直线、平面垂直的判定及其性质【知识要点梳理】知识点一、直线和平面垂直的定义与判定1.直线和平面垂直定义 如果直线和平面内的任意一条直线都垂直,我们就说直线与平面互相垂直,记作.直线叫平面的垂线;平面叫直线的垂面;垂线和平面的交点叫垂足. 2.直线和平面垂直的判定定理 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. 符号语言: 特征:线线垂直线面垂直 知识点二、斜线、射影、直线与平面所成的角 一条直线和一个平面相交,但不和这个平面垂直,这条直线叫做这个平面的斜线.过斜线上斜足外的一点间平面引垂线,过垂足和斜足的直线叫做斜线在这个平面内的射影.平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角. 知识点三、二面角1.二面角定义 平面内的一条直线把平面分成两部分,这两部分通常称为半平面.从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角.这条直线叫二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面. 表示方法:棱为、面分别为的二面角记作二面角.有时为了方便,也可在内(棱以外的半平面部分)分别取点,将这个二面角记作二面角.如果棱记作,那么这个二面角记作二面角或7
. 2.二面角的平面角 在二面角的棱上任取一点,以该点为垂足,在两个半平面内分别作垂直于棱的射线,则这两条构成的角叫做二面角的平面角. 二面角的大小可以用它的平面角来度量,二面角的平面角是多少度,就说这个二面角是多少度.平面角是直角的二面角叫做直二面角.知识点四、平面与平面垂直的定义与判定1.平面与平面垂直定义 两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角,就说这两个平面垂直. 表示方法:平面与垂直,记作. 2.平面与平面垂直的判定定理 判定定理:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直. 符号语言: 图形语言: 特征:线面垂直面面垂直 知识点五、直线与平面垂直的性质1.基本性质 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所有直线. 符号语言:7
图形语言: 2.性质定理 垂直于同一个平面的两条直线平行. 符号语言: 图形语言: 知识点六、平面与平面垂直的性质 性质定理:两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直. 符号语言: 图形语言: 【例题解析】2.如图所示,已知Rt△ABC所在平面外一点S,且SA=SB=SC,点D为斜边AC的中点. (1)求证:SD⊥平面ABC; (2)若AB=BC,求证:BD⊥平面SAC. 7
3.如图所示,已知∠BOC在平面内,OA是平面的斜线,且∠AOB=∠AOC=60°,OA=OB=OC=,BC=,求OA和平面所成的角. 4.如图所示,在四面体ABCD中,△ABD、△ACD、△BCD、△ABC都全等,且,,求以BC为棱,以面BCD和面BCA为面的二面角大小. 5.在四面体ABCD中,,AB=AD=CB=CD=AC=,如图所示. 求证:平面ABD⊥平面BCD. 7
6.如图所示,已知PA⊥矩形ABCD所在平面,M、N分别是AB、PC的中点. (1)求证:MN∥平面PAD;(2)求证:MN⊥CD;(3)若∠PDA=45°,求证:MN⊥平面PCD. 基础达标 1.平面外的一条直线与内的两条平行直线垂直,那么(). A. B. C.与相交 D.与的位置关系不确定 2.已知直线a、b和平面,下列推论错误的是(). A. B. C. D. 3.若直线a⊥直线b,且a⊥平面,则有(). A. B. C. D.或 4.若P是平面外一点,则下列命题正确的是(). A.过P只能作一条直线与平面相交 B.过P可作无数条直线与平面垂直 C.过P只能作一条直线与平面平行 D.过P可作无数条直线与平面平行 5.设是直二面角,直线,直线,且a不垂直于,b不垂直于,那么(). A.a与b可能垂直,但不能平行 B.a与b可能垂直,也可能平行 C.a与b不可能垂直,但可能平行 D.a与b不可能平行,也不能垂直 6.设、为两个不同的平面,、m为两条不同的直线,且,7
有如下两个命题:①若 ,则;②若,则届那么(). A.①是真命题,②是假命题 B.①是假命题,②是真命题 C.①②都是真命题 D.①②都是假命题 7.关于直线m、n与平面与,有下列四个命题: ①若且,则m∥n;②若且,则; ③若且,则;④若且,则m∥n. 其中真命题的序号是(). A.①② B.③④ C.①④ D.②③ 8.已知直线m⊥平面,直线,给出下列四个命题,其中正确的命题是(). ①若,则;②若,则m∥n;③若m∥n,则;④若,则. A.③④ B.①③ C.②④ D.①② 9.下面四个命题: ①两两相交的三条直线只可能确定一个平面; ②经过平面外一点,有且仅有一个平面垂直这个平面; ③平面内不共线的三点到平面的距离相等,则; ④两个平面垂直,过其中一个平面内一点作它们交线的垂线,则此垂线垂直于另一个平面其中真命题 的个数是(). A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 10.设有不同的直线a、b和不同的平面、、,给出下列三个命题: ①若,,则;②若,,则;③若,则. 其中正确的个数是() A.0 B.1 C.27
D.3 11.已知直线⊥平面,直线平面,有四个命题:①;②; ③;④. 其中正确的命题是__________.(把所有正确命题的序号都填上) 12.长方体中,MN在平面内,MN⊥BC于M,则MN与AB的位置关系是_______. 13.如图所示,直角△ABC所在平面外一点S,且SA=SB=SC,点D为斜边AC的中点. (1)求证:SD⊥平面ABC; (2)若AB=BC.求证:BD⊥面SAC. 7