线线垂直、线面垂直、面面垂直的习题及答案解析

线线垂直、线面垂直、面面垂直的习题及答案解析
线线垂直、线面垂直、面面垂直的习题及答案解析

线线垂直、线面垂直、面面垂直部分习及答案

1.在四面体ABCD中,△ABC与△DBC都就是边长为4的正三角形.

(1)求证:BC⊥AD;

2如图,在三棱锥S—ABC中,SA⊥平面ABC,

平面SAB⊥平面SBC.

(1)求证:AB⊥BC;

(第1题)

3、如图,四棱锥P—ABCD的底面就是边长为

PA=AB.

a的正方形,PA⊥底面ABCD,E为AB的中点,且Array

(1)求证:平面PCE⊥平面PCD;(2)求点A到平面PCE的距离.

4、如图2-4-2所示,三棱锥S—ABC中,SB=AB,SC=AC,作AD⊥BC

于D,SH⊥AD于H, 求证:SH⊥平面ABC、

5、如图所示,已知Rt△ABC所在平面外一点S,且SA=SB=SC,点D为斜边AC的中点、

(1)求证:SD⊥平面ABC;

(2)若AB=BC,求证:BD⊥平面SAC、

6、证明:在正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1C⊥平面BC1D

D1C1

A1B1

D C

A B

7、如图所示,直三棱柱中,∠ACB=90°,AC=1,,侧棱,侧面的两条对角线交点为D,的中点为M、

求证:CD⊥平面BDM、

8、在三棱锥A-BCD中,BC=AC,AD=BD,

作BE⊥CD,E为垂足,作AH⊥BE于H.求证:AH⊥平面BCD.

9、如图,过S引三条长度相等但不共面的线段SA、SB、SC,且∠ASB=∠ASC=60°,∠BSC=90°,求证:平面ABC⊥平面BSC.

10、如图,在长方体ABCD—A1B1C1D1中,AB=2,BB1=BC=1,E

为D1C1的中点,连结ED,EC,EB与DB.

(1)求证:平面EDB⊥平面EBC;

(2)求二面角E-DB-C的正切值、

11:已知直线PA垂直于圆O所在的平面,A为

垂足,AB为圆O的直径,C就是圆周上异于A、

B的一点。求证:平面PAC 平面PBC。

12、、如图1-10-3所示,过点S引三条不共面的直线,使∠BSC=90°,∠ASB=∠ASC=60°,若截取SA=SB=SC、

求证:平面ABC⊥平面

BSC

2

AB=AD=BC=CD=AC=a、求证:平面ABD⊥平面BCD、

高中数学线面角与线线角例题、习题-学生

线面角与线线角专练(小练习一)【知识网络】 1、异面直线所成的角:(1)范围:(0,]2π θ∈; (2)求法; 2、直线和平面所成的角:(1)定义:(2)范围:[0,90]o o ;(3)求法; 【典型例题】 例1:(1)在正方体1111ABCD A B C D -中,下列几种说法正确的是 ( ) A 、11AC AD ⊥ B 、11D C AB ⊥ C 、1AC 与DC 成45o 角 D 、11AC 与1B C 成60o 角 (2)在正方体AC 1中,过它的任意两条棱作平面,则能作得与A 1B 成300角的平面的个数为 ( ) A 、2个 B 、4个 C 、6个 D 、8个 (3)正六棱柱ABCDEF -A 1B 1C 1D 1E 1F 1底面边长是1,2则这个棱柱的侧 面对角线E 1D 与BC 1所成的角是 ( ) A .90o B .60o C .45o D .30o (4)在空间四边形ABCD 中,AB ⊥CD ,BC ⊥DA ,那么对角线AC 与BD 的位置关系是 。 (5)点AB 到平面α距离距离分别为12,20,若斜线AB 与α成030的角,则AB 的长等于__ ___. 例2:.如图:已知直三棱柱ABC —A 1B 1C 1,AB =AC ,F 为棱BB 1上一点,BF ∶FB 1=2∶1,BF =BC =2a 。 (I )若D 为BC 的中点,E 为AD 上不同于 A 、D 的任意一点,证明EF ⊥FC 1; (II )试问:若AB =2a ,在线段AD 上的E 点能否使EF 与平面BB 1C 1C 成60°角,为什么?证明你的结论。 例3: 如图, 四棱锥P-ABCD 的底面是AB=2, BC =2的矩形, 侧面PAB 是等边三角形, 且侧面 PAB ⊥底面ABCD. (Ⅰ)证明:BC ⊥侧面PAB; (Ⅱ)证明: 侧面PAD ⊥侧面PAB; (Ⅲ)求侧棱PC 与底面ABCD 所成角的大小; A B C D P

线面垂直与面面垂直垂直练习题(新)

2.3线面垂直和面面垂直 线面垂直专题练习 一、定理填空: 1.直线和平面垂直 如果一条直线和,就说这条直线和这个平面垂直. 2.线面垂直判定定理和性质定理 线面垂直判定定理: 如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面. 判定定理1:如果两条平行线中的一条垂直于一个平面,那么 判定定理2:如果一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,那么. 线面垂直性质定理: 垂直于同一个平面的两条直线互相平行. 性质定理1:垂直于同一条直线的两个平面互相平行。 二、精选习题: 1.设M表示平面,a、b表示直线,给出下列四个命题: ①M b M a b a ⊥ ? ? ? ? ⊥ // ②b a M b M a // ? ? ? ? ⊥ ⊥ ③? ? ? ? ⊥ ⊥ b a M a b∥M④? ? ? ? ⊥b a M a// b⊥M. 其中正确的命题是( ) A.①② B.①②③ C.②③④ D.①②④ 2.如图所示,在正方形ABCD中,E、F分别是AB、BC的中点.现在沿DE、DF及EF把△ADE、△CDF和△BEF折起,使A、B、C三点重合,重合后的点记为P.那么,在四面体P—DEF 中,必有( ) A.DP⊥平面PEF B.DM⊥平面PEF C.PM⊥平面DEF D.PF⊥平面DEF 3.设a、b是异面直线,下列命题正确的是( ) A.过不在a、b上的一点P一定可以作一条直线和a、b都相交 B.过不在a、b上的一点P一定可以作一个平面和a、b都垂直 C.过a一定可以作一个平面与b垂直 D.过a一定可以作一个平面与b平行 4.如果直线l,m与平面α,β,γ满足:l=β∩γ,l∥α,m?α和m⊥γ,那么必有( ) A.α⊥γ且l⊥m B.α⊥γ且m∥β C.m∥β且l⊥m D.α∥β且α⊥γ 5.有三个命题: 第3题图

线面垂直与面面垂直典型例题

线面垂直与面面垂直 基础要点 1、若直线αβ所成的角相等,则平面αβ B ) A 、//αβ B 、α不一定平行于β C 、α不平行于β D 、以上结论都不正确 2、在斜三棱柱111ABC A B C -,90BAC ∠=,又1BC AC ⊥,过1C 作1C H ⊥底面ABC ,垂足为H ,则H 一定在( B ) A 、直线AC 上 B 、直线AB 上 C 、直线BC 上 D 、△ABC 的内部 3、如图示,平面α⊥平面β,,,A B AB αβ∈∈与两平面,αβ所成的角分别为4π和6 π ,过A 、B 分别作两平面交线的垂线,垂足为,A B '',则:AB A B ''=( A ) A 、2:1 B 、3:1 C 、3:2 D 、4:3 4、如图示,直三棱柱11ABB DCC -中,190,4ABB AB ∠==, 12,1BC CC ==DC 上有一动点P ,则△1APC 周长的最小值是 5.已知长方体1111D C B A ABCD -中,21==AB A A , 若棱AB 上存在点P ,使得PC P D ⊥1,则棱AD 长 的取值范围是 。 题型一:直线、平面垂直的应用 1.(2014,江苏卷)如图,在三棱锥P-ABC 中,D ,E ,F 分别为 PC ,AC ,AB 的中点. 已知,685PA AC PA BC DF ⊥===,,. 求证:(1) PA DEF 平面;(2) BDE ABC ⊥平面平面 . 证明: (1) 因为D ,E 分别为棱PC ,AC 的中点, 所以DE ∥PA. 又因为PA ? 平面DEF ,DE ?平面DEF , 所以直线PA ∥平面DEF. (2) 因为D ,E ,F 分别为棱PC ,AC ,AB 的中点,PA =6,BC =8,所以DE ∥PA ,DE = 12PA =3,EF =1 2 BC =4. 又因 DF =5,故DF 2=DE 2+EF 2, 所以∠DEF =90°,即DE 丄EF. 又PA ⊥AC ,DE ∥PA ,所以DE ⊥AC. 因为AC∩EF =E ,AC ?平面ABC ,EF ?平面ABC ,所以DE ⊥平面ABC. 线面垂直 线线垂直 面面垂直 B` A` B A α β A B C D 1 B 1 C B 1 1 D A D B A

线面角的计算方法

教师姓名 余永奇 学生姓名 洪 懿 上课时间 2014.11.15 辅导学科 数学 学生年级 高二 教材版本 人教版 课题名称 线面角,二面角的计算方法(文科) 本次学生 课时计划 第(10)课时 共(60)课时 教学目标 线面角的计算方法 教学重点 线面角的计算方法 教学难点 线面角的计算方法 教师活动 学生活动 上次作业完成情况(%) 一.检查作业完成情况,并讲解作业中存在的问题 二.回顾上次课辅导内容 三.知识回顾,整体认识 1、本章知识回顾 (1)空间点、线、面间的位置关系; (2)直线、平面平行的判定及性质; (3)直线、平面垂直的判定及性质。 2、本章知识结构框图 (二)整合知识,发展思维 1、刻画平面的三个公理是立体几何公理体系的基石,是研究空间图形问题,进行逻辑推理的基础。 公理1——判定直线是否在平面内的依据; 公理2——提供确定平面最基本的依据; 公理3——判定两个平面交线位置的依据; 公理4——判定空间直线之间平行的依据。 2、空间问题解决的重要思想方法:化空间问题为平面问题; 3、空间平行、垂直之间的转化与联系: 平面(公理1、公理2、公理3、公理4) 空间直线、平面的位置关系 直线与直线的位置关系 直线与平面的位置关系 平面与平面的位置关系 直线与直线平行 直线与平面平行 平面与平面平行

4、观察和推理是认识世界的两种重要手段,两者相辅相成,缺一不可。 典型例题: 线面夹角的计算 例1(2014浙江高考文科20题)如图,在四棱锥A-BCDE中,平面ABC⊥平面BCDE,∠CDE=∠BED =90°,AB=CD=2, DE=BE=1,AC=2. (Ⅰ)证明:AC⊥平面BCDE; (Ⅱ)求直线AE与平面ABC所成的角的正切值. 例2(2013浙江,文20)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AB=BC=2,AD=CD=7,PA =3,∠ABC=120°,G为线段PC上的点. (1)证明:BD⊥平面APC; (43 3 ) (2)若G为PC的中点,求DG与平面APC所成的角的正切值; (3)若G满足PC⊥平面BGD,求PG GC 的值.(3/2) 直线与直线垂直直线与平面垂直平面与平面垂直

线线角-线面角-二面角的一些题目.

B 1 D 1 A D C 1 B C A 1 线线角与线面角习题 新泰一中 闫辉 一、复习目标 1.理解异面直线所成角的概念,并掌握求异面直线所成角的常用方法. 2.理解直线与平面所成角的概念,并掌握求线面角常用方法. 3.掌握求角的计算题步骤是“一作、二证、三计算”,思想方法是将空间图形转化为平面图形即“降维”的思想方法. 二、课前预习 1.在空间四边形ABCD 中,AD=BC=2, E 、F 分别为AB 、CD 的中点且EF=3,AD 、BC 所成的角为 . 2.如图,在长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中 ,B 1C 和C 1D 与底面所成的角分别为60ο和45ο ,则异面直线B 1C 和C 1D 所成角的余弦值为 ( ) (A). 4 6 (B). 36 (C).62 (D).6 3 3.平面α与直线a 所成的角为 3 π ,则直线a 与平面α内所有直线所成的角的取值范围是 . 4.如图,ABCD 是正方形,PD ⊥平面ABCD,PD=AD,则PA 与BD 所成的角的度数为 (A).30ο (B).45ο (C).60ο (D).90ο 5.有一个三角尺ABC,∠A=30ο, ∠C=90ο ,BC 是贴于桌面上, 当三角尺与桌面成45ο 角时,AB 边与桌面所成角的正弦值 是 . 三、典型例题 例1.(96·全国) 如图,正方形ABCD 所在平面与正方形 ABEF 所在平面成60ο 角,求异面直线AD 与BF 所成角的余弦值. 备课说明:1.求异面直线所成的角常作出所成角的平面图形.作法有: ①平移法:在异面直线的一条上选择“特殊点”,作另一条直线平行线 或利用中位线.②补形法:把空间图形补成熟悉的几何体,其目的在于容 易发现两条异面直线的关系.2.解立几计算题要先作出所求的角,并要 有严格的推理论证过程,还要有合理的步骤. 例2.如图在正方体AC 1中, (1) 求BC 1与平面ACC 1A 1所成的角; (2) 求A 1B 1与平面A 1C 1B 所成的角. 备课说明:求直线与平面所成角的关键是找直线在此平面上的射影,为此必须在这条直线上找一点作平面的垂线. 作垂线的方法常采用:①利用平面垂直的性质找平面的垂线.②点的射影在面内的特殊位置. A C B A D C 1D 1 A 1 B 1C B D B P C D A C B F E

线面垂直面面垂直知识点总结经典例题及解析高考题练习及答案第次补课

直线、平面垂直的判定与性质 【知识梳理】 一、直线与平面垂直的判定与性质 1、 直线与平面垂直 (1)定义:如果直线l 与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l 与平面α互相垂直,记作l ⊥α,直线l 叫做平面α的垂线,平面α叫做直线l 的垂面。如图,直线与平面垂直时,它们唯一公共点P 叫做垂足。 (2)判定定理: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。 结论:如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面,记作.//a b b a αα? ?⊥?⊥? (3)性质定理:垂直于同一个平面的两条直线平行。即,//a b a b αα⊥⊥?. 由定义知:直线垂直于平面内的任意直线。 2、 直线与平面所成的角 平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角或者直角叫做这条直线和这个平面所成的角。一条直线垂直于平面,该直线与平面所成的角是直角;一条直线和平面平行,或在平面内,则此直线与平面所成的角是0 0的角。 3、 二面角的平面角 从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角,这条直线叫做二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面。如果记棱为l ,那么两个面分别为αβ、的二面角记作l αβ--.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垂直于棱的射线,则两射线所构成的角叫做叫做二面角的平面角。其作用是衡量二面角的大小;范围:0 0180θ≤≤. 二、平面与平面垂直的判定与性质 1、定义:一般地,两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角,就说这两个平面垂直. 2、判定:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。简述为“线面垂直,则面面垂直”,记作 l l βαβα⊥? ?⊥??? . 3、性质: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,记作l m m m l αβαββα⊥??=? ?⊥??? ?⊥? I . 【经典例题】 【例1】(2012浙江文)设l 是直线,a,β是两个不同的平面 ( ) A .若l ∥a,l ∥β,则a ∥β B .若l ∥a,l ⊥β,则a ⊥β C .若a ⊥β,l ⊥a,则l ⊥β D .若a ⊥β, l ∥a,则l ⊥β 【答案】B

线面垂直经典例题及练习题-.

立体几何 1.P 点在则ABC ?所在的平面外,O 点是P 点在平面ABC 内的射影 ,PA 、PB 、PC 两 两垂直,则D 点是则ABC ? ( B ) (A)重心 (B) 垂心 (C)内心 (D)外心 2.与两个相交平面的交线平行的直线和这两个平面的位置关系是 ( A ) (A)都平行 (B) 都相交 (C) 在两个平面内 (D)至少与其中一个平行 3.若两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相平行,那么这两平面的位置关系是( A ) (A)平行 (B) 相交 (C)平行或相交 (D)垂直 4.在空间,下述命题正确的是 ( B ) (A)若直线//a 平面M ,直线b a ⊥,则直线⊥b 平面M (B)若平面M //平面N ,则平面M 内任意直线a //平面N (C)若平面M 与N 的交线为a ,平面M 内的直线a b ⊥,则N b ⊥ (D)若平面N 的两条直线都平行平面M ,则平面N //平面M 5.a 、b 表示两条直线,α、β、γ表示三个平面,下列命题中错误的是 (A ) (A),,αα??b a 且ββ//,//b a ,则βα// (B)a 、b 是异面直线,则存在唯一的平面与a 、 b 等距 (C) ,,,b a b a ⊥?⊥βα则βα// (D),,,//,βαβγγα⊥⊥⊥b a 则b a ⊥ 6.直线l //平面α,αβ⊥,则l 与平面β的位置关系是 ( D ) (A) l β? (B) //l β (C) l β与相交 (D ) 以上三种情况均有可能 7.已知直线l ⊥平面α,直线m ?平面β,有以下四个命题:①//l m αβ?⊥② //l m αβ⊥?③//l m αβ?⊥④//l m αβ⊥?,其中正确的是(D ) (A) ①② (B) ②④ (C) ③④ (D) ①③ 8.αβγδ,,,是四个不同的平面,且αγβγαδβδ⊥⊥⊥⊥,,,,则( B ) (A) ////αβγδ或 (B) ////αβγδ且 (C) 四个平面中可能任意两个都不平行 (D) 四个平面中至多有一对平面平行 9.已知平面α和平面β相交,a 是α内的一条直线,则( D ) (A) 在β内一定存在与a 平行的直线 (B) 在β内一定存在与a 垂直的直线 (C) 在β内一定不存在与a 平行的直线 (D) 在β内一定不存在与a 垂直的直线 10.已知PA ⊥正方形ABCD 所在平面,垂足为A ,连PB PC PD AC BD ,,、,,则互 相垂直的平面有( C ) (A) 5对 (B) 6对 (C) 7对 (D) 8对

高中数学必修2立体几何专题线面角典型例题求法总结

线面角的求法 1.直接法 :平面的斜线与斜线在平面内的射影所成的角即为直线与平面所成的角。通常是解由斜线段,垂线段,斜线在平面内的射影所组成的直角三角形,垂线段是其中最重要的元素,它可以起到联系各线段的作用。 例1 ( 如图1 )四面体ABCS 中,SA,SB,SC 两两垂直,∠SBA=45°, ∠SBC=60°, M 为 AB 的中点,求(1)BC 与平面SAB 所成的角。(2)SC 与平面ABC 所成的角。 B M H S C A 解:(1) ∵SC ⊥SB,SC ⊥SA, 图1 ∴SC ⊥平面SAB 故 SB 是斜线BC 在平面SAB 上的射影, ∴∠SBC 是直线BC 与平面SAB 所成的角为60°。 (2) 连结SM,CM ,则SM ⊥AB, 又∵SC ⊥AB,∴AB ⊥平面SCM, ∴面ABC ⊥面SCM 过S 作SH ⊥CM 于H, 则SH ⊥平面ABC ∴CH 即为 SC 在面ABC 内的射影。 ∠SCH 为SC 与平面ABC 所成的角。 sin ∠SCH=SH /SC ∴SC 与平面ABC 所成的角的正弦值为√7/7 (“垂线”是相对的,SC 是面 SAB 的垂线,又是面 ABC 的斜线. 作面的垂线常根据面面垂直的性质定理,其思路是:先找出与已知平面垂直的平面,然后一面内找出或作出交线的垂线,则得面的垂线。) 2. 利用公式sin θ=h /ι 其中θ是斜线与平面所成的角, h 是 垂线段的长,ι是斜线段的长,其中求出垂线段的长(即斜线上的点到面的距离)既是关键又是难点,为此可用三棱锥的体积自等来求垂线段的长。 例2 ( 如图2) 长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1 , AB=3 ,BC=2, A 1A= 4 ,求AB 与面 AB 1C 1D 所成的角。 A 1 C 1 D 1 H 4 C B 1 23 B A D 解:设点 B 到AB 1C 1D 的距离为h ,∵V B ﹣AB 1C 1 =V A ﹣BB 1C 1 ∴1/3 S △AB 1C 1 ·h= 1/3 S △BB 1C 1 ·AB,易得h=12/5 ,

(完整版):平面直角坐标系经典例题解析

【平面直角坐标系重点考点例析】 考点一:平面直角坐标系中点的特征 例1 在平面直角坐标系中,点P(m,m-2)在第一象限内,则m的取值范围是.思路分析:根据第一象限的点的坐标,横坐标为正,纵坐标为正,可得出m的范围. 解:由第一象限点的坐标的特点可得: 20 m m > ? ? -> ? , 解得:m>2. 故答案为:m>2. 点评:此题考查了点的坐标的知识,属于基础题,解答本题的关键是掌握第一象限的点的坐标,横坐标为正,纵坐标为正. 例1 如果m是任意实数,则点P(m-4,m+1)一定不在() A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限 思路分析:求出点P的纵坐标一定大于横坐标,然后根据各象限的点的坐标特征解答.解:∵(m+1)-(m-4)=m+1-m+4=5, ∴点P的纵坐标一定大于横坐标, ∵第四象限的点的横坐标是正数,纵坐标是负数, ∴第四象限的点的横坐标一定大于纵坐标, ∴点P一定不在第四象限. 故选D. 点评:本题考查了点的坐标,记住各象限内点的坐标的符号是解决的关键,四个象限的符号特点分别是:第一象限(+,+);第二象限(-,+);第三象限(-,-);第四象限(+,-).例2 如图,矩形BCDE的各边分别平行于x轴或y轴,物体甲和物体乙分别由点A(2,0)同时出发,沿矩形BCDE的边作环绕运动,物体甲按逆时针方向以1个单位/秒匀速运动,物体乙按顺时针方向以2个单位/秒匀速运动,则两个物体运动后的第2012次相遇地点的坐标是() A.(2,0)B.(﹣1,1)C.(﹣2,1)D.(﹣1,﹣1) 分析:利用行程问题中的相遇问题,由于矩形的边长为4和2,物体乙是物体甲的速度的2倍,求得每一次相遇的地点,找出规律即可解答. 解答:解:矩形的边长为4和2,因为物体乙是物体甲的速度的2倍,时间相同,物体甲与物体乙的路程比为1:2,由题意知: ①第一次相遇物体甲与物体乙行的路程和为12×1,物体甲行的路程为12×=4,物体乙行的路程为12×=8,在BC边相遇;

线面垂直、面面垂直知识点总结、经典例题及解析、高考题练习及答案

直线、平面垂直的判定与性质 【考纲说明】 1、能够认识和理解空间中线面垂直的有关性质和判定定理。 2、能够运用公理、定理和已获得的结论证明一些空间图形的位置关系的简单命题。 【知识梳理】 一、直线与平面垂直的判定与性质 1、 直线与平面垂直 (1)定义:如果直线l 与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l 与平面α互相垂直,记作l ⊥α,直线l 叫做平面α的垂线,平面α叫做直线l 的垂面。如图,直线与平面垂直时,它们唯一公共点P 叫做垂足。 (2)判定定理: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。 结论:如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面,记作.//a b b a αα? ?⊥?⊥? (3)性质定理:垂直于同一个平面的两条直线平行。即,//a b a b αα⊥⊥?. 由定义知:直线垂直于平面内的任意直线。 2、 直线与平面所成的角 平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角叫做这条直线和这个平面所成的角。一条直线垂直于平面,该直线与平面所成的角是直角;一条直线和平面平行,或在平面内,则此直线与平面所成的角是0 0的角。 3、 二面角的平面角 从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角,这条直线叫做二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面。如果记棱为l ,那么两个面分别为αβ、的二面角记作l αβ--.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垂直于棱的射线,则两射线所构成的角叫做叫做二面角的平面角。其作用是衡量二面角的大小;范围:0 0180θ<<. 二、平面与平面垂直的判定与性质 1、定义:一般地,两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角,就说这两个平面垂直. 2、判定:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。简述为“线面垂直,则面面垂直”,记作 l l βαβα⊥? ?⊥??? .

直线与平面垂直的典型例题

直线与平面垂直的典型例题 例1 判断题:正确的在括号内打“√”号,不正确的打“×”号. (1)一条直线和一个平面平行,它就和这个平面内的任何直线平行.( ) (2)如果一条直线垂直于平面内的无数条直线,那么这条直线和这个平面垂直.( ) (3)垂直于三角形两边的直线必垂直于第三边.( ) (4)过点A 垂直于直线a 的所有直线都在过点A 垂直于α的平面内.( ) (5)如果三条共点直线两两垂直,那么其中一条直线垂直于另两条直线确定的平面.( ) 例2 在正方体1111D C B A ABCD -中,E 是1BB 的中点,O 是底面正方形ABCD 的中心,求证:⊥OE 平面1ACD 例3 如图,在△ABC 中, 90=∠B ,⊥SA 平面ABC ,点A 在SB 和SC 上的射影分别为N M 、,求证:SC MN ⊥

例4如图,AB 为平面α的斜线,B 为斜足,AH 垂直平面α于H 点,BC 为平面α内的直线,θ=∠ABH ,α=∠HBC ,β=∠ABC ,求证:θαβcos cos cos ?= 例5如图,已知正方形ABCD 边长为4,⊥CG 平面ABCD ,2=CG ,F E 、分别是AD AB 、中点,求点B 到平面GEF 的距离 例6 如图所示,直角ABC ?所在平面外一点S ,且SC SB SA ==. (1)求证:点S 与斜边AC 中点D 的连线SD ⊥面ABC ; (2)若直角边BC BA =,求证:BD ⊥面SAC .

例7如图所示,?=∠90BAC .在平面α内,PA 是α的斜线,?=∠=∠60PAC PAB .求PA 与平面α所成的角. 例8如图,ABCD 是正方形,SA 垂直于平面ABCD ,过A 且垂直于SC 的平面交SB 、SC 、SD 分别于点E 、F 、G ,求证:SB AE ⊥,SD AG ⊥. 例9 如图,求证:如果一个角所在平面外一点到角的两边距离相等,那么这一点在平面内的射影在这个角的平分线上.

线线垂直、线面垂直、面面垂直的判定和性质

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: 直线与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 为:线线垂直???→←???判定性质线面垂直???→←???判定性质 面面垂直.这三者之间的关系非常密切,可以互相转化,从前面推出后面就是判定定理,而从后面推出前面就是性质定理.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 就是圆O 的直径,C 就是圆周上一点,PA ⊥平面ABC. (1)求证:平面PAC ⊥平面PBC; (2)若D 也就是圆周上一点,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111ABC A B C -的侧面11BCC B 就是菱形,11B C A B ⊥ 证明:平面1AB C ⊥平面11A BC 3、如图所示,在长方体1111ABCD A B C D -中,AB=AD=1,AA 1=2,M 就是棱CC 1的中点 (Ⅰ)求异面直线A 1M 与C 1D 1所成的角的正切值; (Ⅱ)证明:平面ABM ⊥平面A 1B 1M 1 4、如图,AB 就是圆O的直径,C就是圆周上一点,PA ⊥平面ABC .若AE ⊥PC ,E为垂足,F就是PB 上任意一点,求证:平面AEF ⊥平面PBC .

线面垂直--经典练习题(精选.)

1.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是直角梯形,90BCD ∠=?,AB CD ∥,又1AB BC PC ===,2PB =,2CD =,AB PC ⊥. (Ⅰ)求证:PC ⊥平面ABCD ; (Ⅱ)求PA 与平面ABCD 所成角的大小; (Ⅲ)求二面角B PD C --的大小. 2.如图,四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,底面ABCD 为直角梯形,且AB CD ∥,90BAD ∠=?,2PA AD DC ===,4AB =. (Ⅰ)求证:BC PC ⊥; (Ⅱ)求PB 与平面PAC 所成角的正弦值; (Ⅲ)求点A 到平面PBC 的距离. 3.在直四棱柱1111ABCD A B C D -中,AB CD ∥,1AB AD ==,12D D CD ==,AB AD ⊥. (Ⅰ)求证:BC ⊥平面1D DB ; (Ⅱ)求1D B 与平面11D DCC 所成角的大小.

9.如图,在三棱锥P -ABC 中,△PAC 和△PBC 是边长为2的等边三角形,AB =2,O 是AB 中点. (1)在棱PA 上求一点M ,使得OM ∥平面PBC ; (2)求证:平面PAB ⊥平面ABC . 10.如图所示,三棱锥V -ABC 中,AH ⊥侧面VBC ,且H 是△VBC 的垂心,BE 是VC 边上的高. 求证:VC ⊥AB ; 11.如图,在直三棱柱111C B A ABC -中,1AB BB =,1AC ⊥平面D BD A ,1为AC 的中点. (1)求证://1C B 平面BD A 1; (2)求证:⊥11C B 平面11A ABB ; 提示:11A C 中点和1B A 连 D A C B S E F G A 1 B 1 C 1 A B C D

线线垂直、线面垂直、面面垂直的习题及答案解析

线线垂直、线面垂直、面面垂直部分习及答案1.在四面体ABCD中,△ABC与△DBC都是边长为4的正三角形. (1)求证:BC⊥AD; 2如图,在三棱锥S—ABC中,SA⊥平面 ABC,平面SAB⊥平面SBC. (第1题) (1)求证:AB⊥BC; 3.如图,四棱锥P—ABCD的底面是边长为a的形,PA⊥底面ABCD,E为AB的中点,且PA=AB. (1)求证:平面PCE⊥平面PCD;(2)求点A到平面PCE的距离. 4. 如图2-4-2所示,三棱锥S—ABC中,SB=AB,SC=AC,作AD⊥BC于D,SH⊥AD于H,求证:SH⊥平面ABC.

5. 如图所示,已知Rt△ABC所在平面外一点S,且SA=SB=SC,点D 为斜边AC的中点. (1)求证:SD⊥平面ABC; (2)若AB=BC,求证:BD⊥平面SAC. 6. 证明:在体ABCD-A1B1C1D1中,A1C⊥平面BC1D 11 A B1 D C B 7. 如图所示,直三棱柱中,∠ACB=90°,AC=1,,侧棱,侧面的两条对角线交点为D,的中点为M. 求证:CD⊥平面BDM.

8.在三棱锥A-BCD中,BC=AC,AD=BD, 作BE⊥CD,E为垂足,作AH⊥BE于H.求证:AH⊥平面BCD. 9. 如图,过S引三条长度相等但不共面的线段SA、SB、SC,且∠ASB=∠ASC=60°,∠BSC=90°,求证:平面ABC⊥平面BSC. 10.如图,在长方体ABCD—A1B1C1D1中,AB=2,BB1=BC=1,E为D1C1的中点,连结ED,EC,EB和DB. (1)求证:平面EDB⊥平面EBC; (2)求二面角E-DB-C的正切值. 11:已知直线PA垂直于圆O所在的平面,A为垂足,AB为圆O的直径,C是圆周上异于A、B的一点。求证:平面PAC^平面PBC。 12..如图1-10-3所示,过点S引三条不共面的直线,使∠BSC=90°,∠ASB=∠ASC=60°,若截取SA=SB=SC.

高中数学线面角与线线角例题习题

线面角与线线角 【知识网络】 1、异面直线所成的角:(1)范围:(0, ]2 π θ∈; (2)求法; 2、直线和平面所成的角:(1)定义:(2)范围:[0,90]o o ;(3)求法; 3、一些常见模型中的角之间的关系。 【典型例题】 例1:(1)在正方体1111ABCD A B C D -中,下列几种说法正确的是 ( ) A 、11AC AD ⊥ B 、11D C AB ⊥ C 、1AC 与DC 成45o 角 D 、11AC 与1B C 成60o 角 答案:D 。解析:A 1C 1与AD 成45°,D 1C 1与AB 平行,AC 1与DC 所成角的正切为 2 2 。 (2)在正方体AC 1中,过它的任意两条棱作平面,则能作得与A 1B 成300角的平面的个数为 ( ) A 、2个 B 、4个 C 、6个 D 、8个 答案:B 。解析:平面A 1ACC 1,平面BB 1D 1D ,平面ABC 1D 1,平面A 1D 1CC 1。 (3)正六棱柱ABCDEF -A 1B 1C 1D 1E 1F 1底面边长是1,2则这个棱柱的侧 面对角线E 1D 与BC 1所成的角是 ( ) A .90o B .60o C .45o D .30o 答案:B 。解析将BC 1平移到E 1F 即可。 (4)在空间四边形ABCD 中,AB ⊥CD ,BC ⊥DA ,那么对角线AC 与BD 的位置关系是 。 答案:AC ⊥BD 。解析:过A 作AH ⊥平面BCD ,垂足为H ,因为CD ⊥AB ,BC ⊥AD ,所以CD ⊥BH ,BC ⊥DH ,故H 为△BCD 的垂心,从而BD ⊥CH ,可得BD ⊥AC 。 (5)点AB 到平面α距离距离分别为12,20,若斜线AB 与α成030的角,则AB 的长等于__ ___. 答案:16或64。解析:分A 、B 在平面α的同侧和异侧进行讨论。 例2:.如图:已知直三棱柱ABC —A 1B 1C 1,AB =AC ,F 为棱BB 1上一点,BF ∶FB 1 =2∶1,BF =BC =2a 。 (I )若D 为BC 的中点,E 为AD 上不同于 A 、D 的任意一点,证明EF ⊥FC 1; (II )试问:若AB =2a ,在线段AD 上的E 点能否使EF 与平面BB 1C 1C 成60°角,为什么?证明你的结论。

线面、面面平行和垂直的八大定理

线面、面面平行和垂直的八大定理 一、线面平行。 1、判定定理:平面外一条直线与平面内一条直线平行,那么这条直线与这个平 面平行。符合表示: β ββ////a b a b a ??? ????? 2、性质定理:如果一条直线与平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行。 符号表示: b a b a a a ////??? ?????=??βαβαα 二、面面平行。 1、判定定理:如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条相交直线,那么这两个平面平行。 符号表示: β α//////????? ?????==N n m M b a a m b n 2、性质定理:如果两个平面平行同时与第三个平面相交,那它们的交线平行。 符号表示: d l d l ////??? ???==γβγαβα (更加实用的性质:一个平 面内的任一直线平行另一平面) 三、线面垂直。 1、判定定理:如果一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直 线垂直这个平面。 符号表示: α⊥?????? ??????=⊥⊥a M c b b a c a $:三垂线定理:(经常考到这种逻辑)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。

符号表示: PA a A oA a po oA a ⊥??? ? ????=⊥⊥??ααα 2、性质定理:垂直同一平面的两条直线互相平行。(更加实用的性质是:一个平面的垂线垂直于该平面内任一直线。) 四、面面垂直。 1、判定定理:经过一个平面的垂线的平面与该平面垂直。 βααβ⊥??⊥a a , 2、性质定理:已知两个平面垂直,在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面。βαβαβα⊥?⊥?=?⊥a b a a b ,,,

线面垂直与面面垂直典型例题

线面垂直与面面垂直 基础要点 、若直线a 与平面,αβ所成的角相等,则平面α与β的位置关系是( B ) A 、//αβ B 、α不一定平行于β C 、α不平行于β D 、以上结论都不正确 、在斜三棱柱111ABC A B C -,90BAC ∠=o ,又1BC AC ⊥,过1C 作1C H ⊥底面,垂足为H ,则H 一定在( B ) A 、直线上 B 、直线上 C 、直线上 D 、△的内部 、如图示,平面α⊥平面β,,,A B AB αβ∈∈与两平面,αβ所成的角分别为4π和6 π,过A 、B 分别作两平面交线的垂 线,垂足为,A B '',则:AB A B ''=( A ) A α

A 、2:1 B 、3:1 C 、3:2 D 、4:3 、如图示,直三棱柱11ABB DCC -中,190,4ABB AB ∠==o , 12,1BC CC ==上有一动点P ,则△1APC 周长的最小值是 5.已知长方体1111D C B A ABCD -中,21==AB A A , 若棱上存在点P ,使得PC P D ⊥1,则棱长 的取值范围是 。 题型一:直线、平面垂直的应用 1.(2014,江苏卷)如图,在三棱锥中,D ,E ,F 分别为棱,,的中点. 已知 ,685PA AC PA BC DF ⊥===,,. 求证:(1) PA DEF P 平面;(2) BDE ABC ⊥平面平面 . 证明: (1) 因为D ,E 分别为棱,的中点, 所以∥. 又因为 ? 平面, 平面, 所以直线∥平面. (2) 因为D ,E ,F 分别为棱,,的中点,=6,=8,所以∥,= 12 =3,=12 =4. 又因 =5,故2 =2 +2 , 所以∠=90°,即丄. 又⊥,∥,所以⊥. C D 1 B 1 B 1 1 D A D B A

一线三等角典型例题

“  一线三等角”模型在初中数学中的应用 一、“一线三等角”模型的提炼 例1、(2015 年山东·德州卷) (1)问题:如图1,在四边形ABCD 中,点P 为AB上一点,∠DPC=∠A=∠B=90°.求证:AD·BC=AP·BP. (2)探究:如图2,在四边形ABCD 中,点P 为AB上一点,当∠DPC=∠A=∠B=θ时,上述结论是否依然成立?说明理由. (3)应用:请利用(1)、(2)获得的经验解决问题:如图3,在△ABD 中,AB=6,AD=BD=5.点P 以每秒1 个单位长度的速度,由点 A 出发,沿边AB 向点B 运动,且满足∠DPC=∠A.设点P 的运动时间为t(秒),当以D 为圆心,以DC 为半径的圆与A B相切,求t 的值. 变式1 ( 2012 年烟台) ( 1) 问题探究 如图6,分别以△ABC 的边AC 与边BC 为边,向△ABC 外作正方形ACD1E1 和正方形BCD2E2,过点C作直线KH 交直线AB 于点H,使∠AHK = ∠ACD1.作 D1M ⊥KH,D2N ⊥KH,垂足分别为点M、N.试探究线段D1M 与线段D2N 的数量关系,并加以证明. ( 2) 拓展延伸 1如图7,若将“问题探究”中的正方形改为正三角形,过点 C 作直线K1H1 ,K2H2,分别交直线AB 于点H1、H2,使∠AH1K1 = ∠BH2K2 = ∠ACD1.作D1M ⊥K1H1,D2N⊥K2H2,垂足分别为点M、N. D1M = D2N 是否仍成立? 若成立,给出证明; 若不成立,说明理由. 2如图8,若将① 中的“正三角形”改为“正五边形”,其他条件不变.D1M = D2N 是否仍成立? ( 要求:在图8 中补全图形,注明字母,直接写出结论,不需证明)

线面垂直习题精选

线面垂直的证明中的找线技巧 ◆ 通过计算,运用勾股定理寻求线线垂直 1 如图1,在正方体1111ABCD A B C D - 中,M 为1CC 的中点,AC 交BD 于点O ,求证:1A O ⊥平面MBD . 证明:连结MO ,1A M ,∵DB ⊥ 1A A ,DB ⊥AC ,1A A AC A =, ∴DB ⊥平面 11A ACC ,而1 AO ?平面11A ACC ∴DB ⊥1A O . 设正方体棱长为a ,则22132A O a =,2 234MO a =. 在Rt △11A C M 中,2 21 94 A M a =.∵22211A O MO A M +=,∴1AO OM ⊥. ∵OM ∩DB =O ,∴ 1A O ⊥平面MBD . 评注:在证明垂直关系时,有时可以利用棱长、角度大小等数据,通过计算来证明. ◆ 利用面面垂直寻求线面垂直 2 如图2,P 是△ABC 所在平面外的一点,且PA ⊥平面ABC ,平面PAC ⊥平面PBC .求证:BC ⊥平面PAC . 证明:在平面PAC 内作AD ⊥PC 交PC 于D . 因为平面PAC ⊥平面PBC ,且两平面交于PC , AD ?平面PAC ,且AD ⊥PC , 由面面垂直的性质,得AD ⊥平面PBC . 又∵BC ?平面PBC , ∴ AD ⊥BC . ∵PA ⊥平面ABC ,BC ?平面ABC ,∴PA ⊥BC . ∵AD ∩PA =A ,∴BC ⊥平面PAC . (另外还可证BC 分别与相交直线AD ,AC 垂直,从而得到BC ⊥平面PAC ). 评注:已知条件是线面垂直和面面垂直,要证明两条直线垂直,应将两条直线中的一条纳入一个平面中,使另一条直线与该平面垂直,即从线面垂直得到线线垂直.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,通过本题可以看到,面面垂直?线面垂直?线线垂直. 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,其关系为:线线垂直???→←???判定性质 线面垂直???→←??? 判定性质 面面垂直.这三者之间的关系非常密切,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.下面举例说明. 3 如图1所示,ABCD 为正方形,SA ⊥平面ABCD ,过 A 且垂直于SC 的平面分别交S B S C S D ,,于 E F G ,,.求证:AE SB ⊥, AG SD ⊥. 证明:∵SA ⊥平面ABCD , ∴SA BC ⊥.∵AB BC ⊥,∴BC ⊥平面SAB .又∵AE ?平面SAB ,∴BC AE ⊥.∵SC ⊥平面AEFG ,∴SC AE ⊥.∴AE ⊥平面SBC .∴AE SB ⊥.同理可证AG SD ⊥. 评注:本题欲证线线垂直,可转化为证线面垂直,在线线垂直与线面垂直的转化中,平面起到了关键作用,同学们应多注意考虑线和线所在平面的特征,从而顺利实现证明所需要的转化. 4 如图2,在三棱锥A-BCD 中,BC =AC ,AD =BD , 作BE ⊥CD ,E为垂足,作AH ⊥BE 于H.求证:AH ⊥平面BCD . 证明:取AB 的中点F,连结CF ,DF . ∵AC BC =,∴CF AB ⊥. ∵AD BD =,∴DF AB ⊥. 又CF DF F =,∴AB ⊥平面CDF . ∵CD ?平面CDF ,∴CD AB ⊥. 又CD BE ⊥,BE AB B =, ∴CD ⊥平面ABE ,CD AH ⊥. ∵AH CD ⊥,AH BE ⊥,CD BE E =, ∴ AH ⊥平面BCD .

实用文档之线面垂直经典例题及练习题-

实用文档之" 立体几何" 1.P 点在则ABC ?所在的平面外,O 点是P 点在平面ABC 内的射影 ,PA 、 PB 、PC 两两垂直,则D 点是则ABC ? ( B ) (A)重心 (B) 垂心 (C)内心 (D)外心 2.与两个相交平面的交线平行的直线和这两个平面的位置关系是 ( A ) (A)都平行 (B) 都相交 (C) 在两个平面内 (D)至少与其中一个平行 3.若两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相平行,那么这两平面的位置 关系是( A ) (A)平行 (B) 相交 (C)平行或相交 (D)垂直 4.在空间,下述命题正确的是 ( B ) (A)若直线//a 平面M ,直线b a ⊥,则直线⊥b 平面M (B)若平面M //平面N ,则平面M 内任意直线a //平面N (C)若平面M 与N 的交线为a ,平面M 内的直线a b ⊥,则N b ⊥ (D)若平面N 的两条直线都平行平面M ,则平面N //平面M 5.a 、b 表示两条直线,α、β、γ表示三个平面, 下列命题中错误的是 (A ) (A),,αα??b a 且ββ//,//b a ,则βα// (B)a 、b 是异面直线,则存在唯 一的平面与a 、b 等距 (C) ,,,b a b a ⊥?⊥βα则βα// (D),,,//,βαβγγα⊥⊥⊥b a 则b a ⊥ 6.直线l //平面α,αβ⊥,则l 与平面β的位置关系是 ( D ) (A) l β? (B) //l β (C) l β与相交 (D ) 以上三种情况 均有可能 7.已知直线l ⊥平面α,直线m ?平面β,有以下四个命题:①//l m αβ?⊥②//l m αβ⊥?③//l m αβ?⊥④//l m αβ⊥?,其中正确的是(D ) (A) ①② (B) ②④ (C) ③④ (D) ①③ 8.αβγδ,,,是四个不同的平面,且αγβγαδβδ⊥⊥⊥⊥,,,,则 ( B )

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