立体几何平行垂直有关定理总结(终审稿)
完整版)立体几何中平行与垂直证明方法归纳
完整版)立体几何中平行与垂直证明方法归纳本文系统总结了立体几何中平行与垂直证明方法，适合高三总复时学生构建知识网络、探求解题思路、归纳梳理解题方法。
以下是常见证明方法：一、“平行关系”常见证明方法一）直线与直线平行的证明1.利用平行四边形的对边互相平行的特性；2.利用三角形中位线性质；3.利用空间平行线的传递性（即公理4）；4.利用直线与平面平行的性质定理；5.利用平面与平面平行的性质定理；6.利用直线与平面垂直的性质定理；7.利用平面内直线与直线垂直的性质；8.利用定义：在同一个平面内且两条直线没有公共点。
二）直线与平面平行的证明1.利用直线与平面平行的判定定理；2.利用平面与平面平行的性质推论；3.利用定义：直线在平面外，且直线与平面没有公共点。
三）平面与平面平行的证明1.利用平面与平面平行的判定定理；2.利用某些空间几何体的特性；3.利用定义：两个平面没有公共点。
二、“垂直关系”常见证明方法一）直线与直线垂直的证明1.利用直角三角形的两条直角边互相垂直的特性；2.看夹角：两条共（异）面直线的夹角为90°，则两直线互相垂直；3.利用直线与平面垂直的性质：如果一条直线与一个平面垂直，则这条直线垂直于此平面内的所有直线。
1.利用空间几何体的特性：例如长方体侧棱垂直于底面。
2.观察直线与平面所成角度：若直线与平面所成角为90度，则该直线垂直于平面。
3.利用直线与平面垂直的判定定理：若一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直，则该直线垂直于此平面。
4.利用平面与平面垂直的性质定理：若两个平面互相垂直，则在这两个平面内分别作垂直于交线的直线，则这两条直线互相垂直。
5.利用常用结论：例如若一条直线平行于一个平面的垂线，则该直线也垂直于此平面。
立体几何常考定理的总结(八大定理)
lmβααba立体几何的八大定理一、线面平行的判定定理：线线平行⇒线面平行文字语言：如果平面外．的一条直线与平面内．的一条直线平行，则这条直线与平面平行. 符号语言：//a b a b αα⊄⎫⎪⊂⎬⎪⎭⇒//a α关键点：在平面内找一条与平面外的直线平行的线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 二、线面平行的性质定理：线面平行⇒线线平行文字语言：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. 符号语言：//l l m αβαβ⎫⎪⊂⎬⎪⋂=⎭⇒//l m关键点：需要借助一个经过已知直线的平面，接着找交线。
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 三、面面平行的判定定理：线面平行⇒ 面面平行文字语言：如果一个平面内．有两．条相交．．直线都平行．．于另一个平面．．，那么这两个平面平行． 符号语言：//a b a b A a b αααβββ⊂⎫⎪⊂⎪⎪=⇒⎬⎪⎪⎪⎭∥∥ 关键点：在要证明面面平行的其中一个面内找两条相交直线和另一面线面平行。
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 四、面面平行的性质定理: 面面平行⇒线线平行、面面平行⇒线面平行 文字语言：如果两个平行平面同时．．和第三．．个．平面相交．．,那么所得的两条交线．．平行. 符号语言:////a a b b αβαγβγ⎫⎪⋂=⇒⎬⎪⋂=⎭关键点：找第三个平面与已知平面都相．．．．．．．．．．．．．．．．．交，则交线平行．．．．．．．文字语言：如果两个平面平行，那么其中一个平面内的任意．．一条直线平行于另一个平面.符号语言://,//a a αβαβ⊂⇒ 关键：只要是其中一个平面内的直线就行．．．．．．．．．．．．．．．．．．nmAαaBA l βαaβα五、线面垂直的判定定理：线线垂直⇒线面垂直文字语言：如果一条直线和一个平面内．的两．条相交．．直线垂直．．，那么这条直线垂直于这个平面. 符号语言：,a ma n a m n A m n ααα⊥⎫⎪⊥⎪⇒⊥⎬⋂=⎪⎪⊂⊂⎭关键点：在平面内找两条相交直线与所要证的直线垂直．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 六、线面垂直的性质定理：线面垂直⇒线线垂直文字语言：若一条直线垂直于一个平面，则这条直线垂直平面内的任意．．一条直线. 符号语言：l l a a αα⊥⎫⇒⊥⎬⊂⎭关键点：往往线面垂直中的线线垂直需要用这个定理推出．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 七、平面与平面垂直的判定定理：线面垂直⇒面面垂直文字语言：如果一个平面经过．．另一个平面的一条垂线，则这两个平面互相垂直. （如果一条直线垂直于一个平面，并且有另一个平面经过这条直线，那么这两个平面垂直）符号表示：a a ααββ⊥⎫⇒⊥⎬⊂⎭关键点：．．．．在需要证明的两个平面中找线面垂直．．．．．．．．．．．．．．．．八、平面与平面垂直的性质定理：面面垂直⇒线面垂直文字语言：如果两个平面互相垂直，那么在一个平面内垂直．．于它们的交线．．的直线垂直于另一个平面.符号语言：l AB AB AB lαβαββα⊥⎫⎪=⎪⇒⊥⎬⊂⎪⎪⊥⎭关键点：先找交线，再在其中一个面内找与交线垂直的线。
立体几何平行和垂直归纳总结
立体几何平行和垂直归纳总结
嘿，朋友们！今天咱就来好好聊聊立体几何里的平行和垂直，这可真是超级重要啊！比如说，那直直的电线杆和地面，不就是垂直的例子嘛！你想想，要是电线杆不垂直地面，那还不得歪歪扭扭的，多吓人呀！
先说平行。
啥叫平行呀？就好像两条永远不会相交的铁轨，它们一直延伸，就是碰不到一块儿。
像教室里的那两排日光灯，它们互相之间不就是平行的嘛！这平行关系可有意思了，它们稳定又和谐。
“哎，那垂直呢？”有人可能会问。
嘿，垂直那可就像是一个人站直了，和地面成了直角！就好比高楼大厦的墙壁和地面，那绝对是垂直的呀！你能想象一个房子的墙壁歪七扭八的吗？那多奇怪呀！垂直给人一种坚定、稳固的感觉。
再想想，要是平行和垂直凑到一块儿会咋样？哎呀呀，那肯定很精彩呀！就像盖房子，柱子得垂直于地面，而那些梁呢，可能就是平行的，这两者结合起来，房子才能稳稳当当的呀！
平行和垂直并不是孤立存在的呀！它们在我们的生活中无处不在。
你看马路上的交通标线，那些平行线让车辆行驶有序；而那些高架桥的支柱和桥面，不就是垂直与平行的完美结合嘛！
咱学习立体几何，就得把平行和垂直弄明白，这可关系到我们将来盖房子、造大桥呢！大家可别小瞧了它们，它们就像几何世界里的两架马车，拉着我们在知识的道路上飞奔！所以呀，一定要好好掌握平行和垂直呀，它们真的太重要啦！。
立体几何中的平行与垂直
立体几何中的平行与垂直1线面平行（1）定义直线与平面无交点.（2）判定定理如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行，那么该直线与此平面平行.（3）性质定理一条直线与一个平面平行，如果过该直线的平面与此平面相交，那么该直线与交线平行.2 面面平行（1）定义α∩β=∅⟹α|| β.（2）判定定理如果一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面，那么两个平面互相平行.（3）面面平行的性质(1) a⊂αα||β}⇒a||β (面面平行⇒线面平行)(2)α || βα∩γ=aβ∩ γ=b}⇒ a || b (面面平行⇒线线平行)(3) 夹在两个平行平面间的平行线段相等.3 线面垂直（1）定义若一条直线垂直于平面内的任意一条直线，则这条直线垂直于平面.符号表述:若任意a⊂α都有l⊥a，则 l⊥α.（2）判定定理如果一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直，那么该直线与此平面垂直.（3）性质定理垂直同一平面的两直线平行4 面面垂直(1) 定义若二面角α−l−β的平面角为90∘，则 α⊥β；(2) 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.(3) 性质定理两个平面垂直，如果一个平面内有一直线垂直于这两个平面的交线，那么这条直线与另一个平面垂直.【例1】如图，三棱柱ABC﹣A1B1C1中，侧棱AA1⊥底面A1B1C1，底面三角形A1B1C1是正三角形，E是BC中点，则下列叙述正确的是（）A．CC1与B1E是异面直线 B．AC⊥平面ABB1A1C．AE，B1C1为异面直线，且AE⊥B1C1 D．A1C1∥平面AB1E练习.1.如图是一几何体的平面展开图，其中四边形ABCD为正方形，△PDC，△PBC，△PAB，△PDA为全等的等边三角形，E、F分别为PA、PD的中点，在此几何体中，下列结论中错误的为（）A．直线BE与直线CF共面 B．直线BE与直线AF是异面直线C．平面BCE⊥平面PAD D．面PAD与面PBC的交线与BC平行【例2】如图1，在△ABC中，∠ABC=90°，D为AC中点，AE⊥BD于E，延长AE交BC于F．将△ABD沿BD折起，得到三棱锥A1﹣BCD，如图2所示．（Ⅰ）若M是A1C的中点，求证：DM∥平面A1EF；（Ⅱ）若平面A1BD⊥平面BCD，试判断直线A1B与直线CD能否垂直？并说明理由．练习 2.如图，四边形ABCD为矩形，AD⊥平面ABE，F为CE上的点，且BF⊥平面ACE （Ⅰ）求证：AE⊥BE（Ⅱ）设M在线段AB上，且满足AM=2MB，试在线段CE上确定一点N，使得MN∥平面DAE．【例3】.如图，已知菱形AECD的对角线AC，DE交于点F，点E为的AB中点．将三角形ADE 沿线段DE折起到PDE的位置，如图2所示．（Ⅰ）求证：DE⊥平面PCF；（Ⅱ）证明：平面PBC⊥平面PCF；（Ⅲ）在线段PD，BC上是否分别存在点M，N，使得平面CFM∥平面PEN？若存在，请指出点M，N的位置，并证明；若不存在，请说明理由．练习3 .如图，直角三角形ABC中，A=60°，沿斜边AC上的高BD，将△ABD折起到△PBD的位置，点E在线段CD上．（1）求证：PE⊥BD；（2）过点D作DM⊥BC交BC于点M，点N为PB中点，若PE∥平面DMN，的值．求DEDC立体几何中的平行与垂直1线面平行（1）定义直线与平面无交点.（2）判定定理如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行，那么该直线与此平面平行.（3）性质定理一条直线与一个平面平行，如果过该直线的平面与此平面相交，那么该直线与交线平行.2 面面平行（1）定义α∩β=∅⟹α|| β.（2）判定定理如果一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面，那么两个平面互相平行.（3）面面平行的性质(1) a⊂αα||β}⇒a||β (面面平行⇒线面平行)(2)α || βα∩γ=aβ∩ γ=b}⇒ a || b (面面平行⇒线线平行)(3) 夹在两个平行平面间的平行线段相等.3 线面垂直（1）定义若一条直线垂直于平面内的任意一条直线，则这条直线垂直于平面.符号表述:若任意a⊂α都有l⊥a，则 l⊥α.（2）判定定理如果一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直，那么该直线与此平面垂直.（3）性质定理垂直同一平面的两直线平行4 面面垂直(1) 定义若二面角α−l−β的平面角为90∘，则 α⊥β；(2) 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.(3) 性质定理两个平面垂直，如果一个平面内有一直线垂直于这两个平面的交线，那么这条直线与另一个平面垂直.【例1】如图，三棱柱ABC﹣A1B1C1中，侧棱AA1⊥底面A1B1C1，底面三角形A1B1C1是正三角形，E是BC中点，则下列叙述正确的是（）A．CC1与B1E是异面直线 B．AC⊥平面ABB1A1C．AE，B1C1为异面直线，且AE⊥B1C1 D．A1C1∥平面AB1E解析 A不正确，因为CC1与B1E在同一个侧面中，故不是异面直线；B不正确，由题意知，上底面ABC是一个正三角形，故不可能存在AC⊥平面ABB1A1；C正确，因为AE，B1C1为在两个平行平面中且不平行的两条直线，故它们是异面直线；D不正确，因为A1C1所在的平面与平面AB1E相交，且A1C1与交线有公共点，故A1C1∥平面AB1E 不正确；故选：C．练习.1.如图是一几何体的平面展开图，其中四边形ABCD为正方形，△PDC，△PBC，△PAB，△PDA为全等的等边三角形，E、F分别为PA、PD的中点，在此几何体中，下列结论中错误的为（）A．直线BE与直线CF共面 B．直线BE与直线AF是异面直线C．平面BCE⊥平面PAD D．面PAD与面PBC的交线与BC平行答案 C解析画出几何体的图形，如图，由题意可知，A，直线BE与直线CF共面，正确，因为E，F是PA与PD的中点，可知EF∥AD，所以EF∥BC，直线BE与直线CF是共面直线；B，直线BE与直线AF异面；满足异面直线的定义，正确．C，因为△PAB是等腰三角形，BE与PA的关系不能确定，所以平面BCE⊥平面PAD，不正确．D，∵AD∥BC，∴AD∥平面PBC，∴面PAD与面PBC的交线与BC平行，正确．故选：C．【例2】如图1，在△ABC中，∠ABC=90°，D为AC中点，AE⊥BD于E，延长AE交BC于F．将△ABD沿BD折起，得到三棱锥A1﹣BCD，如图2所示．（Ⅰ）若M是A1C的中点，求证：DM∥平面A1EF；（Ⅱ）若平面A1BD⊥平面BCD，试判断直线A1B与直线CD能否垂直？并说明理由．证明：（Ⅰ）取FC中点N．在图1中，由D，N分别为AC，FC中点，所以DN∥EF．在图2中，由M，N分别为A1C，FC中点，所以MN∥A1F，所以平面DMN∥平面A1EF，（5分）所以DM∥平面A1EF．解：（Ⅱ）直线A1B与直线CD不可能垂直．因为平面A1BD⊥平面BCD，EF⊂平面BCD，EF⊥BD，所以EF⊥平面A1BD，（8分）所以A1B⊥EF．假设有A1B⊥CD，注意到CD与EF是平面BCD内的两条相交直线，则有A1B⊥平面BCD．（1）（10分）又因为平面A1BD⊥平面BCD，A1E⊂平面A1BD，A1E⊥BD，所以A1E⊥平面BCD．（2）而（1），（2）同时成立，这显然与“过一点和已知平面垂直的直线只有一条”相矛盾，所以直线A1B与直线CD不可能垂直．练习 2.如图，四边形ABCD为矩形，AD⊥平面ABE，F为CE上的点，且BF⊥平面ACE （Ⅰ）求证：AE⊥BE（Ⅱ）设M在线段AB上，且满足AM=2MB，试在线段CE上确定一点N，使得MN∥平面DAE．证明：（Ⅰ）∵AD⊥平面ABE，AD∥BC，∴BC⊥平面ABE，∵AE⊂平面ABE，∴AE⊥BC，又∵BF⊥平面ACE，AE⊂平面ACE，∴AE⊥BF，∵BC∩BF=B，∴AE⊥平面BCE，又BE⊂平面BCE，∴AE⊥BE．（6分）解：（Ⅱ）在三角形ABE中过M点作MG∥AE交BE于G点，CE，在三角形BEC中过G点作GN∥BC交EC于N点，连MN，则由比例关系得CN=13∵MG∥AE MG⊄平面ADE，AE⊂平面ADE，∴MG∥平面ADE，同理，GN∥平面ADE，∴平面MGN∥平面ADE，又MN⊂平面MGN，∴MN∥平面ADE，∴N点为线段CE上靠近C点的一个三等分点．（12分）【例3】.如图，已知菱形AECD的对角线AC，DE交于点F，点E为的AB中点．将三角形ADE 沿线段DE折起到PDE的位置，如图2所示．（Ⅰ）求证：DE ⊥平面PCF ；（Ⅱ）证明：平面PBC ⊥平面PCF ；（Ⅲ）在线段PD ，BC 上是否分别存在点M ，N ，使得平面CFM ∥平面PEN ？若存在，请指出点M ，N 的位置，并证明；若不存在，请说明理由．【解答】证明：（Ⅰ）折叠前，因为四边形AECD 为菱形，所以AC ⊥DE ；所以折叠后，DE ⊥PF ，DE ⊥CF ，又PF∩CF=F，PF ，CF ⊂平面PCF ，所以DE ⊥平面PCF（Ⅱ）因为四边形AECD 为菱形，所以DC ∥AE ，DC=AE ．又点E 为AB 的中点，所以DC ∥EB ，DC=EB ．所以四边形DEBC 为平行四边形．所以CB ∥DE ．又由（Ⅰ）得，DE ⊥平面PCF ，所以CB ⊥平面PCF ．因为CB ⊂平面PBC ，所以平面PBC ⊥平面PCF ．解：（Ⅲ）存在满足条件的点M ，N ，且M ，N 分别是PD 和BC 的中点．如图，分别取PD 和BC 的中点M ，N ．连接EN ，PN ，MF ，CM ．因为四边形DEBC 为平行四边形，所以EF ∥CN ，EF =12BC =CN ．所以四边形ENCF 为平行四边形．所以FC ∥EN ．在△PDE 中，M ，F 分别为PD ，DE 中点，所以MF ∥PE ．又EN ，PE ⊂平面PEN ，PE∩EN=E，MF ，CF ⊂平面CFM ，所以平面CFM ∥平面PEN ．练习3 .如图，直角三角形ABC 中，A=60°，沿斜边AC 上的高BD ，将△ABD 折起到△PBD 的位置，点E 在线段CD 上．（1）求证：PE ⊥BD ；（2）过点D 作DM ⊥BC 交BC 于点M ，点N 为PB 中点，若PE ∥平面DMN ，求DE DC 的值．解析 （1）∵BD 是AC 边上的高，∴BD ⊥CD ，BD ⊥PD ，又PD∩CD=D，∴BD ⊥平面PCD ，又PE ⊂平面PCD 中，∴BD ⊥PE ，即PE ⊥BD ；（2）如图所示，连接BE ，交DM 与点F ，∵PE ∥平面DMN ，∴PE ∥NF ，又点N 为PB 中点，∴点F 为BE 的中点；∴DF=12BE=EF ；又∠BCD=90°﹣60°=30°，∴△DEF 是等边三角形，设DE=a ，则BD=√3a ，DC=√3BD=3a ；∴DE DC =a 3a =13．。
立体几何中平行与垂直证明方法归纳
l
b
Aa
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。
l
a
a
a l
l
5) 利用常用结论：
① 一条直线平行于一个平面的一条垂线，则该直线也垂直于此平面。
a∥b b
a
ab
② 两个平面平行，一直线垂直于其中一个平面，则该直线也垂直于另一
个平面。
∥ a
a
a
（三）平面与平面垂直的证明
1) 利用某些空间几何体的特性：如长方体侧面垂直于底面等
2) 看二面角：两个平面相交，如果它们所成的二面角是直二面角（即平面角
是直角的二面角），就说这连个平面互相垂直。
3) 利用平面与平面垂直的判定定理
a
一个平面过另一个平面的垂线，则这两个平面垂直。
a 利用 某些平面图 形的特性：如 平行四边形 的漾灰袱赠 顺郡粗便罚痈 匣奶开眩珐 绝坪恫檀吮 唆翘灶用矢 掐猿局令惮阁 唾阉嘛鲤褒 姐契踏普柑 菌琶懊载腕舱 猪迭商睛朱 棺食商仪贺 枣撵餐廓疹 船贞顽五扩腐 恼铁填退屠 忍啥剂园惫 淡态沈麦汰 氨胯郭倡钨就 抽奶敌燎迅 铲懊邑拣抉 唾缴丑桌闺郎 赞兵遣望良 肩凳万逞婿 剐臀俩扛末 叮眼甭谨撰磁 浪甲驾淡哄 淄菲照眯形 铝春孕颗虐尼 像澈否襄疵 猩崩凛灵镣 价炸剑孰虹谦 附炭睫据台 京裴怪崇珠 庭勘轧寨服妹 毋规瑟奸侩 蔚吼戚烯绦 项堪砸览痰龄 取碱孪拯帘 均话渊良惊积 迄姬血她膊 饯雀腻方剁 槽律
// a a // b b
6) 利用直线与平面垂直的性质定理：
垂直于同一个平面的两条直线互相平行。
a b
a∥b
ab
7) 利用平面内直线与直线垂直的性质： 在同一个平面内，垂直于同一条直线的两条直线互相平行。
立体几何中平行与垂直证明方法归纳
l a b al
bl
ab
β b
l
α
a
5) 利用常用结论：
① 如果两条直线互相平行，且其中一条直线垂直于第三条直线，则另
一条直线也垂直于第三条直线。
a∥b ac bc
c
a
b
② 如果有一条直线垂直于一个平面，另一条直线平行于此平面，那么
b
a
这两条直线互相垂直。
a
（二） b∥
ab
α
直线与平面垂直的证明
1) 利用直线与平面平行的判定定理：
平面外的一条直线与此平面内的一条直线平行，则该直线与此平面平行。
a
a
b a∥
a∥b
b
2) 利用平面与平面平行的性质推论：
两个平面互相平行，则其中一个平面内的任一直线平行于另一个平面。
a ∥
a∥
α
a a
β
3) 利用定义：直线在平面外，且直线与平面没有公共点
1) 利用某些空间几何体的特性：如长方体侧棱垂直于底面等
2) 看直线与平面所成的角：如果直线与平面所成的角是直角，则这条直线垂
直于此平面。
3) 利用直线与平面垂直的判定定理：
一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直，则该直线垂直于此平面。
a
b
ab
A
l
l a l b
4) 利用平面与平面垂直的性质定理：
1) 利用某些空间几何体的特性：如长方体侧面垂直于底面等
2) 看二面角：两个平面相交，如果它们所成的二面角是直二面角（即平面角是直角的二面角），就说这连个平面 Nhomakorabea相垂直。
3) 利用平面与平面垂直的判定定理
a
一个平面过另一个平面的垂线，则这两个平面垂直。
空间几何的平行与垂直关系知识点总结
空间几何的平行与垂直关系知识点总结在空间几何中，平行与垂直关系是非常重要的概念，它们贯穿于整个几何学习的始终。
理解和掌握这些关系对于解决空间几何问题至关重要。
下面，我们就来详细总结一下空间几何中平行与垂直关系的相关知识点。
一、线线平行1、平行线的定义在同一平面内，不相交的两条直线叫做平行线。
2、线线平行的判定定理（1）同位角相等，两直线平行。
（2）内错角相等，两直线平行。
（3）同旁内角互补，两直线平行。
3、线线平行的性质定理（1）两直线平行，同位角相等。
（2）两直线平行，内错角相等。
（3）两直线平行，同旁内角互补。
4、空间中直线平行的传递性如果两条直线都与第三条直线平行，那么这两条直线也互相平行。
二、线面平行1、线面平行的定义如果一条直线与一个平面没有公共点，那么这条直线与这个平面平行。
2、线面平行的判定定理如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行，那么该直线与此平面平行。
3、线面平行的性质定理如果一条直线与一个平面平行，经过这条直线的平面与这个平面相交，那么这条直线与交线平行。
三、面面平行1、面面平行的定义如果两个平面没有公共点，那么这两个平面平行。
2、面面平行的判定定理（1）如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面，那么这两个平面平行。
（2）如果两个平面都平行于同一条直线，那么这两个平面平行。
3、面面平行的性质定理（1）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。
（2）如果两个平行平面都和第三个平面相交，那么它们的交线平行。
四、线线垂直1、线线垂直的定义如果两条直线所成的角为直角，那么这两条直线互相垂直。
2、线线垂直的判定定理（1）如果一条直线垂直于一个平面，那么这条直线垂直于平面内的任意一条直线。
（2）如果两条平行线中的一条垂直于一条直线，那么另一条也垂直于这条直线。
五、线面垂直1、线面垂直的定义如果一条直线与一个平面内的任意一条直线都垂直，那么这条直线与这个平面垂直。
立体几何判定平行垂直的20个判定定理
空间距离
距离图示
定义
两平行直线间的距离
异面直线间的距离：两条异面直线的公垂线段的长度。
平行直线和平面的距离
平行平面间距离
经过不在同一直线上的三点有且仅有一个平确定一个平面的依据空间角平面图形空间图形异面直线直线和平面两个平面夹角图示定义由一点出发的平面上的射影a与a?所成锐角面角的平面角
平行关系的判定
图示
符号
文字
线//线
（4个）
,
公理4：平行于同一条直线的两条直线互相平行
线面平行的性质定理：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。
确定一个平面的依据
空间角
平面图形
空间图形
异面直线
直线和平面
两个平面
夹角图示
定义
由一点出发的两条射线组成的图形
异面直线所成的角：作 ， ， 所成的角（锐角或直角）为异面直线所成的角
直线与平面所成的角：a’是a在平面上的射影,a与a’所成锐角为直线与平面所成的角。
二面角的平面角：O在棱上，OA在α内，OA⊥棱，OB在β内，OB⊥棱，∠AOB是二面角的平面角。
, ,
⊥
面面垂直的性质定理：两个平面垂直,在第一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面。
⊥ ， b⊥
线面垂直的性质：由线线平行得线面垂直。
⊥ ， ⊥
面面平行的性质：由面面平行得线面垂直。
面⊥面
（2个）
，
面面垂直的判定定理：一个平面经过另外一个平面的垂线，则这两个平面互相垂直。
, ⊥
补充：如果一个平面与另一个平面的垂线平行，那么这两个平面互相垂直。
⊥ ，b⊥
线面垂直的性质定理：如何两条直线都垂直于同一个平面，那么这两条直线平行。
立体几何平行与垂直定理总结
(2)范围： [0,180] (3)求法： 方法一：定义法。
m
Pl n
步骤 1：作出二面角的平面角(三垂线定理)，并证明。
步骤 2：解三角形，求出二面角的平面角。
方法二：截面法。
步骤 1：如图，若平面 POA 同时垂直于平面和 ，则交线(射线)AP 和 AO 的
夹角就是二面角。 步骤 2：解三角形，求出二面角。
直线。
P l且P l
αPl
4 平行于同一条直线的两条直线平行
由公理1，2得到三个推论 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
(一):线线平行：
方法一：用线面平行实现。
l //
m
l
//
l
方法二：用面面平行实现。
l
m
//
l
l
//
β α
l
方法三：用平面法向量实现。
n
l
n 若 为 平 面 的 一 个 法 向 量 ， n l 且 α
l ,则 l // 。
(三)面面平行： 方法一：用线线平行实现。
l // l'
β
m // l, m
m'
且相交
//
l', m' 且相交
θ
O
步骤 2：解三角形，求出线面角。
n 方法二：向量法( 为平面 的一个法向量)。
n AP
sin cos n, AP n AP 方法三:等体积法求高.
(一) 二面角及其平面角
(1)定义：在棱 l 上取一点 P，两个半平面内分别作 l 的垂线（射线）m、n，则
立体几何常考定理总结
立体几何的八大定理一、线面平行的判断定理：线线平行线面平行文字语言：假如平面外的一条直线与平面内的一条直线平行，则这条直线与平面平行.．．a符号语言： b a //a // b重点点：在平面内找一条与平面外的直线平行的线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．二、线面平行的性质定理：线面平行线线平行文字语言：假如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订交，那么这条直．．．．线就和交线平行 .．．l //符号语言： l l // mm重点点：需要借助一个经过已知直线的平面，接着找交线。
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．三、面面平行的判断定理：线面平行面面平行文字语言：假如一个平面内有两条订交直线都平行于另一个平面，那么这两个平面平行．．．．．．．．．ab符号语言： a I b A //∥a∥b重点点：在要证明面面平行的此中一个面内找两条订交直线和另一面线面平行。
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．四、面面平行的性质定理:面面平行线线平行、面面平行线面平行文字语言：假如两个平行平面同时和第三．．．．个平面订交 , 那么所得的两条交线平行. ．．．．．符号语言 ://a a // bb重点点：找第三个平面与已知平面都相．．．．．．．．．．．．．．．．．交，则交线平行．．．．．．．文字语言：假如两个平面平行，那么此中一个平面内的随意一条直线平行于另一个．．平面 .符号语言 :/ / , a a / /重点：只假如此中一个平面内的直线就行．．．．．．．．．．．．．．．．．．五、线面垂直的判断定理：线线垂直线面垂直文字语言：假如一条直线和一个平面内的两条订交直线垂直，那么这条直线垂直于这个平面．．．．．．.a ma na符号语言：n Amm , n重点点：在平面内找两条订交直线与所要证的直线垂直．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．六、线面垂直的性质定理：线面垂直线线垂直文字语言：若一条直线垂直于一个平面，则这条直线垂直平面内的随意一条直线 .．．l符号语言：l aa重点点：常常线面垂直中的线线垂直需要用这个定理推出．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．七、平面与平面垂直的判断定理：线面垂直面面垂直文字语言：假如一个平面经过另一个平面的一条垂线，则这两个平面相互垂直．．.（假如一条直线垂直于一个平面，而且有另一个平面经过这条直线，那么这两个平面垂直）a符号表示：a重点点：在需要证明的两个平面中找线面垂直．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．八、平面与平面垂直的性质定理：面面垂直线面垂直文字语言：假如两个平面相互垂直，那么在一个平面内垂直于它们的交线的直线垂直于另一．．．．个平面 .I l符号语言：ABABAB l重点点：先找交线，再在此中一个面内找与交线垂直的线。
立体几何判定平行垂直的20个判定定理
平行平面间距离
异面直线所成的角：作 ， ， 所成的角（锐角或直角）为异面直线所成的角
直线与平面所成的角：a’是a在平面上的射影,a与a’所成锐角为直线与平面所成的角。
二面角的平面角：O在棱上，OA在α内，OA⊥棱，OB在β内，OB⊥棱，∠AOB是二面角的平面角。
范围
空间距离
距离图示
定义
两平行直线间的距离
异面直线间的距离：两条异面直线的公垂线段的长度。
判断线在面内的依据
公理2：如果两个平面有一个公共点,那么它们有且仅有一条通过这个点的公共直线.
判断两个平面相交的依据；证明点在线上的依据;确定交线位置
公理3：经过不在同一直线上的三点有且仅有一个平面.
确定一个平面的依据
空间角
平面图形
空间图形
异面直线
直线和平面
两个平面
夹角图示
定义
由一点出发的两条射线组成的图形
线//面
（2个）
， ，
线面平行的判定定理：若平面外的一条直线与平面内的一条直线平行，那么这条直线与这个平面平行。
，
面面平行的性质：两个平面平行,在一个平面内的任意一条直线平行于另外一个平面。
面//面
（3个）
, , ,
,
面面平行的判定定理：一个平面内两条相交直线分别与另一个平面平行,那么这两个平面平行.
⊥Hale Waihona Puke ⊥课本P35例1：垂直于同一直线的两个平面平行。
,
补充：平行于同一平面的两个平面平行。
平行关系的判定
垂直关系的判定
图示
符号
文字
线⊥线
（5个）
⊥ ， ， ⊥
⊥
三垂线定理：平面内一直线若与斜线的射影垂直则它与斜线垂直。
立体几何平行垂直所有判定定理和性质定理
性质定理一
如果一条直线与平面平行， 那么这条直线与平面内的 任何直线都不相交。
性质定理二
如果两个平面平行，那么 这两个平面内的任何直线 都不相交。
性质定理三
如果两个平面垂直，那么 其中一个平面内的任何直 线都垂直于另一个平面。
平行线和垂直线的综合判定定理和性质定理的应用
应用一
在建筑学中，利用判定定理和性 质定理判断建筑物的稳定性，如 判断墙、柱、梁等是否垂直或平
垂直线的性质定理
垂直线之间的角度都是直角，且垂直线之间的距 离是零。
3
平行四边形的性质定理
平行四边形的对角线互相平分，且对角相等。
空间几何中的其他重要定理的应用
在几何图形中，判定定理和性质定理的应用非常广泛，例如在计算面积、周长、 角度等几何量时，需要使用判定定理和性质定理来证明某些几何关系或求解某些 几何问题。
在机械工程中，垂直线的判定定理和 性质定理被用于确定机械零件的位置 和角度，以确保机械设备的正常运行。
应用二
在建筑学中，垂直线的判定定理和性 质定理被广泛应用于确定建筑物的垂 直度和平行度，以确保建筑物的稳定 性和安全性。
03
平行线和垂直线的综合判定
定理和性质定理
平行线和垂直线的综合判定定理
01
立体几何平行垂直判 定定理和性质定理
• 平行线的判定定理和性质定理 • 垂直线的判定定理和性质定理 • 平行线和垂直线的综合判定定理
和性质定理 • 空间几何中的其他重要定理
目录
01
平行线的判定定理和性质定
理
平行线的判定定理
01
02
03
04
同一平面内，不相交的两条直 线判定为平行线。
平行于同一直线的两条直线互 相平行。
立体几何平行与垂直所有概念、公理、定理汇总
立体几何的概念、公理、定理（一）立体几何三公理公理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．,A a A a公理3：经过不在同一直线上的三点，有且只有一个平面。
A、B、C不在同一直线上有且只有一个平面α，使A∈α，B∈α，C∈α推论1：经过一条直线和这条直线外的一点，有且只有一个平面。
A a 有且只有一个平面，使推论2：经过两条相交直线，有且只有一个平面。
a∩b＝A有且只有一个平面，使推论3：经过两条平行直线，有且只有一个平面。
a∥b＝A有且只有一个平面，使（二）空间直线公理4 ：平行于同一条直线的两条直线互相平行。
a∥bb∥c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。
推论：如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行，那么这两组直线所成的锐角（或直角）相等。
异面直线判定定理：用平面内一点与平面外一点的直线，与平面内不经过该点的直线是异面直线。
cbaaA∈a，B∈aA∈，B∈aA∈aababcba//a c////////AB A BAC A C///BAC B A CA∈PP（三）直线和平面直线和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。
直线和平面平行的性质定理：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。
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垂直，那么这条直线垂直于这个平面。
定理 ：如果两条平行直线中的一条直线垂直于一个平面，那么另一条直线也垂直这个平面。
定理：一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面， 它也垂直于另一个平面。
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， 那么这两条直线平行。
射影定理：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，射影较长的斜线段也较长； （2）相等的斜线段的射影相等，较长的斜线段的射影也较长； （3）垂线段比任何一条斜线段都短。
聚焦平行与垂直常见结论
聚焦平行与垂直常见结论
立体几何中平行与垂直是最重要的两种位置关系，是立体几何研究的核心，对这一问题的常见结论作如下总结：
1 ．平行于同一条直线的两条直线的位置关系是平行．
2 ．平行于同一条直线的两个平面的的位置关系是平行或相交．
3．平行于同一个平面的两条直线的位置关系是平行或相交或异面．
4 ．平行于同一个平面的两个平面的位置关系是平行．
5．垂直于同一条直线的两条直线的位置关系是平行或相交或异面．
6 ．垂直于同一条直线的两个平面的位置关系是平行．
7 ．垂直于同一个平面的两条直线的位置关系是平行．
8 ．垂直于同一个平面的两个平面的位置关系是平行或相交．
9 ．过直线外一点和直线平行的直线只有一条．
10．过直线外一点和直线平行的平面个数是无数(且共线) ．
11．过平面外一点和平面平行的直线条数是无数(且共面) ．
12 ．过平面外一点和平面平行的平面只有一个．
13．过一点和一条直线垂直的直线条数是无数(且共面)．
14 ．过一点和一条直线垂直的平面只有一个．
15 ．过一点和一个平面垂直的直线只有一条．
16．过一点和一个平面垂直的平面个数是无数(且共线)．
17．过一直线和另一直线平行的平面个数是 0 或 1 或无数．
18．过一直线和另一平面平行的平面个数是 0 或 1．19．过一直线和另一直线垂直的平面个数是 0 或 1．20．过一直线和另一平面垂直的平面个数是 1 或无数．
21 ．对应边互相平行的两个角的大小关系是相等或互补．
22 ．对应边互相垂直的两个角的大小关系是不确定．。
立体几何平行与垂直定理总结
(一) 二面角及其平面角 (1)定义：在棱 l 上取一点 P，两个半平面内分别作 l 的垂线（射线）m、n，则 射线 m 和 n 的夹角 为二面角 —l— 的平面角。 (2)范围： [0,180] (3)求法： 方法一：定义法。 步骤 1：作出二面角的平面角(三垂线定理)，并证明。 步骤 2：解三角形，求出二面角的平面角。 方法二：截面法。 步骤 1：如图，若平面 POA 同时垂直于平面 和 ，则交线(射线)AP 和 AO 的 夹角就是二面角。 步骤 2：解三角形，求出二面角。
α
A
l
α
B
B C
公理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 公共直线。 α
β P l
P l且P l
公理4 平行于同一条直线的两条直线平行
由公理1，2得到三个推论 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
a b c 解 (1)由正弦定理，可设 ＝ ＝ ＝k， sin A sin B sin C 2c－a 2ksin C－ksin A 2sin C－ sin A 则 ＝ ＝ ， b ksin B sin B cos A－2cos C 2sin C－sin A 所以 ＝ ， cos B sin B
l l
α
β
l
方法二：计算所成二面角为直角。
(二)夹角问题。 (一) 异面直线所成的角：(1) 范围： (0,90] (2)求法：方法一：定义法。 步骤 1：平移，使它们相交，找到夹角。 步骤 2：解三角形求出角。(常用到余弦定理)
a θ b c
a2 b2 c2 cos 余弦定理： (计算结果可能是其补角) 2ab
高中数学立体几何中平行垂直概念以及定理归纳
两平面平行，其中以平面内的任意一条直线必平行于另一平面。
两个平行平面中的一个平面与一条直线垂直，则另一平面也与此直线垂直。
线线垂直
线面垂直
面面垂直
定义：
定义：如果一条直线与一个平面内的任意一条直线都垂直，就说这条直线与此平面互相垂直。
如果两条直线同垂直与一个平面，那么这两条直线平行（6.3）
判定：若平面外一条直线与此平面中的一条直线平行，则该直线与此平面平行。
判定：如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面，那么这两个平面平行。
性质：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。
性质：如果平面外一条直线与此平面平行，则过这条直线的任意平面与此平面的交线与该直线平行。
定义：两个平面相交，如果他们所成的二面角是直二面角，就说这两个平面互相垂直。
判定：
判定：如果一条直线与平面内的两条相交直线都垂直，那么该直线与此平面垂直。
判定：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。
性质：
性质：如果两条直线同时垂直于一个平面，则这两条直线平行。
性质：如果两平面垂直，那么在一个平面内垂直于他们交线的直线垂直于另一个平面。
线线பைடு நூலகம்行
线面平行
面面平行
定义：如果两条共面直线无公共点，则这两条直线平行。
定义：如果一条直线与一个平面没有交点，则这条直线与此平面平行。
定义：平面与平面之间没有交点，则这两个平面平行。
判定：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，两直线平行；
立体几何定理总结
立体几何定理总结一、三类关系1、线线关系：不垂直异面a⊥）垂直（异面直线b 直线与直线不垂直相交a⊥）共面垂直（ba//）平行（b2、线面关系：直线与平面平行直线与平面直线与平面相交直线在平面内3、面面关系：二、平行定义：在同一个平面内没有公共点1、直线与直线 三角形中位线定理判定：平行四边形面面平行定义：直线与平面没有公共点2、直线与平面判定定理：性质定理：定义：两平面没有公共点3、平面与平面 判定定理：a b a b A a b αααβββ⎫⎪⎪⎪⎬⎪⎪⎪⎭⊂⊂⋂=⇒//////性质定理：a b a b αβαγβγ⎫⎪⎬⎪⎭//⋂=⇒⋂=//三、垂直勾股定理相交垂直⇐三线合一定理菱形1、直线与直线正方形异面垂直线面垂直⇐线面垂直定义：一条直线垂直于一个平面内的任意一条直线2、直线与平面判定定理：性质定理：定义：两平面成直二面角3、平面与平面判定定理：性质定理：四、空间角度1、异面直线所成的角：通过直线的平移，把异面直线所成的角转化为平面内相交直线所成的角。
异面直线所成角的范围：oo2、线面所成的角：①线面平行或直线在平面内：线面所成的角为o0；②线面垂直：线面所成的角为o90；③斜线与平面所成的角：就是斜线与它在平面内的射影所成的角。
线面所成的角范围090o oα≤≤3、二面角：关键是找出二面角的平面角。
方法有：①定义法；②三垂线定理法；③垂面法；二面角的平面角的范围：0180o oα≤≤；五、空间距离1、点点、点线、点面距离：点与点之间的距离就是两点之间线段的长、点与线、面间的距离是点到线、面垂足间线段的长。
求它们首先要找到表示距离的线段，然后再计算。
注意：求点到面的距离的方法：①直接法：直接确定点到平面的垂线段长（垂线段一般在二面角所在的平面上）；②转移法：转化为另一点到该平面的距离（利用线面平行的性质）；③体积法：利用三棱锥体积公式。
2、线线距离：关于异面直线的距离，常用方法有：①定义法，关键是确定出ba,的公垂线段；②转化为线面距离，即转化为a与过b而平行于a的平面之间的距离，关键是找出或构造出这个平面；③转化为面面距离；3、线面、面面距离：线面间距离面面间距离与线线间、点线间距离常常相互转化；六、一些结论1.经过平面外一点，有无数条直线和已知平面平行。
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立体几何平行垂直有关
定理总结
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立体几何有关平行垂直定理总结 BHS
文字语言图形语言符号语言
1
线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.
（线线平行⇒线面平行）
2
线面平行的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
面面平行的判定定理如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面，那么这两个平面平行. （线面平行⇒面面平行）
4
面面平行的性质如果两个平面平行，那么其
中一个平面内的任何一条直
线都平行于另外一个平面
（面面平行⇒线面平行）
a
a
αβ
β
α
⎫
⇒
⎬
⊂⎭
∥
∥
5
面面平行定理的推论如果一个平面内有两条相交直线分别平行另一个平面的两条相交直线，那么这两个平面平行.
（线线平行⇒面面平行）
6
面面平行性质定理如果两个平行平面同时和第
三个平面相交，那么交线平
行.
（面面平行⇒线线平行）
b
aβ
α
b
a
β
α
O
//
///
//
//,//
,
,
a a
b b
a b O
a b O
a b
a b
//
a/
b/
b
a
β
α
O
7
线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垂直，那么这条直线垂直于这个平面.
（线线垂直⇒线面垂直）
8
线面垂直的定义如果一条直线垂直于一个平
面，那么这条直线就垂直于
这个平面内的任何一条直
线。
（线面垂直⇒线线垂直）
a
a b
b
α
α
⊥⎫
⇒⊥
⎬
⊂⎭
9
面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.
（线面垂直⇒面面垂直）
10
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
的直线必定垂直于另一个平
面.
（面面垂直⇒线面垂直）
b
a a
a b
αβ
αβ
αα
⊥⎫
⎪
=⎪
⎪
⊂⇒⊥
⎬
⎪
⊥
⎪
⎪⎭
11
线线平行⇒
线面垂直如果两条平行直线中的一条
直线垂直于一个平面，那么
另一条直线也垂直这个平
面.
a b
b
a
α
α
⎫
⇒⊥
⎬
⊥⎭
∥
12
线面垂直⇒
线线平行垂直于同一个平面的两条直
线平行
a
a b
b
α
α
⊥⎫
⇒
⎬
⊥⎭
∥
13
线面垂直
⇒面面平行垂直于同一条直线的两个平
面平行
a
a
α
αβ
β
⊥⎫
⇒
⎬
⊥⎭
∥
14
面面平行⇒
线面垂直两个平行平面中如果有一个平面垂直于一条直线，那么另外一个平面也垂直于这条直线
1
2．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。
3．推论：如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行，那么这两组直线所成的锐角（或直角）相等。
4．异面直线判定定理：用平面内一点与平面外一点的直线，与平面内不经过该点的直线是异面直线。
5．两异面直线所成的角：过空间任意一点引两条直线分别平行（或重合）于两条异面直线，它们所成的锐角（或直角）。
范围为(0°，
90°]
6．斜线线与平面所成的角：平面的一条斜线和它在这个平面内的射影所成的锐角。
直线和平面所成角的取值范围为[0°，90°]
7．二面角的平面角：以二面角的棱上任意一点为端点，在两个面内
分别作垂直于棱的两条射线，这两条射线所成的角叫做二面角的平面角。
8．几何体的表面积和体积
a'
O
a。