线面垂直 ●知识点 1
直线和平面垂直定义 如果一条直线和一个平面内的任何一条直线都垂直,就说这条直线和这个平面垂直
线面垂直判定定理和性质定理 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
判定定理:如果两条平行线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于同一平面
判定定理:一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面
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
三垂线定理和它的逆定理
三垂线定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它和这条斜线垂直
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在该平面上的射影垂直
●题型示例 【例 1 】 如图所示,已知点S是平面ABC 外一点, ∠ABC=90°,SA⊥平面ABC,点A 在直线SB 和SC 上的 射影分别为点E、F,求证:EF⊥SC
【解前点津】 用分析法寻找解决问题的途径,假设 EF⊥SC 成立,结合 AF⊥SC 可推证 SC⊥平面AEF,这样 SC⊥AE,结合 AE⊥SB,可推证 AE⊥平面SBC,因此证明 AE⊥平面SBC 是解决本题的关键环节
由题设 SA⊥平面ABC, ∠ABC=90°,可以推证 BC⊥AE,结合 AE⊥SB 完成 AE⊥平 面SBC 的证明
【规范解答】 【解后归纳】 题设中条件多,图形复杂,结合题设理清图形中基本元素之间的位置关系是解决问题的关键
例1 题图 【例 2】 已知:M∩N= AB,PQ⊥M 于Q,PO⊥N 于O,OR⊥M 于R,求证:QR⊥AB
【解前点津】 由求证想判定,欲证线线垂直,方法有(1)a∥b,a⊥c b⊥c;(2)a⊥α,bα a⊥b;(3)三垂线定理及其逆定理
由已知想性质,知线面垂直,可推出线线垂