三垂线定理AaOP这是偶然的巧合,还是必然
EAEOD⊥MDBOAcos·cos=cos=AOB∠=AOD∠=DOB∠AaOPPO⊥aAaOP如图:已知PA、PO分别是平面的垂线、斜线,AO是PO在平面上的射影
a,a⊥AO
求证:a⊥PO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,那么它就和这条斜线垂直
三垂线定理三垂线定理解题的关键:找三垂
一找直线和平面垂直二找平面的斜线在平面内的射影和平面内的一条直线垂直注意:由一垂、二垂直接得出第三垂并不是三垂都作为已知条件思考APOaαPAOaα三三三三三三三三三三三三②三三三三PAOaα①三三三三③三三三三PAOaα直线和平面垂直平面内的直线和平面一条斜线的射影垂直平面内的直线和平面的一条斜线垂直PCBAO例1已知P是平面ABC外一点,PA⊥平面ABC,AC⊥BC,求证:PC⊥BC证明:∵P是平面ABC外一点PA⊥平面ABC∴PC是平面ABC的斜线∴AC是PC在平面ABC上的射影∵BC平面ABC且AC⊥BC∴由三垂线定理得PC⊥BCM例2直接利用三垂线定理证明下列各题:(1)PA⊥正方形ABCD所在平面,O为对角线BD的中点求证:PO⊥BD,PC⊥BD(3)在正方体AC1中,求证:A1C⊥B1D1,A1C⊥BC1(2)已知:PA⊥平面PBC,PB=PC,M是BC的中点,求证:BC⊥AMADCBA1D1B1C1(1)(2)BPMCA(3)POABCD(1)PA⊥正方形ABCD所在平面,O为对角线BD的中点,求证:PO⊥BD,PC⊥BDPOABCD证明:∵ABCD为正方形O为BD的中点∴AO⊥BD又AO是PO在ABCD上的射影PO⊥BD同理,ACBD⊥AC是PC在ABCD上的射影PC⊥BDPMCAB(2)已知:PA⊥平面PBC,PB=PC,M是BC的中点,求证:BC⊥AMB