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- 2021-06-09 发布
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第四节
空间中的垂直关系
内容索引
必备知识
·
自主学习
核心考点
·
精准研析
核心素养测评
【教材
·
知识梳理】
1.
直线与平面垂直
(1)
定义:直线
l
与平面
α
内的
_____
一条直线都垂直,就说直线
l
与平面
α
互相垂直
.
任意
(2)
判定定理与性质定理:
文字语言
图形语言
符号语言
判定
定理
一条直线与一个平面
内的两条
_____
直线垂
直,则该直线与此平
面垂直
性质
定理
垂直于同一个平面的
两条直线
_____
相交
平行
2.
直线和平面所成的角
定义:一条斜线和它在平面上的
_____
所成的
___________
叫做这条直线
和这个平面所成的角
.
范围是
_______.
射影
锐角或直角
3.
平面与平面垂直
(1)
二面角:从一条直线出发的
___________
所组成的图形叫做二面角;
在二面角的棱上任取一点,以该点为垂足,在两个半平面内分别作
_________
的两条射线,这两条射线所构成的角叫做二面角的平面角
.
(2)
定义:两个平面相交,如果所成的二面角是
_________
,就说这两个
平面互相垂直
.
两个半平面
垂直于棱
直二面角
(3)
判定定理与性质定理:
文字语言
图形语言
符号语言
判定
定理
一个平面过另一个平
面的
_____
,则这两个
平面垂直
性质
定理
两个平面垂直,则一
个平面内垂直于
_____
的直线与另一个平面
垂直
垂线
交线
【常用结论】
1.
若两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
.
2.
两个相交平面同时垂直于第三个平面,它们的交线也垂直于第三个平面
.
3.
三垂线定理
在平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直
.
4.
三垂线定理的逆定理
在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那么它也和这条斜线的射影垂直
.
【知识点辨析】
(
正确的打“
√”,
错误的打“
×”)
(1)
直线
l
与平面
α
内的无数条直线都垂直
,
则
l
⊥α.(
)
(2)
若两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)
若直线
a⊥
平面
α,
直线
b∥α,
则直线
a
与
b
垂直
. (
)
(4)
若
α⊥β,a⊥β,
则
a∥α. (
)
(5)
若两平面垂直
,
则其中一个平面内的任意一条直线垂直于另一个平面
. (
)
(6)
如果两个平面所成的二面角为
90°,
则这两个平面垂直
.(
)
提示
:
(1) ×.
直线
l
与平面
α
内的任意一条直线都垂直
,
则
l
⊥α.
(2)√.
(3)√.
(4)×.
若
α⊥β,a⊥β,
则
a∥α
或
a⊂α.
(5)×.
若两平面垂直
,
则其中一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面
.
(6)√.
【易错点索引】
序号
易错警示
典题索引
1
证明线面垂直时忽视平面上的两条直线相交
考点一、
T3
考点三、角度
1
2
证明面面垂直时找错直线
考点一、
T3,4
3
应用面面垂直的性质定理时忽视与交线垂直
考点三、角度
2
4
线面角、二面角概念混淆致误
考点二、
T1,2
【教材
·
基础自测】
1.(
必修
2 P55
练习
AT3
改编
)
已知平面
α,β,
直线
l
,
若
α⊥β,α∩β=
l
,
则
(
)
A.
垂直于平面
β
的平面一定平行于平面
α
B.
垂直于直线
l
的直线一定垂直于平面
α
C.
垂直于平面
β
的平面一定平行于直线
l
D.
垂直于直线
l
的平面一定与平面
α,β
都垂直
【解析】
选
D.A
中平面可与
α
平行或相交
,
不正确
.
B
中直线可与
α
有各种线面关系
,
不正确
.
C
中平面可与直线
l
平行或相交
,
不正确
.
2.(
必修
2 P56
习题
1-2AT11
改编
)
已知互相垂直的平面
α,β
交于直线
l
.
若直线
m,n
满足
m∥α,n⊥β,
则
(
)
A.m∥
l
B.m∥n
C.n⊥
l
D.m⊥n
【
解析】
选
C.
由题意知
,α∩β=
l
,
所以
l
⊂β,
因为
n⊥β,
所以
n⊥
l
.
3.(
必修
2 P57
习题
1-2BT9
改编
)
在
△ABC
中
,∠ABC=90°,PA⊥
平面
ABC,
则图中直角三角形的个数是
________.
【解析】
因为
∠ABC=90°,
故
△ABC
是直角三角形
;
因为
PA⊥
平面
ABC,
所以
PA⊥AC,PA⊥AB,PA⊥BC,
又
BC⊥AB,PA∩AB=A,PA,AB
⊂
平面
PAB,
所以
BC⊥
平面
PAB,
所以
BC⊥PB,
故
△PAC,△PAB,△PBC
都是直角三角形
.
答案
:
4
4.(
必修
2 P57
习题
1-2BT8
改编
)
在三棱锥
P-ABC
中
,
点
P
在平面
ABC
中的射影为点
O.
若
PA⊥PB,PB⊥PC,PC⊥PA,
则点
O
是
△ABC
的
________
心
.
【解析】
如图
,
延长
AO,BO,CO
分别交
BC,AC,AB
于点
H,D,G.
因为
PC⊥PA,PB⊥PC,PA∩PB=P,PA,PB⊂
平面
PAB,
所以
PC⊥
平面
PAB,
又
AB⊂
平面
PAB,
所以
PC⊥AB,
因为
AB⊥PO,PO∩PC=P,PO,PC⊂
平面
PGC,
所以
AB⊥
平面
PGC,
又
CG⊂
平面
PGC,
所以
AB⊥CG,
即
CG
为
△ABC
边
AB
上的高
.
同理可证
BD,AH
分别为
△ABC
边
AC,BC
上的高
,
即
O
为
△ABC
的垂心
.
答案
:
垂