Question

面面垂直的性质定理

Answer 1

面面垂直的性质定理

如果两个平面相互垂直，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。已知：α⊥β，α∩β=l，O∈l，OP⊥l，OP⊂α。求证：OP⊥β。

证明：过O在β内作OQ⊥l，则由二面角知识可知∠POQ是二面角α-l-β的平面角。∵α⊥β∴∠POQ=90°，即OP⊥OQ∵OP⊥l，l∩OQ=O，l⊂β，OQ⊂β∴OP⊥β

面面垂直的判定定理：经过一个平面的垂线的平面与该平面垂直。 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。

一个平面过另一平面的垂线，则这两个平面相互垂直。几何描述：若a⊥β，a⊂α，则α⊥β证明：任意两个平面关系为相交或平行，设a⊥β，垂足为P，那么P∈β

∵a⊂α，P∈a∴P∈α即α和β有公共点P，因此α与β相交。设α∩β=b，∵P是α和β的公共点∴P∈b过P在β内作c⊥b∵b⊂β，a⊥β∴a⊥b，垂足为P又c⊥b，垂足为P

∴∠aPc是二面角α-b-β的平面角∵c⊂β∴a⊥c，即∠aPc=90°根据面面垂直的定义，α⊥β如果一个平面的垂线平行于另一个平面，那么这两个平面互相垂直。

已知α⊥a，a∥β，求证α⊥β证明：过a任意作一个平面γ与β相交，设交线为c∵a∥β∴a∥c（线面平行的性质定理）∵a⊥α∴c⊥α（线面垂直的性质定理）∵c⊂β∴β⊥α（定理1）

如果两个平面的垂线互相垂直，那么这两个平面互相垂直。（可理解为法向量垂直的平面互相垂直）证明：设有a⊥α，b⊥β，且a⊥b则根据线面平行的判定定理，有a∥β

∵a⊥α∴α⊥β（推论1）这些定理和推论都是向量法解题的基础，例如向量法解得一个平面的法向量与另一个平面平行，那么这两个平面就垂直。