如何证明线面垂直

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无甜不欢N1
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线面垂直:如果一条直线与平面内两条相交直线都垂直,那么这条直线与这个平面垂直。

证明线面垂直的方法一般有很多种,其中利用定义,判定定理和面面垂直的性质是最基本也是很重要的的方法,但是,有时这几种方法都不管用或者证明起来很困难,这时如果建立空间坐标系,使用空间向量法,说不定就会柳暗花明又一村。

1、利用定义:如果直线l与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l与平面α互相垂直,记作l⊥α,直线l叫做平面α的垂线,平面α叫做直线l的垂面。如图,直线与平面垂直时,它们唯一公共点P叫做垂足。符号表示:任意a⊂α,都有l⊥a=>l⊥α。

2、利用判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。符号表示:a⊂α,b⊂α,a∩b=P,l⊥a,l⊥b=>β∥α。

3、利用面面垂直的性质:两个平面垂直,如果一个平面内有一直线垂直于这两个平面的交线,则这条直线与另一个平面垂直。

4、空间向量法:即证明直线的向量与平面的法向量平行,就可以说明该直线与平面垂直。用空间向量法证明线面垂直的方法和步骤为:

①建立空间直角坐标系。

②将相关直线的方向向量用坐标表示。

③找出平面内两条相交直线,并用坐标表示它们的方向向量;或求出平面的法向量。

④分别计算所求直线与以上两相交直线向量的数量积,数量积都为0;或判断直线的方向向量与平面的法向量平行。

5、两条平行直线中的一条垂直与一个平面,那么另一直线也与此平面垂直。

6、一条直线垂直与两个平行平面中的一个,那么这条直线也与另一平面垂直。

线面平行:

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。平面外一条直线与此平面的垂线垂直,则这条直线与此平面平行。

判断方法:

(1)利用定义:证明直线与平面无公共点;

(2)利用判定定理:从直线与直线平行得到直线与平面平行;

(3)利用面面平行的性质:两个平面平行,则一个平面内的直线必平行于另一个平面。

直线性质定理:一条直线和一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行。一条直线与一个平面平行,则该直线垂直于此平面的垂线。

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