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空间中的平行与垂直例题和知识点总结在立体几何的学习中，空间中的平行与垂直关系是非常重要的内容。
理解和掌握这些关系，对于解决相关的几何问题具有关键作用。
下面我们通过一些例题来深入探讨，并对相关知识点进行总结。
一、平行关系（一）线线平行1、定义：如果两条直线在同一平面内没有公共点，则这两条直线平行。
2、判定定理：如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行，那么该直线与此平面平行。
例 1：在正方体 ABCD A₁B₁C₁D₁中，E，F 分别是 AB，BC 的中点，求证：EF∥A₁C₁。
证明：连接 AC，因为 E，F 分别是 AB，BC 的中点，所以 EF∥AC。
又因为正方体中，AC∥A₁C₁，所以 EF∥A₁C₁。
（二）线面平行1、定义：如果一条直线与一个平面没有公共点，则称这条直线与这个平面平行。
2、判定定理：平面外一条直线与此平面内的一条直线平行，则该直线与此平面平行。
例 2：已知四棱锥 P ABCD 的底面是平行四边形，M 是 PC 的中点，求证：PA∥平面 MBD。
证明：连接 AC 交 BD 于 O，连接 MO。
因为四边形 ABCD 是平行四边形，所以 O 是 AC 的中点。
又因为 M 是 PC 的中点，所以MO∥PA。
因为 MO⊂平面 MBD，PA⊄平面 MBD，所以 PA∥平面MBD。
（三）面面平行1、定义：如果两个平面没有公共点，则称这两个平面平行。
2、判定定理：一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行，则这两个平面平行。
例 3：在正方体 ABCD A₁B₁C₁D₁中，求证：平面 A₁BD∥平面 B₁D₁C。
证明：因为 A₁B∥D₁C，A₁D∥B₁C，且 A₁B 和 A₁D 是平面A₁BD 内的两条相交直线，D₁C 和 B₁C 是平面 B₁D₁C 内的两条相交直线，所以平面 A₁BD∥平面 B₁D₁C。
二、垂直关系（一）线线垂直1、定义：如果两条直线所成的角为 90°，则这两条直线垂直。
空间几何中的平行与垂直空间几何是研究三维空间中的几何关系的学科，其中平行和垂直是两个重要的概念。
平行和垂直关系是我们日常生活和工作中常常接触到的概念，它们在建筑设计、物体摆放和路线规划等方面都有着广泛的应用。
本文将围绕空间几何中的平行和垂直展开讨论。
一、平行概念与性质在空间几何中，平行是指两个直线或两个平面始终保持相互平行的关系。
如图所示，直线l和m平行，用符号表示为l∥m。
平行关系具有以下性质：1. 平行关系是一个等价关系，即自反性、对称性和传递性。
自反性指一条直线自己与自己平行，对称性是指如果直线l与直线m平行，则直线m与直线l也平行，传递性是指如果直线l与直线m平行，直线m与直线n平行，则直线l与直线n平行。
2. 如果一条直线与一个平面平行，那么该直线上的任意一点与该平面上的任意一点的连线垂直于该平面。
3. 平行关系与直线的切比雪夫性质密切相关。
切比雪夫性质是指在点P到直线l上的一点A的距离与点P到直线l上另一点B的距离之比，在A与B的所有可能位置之间都保持不变。
二、垂直概念与性质在空间几何中，垂直是指两个直线或两个平面相交成直角的关系。
垂直关系也称为垂直关系或直角关系。
如图所示，直线l和m垂直，用符号表示为l⊥m。
垂直关系具有以下性质：1. 垂直关系也是一个等价关系，即自反性、对称性和传递性。
自反性指一条直线与自己垂直，对称性是指如果直线l与直线m垂直，则直线m与直线l也垂直，传递性是指如果直线l与直线m垂直，直线m与直线n垂直，则直线l与直线n垂直。
2. 如果两个平面相交成直角，那么这两个平面互相垂直。
3. 垂直关系与直线的切比雪夫性质也存在关联。
在垂直关系中，点P到直线l上的一点A的距离与点P到直线l上另一点B的距离之比，与A与B的位置无关。
三、平行和垂直的判断方法在实际问题中，判断两条直线或两个平面是否平行或垂直是非常重要的。
以下是常见的判断方法：1. 对于直线而言，可以通过观察其斜率来判断平行关系。
立体几何（线面平行、垂直的有关结论）空间中线面平行、垂直关系有关的定理：1、【线面平行的判定】平面外的一条直线和平面内的一条直线平行，则这条直线和这个平面平行。
2、【线面平行的性质】如果一条直线和一个平面平行，经过这条直线的平面和这平面相交，那么这条直线就和两平面的交线平行。
3、如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面，那么这两个平面平行。
4、如果两个平面平行，其中一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面。
5、如果一个平面内的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。
6、如果两个平行平面同时与第三个平面相交，那么它们的交线平行。
7、一条直线与两条平行直线中的一条直线相垂直，则这条直线也与另一条直线垂直。
8、与同一条直线都垂直的两条直线相互平行。
（）9、与同一个平面都垂直的两条直线相互平行。
10、两条平行直线中的一条直线与一个平面相垂直，则另一条直线也垂直于这个平面。
11、两条相互垂直的直线中的一条平行于一个平面，则另一条直线垂直于这个平面。
（）12、两条相互垂直的直线中的一条垂直于以个平面，则另一条直线平行于这个平面。
（）13、平面外的两条相互垂直的直线中的一条垂直于一个平面，则另一条直线平行于这个平面。
14、一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面，那么该直线也垂直于另一个平面。
15、如果两个平面垂直于同一条直线，那么这两个平面平行。
16、两个平面都与另一个平面相垂直，则这两个平面平行。
（）17、一个平面垂直于两平行平面中的一个平面，则此平面也垂直于另一个平面。
18、如果一条直线与平面内的两条相交直线都垂直，则这条直线与这个平面垂直。
19、如果一条直线垂直于一个平面，那么这条直线垂直于该平面内的任意一条直线。
20、如果一个平面过另一个平面的一条垂线，则这两个平面互相垂直。
21、如果两个平面互相垂直，那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面。
【知识归纳】：【典型例题】：【高考小题】：。
空间几何的平行与垂直的关系【知识梳理】一、 三视图的性质：（长对正、高平齐、宽相等） 长对正：主视图和俯视图共同反映了物体左右方向的尺寸。
宽相等：俯视图和左视图共同反映了物体前后方向的尺寸。
高平齐：主视图和左视图共同反映了物体上下方向的尺寸。
二、空间中的直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系：1. ⎪⎩⎪⎨⎧=⋂异面相交平行线线)()//(A b a b a ，⎪⎩⎪⎨⎧=⋂⊂)()//()(A a a a ααα相交平行线在面内线面，面面⎩⎨⎧=⋂.)()//(l βαβα相交平行2. 空间平行关系的判定与性质 （1）两直线平行的判定：①平行于同一直线的两直线平行（平行公理）②线面平行，经过此直线的平面与原平面的交线与此直线平行； ③两平面平行，被第三个平面截得的两条交线互相平行； ④垂直于同一平面的两直线平行。
（2）线面平行的判定与性质： 判定：①平面外的一条直线与平面内的一条直线平行，则平面外的这条直线与此平面平行； ②两平面平行，一平面内任意一条直线都平行于另一平面。
性质：若直线与平面平行，则经过此直线的平面与原平面的交线与此直线平行。
（3）面面平行的判定与性质： 判定：①一平面内的两条相交直线与另一平面平行，则这两个平面平行； ②垂直于同一直线的两平面平行。
性质：两平面平行，一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面。
3. 空间垂直关系的判定与性质： （1）两直线垂直的判定与性质： 判定①夹角是直角的两直线垂直；②线面垂直，则此直线垂直于此平面内任意一条直线。
性质：空间中的两直线垂直，则其夹角是90°。
（2）线面垂直的判定与性质： 判定：①一条直线若垂直于平面内的两条相交直线，则该直线垂直于此平面；②两条平行线中的一条直线垂直于一个平面，则另一条直线也垂直于这个平面；③一条直线垂直于两平行平面中的一个，则它也垂直于另一个平面；④两平面垂直，则一个平面内垂直于交线的直线也垂直于另一个平面。
空间中的平行与垂直【知识梳理】 平行的判定与性质1、直线、平面有关的平行判定与性质平面与平面的位置关系有相交、平行两种情况．1、直线与平面平行定义：直线与平面没有公共点，称这条直线与这个平面平行。
（1）直线和平面平行的判定定理：平面外一条直线与此平面 的一条直线 ，则该直线与此平面平行. 符号表示：若l α⊄，a α⊂，l ∥a ，则l ∥α. （2）直线和平面平行的性质：一条直线与一个平面平行，则过这条直线的 与此平面的 与该直线平行.符号表示：若l ∥α，l β⊂，a αβ= ，则l ∥a . 2、面面平行(1)两平面平行的判定定理：如果一个平面内有两条 与另一个平面平行，则这 两个平面平行.符号表示：若 . 另外三个有用的判定定理判定定理1：若, a b αα⊂⊂，a b P = ，a ∥β，b ∥β，则α∥β；判定定理2：若, l l αβ⊥⊥，则α∥β； 判定定理3：若α∥β，β∥γ，则α∥γ。
(2)平面和平面平行的性质定理：性质定理1：若α∥β，a α⊂，则a ∥β；性质定理2：若α∥β，且a γα= ，b γβ= ，则a ∥b ；性质定理3：若α∥β，且l α⊥，则l β⊥。
垂直的判定与性质 1、直线和平面垂直 （1）直线和平面垂直定义：如果直线l 和平面α内的 ，我们就说直线l 与平面α互相垂直，记作l α⊥．（2）直线和平面垂直的判定定理：一条直线与一个平面内的 ，则该直线与此平面垂直． 符号语言：若, , m n m n P αα⊂⊂= ，, l m l n ⊥⊥，则l α⊥。
（3）直线与平面垂直的性质：一条直线垂直于一个平面，那么这条直线垂直于这个平面内的 ． 符号语言：,l m l m αα⊥⊂⇒⊥性质定理：垂直于同一个平面的两条直线 ．符号语言：,//l m l m αα⊥⊥⇒2、平面与平面垂直（1）定义：两个平面相交，如果它们所成的二面角是，就说这两个平面垂直．表示方法：平面α与β垂直，记作 ．（2）平面与平面垂直的判定定理：一个平面过另一个平面的 ，则这两个平面垂直． 符号语言： 。
第1讲空间中的平行与垂直关系
A组基础达标
1. 能保证直线a与平面α平行的条件是________．(填序号)
①b⊂α，a∥b；
②b⊂α，c∥α，a∥b，a∥c；
③b⊂α，A，B∈a，C，D∈b且AC＝BD；
④a⊄α，bα，a∥b.
2. 若平面α⊥平面β，平面α∩平面β＝直线l，则下列说法中错误的是________．(填序号)
①垂直于平面β的平面一定平行于平面α；
②垂直于直线l的直线一定垂直于平面α；
③垂直于平面β的平面一定平行于直线l；
④垂直于直线l的平面一定与平面α，β都垂直．
3. 已知直线m，l，平面α，β，且m⊥α，lβ，给出以下四个命题：
①若α∥β，则m⊥l；②若α⊥β，则m∥l；
③若m⊥l，则α⊥β；④若m∥l，则α⊥β.
其中正确的命题是________．(填序号)
4. 已知l，m是平面α外两条不同的直线．给出下列三个论断：①l⊥m；②m∥α；③l⊥α.以其中的两个论断作为条件，余下的一个论断作为结论，写出一个正确的命题：____________．
5. 将一个真命题中的“平面”换成“直线”、“直线”换成“平面”后仍是真命题，则该命题称为“可换命题”．给出下列四个命题：①垂直于同一平面的两直线平行；②垂直于同一平面的两平面平行；③平行于同一直线的两直线平行；④平行于同一平面的两直线平行．其中的“可换命题”是________．(填序号)
6. (2019·南方凤凰台密题)如图，在三棱锥P－ABC中，△P AB和△CAB都是以AB为底
边的等腰三角形，D，E，F分别是PC，AC，BC的中点．
(1) 求证：平面DEF∥平面P AB；
(2) 求证：AB⊥PC.
(第6题)
7. (2019·南通最后一卷)如图，在四棱锥P－ABCD中，底面ABCD为矩形，E，F分别
是棱AB，PC的中点．
(1) 求证：EF∥平面P AD；
(2) 若EF⊥平面PCD，求证：P A＝AD.
（第7题）
B组能力提升
1. (2019·江苏冲刺卷)如图，BD是圆O的直径，C是圆周上不同于点B，D的任意一点，
AB⊥平面BCD，E为AB的中点．
(1) 求证：OE∥平面ACD；
(2) 求证：平面ACD⊥平面ABC.
(第1题)
2. 如图，在四棱锥P－ABCD中，底面ABCD为菱形，∠BAD＝60°，Q为AD的中点．
(1) 若P A＝PD，求证：平面PQB⊥平面P AD；
(2) 点M在线段PC上，PM＝tPC，试确定t的值，使得P A∥平面MQB.
(第2题)
3. 如图，在三棱柱ABC－A1B1C1中，四边形AA1B1B为菱形，AB＝AC＝BC，D，E，F 分别为A1B1，CC1，AA1的中点．
(1) 求证：DE∥平面A1BC；
(2) 若平面ABC⊥平面AA1B1B，求证：AB1⊥CF.
(第3题)
4. (2019·南通阶段性测试)如图，在四棱柱ABCD－A1B1C1D1中，已知平面AA1C1C⊥平
面ABCD，且AB＝BC＝CA＝3，AD＝CD＝1.
(1) 求证：BD⊥AA1；
(2) 若E为棱BC的中点，求证：AE∥平面DCC1D1.
(第4题)。
