空间中的垂直关系
1.线面垂直
直线与平面垂直的判定定理:如果 ,那么这条直线垂直于这个平面。
推理模式:
直线和平面垂直的性质定理:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线 。 2.面面垂直
两个平面垂直的定义:相交成 的两个平面叫做互相垂直的平面。 两平面垂直的判定定理:(线面垂直?面面垂直)
如果 ,那么这两个平面互相垂直。
推理模式:
两平面垂直的性质定理:(面面垂直?线面垂直) 若两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于它们的 的直线垂直于另一个平面。
一般来说,线线垂直或面面垂直都可转化为线面垂直来分析解决,其关系
判定判定????线面垂直???????面面垂直.这三者之间的关系非常密切,为:线线垂直?????性质性质可以互相转化,从前面推出后面是判定定理,而从后面推出前面是性质定理.同学们应当学会灵活应用这些定理证明问题.在空间图形中,高一级的垂直关系中蕴含着低一级的垂直关系,下面举例说明.
例题:1.如图,AB是圆O的直径,C是圆周上一点,PA⊥平面ABC.
(1)求证:平面PAC⊥平面PBC;
(2)若D也是圆周上一点,且与C分居直径AB的两侧,试写出图中所有互相垂直的各对平面. 2、如图,棱柱
ABC?A1B1C1的侧面
BCC1B1是菱形,B1C?A1B
证明:平面AB1C?平面A1BC1
3、如图所示,在长方体ABCD?A1B1C1D1中,AB=AD=1,AA1=2,M是棱CC1的中点 (Ⅰ)求异面直线A1M和C1D1所成的角的正切值; (Ⅱ)证明:平面ABM⊥平面A1B1M1
4、如图,AB是圆O的直径,C是圆周上一点,PA?平面ABC.若AE⊥PC ,E为垂足,F是PB上任意一点,求证:平面AEF⊥平面PBC.
5、如图,直三棱柱ABC—A1B1C1 中,AC =BC =1,∠ACB =90°,AA1 =2,D 是A1B1 中点.(1)求证C1D ⊥平面A1B ;(2)当点F 在BB1 上什么位置时,会使得AB1 ⊥平面C1DF 并证明你的结论
6、S是△ABC所在平面外一点,SA⊥平面ABC,平面SAB⊥平面SBC,求证AB⊥BC.
S
A
B底面ABCD是正方形,侧面VAD是正三角形,平面VAD⊥底面ABCD 7、在四棱锥中,
证明:AB⊥平面VAD
V
D A
B
C
8、如图,平行四边形ABCD中,?DAB?60?,AB?2,AD?4,将?CBD沿BD折起到?EBD的位置,使平面EDB?平面ABD. 求证:AB?DE
9、如图,在四棱锥P?ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,AB=AD,∠BAD=60°,E、F分别是AP、AD的中点 求证:(1)直线EF‖平面PCD;(2)平面BEF⊥平面PAD 10、如图,在三棱锥S?ABC中,平面SAB?平面SBC,AB?BC,AS?AB.过
A作AF?SB,垂足为F,点E,G分别是棱SA,SC的中点。
求证:(1)平面EFG//平面ABC (2)BC?SA
11、如图,在三棱锥P?ABC中,D,E,F分别是棱PC,AC,AB的中点,已知
PA?AC,PA?6,BC?8,DF?5.
求证:(1)直线PA//平面DEF; (2)平面BDE?平面ABC
12、如图,在正方形ABCD中,AB?2,BC?1,E是CD的中点,F是AE的中点。现在沿AE将?ADE向上折起,在折起的图形中解答下列问题:
(1)在线段AB上是否存在一点K,使得BC//平面DFK?若存在,请正明你的结论;若不存在,请说明理由。
(2)若平面ADE?平面ABCE,求证:平面BDE?平面ADE
13、如图,在四棱锥P?ABCD中,AB?AC,AB?PA,AB//CD,AB?2CD,
E,F,G,M,N分别是PB,AB,BC,PD,PC的中点。
(1)求证:CE//平面PAD; (2)求证:平面EFG?平面EMN
14、如图,直四棱柱ABCD?A1B1C1D1中,AB//CD,AD?AB,AB?2,AD=2,
AA1?3,E为CD上一点,DE?1,EC?3
(1)证明:BE?平面BB1CC1; (2)求点B1到平面EA1C1的距离。