4直线与平面的位置关系(线面垂直)

合集下载

直线和平面的位置关系

直线和平面的位置关系
(3) 在正方体AC1中,求证:A1C⊥B1D1,A1C⊥BC1
P
P
D1
C1
A
D
O
A
B
C
(1)
(2)
A1 C
D
B1 C
MA
B
B
(3)
(1) PA⊥正方形ABCD所在平 面,O为对角线BD的中点, 求证:PO⊥BD,PC⊥BD
直线和平面
在日常生活中,我们可以观察到直线与平面 的位置关系共有三种。
即:平行、相交、在平面内。 其中直线在平面内,由基本性质1决定。 对于直线和平面的前两种位置关系,分别给
出下面的定义。
定义1 如果一条直线和一个平面没有公共点,那 么称这条直线和这个平面平行。
直线l与平面平行, 记作l //,即l
∴PC是平面ABC的斜线
∴AC是PC在平面ABC上的射影A
∵BC平面ABC 且AC ⊥ BC
∴由三垂线定理得
PC ⊥ BC
B C
例2 直接利用三垂线定理证明下列各题:
(1) PA⊥正方形ABCD所在平面,O为对角线BD的中点 求证:PO⊥BD,PC⊥BD (2) 已知:PA⊥平面PBC,PB=PC,M是BC的中点, 求证:BC⊥AM
在PAO中,
P
sin PAO PO 8 1 PAO 30
PA 16 2
A
同理 : sin PBO PO 8 PB 10
O
B
PBO 538
三垂线定理及逆定理
P oa
A α
预习:
三垂线定理
什么叫平面的斜线、垂线、射影?
P
oa
α
A
PO是平面α的斜线,
O为斜足; PA是平面α 的垂线, A为垂足; AO

高中数学知识点总结:直线与平面平行、垂直

高中数学知识点总结:直线与平面平行、垂直

⾼中数学知识点总结:直线与平⾯平⾏、垂直 直线与平⾯平⾏、直线与平⾯垂直. 1.空间直线与平⾯位置分三种:相交、平⾏、在平⾯内. 2. 直线与平⾯平⾏判定定理:如果平⾯外⼀条直线和这个平⾯内⼀条直线平⾏,那么这条直线和这个平⾯平⾏.(“线线平⾏,线⾯平⾏”) [注]:①直线与平⾯内⼀条直线平⾏,则∥. (×)(平⾯外⼀条直线) ②直线与平⾯内⼀条直线相交,则与平⾯相交. (×)(平⾯外⼀条直线) ③若直线与平⾯平⾏,则内必存在⽆数条直线与平⾏. (√)(不是任意⼀条直线,可利⽤平⾏的传递性证之) ④两条平⾏线中⼀条平⾏于⼀个平⾯,那么另⼀条也平⾏于这个平⾯. (×)(可能在此平⾯内) ⑤平⾏于同⼀直线的两个平⾯平⾏.(×)(两个平⾯可能相交) ⑥平⾏于同⼀个平⾯的两直线平⾏.(×)(两直线可能相交或者异⾯) ⑦直线与平⾯、所成⾓相等,则∥.(×)(、可能相交) 3.直线和平⾯平⾏性质定理:如果⼀条直线和⼀个平⾯平⾏,经过这条直线的平⾯和这个平⾯相交,那么这条直线和交线平⾏.(“线⾯平⾏,线线平⾏”) 4. 直线与平⾯垂直是指直线与平⾯任何⼀条直线垂直,过⼀点有且只有⼀条直线和⼀个平⾯垂直,过⼀点有且只有⼀个平⾯和⼀条直线垂直. 若⊥,⊥,得⊥(三垂线定理), 得不出⊥. 因为⊥,但不垂直OA. 三垂线定理的逆定理亦成⽴. 直线与平⾯垂直的判定定理⼀:如果⼀条直线和⼀个平⾯内的两条相交直线都垂直,那么这两条直线垂直于这个平⾯.(“线线垂直,线⾯垂直”) 直线与平⾯垂直的判定定理⼆:如果平⾏线中⼀条直线垂直于⼀个平⾯,那么另⼀条也垂直于这个平⾯. 推论:如果两条直线同垂直于⼀个平⾯,那么这两条直线平⾏. [注]:①垂直于同⼀平⾯的两个平⾯平⾏.(×)(可能相交,垂直于同⼀条直线的两个平⾯平⾏) ②垂直于同⼀直线的两个平⾯平⾏.(√)(⼀条直线垂直于平⾏的⼀个平⾯,必垂直于另⼀个平⾯) ③垂直于同⼀平⾯的两条直线平⾏.(√) 5. ⑴垂线段和斜线段长定理:从平⾯外⼀点向这个平⾯所引的垂线段和斜线段中, ①射影相等的两条斜线段相等,射影较长的斜线段较长; ②相等的斜线段的射影相等,较长的斜线段射影较长; ③垂线段⽐任何⼀条斜线段短. [注]:垂线在平⾯的射影为⼀个点. [⼀条直线在平⾯内的射影是⼀条直线.(×)] ⑵射影定理推论:如果⼀个⾓所在平⾯外⼀点到⾓的两边的距离相等,那么这点在平⾯内的射影在这个⾓的平分线上。

线线垂直、线面垂直、面面垂直的判定和性质

线线垂直、线面垂直、面面垂直的判定和性质

空间中的垂直关系1.线面垂直直线与平面垂直的判定定理:如果 ,那么这条直线垂直于这个平面。

推理模式:直线与平面垂直的性质定理:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线 。

2.面面垂直两个平面垂直的定义:相交成 的两个平面叫做互相垂直的平面。

两平面垂直的判定定理:(线面垂直⇒面面垂直)如果 ,那么这两个平面互相垂直。

推理模式:两平面垂直的性质定理:(面面垂直⇒线面垂直)若两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于它们的 的直线垂直于另一个平面。

一般来说,线线垂直或面面垂直都可转化为线面垂直来分析解决,其关系为:线线垂直−−−→←−−−判定性质线面垂直−−−→←−−−判定性质面面垂直.这三者之间的关系非常密切,可以互相转化,从前面推出后面就是判定定理,而从后面推出前面就是性质定理.同学们应当学会灵活应用这些定理证明问题.在空间图形中,高一级的垂直关系中蕴含着低一级的垂直关系,下面举例说明.例题:1.如图,AB 就是圆O 的直径,C 就是圆周上一点,PA ⊥平面ABC.(1)求证:平面PAC ⊥平面PBC;(2)若D 也就是圆周上一点,且与C 分居直径AB 的两侧,试写出图中所有互相垂直的各对平面.2、如图,棱柱111ABC A B C -的侧面11BCC B 就是菱形,11B C A B ⊥证明:平面1AB C ⊥平面11A BC3、如图所示,在长方体1111ABCD A B C D -中,AB=AD=1,AA 1=2,M 就是棱CC 1的中点 (Ⅰ)求异面直线A 1M 与C 1D 1所成的角的正切值;(Ⅱ)证明:平面ABM ⊥平面A 1B 1M 14、如图,AB 就是圆O的直径,C就是圆周上一点,PA ⊥平面ABC .若AE ⊥PC ,E为垂足,F就是PB 上任意一点,求证:平面AEF ⊥平面PBC .5、如图,直三棱柱ABC —A 1B 1C 1 中,AC =BC =1,∠ACB =90°,AA 1 =2,D 就是A 1B 1 中点.(1)求证C 1D ⊥平面A 1B ;(2)当点F 在BB 1 上什么位置时,会使得AB 1 ⊥平面C 1DF ?并证明您的结论6、S 就是△ABC 所在平面外一点,SA ⊥平面ABC,平面SAB⊥平面SBC,求证AB ⊥BC 、7、在四棱锥中,底面ABCD 就是正方形,侧面VAD 就是正三角形,平面VAD ⊥底面ABCD证明:AB ⊥平面VAD8、如图,平行四边形ABCD 中,60DAB ︒∠=,2,4AB AD ==,将CBD ∆沿BD 折起到EBD ∆的位置,使平面EDB ⊥平面ABD 、求证:AB DE ⊥VDC B A SAB9、如图,在四棱锥ABCD P -中,平面PAD ⊥平面ABCD,AB=AD,∠BAD=60°,E 、F 分别就是AP 、AD 的中点求证:(1)直线EF ‖平面PCD;(2)平面BEF ⊥平面PAD10、如图,在三棱锥ABC S -中,平面⊥SAB 平面SBC ,AB AS BC AB =⊥,、过A 作SB AF ⊥,垂足为F ,点G E ,分别就是棱SC SA ,的中点。

直线与平面的关系

直线与平面的关系

直线与平面的关系直线和平面是几何学中的基本概念,它们之间的关系对于研究几何学以及应用数学都有着重要的意义。

本文将从不同角度介绍直线与平面之间的关系,并探讨它们在几何学中的应用。

一、直线在平面内的位置关系在平面内,直线与平面可以有三种不同的位置关系,即相交、平行和重合。

1. 相交:当一条直线与平面有且只有一个交点时,我们称该直线与平面相交。

2. 平行:当直线和平面没有交点时,我们称该直线与平面平行。

3. 重合:当直线完全位于平面上时,我们称该直线与平面重合。

二、直线与平面的交集与垂直关系当直线与平面相交时,交点处的直线与平面垂直。

这个垂直关系可以进一步扩展到直线与平面的斜截关系。

1. 隐含的垂直关系:当直线与平面相交时,我们可以隐含地认为直线在交点处与平面垂直。

2. 线面垂直关系的判断:我们可以利用向量知识来判断直线与平面之间是否垂直。

具体方法是计算直线上的向量与平面上的法向量的点积,如果点积为零,则表明直线与平面垂直。

三、直线与平面的应用1. 直线与平面的交点计算:在三维几何中,我们可以利用线面交点的坐标计算方法来求解直线与平面的交点。

这个方法基于向量和参数方程的知识,通过联立方程组计算出交点的坐标。

2. 直线与平面的垂直线判断:在空间解析几何中,我们经常需要判断一条直线是否垂直于一个给定的平面。

通过求解直线上的向量与平面上的法向量的点积,如果点积为零,则可以得出直线与平面垂直的结论。

3. 直线与平面的平行线判断:与垂直判断类似,我们也可以利用向量的知识来判断直线是否平行于一个给定的平面。

如果直线上的向量与平面上的法向量平行,则可以得出直线与平面平行的结论。

综上所述,直线与平面之间的关系在几何学以及应用数学中都具有重要意义。

通过了解直线与平面的位置关系和垂直关系,我们可以更好地应用这些概念解决实际问题。

同时,利用线面交点计算和直线与平面的垂直平行判断方法,可以在空间解析几何中快速解决相关问题。

直线与平面的关系是几何学中的基础,对于建立空间模型和解决实际问题都具有重要意义。

直线与平面的位置关系

直线与平面的位置关系

1. 空间直线的位置关系空间直线位置关系三种:相交、平行、异面.2. 直线与平面平行判定定理:如果平面外一条直线和这个平面内一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.(“线线平行⇒线面平行”)性质定理:如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行.(“线面平行⇒线线平行”)3.直线与平面垂直判定定理一:“线线垂直⇒线面垂直”判定定理二:如果平行线中一条直线垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面.性质定理:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行.三垂线定理:平面内的一条直线,如果和穿过这个平面的一条斜线在这个平面内的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直。

4. 平面平行判定定理:(“线面平行⇒面面平行”)推论:垂直于同一条直线的两个平面互相平行;平行于同一平面的两个平面平行.性质定理:如果两个平面平行同时和第三个平面相交,那么它们交线平行.(“面面平行⇒线线平行”)5.平面垂直.平面垂直判定:如果一条直线与一个平面垂直,那么经过这条直线的平面垂直于这个平面.(“线面垂直⇒面面垂直”)性质定理:如果两个平面垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线也垂直于另一个平面.6. 空间向量.1利用法向量求点到面的距离定理:设n 是平面α的法向量,AB 与平面α相交,其中α∈A ,则点B 到平面α||n 2.直线AB 与平面所成角sin ||||AB m arc AB m β⋅=(m为平面α的法向量). 3.利用法向量求二面角的平面角定理:二面角l αβ--的平面角cos ||||m n arc m n θ⋅= 或cos ||||m narc m n π⋅-(m ,n 为平面α,β的法向量).二面角的正负根据实际情况判.7.空间几何体的分类:1、有三条相互垂直直线;2、只有两面垂直,需要作辅助线来建系;3、倾斜几何体,不容易建系 8. 空间中角度的计算 异面直线间的夹角:平移法二面角:1、利用法向量计算2、作出二面角的平面角,利用勾股定理计算1. 如图,已知矩形ABCD 和矩形ADEF 所在平面互相垂直,点M ,N 分别在对角线BD ,AE 上,且13BM BD =,13AN AE =.求证://MN 平面CDE .证明方法:①在平面中找一条与已知直线平行的线,利用线线平行⇒线面平行②证明一个包含直线的面与所给面平行,利用线面平行⇒线线平行 ③利用空间向量证明线面平行(法向量与直线所在向量垂直)2. 如图, 在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AC =3,BC =4,AA 1=4,点D 是AB 的中点, (I )求证:AC ⊥BC 1; (II )求证:AC 1//平面CDB 1;解析:(1)证明线线垂直方法有三类:一是通过三垂线定理或逆定理证明,二是通过线面垂直来证明线线垂直;三是利用两条直线所在的向量垂直来证明3.如图所示,四棱锥P —ABCD 中,AB ⊥AD ,CD ⊥AD ,PA ⊥底面ABCD ,PA=AD=CD=2AB=2,M 为PC 的中点。

直线与平面的垂直、平面与平面等与垂直关系

直线与平面的垂直、平面与平面等与垂直关系

1、平面的斜线 当直线 l 与平面 相交且不垂直时,叫做直线 l 与平面 斜交,直线 l 叫做平面α的斜线。
斜线 l 与平面 的交点M叫做斜足,斜线上一点 与斜足间的线段叫做这个点到平面的斜线段。
l
A

M
34
2、射影 设直线 l 与平面 斜交于点 M,过 l 上任意点 A (异于点M),作平面 的垂线,垂足为O,我们把 点O叫做点A在平面 上的射影,直线OM叫做直线 l 在平面 上的射影。 l 思考:直线l在平面上的 A 射影与点A在l上的取法是 否有关?
mn P l l m, l n
简记为:线线垂直
符号表示: m ,n
l

P
m
n
线面垂直
直线与平面垂直的性质1:
如果一条直线垂直于一个平面,那么这 条直线垂直于面上任意直线.(定义)
a 符号语言: b
图形语言:

ab
a b
O
0 , 2
(2)斜线和平面所成角的范围是 0, 2
42
例2、已知正方体ABCD-A1B1C1D1中的棱长为1, (1)求直线D1B1和平面A1B1BA所成的角;
A1 D D 平面 A1 B1 BA 解: 1是 D D1在平面 A1 B1 BA上的射影是 A1 , 1 1 B1上的点,且
线段B1E
C1 B1
D1 A1
E
D A B
C
38
思考一:通过观察比萨斜塔,如 果把斜塔看成斜线,地面看成面, 如何用数学知识来描述斜塔的倾 斜程度呢?如何求得呢? 思考二:异面直线所成的角是 如何定义的?
线面所成的角
转化为两相交直线所成角来定义

直线与平面的位置关系及应用

直线与平面的位置关系及应用

直线与平面的关系及应用一、直线与平面的空间位置关系公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有的点都在这个平面内。

公理2:如果两个平面有一个公共点,那么它们有且只有一条通过这个点的公共直线。

公理3:过不在同一条直线上的三个点,有且只有一个平面。

推论1: 经过一条直线和这条直线外一点,有且只有一个平面。

推论2:经过两条相交直线,有且只有一个平面。

推论3:经过两条平行直线,有且只有一个平面。

公理4 :平行于同一条直线的两条直线互相平行。

等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这两个角相等。

1. 线面平行定义:如果一条直线和一个平面没有公共点,那么我们就说这条直线和这个平面平行。

判定定理:如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。

性质定理:如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行。

拓展:如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。

2. 线面垂直定义:如果一条直线a和一个平面内的任意一条直线都垂直,我们就说直线a和平面互相垂直.直线a叫做平面的垂线,平面叫做直线a的垂面。

如果一条直线a与一个平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线a垂直于平面α判定定理:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面。

性质定理:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行。

二、空间两直线的位置关系:空间两条直线只有三种位置关系:平行、相交、异面1. 两条直线平行定义:在同一平面内,不相交的两条直线互相平行。

判定定理:(1)如果两直线同时平行于第三条直线,那么这两条直线平行(2)如果两直线同时垂直于同一个平面,那么这两条直线平行性质定理: 两直线平行,同位角相等。

两直线平行,内错角相等。

两直线平行,同旁内角互补。

拓展:如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线就和交线平行。

直线与平面的位置关系

直线与平面的位置关系



如果一条直线和一个平面平行,经过这条 直线的平面和这个平面相交,那么这条直 线就和交线平行.
a∥

∩=b
a
a∥b

线面平行线线平行
例1 若三个平面两两相交于三条直线,并 且其中两条交线平行,那么第三条交线也 和它们平行. 变式:若三个平面两两相交于三条直线,并 且其中两条直线相交,那么第三条交线必 经过前两条直线的交点.
M P

A
问题:如果两条直线同垂直于一 个平面,那么这两条直线的位置关 系如何?
直线和平面垂直的性质定理
如果两条直线同垂直于一个平面, 那么这两条直线平行.
因为a ,b ,所以a∥ b.
a b O b'

若a , 则点到平面的距离:AB的长度.
面外一点与这个平面内各点的连结而 成的线段中,垂直于平面的线段最短.
D1 A1 E
D A N C1
B1
M
C
B
9.已知:四边形ABCD是平行四边形, 点P是平面ABCD外一点,M是PC的中点, DM上取一点G,过AP和G作平面交平面 BDM于GH.求证:AP∥GH.
P M D
H
G O
B
C
A
直线与平面垂直
问题:将课本竖放在讲台上,指出书脊(想 象成一条直线)、各书页与桌面的交线, 由于书脊和书页底边(即与桌面接触的一 边)垂直,得出书脊和桌面上所有直线垂 直.
F G
E
D
A
B
C
已知点A是平面BCD外的一点,AB CD, AC BD,求证:AD BC.
A
B C
D
例:四面体ABCD中,AC=BC,AD=BD, BE⊥CD于E,AH⊥BE于H,求证:AH⊥ A 平面BCD.

线面垂直、面面垂直的性质与判定定理

线面垂直、面面垂直的性质与判定定理

α
发展条件
转化结论
CB
D β
E 证明:在平面β内过D作直线
A
DE ⊥AB
则 CD 是 E二面 -A B 角 的平面
由 ⊥β 得CD ⊥ DE
又CD ⊥ AB, 且DE ∩ AB =D
所以直线CD⊥平面β
平面与平面垂直的性质定理:
两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线 的直线与另一个平面垂直。
又a



a// b
b




性质
a //
a
面面垂直性质
变式:
思考:已 , 知 ,平 直 a,且 面 线 ,A,B a/ / ,aA,B 试判断 a与直 平 的 线 面 位置关
a⊥β
α
b
a
B
γ
证明:过a作平面γ 交于b, 因为直线a//,所以a//b
: 2、会利用“转化思想”解决垂直问题
面面关系
线面关系
线线关系Βιβλιοθήκη 空间问题平面化 面面平行线面平行
线线平行
面面垂直
线面垂直
线线垂直
此课件下载可自行编辑修改,此课件供参考! 部分内容来源于网络,如有侵权请与我联系删除!
β 又因为a⊥AB,所以b⊥AB
A
又⊥β ,∩β =AB
辅助线(面):
所以b⊥β
发展条件的使解题过 程获得突破的
进而a⊥β
【课后自测】4、如图,已知SA⊥平面ABC,
平面SAB⊥平面SBC,求证:AB⊥BC
证明:过点A作AD⊥SB于D, ∵平面SAB⊥平面SBC,
S
平面SAB∩平面SBC=SB,
符号语言:
β

4-3-2 空间中直线与平面的位置关系直线与平面垂直(课件)——高中数学湘教版(2019)必修二

4-3-2 空间中直线与平面的位置关系直线与平面垂直(课件)——高中数学湘教版(2019)必修二
上的中线的性质;要证(2),需设法在平面SAC内找两条相交直线与BD垂直,可利用(1)的结论.
证明:(1)∵ SA=SC,D是AC的中点,∴ SD⊥AC.在Rt△ABC中,由题意得AD=DC=DB.
∵ SA=SB,SD为公共边,∴ △SDB≌△SDA,∴ ∠SDB=∠SDA=90°,∴ SD⊥BD.
直线l与平面所成的角为90°.
(3)直线l与平面所成角的取值范围是[0°,90°].
高中数学
必修第二册
湖南教育版
即时训练
如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,直线BC1与平面A1B1C1D1所成的角为( B )
A.30°
B.45°
C.60°
D.135°
高中数学
必修第二册
湖南教育版
典例剖析
第4章
4.3
直线与直线、直线
与平面的位置关系
4.3.2
空间中直线与平面的
位置关系
第2课时 直线与平面垂直
高中数学
必修第二册
湖南教育版
学习目标
1.了解直线与平面垂直的形成背景.
2.理解直线与平面垂直的概念.
3.掌握直线与平面垂直的判定定理.
4.掌握直线与平面垂直的性质定理.
核心素养:逻辑推理、直观想象
称为斜足.
2.投影
过斜线l上斜足以外的一点P向平面作垂线,过垂足O和斜足A的直线AO称为斜线l在平面上投影.
3.直线与平面所成的角
(1)平面的一条斜线与它在该平面上的投影所成的锐角,叫作这条直线与这个平面所成的角.
(2)①当直线l与平面平行或在平面内时,直线l与平面所成的角为0°; ②当直线l与平面垂直时,
因为PA⊥平面ABCD,CD ⊂平面ABCD,所以PA⊥CD.又AD∩PA=A,所以CD⊥平面PAD.

点线面之间的位置关系——垂直关系-简单-讲义

点线面之间的位置关系——垂直关系-简单-讲义

点、线、面之间的位置关系——垂直关系知识讲解一、线面垂直1.定义:如果一条直线和一个平面相交于点0,并且和这个平面内过交点的任何直线都垂直,则称这条直线与这个平面互相垂直.1)这条直线叫做平面的垂线,这个平面叫做直线的垂面,交点叫垂足.2)垂线上任意一点到垂足间的线段,叫做这个点到这个平面的垂线段.垂线段的长度叫做这个点到平面的距离.3)如果一条直线垂直于一个平面,那么它就和平面内的任意一条直线垂直.4)画直线与平面垂直时,通常把直线画成和表示平面的平行四边形的一边垂直,如下图.直线l与平面a互相垂直,记作l ±a .2.线面垂直的判定定理:如果一条直线与平面内的两条相交直线垂直,则这条直线与这个平面垂直.符号语言表述:l ±a,l ±b,a,b u a,a p|b = A n l ±a图像语言表述:l la3.线面垂直的性质定理:如果两条直线垂直于同一个平面,那么这两条直线平行.符号语言表述:a±a,b±a n a//b图像语言表述:4.线面垂直的性质(1)一条直线垂直于一个平面,则这条直线垂直于该平面内的所有直线(2 )推论1 :如果在两条平行直线中,有一条垂直于平面,那么另一条直线也垂直于这个平面;(3)推论2 :如果两条直线垂直于同一个平面,那么这两条直线平行;(4)垂直于同一直线的两个平面平行.5.证明线面垂直的方法(1)线面垂直的定义(2)线面垂直的判定定理(a± b, a± c, b u a, c u a, b^c = M n a±a )(3)平行线垂直平面的传递性(a g, b l a n a l a)(4)面面垂直的性质(a l。

, a Qp = l, a u p , a 11 n a l a)(5)面面平行的性质(a l a, a Q p n a 1p)(6)面面垂直的性质(a n P=l,a l y , p l y n l l y)二、面面垂直1.定义:如果两个相交平面的交线与第三个平面垂直,又这两个平面与第三个平面相交所得的两条交线互相垂直,则称这两个平面互相垂直.2.平面垂直的判定定理:如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直.符号语言表述:m l a, m u p n a l p图像语言表述:3.面面垂直的性质定理:如果两个平面垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面.符号语言表述:a l p, aqp=l,m G P,m 11 n m l a图像语言表述:4.面面垂直的性质(1)两相交平面同时垂直于第三个平面,那么两相交平面的交线垂直于第三个平面(2)两平面互相垂直,过公共交线上一点做一个平面的垂线,则这条直线在第二个平面内5.证明面面垂直的方法(1)面面垂直的定义(2)面面垂直的判定定理(a l p, a u a n a l p )三、垂直模型总结1.勾股定理a2 + b2 = C2 n AC 1 CB2.等腰三角形三线合一AB = AC, D为BC重点n AD ± BC3,直径所对的圆周角为直角BD = CD = AD n BA ± AC4.菱形对角线垂直平分在菱形ABCD中n BD ± AC5.正方形、矩形临边垂直AB 1 BC, BC 1 CD6.正方形中点连线垂直在正方形ABCD中,E, F为CD, BC的中点n AE1DF7.直棱柱、正棱柱中侧棱垂直底面在直三棱柱中n AD ± 面ABC, AD 1 AB, AD 1BC, AD 1 AC典型例题一,选择题(共10小题)1 (2018•云南模拟)在正方体ABCD - A1B1c1D1中"点P是线段BC1上任意一点,则下列结论中正确的是()A- AD J DPB- AP±B1C C. AC J DP D• A i P,B i C2 . (2018春•武邑县校级月考)如图,四棱锥P - ABCD中,4PAB与^PBC是正三角形,平面PAB,平面PBC, AC X BD,则下列结论不一定成立的是()AA . PB±ACB . PD,平面ABCDC . AC±PD D .平面PBD,平面ABCDA . AE±CEB . BE±DEC . DE±CED .面ADE±® BCE4 (2016秋•杭州期末)如图所示,四边形ABCD中,AD〃BC ,AD=AB ,N BCD=45°,N BAD=90°,将△ABD沿BD折起,使面ABD,面BCD,连结AC ,则下列命题正确的是()A .面ABD±® ABCB .面ADC±® BDC C .面ABC±® BDCD .面ADC±® ABC 5 . (2017春•昆都仑区校级期中)如图,A ABC是直角三角形,N ABC=90°, PA ,平面ABC ,此图中直角三角形的个数为()BA . 1B . 2C . 3D . 46.( 2017•青州市模拟)如图,在三棱锥A - BCD中,AB,平面BCD , N ACB=45°, N ADB=30°, N BCD=120°, CD=40 视AB=( )A . 10B . 20C . 30D . 407(2017秋•赣州期中)设a邛为不重合的平面,m , n为不重合的直线,则下列命题正确的是()A .若m u a, n u 0, m〃n,则U a〃B B .若n±a , n±P , m,B,则U m±aC .若m〃a,n〃B,m,n,UU a±0D .若a±0 ,n,0,m,n,UU m±a8. (2015秋•临海市校级月考)在三棱锥A - BCD中,若AD±BC , BD1AD , △BCD是锐角三角形,那么必有()A .平面八8口,平面ADCB .平面八8口,平面ABCC .平面ADC,平面BCDD .平面ABC,平面BCD9. (2014秋•兴庆区校级期末)两个平面平行的条件是()A.一个平面内一条直线平行于另一个平面B.一个平面内两条直线平行于另一个平面C.一个平面内的无数条直线平行于另一个平面D.一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面10(2015秋•东昌区校级期中)过^ABC所在平面a外一点P ,作PO,a ,垂足为O,若PA±PB,PB±PC,PC L PA,则点O 是 ^ABC 的()A .垂心B .重心C .内心D .外心二,填空题(共4小题)11.过平面外两点,可作个平面与已知平面平行.12. (2015春•上海校级期末)点P为^ABC所在平面外一点,PO,平面ABC , 垂足为。

(完整版)直线平面平行、垂直的判定及其性质知识点

(完整版)直线平面平行、垂直的判定及其性质知识点

一、直线、平面平行的判定及其性质知识点一、直线与平面平行的判定ⅰ.直线和平面的位置关系(一条直线和一个平面的位置关系有且只有以下三种)位置关系直线在平面内直线与平面相交直线与平面平行公共点有无数个公共点有且只有一个公共点没有公共点符号表示a⊂αa∩α=A a||α图形表示注:直线和平面相交或平行的情况统称为直线在平面外ⅱ.思考:如图,设直线b在平面α内,直线a在平面α外,猜想在什么条件下直线a与平面α平行.(a||b)判定文字描述直线和平面在空间平面永无交点,则直线和平面平行(定义)平面外的一条直线一次平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行图形条件a与α无交点结论a∥αb∥α※判定定理的证明知识点二、直线与平面平行的性质性质文字描述一条直线与一个平面平行,则这条直线与该平面无交点一条直线和一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面相交,这条直线和交线平行.图形条件a∥αa∥αa⊂βα∩β=b结论a∩α=∅a∥b线面平行,则线线平行特别提示证明直线和平面的平行通常采用如下两种方法:①利用直线和平面平行的判定定理,通过“线线”平行,证得“线面”平行;②利用两平面平行的性质定理,通过“面面”平行,证得“线面”平行.判定文字描述如果两个平面无公共点,责成这两个平面平行一个平面内有两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行.如果两个平面同时垂直于一条直线,那么这两个平面垂直。

图形条件α∩β=∅a,b⊂βa∩b=Pa∥αb∥αl⊥αl⊥β结论α∥βα∥βα∥β性质文字描述如果两个平行平面同时和第三平面相交,那么他们的交线平行如果两个平面平行,那么其中一个平面内的直线平行于另一个平面图形条件α∥ββ∩γ=bα∩γ=a α∥β a⊂β结论a∥b a∥α二、直线、平面垂直的判定及其性质知识点一、直线和平面垂直的定义与判定 定义 判定语言描述 如果直线l 和平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l 与平面互相垂直,记作l ⊥α一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则这条直线与该平面垂直. 图形条件b 为平面α内的任一直线,而l 对这一直线总有l ⊥αl ⊥m ,l ⊥n ,m ∩n =B ,m ⊂α,n ⊂α 结论l ⊥α l ⊥α 要点诠释:定义中“平面内的任意一条直线”就是指“平面内的所有直线”,这与“无数条直线”不同(线线垂直线面垂直)性质语言描述 一条直线垂直于一个平面,那么这条直线垂直于这个平面内的所有直线垂直于同一个平面的两条直线平行.图形条件结论知识点三、二面角Ⅰ.二面角::从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫二面角(dihedral angle ). 这条直线叫做二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面. 记作二面角AB αβ--. (简记P AB Q --)二面角的平面角的三个特征:ⅰ. 点在棱上ⅱ. 线在面内 ⅲ.与棱垂直Ⅱ.二面角的平面角:在二面角αβ-l -的棱l 上任取一点O ,以点O 为垂足,在半平面,αβ内分别作垂直于棱l 的射线OA 和OB ,则射线OA 和OB 构成的AOB ∠叫做二面角的平面角. 作用:衡量二面角的大小;范围:00180θ<<.定义判定文字描述两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角,就说这两个平面垂直.一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直图形结果α∩β=l α-l-β=90o α⊥β“任何”“随意”“无数”等字眼知识点五、平面和平面垂直的性质面面垂直线面垂直(如果两个平面垂直,那么一个平面内垂直于它们交线的直线与一个面平垂直)例题1.如图,若Ω是长方体ABCD-A1B1C1D1被平面EFGH截去几何体EFGHB1C1后得到的几何体,其中E为线段A1B1上异于B1的点,F为线段BB1上异于B1的点,且EH∥A1 D1,则下列结论中不正确的是A. EH∥FGB.四边形EFGH是矩形C. Ω是棱柱D. Ω是棱台2能保证直线a与平面α平行的条件是( A )A.a⊄α,b⊂α,a∥b B .b⊂α,a∥bC. b⊂α,c∥α,a∥b,a∥cD. b⊂α,A∈a,B∈a,C∈b ,D∈b且AC=BD3下列命题正确的是( D F )A. 平行于同一平面的两条直线平行B. 若直线a∥α,则平面α内有且仅有一条直线与a平行C. 若直线a∥α,则平面α内任一条直线都与a平行D. 若直线a∥α,则平面α内有无数条直线与a平行E. 如果a、b是两条直线,且a∥b,那么a平行于经过b的任何平面F. 如果直线a、b和平面α满足a∥b,a∥α,b⊄α,那么b∥α4在空间,下列命题正确的是(A)平行直线的平行投影重合(B)平行于同一直线的两个平面平行(C)垂直于同一平面的两个平面平行(D )垂直于同一平面的两条直线平行5已知m 、n 为两条不同的直线,a 、β为两个不同的平面,则下列命题中正确的是A .,,m n αα⊂⊂m ∥β,n ∥β⇒a ∥βB .a ∥β,,m n αβ⊂⊂⇒m ∥nC .m ⊥a,m ⊥n ⇒n ∥aD .n ∥m,n ⊥a ⇒m ⊥a 6.下列命题中错误的是(A )如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定直线平行于平面β(B )如果平面α垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β (C )如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,l αβ⋂=,那么l ⊥平面γ (D )如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β8.求证:空间四边形相邻两边中点的连线,平行于经过另外两边的平面. 已知:空间四边形ABCD 中,E 、F 分别是AB 、AD 的中点 求证:E F ‖平面BCD8题图 9题图9.如图,在椎体P-ABCD 中,ABCD 是边长为1的棱形, 且∠DAB=60 , ,PB=2, E,F 分别是BC,PC 的中点. (1) 证明:AD ⊥ 平面DEF;(2) 求二面角P-AD-B 的余弦值.课堂练习A 组3.m 、n 是空间两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,下面四个命题中,真命题的序号是________.①m ⊥α,n ∥β,α∥β⇒m ⊥n ; ②m ⊥n ,α∥β,m ⊥α⇒n ∥β; ③m ⊥n ,α∥β,m ∥α⇒n ⊥β; ④m ⊥α,m ∥n ,α∥β⇒n ⊥β.4.如图,在直四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为等腰梯形,AB//CD ,AB=4, BC=CD=2, AA 1=2,E 、E 1、F 分别是棱AD 、AA 1、AB 的中点。

空间中直线与平面之间的位置关系

空间中直线与平面之间的位置关系

空间中直线与平面之间的位置关系文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]空间中直线与平面之间的位置关系知识点一 直线与平面的位置关系1、直线和平面平行的定义如果一条直线和一个平面没有公共点,那么这条直线和这个平面平行。

2、直线与平面位置关系的分类(1)直线与平面位置关系可归纳为(2)在直线和平面的位置关系中,直线和平面平行,直线和平面相交统称直线在平面外,我们用记号α⊄a 来表示a ∥α和A a =α 这两种情形.(3)直线与平面位置关系的图形画法:①画直线a 在平面α内时,表示直线α的直线段只能在表示平面α的平行四边形内,而不能有部分在这个平行四边形之外,这是因为这个用来表示平面的平行四边形的四周应是无限延伸而没有边界的,因而这条直线不可能有某部分在某外;②在画直线a 与平面α相交时,表示直线a 的线段必须有部分在表示平面a 的平行四边形之外,这样既能与表示直线在平面内区分开来,又具有较强的立体感;③画直线与平面平行时,最直观的画法是用来表示直线的线在用来表示平面的平行四边形之外,且与某一边平行。

例1、下列命题中正确的命题的个数为 。

①如果一条直线与一平面平行,那么这条直线与平面内的任意一条直线平行;②如果一条直线与一平面相交,那么这条直线与平面内的无数条直线垂直;③过平面外一点有且只有一条直线与平画平行;④一条直线上有两点到一个平面的距离相等,则这条直线平行于这个平面。

变式1、下列说法中正确的是 。

①直线l平行于平面α内无数条直线,则lααααbα⊂答案:B⊂bαα⊂变式3、若直线l上有两个点到平面α的距离相等,讨论直线l与平面α的位置关系.图3解:直线l与平面α的位置关系有两种情况(如图3),直线与平面平行或直线与平面相交.例2、若两条相交直线中的一条在平面α内,讨论另一条直线与平面α的位置关系.解:如图5,另一条直线与平面α的位置关系是在平面内或与平面相交.图5用符号语言表示为:若a∩b=A,b⊂α,则a⊂α或a∩α=A.变式1、若两条异面直线中的一条在平面α内,讨论另一条直线与平面α的位置关系.分析:如图6,另一条直线与平面α的位置关系是与平面平行或与平面相交.图6用符号语言表示为:若a与b异面,a⊂α,则b∥α或b∩α=A.例3、若直线a不平行于平面α,且a⊄α,则下列结论成立的是( )A.α内的所有直线与a异面B.α内的直线与a都相交C.α内存在唯一的直线与a平行D.α内不存在与a平行的直线分析:如图7,若直线a不平行于平面α,且a⊄α,则a与平面α相交.图7例如直线A′B与平面ABCD相交,直线AB、CD在平面ABCD内,直线AB与直线A′B 相交,直线CD 与直线A′B 异面,所以A 、B 都不正确;平面ABCD内不存在与a 平行的直线,所以应选D.变式1、不在同一条直线上的三点A 、B 、C 到平面α的距离相等,且A ∉α,以下三个命题:①△ABC 中至少有一条边平行于α;②△ABC 中至多有两边平行于α;③△ABC中只可能有一条边与α相交. 其中真命题是_____________.分析:如图8,三点A 、B 、C 可能在α的同侧,也可能在α两侧,图8其中真命题是①.变式2、若直线a ⊄α,则下列结论中成立的个数是( )(1)α内的所有直线与a 异面 (2)α内的直线与a 都相交 (3)α内存在唯一的直线与a平行 (4)α内不存在与a 平行的直线分析:∵直线a ⊄α,∴a ∥α或a∩α=A.如图9,显然(1)(2)(3)(4)都有反例,所以应选A.图9答案:A.知识点二 直线与平面平行1、直线与平面平行的判定定理:如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。

直线与平面的位置关系(垂直)

直线与平面的位置关系(垂直)
2.2平面与平面平行的判定
1、判定定理1: 一个平面内的两条交直线与另一个平面平行, 简记为:线面平行则面面平行。
2、判定定理2:如果两个平面垂直于同一条直线,那么这两
个平面平行。
3、判定定理3:平行于同一个平面的两个平面平行。
2.3—2.4直线平面、平面与平面平行的性质
1、直线与平面的性质定理:一条直线与一个平面平行,则过这条 的交线与该直线平行。
A€L,B€L
A€a,B€a'公理1作用:判断直线是否在平面内
公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
1:经过一条直线及直线外一点,有且只有一个平面。
2:经过两条相交直线,有且只有一个平面。
3:经过两条平行直线,有且只有一个平面。
2作用:确定一个平面的依据。
3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共
个平面也垂直于这条直线。
3
車•面与此平面
2、
3、
4、
3.1直线与平面垂直的判定
1、定义
如果直线L与平面a内的任意一条直线都垂直,我们就说直线L与平面a互相垂直, 记
作L丄a,直线L叫做平面a的垂线, 平面a叫做直线L的垂面。如图,直线与平面垂直时,
它们唯一公共点P叫做垂足。
2、判定定理:一条直线与一个平面内
5注意点:
(1)
(2)
(3)
(4)
直线所成的角0€(0,2]。
条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作 直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形;
计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。
三、空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系

空间中直线与平面之间的位置关系

空间中直线与平面之间的位置关系

空间中直线与平面之间的位置关系知识点一直线与平面的位置关系1、 直线和平而平行的定义如杲一条亶线和一个平而没有公共点,那么这条直线和这个平而平行。

2、 直线与平面位置关系的分类(1) 直线与平而位昼关系可归纳为(玄线和平面平行①按公共点个数分类:直线和平面不平行「直线在平面内②按是否在平面内分类[直线不在平面内 (2) 在直线和平面的位宜关系中,亶线和平面平行,直线和平面相交统称亶线在平而外,我们用记号"U Q 来表示all a 和dp|a = A 这两种情形•⑶宜线与平而位蜀关系的图形画法:① 画直线a 在平而a 内时,裘示亶线a 的直线段只能在表示平而a 的平行四边形内,而 不能有部分在这个平行四边形之外,这爱因为这个用来丧示平面的平行四边形的四周应曼无 限延伸而没有边界的,闵而这条直线不可能有某部分在某外;② 在画宜线a 与平而&相交时,表示直线;1的线段必须有部分在表示平而a 的平行四边 形之外,这样吒能与丧示亶线在平面內区分开来,又具有较强的立体感;③ 画亶线与平面平行时,晟克观的画法是用来裘示熨线的线在用来表示平而的平行四边形之 外,且与某一边平行。

例1、下列命題中正确的命•題的个数为 ______ o① 如果一条直线与一平而平行,那么这条直线与平面内的任意一条直线平行;②如栗一 条亶线与一平面相交,那么这条直线与平而內的无數条宜线垂直;③过平而外一点有且只有 一条宜线与平画平行;④一条直线上有两点到一个平而的距离相等,则这条克线平行于这个 平面。

炎式1、下列说法中正确的是 ______ O① 直线/平行于平面a 內无數条直线,则〃/a ;② 若宜线Q 在平面a 外,则a//a ;③ 若直线a//b,直线bua,则a//a ;宜线和平面相交 宜线在平面内宜线和平面相交直线和平面平行④若直线a//b,直线bug 那么直线2就平行于平面a內的无數条宜线。

变式2、下列命题中正确的个数是()①若直线1上有无数个点不在平而a内,则l//a②若直线1与平而a平行,则1与平而a内的任蕙一条直线都平行③如杲两条平行直线中的一条与一个平而平行,那么另一条也与这个平而平行④若直线1与平而Ot平行,则1与平而0C内的任意一条直线都没有公共点A.OB.lC.2D.3分析:如图2,图2我们借助长方体模型,AA,所在直线有无数点在平面ABCD外,但AA,所在直线与平面ABCP相交,所以命题①不正确;A IB I所在直线平行于平面ABCD, 显然不平行于BD,所以命題②不正确;所在直线平行于平面ABCP,但直线ABU平面ABCP.所以命题③不正确;1与平面0C平行,则1与a无公共点,1与平面«內所有直线都没有公共点,所以命题④正确. 卷案:B萸式3、若直线1上有两个点到平而oc的距离相等,讨论直线1与平而oc的位置关系.0 3解:直线1与平而oc的位亘关系有两种悄况(如图3),直线与平而平行或賣线与平而相交. 例2、若两条相交直线中的一条在平面工內,讨论另一条直线与平而oc的位置关系.用符号语言表示为:若arib=A,bC:a,R>] aCZa或aAa=A.变式1、若两条异面直线中的一条在平而oc内,讨论另一条直线与平面oc的位虽关系.用符号语言表示为:若a与b异而则b//工或bAa=A.例3、若直线狄不平行于平而oc,且 y 则下列结论成立的是() A.a 内的所有直线与n 异而 B.oc 內的宜线与久都相交例如直线X B 与平而ABCD 相交,恵线AB 、CD 在平而ABCP 内,直线AB 与直线?/ B 相交,賣线CD 与直线工B 异面,所以A. B 都不正确;平面ABCP 內不存在与a 平行的 直线,所以应选D ・ 变式1.不在同一条直线上的三点A 、B 、C 到平而oc 的距离相等,且Aga,以下三个命题: ①AABC 中至少有一条边平行于oc;②AABC 中至多有两边平行于oc ;③ZLABC 中只可能有一条边与oo 相交.其中真命题畏 _______________ .其中真命题是①.萸式2、若賣线aCa,则下列结论中成立的个数是( (1) 00内的所有直线与a 异面 ⑵a 內的賣线与a 都相交 內不存在与次平行的直线A.OB.lC.2D.3分析:丁 直线 a (Za,/.a // a 或 ap|a=A.如图9,显然⑴⑵⑶(4)都有反例,所以应选A.咎案:A.知识点二直线与平面平行1、直线与平面平行的判定龙理:如杲平而外一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么 这条直线和这个平而平行。

第 41 讲 直线与平面的位置关系(第2课时-证线面垂直)

第 41 讲 直线与平面的位置关系(第2课时-证线面垂直)

第 41 讲 直线与平面的位置关系-证线面垂直(第2课时)证线面垂直常用的方法如下:①证a 垂直于α内的两条相交直线。

理论依据是“线面垂直的判定定理”。

②证a 在α的一个垂面β内,且垂直于α、β的交线。

理论依据是“两平面垂直,在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一平面”。

③证a 是α的两个垂面的交线。

理论依据是“垂直于同一平面的两相交平面的交线垂直于此平面”。

④证a ⊥平面β,而β∥α。

理论依据是“垂直于两平行平面之一的直线必垂直于另一平面”。

⑤证a ∥直线b ,而b ⊥α。

理论依据是“两平行线之一垂直于平面,则另一直线也垂直于平面”。

例.已知直角ABC ∆所在的平面外有一点P ,且PA =PB =PC ,D 为斜边AC 的中点,求证:PD ⊥平面ABC 。

证明:连接CD ,则CD =AD (直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半),又已知 PA =PC ,PD 公共,∴ PAD ∆≌PCD ∆, ∴ PDA PDC ∠=∠,又∵ PA =PB ,D 为AB 中点,∴ PD ⊥AB ,即 ︒=∠90PDA , ∴ ︒=∠90PDC ,即 PD ⊥CD , ∴ PD ⊥平面ABC 。

说明:本题使用方法①。

例.如图,已知空间四点A 、B 、C 、D ,且 AB ⊥CD ,BC ⊥AD ,G 为AC 上一点,且 AC DG ⊥,求证:AC ⊥平面BDG 。

证明:如图,作ACD ∆的另两条高AF 、CE ,设ACD ∆的三条高交于H , ∵ AB ⊥CD ,AF ⊥CD ,∴ CD ⊥平面ABF , 而平面ACD 过CD ,∴ 平面ABF ⊥平面ACD , 同理可证 平面BCE ⊥平面ACD , ∵ H 为CE 、DG 、AF 的交点,∴ H 为平面ABF 与平面BCE 的交线上的点, ∴ BH 是平面ABF 与平面BCE 的交线, ∴ BH ⊥平面ACD ,∵ AC ⊂面ACD ,∴ BH ⊥AC ,由已知AC ⊥DG 可知AC ⊥平面BDG 。

直线与平面垂直

直线与平面垂直

(1)直线AB分别与平面α、β所成角的大小; (2)二面角A1-AB-B1的大小.
解答:如图,(1)连结A1B,AB1.∵α⊥β,α∩β=l,AA1⊥l, ∴AA1⊥β.A1B为AB在β内的射影,∴∠ABA1为AB与β所成的角, 在Rt△AA1B中,AA1=1,AB=2,∴∠ABA1=30°. 同理∠BAB1为AB与α所成的角,在Rt△ABB1中,BB1= ,AB=2OF=arcsin .
(3)由DO=BO知D点到平面ACE的距离为BF=
解决二面角问题的主要过程是作图、论证与计算,首先要找出二面角的平面 角,作二面角的平面角方法主要有根据定义,利用三垂线定理和逆定理等. 【例3】 如右图所示,在三棱锥S-ABC中,SA⊥底面ABC,AB⊥BC,DE垂直
7.5
直线与平面垂直
(认识和理解空间中线面垂直的有关性质与判定/能运用公理、 定理和已获得的结论证明一些空间位置关系的简单命题)
1.定义:如果一条直线和一个平面相交,并且和这个平面内的任意一条直线都
垂直,我们就说这条直线和这个平面互相垂直.其中直线叫做平面的垂线, 平面叫做直线的垂面.交点叫做垂足.直线与平面垂直简称线面垂直,记作: a⊥α. 2.直线与平面垂直的判定定理 :如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都
(2)用线面垂直的判定定理:证一直线与平面内两相交直线都垂直,
则这条直线与平面垂直. (3)用线面垂直的性质:两平行线之一垂直于这个平面, 则另一条也必垂直于这个平面. (4)用面面垂直的性质定理: 两平面垂直,在一个面内垂直于交线的直线必垂直于另一平面. (5)用面面平行的性质:一直线垂直于两平行平面之一,则必垂直于另一平面.
1.对于任意的直线l与平面α,在平面α内必有直线m,使m与l(

点、线、面之间的位置关系——垂直关系 - 简单 - 讲义

点、线、面之间的位置关系——垂直关系 - 简单 - 讲义

点、线、面之间的位置关系——垂直关系 知识讲解一、线面垂直1.定义:如果一条直线和一个平面相交于点O ,并且和这个平面内过交点的任何直线都垂直,则称这条直线与这个平面互相垂直.1)这条直线叫做平面的垂线,这个平面叫做直线的垂面,交点叫垂足.2)垂线上任意一点到垂足间的线段,叫做这个点到这个平面的垂线段.垂线段的长度叫做这个点到平面的距离.3)如果一条直线垂直于一个平面,那么它就和平面内的任意一条直线垂直.4)画直线与平面垂直时,通常把直线画成和表示平面的平行四边形的一边垂直,如下图.直线l 与平面α互相垂直,记作l α⊥.2.线面垂直的判定定理:如果一条直线与平面内的两条相交直线垂直,则这条直线与这个平面垂直.符号语言表述:,,,,l a l b a b a b A l αα⊥⊥⊂=⇒⊥ 图像语言表述:3.线面垂直的性质定理:符号语言表述:,//a b a b αα⊥⊥⇒ αl图像语言表述:4.线面垂直的性质(1)一条直线垂直于一个平面,则这条直线垂直于该平面内的所有直线.(2)推论1:如果在两条平行直线中,有一条垂直于平面,那么另一条直线也垂直于这个平面;(3)推论2:如果两条直线垂直于同一个平面,那么这两条直线平行;(4)垂直于同一直线的两个平面平行.5.证明线面垂直的方法(1)线面垂直的定义(2)线面垂直的判定定理(,,,,a b a c b c b c M a ααα⊥⊥⊂⊂=⇒⊥)(3)平行线垂直平面的传递性(,a b b a αα⊥⇒⊥)(4)面面垂直的性质(,,,l a a l a αβαββα⊥=⊂⊥⇒⊥)(5)面面平行的性质(,a a ααββ⊥⇒⊥)(6)面面垂直的性质(,,l l αβαγβγγ=⊥⊥⇒⊥)二、面面垂直1.定义:如果两个相交平面的交线与第三个平面垂直,又这两个平面与第三个平面相交所得的两条交线互相垂直,则称这两个平面互相垂直.2.平面垂直的判定定理:如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直.符号语言表述:,m m αβαβ⊥⊂⇒⊥图像语言表述:αβm a b α3.面面垂直的性质定理:如果两个平面垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面.符号语言表述:,,,l m m l m αβαββα⊥=∈⊥⇒⊥ 图像语言表述:4.面面垂直的性质(1)两相交平面同时垂直于第三个平面,那么两相交平面的交线垂直于第三个平面.(2)两平面互相垂直,过公共交线上一点做一个平面的垂线,则这条直线在第二个平面内.5.证明面面垂直的方法(1)面面垂直的定义(2)面面垂直的判定定理(,a αβααβ⊥⊂⇒⊥)三、垂直模型总结1.勾股定理222a b c AC CB +=⇒⊥2.等腰三角形三线合一cba C B AD CB Aαβm l,AB AC D =为BC 重点AD BC ⇒⊥3.直径所对的圆周角为直角BD CD AD BA AC ==⇒⊥4.菱形对角线垂直平分在菱形ABCD 中BD AC ⇒⊥5.正方形、矩形临边垂直,AB BC BC CD ⊥⊥6.正方形中点连线垂直在正方形ABCD 中,,E F 为,CD BC 的中点⇒AE DF ⊥DCB A O DCB A DCBA F EDCB A7.直棱柱、正棱柱中侧棱垂直底面在直三棱柱中AD ⇒⊥面ABC ,,,AD AB AD BC AD AC ⊥⊥⊥EFD CBA典型例题一.选择题(共10小题)1.(2018•云南模拟)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点P是线段BC1上任意一点,则下列结论中正确的是()A.AD1⊥DP B.AP⊥B1C C.AC1⊥DP D.A1P⊥B1C【解答】解:在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,∵B1C⊥BC1,B1C⊥AB,BC1∩AB=B,∴B1C⊥平面ABC1D1,∵点P是线段BC1上任意一点,∴AP⊥B1C.故选:B.2.(2018春•武邑县校级月考)如图,四棱锥P﹣ABCD中,△PAB与△PBC是正三角形,平面PAB⊥平面PBC,AC⊥BD,则下列结论不一定成立的是()A.PB⊥AC B.PD⊥平面ABCDC.AC⊥PD D.平面PBD⊥平面ABCD【解答】解:在A中,取PB中点O,连结AO、CO,∵四棱锥P﹣ABCD中,△PAB与△PBC是正三角形,平面PAB⊥平面PBC,AC⊥BD,∴AO⊥PB,CO⊥PB,∵AO∩CO=O,∴PB⊥平面AOC,∵AC⊂平面AOC,∴PB⊥AC,故A成立;在B中,∵△PAB与△PBC是正三角形,∴PA=PC,AB=AC,设AC∩BD=M,连结PM,则PM⊥AC,∴PD与AC不垂直,∴PD与平面ABCD不垂直,故B不成立;在C中,∵PB⊥平面AOC,AC⊂平面AOC,∴AC⊥PB,∵AC⊥BD,PB∩BD=B,∴AC⊥平面PBD,∵PD⊂平面PBD,∴AC⊥PD,故C成立;在D中,∵AC⊥平面PBD,AC⊂平面ABCD,∴平面PBD⊥平面ABCD,故D成立.故选:B.3.(2016秋•湖北期末)如图,四边形ABCD是圆柱的轴截面,E是底面圆周上异于A、B的一点,则下面结论中错误的是()A.AE⊥CE B.BE⊥DE C.DE⊥CE D.面ADE⊥面BCE【解答】解:由AB是底面圆的直径,则∠AEB=,即AE⊥EB.∵四边形ABCD是圆柱的轴截面,∴AD⊥底面AEB,BC⊥底面AEB.可得:BE⊥DE,因此BE⊥平面ADE.同理可得:AE⊥CE,平面BCE⊥平面ADE.可得A,B,D正确.而DE⊥CE不正确.故选:C.4.(2016秋•杭州期末)如图所示,四边形ABCD中,AD∥BC,AD=AB,∠BCD=45°,∠BAD=90°,将△ABD沿BD折起,使面ABD⊥面BCD,连结AC,则下列命题正确的是()A.面ABD⊥面ABC B.面ADC⊥面BDC C.面ABC⊥面BDC D.面ADC⊥面ABC 【解答】解:由题意知,在四边形ABCD中,CD⊥BD.在三棱锥A﹣BCD中,平面ABD⊥平面BCD,两平面的交线为BD,所以CD⊥平面ABD,因此有AB⊥CD.又因为AB⊥AD,AD∩DC=D,所以AB⊥平面ADC,于是得到平面ADC⊥平面ABC.故选:D.5.(2017春•昆都仑区校级期中)如图,△ABC是直角三角形,∠ABC=90°,PA ⊥平面ABC,此图中直角三角形的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:∵△ABC是直角三角形,∠ABC=90°,PA⊥平面ABC,∴AB⊥BC,PA⊥BC,∵AB∩PA=A,∴BC⊥平面PAB,∴图中直角三角形有△ABC(∠ABC是直角),△PAC(∠PAC是直角),△PAB(∠PAB是直角),△PBC(∠PBC是直角),∴图中直角三角形有4个.故选:D.6.(2017•青州市模拟)如图,在三棱锥A﹣BCD中,AB⊥平面BCD,∠ACB=45°,∠ADB=30°,∠BCD=120°,CD=40,则AB=()A.10 B.20 C.30 D.40【解答】解:设BC=x,∵在三棱锥A﹣BCD中,AB⊥平面BCD,∠ACB=45°,∠ADB=30°,∴∠BAC=∠ACB=45°,∠BAD=60°,∠ABC=∠ABD=90°,∴AB=x,AD=2x,BD=,∵∠BCD=120°,CD=40,∴cos120°=,解得x=40或x=﹣20(舍).∴AB=40.故选:D.7.(2017秋•赣州期中)设α,β为不重合的平面,m,n为不重合的直线,则下列命题正确的是()A.若m⊂α,n⊂β,m∥n,则α∥βB.若n⊥α,n⊥β,m⊥β,则m⊥αC.若m∥α,n∥β,m⊥n,则α⊥βD.若α⊥β,n⊥β,m⊥n,则m⊥α【解答】解:A若m⊂α,n⊂β,m∥n,则α∥β或α与β相交,故不正确;B若n⊥α,n⊥β,m⊥β,则m⊥α,由n⊥α,n⊥β可得α∥β,又因m⊥β,所以m⊥α.故正确;C若m∥α,n∥β,m⊥n,则α⊥β不正确,也可能平行;D若α⊥β,n⊥β,m⊥n,则m⊥α,不正确,可能有m⊂α;故选:B.8.(2015秋•临海市校级月考)在三棱锥A﹣BCD中,若AD⊥BC,BD⊥AD,△BCD是锐角三角形,那么必有()A.平面ABD⊥平面ADC B.平面ABD⊥平面ABCC.平面ADC⊥平面BCD D.平面ABC⊥平面BCD【解答】证明:由AD⊥BC,BD⊥AD⇒AD⊥平面BCD,AD⊂平面ADC,∴平面ADC⊥平面BCD.故选:C.9.(2014秋•兴庆区校级期末)两个平面平行的条件是()A.一个平面内一条直线平行于另一个平面B.一个平面内两条直线平行于另一个平面C.一个平面内的无数条直线平行于另一个平面D.一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面【解答】解:①如图l∥β,l⊂α,但α,β却相交.①错②如图l∥β,l⊂α,m∥β,m⊂α但α,β却相交.②错③类似于②在α内有无数与l平行的直线,它们均与β平行,但α,β却相交,③错④可知,两个平面无公共点,它们平行.④对故选:D.10.(2015秋•东昌区校级期中)过△ABC所在平面α外一点P,作PO⊥α,垂足为O,若PA⊥PB,PB⊥PC,PC⊥PA,则点O是△ABC的()A.垂心B.重心C.内心D.外心【解答】解:连接AO并延长交BC于一点E,连接PO,由于PA,PB,PC两两垂直可以得到PA⊥面PBC,而BC⊂面PBC,∴BC⊥PA,∵PO⊥平面ABC于O,BC⊂面ABC,∴PO⊥BC,∴BC⊥平面APE,∵AE⊂面APE,∴BC⊥AE;同理可以证明才CH⊥AB,又BH⊥AC.∴H是△ABC的垂心.故选:A.二.填空题(共4小题)11.过平面外两点,可作0或1个平面与已知平面平行.【解答】解:两点与平面的位置不同,得到的结论是不同的,当这两点在平面的同一侧,且距离平面相等,这样就有一个平面与已知平面平行,当这两点在平面的异侧,不管两个点与平面的距离是多少,都没有平面与已知平面平行,∴这样的平面可能有,可能没有,故答案为:0或1.12.(2015春•上海校级期末)点P为△ABC所在平面外一点,PO⊥平面ABC,垂足为O,若PA、PB、PC两两垂直,则点O是△ABC的垂心.【解答】证明:连结AO并延长,交BC与D连结BO并延长,交AC与E;因PA⊥PB,PA⊥PC,故PA⊥面PBC,故PA⊥BC;因PO⊥面ABC,故PO⊥BC,故BC⊥面PAO,故AO⊥BC即AD⊥BC;同理:BE⊥AC;故O是△ABC的垂心.故答案为:垂.13.(2015春•上海校级期中)如图所示,以等腰直角三角形ABC斜边BC上的高AD为折痕.使△ABD和△ACD折成互相垂直的两个平面,则∠BAC=60°.【解答】解:设AB=AC=1,则BD=CD=,∵BD⊥平面ADC,CD⊂平面ADC,∴BD⊥CD,∵△BDC是等腰直角三角形,∴BC=CD=1,∴△ABC是正三角形,∴∠BAC=60°.故答案为:60°.14.直角△ABC的两条直角边BC=3,AC=4,PC⊥平面ABC,PC=,则点P到斜边AB的距离是3.【解答】解:∵△ABC的两条直角边BC=3,AC=4,∴AB==5,过C作CM⊥AB,交AB于M,连结PM,由三垂线定理得PM⊥AB,∴点P到斜边AB的距离为线段PM的长,由,得CM==,PM===3.∴点P到斜边AB的距离为3.故答案为:3.三.解答题(共2小题)15.如图所示,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,AB=AC=1,AA1=2,∠B1A1C1=90°,D为BB1中点,求证:AD⊥平面A1DC1.【解答】证明:∵AA1⊥平面A1B1C1,∴AA1⊥A1C1又A1C1⊥A1B1,∴A1C1⊥平面A1B1BA∴AD⊥A1C1∵AD=,A1D=,AA1=2,由AD2+A1D2=,得A1D⊥AD∵A1C1∩A1D=A1∴AD⊥平面A1DC116.(2017秋•东湖区校级期末)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E是AA1的中点,求证:(Ⅰ)A1C∥平面BDE;(Ⅱ)平面A1AC⊥平面BDE.【解答】证明:(Ⅰ)连接AC交BD于O,连接EO,∵E为AA1的中点,O为AC的中点∴EO为△A1AC的中位线∴EO∥A1C又∵EO⊂平面BDE,A1C⊄平面BDE∴A1C∥平面BDE;…(6分)(Ⅱ)∵AA1⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD∴AA1⊥BD又∵四边形ABCD是正方形∴AC⊥BD,∵AA1∩AC=A,AA1、AC⊂平面A1AC∴BD⊥平面A1AC又∵BD⊂平面BDE∴平面A1AC⊥平面BDE.…(12分)。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

7.4直线与平面的位置关系——线面垂直
2011-10-19
复习目标:熟练运用线面垂直的判定与性质解决相关问题 复习过程:
活动一知识梳理及基础训练 ㈠知识梳理
⑴线面垂直判定定理:
⑵线面垂直性质定理:
㈡基础训练(线面垂直的判定与性质的应用) 1.“直线l 垂直于平面α内的无数条直线”是“l ⊥α”的 2.已知n m ,是两条不同的直线,α是一个平面,有下列四个命题: ① 若//,//m n αα,则//m n ; ② 若,m n αα⊥⊥,则//m n ; ③ 若//,m n αα⊥,则n m ⊥;④ 若,m m n α⊥⊥,则//n α. 其中真命题的序号有 .(请将真命题的序号都填上)
3.设,a b 为不重合的两条直线,,αβ为不重合的两个平面,给出下列命题: (1)若a ∥α且b ∥α,则a ∥b ;(2)若a α⊥且b α⊥,则a ∥b ; (3)若a ∥α且a ∥β,则α∥β;(4)若a α⊥且a β⊥,则α∥β. 上面命题中,所有真命题...
的序号是 . 4.一个四面体中,四个面中最多有 个直角三角形。

活动二(证明线面垂直)
1. 在正三棱锥ABC P -中,求证:BC PA ⊥
2.在四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 是正方形,侧棱⊥PD 底面ABCD , CD PD =,E 是PC 的中点,作PB EF ⊥,垂足为点F . 求证:⊥PB 平面EFD 。

3.如图,在底面为菱形的直四棱柱1111ABCD A B C D -中,E F 、分别为11A B 、11B C 的中点,G 为DF 的中点;
(1)求证:EF ⊥平面11B BDD ; (2)求证:EG ∥平面11AA D D .
4.如图,在四棱锥E ABCD -中,四边形ABCD 为平行四边形,BE BC =,AE BE ⊥, M 为CE 上一点,且BM ⊥平面ACE . ⑴求证:AE BC ⊥;
⑵如果点N 为线段AB 的中点,求证:MN ∥平面ADE .
A
B C
D
A 1
B 1
C 1
D 1
E
G
F
N
A
B
C
D
E
M
《线面垂直》定时检测
1.设m 、n 是两条不同的直线,α、β、γ是三个不同的平面.给出下列四个命题,其中正确命题的序号是
①若m ⊥α,n ∥α,则m ⊥n ②若α∥β,β∥γ,m ⊥α,则m ⊥γ ③若m ∥α,n ∥α,则m ∥n ④若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β
2.设βα,为两个不重合的平面,n m ,是两条不重合的直线,给出下列四个命题:
①若α⊥⊥m n m ,,则α//n ;②若,,βα⊂⊂m n βα与相交且不垂直,则m n 与不垂直; ③若n m m ⊥=⊥,,βαβα ,则β⊥m ;④若βαα//,,//⊥n n m ,则β⊥m . 其中所有真命题的序号
3.如图,在正三棱柱111C B A ABC -中,点D 是棱BC 的中点. 求证:(1)D C AD 1⊥;(2)1//A B 平面1ADC .
4.如图,直四棱柱1111ABCD A B C D -中,四边形ABCD 是梯形,
AD //,,BC AD CD E ⊥是1AA 上的一点。

(1) 求证:CD ACE ⊥;
(2) 若平面CBE 交1DD 于点F ,求证://EF AD
5.如图,在四棱锥P ABCD -中,AB ∥DC ,2DC AB =,AP AD =,PB ⊥AC ,
BD ⊥AC ,E 为PD 的中点.
求证:(1)AE ∥平面PBC ;
(2)PD ⊥平面ACE .
6.如图,已知ABC ∆是正三角形,CD EA ,都垂直于平面ABC ,且
a DC a AB EA ===,2F 是BE 的中点。

求证: ⑴//FD 平面ABC ; ⑵⊥AF 平面EDB 。

D
C
B
A
E P。

相关文档
最新文档