线面垂直的性质定理
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线面、面面平行和垂直的定理性质
一、线面平行
1、判定定理:平面外一条直线与平面内一条直线平行,那么这条直线与这个平面平行。
符合表示:
2、性质定理:如果一条直线与平面平行,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。
符号表示:
二、面面平行
1、判定定理: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,那么这两个平面平行。
符号表示:
变形: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、性质定理:如果两个平面平行同时与第三个平面相交,那它们的交线平行。
符号表示:
(更加实用的性质:一个平面内的任一直线平行另一平面)
三、线面垂直
1、判定定理:如果一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直这个平面。
符号表示:
(经常考到这种逻辑)在平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直。
符号表示:
三垂线定理的逆定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那么它也和这条斜线的射影垂直。
2、性质定理:垂直同一平面的两条直线互相平行。
(更加实用的性质是:一个平面的垂线垂直于该平面内任一直线。
)
变形:垂直于同一条直线的两个平面平行
四、面面垂直
1、判定定理:经过一个平面的垂线的平面与该平面垂直。
(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)
其他:两个平面相交,如果它们所成的二面角是直角,则这两个平面互相垂直。
2、性质定理:已知两个平面垂直,在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面。
空间中的垂直关系1.线面垂直直线与平面垂直的判定定理:如果 ,那么这条直线垂直于这个平面。
推理模式:直线与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 。
2.面面垂直两个平面垂直的定义:相交成 的两个平面叫做互相垂直的平面。
两平面垂直的判定定理:(线面垂直⇒面面垂直)如果 ,那么这两个平面互相垂直。
推理模式:两平面垂直的性质定理:(面面垂直⇒线面垂直)若两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于它们的 的直线垂直于另一个平面。
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−−−→←−−−判定性质线面垂直−−−→←−−−判定性质面面垂直.这三者之间的关系非常密切,可以互相转化,从前面推出后面就是判定定理,而从后面推出前面就是性质定理.同学们应当学会灵活应用这些定理证明问题.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,下面举例说明.例题:1.如图,AB 就是圆O 的直径,C 就是圆周上一点,PA ⊥平面ABC.(1)求证:平面PAC ⊥平面PBC;(2)若D 也就是圆周上一点,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.2、如图,棱柱111ABC A B C -的侧面11BCC B 就是菱形,11B C A B ⊥证明:平面1AB C ⊥平面11A BC3、如图所示,在长方体1111ABCD A B C D -中,AB=AD=1,AA 1=2,M 就是棱CC 1的中点 (Ⅰ)求异面直线A 1M 与C 1D 1所成的角的正切值;(Ⅱ)证明:平面ABM ⊥平面A 1B 1M 14、如图,AB 就是圆O的直径,C就是圆周上一点,PA ⊥平面ABC .若AE ⊥PC ,E为垂足,F就是PB 上任意一点,求证:平面AEF ⊥平面PBC .5、如图,直三棱柱ABC —A 1B 1C 1 中,AC =BC =1,∠ACB =90°,AA 1 =2,D 就是A 1B 1 中点.(1)求证C 1D ⊥平面A 1B ;(2)当点F 在BB 1 上什么位置时,会使得AB 1 ⊥平面C 1DF ?并证明您的结论6、S 就是△ABC 所在平面外一点,SA ⊥平面ABC,平面SAB⊥平面SBC,求证AB ⊥BC 、7、在四棱锥中,底面ABCD 就是正方形,侧面VAD 就是正三角形,平面VAD ⊥底面ABCD证明:AB ⊥平面VAD8、如图,平行四边形ABCD 中,60DAB ︒∠=,2,4AB AD ==,将CBD ∆沿BD 折起到EBD ∆的位置,使平面EDB ⊥平面ABD 、求证:AB DE ⊥VDC B A SAB9、如图,在四棱锥ABCD P -中,平面PAD ⊥平面ABCD,AB=AD,∠BAD=60°,E 、F 分别就是AP 、AD 的中点求证:(1)直线EF ‖平面PCD;(2)平面BEF ⊥平面PAD10、如图,在三棱锥ABC S -中,平面⊥SAB 平面SBC ,AB AS BC AB =⊥,、过A 作SB AF ⊥,垂足为F ,点G E ,分别就是棱SC SA ,的中点。
线面、面面平行和垂直的八大定理一、线面平行。
1、判定定理:平面外一条直线与平面内一条直线平行,那么这条直线与这个平面平行。
符合表示: βββ////a b a b a ⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊂⊄2、性质定理:如果一条直线与平面平行,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。
符号表示:b a b a a a ////⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=⊂⊄βαβααI 二、面面平行。
1、判定定理: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,那么这两个平面平行。
符号表示: βα//////⇒⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫==N n m M b a a m b n I I 2、性质定理:如果两个平面平行同时与第三个平面相交,那它们的交线平行。
符号表示: d l d l ////⇒⎪⎭⎪⎬⎫==γβγαβαI I (更加实用的性质:一个平面内的任一直线平行另一平面)三、线面垂直。
1、判定定理:如果一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直这个平面。
符号表示: α⊥⇒⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫=⊥⊥a M c b b a c a I $:三垂线定理:(经常考到这种逻辑)在平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直。
符号表示:PA a A oA a po oA a ⊥⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=⊥⊥⊂⊂ααα2、性质定理:垂直同一平面的两条直线互相平行。
(更加实用的性质是:一个平面的垂线垂直于该平面内任一直线。
)四、面面垂直。
1、判定定理:经过一个平面的垂线的平面与该平面垂直。
βααβ⊥⇒⊂⊥a a ,2、性质定理:已知两个平面垂直,在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面。
βαβαβα⊥⇒⊥⊂=⋂⊥a b a a b ,,,尽管人智慧有其局限,爱智慧却并不因此就属于徒劳。
智慧果实似乎是否定性:理论上——“我知道我一无所知”;实践上——“我需要我一无所需”。
然而,达到了这个境界,在谦虚和淡泊哲人胸中,智慧痛苦和快乐业已消融为了一种和谐宁静了。
线面、面面平行和垂直的八大定理之邯郸勺丸创作
一、线面平行。
1、判定定理:平面外一条直线与平面内一条直线平行,那么这条
直线与这个平面平行。
符合暗示:
2、性质定理:如果一条直线与平面平行,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。
符号暗示:
二、面面平行。
1、判定定理: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,那么这两个平面平行。
符号暗示:
2、性质定理:如果两个平面平行同时与第三个平面相交,那它们
的交线平行。
符号暗示:(更加实用的性质:一个平面内的任一直线平行另一平面)
三、线面垂直。
1、判定定理:如果一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂
直,那么这条直线垂直这个平面。
符号暗示: α⊥⇒⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫=⊥⊥a M c b b a c a
$:三垂线定理:(经常考到这种逻辑)在平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直。
符号暗示: 2、性质定理:垂直同一平面的两条直线互相平行。
(更加实用的性质是:一个平面的垂线垂直于该平面内任一直线。
)
四、面面垂直。
1、判定定理:经过一个平面的垂线的平面与该平面垂直。
2、性质定理:已知两个平面垂直,在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面。
βαβαβα⊥⇒⊥⊂=⋂⊥a b a a b ,,,。
αO A B CαOAB授课内容 线面垂直的判定及性质教学内容知识梳理1 、线面垂直定义:如果一条直线和一个平面相交,并且和这个平面内的任意一条直线都垂直,我们就说这条直线和这个平面互相垂直其中直线叫做平面的垂线,平面叫做直线的垂面交点叫做垂足直线与平面垂直简称线面垂直,记作:a ⊥α2、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3 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,那麽这两条直线平行4、斜线,垂线,射影⑴垂线 自一点向平面引垂线,垂足叫这点在这个平面上的射影. 这个点和垂足间的线段叫做这点到这个平面的垂线段.⑵斜线 一条直线和一个平面相交,但不和这个平面垂直,这条直线叫做这个平面的斜线斜线和平面的交点叫斜足;斜线上一点与斜足间的线段叫这点到这个平面的斜线段⑶射影 过斜线上斜足外的一点向平面引垂线,过垂足和斜足的直线叫做斜线在这个平面内的射影垂足和斜足间线段叫这点到这个平面的斜线段在这个平面内的射影直线与平面平行,直线在平面由射影是一条直线直线与平面垂直射影是点斜线任一点在平面内的射影一定在斜线的射影上5.直线和平面所成角(1)定义:平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角叫做这条斜线和这个平面所成的角一直线垂直于平面,所成的角是直角一直线平行于平面或在平面内,所成角为0︒角。
直线和平面所成角范围: [0,2π](2)定理:斜线和平面所成角是这条斜线和平面内经过斜足的直线所成的一切角中最小的角【同步练习】1、下列命题中正确的个数是( )①如果直线l 与平面α内的无数条直线垂直,则α⊥l ; ②如果直线l 与平面α内的一条直线垂直,则α⊥l ;③如果直线l 不垂直于α,则α内也没有与l 垂直的直线; ④如果直线l 不垂直于α,则α内也有无数条直线与l 垂直。
A 、0 B 、1 C 、2 D 、32、若直线l ⊥平面α,直线α⊂m ,则( )A 、m l ⊥B 、l 可能和m 平行C 、l 和m 相交D 、l 和m 不相交3、直线a ⊥直线b ,b ⊥平面β,则a 与β的关系是( ) A 、β⊥a B 、a ∥β C 、β⊂a D 、β⊂a 或a ∥β4、给出下列四个命题:①若直线垂直于平面内的两条直线,则这条直线垂直于这个平面;②若直线与平面内的任意一条直线都垂直,则这条直线垂直于这个平面;③互相平行的两条直线,在同一个平面内的射影必然是互相平行的两条直线; ④过点P 有且仅有一条直线与异面直线l ,m 都垂直。
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。
性质定理2:经过空间内一点,有且只有一条直线垂直已知平面。
性质定理3:如果在两条平行直线中,有一条直线垂直于一个平面,那么另一条直线也垂直于这个平面。
性质定理4:垂直于同一平面的两条直线平行。
垂直是什么意思
垂直,是指一条线与另一条线相交并成直角,这两条直线互相垂直。
通常用符号“⊥”表示。
设有两个向量a和b,a⊥b的充要条件是a·b=0,即(x1x2+y1y2)=0。
对于立体几何中的垂直问题,主要涉及到线面垂直问题与面面垂直问题,而要解决相关的问题,其难点是线面垂直的定义及其对判定定理成立的条件的理解;两平面垂直的判定定理及其运用和对二面角有关概念的理解。
线面.面面平行和垂直的八大定理
一、线面平行.
1.剖断定理:平面外一条直线与平面内一条直线平行,那么这条直
线与这个平面平行.相符暗示:
2.性质定理:假如一条直线与平面平行,经由这条直线的平面和这
个平面订交,那么这条直线和交线平行. 符号暗示:
二.面面平行.
1.剖断定理:假如一个平面内有两条订交直线分离平行于另一个平面内的两条订交直线,那么这两个平面平行.
符号暗示:
2.性质定理:假如两个平面平行同时与第三个平面订交,那它们的
交线平行. 符号暗示:倍适用的性质:一个平面内的任一向线平行另一平面)
三.线面垂直.
1.剖断定理:假如一条直线与一个平面内的两条订交直线都垂直,
那么这条直线垂直这个平面. 符号暗示: α⊥⇒⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫=⊥⊥a M c b b a c a
$:三垂线定理:(经常考到这种逻辑)在平面内的一条直线,假如它和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直. 符号暗示:
2.性质定理:垂直统一平面的两条直线互相平行.(加倍适用的性质是:一个平面的垂线垂直于该平面内任一向线.)
四、面面垂直.
1.剖断定理:经由一个平面的垂线的平面与该平面垂直.
2.性质定理:已知两个平面垂直,在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面.βαβαβα⊥⇒⊥⊂=⋂⊥a b a a b ,,,。
2.3.3 直线与平面垂直的性质教学设计课标要求:
以立体几何的定义、公理、定理为出发点,通过直观感知、操作确认,归纳出直线与平面垂直的性质定理,并加以证明。
学情分析:
在学习本节课的内容之前,刚刚学习了直线与平面垂直的定义以及判定定理,在学完判定定理之后紧接着的例1当中我们利用判定定理证明了线线平行的性质定理,即如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于同一个平面,用符号语言表示为若a//b, a⊥α,则 b⊥α。
而我们的直线与平面垂直的性质定理就是将上述命题的中的题设和结论改变一下得到的。
所以在前面知识的基础上学习本节课的内容并不是很难。
教材分析:
1.本节的作用和地位:本节课是人教版必修 2 第二章直线与平面垂直的第三课时。
空间中直线与平面之间的位置关系中,垂直是一种非常重要的位置关系,它不仅应用较多,而且是空间问题平面化的典范。
空间中直线与平面垂直的性质定理不仅是由线面关系转化为线线关系,而且将垂直关系转化为平行关系,因此直线与平面垂直的性质定理在立体几何中有着重要的地位和作用。
2.本节主要内容:直线与平面垂直的性质定理的证明及转化思想的渗透。
教学目标:
1.知识与技能:掌握直线与平面垂直的性质定理,了解线面关系与线线关系,垂直关系与平行关系之间的转化以及反证法的应用。
2.过程与方法:在观察长方体模型的基础上进行操作确认,获得
对性质定理正确性的认识,进一步推导出定理的证明过程。
3.情感态度与价值观:通过“直观感知、操作确认,推理证明”,提高空间想象的能力和逻辑推理能力。
教学重点:直线与平面垂直的性质定理的证明及转化思想的渗透。
教学难点:直线与平面垂直的性质定理的证明
教学理念:
高中学生思维活跃,参与意识、自主探究能力较强,整节课主要以学生自主探究为主,老师只起一个组织,引导的作用。
从而增强空间想象能力,养成质疑思辨、创新的精神。
教学方法:
探究讨论法
教学用具:
长方体模型,量角器,直角三角板,多媒体
教学设计:
一.创设情境,揭示课题
问题:(实物式引入):
(1)两根旗杆垂直于地面,给我们以旗杆平行的形象
(2)让学生双手各持一支笔直立与桌面,通过操作确认两支笔平行。
数学来源于生活,把这些问题抽象概括得到一个新的问题:
若a⊥α,b⊥α,那a和 b 会有怎样的位置关系呢?
让学生自由发言,教师不急于下结论,而是继续引导学生:欲知结论怎样,让我们一起来观察、探讨。
(自然进入课题内容)
设计意图:现实生活中的问题更能激发学生的学习兴趣,让学生从现实生活中发现数学,将问题化归为数学问题,感受数学来
源于生活,又服务于生活。
二.猜想推测,激发兴趣
1、操作确认
观察长方体模型中四条侧棱与同一个底面的位置关系。
先来看书上 70 页的思考题: 如图 2.3-16,长方体 ABCD -A ’B ’C ’C ’中,棱 AA ’,BB ’, CC ’,DD ’所在直线都垂直于平面 ABCD ,它们之间具有什么位置关系? (老师拿出长方体模型,让学生用量角器、直角三角板测量,寻找结果)
图2.3--16 设计意图:培养学生的观察动手能力,为线面垂直的性质定理做铺垫。
然后进一步迁移活动:如图2.3--17已知a ⊥α ,b ⊥α ,那么a ,b 一定平行吗?
学生很快回答:一定
我们能否证明这一事实的正确性呢? A A ’ C
D B ’
C ’
D ’ B。