高中数学直线与平面垂直的性质、平面与平面垂直的性质精选题目(附答案)
1.直线与平面垂直的性质定理
(1)文字语言:垂直于同一个平面的两条直线平行. (2)图形语言:
a⊥α?
??a∥b. (3)符号语言:
b⊥α?(4)作用:
①线面垂直?线线平行; ②作平行线.
2.平面与平面垂直的性质定理 (1)文字语言:
两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直. (2)图形语言:
(3)符号语言:
α⊥βα∩β=l?a?α??a⊥β. a⊥l?
(4)作用:
①面面垂直?线面垂直; ②作面的垂线.
一、线面垂直性质定理的应用
1.如图,已知正方体A1C. (1)求证:A1C⊥B1D1.
(2)M,N分别为B1D1与C1D上的点,且MN⊥B1D1,MN⊥C1D,求证:MN∥A1C.
[证明] (1)如图,连接A1C1. ∵CC1⊥平面A1B1C1D1, B1D1?平面A1B1C1D1, ∴CC1⊥B1D1.
∵四边形A1B1C1D1是正方形, ∴A1C1⊥B1D1. 又∵CC1∩A1C1=C1,
∴B1D1⊥平面A1C1C.
又∵A1C?平面A1C1C,∴B1D1⊥A1C. (2)如图,连接B1A,AD1. ∵B1C∥AD,
∴四边形ADC1B1为平行四边形, ∴C1D∥AB1.
∵MN⊥C1D,∴MN⊥AB1. 又∵MN⊥B1D1,AB1∩B1D1=B1, ∴MN⊥平面AB1D1.
由(1)知A1C⊥B1D1.同理可得A1C⊥AB1. 又∵AB1∩B1D1=B1, ∴A1C⊥平面AB1D1. ∴A1C∥MN. 注:
(1)若已知一条直线和某个平面垂直,证明这条直线和另一条直线平行, 可考虑利用线面垂直的性质定理,证明另一条直线和这个平面垂直,证明时注意利用正方形、平行四边形及三角形中位线的有关性质. (2)直线与平面垂直的其他性质: ①如果一条直线和一个平面垂直,则这条直线和这个平面内任一条直线垂直. ②若两条平行线中的一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于这个平面. ③若l⊥α于A,AP⊥l,则AP?α. ④垂直于同一条直线的两个平面平行. ⑤如果一条直线垂直于两个平行平面中的一个,则它必垂直于另一个平面.
2.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M是AB上一点,N是A1C的中点,MN⊥平面A1DC.
求证:(1)MN∥AD1;
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