8.3 空间中的垂直关系 空间中的垂直关系 线线垂直 ①等腰三角形(等边三角形)的三线合一证线线垂直 ②勾股定理的逆定理证线线垂直 ③菱形、正方形的对角线互相垂直 线面垂直的判定定理 判定定理:一直线与平面内两条相交直线垂直,则线面垂直 图形语言 符号语言 线面垂直的性质定理 性质定理1:一直线与平面垂直,则这条直线垂直于平面内的任意一条直线 图形语言 符号语言 性质定理2:垂直于同一个平面的两条直线平行 图形语言 符号语言 面面垂直的判定定理 判定定理:一个平面内有一条直线垂直于另一个平面,则两个平面垂直 (或:一个平面经过另一个平面的垂线,则面面垂直) 图形语言 符号语言 面面垂直的性质定理 性质定理:两平面垂直,其中一个平面内有一条直线与交线垂直,则这条直线垂直于另一个平面 图形语言 符号语言 考点1 垂直关系的判断 【例1】已知直线、m、n与平面、,下列命题正确的是( ) A.若,,则 B.若,,则 C.若,,则 D.若,,,则 【答案】B 【分析】ACD可举出反例;B选项,作出辅助线,由线面平行得到线线平行,进而由线面垂直得到面面垂直. 【详解】A选项,如图1,满足,,但不垂直,A错误; B选项,如图2,因为, 所以作平面,使得,且, 则, 因为,则,又,故,B正确; C选项,如图3,满足,,但不平行,C错误; D选项,如图4,满足,,,但不平行,D错误. 故选:B 【变式1-1】已知、是两个不同的平面,、是两条不同的直线,则下列命题中不正确的是( ) A.若,,则 B.若,,,则 C.若,,则 D.若,,,则 【答案】D 【分析】利用线面平行的性质可判断A选项;利用面面平行、线面垂直的性质可判断B选项;利用面面平行的性质可判断C选项;根据已知条件判断面面位置关系,可判断D选项. 【详解】对于A选项,因为,过直线作平面,使得, 因为,,,则, 因为,,则,故,A对; 对于B选项,若,,则,又因为,故,B对; 对于C选项,若,,则,C对; 对于D选项,若,,,则、平行或相交,D错. 故选:D. 【变式1-2】已知,是两条不同的直线,,是两个不同的平面,下列说法正确的是( ) A.若,且,则 B.若,且,则 C.若,且,则 D.若,且,则 【答案】D 【分析】构建正方体,利用其特征结合空间中直线与平面的位置关系一一判定选项即可. 【详解】 如图所示正方体, 对于A,若对应直线与平面,显然符合条件,但,故A错误; 对于B,若对应直线与平面,显然符合条件,但,故B错误; 对于C,若对应直线与平面,平面,显然符合条件,但,故C错误; 对于D,若,且,又,是两个不同的平面,则,故D正确. 故选:D 【变式1-3】设为两个不同的平面,为三条不同的直线,则下列命题正确的是( ) A.若,则 B.若,则 C.若,则 D.若,则 【答案】C 【分析】根据线线、线面和面面的基本关系依次判断选项即可. 【详解】A:若,则或a与b互为异面直线,故A错误; B:若,则或a与b互为异面直线,故B错误; C:若,则,故C正确; D:若,则或或a与b互为异面直线或a与b相交,故D错误. 故选:C 【变式1-4】设是直线,是两个不同的平面,则下列命题中正确的是( ) A.若∥,∥,则∥ B.若∥,,则 C.若,则 D.若,∥,则 【答案】B 【分析】对于A,与相交或平行;对于B,由面面垂直的判定定理得;对于C,与平行或;对于D,与相交、平行或. 【详解】设是直线,,是两个不同的平面, 对于A,若,,则与相交或平行,故A错误; 对于B,若,则内存在直线,因为, 所以,由面面垂直的判定定理得,故B正确; 对于C,若,,则与平行或,故C错误; 对于D,若,,则与相交、平行或,故D错误. 故选:B. 【变式1-5】已知直线a、b与平面、,下列命题正确的是( ) A.若,,则 B.若,,则 C.若,,则 D.若,, ... ...
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