直線與平面垂直的判定

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

一. 教學(xué)內(nèi)容:

1. 垂直判定

(1)

(2)

(3)

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2. 垂直性質(zhì)

(1)

(2)過空間一點(diǎn)作定直線的垂面有且僅有一個(gè)

(3)過空間一點(diǎn)作定平面的垂線有且僅有一條

3. 三垂線定理及其逆定理

為 為 在

則:1. 以AB為直徑的圓在平面 于A,C在圓上,連PB、PC過A作AE⊥PB于E,AF⊥PC于F,試判斷圖中還有幾組線面垂直。

2. 四面體的四個(gè)面可否均為直角三角形

下面所示為所求。

3. 四面體P?DABC中,PA、PB、PC兩兩垂直,試判斷

解:設(shè) 、 、

為銳角,同理 垂心。

4. 四面體P?DABC中,PA⊥BC,PB⊥AC,求證:PC⊥AB。

證:過P作PQ⊥面ABC于Q

同理A、B、C在對面射影也均為垂心

5. 如圖,直角BAC在 , 內(nèi)射影

證:如圖所示,

證:存在性

過 ,使

E為 上一點(diǎn),過E作EF⊥

過A作AB//EF交 于B ∴ AB為公垂線

唯一性,假定存在CD為異面直線 、

∴ A、B、C、D共面 共面與已知矛盾。

∴ 假設(shè)不成立 ∴ 公垂線有且僅有一條

7. 求證:四個(gè)角是直角的四邊形為矩形

證:四邊形ABCD四個(gè)角均為1. 下面結(jié)論有( )個(gè)正確的。

(1)過空間一點(diǎn)作與已知直線平行的平面有且僅有一個(gè)

(2)過空間一點(diǎn)作與已知直線垂直的平面有且僅有一個(gè)

(3)過空間一點(diǎn)作與已知平面平行的直線有且僅有一條

(4)過空間一點(diǎn)作與已知平面垂直的直線有且僅有一條

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

2. 已知直線 、 、 ,下列結(jié)論正確的是( )

A. B.

C. D. 3. 三條直線兩兩垂直,則下列結(jié)論正確的是( )

(1)三線必交于一點(diǎn)

(2)其中必有兩條異面

(3)三條線不可能在同一個(gè)平面內(nèi)

(4)其中必有兩條直線在一個(gè)平面內(nèi)

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

二. 解答題:

1. 已知平面 平面 高二

2. 如圖所示,S是矩形ABCD所在平面外一點(diǎn),且SA⊥平面ABCD,SA=AD,E、F分別是AB、SC的中點(diǎn),求證:EF⊥平面SCD。

3. 在4. 已知空間四邊形ABCD中,AD=BD,AC=BC,M、N、P、Q分別是AC、BC、BD、AD的中點(diǎn),求證:四邊形MNPQ是一個(gè)矩形。


【答案】

一.

1. B 2. B 3. A

二.

1. 證明:∵ AB ∴ ∵

∴ 又 AB、AC相交于A ∴ EF⊥平面ABC

2. 證明:取SD的中點(diǎn)G,連結(jié)AG、GF,則 ∴ AE,即AEFG是平行四邊形 ∴ AG//EF 又 ∵ SA=AD

∴ AG⊥SD 又 ∵ SA⊥平面ABCD ∴ SA⊥CD

又 ∵ CD⊥AD ∴ CD⊥平面SAD ∴ AG⊥CD ∴ AG⊥平面SCD

∴ EF⊥平面SCD

3. 證明:如圖,取PB的中點(diǎn)D,AB的中點(diǎn)E,連結(jié)PE、DN、DM

∵ M為PC的中點(diǎn) ∴ DM//BC 又 ∵ BC⊥平面PAB,AB 平面PAB

∴ AB⊥BC ∴ AB⊥DM ∵ PA=PB,E為AB的中點(diǎn)

∴ PE⊥AB 而AN=3BN,D為PB的中點(diǎn)

∴ DN//PE ∴ DN⊥AB 又 ∵ DN DM=D ∴ AB⊥平面DMN

又 ∵ MN 平面DMN ∴ AB⊥MN

4. 證明:設(shè)AB的中點(diǎn)為E,連結(jié)DE、CE

∵ P、Q分別是BD、AD的中點(diǎn) ∴ PQ//AB且PQ= AB

同理,MN//AB,MN= AB ∴ MN PQ

∴ 四邊形MNPQ是一個(gè)平行四邊形 ∵ AD=BD ∴ AB⊥ED

同理,AB⊥EC ∴ AB⊥平面EDC ∴ AB⊥DC

∵ Q、M分別是AD、AC的中點(diǎn) ∴ QM//DC

又 MN//AB ∴ MN⊥MQ ∴ 四邊形MNPQ是一個(gè)矩形。



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