线面垂直面面垂直知识点总结经典例题及解析高考题练习及答案第次补课
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高中数学证明几何的题的知识点总结线面垂直线面平行点面面面的证明全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:高中数学中,证明几何是一个重要的部分,特别是涉及到线面垂直、线面平行、点面面面的证明。
这些知识点是我们理解几何学的基础,掌握了这些知识点,可以更好地应用几何学的相关定理解决问题。
下面我们来总结一下关于这些知识点的证明方法。
首先是线面垂直的证明,线面垂直是指一条直线与一个平面相交成直角。
在证明线面垂直的过程中,常常使用垂直于平面的直线与这条直线的夹角为90度,并结合相关的几何定理来进行证明。
在证明直线与平面的垂直时,可以利用平行线的性质来证明。
其次是线面平行的证明,线面平行是指一条直线与一个平面平行。
在证明线面平行的过程中,常常使用有平行性质的几何图形,比如平行线、平行四边形等。
通过利用这些性质,可以简单明了地证明线面平行的关系。
在证明这些知识点的时候,我们需要注意一些技巧和方法。
首先要善于利用已知条件,根据题目中给出的条件来进行推理。
其次要善于利用几何图形的性质,结合相关定理来进行推理。
最后要善于应用代数方法,通过代数运算来证明一些几何关系。
证明几何是高中数学中非常重要的内容,能够帮助我们更好地理解几何学的相关定理和性质。
通过掌握线面垂直、线面平行、点面面面的证明方法,我们可以更好地解决各种几何问题,并提高数学解题能力。
希望以上总结对大家有所帮助,让我们共同努力,提高数学水平!第二篇示例:在高中数学中,证明几何是一个非常重要的部分,它不仅考察了学生对数学知识的掌握程度,还培养了学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。
线面垂直、线面平行、点面、面面等几何关系的证明是学习数学证明的一个重要内容。
下面我们就来看一下关于这些几何关系的证明的知识点总结。
我们来介绍线面垂直的证明。
在线面垂直的证明中,一般需要用到的有以下几个重要的定理:1. 垂直平分线定理:在一个平面内,若一条线段垂直于一条线段的中点,那么这条线段垂直于这条线段。
教学过程在四棱锥P-ABCD中,P A⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,P A=AB=BC,E是PC的中点.证明:(1)CD⊥AE;(2)PD⊥平面ABE.规律方法证明线面垂直的方法:一是线面垂直的判定定理;二是利用面面垂直的性质定理;三是平行线法(若两条平行线中一条垂直于这个平面,则另一条也垂直于这个平面).解题时,注意线线、线面与面面关系的相互转化;另外,在证明线线垂直时,要注意题中隐含的垂直关系,如等腰三角形的底边上的高、中线和顶角的角平分线三线合一、矩形的内角、直径所对的圆周角、菱形的对角线互相垂直、直角三角形(或给出线段长度,经计算满足勾股定理)、直角梯形等等.【训练1】(2013·江西卷改编)教学效果分析教学过程如图,直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AB∥CD,AD⊥AB,AB=2,AD=2,AA1=3,E为CD上一点,DE=1,EC=3.证明:BE⊥平面BB1C1C.考点二平面与平面垂直的判定与性质【例2】(2014·深圳一模)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,AB=BC=AA1,且AC=2BC,点D是AB的中点.证明:平面ABC1⊥平面B1CD.规律方法证明两个平面垂直,首先要考虑直线与平面的垂直,也教学效果分析教学过程可简单地记为“证面面垂直,找线面垂直”,是化归思想的体现,这种思想方法与空间中的平行关系的证明非常类似,这种转化方法是本讲内容的显著特征,掌握化归与转化思想方法是解决这类问题的关键.【训练2】如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,AB=AD=1,AA1=2,M是棱CC1的中点.证明:平面ABM⊥平面A1B1M.考点三平行、垂直关系的综合问题教学效果分析教学过程【例3】(2013·山东卷)如图,在四棱锥P-ABCD中,AB⊥AC,AB⊥P A,AB∥CD,AB=2CD,E,F,G,M,N分别为PB,AB,BC,PD,PC的中点.(1)求证:CE∥平面P AD;(2)求证:平面EFG⊥平面EMN.规律方法线面关系与面面关系的证明离不开判定定理和性质定理,而形成结论的“证据链”依然是通过挖掘题目已知条件来实现的,如图形固有的位置关系、中点形成的三角形的中位线等,都为论证提供了丰富的素材.【训练3】(2013·辽宁卷)如图,AB是圆O的直径,P A垂直圆O所在的平面,C是圆O上的点.(1)求证:BC⊥平面P AC;(2)设Q为P A的中点,G为△AOC的重心,求证:QG∥平面PBC.教学效果分析1.转化思想:垂直关系的转化2.在证明两平面垂直时一般先从现有的直线中寻找平面的垂线,若这样的直线图中不存在,则可通过作辅助线来解决.如有平面垂直时,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.故熟练掌握“线线垂直”、“面面垂直”间的转化条件是解决这类问题的关键.创新突破6——求解立体几何中的探索性问题【典例】(2012·北京卷)如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,D,E分别为AC,AB的中点,点F为线段CD上的一点.将△ADE沿DE折起到△A1DE的位置,使A1F⊥CD,如图2.(1)求证:DE∥平面A1CB;(2)求证:A1F⊥BE;(3)线段A1B上是否存在点Q,使A1C⊥平面DEQ?说明理由.[反思感悟] (1)解决探索性问题一般先假设其存在,把这个假设作已知条件,和题目的其他已知条件一起进行推理论证和计算,在推理论证和计算无误的前提下,如果得到了一个合理的结论,则说明存在,如果得到了一个不合理的结论,则说明不存在.(2)在处理空间折叠问题中,要注意平面图形与空间图形在折叠前后的相互位置关系与长度关系等,关键是点、线、面位置关系的转化与平面几何知识的应用,注意平面几何与立体几何中相关知识点的异同,盲目套用容易导致错误.【自主体验】(2014·韶关模拟)如图1,在直角梯形ABCD中,∠ADC=90°,CD∥AB,AD=CD=12AB=2,点E为AC中点,将△ADC沿AC折起,使平面ADC⊥平面ABC,得到几何体D-ABC,如图2.(1)求证:DA⊥BC;(2)在CD上找一点F,使AD∥平面EFB.基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、填空题1.设平面α与平面β相交于直线m,直线a在平面α内,直线b 在平面β内,且b⊥m,则“α⊥β”是“a⊥b”的________条件.2.(2014·绍兴调研)设α,β为不重合的平面,m,n为不重合的直线,则下列正确命题的序号是________.①若α⊥β,α∩β=n,m⊥n,则m⊥α;②若m⊂α,n⊂β,m⊥n,则n⊥α;③若n⊥α,n⊥β,m⊥β,则m⊥α;④若m∥α,n∥β,m⊥n,则α⊥β.3.如图,AB是圆O的直径,P A垂直于圆O所在的平面,C是圆周上不同于A,B的任一点,则图形中有________对线面垂直.4.若M是线段AB的中点,A,B到平面α的距离分别是4 cm,6 cm,则M到平面α的距离为________.5.(2014·郑州模拟)已知平面α,β,γ和直线l,m,且l⊥m,α⊥γ,α∩γ=m,β∩γ=l,给出下列四个结论:①β⊥γ;②l⊥α;③m⊥β;④α⊥β.其中正确的是________.6.如图,在四棱锥P ABCD中,P A⊥底面ABCD,且底面各边都相等,M是PC上的一动点,当点M满足________时,平面MBD⊥平面PCD.(只要填写一个你认为正确的条件即可)7.设α,β是空间两个不同的平面,m,n是平面α及β外的两条不同直线.从“①m⊥n;②α⊥β;③n⊥β;④m⊥α”中选取三个作为条件,余下一个作为结论,写出你认为正确的一个命题:________(用代号表示).8.如图,P A⊥圆O所在的平面,AB是圆O的直径,C是圆O上的一点,E,F分别是点A在PB,PC上的正投影,给出下列结论:①AF⊥PB;②EF⊥PB;③AF⊥BC;④AE⊥平面PBC.其中正确结论的序号是________.二、解答题9.(2013·北京卷)如图,在四棱锥P ABCD中,AB∥CD,AB⊥AD,CD=2AB,平面P AD⊥底面ABCD,P A⊥AD.E和F分别是CD和PC的中点.求证:(1)P A⊥底面ABCD;(2)BE∥平面P AD;(3)平面BEF⊥平面PCD.10.(2013·泉州模拟)如图所示,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,DB=BC,DB⊥AC,点M是棱BB1上一点.(1)求证:B1D1∥平面A1BD;(2)求证:MD⊥AC;(3)试确定点M的位置,使得平面DMC1⊥平面CC1D1D.能力提升题组(建议用时:25分钟)一、填空题1.如图,在斜三棱柱ABCA1B1C1中,∠BAC=90°,BC1⊥AC,则C1在底面ABC上的射影H必在直线______上.2.如图,在四面体ABCD中,若截面PQMN是正方形,则在下列命题中,错误的为________.①AC⊥BD;②AC∥截面PQMN;③AC=BD;④异面直线PM与BD所成的角为45°.3.(2013·南通二模)如图,已知六棱锥P ABCDEF的底面是正六边形,P A⊥平面ABC,P A=2AB,则下列结论中:①PB⊥AE;②平面ABC⊥平面PBC;③直线BC∥平面P AE;④∠PDA=45°.其中正确的有________(把所有正确的序号都填上).二、解答题4.(2014·北京西城一模)。
线线垂直、线面垂直、面面垂直局部习及答案1.在四面体ABCD中,△ABC与△DBC都是边长为4的正三角形.(1)求证:BC⊥AD;2如图,在三棱锥S—ABC中,SA⊥平面ABC,平面SAB⊥平面SBC.(第1题)〔1〕求证:AB⊥BC;3.如图,四棱锥P—ABCD的底面是边长为a的形,PA⊥底面ABCD,E为AB的中点,且PA=AB.〔1〕求证:平面PCE⊥平面PCD;〔2〕求点A到平面PCE的距离.4. 如下列图2-4-2,三棱锥S—ABC中,SB=AB,SC=AC,作AD ⊥BC于D,SH⊥AD于H,求证:SH⊥平面ABC.5. 如下列图,Rt△ABC所在平面外一点S,且SA=SB=SC,点D为斜边AC的中点.(1)求证:SD⊥平面ABC;(2)假设AB=BC,求证:BD⊥平面SAC.6. 证明:在体ABCD-A1B1C1D1中,A1C⊥平面BC1D11A1B1D CB7. 如下列图,直三棱柱中,∠ACB=90°,AC=1,,侧棱,侧面的两条对角线交点为D,的中点为M.求证:CD⊥平面BDM.8.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.9. 如图,过S引三条长度相等但不共面的线段SA、SB、SC,且∠ASB=∠ASC=60°,∠BSC=90°,求证:平面ABC⊥平面BSC.10.如图,在长方体ABCD—A1B1C1D1中,AB=2,BB1=BC=1,E为D1C1的中点,连结ED,EC,EB和DB.(1)求证:平面EDB⊥平面EBC;(2)求二面角E-DB-C的正切值.11:直线PA垂直于圆O所在的平面,A为垂足,AB为圆O的直径,C是圆周上异于A、B的一点。
求证:平面PAC^平面PBC。
12..如下列图1-10-3,过点S引三条不共面的直线,使∠BSC=90°,∠ASB=∠ASC=60°,假设截取SA=SB=SC.求证:平面ABC⊥平面BSC13.如下列图1-10-5,在四面体ABCD中,BD= a,2AB=AD=BC=CD=AC=a.求证:平面ABD⊥平面BCD.14.如下列图,△ABC 为正三角形,CE ⊥平面ABC ,BD ∥CE ,且CE=AC=2BD ,M 是AE 的中点,求证:(1)DE=DA ;(2)平面BDM ⊥平面ECA ;(3)平面DEA ⊥平面ECA .15.如下列图,PA ⊥矩形ABCD 所在平面,M 、N 分别是AB 、PC 的中点.(1)求证:MN ∥平面PAD ;(2)求证:MN ⊥CD ;(3)假设∠PDA=45°,求证:MN ⊥平面PCD .16.如图1,在体1111ABCD A BC D -中,M 为1CC 的中点,AC 交BD 于点O ,求证:1AO ⊥平面MBD答案与提示:1. 证明:(1)取BC 中点O ,连结AO ,DO .∵△ABC ,△BCD 都是边长为4的正三角形, ∴AO ⊥BC ,DO ⊥BC ,且AO ∩DO =O , ∴BC ⊥平面AOD .又AD ⊂平面AOD , ∴BC ⊥AD .2. 【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 .3. 【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 ,那么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 ,那么GF 21CD 又AE 21CD ,∴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 ,那么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,而∠FHP=∠CDP=90°,∴△PFH ∽△PCD .∴PC PFCD FH =,设AD=2,∴PF=2,PC=324822=+=+CD PD ,∴FH=362322=⋅∴A 到平面PEC 的距离为36.4.【证明】取SA 的中点E ,连接EC ,EB. ∵SB=AB,SC=AC, ∴SA ⊥BE,SA ⊥CE. 又∵CE ∩BE=E, ∴SA ⊥平面BCE.∵BC平面BCE5. 证明:(1)因为SA=SC ,D 为AC 的中点, 所以SD ⊥AC.连接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)因为AB=BC ,D 是AC 的中点, 所以BD ⊥AC. 又由(1)知SD ⊥BD , 所以BD 垂直于平面SAC 的两条相交直线,所以BD⊥平面SAC.6.证明:连结ACBD AC⊥AC为A1C在平面AC上的射影∴⊥⊥⎫⎬⎭⇒⊥BD A CA C BC A C BC D11111同理可证平面7.证明:如右图,连接、、,那么.∵,∴为等腰三角形.又知D为其底边的中点,∴.∵,,∴.又,∴. ∵为直角三角形,D为的中点,∴,.又,,∴..即CD⊥DM.∵、为平面BDM两条相交直线,∴CD⊥平面BDM.8.证明:取AB的中点F,连结CF,DF.∵AC BC=,∴CF AB⊥.∵AD BD=,∴DF AB⊥.又CF DF F=,∴AB⊥平面CDF.∵CD⊂平面CDF,∴⊥.CD AB又CD BE⊥,BE AB B=,∴CD⊥平面ABE,CD AH⊥.∵AH CD⊥,AH BE=,⊥,CD BE E∴AH⊥平面BCD.9.证明:如图,PA=PB=PC=a,由∠APB=∠APC=60°,△PAC,△PAB为正三角形,那么有:PA=PB=PC=AB=AC=a,取BC中点为E直角△BPC中,,,由AB=AC,AE⊥BC,直角△ABE中,,,,在△PEA中,,,∴,平面ABC⊥平面BPC.10. 证明:(1)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,BB1=BC=1,E 为D 1C 1的中点.∴△DD 1E 为等腰直角三角形,∠D 1ED =45°.同理∠C 1EC =45°.∴︒=∠90DEC ,即DE ⊥EC .在长方体ABCD -1111D C B A 中,BC ⊥平面11DCC D ,又DE ⊂平面11DCC D ,∴BC ⊥DE .又C BC EC = ,∴DE ⊥平面EBC .∵平面DEB 过DE ,∴平面DEB ⊥平面EBC .(2)解:如图,过E 在平面11DCC D 中作EO ⊥DC 于O .在长方体ABCD -1111D C B A 中,∵面ABCD⊥面11DCC D ,∴EO ⊥面ABCD .过O 在平面DBC 中作OF ⊥DB于F ,连结EF ,∴EF ⊥BD .∠EFO 为二面角E -DB -C 的平面角.利用平面几何知识可得OF =51,(第10题)又OE =1,所以,tan ∠EFO =5.11.〔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 .. 12.证明:如下列图1-10-4,取BC 的中点D ,连接AD ,SD. 由题意知△ASB 与△ASC 是等边三角形,那么AB=AC , ∴AD ⊥BC,SD ⊥BC.令SA=a,在△SBC中,SD= a,又AD= = a,∴AD2+SD2=SA2,即AD⊥SD.又∵AD⊥BC,∴AD⊥平面SBC.∵AD平面ABC,∴平面ABC⊥平面SBC.13.证明:取BD的中点E,连接AE,CE.那么AE⊥BD,BD⊥CE. 在△ABD中,AB=a,BE= BD= ,∴AE= ,同理,CE= .在△AEC中,AE=EC= ,AC=a,∴AC2=AE2+EC2,即AE⊥EC.∵BD∩EC=E,∴AE⊥平面BCD.又∵AE平面ABD,∴平面ABD⊥平面BCD14.证明:((1)取EC的中点F,连接DF.∵CE⊥平面ABC,∴CE⊥BC.易知DF∥BC,CE⊥DF.∵BD∥CE,∴BD⊥平面ABC.在Rt△EFD和Rt△DBA中,∵,,∴Rt△EFD≌Rt△DBA.故DE=AD.(2)取AC的中点N,连接MN、BN,MNCF.∵BDCF,∴MNBD.N平面BDM.∵EC⊥平面ABC,∴EC⊥BN.又∵AC⊥BN,∴BN⊥平面ECA.又∵BN平面MNBD,∴平面BDM⊥平面ECA.(3)∵DM∥BN,BN⊥平面ECA,∴DM⊥平面ECA.又∵DM平面DEA,∴平面DEA⊥平面ECA.15.证明:(1)取PD的中点E,连接AE、EN,那么,故AMNE为平行四边形,∴MN∥AE.∵AE平面PAD,MN平面PAD,∴MN∥平面PAD.(2)要证MN⊥CD,可证MN⊥AB.由(1)知,需证AE⊥AB.∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥AB.又AD⊥AB,∴AB⊥平面PAD.∴AB⊥AE.即AB⊥MN.又CD∥AB,∴MN⊥CD.(3)由(2)知,MN⊥CD,即AE⊥CD,再证AE⊥PD即可.∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥AD.又∠PDA=45°,E为PD的中点.∴AE⊥PD,即MN⊥PD.又MN⊥CD,∴MN⊥平面PCD.16.证明:连结MO ,1A M ,∵DB ⊥1A A ,DB ⊥AC ,1A A AC A =,∴DB ⊥平面11A ACC ,而1AO ⊂平面11A ACC ∴DB ⊥1AO .设体棱长为a ,那么22132A O a =,2234MO a =. 在Rt △11AC M 中,22194A M a =.∵22211AO MO AM +=,∴1AO OM ⊥.∵OM ∩DB =O ,∴1AO ⊥平面MBD .。
那么另一条也垂直于这个平 a 的无数条直线”是“ I 丄a B.必要不充分条件线面垂直与面面垂直专题复习【知识点】一.线面垂直(1) 直线与平面垂直的定义:如果直线l 和平面a 的 __________________ 一条直线都垂直,我们就说直线 I 与平面a 垂直,记作 _____________ .重要性质: ____________________________________________________________________________(2) 直线与平面垂直的判定方法:①判定定理:一条直线与一个平面的两条 ___________________ 都垂直,那么这条直线就垂直于这 个平面.用符号表示为:②常用结论:如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面, 面.用符号可表示为:(3)直线与平面垂直的性质:① 由直线和平面垂直的定义知:直线与平面垂直,则直线垂直于平面的 ________ 直线.② 性质定理:垂直于同一平面的两条直线平行.用符号可表示为: 二、面面垂直(1) 平面与平面垂直的定义:两平面相交,如果它们所成的二面角是 _____________________ ,就说这两个平面互相垂直.(2) 平面与平面垂直的判定定理:如果一个平面经过另一个平面的一条 _____________________ ,那么这两个平面互相垂直.简述为 "线面垂直,则面面垂直”,用符号可表示为:(3)平面与平面垂直的性质:如果两个平面互相垂直,那么在一个平面垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面. 用符号可表示为:【题型总结】 题型一小题:判断正误1. “直线I 垂直于平面 A.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件2. 已知如图,六棱锥 P — ABCDE 的底面是正六边形, 下列结论不正确的是( ).A.CD// 平面 PAFB. DF 丄平面 PAFC. CF//平面 PAB 2.设m n, I 是三条不同的直线,,,是三个不同的平面,判断命题正误:理科数学复习专题立体几何①m,m ,则//⑥m n, m// ,则n②m,// ,则m⑦m n,n 1,则m//l③m,m//n,则n⑧, ,则〃④m,n ,则m//n⑨m n,n//I,则m 1⑤m,m n,则n//⑩,//,则题型「二证明线面垂直P归纳:①证明异面直线垂直的常用方法:_________________________________________②找垂线(线线垂直)的方法一:______________________________________________ 2.四棱锥P ABCD中,底面ABCD的边长PD PB 4, BAD 600, E 为PA 中点•1如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,/ DAB = 60° AB= 2AD, PD 丄底面ABCD .(1)证明:BD丄面PAD (2)证明:PA丄BD;求证:BD 平面PAC ;4的菱形,归纳:找垂线(线线垂直)的方法找垂线(线线垂直)的方法三:3、如图,AB是圆0的直径,C是圆0上不同于A, B的一点,PA 平面ABC , E是PC 的中点,AB 3 , PA AC 1.求证:AE PB•Z归纳:找垂线(线线垂直)的方法四:____________________________________4.如图,在三棱锥P ABC中,PA 底面ABC, BCA 900,AP=AC,点D , E分别为棱PB、PC的中点,且BC〃平面ADE求证:DE丄平面PAC ;归纳:_____________________________________________________________________________________ 题型三面面垂直的证明(关键:找线面垂直)1、如图所示,四边形ABCD是菱形,O是AC与BD 的交点,SA 平面ABCD.求证:平面SAC 平面SBD ;2. (2016理数)如图,在以A,B,C,D,E,F为顶点的五面体中面ABEF 为正方形,AF=2FD, AFD 90:,证明:平面ABEF 平面EFDC ;题型四面面垂直的性质(注意:交线)1、如图所示,平面EAD 平面ABCD , ADE是等边三角形,ABCD是矩形,F是AB的中点,G是AD的中点, 求证:EG 平面ABCD ;2、如图,平行四边形ABCD中,CD 1, BCD 600, BD CD,正方形ADEF,且面ADEF 面ABCD •求证:BD 平面ECD ;综合运用如图所示,PA丄矩形ABCD所在平面,M、N分别是AB、PC的中点.(1) 求证:MN //平面PAD.(2) 求证:MN丄CD.⑶若/ PDA = 45 °求证:面BMN丄平面PCD.【练习】1.设M表示平面,a、b表示直线,给出下列四个命题:金a〃b a M a M a//M① b M ②a//b ③b/ M ④b± Ma Mb M a b a b其中正确的命题是( )A.①②B.①②③C.②③④D.①②④2.给出以下四个命题:CD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。
数学线面垂直的知识点总结归纳数学是一座高山,哪怕是高考数学这样的小山丘,也让无数学子望其背而心戚戚,更有人混淆知识点。
下面是小编为大家整理的关于数学线面垂直的知识点,希望对您有所帮助!数学直线与平面平行、垂直知识点直线与平面垂直的判定定理一:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这两条直线垂直于这个平面.(“线线垂直,线面垂直”)直线与平面垂直的判定定理二:如果平行线中一条直线垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面.推论:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行.注:①垂直于同一平面的两个平面平行.(×)(可能相交,垂直于同一条直线的两个平面平行)②垂直于同一直线的两个平面平行.(√)(一条直线垂直于平行的一个平面,必垂直于另一个平面)③垂直于同一平面的两条直线平行.(√)5. ⑴垂线段和斜线段长定理: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,射影较长的斜线段较长;②相等的斜线段的射影相等,较长的斜线段射影较长;③垂线段比任何一条斜线段短.注:垂线在平面的射影为一个点. [一条直线在平面内的射影是一条直线.(×)]⑵射影定理推论:如果一个角所在平面外一点到角的两边的距离相等,那么这点在平面内的射影在这个角的平分线上高中数学线面垂直知识点1)直线垂直于平面内两条非平行的线,则直线垂直于该平面2)直线的两条不平行的垂线与平面平行,则直线垂直于该平面3)有A、B两个面都与C平面垂直,则A、B两个面的交线也垂直于C平面4)直线垂直于与A平面平行的B平面,则直线垂直于A平面5)直线任意点在平面上的投影都重合,则直线垂直于该平面6)直线上任意点到平面的距离,都等于这一点到线面交点的距离,则直线垂直于该平面线面垂直性质定理1:如果一条直线垂直于一个平面,那么该直线垂直于平面内的所有直线。
2:经过空间内一点,有且只有一条直线垂直已知平面。
线面垂直练习题及答案线面垂直是几何学中的一项基本概念,用于描述线段、射线、直线和平面之间的垂直关系。
理解线面垂直的概念对于解决几何问题至关重要。
本文将为读者提供一些线面垂直练习题及答案,帮助读者巩固对该概念的理解。
练习题一:1. AB为一条线段,m是一平面。
如果AB与m垂直,判断下列命题的真假:a) 线段AB垂直于平面mb) 平面m垂直于线段ABc) 线段AB平行于平面m2. P是平面XYZ的内点,AP的延长线与平面XYZ有几个交点?练习题二:1. 给出下列命题的定义:a) 垂线b) 垂直平分线c) 垂直平面2. 在平面上画一条线段AB和一条直线l,求证:若线段AB与直线l垂直,则直线l过点A和点B的垂直平分线。
1. 已知直线l与平面P垂直,直线m过l上一点,那么直线m与平面P的关系是什么?2. 在长方形ABCD中,线段AC和线段BD相交于点O。
求证:线段AC与平面ABCD垂直。
答案及解析:练习题一:1. a) 假,线段AB无法垂直于平面m,因为线段只有两个端点而不是无限延伸。
b) 真,平面m可以垂直于线段AB。
c) 假,线段和平面不可能平行。
2. AP的延长线与平面XYZ有且只有一个交点。
练习题二:1. a) 垂线是与给定线段或直线垂直的线段或直线。
b) 垂直平分线是将给定线段或直线垂直平分的线段或直线。
c) 垂直平面是与给定平面垂直的平面。
2. 假设直线l过点A和点B的垂直平分线交线段AB于点M,则根据垂直平分线的定义,我们可以得出线段AM和线段BM的长度相等,且直线l与线段AM和线段BM都垂直。
1. 直线m与平面P平行。
2. 连接线段AC的中点和线段BD的中点,设为点O'。
根据长方形的性质,线段OO'相等且垂直于两个平行线段AC和BD。
因此,线段OO'垂直于平面ABCD,而线段OO'与线段AC相等,所以线段AC与平面ABCD垂直。
通过以上练习题及答案,我们可以加深对线面垂直概念的理解。
线面垂直面面垂直判定和性质【知识要点】1.线面垂直判定(1)定义:如果一条直线l和平面α内的任意一条直线都垂直.(2)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。
(a⊥b,a⊥c,b⊂α,c⊂α,b∩c=P)(3)如果两条直线平行中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面。
(a⊥α,b∥a,那么b⊥α)2.直线和平面垂直的性质(1)一直线垂直于这个平面,那么它垂直于这个平面内的任何直线。
(2)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。
3.面面垂直判定(1)定义:相交成直二面角的两个平面叫做互相垂直的平面。
(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。
(如果a⊥α,a⊂β,那么β⊥α)4.两平面垂直的性质:(1)若两个平面互相垂直,那么这两个平面为直二面角。
(2)若两个平面互相垂直,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。
(如果α⊥β,α∩β=b,a⊂α,a⊥b,那么a⊥β)5.线线垂直判定(1)所成的角是直角,在则两直线垂直;(2)垂直于平行线中的一条,必垂直于另一条。
(如果a∥b,a⊥c,那么b⊥c)(3)一直线垂直于这个平面,那么它垂直于这个平面内的任何直线。
(如果a⊥α,b⊂α,那么a⊥b)【典例解析】例1 如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,AD⊥平面ABC,AE⊥BD于E,AF⊥CD于F,求证:(1)BC⊥平面ACD.(2)BD⊥AF.(3)平面CBD⊥平面AEF.例2已知:SA⊥平面ABC,平面ABS⊥平面SBC。
求证:AB⊥BCSa_bβαa_bβαa_bα【巩固练习】一选择题:1.在一个平面内,和这个平面的一条斜线垂直的直线 ( )A .有一条 B. 有无数条 C. 有相交的两条 D. 不存在2.若平面α外两直线a,b 在α上的射影是两相交直线,则a 与b 的位置关系是 ( )A 相交B 相交或异面C 异面D 相交或平行3.已知P 是△EFG 所在平面外一点,且PE=PG ,则点P 在面EFG 上的射影一定在( )A .∠FEG 的平分线上 B. 边BG 的高上C. 边EG 的中线上D. 边EG 的垂直平分线上4.如果直线l ⊥平面α,①若直线m l ⊥,则m α ;②若m α⊥,则m l ;③若m α ,则m l ⊥; ④若m l ,则m α⊥。
线面垂直练习题及答案线面垂直是几何学中一个重要的概念,它涉及到直线和平面之间的关系。
在几何学中,我们经常需要判断线和平面是否垂直,以及如何确定它们的垂直关系。
为了帮助大家更好地理解和掌握线面垂直的概念,本文将介绍一些线面垂直的练习题及答案。
1. 练习题:判断线段和平面是否垂直题目:已知线段AB的两个端点分别为A(1, 2, 3)和B(4, 5, 6),平面P的法向量为(2, -1, 3),判断线段AB是否垂直于平面P。
解答:要判断线段AB是否垂直于平面P,只需判断线段AB的方向向量是否与平面P的法向量垂直。
线段AB的方向向量为AB = B - A = (4, 5, 6) - (1, 2, 3) = (3, 3, 3)。
两个向量的点积为3*2 + 3*(-1) + 3*3 = 9,不等于0。
因此,线段AB不垂直于平面P。
2. 练习题:确定两平面之间的垂直关系题目:已知平面P1的法向量为(1, 2, -1),平面P2的法向量为(2, -1, 3),判断平面P1和平面P2之间的垂直关系。
解答:两个平面垂直的条件是它们的法向量垂直,即两个法向量的点积为0。
计算两个法向量的点积为1*2 + 2*(-1) + (-1)*3 = 0,等于0。
因此,平面P1和平面P2垂直。
3. 练习题:求垂直平面上的直线题目:已知平面P的方程为2x + 3y - z = 6,求过点A(1, 2, 3)且垂直于平面P的直线的方程。
解答:垂直于平面P的直线的方向向量应该与平面P的法向量垂直。
由平面P的方程可知,平面P的法向量为(2, 3, -1)。
因此,过点A(1, 2, 3)且垂直于平面P 的直线的方向向量为(2, 3, -1)。
直线的方程可以表示为x = 1 + 2t,y = 2 + 3t,z = 3 - t,其中t为参数。
4. 练习题:判断直线和平面是否垂直题目:已知直线L的方程为x = 1 + 2t,y = 2 + 3t,z = 3 - t,平面P的方程为2x + 3y - z = 6,判断直线L是否垂直于平面P。