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专题7.4空间直线、平面的垂直
目录
TOC\o1-3\h\z\u题型一:直线与平面垂直的判定与性质 3
题型二:平面与平面垂直的判定与性质 10
题型三:垂直关系的判断 15
题型四:直线与平面所成的角 30
题型五:二面角 40
题型六:存在性问题 47
知识点总结
知识点总结
直线与平面垂直
(1)定义:一般地,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.
(2)判定定理与性质定理
文字语言
图形表示
符号表示
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
eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(m?α,n?α,m∩n=P,l⊥m,l⊥n))
?l⊥α
性质
定理
垂直于同一个平面的两条直线平行
eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(a⊥α,b⊥α))
?a∥b
平面与平面垂直
(1)二面角:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角.以二面角的棱上任一点为端点,在两个半平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,二面角的范围是[0°,180°].
(2)判定定理与性质定理
文字语言
图形表示
符号表示
判定
定理
如果一个平面过另一个平面的垂线,那么这两个平面垂直
eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(a?α,a⊥β))
?α⊥β
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
eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(α⊥β,α∩β=a,l⊥al?β))
?l⊥α
空间距离
(1)点到平面的距离:过一点作垂直于已知平面的直线,则该点与垂足间的线段,叫做这个点到该平面的垂线段,垂线段的长度叫做这个点到该平面的距离.
(2)直线到平面的距离:一条直线与一个平面平行时,这条直线上任意一点到这个平面的距离,叫做这条直线到这个平面的距离.
(3)两个平行平面间的距离:如果两个平面平行,那么其中一个平面内的任意一点到另一个平面的距离都相等,我们把它叫做这两个平行平面间的距离.
垂直、平行关系的相互转化
例题精讲
例题精讲
直线与平面垂直的判定与性质
【要点讲解】证明线面垂直的常用方法及关键
(1)证明直线和平面垂直的常用方法:①判定定理;②垂直于平面的传递性(a∥b,a⊥α?b⊥α);③面面平行的性质(a⊥α,α∥β?a⊥β);④面面垂直的性质.
(2)证明线面垂直的关键是证线线垂直,而证明线线垂直则需借助线面垂直的性质.
已知,,为三条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列命题中正确的是
A.,, B.,
C., D.,
【解答】解:若,,,则与可能平行与可能异面,故错误;
若,,则或,故错误;
若,,则或,故错误;
若,根据线面垂直的判定方法,易得,故正确;
故选:.
已知直线,和平面,,若,,,要使,则应增加的条件是
A. B. C. D.
【解答】解:由直线与平面垂直的性质定理可知,要使,
只需在已知直线、和平面、,若,,,则应增加的条件,
故选:.
已知平面上的一条直线和这个平面的一条斜线,则“垂直于”是“垂直于在平面上的投影”的
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【解答】解:三垂线定理的逆定理:如果平面内一条直线和穿过该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,满足充分性;
三垂线定理,指的是平面内的一条直线,
如果与穿过这个平面的一条斜线在这个平面上的射影垂直,
那么它也和这条斜线垂直.所以满足必要性.
故选:.
已知直线和平面,则下列命题中正确的是
A.若与斜交,则内不存在与垂直的直线
B.若,则内的所有直线与都垂直
C.若与斜交,则内存在与平行的直线
D.若,则内的所有直线与都平行
【解答】解:对于,若与斜交,则内存在与垂直的直线,故错误;
对于,若,则由线面垂直的性质得内的所有直线与都垂直,故正确;
对于,若1与斜交,则内不存在与平行的直线,故错误;
对于,若,则内的直线与平行或异面,故错误.
故选:.
若为一条直线,,,为三个互不重合的平面,则下列命题正确的是
A., B.若,
C., D.若,
【解答】解:对,若,,,可能相交也可能平行,故项不正确;
对,,,则可能有,故,项不正确;
对,,,则必有,故项正确.
故选:.
已知直线,与平面,,,能使的充分条件是
A.,, B.,
C., D.,,
【解答】解:直线,与平面,,,
对于,,,时,也可能满足,如图1,故错误
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