空间中的平行与垂直关系
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空间几何是研究点、线、面等几何形体在空间中的相互关系和特性的学科。
在空间几何中，平行和垂直是两种重要的关系。
本文将总结空间几何中的平行与垂直关系的知识点。
一、平行关系平行是指两条直线或两个平面在空间中永远不会相交的关系。
平行关系在日常生活和工程建设中经常被应用到。
1. 平行关系的性质- 平行线与同一平面内的直线交线的两个内角是同位角，即两个内角之和等于180度。
- 平行线与同一平面外的直线交线的两个内角也是同位角，同位角性质适用于平行于同一平面内的两条直线。
2. 判定平行关系的方法- 平行线的判定：如果两条直线上有一点与第三条直线上的两个点重合，并且这两条直线分别与第三条直线平行，则这两条直线是平行线。
- 平行面的判定：如果两个平面上有一条直线与第三个平面上的两条直线重合，并且这两个平面分别与第三个平面平行，则这两个平面是平行面。
3. 平行线的性质- 平行线投影性质：平行于同一平面内的两条直线的等角投影相等。
- 平行线的方向性：平行线有确定的方向，可以延长或缩短，但方向不会改变。
二、垂直关系垂直是指两条直线或两个平面相交成直角的关系。
垂直关系在几何学、建筑学和物理学中都有广泛应用。
1. 垂直关系的性质- 垂直关系性质一：两个直角相等。
- 垂直关系性质二：两个互相垂直的直线或两个互相垂直的平面，其中一个与第三个垂直，则它们与第三个也是垂直关系。
- 垂直关系性质三：垂直于同一面的直线与该面的交线垂直。
2. 判定垂直关系的方法- 判定直线垂直关系的方法：如果两条直线上有一点与第三条直线上的两个点重合，并且这两条直线分别与第三条直线垂直，则这两条直线是垂直的。
- 判定面垂直关系的方法：如果两个平面上有一条直线与第三个平面上的两条直线相交成直角，并且这两个平面分别与第三个平面垂直，则这两个平面是垂直的。
三、平行和垂直关系的应用平行和垂直关系在日常生活和工程建设中具有广泛的应用。
空间中的平行与垂直例题和知识点总结
空间中的平行与垂直例题和知识点总结在立体几何的学习中，空间中的平行与垂直关系是非常重要的内容。
理解和掌握这些关系，对于解决相关的几何问题具有关键作用。
下面我们通过一些例题来深入探讨，并对相关知识点进行总结。
一、平行关系（一）线线平行1、定义：如果两条直线在同一平面内没有公共点，则这两条直线平行。
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。
例 1：在正方体 ABCD A₁B₁C₁D₁中，E，F 分别是 AB，BC 的中点，求证：EF∥A₁C₁。
证明：连接 AC，因为 E，F 分别是 AB，BC 的中点，所以 EF∥AC。
又因为正方体中，AC∥A₁C₁，所以 EF∥A₁C₁。
（二）线面平行1、定义：如果一条直线与一个平面没有公共点，则称这条直线与这个平面平行。
2、判定定理：平面外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。
例 2：已知四棱锥 P ABCD 的底面是平行四边形，M 是 PC 的中点，求证：PA∥平面 MBD。
证明：连接 AC 交 BD 于 O，连接 MO。
因为四边形 ABCD 是平行四边形，所以 O 是 AC 的中点。
又因为 M 是 PC 的中点，所以MO∥PA。
因为 MO⊂平面 MBD，PA⊄平面 MBD，所以 PA∥平面MBD。
（三）面面平行1、定义：如果两个平面没有公共点，则称这两个平面平行。
2、判定定理：一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行，则这两个平面平行。
例 3：在正方体 ABCD A₁B₁C₁D₁中，求证：平面 A₁BD∥平面 B₁D₁C。
证明：因为 A₁B∥D₁C，A₁D∥B₁C，且 A₁B 和 A₁D 是平面A₁BD 内的两条相交直线，D₁C 和 B₁C 是平面 B₁D₁C 内的两条相交直线，所以平面 A₁BD∥平面 B₁D₁C。
二、垂直关系（一）线线垂直1、定义：如果两条直线所成的角为 90°，则这两条直线垂直。
空间几何的平行与垂直关系
空间几何的平行与垂直关系空间几何是研究物体的形状、大小、位置以及它们之间的关系的数学分支。
在空间几何中，平行和垂直是两个非常重要的关系。
平行指的是两条直线或两个面在空间中永远不会相交，而垂直则表示两条直线或两个面之间存在90度的夹角。
本文将详细讨论平行和垂直的概念、特点以及它们在几何推理和实际生活中的应用。
一、平行的特点和推理方法在空间几何中，平行是指两条直线或两个平面在空间中永远不会相交。
平行具有以下特点：1. 平行的直线之间的距离相等：如果两条直线平行，那么它们之间的距离将保持不变。
2. 平行的平面之间的角度相等：如果两个平面平行，那么它们之间的夹角将始终保持相等。
在几何推理中，我们可以使用平行线的性质来证明其他几何关系。
例如，如果两条直线与同一条直线的交线分别垂直，则这两条直线也是平行的。
二、垂直的定义和性质垂直是指两条直线或两个平面之间存在90度的夹角。
垂直具有以下性质：1. 垂直的直线之间相互正交：如果两条直线相互垂直，它们将彼此正交，形成90度的夹角。
2. 垂直的平面交线与平面之间的夹角为90度：当两个平面的交线与其他平面之间的夹角为90度时，我们可以说这两个平面互相垂直。
三、平行与垂直的实际应用平行和垂直的概念在实际生活中有广泛的应用。
以下是几个应用实例：1. 建筑设计：在建筑设计中，平行的概念非常重要。
例如，墙壁之间的平行关系可以决定空间的布局和设计效果。
2. 电气工程：电气工程中常用到平行和垂直的概念。
例如，电路中的导线可以平行排列，以减小电阻；电路中的电压和电流相互垂直，通过正交性来进行计算和分析。
3. 地理导航：在地理导航中，平行和经纬度之间的关系是非常重要的。
经线是平行于地球赤道的线，而纬线是平行于地球的纬度圈。
4. 视觉艺术：平行和垂直的概念在绘画、摄影和设计中发挥重要作用。
艺术家常常利用平行和垂直的线条来创造平衡和对比效果。
总结：空间几何中的平行和垂直关系是我们理解和应用物体形状、大小和位置的重要基础。
空间几何学中的平行与垂直关系
空间几何学中的平行与垂直关系空间几何学是研究空间中点、线、面等几何对象的性质和关系的数学学科。
在空间几何学中，平行和垂直是两个基本的关系，它们在我们日常生活和工作中起着重要的作用。
本文将深入探讨空间几何学中的平行与垂直关系，包括定义、性质以及应用。
一、平行关系在空间几何学中，平行是指两条直线或两个平面永远不相交的关系。
具体来说，若两条直线在同一个平面内，且这两条直线上的任意两点的连线都在这个平面内，那么这两条直线是平行的。
同样地，若两个平面没有公共点，且它们上面的任意两点的连线都在这两个平面内，那么这两个平面是平行的。
平行关系具有以下性质：1. 平行关系是对称的。
如果直线l1与l2平行，那么l2与l1也平行；如果平面P1与P2平行，那么P2与P1也平行。
2. 平行关系是传递的。
如果直线l1与l2平行，l2与l3平行，那么l1与l3也平行；如果平面P1与P2平行，P2与P3平行，那么P1与P3也平行。
3. 平行关系与直线与平面的位置无关。
即使两条直线或两个平面不在同一个平面内，只要满足平行关系的定义，它们仍然是平行的。
平行关系在实际生活和工作中有着广泛的应用。
例如，在建筑设计中，平行的墙面可以增加空间的稳定性和美观性；在交通规划中，平行的道路可以提高交通效率；在物流运输中，平行的轨道可以确保车辆的安全行驶等。
二、垂直关系在空间几何学中，垂直是指两条直线或两个平面相交成直角的关系。
具体来说，若两条直线在同一个平面内相交，且相交的角度为90度，那么这两条直线是垂直的。
同样地，若两个平面相交成直角，那么这两个平面是垂直的。
垂直关系具有以下性质：1. 垂直关系是对称的。
如果直线l1与l2垂直，那么l2与l1也垂直；如果平面P1与P2垂直，那么P2与P1也垂直。
2. 垂直关系是传递的。
如果直线l1与l2垂直，l2与l3垂直，那么l1与l3也垂直；如果平面P1与P2垂直，P2与P3垂直，那么P1与P3也垂直。
理解空间几何中的平行和垂直关系及相关定理
理解空间几何中的平行和垂直关系及相关定理在空间几何中，平行和垂直关系是非常重要的概念。
理解这些关系及其相关定理对于解决几何问题和应用数学具有重要意义。
本文将深入探讨空间几何中的平行和垂直关系及其相关定理，帮助读者更好地理解和应用。
一、平行关系在空间几何中，平行关系是指两条直线或两个平面永远不会相交。
平行线和平行面之间的关系可通过以下两个定理来判断。
1. 平行线定理：如果一条直线与两条平行线相交，那么这两条直线之间也是平行的。
证明：设有两条平行线l和m，且直线n与l相交于点A，与m相交于点B。
若线段AB垂直于l，由垂直定理可知线段AB也垂直于m。
假设线段AB不平行于m，那么它必定与m相交于某一点C，这样线段AB将会与直线n有两个交点A和C，这与两条平行线的性质相悖。
因此，线段AB必定是与直线m平行的。
2. 平行面定理：如果两个平面都与另一个平面平行，那么这两个平面也是平行的。
证明：设有两个平面α和β，且平面γ与α平行且与β相交。
假设平面γ不平行于β，则它们必定会相交于一条直线。
然而，根据平行面的定义，平面γ与平面α平行，故直线与平面α相交于一点A。
由于直线与平面β相交于一点B，这意味着直线将与两个平面α和β都有交点，与平行面的定义相矛盾。
因此，平面γ与β平行。
二、垂直关系在空间几何中，垂直关系是指两条直线或两个平面之间的相互垂直关系。
垂直关系可以通过以下定理来判断。
1. 垂直定理：如果两条直线相交并且相交的角为直角，则这两条直线是垂直的。
证明：设有两条直线l和m，相交于点O，并且∠AOB为直角。
若直线l和m不是垂直的，即它们不相交于直角，那么它们必然会以某个角度相交，假设∠AOB为θ。
那么根据三角形的性质，我们可以得到∠AOB的余角为180°-θ。
如果直线l和m不垂直，它们的余角将不相等，与∠AOB为直角的前提相矛盾。
因此，直线l和m是垂直的。
2. 垂直平面定理：如果一条直线与一个平面垂直，并且这条直线在这个平面上的一个点，那么这个直线在这个平面上的所有点都垂直于这个平面。
空间几何中的平行与垂直关系
空间几何中的平行与垂直关系平行与垂直关系是空间几何中非常重要的概念，它们在解决平面或立体几何问题时经常被用到。
在本文中，我将介绍平行和垂直的定义和性质，并探讨它们在几何学中的应用。
一、平行关系在空间几何中，当两条线或两个平面没有交点且始终保持相同的距离时，我们称它们是平行的。
换句话说，平行线永远不会相交，平行面之间也永远不会相交。
我们可以使用以下方法来判断线或面是否平行：1. 如果两条线被一条平面所截，且截得的两对同位角相等，则这两条线平行。
2. 如果两个平面被一条直线所截，且截得的两对同位角相等，则这两个平面平行。
平行关系常常在解决与直线、多边形和多面体相关的问题时被应用。
比如，在建筑设计中，设计师常常需要确定两面墙是否平行，以便确保建筑结构的稳定。
在制图学中，要绘制平行线的效果，可以应用平行规或平行尺等工具辅助。
二、垂直关系与平行关系相反，垂直关系指的是两条线、两个平面或两个立体之间相互间的直角关系。
当两条线或两个平面的夹角大小为90度时，它们被认为是垂直的。
同样地，如果两个立体之间的相邻平面的交线是垂直的，则我们称这两个立体是垂直的。
判断垂直关系的方法有：1. 如果两条直线相交，并且相交的四个角中有两个角是直角，则这两条直线是垂直的。
2. 如果两个平面相交，并且相交的交线与两个平面各自的法线垂直，则这两个平面是垂直的。
垂直关系在几何学中有广泛的应用。
在建筑学中，垂直关系被用来确保墙壁与地面之间的角度为直角，以提供良好的结构支持。
在三维计算机图形学中，垂直关系可以用来进行透视变换，使得图像更加逼真。
三、平行和垂直的性质在空间几何中，平行和垂直具有一些重要性质，这些性质可以帮助我们解决几何问题。
1. 如果一条直线与两条平行线相交，则与这两条平行线的交线上的对应角是相等的。
2. 如果两条线分别与第三条线平行，则它们之间的对应角是相等的。
3. 判断两个平面是否垂直的方法之一，是计算它们的法向量之间的夹角。
空间几何的平行与垂直关系
空间几何的平行与垂直关系在空间几何中，平行和垂直是两个非常重要的概念。
它们描述了不同几何体之间的关系和性质。
平行表示两条或多条线、直线或平面在空间中永远不会相交，而垂直则表示两条线、直线或平面之间存在90度的角度关系。
本文将探讨空间几何中平行与垂直的关系以及它们在实际应用中的重要性。
一、平行与垂直的定义及性质1. 平行的定义：在几何学中，当两条直线或平面上的所有点在空间中的投影重合时，它们被认为是平行的。
平行线具有以下基本性质：a. 任意一点与直线上一点之间只有一条直线与该直线平行；b. 平行线之间的距离始终保持相等。
2. 垂直的定义：在几何学中，当两条直线或平面之间的夹角为90度时，它们被称为垂直的。
垂直线具有以下基本性质：a. 两条垂直线的斜率乘积为-1；b. 平面中的垂直直线与平面上的垂直线相交时，它们互为垂直；c. 四面体中的两条相交直线，若平行于共面两直线中的一条，则其余两条也互相平行。
二、平行与垂直关系的应用平行与垂直的关系在空间几何中有广泛的应用。
下面将介绍几个重要的应用领域：1. 建筑设计：在建筑设计中，平行和垂直关系被广泛应用于墙壁、天花板、地板等构造中。
确保这些构造的平行性和垂直性能够有效地提高建筑物的结构稳定性和美观度。
2. 工程测量：在工程测量中，平行和垂直关系被用于确定建筑物的地基、墙壁和建筑物的相对位置。
通过测量平行和垂直线的长度和夹角，工程师能够准确地定位和设置建筑物的各个部分。
3. 交通规划：在交通规划中，平行和垂直关系用于设计道路、轨道和桥梁。
合理的平行和垂直设计能够确保交通流畅、安全和高效。
4. 电子学与通信：在电子学和通信领域中，平行和垂直关系被用于设计电路板、天线和光纤等。
保持电线、导线的平行性和垂直性能够减少信号干扰和能量损耗，提高电子设备和通信系统的性能。
5. 图形绘制：在图形绘制和设计中，平行和垂直关系用于绘制几何图形和建模。
通过掌握平行和垂直关系的几何性质，能够更加准确地绘制出各种图形和几何体。
空间几何中的平行与垂直关系
空间几何中的平行与垂直关系空间几何是研究空间中点、线、面及其相关性质和关系的数学学科。
在空间几何中，平行和垂直是两个基本的关系。
本文将介绍平行和垂直的概念、性质以及它们在空间几何中的应用。
一、平行关系平行是指两条直线或两个面永远不会相交的关系。
在空间几何中，我们可以通过以下方式判断两条直线是否平行：1. 直线的斜率相等：如果两条直线的斜率相等，那么它们是平行的。
这是因为两条直线的斜率相等，意味着它们的倾斜角度相同，在空间中永远不会相交。
2. 直线的方向向量平行：如果两条直线的方向向量平行，那么它们是平行的。
我们可以通过计算两条直线的方向向量，并判断它们是否平行。
3. 直线的截距比相等：如果两条直线的截距比相等，那么它们是平行的。
我们可以通过计算两条直线的截距比，并判断它们是否相等。
平行的性质：1. 平行具有传递性：如果直线l1与直线l2平行，直线l2与直线l3平行，那么直线l1与直线l3平行。
2. 平行具有对称性：如果直线l1与直线l2平行，那么直线l2与直线l1平行。
平行的应用：1. 平行线在平面图形中的应用：平行线在平面图形中有着重要的应用，如矩形、平行四边形等。
在这些图形中，平行线的存在使得我们可以推导出图形的性质和定理。
2. 平行线在建筑设计中的应用：建筑设计中常常需要使用平行线来确定建筑物的边界、墙壁等。
二、垂直关系垂直是指两条直线或两个面之间存在直角的关系。
在空间几何中，我们可以通过以下方式判断两条直线是否垂直：1. 直线斜率之积为-1：如果两条直线的斜率之积为-1，那么它们是垂直的。
这是因为两条直线的斜率之积为-1，意味着它们相互垂直。
2. 直线的方向向量垂直：如果两条直线的方向向量垂直，那么它们是垂直的。
我们可以通过计算两条直线的方向向量，并判断它们是否垂直。
3. 直线的斜率之和为0：如果两条直线的斜率之和为0，那么它们是垂直的。
这是因为两条直线的斜率之和为0，意味着它们相互垂直。
高二数学复习1：空间中的平行与垂直关系
.高二数学作业空间中的平行与垂直关系[知识要点]要点1、空间中的平行关系： ◆平行直线：公理4：平行于同一条直线的两条直线互相平行。
◆线面平行的判定定理：如果不在一个平面内的一条直线和平面内的一条直线平行，那么这条直线和这个平面平行。
推理模式：,,////a b a b a ααα⊄⊂⇒．◆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推理模式：//,,//a a b a b αβαβ⊂=⇒．◆两个平面平行的判定定理：如果一个平面内有两条相交直线都平行于一个平面，那么这两个平面平行。
定理的模式：//////a b a b P a b ββαβαα⊂⎫⎪⊂⎪⎪=⇒⎬⎪⎪⎪⎭推论：如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条相交直线，那么这两个平面互相平行。
推论模式：,,,,,,//,////a b P a b a b P a b a a b b ααββαβ'''''''=⊂⊂=⊂⊂⇒◆两个平面平行的性质（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〕如果两个平行平面同时和第三个平面相交，那么它们的交线平行。
◆注意体会以下平行问题的转化思路、方向与转化条件、途径：要点2、空间中的垂直关系： ◆线线垂直〔1〕线线垂直的定义：所成的角是直角，两直线垂直。
〔2〕垂直于平行线中的一条，必垂直于另一条。
◆线面垂直〔1〕定义：如果一条直线l 和一个平面α相交，并且和平面α内的任意一条直线都垂直，我们就说直线l 和平面α互相垂直其中直线l 叫做平面的垂线，平面α叫做直线l 的垂面,直线与平面的交点叫做垂足。
直线l 与平bab aααP P ab βαc b a βα2面α垂直记作：l ⊥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 都垂直，那么这条直线垂直于这个平面。
空间几何中的平行与垂直关系及证明方法
空间几何中的平行与垂直关系及证明方法在空间几何中，平行与垂直是两个重要的关系概念。
平行指的是两条直线或两个平面永远不相交，而垂直则表示两条直线或两个平面相互垂直相交。
这两个概念在几何学中有广泛的应用，并且可以通过一些证明方法来确定两条直线或两个平面是否平行或垂直。
首先，我们来讨论平行关系。
在空间几何中，两条直线平行的条件是它们的方向向量平行。
方向向量是指直线上的两个不同点连线所得到的矢量。
如果两条直线的方向向量平行，那么它们就是平行的。
例如，考虑两条直线L1和L2，它们的方向向量分别为a和b。
如果a与b平行，即a与b的夹角为0度或180度，那么L1和L2就是平行的。
除了方向向量平行外，两条直线还可以通过斜率来确定是否平行。
斜率是指直线上任意两点之间的纵坐标差与横坐标差的比值。
如果两条直线的斜率相等，那么它们也是平行的。
例如，考虑两条直线L1和L2，它们的斜率分别为m1和m2。
如果m1等于m2，那么L1和L2就是平行的。
在空间几何中，垂直关系的确定方法与平行关系类似。
两条直线垂直的条件是它们的方向向量垂直。
如果两条直线的方向向量垂直，那么它们就是垂直的。
例如，考虑两条直线L1和L2，它们的方向向量分别为a和b。
如果a与b垂直，即a与b的内积为0，那么L1和L2就是垂直的。
除了方向向量垂直外，两条直线还可以通过斜率的乘积来确定是否垂直。
如果两条直线的斜率之积为-1，那么它们也是垂直的。
例如，考虑两条直线L1和L2，它们的斜率分别为m1和m2。
如果m1乘以m2等于-1，那么L1和L2就是垂直的。
对于平面的平行与垂直关系，我们可以将其扩展到三维空间中。
两个平面平行的条件是它们的法向量平行。
法向量是指垂直于平面的矢量。
如果两个平面的法向量平行，那么它们就是平行的。
同样地，两个平面垂直的条件是它们的法向量垂直。
如果两个平面的法向量垂直，那么它们就是垂直的。
在证明平行与垂直关系时，我们可以利用向量的性质和运算法则。
空间几何中的平行与垂直关系
空间几何中的平行与垂直关系在空间几何中，平行和垂直关系是两个基本的概念，它们在我们的日常生活和数学应用中扮演着重要角色。
本文将探讨空间几何中的平行和垂直关系，并介绍其定义、特性以及相关的应用。
一、平行关系在空间几何中，平行关系是指两条直线或两个平面永远不相交。
如果我们将其数学表达，可以用以下方式表示：定义1：设直线l和m都在同一个平面内，如果l和m上的任意两点A和B的连线AB与l上的另一点C所在的直线相交，那么l与m平行，记作l ∥ m。
定义2：设平面α和β，如果平面α上任意一条直线与平面β上的任意一条直线所确定的两个轴线互相平行，那么平面α和平面β平行，记作α∥β。
平行关系具有以下特性：性质1：如果两条直线平行，则它们的任意一对相交线段的比值都相等。
性质2：如果一个平面与两个平行平面相交，则它们的任意一对相交线段的比值都相等。
性质3：如果两条直线分别与一组平行直线相交，那么它们的对应角相等。
段平行、平面平行以及平面与线段平行的基本依据。
在工程学和建筑学中，平行关系用于设计和绘图中的垂直标尺、平行线、平行导板等。
此外，在计算机图形学、地理学和导航系统等领域，平行关系也扮演着重要的角色。
二、垂直关系垂直关系是指两条直线或两个平面之间的关系，其中一条直线或一个平面与另一条直线或另一个平面的法线垂直。
我们可以用以下方式表示垂直关系：定义3：设直线l和m在同一个平面内，如果l和m上的任意一对相交直线的法线互相垂直，那么l与m垂直，记作l ⊥ m。
定义4：设平面α和β，如果平面α上的任意一条直线与平面β上的任意一条直线的法线互相垂直，那么平面α和平面β垂直，记作α⊥β。
垂直关系具有以下特性：性质4：如果两条直线垂直，则它们的任意一对相交角互为直角。
性质5：如果一个直线与一个平面垂直，则该直线上的任意一条边与该平面上任意一条边所确定的两个角互为直角。
性质6：如果两个平面垂直，则它们的任意一对相交线互为直角。
空间几何中的平行与垂直关系
空间几何中的平行与垂直关系在空间几何中，平行与垂直关系是两种重要的几何关系。
它们在解决几何问题、计算坐标和推导定理等方面起着至关重要的作用。
通过研究平行和垂直关系，我们可以更好地理解空间中的几何性质，并应用于实际问题的求解。
1. 平行关系平行关系是指两条或多条直线在空间中永远不会相交。
在平行线之间不存在任何交点，它们的方向相同或者互为反向。
为了表示平行关系，我们可以使用"//"符号，如AB // CD。
在三维空间中，平行关系的判断可以通过以下方法确定：- 斜率法：对于两条直线L1和L2，如果它们的斜率相等，则L1与L2平行。
具体计算时，我们可以求两条直线上某一点的斜率，如果斜率相等，则可以判断它们是平行的。
- 向量法：如果两条直线的方向向量是平行的，则它们是平行的。
我们可以通过求取两条直线的方向向量，然后比较它们是否平行来判断平行关系。
平行关系的性质：- 平行线具有相同的斜率。
- 平行线之间的距离是恒定的，任意两点到另一条直线的距离相等。
- 平行线与平面的交线是平行的。
2. 垂直关系垂直关系是指两条直线或直线与平面的交线之间的关系。
在垂直关系中，直线或直线段与垂直交线之间的夹角为90度。
在三维空间中，判断垂直关系的方法有：- 向量法：如果两条直线的方向向量相互垂直，则它们是垂直的。
通过计算两条直线的方向向量，然后判断它们是否相互垂直。
- 斜率法：如果两条直线的斜率的乘积为-1，则它们是垂直的。
具体计算时，我们可以求两条直线上某一点的斜率，然后计算斜率的乘积，如果结果为-1，则可以判断它们是垂直的。
垂直关系的性质：- 垂直关系是相互垂直的直线或者直线与平面之间的关系。
在直角坐标系中，垂直关系可以表示为两直线斜率的乘积为-1。
- 垂直交线之间的夹角为90度。
- 垂直关系通常用于解决与直角、垂直性质相关的问题，例如计算两直线之间的距离、垂直偏移等。
总结：在空间几何中，平行与垂直关系是两种重要的几何关系。
空间几何中的平行与垂直关系
空间几何中的平行与垂直关系在空间几何中，平行与垂直是两种重要的关系。
它们的性质和应用广泛存在于数学、物理学、工程学等领域。
本文将介绍平行和垂直的定义、性质以及相关的定理，以帮助读者更好地理解和应用这些概念。
一、平行关系1. 定义在空间几何中，平行是指两个或多个直线或平面在同一平面内没有任何交点的特殊关系。
我们可以用符号 "∥" 表示平行关系。
例如，在平面α上有两条直线l和m，如果l ∥ m，则说明直线l和m在平面α上没有交点。
2. 性质平行的直线具有以下性质：- 平行线与同一平面内的第三条直线的相交角相等。
- 平行线与平行线之间的距离在任意两点处相等。
平行的平面具有以下性质：- 平行平面之间没有任何交点。
- 平行平面内的直线与另一平面的交线与平行平面平行。
3. 平行的判定方法判定两条直线是否平行可以采用以下方法：- 垂直判定法：如果两条线分别与同一直线的两条垂线垂直，则这两条线是平行的。
- 夹角判定法：如果两直线与另一直线的夹角相等或互补，则这两条直线是平行的。
二、垂直关系1. 定义在空间几何中，垂直是指两个直线或者平面之间的交角等于90度的特殊关系。
我们可以用符号"⊥" 表示垂直关系。
例如，在平面β上，如果一条直线l与平面β内另一条直线m垂直，则可以表示为 l ⊥ m。
2. 性质垂直关系具有以下性质：- 垂直于同一直线的两条直线平行。
- 如果两个平面相互垂直，则由这两个平面确定的直线与任一平面相交的直线垂直。
3. 垂直的判定方法判定两条直线是否垂直可以采用以下方法：- 两直线斜率之积为 -1，则这两条直线是垂直的。
- 如果两直线的斜率都不存在（即两直线都是垂直于x轴或y轴的），则这两条直线是垂直的。
三、平行与垂直之间的关系平行和垂直的关系是互补的。
具体而言，两条直线或平面如果既不平行也不垂直，则称它们为斜交。
在空间几何中，有一些重要的定理与平行和垂直关系有关。
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。
1空间中的平行于垂直关系
空间中的平行与垂直关系垂直和平行涉及题目的解决方法须熟练掌握两类相互转化关系1平行转化线线平行 线面平行 面面平行2垂直转化线线垂直 线面垂直 面面垂直每一垂直或平行的判定就是从某一垂直或平行开始转向另一垂直或平行最终达到目的例如有两个平面垂直时，一般要用性质定理，在一个平面内作交线的垂线，使之转化为线面垂直，然后进一步转化为线线垂直1、在斜三棱柱A 1B 1C 1—ABC 中，底面是等腰三角形，AB =AC ，侧面BB 1C 1C ⊥底面ABC (1)若D 是BC 的中点，求证 AD ⊥CC 1；(2)过侧面BB 1C 1C 的对角线BC 1的平面交侧棱于M ，若AM =MA 1，求证 截面MBC 1⊥侧面BB 1C 1C ；(3)AM =MA 1与截面MBC 1⊥平面BB 1C 1C 的能相互推出吗？请你叙述判断理由命题意图 本题主要考查线面垂直、面面垂直的判定与性质 知识依托 线面垂直、面面垂直的判定与性质错解分析 (3)的结论在证必要性时，辅助线要重新作出技巧与方法 本题属于知识组合题类，关键在于对题目中条件的思考与分析，掌握做此类题目的一般技巧与方法，以及如何巧妙作辅助线(1)证明 ∵AB =AC ，D 是BC 的中点，∴AD ⊥BC ∵底面ABC ⊥平面BB 1C 1C ，∴AD ⊥侧面BB 1C 1C ∴AD ⊥CC 1(2)证明 延长B 1A 1与BM 交于N ，连结C 1N ∵AM =MA 1，∴NA 1=A 1B 1 ∵A 1B 1=A 1C 1，∴A 1C 1=A 1N =A 1B 1 ∴C 1N ⊥C 1B 1 ∵底面NB 1C 1⊥侧面BB 1C 1C ，∴C 1N ⊥侧面BB 1C 1C ∴截面C 1NB ⊥侧面BB 1C 1C ∴截面MBC 1⊥侧面BB 1C 1C (3)解 结论是肯定的，充分性已由(2)证明，下面证必要性 过M 作ME ⊥BC 1于E ，∵截面MBC 1⊥侧面BB 1C 1C ∴ME ⊥侧面BB 1C 1C ，又∵AD ⊥侧面BB 1C 1C ∴ME ∥AD ，∴M 、E 、D 、A 共面 ∵AM ∥侧面BB 1C 1C ，∴AM ∥DE ∵CC 1⊥AM ，∴DE ∥CC 1∵D 是BC 的中点，∴E 是BC 1的中点 ∴AM =DE =21211=CC AA 1，∴AM =MA 12、已知斜三棱柱ABC —A 1B 1C 1中，A 1C 1=B 1C 1=2，D 、D 1分别是AB 、A 1B 1的中点，平面A 1ABB 1⊥平面A 1B 1C 1，异面直线AB 1和C 1B 互相垂直 (1)求证 AB 1⊥C 1D 1； (2)求证 AB 1⊥面A 1CD ；1(1)证明 ∵A 1C 1=B 1C 1，D 1是A 1B 1的中点， ∴C 1D 1⊥A 1B 1于D 1， 又∵平面A 1ABB 1⊥平面A 1B 1C 1， ∴C 1D 1⊥平面A 1B 1BA ， 而AB 1⊂平面A 1ABB 1，∴AB 1⊥C 1D 1 (2)证明 连结D 1D ，∵D 是AB 中点，∴DD 1CC 1，∴C 1D 1∥CD ，C1由(1)得CD ⊥AB 1，又∵C 1D 1⊥平面A 1ABB 1，C 1B ⊥AB 1， 由三垂线定理得BD 1⊥AB 1， 又∵A 1D ∥D 1B ，∴AB 1⊥A 1D 而CD ∩A 1D =D ，∴AB 1⊥平面A 1CD3、如图，在四棱锥P —ABCD 中，底面ABCD 是矩形，侧棱PA 垂直于底面，E 、F 分别是AB 、PC 的中点(1)求证 CD ⊥PD ; (2)求证 EF ∥平面P AD ;4、如图，在正三棱锥A —BCD 中，∠BAC =30°，AB =a ,平行于AD 、BC 的截面EFGH 分别交AB 、BD 、DC 、CA 于点E 、F 、G 、H(1)判定四边形EFGH 的形状，并说明理由(2)设P 是棱AD 上的点，当AP 为何值时，平面PBC ⊥平面EFGH ，请给出证明5、如图，正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的各棱长都相等，D 、E 分别是CC 1和AB 1的中点，点F 在BC 上且满足BF ∶FC =1∶3(1)若M 为AB 中点，求证 BB 1∥平面EFM ； (2)求证 EF ⊥BC ；1A 16、如图，已知平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1的底面是菱形且∠C 1CB =∠C 1CD =∠BCD =60°, (1)证明 C 1C ⊥BD ；(2)当1CC CD 的值为多少时，可使A 1C ⊥面C 1BD ？D 1C 1B 1ABCDA 17．如图，在长方体AC 1中，已知AB ＝BC＝a ，BB 1＝b （b ＞a ），连结BC 1，过B l 作B 1⊥BC 1交CC 1于E ，交BC 1于Q ，求证：AC ⊥平面EB l D 18．如图在△ABC 中，已知∠ABC ＝90°，SA ⊥△ABC 所在平面，又点A 在SC 和SB 上的射影分别是P 、Q ．求证：PQ ⊥SC ．9．已知在如图中，∠BAC 在平面α内，点P α，PE ⊥AB ，PF ⊥AC ，PO ⊥α，垂足分别是E 、F 、O ，PE ＝PF ，求证：∠BAO ＝∠CAO10．设P 是△ABC 所在平面外一点，P 和A 、B 、C 的距离相等，∠BAC 为直角. 求证：平面PCB ⊥平面ABC ．11．如图所示，四棱锥P －ABCD 中，底面ABCD 是矩形，PA ⊥平面ABCD ，M 、N 分别是AB 、PC 的中点，PA ＝AD ＝a ． （1）求证：MN ∥平面PAD ； （2）求证：平面PMC ⊥平面PCD ．12、如图，在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中，点N 在BD 上，点M 在B 1C 上，并且CM =DN .求证:MN ∥平面AA 1B 1B.13.如图,在正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中，E 、F 分别是BB 1、CD 的中点.(Ⅰ)证明AD ⊥D 1F; (Ⅱ) 证明面AED ⊥面A 1FD 1;(Ⅲ) 111112F A ED AA F A ED V -=-设，求三棱锥的体积14．已知B C D ∆中，90BCD ∠=，1B C C D ==，AB ⊥平面BC D ，60ADB ∠=，E F 、分别是A C A D 、上的动点，且(01)A E A F A CA Dλλ==<<：（1）求证：不论λ为何值，总有平面B E F ⊥平面ABC ；时，平面B E F ⊥平面A C D ？（2）当λ为何值FEDBAC15、数学课上，张老师用六根长度均为a 的塑料棒搭成了一个正三棱锥（如图所示），然后他将其中的两根换成长度分别为在a 2和a 3的塑料棒、又搭成了一个三棱锥，陈同学边听课边动手操作，也将其中的两根换掉，但没有成功，不能搭成三棱锥，如果两人都将BD 换成了长为a 3的塑料棒． （1）试问张老师换掉的另一根塑料棒是什么，而陈同学换掉的另一根塑料棒又是什么？请你用学到的数学知识解释陈成同学失败的原因； （2）试证：平面ABD ⊥平面CBD ； （3）求新三棱锥的外接球的表面积．15（1）张老师换掉的另一根塑料棒是CD （或AD 、BC 、BA ），而陈同学换掉的另一根塑料棒是AC ．根据题意作出如图所示的图形，其中图(1)表示陈 同学想搭成的三棱锥,取AC 中点E ，连结BE 、DE ，因AB 2+CB 2=AC 2=2a 2，所以BE 是直角ABC 斜边上的中线，得BE=a 22，同理，DE=a 22，从而由BE+DE=a a 32<=BD,不能构成三角形，所以图(1)错误．（2）如图(2)，不妨设张老师换掉的另一根塑料捧是CD ，取BD 中点F ，连结AF 、CF ，因△ABD 是等腰三角形，所以AF ⊥BD ，又△BCD 是直角三角形．所以CF ＝BF ＝DF ．又AB=AC ＝AD ，所以△ABF ≌△ACF ，从而AF ⊥C F ，又CF 与BD 确定平面BCD ，所以AF ⊥平面BCD ．又AF ⊂平面ABD ，所以平面ABD ⊥平面CBD ．（3）由（2）可知：三俊锥的外接球的球心必在直线AF 上，设球半径为R ，因BF=a 23，AB=a ，∴AF=a 21，由a R a R a R=-+=,)21()23(222,所以新三棱锥的外接球的表面积S=24a π．。
空间几何中的平行与垂直关系
空间几何中的平行与垂直关系在空间几何中，平行与垂直是非常重要的概念和关系。
它们在数学中具有着丰富的内容和应用。
本文将介绍空间几何中平行与垂直的定义、性质以及相关定理，旨在帮助读者更好地理解和应用这些概念。
一、平行的定义与性质在空间几何中，平行线是指在同一个平面内永远不会相交的直线。
根据平行线与平面的关系，我们可以得到如下定义和性质：1. 定义一：两条直线L₁和L₂平行，记作L₁∥ L₂，当且仅当它们在同一个平面上且不相交。
2. 定义二：如果两条直线分别与第三条直线相交，在相交点两侧所成的内角互补，则这两条直线是平行的。
平行线的性质也有一些值得注意的地方：1. 性质一：通过同一点外一直线上的两个角互补，则这两条直线是平行的。
2. 性质二：如果一条直线与两条平行线相交，那么它将与这两条平行线之间的内角、外角互补。
3. 性质三：如果两条直线分别与第三条直线平行，那么这两条直线也是平行的。
二、垂直的定义与性质垂直是空间几何中另一个重要的关系，它指的是两条直线或者一个直线与一个平面之间的相互垂直关系。
下面是垂直关系的定义和性质：1. 定义一：两条直线L₁和L₂垂直，记作L₁⊥ L₂，当且仅当它们的内角互补为直角（90度）。
2. 定义二：一条直线和一个平面垂直，当且仅当它与该平面内的任意一条直线相交时，所成的内角为直角（90度）。
垂直关系也有一些性质需要了解：1. 性质一：两条互相垂直的直线在相交点两侧所成的内角是直角。
2. 性质二：如果一条直线垂直于两条相互平行的直线，那么它同时与这两条直线垂直。
3. 性质三：如果两条直线相互垂直于同一条直线，那么这两条直线平行。
三、平行与垂直的相关定理除了上述基本定义和性质之外，还存在一些关于平行与垂直的重要定理，值得进一步探讨。
1. 平行线的判定定理：如果两条直线分别与同一条直线平行，那么这两条直线也是平行的。
2. 平行线的性质定理：如果两条直线平行，并且分别与第三条直线相交，那么这两条直线分别与第三条直线的内角、外角互补。
空间几何中的平行与垂直
空间几何中的平行与垂直在空间几何中，平行和垂直是两个重要的概念。
平行关系指的是两条直线或两个平面永远不会相交，在同一个平面内保持固定的距离；而垂直关系是指两条直线或两个平面相交时，彼此之间的夹角为90度。
平行和垂直关系在几何学中有广泛的应用，不仅帮助我们理解空间的结构和形态，也在实际生活中发挥着重要的作用。
1. 平行关系在空间几何中，平行关系是指两条直线或两个平面永远不会相交的关系。
当两条直线或两个平面的方向向量相等或相互垂直时，它们可以被认为是平行的。
1.1 直线的平行当两条直线的方向向量相等时，它们被称为平行直线。
我们可以使用向量的方法来判断两条直线是否平行。
假设有两条直线 l₁和 l₂，它们的方向向量分别为 a₁和 a₂。
若 a₁和 a₂相等，则 l₁和 l₂平行。
1.2 平面的平行两个平面是平行的，当且仅当它们的法向量相等或者互相垂直。
设两个平面的法向量分别为 n₁和 n₂，若 n₁和 n₂相等，则这两个平面平行。
平行关系在几何学中有许多应用。
例如，在平行四边形中，对角线之间的线段互相平分，每条对角线将平行四边形分成两个全等的三角形。
另外，在建筑设计中，平行关系也被广泛应用，如平行的墙壁或平行的连廊等。
2. 垂直关系垂直关系是指两条直线或两个平面相交时，彼此之间的夹角为90度。
垂直关系在空间几何中非常重要，常常用于求解角度，确定垂直平面等问题。
2.1 直线的垂直两条直线 l₁和 l₂垂直的充分必要条件是它们的方向向量的内积为0。
如果 l₁的方向向量 a₁和 l₂的方向向量 a₂满足 a₁·a₂=0，则 l₁和 l₂垂直。
2.2 平面的垂直两个平面P₁和P₂垂直的充分必要条件是它们的法向量相互垂直。
设平面 P₁的法向量为 n₁，平面 P₂的法向量为 n₂，若 n₁·n₂=0，则 P₁和 P₂垂直。
垂直关系在几何学中有许多应用。
例如，在直角三角形中，两条直角边互相垂直。
此外，垂直关系还可以应用于地理测量、建筑设计等领域。
空间几何中的平行与垂直关系
空间几何中的平行与垂直关系在空间几何中，平行和垂直是我们常见的几何关系。
平行指两条直线或者两个平面永远不会相交，而垂直指两条直线或者两个平面相互成直角。
这两种关系在数学和实际生活中都有广泛的应用。
本文将探讨平行和垂直的定义、性质以及在几何中的重要应用。
一、平行关系平行线是指两条直线不相交，且永远保持相同的距离。
根据平行线的定义，我们可以得出以下性质：1. 平行线具有传递性，即若线段AB与线段BC平行，则线段AB与线段AC也平行。
2. 平行线之间不存在交点，也不能相互交叉。
3. 平行线与一条直线的交点与另一条直线平行。
4. 平行线具有对称性，即若线段AB与线段CD平行，则线段CD与线段AB也平行。
平行关系在空间几何中有很多应用，比如在平行四边形和三角形的性质证明中经常用到。
平行线也是解决几何难题的重要手段，如求解截面积和体积等问题。
二、垂直关系垂直是指两条直线或者两个平面相互成直角。
根据垂直关系的定义，我们可以得出以下性质：1. 垂直于同一条直线的两条直线彼此平行。
2. 两个平面相互垂直的条件是它们的法向量垂直。
3. 直线与平面垂直，则直线上的任意一条线段与平面上的任意一条线段相互垂直。
垂直关系在几何中也有广泛的应用。
在建筑设计中，垂直关系是测量和布局的基础。
在空间坐标系中，垂直关系可以用来识别空间中的平面，具有重要的实际应用价值。
总结：平行和垂直是空间几何中常见的几何关系。
两条平行线永远不会相交，而两条垂直线相互成直角。
它们在各自的定义中包含了一系列的性质和特点，这些性质和特点为我们解决几何问题提供了重要的线索。
在几何证明中，平行和垂直关系是解决问题的关键步骤之一。
我们可以利用这些关系性质，推导出更多有关几何形状和结构的定理。
在实际生活中，平行和垂直关系也有广泛的应用。
比如在建筑设计、物体测量等方面都需要考虑平行和垂直的关系，以保证结构的稳定性和功能的实现。
通过理解和应用平行和垂直关系，我们可以更好地理解和解决与空间几何相关的问题，提高数学思维能力和几何分析能力。
空间几何中的平行与垂直
空间几何中的平行与垂直在空间几何中，平行与垂直是两种重要的关系，它们描述了点、直线和平面之间的几何特性。
平行指的是两条直线或两个平面在空间中永不相交，垂直则表示两条直线或两个平面之间存在着垂直的关系。
这两种关系在几何学中有着广泛的应用和重要性。
平行关系是指两条直线或两个平面在空间中没有交点。
在平面几何中，当两条直线被一条直线所切割时，若切割线与两条直线所夹的角相等，则这两条直线为平行线。
同样地，在空间几何中，两个平面若被一条平面所切割时，若切割平面与两个平面所夹的角相等，则这两个平面为平行平面。
平行关系在现实世界中具有广泛的应用。
例如，在建筑设计中，平行线的概念被广泛应用于构建平行的墙壁、屋顶等。
另外，在道路规划和交通设计中，平行线的概念被用于设计并排行驶的车道和停车位。
在这些实际应用中，平行关系的几何特性保证了建筑和道路的结构稳定性和安全性。
垂直关系则指两条直线或两个平面之间存在着垂直的关系。
在平面几何中，两条直线相交，且相交的角度为90度，我们称这两条直线是垂直的。
同样地，对于平面来说，两个相交的平面之间的夹角也是90度，则这两个平面是垂直平面。
垂直关系同样在现实生活中得到了广泛的应用。
例如，在建筑设计中，我们经常使用垂直线来确定墙壁和地板之间的垂直关系，确保建筑物的正立和结构的稳定。
此外，在工程测量中，垂直线的概念用于绘制垂直于地面的测量线，以保证测量的准确性和可靠性。
需要注意的是，平行和垂直关系是相对的，一个对象可以与多个对象平行或垂直。
此外，在三维空间中，由于有更多的自由度，存在无限多的平行关系和垂直关系。
综上所述，平行和垂直是空间几何中重要的关系。
它们描述了点、直线和平面之间的几何特性，具有广泛的应用和重要性。
平行和垂直关系在建筑设计、道路规划和工程测量等领域起着关键作用，确保了结构的稳定性和测量的准确性。
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空间中的平行与垂直关系
一、知识梳理
1、 平行关系
（1）直线与平面平行的判定
定义：直线与平面没有公共点，称这条直线与这个平面平行。
判定定理：若l α⊄，a α⊂，l ∥a ，则l ∥α。
（2）直线与平面的平行性质定理：
判定定理：若l ∥α，l β⊂，a α
β=，则l ∥a 。
（3）平面与平面的平行的判定
定义：没有公共点的两个平面叫做平行平面。
判定定理1：若, a b αα⊂⊂，a b P =，a ∥β，b ∥β，则α∥β；
判定定理2：若, l l αβ⊥⊥，则α∥β；
判定定理3：若α∥β，β∥γ，则α∥γ。
（4）平面与平面的平行性质定理：
性质定理1：若α∥β，a α⊂，则a ∥β；
性质定理2：若α∥β，且a γα=，b γβ=，则a ∥b ；
性质定理3：若α∥β，且l α⊥，则l β⊥。
2、补充结论：
如果一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条直线，那么这两个平面平行。
3、线线平行的常用证明方法
（1）利用平面几何的结论，如三角形的中位线平行于底边、平行四边形的对边平行、利用比例，等；
（2）利用公理4：平行于同一条直线的两条直线平行；
（3）利用线面平行的性质定理、面面平行的性质定理、线面垂直的性质定理
4、垂直关系
（1）直线与平面垂直的判定
定义：如果一条直线和一个平面相交，并且和这个平面内的所有直线垂直。
判定定理：若, , m n m
n P αα⊂⊂=，, l m l n ⊥⊥，则l α⊥。
（2）直线与平面的垂直性质定理：
符号表示：若l α⊥，对任意的a α⊂，都有l a ⊥。
（3）平面与平面的垂直的判定
定义：两个平面所成的二面角为直角，那么这两个平面垂直。
判定定理：若, a a αβ⊂⊥，则l α⊥。
（4）平面与平面的垂直性质定理：
性质定理1：若, , , l a a l αβα
βα⊂=⊂⊥，则a β⊥。
性质定理2：若, , l α
βαγβγ=⊥⊥，则l γ⊥。
5、补充定理
（1）若, l αα⊥∥β，则l β⊥；
（2）若, l a α⊥∥l ，则a α⊥。
6、线线垂直的常用证明方法
（1）利用平面几何的知识，如相似、全等、勾股定理的逆定理；
（2）三垂线定理：已知AO α⊂，PA α⊥，a α⊂，若AO a ⊥，则PO a ⊥；
逆定理：已知AO α⊂，PA α⊥，a α⊂，若PO a ⊥，则AO a ⊥。
（3）线面垂直定义。
二、立体几何计算和证明题的思想方法：
（1）口诀：由结论想判定，由条件想性质。
解释：当结论中有线面（或面面）平行（或垂直）的关系时，要考虑这种关系的判定定理是什么；而当条件中有这样的关系时，则考虑性质定理是什么。
然后结合判定定理和性质定理，考虑必要的话应该添加什么样的辅助线或者辅助面。
（2）判定定理中的转化思想：面面关系⇔线面关系⇔线线关系。
三、经典例题
例1 已知,αβ表示两个不同的平面，m 为平面α内的一条直线，则“αβ⊥”是“m β⊥”的
（ ）。
A ．充分不必要条件
B ．必要不充分条件
C ．充要条件
D ．既不充分也不必要条件
例2（2009江西卷）如图，在四面体ABCD 中，截面PQMN
是正方形，则下列命题中，错误的是（ ）
A ．AC BD ⊥
B ．A
C ∥PQMN 平面
C ．AC B
D =
D ．异面直线PM 与BD 所成的角为45°
例3如图，正方体1111ABCD A B C D -中，侧面对角线1AB 、1BC 上分别有两点E 、F ，且11B E C F =。
求证：EF ∥平面ABCD 。
例4 已知三棱柱111ABC A B C -的底面是正三角形，侧棱与底面垂直，点D 是11A C 的中点。
求证：1BC ∥1AB D 平面。
例5 如图，已知直棱柱111ABC A B C -中，1111B C AC =，
M 、N 分别是11A B 、AB 的中点。
求证：平面1AMC ∥平面1NB C 。
例6 四边形ABCD 为平行四边形，P 为平面ABCD 外一点，M 、N 、Q 分别是PC 、AB 、CD 的
中点。
求证：（1）平面QMN ∥PAD 平面；
（2）若过直线AB 和MN 的平面交PD 于E ，
则MN ∥AE ，且E 为PD 的中点。
例7 正三棱柱111ABC A B C -中，AB = 2，F 为棱1BB 上一点，122BF FB ==，D 为BC 的中点，
E 为线段AD 上不同于A 、D 的任意一点。
求证：1EF FC ⊥。
例8如图，已知直棱柱111ABC A B C -中，1111AC B C =，11AC A B ⊥，M 、N 分别是11A B
和AB 的中点。
求证：11A B B C ⊥。
例9（2011新课标）如图，四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 为平行四边形，60DAB ∠=︒，
AB = 2AD ，PD ⊥底面ABCD 。
（1）证明：PA BD ⊥；
（2）设1PD AD ==，求棱锥D PBC -的高。
例10四棱锥P ABCD -的底面ABCD 是边长为1的菱形，
60BCD ∠=︒，E 是CD 的中点，PA ABCD ⊥底面。
求证：PBE PAB ⊥平面平面。
例11如图，已知三棱锥A PBC -中，AP PC ⊥，AC BC ⊥，M 、D 分别为AB 和PB 的中点，
且PMB ∆是正三角形。
（1）求证：DM ∥平面APC ；
（2）求证：平面ABC ⊥平面APC 。
（3）若BC = 4，AB = 20，求三棱锥D BCM -的体积。
例12（2011广东理科卷）在椎体P -ABCD 中，ABCD 是边长为1的棱形，且60DAB ∠=︒， 2PA PD ==，2PB =，E 、F 分别是BC 和PC 的中点。
（1）证明：AD ⊥平面DEF ；
（2）求二面角P -AD -B 的余弦值。
练习：
1、（2010湖南文科卷）如图所示，在长方体1111ABCD A B C D -中，11,2AB AD AA ===，M 是棱1CC 的中点。
（1）求异面直线1A M 和11C D 所成的角的正切值；
（2）证明：平面11ABM A B M ⊥平面。
2、如图，在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是正方形，侧棱PD ABCD ⊥底面，PD DC =。
E 是PC 的中点，作E
F PB ⊥交PB 于点F 。
（1）证明：//PA EDB 平面；
（2）证明：PB EFD ⊥平面。
3、（2010北京）如图，正方形ABCD 和四边形ACEF 所在的平面互相垂直，CE AC ⊥， EF ∥AC ，AB =2，CE = EF =1。
（1）求证：AF ∥平面BDE ；
（2）求证：CF ⊥平面BDE ；
（3）求二面角A BE D --的大小。
4、（2011广东文科卷）。