内容正文:
第九课时 1.2.3直线与平面的位置关系(二)直线与平面垂直
1.直线与平面垂直
(1)定义:如果一条直线a与一个平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线a与平面α互相垂直,记作a⊥α.直线a叫做平面α的垂线,平面α叫做直线a的垂面.垂线和平面的交点称为垂足.
(2)画法:通常把直线画成与表示平面的平行四边形的一边垂直,如图:
2.直线与平面垂直的判定定理与性质定理
(1)直线与平面垂直的判定定理
文字语言
如果一条直线和一个平面内的两条相交直线垂直,那么这条直线垂直于这个平面
图形语言
符号语言
a⊥m,a⊥n,m∩n=A,m⊂α,n⊂α,则a⊥α
(2)直线与平面垂直的性质定理
文字语言
如果两条直线垂直于同一个平面,那么这两条直线平行
符号语言
⇒a∥b
图形语言
作用
①线面垂直⇒线线平行
②作平行线
3.距离
(1)点到平面的距离:从平面外一点引平面的垂线,这个点和垂足间的距离,叫做这个点到这个平面的距离.
(2)直线到平面的距离:一条直线和一个平面平行,这条直线上任意一点到这个平面的距离,叫做这条直线和这个平面的距离.
4.直线与平面所成的角
(1)定义:平面的一条斜线与它在这个平面内的射影所成的锐角,叫做这条直线与这个平面所成的角.
如图,∠PAO就是斜线AP与平面α所成的角.
(2)当直线AP与平面垂直时,它们所成的角是直角.
(3)当直线与平面平行或在平面内时,它们所成的角是0°.
(4)线面角θ的范围是0°≤θ≤90°.
1、 选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如果一条直线垂直于一个平面内的下列各种情况,能保证该直线与平面垂直的是( )
①三角形的两边;②梯形的两边;③圆的两条直径;
④正六边形的两条边.
A.①③
B.②
C.②④
D.①②③
2.如图,P为△ABC所在平面α外一点,PB⊥α,PC⊥AC,则△ABC的形状为( )
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D.不确定
3.如图所示,PA⊥平面ABC,△ABC中BC⊥AC,∠PBA=θ1,∠PBC=θ2,∠ABC=θ3.
则下列关系一定成立的是( )
A.cos θ1cos θ2=cos θ3
B.cos θ1cos θ3=cos θ2
C.sin θ1sin θ2=sin θ3
D.sin θ1sin θ3=sin θ2
4.已知三条相交于一点的线段PA、PB、PC两两垂直,且A、B、C在同一平面内,P在平面ABC外,PH⊥平面ABC于点H,则垂足H是△ABC的( )
A.外心
B.内心
C.垂心
D.重心
5.如图,α∩β=l,点A,C∈α,点B∈β,且BA⊥α,BC⊥β,那么直线l与直线AC的关系是( )
A.异面
B.平行
C.垂直
D.不确定
6.如图,设平面α∩平面β=PQ,EG⊥平面α,FH⊥平面α,垂足分别为G,H.为使PQ⊥GH,则需增加的一个条件是( )
A.EF⊥平面α
B.EF⊥平面β
C.PQ⊥GE
D.PQ⊥FH
7.设a,b是异面直线,下列命题:
①过不在a,b上的一点P一定可作一条直线和a,b都相交;
②过不在a,b上的一点P一定可作一个平面和a,b都垂直;
③过a一定可作一个平面与b垂直;
④过a一定可作一个平面与b平行.
其中正确的是( ).(填序号)
8.如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上的动点(点C不与A,B重合),过动点C的直线VC垂直于⊙O所在的平面,D,E分别是VA,VC的中点,则下列结论中正确的是( ).(填写正确结论的序号)
①直线DE∥平面ABC;
②直线DE⊥平面VBC;
③DE⊥VB;
④DE⊥AB.
9.如图所示,正方体ABCD—A1B1C1D1中,E,F分别是AB1,BC1的中点,则下列结论中,不正确的是( ).(填序号)
①EF⊥BB1; ②EF∥平面ACC1A1;
③EF⊥BD; ④EF⊥平面BCC1B1.
10.如图所示,设三角形ABC的三个顶点在平面α的同侧,AA′⊥α于A′,BB′⊥α于B′,CC′⊥α于C′,G,G′分别是△ABC和△A′B′C′的重心,则GG′与α的关系是( ).
(1) 平行 (2)垂直 (3) 在平面内 (4)在平面外
11.在正方体ABCDA1B1C1D1中,点P在侧面BCC1B1及其边界上运动,并且总保持AP⊥BD1,则动点P的轨迹是( )
A.线段B1C
B.线段BC1
C.BB1中点与CC1中点连成的线段
D.BC中点与B