内容正文:
专题8.6 空间直线、平面垂直
定义
如果直线l与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l与平面α互相垂直
记法
l⊥α
有关
概念
直线l叫做平面α的垂线,平面α叫做直线l的垂面.直线与平面垂直时,它们唯一的公共点P叫做垂足.
图示
画法
画直线与平面垂直时,通常把直线画成与表示平面的平行四边形的一边垂直
(1)定义中的“任意一条直线”这一词语与“所有直线”是同义语,与“无数条直线”不是同义语.
(2)直线与平面垂直是直线与平面相交的一种特殊形式.
(3)由直线与平面垂直的定义,得如果一条直线垂直于一个平面,那么这条直线垂直于该平面内的任意一条直线.
直线与平面垂直的判定定理
文字
语言
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
图形
语言
符号
语言
l⊥a,l⊥b,a⊂α,b⊂α,⇒l⊥α
作用
判断直线与平面垂直
(1)直线与平面垂直的判定定理告诉我们:可以通过直线间的垂直来证明直线与平面垂直.通常我们将其记为“线线垂直,则线面垂直”.因此,处理线面垂直转化为处理线线垂直来解决.也就是说,以后证明一条直线和一个平面垂直,只要在这个平面内找到两条相交直线和已知直线垂直即可.
(2)在应用该定理判断一条直线和一个平面垂直时,一定要注意是这条直线和平面内的两条相交直线垂直,而不是任意的两条直线.
直线与平面垂直的性质定理
文字语言
垂直于同一个平面的两条直线平行
符号语言
⇒
图形语言
作用
(1)证明两直线平行;
(2)构造平行线
【微点拨】直线与平面垂直的性质定理给出了判断两条直线平行的另一种方法,即“线面垂直,则线线平行”,它揭示了“平行”与“垂直”的内在联系.
直线与平面垂直的性质
(1) ;(2) ;(3) ;
(4) ;(5) .
____
一、单选题
1.空间四边形ABCD中,若,,那么有( )
A.平面ABC平面ADC B.平面ABC平面ADB
C.平面ABC平面DBC D.平面ADC平面DBC
2.已知直线和两个不同的平面,则下列结论正确的为( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
3.已知直线平面,有以下几个判断:
①若,则;
②若,则;
③若,则;
④若,则;
上述判断中正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
4.下列做法可以使旗杆与水平地面垂直的是( )
①过旗杆底部在地面上画一条直线,使旗杆与该直线垂直;
②过旗杆底部在地面上画两条直线,使这两条直线垂直;
③在旗杆顶部拴一条长大于旗杆高度的无弹性的细绳,拉紧在地面上找三点,使这三点到旗杆底部的距离相等.
A.①② B.②③ C.只有③ D.只有②
5.已知α是平面,l、m、n是空间三条不同的直线,则下列命题中正确的个数为( )
①若m⊂α,n⊂α,l⊥m,l⊥n,则l⊥α;
②若l⊥m,l⊥n,则mn;
③若三条直线l、m、n两两相交,则直线l、m、n共面;
④若m⊥α,n⊥α,lm,则ln
A.0 B.1 C.2 D.3
6.如图,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,则图中与平面PCD垂直的平面是( )
A.平面ABCD B.平面PBC
C.平面PAD D.平面PCD
7.如图,正方体的棱长为6,动点在棱上,动点分别在棱上,若,,(都大于零),则四面体的体积( )
A.与都无关 B.与有关,与无关
C.与都有关 D.与无关,与有关
8.已知长方体的棱,,,点P,Q分别是线段,上的动点(不包含端点),则下列说法正确的是( )
A.对于任意一点Q,直线与直线是异面直线
B.对于任意一点Q,存在一点P,使得
C.对于任意一点P,存在一点Q,使得
D.以上说法都不正确
9.如图一,矩形中,,交对角线于点,交于点,现将沿翻折至的位置,如图二,点为棱的中点,则下列判断一定成立的是( )
A. B.平面
C.平面 D.平面平面
10.如图,在长方体中,,点E为棱BC上靠近点C的三等分点,点F是长方形内一动点(含边界),且直线,EF与平面所成角的大小相等,则下列说法错误的是( )
A.平面 B.三棱锥的体积为4
C.存在点F,使得 D.线段的长度的取值范围为
二、多选题
11.如图,若为正六棱台,,,则下列说法正确的是( )
A.
B.平面
C.平面
D.侧棱与底面所成的角为
12.如图,在棱长均相等的正四棱锥中,O为底面正方形的中心,M,N分别为侧棱PA,PB的中点,判断下列结论正确的是( )
A. B.平面
C.平面 D.平面平面
13.如图,在正方体中,下列结论正确的是( )
A.平面 B.平面
C.平面平面 D.平面平面
14.已知长方体中,点