第 191 章 面面垂直
這一日,戴浩文在學府的講堂之上,再次為學子們開啟了新的數學知識篇章——面面垂直。
戴浩文神色莊重,環顧四周後緩緩說道:“諸位學子,今日我們來探討面面垂直這一重要概念。”
學子們個個正襟危坐,全神貫注地聆聽著戴浩文的講解。
戴浩文拿起一支粉筆,在黑板上畫出兩個相交的平面,說道:“所謂面面垂直,便是指兩個平面相交,且交角為直角的情況。”
趙辰舉手問道:“先生,那如何判定兩個平面是否垂直呢?”
戴浩文微笑著回答:“判定定理為,一個平面過另一平面的垂線,則這兩個平面相互垂直。也就是說,如果一個平面內有一條直線垂直於另一個平面,那麼這兩個平面就垂直。”
為了讓學子們更好地理解,戴浩文舉例道:“就如同這面牆壁和地面,牆壁可視為一個平面,地面視為另一個平面,而牆角的這條線,便相當於那個過平面的垂線。”
孫逸若有所思地點點頭,接著問道:“先生,那有沒有具體的例子可以再深入說明一下呢?”
戴浩文思索片刻,說道:“就拿我們常見的房屋來說。你們看那屋樑與牆壁,假如屋樑所在的平面與牆壁所在的平面垂直,而這其中起到關鍵作用的,便是連線屋樑與牆壁的那根立柱。立柱垂直於地面,也就相當於垂直於牆壁所在的平面,如此一來,便滿足了面面垂直的判定條件。”
李軒不禁感嘆道:“原來生活中竟有如此多的面面垂直現象!”
戴浩文接著說:“大家要記住,證明面面垂直的關鍵,就是要在一個平面內找到一條直線,使其垂直於另一個平面。”
王昊問道:“先生,那假如已知兩個平面垂直,又能得出哪些性質呢?”
戴浩文在黑板上又畫了兩個垂直的平面,解釋道:“若兩平面垂直,那麼在一個平面內與交線垂直的直線,會垂直於另一個平面。”
張敏疑惑地問道:“先生,這又該如何理解呢?”
戴浩文耐心地解答:“比如這兩個垂直的平面,它們的交線在此。若有一條直線在其中一個平面內,且與這條交線垂直,那麼這條直線就必定垂直於另一個平面。”
周宇問道:“先生,那在實際解題中,該如何運用這些知識呢?”
戴浩文笑了笑,說道:“莫急,我們來看一道例題。”說著,他在黑板上寫下了一道題目:
如圖,已知平面a過平面β的垂線 a,求證a⊥β。
戴浩文開始引導學子們思考:“大家看,根據判定定理,因為直線 a 是平面β的垂線,且 a 在平面a內,所以可直接得出a⊥β,這便是定理的直接運用。”
學子們紛紛點頭表示明白。
戴浩文又出了一道題:
在正方體 Abcd-A1b1c1d1 中,求證平面 A1bd⊥平面 Acc1A1。
學子們開始陷入沉思,戴浩文見狀便啟發道:“大家想想,正方體中有哪些垂直關係可以利用呢?”
趙辰眼睛一亮,說道:“Ac⊥bd,因為 Ac 是正方體的體對角線,而 bd 是底面的對角線。”
戴浩文點頭表示肯定:“非常好,那還有呢?”
孫逸接著說:“AA1⊥平面 Abcd,所以 AA1⊥bd。”
戴浩文笑著說:“沒錯,那這樣是不是就得到了直線 bd 垂直於平面 Acc1A1 內的兩條相交直線 Ac 和 AA1 了呢?”
學子們恍然大悟。
戴浩文繼續說道:“根據面面垂直的判定定理,一個平面內有一條直線垂直於另一個平面,則這兩個平面垂直。所以平面 A1bd⊥平面 Acc1A1。”
李軒問道:“先生,那如果兩個平面垂直,第三個平面與它們相交,會有什麼特殊情況嗎?”
戴浩文回答道:“如果兩個相交平面都垂直於第三個平面,那麼它們的交線垂直於第三個平面。”
為了加深學子們的理解,戴浩文又舉例道:“就如同一堵牆和地面都與天花板垂直,那麼牆與地面的交線就垂直於天花板。”
王昊提出疑問:“先生,這些定理和性質容易混淆,該如何牢記呢?”
戴浩文說道:“這需要大家多做練習題,透過實際運用來加深記憶和理解。同時,要善於從題目的條件中尋找關鍵資訊,看是否能滿足