(二)解题训练,提高能力

例1  Rt△ABC在平面α内,∠C=90°,AC=16,P为α外一点,PA=PB=PC,如果P到BC的距离为17,求点P到平面α的距离.

分析:求点到平面的距离,点到直线的距离,需要先作出这个距离,然后在适当的三角形中解这个三角形,本题关键的问题是确定点P在平面a内射影O的具体位置和直角三角形的外心性质.

解:作PO⊥平面α,

∵  PA=PB=PC,

∴  OA=OB=OC.

∴  O为Rt△ABC的外心.

取BC中点D,连结PD、OD.

则OD是△ABC中位线.

由三垂线定理知PD⊥BC,即PD=17,在Rt△ABC中,OP=

说明:这个例题通过三垂线定理证明直线与直线垂直,从而得到点到直线的距离,利用勾股定理解直角三角形是这类问题的常用方法.

教师引导学生看书,并讲解课本例题:

(课本例2)道旁有一条河,彼岸有电塔AB,高15m,只有测角器和皮尺作测量工具,能否求出电塔顶与道路的距离?

例2  如图1-96,在正方体AC1中,

求证:(1)AC1⊥A1D.

(2)AC1⊥平面A1BD.

分析:本例关键在于引导学生观察图形变化时,如何正确运用三垂线定理.事实上,要证明AC1⊥A1D,满足的射影所在平面是竖直位置的平面DA1,垂线是C1D1,斜线是AC1,射影是AD1.应当克服思维定势给证题带来的消极影响.

教学时,教师先写出第(1)小题的题目,让学生思考,并画出图形,写出证法要点,教师作个别指点.然后,让一个学生板演,教师讲评.接着教师再写出第(2)小题的题目,让全体同学观察、思考.

证明:(1)连结AD1,由正方形可得.

∵AD1⊥A1D,

C1D1⊥平面AD1,

∴AC1⊥A1D.

(2)由(1)AC1⊥A1D,

同理可证:AC1⊥A1B.

A1D∩A1B=A1,

∴AC1⊥平面A1BD.

例3  点P为平面ABC外一点,PA⊥BC,PC⊥AB,求证:PB⊥AC.

证明:过P作PO⊥平面ABC于O,连结OA、OB、OC.

例4  长方体ABCD-A1B1C1D1中,P、O、R分别是AA1、BB1、BC上的点,PQ∥AB,C1Q⊥PR.

求证:D1Q⊥QR.

分析:PQ∥AB提供的结论是PQ⊥平面BB1C1C,又因为C1Q⊥PR,在平面BB1C1C上,利用三垂线逆定理,就可以得到RQ⊥QC1;又因为D1Q在平面BB1C1C上的射影是QC1,再在这个平面上利用三垂线定理,就可以得到结论.

证明:∵PQ∥AB,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,得PQ⊥平面BB1C1C,PR是平面BB1C1C的斜线,RQ是斜线PR在平面BB1C1C上

∴RQ⊥QC1.

又∵D1C1⊥平面BB1C1C,D1Q是平面BB1C1C的斜线,QC1是

∴D1Q⊥QR.

说明:本题运用了三垂线定理及其逆定理,探讨了直线与直线垂直关系的转换,图形中直线位置关系较为复杂,而且射影面也非常规位置,学生可能无法轻易看出,教师应当适当引导.

 0  252425  252433  252439  252443  252449  252451  252455  252461  252463  252469  252475  252479  252481  252485  252491  252493  252499  252503  252505  252509  252511  252515  252517  252519  252520  252521  252523  252524  252525  252527  252529  252533  252535  252539  252541  252545  252551  252553  252559  252563  252565  252569  252575  252581  252583  252589  252593  252595  252601  252605  252611  252619  447090 

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