11直線 平面垂直的判定及其性質學生版

2022-03-15 22:28:21 字數 2500 閱讀 4569

一、基礎知識

1.線面垂直判定定理:一條直線與乙個平面內的兩條相交直線都垂直,則該直線與此平面垂直.

注意:(1)判定定理的條件中:「平面內的兩條相交直線」是關鍵性詞語,不可忽視.

2)要判定一條已知直線和乙個平面是否垂直,取決於在這個平面內能否找出兩條相交直線和已知直線

垂直,至於這兩條相交直線是否和已知直線有公共點,則無關緊要.

2. 線面角

一條直線和乙個平面相交,但不和這個平面垂直,這條直線叫做這個平面的斜線.過斜線上斜足外的一點間平面引垂線,過垂足和斜足的直線叫做斜線在這個平面內的射影.平面的一條斜線和它在平面上的射影所成的銳角,叫做這條直線和這個平面所成的角.

(1)直線與平面平行,直線在平面由射影是一條直線.

(2)直線與平面垂直射影是點.

(3)斜線任一點在平面內的射影一定在斜線的射影上.

(4)一條直線垂直於平面,它們所成的角是直角;一條直線和平面平行或在平面內, 它們所成的角是0°的角.

3. 二面角

平面內的一條直線把平面分成兩部分,這兩部分通常稱為半平面.從一條直線出發的兩個半平面所組成的圖形叫做二面角.這條直線叫二面角的稜,這兩個半平面叫做二面角的面.

表示方法:稜為、面分別為的二面角記作二面角.有時為了方便,也可在內(稜以外的半平面部分)分別取點,將這個二面角記作二面角.如果稜記作,那麼這個二面角記作二面角或

在二面角的稜上任取一點,以該點為垂足,在兩個半平面內分別作垂直於稜的射線,則這兩條構成的角叫做二面角的平面角.

二面角的大小可以用它的平面角來度量,二面角的平面角是多少度,就說這個二面角是多少度.平面角是直角的二面角叫做直二面角.

4.麵麵垂直

兩個平面相交,如果它們所成的二面角是直二面角,就說這兩個平面垂直.

判定定理:乙個平面過另乙個平面的垂線,則這兩個平面垂直.

注意:平面與平面垂直的判定定理告訴我們,可以通過直線與平面垂直來證明平面與平面垂直.通常我們將其記為「線面垂直,則麵麵垂直」.

因此,處理面面垂直問題處理線面垂直問題,進一步轉化為處理線線垂直問題.以後證明平面與平面垂直,只要在乙個平面內找到兩條相交直線和另乙個平面垂直即可.

5. 直線與平面垂直的性質

(1)一條直線垂直於乙個平面,那麼這條直線垂直於這個平面內的所有直線.

(2)垂直於同乙個平面的兩條直線平行.

6. 平面與平面垂直的性質

性質定理:兩個平面垂直,則乙個平面內垂直於交線的直線與另乙個平面垂直.

二、經典例題

1.下列命題中正確的個數是( )

①如果直線與平面內的無數條直線垂直,則;

②如果直線與平面內的一條直線垂直,則;

③如果直線不垂直於,則內沒有與垂直的直線;

④如果直線不垂直於,則內也可以有無數條直線與垂直.

a.0    b.1    c.2    d.3

【變式1】下列說法中錯誤的是( )

①如果一條直線和平面內的一條直線垂直,該直線與這個平面必相交;

②如果一條直線和平面的一條平行線垂直,該直線必在這個平面內;

③如果一條直線和平面的一條垂線垂直,該直線必定在這個平面內;

④如果一條直線和乙個平面垂直,該直線垂直於平面內的任何直線.

a.①②    b.②③④    c.①②④    d.①②③

2.如圖所示,已知rt△abc所在平面外一點s,且sa=sb=sc,點d為斜邊ac的中點.

(1)求證:sd⊥平面abc;

(2)若ab=bc,求證:bd⊥平面sac.

證明:(1)因為sa=sc,d為ac的中點,

所以sd⊥ac.

連線bd.    在rt△abc中,有ad=dc=db,

所以△sdb≌△sda,   所以∠sdb=∠sda,    所以sd⊥bd.

又ac∩bd=d,   所以sd⊥平面abc.

(2)因為ab=bc,d是ac的中點,  所以bd⊥ac.

又由(1)知sd⊥bd,  所以bd垂直於平面sac內的兩條相交直線,

所以bd⊥平面sac.

【變式1】如圖所示,三稜錐的四個麵中,最多有________個直角三角形.

答案:4

解析:如圖所示,pa⊥面abc.∠abc=90°,則圖中四個三角形都是直角三角形.故填4.

【變式2】如圖所示,直三稜柱中,∠acb=90°,ac=1,,側稜,側面的兩條對角線交點為d,的中點為m.

求證:cd⊥平面bdm.

3.如圖所示,已知∠boc在平面內,oa是平面的斜線,且∠aob=∠aoc=60°,oa=ob=oc=,bc=,求oa和平面所成的角.

【變式1】如圖所示,在正三稜柱中,側稜長為,底面三角形的邊長為1,則與側面所成的角是________.

4.如圖所示,在四面體abcd中,△abd、△acd、△bcd、△abc都全等,且,,求以bc為稜,以麵bcd和麵bca為面的二面角大小.

【變式1】已知d、e分別是正三稜柱的側稜和上的點,且.求過d、e、c1的平面與稜柱的下底面所成的二面角的大小.

5.在四面體abcd中,,ab=ad=cb=cd=ac=,如圖所示.求證:平面abd⊥平面bcd.

2 3直線 平面垂直的判定及其性質

絕密 啟用前 總分 100分 考試時間 100分鐘 命題人 陳緒亮 1 若直線與平面 滿足 則有 a 且b 且 c 且d 且 2 在正三稜錐pabc中,d,e分別是ab,bc的中點,下列結論 ac pb ac 平面pde ab 平面pde,其中錯誤的結論個數是 a 0b 1c 2d 3 3 已知直線...

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第一課時直線與平面垂直的判定 一 教學目標 1 使學生掌握直線和平面垂直的定義及判定定理 2 使學生掌握判定直線和平面垂直的方法 3 培養學生的幾何直觀能力,使他們在直觀感知,操作確認的基礎上學會歸納 概括結論。2 過程與方法 1 通過教學活動,使學生了解,感受直線和平面垂直的定義的形成過程 2 判...

2 3 5直線 平面垂直的判定及其性質 小結

2.3.5 直線 平面垂直的判定及其性質 小結 一 知識網路 線線垂直線面垂直線線平行線面平行 面面垂直面面平行 二 典型例題 例1 已知四邊形pabc為空間四邊形,pca 90 abc是邊長為的正三角形,pc 2,d e分別是pa ac的中點,bd 試判斷直線ac與平面bde的位置關係,並且求出二...