直线与平面垂直
一. 教学内容:
直线与平面垂直
二. 重点、难点:
1. 直线与平面垂直的判定
(1)
判定
(2)
定义
2. 直线与平面垂直的性质
(1)![]()
(2)![]()
(3)*![]()
(4)*
(5)*
【典型例题】
[例1] 已知
,
,求证:
。
证明:
过
作平面
∴
![]()
∴
∴ ![]()
[例2] 已知
,
,
,求证:
。

证明:
假设
,过A作AD∥
∵
∴ AD⊥![]()
确定平面
![]()

与已知矛盾 ∴ 假设不成立 ∴ ![]()
[例3]
,
,
,求证:
。

证明:
过A作AB∥a交
于B ∵
∴ ![]()
确定平面
![]()

[例4] 以AB为直径的圆在平面
内,
于A,C在圆上,连PB、PC过A作AE⊥PB于E,AF⊥PC于F,试判断图中还有几组线面垂直。

解:
![]()

面AEF
[例5] 四面体P—ABC中,PA、PB、PC两两垂直,试判断
的形状。

解:
,
,![]()
![]()
![]()
为锐角,同理
内角均为锐角
[例6] 求证,两条异面直线的公垂线有且只有一个。

证明:存在性
过
作平面
,使
,
,E为
上一点,过E作EF⊥
于F
BE∩EF=E确定平面![]()

![]()
过A作AB∥EF交
于B ∴ AB为公垂线
唯一性,假设存在CD为异面直线
、
公垂线

∴ A、B、C、D共面![]()
、
共面与已知矛盾
∴ 假设不成立 ∴ 公垂线有且仅有一条
[例7] 求证四个角是直角的四边形为矩形。
证明:四边形ABCD四个角均为![]()
(1)AB、CD共面,显然成立
(2)假设AB、CD为异面直线
∴ AD、BC为AB、CD的公垂线
与两条异面直线的公垂线有且仅有一条矛盾
假设不成立 ∴ ABCD四点共面 ∴ ABCD为矩形
【模拟试题】
1. 下面结论有( )个正确的。
① 过定点一点作与已知直线平行的平面有且仅有一个
② 过定点一点作与已知直线垂直的平面有且仅有一个
③ 过定点一点作与已知平面平行的直线有且仅有一条
④ 过定点一点作与已知平面垂直的直线有且仅有一条
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2. 已知直线
、
、
,平面
、
,下列结论正确的是( )
A.
B.
![]()
C.
D.

3. 是否存在四个面均为
的四面体?
4. 四面体P—ABC中PA⊥BC,PB⊥AC,求证:PC⊥AB

【试题答案】
1. B
2. B
3. 解:存在,例4为所求。
4. 证明:
过P作PQ⊥面ABC于Q

Q为
垂心
面PQC![]()
