线面垂直证明的方法(推荐11篇)
线面平行与垂直的证明
1:如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中.(1)求证:AC⊥平面B1BDD1;
(2)求三棱锥B-ACB1体积.
2:如图,ABCD是正方形,O是正方形的中心,PO底面ABCD,E是PC的中点.
A
D
C
B
DA
1B1 1
求证:(1)PA∥平面BDE;(2)平面PAC平面BDE.
3:如图:在底面是直角梯形的四棱锥S—ABCD中,∠ABC = 90°,SA⊥面ABCD,SA = AB = BC = 1,AD(Ⅰ)求四棱锥S—ABCD的体积;(Ⅱ)证明:平面SBC⊥平面SCD.4:已知多面体ABCDFE中,四边形ABCD为矩形,AB∥EF,AF⊥BF,平面ABEF⊥平面ABCD,O、M分别为AB、FC的中点,且AB = 2,AD = EF = 1.(Ⅰ)求证:AF⊥平面FBC;(Ⅱ)求证:OM∥平面DAF.1.
25:.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,E是PC的中点,作EF⊥PB交PB于点F.
(1)证明 PA//平面EDB;(2)证明PB⊥平面EFD;
6:已知正方形ABCD和正方形ABEF所在的平面相
交于AB,点M,N分别在AC和BF上,且AM=FN.求证:MN‖平面BCE.7:如图,正方体ABCDA1B1C1D1中,棱长为a(1)求证:直线A1B//平面ACD1(2)求证:平面ACD1平面BD1D;
8: 如图,已知△ABC是正三角形,EA、CD都垂直于平面ABC,且EA=AB=2a,DC=a,F是BE的中点,求证:(1)FD∥平面ABC(2)AF⊥平面EDB.C
9:如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G分别是CB、CD、CC1的中点,(1)求证:平面A B1D1∥平面EFG;(2)求证:平面AA1C⊥面EFG.10:如图,PA矩形ABCD所在的平面,M、N分别是AB、PC的中点.(1)求证:MN//平面PAD;(2)求证:MNCD;
P
N
D
C
A
M
B
11:如图,棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,求证:⑴AC⊥平面B1D1DB;
⑵求证:BD1⊥平面ACB1⑶ 求三棱锥B-ACB1体积.
D
A
B
C
D
1AB1
P
12: 四棱锥ABCD中,底面ABCD是正方形,O是正方形ABCD的中心,PO底面ABCD,E是PC的中点. 求证:(Ⅰ)PA∥平面BDE;(Ⅱ)平面PAC平面BDE.13:在三棱锥SABC中,已知点D、E、F分别为棱AC、SA、SC的中点.①求证:EF∥平面ABC.②若SASC,BABC,求证:平面SBD⊥平面ABC.14:如图, 已知正三角形PAD, 正方形ABCD,B
平面PAD平面ABCD, E为PD的中点.(Ⅰ)求证:CDAE;(Ⅱ)求证:AE平面PCD.15:四棱锥PABCD中,底面ABCD是矩形,PA平面ABCD,M、N分别是
AB、PC的中点,PAAOa.
(1)求证:MN//平面PAD;(2)求证:平面PMC⊥平面PCD.(自己画图)
P
A
B
C
例1如果一条直线垂直于一个平面内的:(1)三角形的两条边;(2)梯形的两条边;(3)圆的两条直径,试问这条直线是否与平面垂直?并对判断说明理由.
分析:本题可结合线面垂直的判定定理来说明.
解:(1)直线垂直于三角形所在的平面,因为三角形的两条边所在直线必相交;(2)不一定垂直于梯形所在的平面,因为有可能与两条平行的底所在直线垂直;(3)垂直于圆所在的平面,因为两条直径所在直线必定相交.
点评:本题中的(2)往往会认为是正确的,虽然梯形中有相交的边,但是梯形的上、下底平行,若已知直线与这两底平行,不满足线面垂直中平面内两条相交直线的条件.
二、直线和平面垂直的判定
例2如图1,四边形ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,△PAD是等腰三角形,M、N分别是AB、PC的中点,求证:MN⊥平面PCD.
分析:利用直线与平面垂直的判定定理证明线面垂直时,关键是要在这个平面内找两条相交直线分别与已知直线垂直.本题中即在平面PCD内找两条相交直线PC、PD,再分别证明MN⊥PD与MN⊥PC.
点评:题目中有等腰三角形,一般取底边的中点,则可以由三线合一的性质得到线先垂直的条件.
三、直线与平面垂直的性质的应用
例3如图2,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为A1D和AC上一点,EF与异面直线AC、A1D垂直,求证:EF∥BD1.
分析:利用线线垂直的性质来证明线线平行,其关键是找(构建)出平面,使所给的直线都与该平面垂直.本题中BD1为正方体的对角线,连接AB1、B1C后可证得到BD1⊥平面AB1C,只需要证EF⊥平面AB1C即可.
证明:连接AB1、B1C、BD、B1D1,
因为DD1⊥平面ABCD,AC平面ABCD,
所以DD1⊥AC,又AC⊥BD,则AC⊥平面BDD1B1,所以AC⊥BD1,同理可证BD1⊥B1C,所以BD1⊥平面AB1C.又因为EF与异面直线AC、A1D垂直,即EF⊥AC,EF⊥A1D.
又因为A1D∥B1C,所以EF⊥B1C,
则EF⊥平面AB1C.所以EF∥BD1.
点评:正方体、直棱柱、正棱锥、正四面体等特殊的几何体都有明显的几何特征,在解题时要充分挖掘这些几何体的线面关系,如直棱柱的侧棱垂直于底面,正方体的体对角线垂直于相应的对角面等.
摘要:直线垂直于平面.需要注意判定定理的条件中,“平面内的两条相交直线”是关键性词语,若两条直线不相交(平行),则直线与平面不一定垂直.要判定一条直线与一个平面垂直,只需要在该平面内找出两条相交直线与已知直线垂直.判定定理是由线线垂直,即证明直线与平面内的两条相交直线都垂直.
关键词:理解,说明,垂直,相交
参考文献
类型一:直线与平面平行的证明
【例1】 在三棱柱ABCA1B1C1中,A点在底面A1B1C1上的射影是正△A1B1C1的中心.E为侧面BB1C1C对角线BC1上一点,且BE=2EC1,
证明:OE∥平面AA1C1C.
分析 (1) 从“量”上分析:①从BE=2EC1知E是一个三等分点(离C1较近);②从正△A1B1C1,O是△A1B1C1的中心,知O是△A1B1C1的重心,隐含O是B1C1边上中线的一个三等分点,与E点有遥相呼应之感;
(2) 从“形”上分析:由相似三角形的原理知延长CE与B1C1的交点必是B1C1的中点H,从而根据重心知识知A1、O、H共线,这样可形成△A1HC;同时可联想B1C1的中点是建立联系的纽带;
(3) 从方法上分析:应用线面平行的判定定理证明,设法在平面内找到平面外的直线OE的平行线,俗称“找线法”。
证明 连接CE并延长,交B1C1于点H,因为BC∥B1C1,BE=2EC1,所以△BCE∽△C1HE,且BC=2C1H,所以H点为B1C1的中点.
又因为点A在底面正△A1B1C1内的射影点O是△A1B1C1的中心,所以O是△A1B1C1的重心,显然A1、O、H共线.且A1O=2OH.
在△HCA1中,CE=2EH,A1O=2OH,所以△HEO∽△HCA1,所以EO∥CA1.又EO平面AA1C1C,CA1平面AA1C1C,所以OE∥平面AA1C1C.
点拨
(1) 从图形上可联想有一个三角形,过OE且与平面AA1C1C有一条交线,故联想到B1C1的中点;
(2) 在添加辅助线时,易出现错误.如:连CE交B1C1于H点,连A1、O、H等形式的错误;
(3) 除用判定定理证明外,也可以构造平面与平面AA1C1C平行,利用面面平行的性质来证明。
总结:证明线面平行的方法有:定义法、线面平行的判定定理、面面平行的性质定理等方法,常用的是线面平行的判定定理。
类型二:直线与平面垂直的证明
【例2】 已知四棱锥PABCD的底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC且BC=2AB=2AD=2,侧面PAD是等边三角形,PB=PC=2,求证:PC⊥平面PAB.
分析 (1) 从“量”上分析:底面的等腰梯形中,可得出其他的基本关系,作AH⊥BC垂足为H,知BH=12,故易知∠ABC=60°,在△ABC中由余弦定理易知AC=3,在△PAC,PA=1,PC=2,AC=3,易知PC⊥PA;在△PBC中,PB=2,PC=2,BC=2,易知PC⊥PB;
(2) 从“形”上分析:应联想到PC应垂直平面PAB中两条相交的直线
PB,PA,AB中的其中两条即可,可联想连接AC,用勾股定理证明;
(3) 从方法上分析:应利用线面垂直的判定定理,
设法在平面PAB内找到与PC垂直的两条相交直线。
证明 由条件易知在△PBC中,PB=2,PC=2,BC=2,故PB2+PC2=BC2,即∠BPC=90°,故PC⊥PB.在等腰梯形ABCD中,
由BC=2AB=2AD=2,得BC=2,AB=AD=DC=1,
作AH⊥BC于点H,得BH=12,所以在Rt△ABH中,∠ABH=60°;
又在△ABC中使用余弦定理知:AC2=AB2+BC2-2AB•BC•cos∠ABC=3,
所以在△APC中,PA=1,AC=3,PC=2,满足勾股定理,即∠APC=90°,即PC⊥PA,
由上可知PC⊥PA,PC⊥PB,PA∩PB=P,所以PC⊥平面PAB.
点拨
(1) 本题从找线出发,联想到要证PC⊥PA与PC⊥PB,而PC⊥PA是本题的一个难点;
(2) 本题最终在△APC中利用勾股定理证得PC⊥PA,亦可以通过AB⊥平面PAC,证得PC⊥AB得到。
总结:证明线面垂直的方法有:定义法、线面垂直的判定定理法、面面垂直的性质定理等方法,常用的是线面垂直的判定定理。
恃国家之大,矜民人之众,欲见威于敌者,谓之骄兵。——魏相
类型三:利用线面平行、垂直的性质的探索性问题
【例3】 已知三棱锥PABC中,△ABC是边长为2的正三角形,PC⊥平面ABC,PA=22,E为PB的中点,F为AC的中点,试在线段PC上找一点Q,使得AE∥平面BFQ.
分析
(1) 从“量”上分析:△ABC为正三角形,PA=22,易得PC=2;从而知PB=22;
(2) 从“形”上分析:AE平面PAB,且AE∥平面BFQ;△PBC
为等腰直角三角形;同时可以联想在平面BFQ内有一条与AE平行的线;
(3)从方法上分析:利用线面平行的性质,通过线面平行得出线线
平行,从而确定Q点的位置。
解 因为△ABC是边长为2的正三角形,所以AC=2;
又因为PC⊥平面ABC,AC、BC平面ABC,所以PC⊥AC,PC⊥BC,所以△PAC为直角三角形,所以PC2=PA2-AC2=4,即PC=2,所以△PBC是以C为直角顶点的等腰直角三角形.不妨在PC上取一点Q,假设满足AE∥平面BFQ,则由线面平行的性质定理,连接CE交BQ于点H,连接HF,作出平面AEC.因为AE∥平面BFQ,
AE平面AEC,平面AEC∩平面BFQ=FH,所以AE∥FH;
显然在△AEC中,F为AC的中点,所以H为EC的中点.
过E作EG∥BQ,交PC于点G;
在△CEG中,HQ∥EG,H为EC的中点,所以Q为GC的中点,故GQ=QC;
在△PBQ中,EG∥BQ,E为BP的中点,所以G为PQ的中点,故GQ=PG;
所以PG=GQ=QC,故Q为PC的一个三等分点且靠近C点;因为PC=2,所以QC=23.
点拨 (1) 取Q点形成平面BFQ,利用线面平行的性质定理得AE∥FH,从而知H为EC的中点;
(2) 在△PBC中求Q的位置,除了用本题的方法外,还可以把△PBC平面化,利用解析几何知识建立直角坐标系,求出Q点的坐标,从而确定Q的位置;
(3) 学理科的同学还可以通过建立空间直角坐标系,通过求Q的坐标,确定Q的位置。
总结:线面平行的探索性问题常用的解题步骤是:(1) 假设点在某处;(2) 利用线面平行的性质得出线线平行;(3) 通过线线平行确定点的位置。
【例4】 已知直三棱柱ABCA1B1C1中,
BC=2AB=2AC=2,CC1=1,D为B1C1的中点,
线面平行关系的判断和证明是空间线面位置关系的研究重点之一,它包括直线与直线的平行,直线与平面的平行以及平面与平面的平行.本节复习包括首先要系统梳理有关判断、证明线面平行关系的各种依据,其中既包括有关定义、公理,还包括相应的判定定理或性质定理.梳理中不仅要明确有关判断、证明各有哪些依据,还要体会不同的依据在思维策略上给我们的指导.例如判断线面平行可有三种思维策略:
(1)从概念考虑,即依据线面平行的定义作思考,这就需要证明直线和平面没有公共点.证明方法通常选择反证法.(2)从降级角度考虑,即通过证明线线平行来证明线面平行.其依据为: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.证明方法通常是把平面外的这条直线经过平移,移到这个平面中去.(3)从升级角度考虑,即通过证明面面平行来证明线面平行.其依据为:两个平面平行,其中一个平面内的直线必平行于另一个平面.证明方法是找出一个与这个平面平行的平面,并且使这条直线正好在所找的平面内.其中思维策略的选择不仅要注意建立这种意识,还要根据不同问题的不同条件,才能作出恰当的选择.在复习中应注意积累这种思考、选择的经验.2题目如图1,已知四边形ABCD,ABEF为两个正方形,MN分别在其对角线BF和AC上,且FM=AN,求证:MN∥平面EBC.一、找“线线平行”思考1如图2,过M作MH∥EF交BE于H,则MHEF=BBMF.过N作NG∥AB交BC于G,则NGAB=CANC.由于四边形ABCD,ABEF为两个全等正方形,则BF=AC,EF=AB,又因为FM=AN,所以MH∥NG且MH=NG,故四边形MHGN为平行四边形,所以MN∥平面EBC.思考2如图3,连结AM并延长交BE于K,则CK在平面EBC内.由题意,知△AFM∽△BKM,则AMMK=BFMM,因为FM=AN,BF=AC,则FMBM=ANNC,所以在△ACK中,有AMMK=ANNC,则MN∥CK,所以MN∥平面EBC.注在平面内找一条直线与平面外直线平行,通常有两种方法可找:①构造平行四边形;②构造三角形,利用对应边成比例.二、找“面面平行”思考3如图4,过M作MH∥BE,交AB于H,连结NH,则BMBF=BBHA.由于四边形ABCD,ABEF为全等的的正方形,又因为FM=AN,则有BMBF=CCNA,所以在3
线面的我已经给你了
我来补充线线的1.垂直于同一平面的两条直线平行
2.平行于同一直线的两条直线平行
3.一个平面与另外两个平行平面相交,那么2条交线也平行
数学科学学院 刘桂钦 2007220113
5一、教学目标
(一)知识与技能目标
理解直线与平面垂直的定义,掌握直线与平面垂直的判定定理及其应用。
(二)过程与方法目标
通过直观感知、操作,归纳概括出直线与平面垂直的判定定理。
(三)情感与态度目标
通过该内容的学习,培养学生的空间想象能力及合情推理能力,并从中体会“转化”的数学思想。
二、教学重、难点
教学重点:直线与平面垂直的判定定理的理解掌握。
教学难点:直线与平面垂直的判定定理的推导归纳。
三、教学过程
(一)构建定义
1、直观感知
通过观察图片,如地面上树立的旗杆、水面上大桥的桥柱等,使学生直观感知直线和平面垂直的位置关系,并在头脑中产生直线与地面垂直的初步印象,为下一步的数学抽象做准备。然后再引导学生举出更多直线与平面垂直的例子,如教室内直立的墙角线和地面位置关系,桌子腿与地面的位置关系,直立书的书脊与桌面的位置关系等,由此引出课题。
2、观察思考
首先让学生思考如何定义一条直线与一个平面垂直,然后带着问题观察在阳光下直立于地面的旗杆AB及它在地面的影子BC所在直线的位置关系,这可以通过多媒体课件演示旗杆在地面上的影子随着时间的变化而移动的过程,并引导学生得出旗杆所在直线与地面内的直线都垂直这一结论。
3、抽象概括
问题:通过上述观察分析,你认为应该如何定义一条直线与一个平面垂直? 这可以让学生讨论后口头回答,老师再根据学生回答构建出线面垂直的定义与画法。(板书)
定义:如果直线l与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线 l与平面α互相垂直,记作: l⊥α.直线l叫做平面α的垂线,平面α叫做直线l的垂面.直线与平面垂直时,它们唯一l 的公共点P叫做垂足。
画法:画直线与平面垂直时,通常把直线画成与表示平面P 的平行四边形的一边垂直,如右图所示。
4、加深理解
在给出了线面垂直的定义和画法之后,可以继续问学生:
(1)如果一条直线垂直于一个平面内的无数条直线,那么这条直线是否就与这个平面垂直?
(2)如果一条直线垂直一个平面,那么这条直线是否就垂直于这个平面内的任一直线?
这样通过问题的辨析,加深学生对概念的理解,以掌握概念的本质属性。由(1)使学生明确定义中的“任意一条直线”是“所有直线”的意思,定义的实质就是直线与平面内所有直线都垂直。由(2)使学生明确,线面垂直的定义既是线面垂直的判定又是性质,线线垂直与线面垂直可以相互转化。
(二)探索发现
1、观察猜想
思考:我们该如何检验学校广场上的旗杆是否与地面垂直?
虽然可以根据定义判定直线与平面垂直,但这种方法实际上难以实施。有没有比较方便可行的方法来判断直线和平面垂直呢?
然后让学生观察跨栏、简易木架等实物的图片,并引导学生观察思考,给出猜想:一条直线与一个平面内两相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。
2、操作确认
如图,请同学们拿出准备好的一块(任意)三角形的纸片,我们一起来做一个实验:过△ABC的顶点A翻折纸片,得到折痕AD,将翻折后的纸片竖起放置在桌面上,(BD、DC与桌面接触).观察并思考:
(1)折痕AD与桌面垂直吗?如何翻折才能使折痕
AD与桌面所在的平面垂直?
(2)由折痕AD⊥BC,翻折之后垂直关系,即AD⊥
CD,AD⊥BD发生变化吗?由此你能得到什么结论? C 通过这个实验,可以引导学生独立发现直线与平面D垂直的条件,并培养学生的动手操作能力和几何直
观能力。
3、合情推理
在上面的试验后,可以引导学生回忆出“两条相交直线确定一个平面”,以及直观过程中获得的感知,将“与平面内所有直线垂直”逐步归结到“与平面内两条相交直线垂直”,进而归纳出直线与平面垂直的判定定理,这充分体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”相互转化的数学思想。
定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。用符号语言表示为:m,n,mnPl lm,ln
(三)例题分析
例
1、求证:与三角形的两条边都垂直的直线必与第三条边垂直。
分析:这道题主要是让学生感受如何运用直线与平面垂直的判定定理与定义解决问题,明确运用线面垂直判定定理的条件。
例
2、如右图,已知a∥b,a⊥α,求证:b⊥α。分析:这道题主要是让学生进一步感受如何运用直线与平面垂直的判定定理证明线面垂直,体会转化思想在证题中的作用,发展学生的几何直观能力与一定的推理论证能力。首先引导学生分析思路,可利用线面垂直的定义证,也可
用判定定理证,再提示辅助线的添法,将思路集中在如何在平面内α内找到两条与直线b垂直的相交直线上。
(四)课堂小结
(1)通过本节课的学习,你学会了哪些判断直线与平面垂直的方法?
(2)上述判断直线与平面垂直的方法体现的什么数学思想?
(3)关于直线与平面垂直你还有什么问题?
P
(五)巩固练习
1、如图,点P是平行四边形ABCD所在平面外一点,O是对角线AC与BD的交点,且PA=PC,PB=PD.求证: D
PO⊥平面ABCD B
2、已知:菱形ABCD在平面M内,P为M外一点,PA=PC.
求证:AC⊥平面PBD.
(六)布置作业
1.课本:课后练习1、2题.
2.在正方体ABCD—A1B1C1D1中,求证:A1C⊥平面BDC1.
通过计算,运用勾股定理寻求线线垂直
M为CC1 的中点,AC交BD于点O,求证:AO1如图1,在正方体ABCDA平面MBD. 1BC11D1中,1证明:连结MO,A1M,∵DB⊥A1A,DB⊥AC,A1AACA,∴DB⊥平面A平面A1ACC1 ∴DB⊥AO1ACC1,而AO1.1
2设正方体棱长为a,则A1O2AM在Rt△AC中,M111323a,MO2a2. 2492222a.∵AO,∴AOOM. ∵MOAM111
4OM∩DB=O,∴ AO1⊥平面MBD.
评注:在证明垂直关系时,有时可以利用棱长、角度大小等数据,通过计算来证明.
利用面面垂直寻求线面垂直
2如图2,P是△ABC所在平面外的一点,且PA⊥平面ABC,平面PAC⊥平面PBC.求
证:BC⊥平面PAC.
证明:在平面PAC内作AD⊥PC交PC于D.
因为平面PAC⊥平面PBC,且两平面交于PC,AD平面PAC,且AD⊥PC,由面面垂直的性质,得AD⊥平面PBC.又∵BC
平面PBC,∴AD⊥BC.
∵PA⊥平面ABC,BC平面ABC,∴PA⊥BC.
∵AD∩PA=A,∴BC⊥平面PAC.
评注:已知条件是线面垂直和面面垂直,要证明两条直线垂直,应将两条直线中的一
条纳入一个平面中,使另一条直线与该平面垂直,即从线面垂直得到线线垂直.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,通过本题可以看到,面面垂直线
面垂直线线垂直.
判定
性质判定性质线面垂直面一般来说,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
面垂直.这三者之间的关系非常密切,可以互相转化,从前面推出后面是判定定理,而从后面推出前面是性质定理.同学们应当学会灵活应用这些定理证明问题.下面举例说明.
3如图1所示,ABCD为正方形,SA⊥平面ABCD,过A且垂直于SC的平面分别交SB,SC,SD于E,F,G.求证:AESB,AGSD.
证明:∵SA平面ABCD,∴SABC.∵ABBC,∴BC平面SAB.又∵AE平面SAB,∴BCAE.∵SC平面AEFG,∴SCAE.∴AE平面SBC.∴AESB.同理可证AGSD.
评注:本题欲证线线垂直,可转化为证线面垂直,在线线垂直与线面垂直的转化中,平面起到了关键作用,同学们应多注意考虑线和线所在平面的特征,从而顺利实现证明所需要的转化.如图2,在三棱锥A-BCD中,BC=AC,AD=BD,作BE⊥CD,E为垂足,作AH⊥BE于H.求证:AH⊥平面BCD.
证明:取AB的中点F,连结CF,DF.
∵ACBC,∴CFAB.
∵ADBD,∴DFAB.
又CFDFF,∴AB平面CDF.
∵CD平面CDF,∴CDAB.
又CDBE,BEABB,∴CD平面ABE,CDAH.
∵AHCD,AHBE,CDBEE,∴ AH平面BCD.
评注:本题在运用判定定理证明线面垂直时,将问题转化为证明线线垂直;而证明线线垂直时,又转化为证明线面垂直.如此反复,直到证得结论.
5如图3,AB是圆O的直径,C是圆周上一点,PA平面ABC.若AE⊥PC,E为垂足,F是PB上任意一点,求证:平面AEF⊥平面PBC.
证明:∵AB是圆O的直径,∴ACBC.
∵PA平面ABC,BC平面ABC,∴PABC.∴BC平面APC.
∵BC平面PBC,∴平面APC⊥平面PBC.
∵AE⊥PC,平面APC∩平面PBC=PC,∴AE⊥平面PBC.
∵AE平面AEF,∴平面AEF⊥平面PBC.
评注:证明两个平面垂直时,一般可先从现有的直线中寻找平面的垂线,即证线面垂直,而证线面垂直则需从已知条件出发寻找线线垂直的关系.
10如图, 在空间四边形SABC中, SA平面ABC, ABC = 90, ANSB于N, AMSC于M。求证: ①ANBC;②SC平面ANM 分析:
①要证ANBC, 转证, BC平面SAB。
②要证SC平面ANM, 转证, SC垂直于平面ANM内的两条相交直线, 即证SCAM, SCAN。要证SCAN, 转证AN平面SBC, 就可以了。
证明:
①∵SA平面ABC
∴SABC
又∵BCAB, 且ABSA = A
∴BC平面SAB
∵AN平面SAB
∴ANBC
②∵ANBC, ANSB, 且SBBC = B
∴AN平面SBC
∵SCC平面SBC
∴ANSC
又∵AMSC, 且AMAN = A
∴SC平面ANM
[例2]如图9—40,在三棱锥S—ABC中,SA⊥平面ABC,平面SAB⊥平面SBC.
图9—40
(1)求证:AB⊥BC;
(1)【证明】作AH⊥SB于H,∵平面SAB⊥平面SBC.平面SAB∩平面SBC=SB,∴AH⊥平面SBC,又SA⊥平面ABC,∴SA⊥BC,而SA在平面SBC上的射影为SB,∴BC⊥SB,又SA∩SB=S,∴BC⊥平面SAB.∴BC⊥AB.
[例3]如图9—41,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是矩形,PA=AD=a,M、N分别是AB、PC的中点.
(1)求平面PCD与平面ABCD所成的二面角的大小;(2)求证:平面MND⊥平面PCD
(1)【解】PA⊥平面ABCD,CD⊥AD,∴PD⊥CD,故∠PDA为平面ABCD与平面PCD所成二面角的平面角,在Rt△PAD中,PA=AD,∴∠PDA=45°
(2)【证明】取PD中点E,连结EN,EA,则
EN AM,∴四边形ENMA是平行四边形,∴EA∥MN.
∵AE⊥PD,AE⊥CD,∴AE⊥平面PCD,从而MN⊥平面PCD,∵MN平面MND,∴平面MND⊥平面PCD.
【注】 证明面面垂直通常是先证明线面垂直,本题中要证MN⊥平面PCD较困难,转化为证明AE⊥平面PCD就较简单了.另外,在本题中,当AB的长度变化时,可求异面直线PC与AD所成角的范围.
[例4]如图9—42,正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F、M、N分别是A1B1、BC、C1D1、B1C1的中点.
2CD 图9—
42(1)求证:平面MNF⊥平面ENF.(2)求二面角M—EF—N的平面角的正切值.
(1)【证明】∵M、N、E是中点,∴EB1B1NNC1C1M∴ENB1MNC145
∴MNE90即MN⊥EN,又NF⊥平面A1C1,MN平面A1C1∴MN⊥NF,从而MN⊥平面ENF.∵MN 平面MNF,∴平面MNF⊥平面ENF.
(2)【解】过N作NH⊥EF于H,连结MH.∵MN⊥平面ENF,NH为MH在平面ENF内的射影,2
3∴由三垂线定理得MH⊥EF,∴∠MHN是二面角M—EF—N的平面角.在Rt△MNH中,求得MN=2a,NH=3a,MN662,即二面角M—EF—N的平面角的正切值为2. ∴tan∠MHN=NH
4.如图9—45,四棱锥P—ABCD的底面是边长为a的正方形,PA⊥底面ABCD,E为AB的中点,且PA=AB.
图9—4
5(1)求证:平面PCE⊥平面PCD;(2)求点A到平面PCE的距离.
(1)【证明】PA⊥平面ABCD,AD是PD在底面上的射影,又∵四边形ABCD为矩形,∴CD⊥AD,∴CD⊥PD,∵AD∩PD=D∴CD⊥面PAD,∴∠PDA为二面角P—CD—B的平面角,∵PA=PB=AD,PA⊥AD∴∠PDA=45°,取Rt△PAD斜边PD的中点F,则AF⊥PD,∵AF 面PAD∴CD⊥AF,又PD∩CD=D∴AF⊥平面PCD,取PC的中点G,连GF、AG、EG,则
GF 12CD又
AE 12CD,∴
GF AE∴四边形AGEF为平行四边形∴AF∥EG,∴EG⊥平面PDC又EG 平面PEC,∴平面PEC⊥平面PCD.
(2)【解】由(1)知AF∥平面PEC,平面PCD⊥平面PEC,过F作FH⊥PC于H,则FH⊥平面PEC
∴FH为F到平面PEC的距离,即为A到平面PEC的距离.在△PFH与 △PCD中,∠P为公共角,FHPFPC,设AD=2,∴PF=2,而∠FHP=∠CDP=90°,∴△PFH∽△PCD.∴CD
PC=PDCD423,2
226623∴A到平面PEC的距离为3. ∴FH=2
【拓展练习】
一、备选题
1.如图,AB是圆O的直径,C是圆周上一点,PA⊥平面ABC.
(1)求证:平面PAC⊥平面PBC;
(2)若D也是圆周上一点,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.
(1)【证明】∵C是AB为直径的圆O的圆周上一点,AB是圆O的直径
∴BC⊥AC;
又PA⊥平面ABC,BC平面ABC,∴BC⊥PA,从而BC⊥平面PAC.
∵BC 平面PBC,∴平面PAC⊥平面PBC.
(2)【解】平面PAC⊥平面ABCD;平面PAC⊥平面PBC;平面PAD⊥平面PBD;平面PAB⊥平面ABCD;平面PAD⊥平面ABCD.
2.ABC—A′B′C′是正三棱柱,底面边长为a,D,E分别是BB′,CC′上的一点,BD=2a,EC=a.
(1)求证:平面ADE⊥平面ACC′A′;
(2)求截面△ADE的面积.
(1)【证明】分别取A′C′、AC的中点M、N,连结MN,则MN∥A′A∥B′B,∴B′、M、N、B共面,∵M为A′C′中点,B′C′=B′A′,∴B′M⊥A′C′,又B′M⊥AA′且AA′∩A′C′=A′
∴B′M⊥平面A′ACC′.
设MN交AE于P,a
∵CE=AC,∴PN=NA=2.
又DB=2a,∴PN=BD.
∵PN∥BD,∴PNBD是矩形,于是PD∥BN,BN∥B′M,∴PD∥B′M.
∵B′M⊥平面ACC′A′,∴PD⊥平面ACC′A′,而PD平面ADE,∴平面ADE⊥平面ACC′A′.
(2)【解】∵PD⊥平面ACC′A′,∴PD⊥AE,而PD=B′M=2a,AE=2a.
一、选择题
1在空间,如果一个角的两边分别与另一个角的两边垂直,那么这两个角的关系是()
A.相等B.互补C.相等或互补D.无法确定
2下列命题正确的是…………………………………………()
A、若两条直线和同一个平面所成的角相等,则这两条直线平行
B、若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行
C、若一条直线平行于两个相交平面,则这条直线与这两个平面的交线平行
D、若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行
3.知下列命题:
(1)若一直线垂直于一个平面的一条斜线,则该直线必垂直于斜线在这个平面内的射影;
(2)平面内与这个平面的一条斜线垂直的直线互相平行;
(3)若平面外的两条直线,在这个平面上的射影互相垂直,则这两条直线互相垂直;
(4)若两条直线互相垂直,且其中的一条平行一个平面,另一条是这个平面的斜线,则这两条直线在这个平面上的射影互相垂直.上述命题正确的是().
A.(1)、(2)B.(2)、(3)C.(3)、(4)D.(2)、(4)
4.列图形中,满足唯一性的是().
A.过直线外一点作与该直线垂直的直线B.过直线外一点与该直线平行的平面
C.过平面外一点与平面平行的直线D.过一点作已知平面的垂线
5.平面α、β与另一平面所成的角相等,则()
A.α∥βB.α与β相交C.α∥β或α与β相交D.以上都不对
6.个平面,,,之间有,,则与()(B)平行(C)相交(D)以上三种可能都有(A)垂直
7.,是两个平面,直线l,l,设(1)l,(2)l//,(3),若
以其中两个作为条件,另一个作为结论,则正确命题的个数是()(A)0(B)1(C)2(D)
38.一点的三条直线两两垂直,则它们确定的平面互相垂直的对数有(D).A.0B.1C.2D.3
9.线m、n与平面α、β,给出下列三个命题:
①若m∥α,n∥α,则m∥n;②若m∥α,n⊥α,则n⊥m;③若m⊥α,m∥β,则α⊥β.其中真命题的个数是()
A.0B.1C.2D.310.在正四面体P-ABC中,D、E、F分别是AB、BC、CA的中点,下面四个结论不成立的是……………………………………()
A.BC∥平面PDFB.DF⊥平面PAEC.平面PDF⊥平面PAED.平面PDE⊥平面ABC
11.四个命题:①若直线a//平面,则内任何直线都与a平行;
②若直线a平面,则内任何直线都与a垂直;
③若平面//平面,则内任何直线都与平行;
④若平面平面,则内任何直线都与垂直.其中正确的两个命题是()A.①与②B.②与③C.③与④D.②与④
12.如图、—ABCD的底面为正方形,SD底面ABCD,则下列结论中不正确的是…()
A.AC⊥SBB.AB∥平面SCD
C.SA与平面SBD所成的角等于SC与平面SBD所成的角
D.AB与SC所成的角等于DC与SA所成的角
二、解答题
13.已知平面α⊥平面β,交线为BC,P∈α,A∈β,且AC⊥BC,AC=6cm, BC=8cm,PA=PB=7cm.求点P到平面β的距离.14.如图,几何体ABCDE中,△ABC是正三角形,EA和DC都垂直于平面ABC,且EA=AB=2a,DC=
a,F、G分别为EB和AB的中点。
(1)求证:FD∥平面ABC;(2)求证:AF⊥BD;
15.如图,(1)求证:(2)求证:(3)若
矩形
平面,求证:
平面
所在平面,分别是
和的中点.17.在四棱锥中,底面ABCD是正方形,侧面VAD是正三角形,平面VAD⊥底面ABCD
18.如图,AB是圆O的直径, PA垂直于圆O所在的平面, C是圆周上不同于
A, B的任意一点,(1)求证:平面PAC⊥平面PBC
(2)若A在PB、PC上的射影分别为E、F,求证:EF⊥PB
19.如图,PA⊥矩形ABCD所在的平面,M,N分别是AB,PC的中点(1)MN//平面PAD(2)PA=AD时,MN⊥平面PCD
AB,PD的中点,又二面角PCDB的大小为45,21.已知△
BCD中,∠BCD=90°,BC=CD=1,AB⊥平面BCD,∠ADB=60°,E、F分别是AC、AD上的动点,且
(Ⅰ)求证:不论λ为何值,总有平面BEF⊥平面ABC;(Ⅱ)当λ为何值时,平面BEF⊥平面ACD?
22.如图,平行四边形ABCD中,DAB60,AB2,AD4将 沿BD折起到EBD的位置,使平面EDB平面ABD
求证:ABDE
CBD
1.已知直线a的方向向量为a,平面α的法向量为n,下列结论成立的是(C)
A.若a∥n,则a∥αB.若a·n=0,则a⊥α
C.若a∥n,则a⊥αD.若a·n=0,则a∥α
解析:由方向向量和平面法向量的定义可知应选C.对于选项D,直线a⊂平面α也满足a·n=0.2.已知α,β是两个不重合的平面,其法向量分别为n1,n2,给出下列结论:
①若n1∥n2,则α∥β;②若n1∥n2,则α⊥β;
③若n1·n2=0,则α⊥β;④若n1·n2=0,则α∥β.其中正确的是(A)
A.①③B.①④
C.②③D.②④
→平行的一个向量的坐 3.(原创)已知A(3,-2,1),B(4,-5,3),则与向量AB
标是(C)
1A.(3,1,1)B.(-1,-3,2)
13C.(-2,2,-1)D.(2,-3,- 2)
→=(1,-3,2)=-2(-131),解析:AB22
13→所以与向量AB平行的一个向量的坐标是(-2,2,-1),故选C.4.设l1的方向向量为a=(1,2,-2),l2的方向向量为b=(-2,3,m),若l1⊥l2,则m等于 2.5.设平面α的法向量为(1,2,-2),平面β的法向量为(-2,-4,k),若α∥β,则k= 4.解析:因为α∥β,所以(-2,-4,k)=λ(1,2,- 2),所以-2=λ,k=-2λ,所以k=4.→=(1,5,-2),BC→=(3,1,z).若AB→⊥BC→,BP→=(x-1,y,-3),6.已知AB
4015且BP⊥平面ABC,则实数x= 7,y= -7,z= 4.→·→=x-1+5y+6=0解析:由已知BPAB
→·→=3x-1+y-3z=0BPBC
4015解得x=7,y=-7z=4.→·→=3+5-2z=0ABBC,7.(原创)若a=(2,1,-3),b=(-1,5,3),则以a,b为邻边的平行四边形的面积为 58.解析:因为a·b=(2,1,-3)·(-1,5,3)=0,所以a⊥b,又|a|=22,|b|29,所以以a,b为邻边的平行四边形的面积为
|a|·|b|=22×29=258.8.如图,平面PAC⊥平面ABC,△ABC是以AC为斜边的等腰直角三角形,E,F,O分别为PA,PB,AC的中点,AC=16,PA=PC=10.设G是OC的中点,证明:FG∥平面BOE
.证明:如图,连接OP,因为PA=PC,AB=BC,所以PO⊥AC,BO⊥AC,又平面PAC⊥平面ABC,所以可以以点O为坐标原点,分别以OB,OC,OP所在直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系O-xyz
.则O(0,0,0),A(0,-8,0),B(8,0,0),C(0,8,0),P(0,0,6),E(0,-4,3),F(4, 0,3).由题意,得G(0,4,0).
→=(8,0,0),OE→=(0,-4,3),因为OB
设平面BOE的一个法向量为n=(x,y,z),→n·OB=0x=0则,即,→=0-4y+3z=0OEn·
取y=3,则z=4,所以n=(0,3,4).
→=(-4,4,-3),得n·→=0.由FGFG
又直线FG不在平面BOE内,所以FG∥平面BOE
.9.如图,四棱锥P-ABCD的底面为正方形,侧棱PA⊥底面ABCD,且PA
=AD=2,E,F,H分别是线段PA,PD,AB的中点.
(1)求证:PB∥平面EFH;
(2)求证:PD⊥平面AHF
.证明:建立如图所示的空间直角坐标系A-xyz,所以A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,2,0),D(0,2,0),P(0,0,2),E(0,0,1),F(0,1,1),H(1,0,0).
→=(2,0,-2),EH→=(1,0,-1),(1)因为PB
→=2EH→,所以PB
因为PB⊄平面EFH,且EH⊂平面EFH,所以PB∥平面EFH.→=(0,2,-2),AH→=(1,0,0),AF→=(0,1,1),(2)因为PD
→·→=0×0+2×1+(-2)×1=0,所以PDAF
→·→=0×1+2×0+(-2)×0=0,PDAH
(二)教学目标:
使学生掌握直线和平面垂直的性质,点到面的距离,线到面的距离;对学生进行转化思想渗透,培养学生空间想象能力;使学生从问题解决过程,认识事物的发展、变化、规律。
教学重点:
直线和平面垂直的性质。
教学难点:
性质定理的证明、等价转化思想的渗透。
教学过程:
1.复习回顾:
1.判定直线和平面垂直的方法有几种? [生]定义,例1的结论、判定定理.2.各判定方法在何种条件或情形下方可熟练运用?
[生]若能确定直线和平面内任意一线垂直,则运用定义说明.若能说明所证直线和平面的一条垂线平行,则可运用例题结论说明之.若能说明直线和平面内两相交线垂直,则运用判定定理去完成判定.2.讲授新课:
[师]直线和平面是否垂直的判定方法上节课已研究过,这节课我们来共同探讨:直线和平面如果垂直,则其应具备的性质是什么?
下面先思考一个问题:
例1:已知:a⊥α,b⊥α.求证:b∥a.[师]此问题是在a⊥α,b⊥α的条件下,研究a和b是否平行,若从正面去证明b∥a,则较困难,而利用反证法来完成此题,相对要容易,但难在辅助线b′的做出,这也是立体几何开始这部分较难的一个证明.在师的指导下,学生尝试证明,待后给出过程.证明:假定b不平行于a,设b∩α=O,b′是经过点O与
直线a平行的直线
∵a∥b′,a⊥α
∴b′⊥α
即经过同一点O的两条直线b、b′都垂直于平面α,而这是不可能的,因此,b∥a.有了上述证明,师生可共同得到结论:
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,也可简记为线面垂直、线线平行.[师]下面给出点到面的距离.从平面外一点引这个平面的垂线,这个点和垂足间距离叫做这个点到这个平面的距离.应明白,点到面的距离是一线段.A.a∥β,b∥β
B.a⊥β,b⊥β C.a⊥c,b⊥c
D.a与c,b与c所成角相等 2)平面α外的点A到平面α内各点的线段中,以OA最短,那么OAα的关系是
()A.B.C.在α内
D.不确定 3关系是
()A.B.C.平行或相交
D.一定垂直 4)矩形ABEF和矩形EFCD不共面,已知EF=4,BD=5,求平行直线AB与CD之间的距离.解答:
1.排除法找满足题意的选择支B
[对于选择支A,平行于同一面的两线可能相交,也 可能异面,故不一定推出a∥b,排除A.对于选择支C,因垂直于同一线的两线可能异面、故排除C.对于选择支D,若a、b、c三线能围成三角形.且a与c、b与c成角相等,则a与b不平行,排除D,故选B.而B利用性质定理可验证其正确.] 2.此题也可用排除法找到正确选择支B [满足题目的线段,其一个端点在平面外,故A、C应排除,因该线不会和平面又平行,也不会在平面α内,而满足OA最短的线只有一条,故应选B,或依平面外一点和平面内各点的连线垂线段最短,从而选B.]
3.利用分类讨论找选择支C [平面外的直线上有两点到这个平面的距离相等,这条直线和这个平面的位置取决于点与平面的关系,与这两点在平面的同侧时,直线和平面平行,当这两点在平面的异侧时,直线和平面相交.]
4.[此题的解决主要是充分利用直线和平面垂直判定及平行线间的距离完成.] 解:因ABEF及EFCD都是矩形,故应有
EF⊥BE,EF⊥CE,而BE∩CE=E
故EF⊥面BEC 而AB∥EF,CD∥EF
则AB⊥面BEC,CD⊥面BEC BC面BEC
那么
AB⊥BC,CD⊥BC BC就是AB与CD间的距离
BC2=BD2-CD2=25-16=9
即BC=3.4.课时小结:
1.能正确利用性质定理解题.2..5.课后作业:
课本P38
(2)当∠PDA=45°时,求证:MN⊥平面PCD;
2、如图,正三棱柱ABC—A1B1C1中,AB=2,AA1=1,D是BC的中点,点P在平面BCC1B1内,PB1=PC1=2.(I)求证:PA1⊥BC;
(II)求证:PB1//平面AC1D;
3、(本题满分14分)如图,平行四边形ABCD中,BDCD,正方形ADEF所在的平面和平面ABCD垂直,H是BE的中点,G是AE,DF的交点.⑴求证: GH//平面CDE;⑵求证: BD平面CDE.4、如图,正方形ABCD所在平面与平面四边形ABEF所在平面互相垂直,△ABE是等腰直角三角形,ABAE,FAFE,AEF45
(I)求证:EF平面BCE;
(II)设线段CD、AE的中点分别为P、M,求证: PM∥平面
BCE5、(本小题满分14分)如图,已知AB⊥平面ACD,DE//AB,△ACD是正三角形,AD=DE=2AB,且F是CD的中点。(I)求证:AF//平面BCE;(II)求证:平面BCE⊥平面CDE;
6、直棱柱ABCDA1B1C1D1中,底面ABCD是直角梯形,∠BAD=∠ADC=90°,AB2AD2CD2.
(Ⅰ)求证:AC⊥平面BB1C1C;(Ⅱ)在A1B1上是否存一点P,使得DP
与平面BCB1与平面ACB1都平行?证明你的结论. B1CD
B
D C
变题:求证:(1)A1B⊥B1D;(2)试在棱AB上确定一点E,使A1E∥平面ACD1,并说明理由.
7、如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,PA=AB,底面ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=90°,PABC1AD.(1)求证:平面PAC⊥平面PCD;(2)在棱PD上是否存在一点E,使CE//平面PAB?
2若存在,请确定E点的位置;若不存在,请说明理由.8、已知直角梯形ABCD中, AB//CD,ABBC,AB1,BC2,CD1过A 作AECD,垂
足为E,G、F分别为AD、CE的中点,现将ADE沿AE折叠,使得DEEC.(1)求证:
BC面CDE;(2)求证:FG//面BCD;(Ⅲ)在线段AE上找一点R,使得面BDR面DCB,并说明理由.D D C G E A B 2F C
勾股定理的逆定理提供了用计算方法证明两线垂直的方法,即证明三角形其中一个角等于,由于利用代数的方法,只要能计算出待证直角的对边的平方和等于另两边的平方和即可。
2、利用“三线合一”证明
要证二线垂直,若能证二线之一是等腰三角形的底边,另一线是等腰三角形顶角的平分线或底边上的中线,则二线互相垂直。
3、利用直角三角形中两锐角互余证明
由直角三角形的定义与三角形的内角和定理可知直角三角形的两个锐角和等于90°,即直角三角形的两个锐角互余。
4、圆周角定理的推论:直径所对的圆周角是直角,一个三角形的一边中线等于这边的一半,则这个三角形是直角三角形。
5、利用菱形的对角线互相垂直证明
菱形的对角线互相垂直。
6、利用全等三角形证明
主要是找出两线所成的角中有两角是邻补角,并且证明这两角相等,于是就可知这两角都为,从而直线垂直.赞同
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1利用直角三角形中两锐角互余证明
由直角三角形的定义与三角形的内角和定理可知直角三角形的两个锐角和等于90°,即直角三角形的两个锐角互余。
2勾股定理逆定理
3圆周角定理的推论:直径所对的圆周角是直角,一个三角形的一边中线等于这边的一半,则这个三角形是直角三角形。
二、高中部分
线线垂直分为共面与不共面。不共面时,两直线经过平移后相交成直角,则称两条直线互相垂直。
1向量法两条直线的方向向量数量积为0
2斜率两条直线斜率积为-1
3线面垂直,则这条直线垂直于该平面内的所有直线
一条直线垂直于三角形的两边,那么它也垂直于另外一边
4三垂线定理在平面内的一条直线,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。
5三垂线定理逆定理如果平面内一条直线和平面的一条斜线垂直,那么这条直线也垂直于这条斜线在平面内的射影。
2高中立体几何的证明主要是平行关系与垂直关系的证明。方法如下(难以建立坐标系时再考虑):
Ⅰ.平行关系:
线线平行:1.在同一平面内无公共点的两条直线平行。2.公理4(平行公理)。3.线面平行的性质。4.面面平行的性质。5.垂直于同一平面的两条直线平行。
线面平行:1.直线与平面无公共点。2.平面外的一条直线与平面内的一条直线平行。3.两平面平行,一个平面内的任一直线与另一平面平行。
面面平行:1.两个平面无公共点。2.一个平面内的两条相交直线分别与另一平面平行。
Ⅱ.垂直关系:
线线垂直:1.直线所成角为90°。2.一条直线与一个平面垂直,那么这条直线与平面内的任一直线垂直。
线面垂直:1.一条直线与一个平面内的任一直线垂直。2.一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直。3.面面垂直的性质。4.两条平行直线中的一条垂直与一个平面,那么另一直线也与此平面垂直。5.一条直线垂直与两个平行平面中的一个,那么这条直线也与另一平面垂直。
面面垂直:1.面面所成二面角为直二面角。2.一个平面过另一平面的垂线,那么这两个平面垂直
线线垂直分为共面与不共面。不共面时,两直线经过平移后相交成直角,则称两条直线互相垂直。
1向量法两条直线的方向向量数量积为0
2斜率两条直线斜率积为-1
3线面垂直,则这条直线垂直于该平面内的所有直线
一条直线垂直于三角形的两边,那么它也垂直于另外一边
4三垂线定理在平面内的一条直线,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。
5三垂线定理逆定理如果平面内一条直线和平面的一条斜线垂直,那么这条直线也垂直于这条斜线在平面内的射影。
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