1.直線與平面垂直的判定定理與性質定理
2.平面與平面垂直的判定定理與性質定理
3.空間角
(1)直線與平面所成的角
①定義:平面的一條斜線和它在平面上的射影所成的銳角,叫做這條直線和這個平面所成的角,如圖,∠pao就是斜線ap與平面α所成的角.
②線面角θ的範圍:θ∈.
(2)二面角
①定義:從一條直線出發的兩個半平面所組成的圖形叫做二面角.這條直線叫做二面角的稜.兩個半平面叫做二面角的面.
如圖的二面角,可記作:二面角αlβ或二面角pabq.
②二面角的平面角
如圖,過二面角αlβ的稜l上一點o在兩個半平面內分別作bo⊥l,ao⊥l,則∠aob就叫做二面角αlβ的平面角.
③二面角的範圍
設二面角的平面角為θ,則θ∈[0,π].
④當θ=時,二面角叫做直二面角.
1.辨明三個易誤點
(1)注意在空間中垂直於同一直線的兩條直線不一定平行,還有可能異面、相交.
(2)注意使用線面垂直的定義和線面垂直的判定定理,不要誤解為「如果一條直線垂直於平面內的無數條直線,就垂直於這個平面」.
(3)注意對平面與平面垂直性質的理解.
2.學會三種垂直關係的轉化
在證明兩平面垂直時一般先從現有的直線中尋找平面的垂線,若圖中不存在這樣的直線,則可通過作輔助線來解決.如有平面垂直時,一般要用性質定理,在乙個平面內作交線的垂線,使之轉化為線面垂直,然後進一步轉化為線線垂直.
1.(2015·高考浙江卷)設α,β是兩個不同的平面,l,m是兩條不同的直線,且lα,mβ.( )
a.若l⊥β,則b.若α⊥β,則l⊥m
c.若l∥β,則α∥β d.若α∥β,則l∥m
解析:選a.因為 l⊥β,lα,所以 α⊥β(面面垂直的判定定理),故a正確.
2. 如圖,o為正方體abcda1b1c1d1的底面abcd的中心,則下列直線中與b1o垂直的是( )
a.a1d b.aa1
c.a1d1 d.a1c1
解析:選d.由題易知a1c1⊥平面bb1d1d.又b1o平面bb1d1d,所以a1c1⊥b1o.
3.(2016·邢台摸底考試)已知m和n是兩條不同的直線,α和β是兩個不重合的平面,那麼下面給出的條件中一定能推出m⊥β的是( )
a.α⊥β且m⊥α b.α⊥β且m∥α
c.m∥n且n⊥β d.m⊥n且n∥β
解析:選c.依題意,對於a,注意到直線m可能位於平面β內,因此選項a不正確;對於b,注意到直線m可能位於平面β內且與它們的交線平行,因此選項b不正確;對於c,由定理「若兩條平行線中的一條與乙個平面垂直,則另一條也與這個平面垂直」得知,c正確;對於d,注意到直線m可能位於平面β內,因此選項d不正確.綜上所述,選c.
4.設平面α與平面β相交於直線m,直線a在平面α內,直線b在平面β內,且b⊥m,則「α⊥β」是「a⊥b」的________條件.(填「充分不必要」或「必要不充分」或「充要」或「既不充分也不必要」)
解析:若α⊥β,因為α∩β=m,bβ,b⊥m,所以根據兩個平面垂直的性質定理可得b⊥α,又aα,所以a⊥b;反過來,當a∥m時,因為b⊥m,且a,m共面,一定有b⊥a,但不能保證b⊥α,所以不能推出α⊥β.
答案:充分不必要
5.(必修2 p73習題2.3 a組t6改編)p為△abc所在平面外一點,且pa、pb、pc兩兩垂直,則下列命題:①pa⊥bc;②pb⊥ac;③pc⊥ab;④ab⊥bc,其中正確的個數是________.
解析:如圖所示.
因為pa⊥pc,pa⊥pb,pc∩pb=p,
所以pa⊥平面pbc.
又因為bc平面pbc,所以pa⊥bc.
同理,pb⊥ac,pc⊥ab.但ab不一定垂直於bc.
答案:3
考點一線面垂直的判定與性質(高頻考點)[學生用書p135]
直線與平面垂直的判定與性質是每年高考的必考內容,題型多為解答題,難度適中,屬中檔題.高考對直線與平面垂直的判定與性質的考查常有以下三個命題角度:
(1)證明線面垂直;
(2)證明線線垂直;
(3)求體積問題.
(2014·高考遼寧卷)
如圖,△abc和△bcd所在平面互相垂直,且ab=bc=bd=2,∠abc=∠dbc=120°,e,f,g分別為ac,dc,ad的中點.
(1)求證:ef⊥平面bcg;
(2)求三稜錐dbcg的體積.
[解] (1)證明:
由已知得△abc≌△dbc,因此ac=dc.
又g為ad的中點,
所以cg⊥ad.
同理bg⊥ad,又bg∩cg=g,因此ad⊥平面bgc.
又ef∥ad,
所以ef⊥平面bcg.
(2)在平面abc內,作ao⊥bc,交cb的延長線於o.
由平面abc⊥平面bcd,知ao⊥平面bdc.
又g為ad中點,因此g到平面bdc的距離h是ao長度的一半.
在△aob中,ao=ab·sin 60°=,
所以vdbcg=vgbcd=s△dbc·h
=×bd·bc·sin 120°·=.
判定線面垂直的四種方法
(1)利用線面垂直的判定定理.
(2)利用「兩平行線中的一條與平面垂直,則另一條也與這個平面垂直」.
(3)利用「一條直線垂直於兩平行平面中的乙個,則與另乙個也垂直」.
(4)利用面面垂直的性質定理.
1. 如圖所示,在四稜錐pabcd中,ab⊥平面pad,ab∥cd,pd=ad,e是pb的中點,f是dc上的點且df=ab,ph為△pad中ad邊上的高.
證明:(1)ph⊥平面abcd;
(2)ef⊥平面pab.
證明:(1)因為ab⊥平面pad,ph平面pad,
所以ph⊥ab.
因為ph為△pad中ad邊上的高,
所以ph⊥ad.
因為ph平面abcd,ab∩ad=a,ab,ad平面abcd,所以ph⊥平面abcd.
(2)取pa的中點m,
連線md,me.
因為e是pb的中點,
所以me綊ab.
又因為df綊ab,所以me綊df,
所以四邊形mefd是平行四邊形,所以ef∥md.
因為pd=ad,所以md⊥pa.
因為ab⊥平面pad,所以md⊥ab.
因為pa∩ab=a,所以md⊥平面pab,
所以ef⊥平面pab.
考點二面面垂直的判定與性質[學生用書p136]
(2015·高考天津卷改編)如圖,已知aa1⊥平面abc,bb1∥aa1,ab=ac,點e和f分別為bc和a1c的中點.
(1)求證:ef∥平面a1b1ba;
(2)求證:平面aea1⊥平面bcb1.
[證明] (1)如圖,連線a1b.在△a1bc中,
因為e和f分別是bc和a1c的中點,所以ef∥ba1.又因為ef平面a1b1ba,所以ef∥平面a1b1ba.
(2)因為ab=ac,e為bc的中點,所以ae⊥bc.因為aa1⊥平面abc,bb1∥aa1,所以bb1⊥平面abc,從而bb1⊥ae.又因為bc∩bb1=b,所以ae⊥平面bcb1.
又因為ae平面aea1,
所以平面aea1⊥平面bcb1.
(1)判定面面垂直的方法
①面面垂直的定義;
②面面垂直的判定定理(a⊥β,aαα⊥β).
(2)在已知平面垂直時,一般要用性質定理進行轉化.
在乙個平面內作交線的垂線,轉化為線面垂直,然後進一步轉化為線線垂直.
2.(2016·雲南省師大附中適應性考試)
如圖所示,在四稜錐pabcd中,底面abcd為菱形,∠bad=60°,q為ad的中點.
(1)若pa=pd,求證:平面pqb⊥平面pad;
(2)點m**段pc上,pm=pc,若平面pad⊥平面abcd,pa=pd=ad,三稜錐mbcq的體積為,求點q到平面pab的距離.
第十八講直線 平面垂直的判定與性質
1 對於直線m,n和平面 的乙個充分條件是 a m n,m n b m n,m,n c m n,n m d m n,n m 2 如圖k13 5 1,abcd a1b1c1d1為正方體,下面結論錯誤的是 圖k13 5 1 a bd 平面cb1d1 b ac1 bd c ac1 平面cb1d1 d 異面...
7高考複習指導講義第七章直線和平面
一 考綱要求 1.掌握平面的基本性質,空間兩條直線 直線和平面 兩個平面的位置關係 特別是平行和垂直關係 以及它們所成的角與距離的概念.2.對於異面直線的距離,只要求會計算已給出公垂線時的距離.3.能運用上述概念以及有關兩條直線 直線和平面 兩個平面的平行和垂直關係的性質與判定,進行論證和解決有關問...
第七章直線與圓的方程會考
基礎練習 1.經過m 2,0 n 5,3 兩點的直線的斜率是 a 1b 1cd 2.直線2x 2y 3 0的斜率為 a 2 b 2c 1d 1 3.直線 1的斜率是 a bcd 4.直線xy 3 0的傾斜角是 a 30b 45c 60d 90 5.直線的傾斜角為 a 45b 60c 135d 150...