线面垂直的条件是什么

海子简介2023-05-05  55

1线面垂直的定义——直线垂直于平面内所有直线

2线面垂直的判定定理——直线垂直于平面内两条相交线

3面面垂直的性质——垂直于已知平面的平面内的垂直于两平面交线的直线,垂直于已知平面

判定定理:

1、 定义:如果一条直线和平面内的任何一条直线都垂直,则线面垂直。

2、 如果一条直线和一个平面内的两条相交线垂直,则线面垂直。

3、 如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于该平面。

4、 一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面。

5、 如果两个平面垂直,那么在一个平面内垂直它们交线的直线垂直于另一个平面。

6、 如果两个相交平面都垂直于另一个平面,那么它们的交线垂直于另一个平面。

扩展资料

相关证明:

1、点在平面外

设点P是平面α外的任意一点,求作一条直线PQ使PQ⊥α。

作法:

①在α内任意作一条直线l,并过P作PA⊥l,垂足为A。

此时,若PA⊥α,则所需PQ已作出;若不是这样,

②在α内过A作m⊥l。

③过P作PQ⊥m,垂足为Q,则PQ是所求直线。

证明:

由作法可知,l⊥PA,l⊥QA

∵PA∩QA=A

∴l⊥平面PQA

∴PQ⊥l

又∵PQ⊥m,且m∩l=A,m⊂α,l⊂α

∴PQ⊥α

2、点在平面内

设点P是平面α内的任意一点,求作一条直线PQ使PQ⊥α。

作法:

①过平面外一点A作AB⊥α,作法见上。

②过P作PQ∥AB,PQ是所求直线。

证明:

由性质定理3可知,若作出了AB⊥α,PQ∥AB,那麼PQ⊥α。

1如果两个平面相互垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面。

2如果两个平面相互垂直,那么经过第一个平面内的一点作垂直于第二个平面的直线在第一个平面内。

3如果两个相交平面都垂直于第三个平面,那么它们的交线垂直于第三个平面。

4如果两个平面互相垂直,那么一个平面的垂线与另一个平面平行。

直线与平面垂直的判定定理(线面垂直定理):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。

推论1:如果在两条平行直线中,有一条直线垂直于一个平面,那么另一条直线也垂直于这个平面。

推论2:如果两条直线垂直于同一个平面,那么这两条直线平行。

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判定定理:如果一条直线与平面内两条相交直线都垂直,那么这条直线与这个平面垂直。

设有一直线l与面S上两条相交直线AB、CD都垂直,则l⊥面S

假设l不垂直于面S,则要么l∥S,要么斜交于S且夹角不等于90。

当l∥S时,则l不可能与AB和CD都垂直。这是因为当l⊥AB时,过l任意作一个平面R与S交于m,则由线面平行的性质可知m∥l

∴m⊥AB

又∵l⊥CD

∴m⊥CD

∴AB∥CD,与已知条件矛盾。

当l斜交S时,过交点在S内作一直线n⊥l,则n和l构成一个新的平面T,且T和S斜交(若T⊥S,则n是两平面交线。由面面垂直的性质可知l⊥S,与l斜交S矛盾)。

∵l⊥AB

∴AB∥n

∵l⊥CD

∴CD∥n

∴AB∥CD,与已知条件矛盾。

综上,l⊥S

扩展资料

性质:已知平面α和一点P,求证过P垂直于α的直线有且只有一条。

当P在平面外时,假设过P有两条直线m、n都与α垂直,不妨设垂足为M、N。由于m∩n=P,那么m和n确定一个平面β。不难证明α∩β=MN。

∵m⊥α,n⊥α

∴m⊥MN,n⊥MN。这样一来,在β内就有PM、PN与MN都垂直,与平面内的垂线公理(其实是定理,因为可以依靠欧式几何的公理证明)矛盾。

类似地可证明当P在平面上时也能推出矛盾。

参考资料来源:百度百科-线面垂直

面面垂直的性质定理一共有四条,定理如下:

1、如果两个平面相互垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面。求解定理为,已知:α⊥β,α∩β=l,O∈l,OP⊥l,OP⊂α。求证:OP⊥β。

2、如果两个平面相互垂直,那么经过第一个平面内的一点作垂直于第二个平面的直线在第一个平面内。求解定理为,已知α⊥β,A∈α,AB⊥β。求证:AB⊂α。

3、如果两个相交平面都垂直于第三个平面,那么它们的交线垂直于第三个平面。求解定理为,已知:α⊥γ,β⊥γ,α∩β=l。求证:l⊥γ。

4、如果两个平面互相垂直,那么一个平面的垂线与另一个平面平行。(判定定理推论1的逆定理)求解定理为,已知α⊥β,a⊥β,a∉α。求证a∥α。

面面垂直的性质定理的推论为:三个两两垂直的平面的交线两两垂直。如果两个平面互相垂直,那么分别垂直于这两个平面的两条垂线也互相垂直。可以根据定理4先证明一个平面的垂线平行于另一个平面,再根据线面平行的性质证明这条直线与另一个平面的垂线垂直。

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面面垂直的判定定理如下:

一个平面过另一平面的垂线,则这两个平面相互垂直。

几何描述:若a⊥β,a⊂α,则α⊥β

证明:任意两个平面关系为相交或平行,设a⊥β,垂足为P,那么P∈β

∵a⊂α,P∈a

∴P∈α

即α和β有公共点P,因此α与β相交。

设α∩β=b,∵P是α和β的公共点

∴P∈b

过P在β内作c⊥b

∵b⊂β,a⊥β

∴a⊥b,垂足为P

又c⊥b,垂足为P

∴∠aPc是二面角α-b-β的平面角

∵c⊂β

∴a⊥c,即∠aPc=90°

根据面面垂直的定义,α⊥β

参考资料:

百度百科—面面垂直

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