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文档简介
1、线面垂直证明专题1.直线与平面垂直的定义: 如果一条直线和一个平面内的任何一条直线都垂直,那么就称这条直线和这个平面垂直.2.直线与平面垂直的判定: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,则另一条直线也垂直于这个平面。 判定定理2:一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,那么就垂直另一个平面。性质定理3:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行。专题一 线面垂直的判定应用 1 下列条件中,能使直线m的是( ) A mb,mc,b,c B mb,b C mb=A,b D mb 1 如图,
2、在平面内有ABCD,O是它的对角线的交点,点P在外,且PA=PC,PB=PD, 求证:PO。 2 在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为DD1的中点,O为ABCD中心,求证:B1O面PAC 3 如图,已知空间四边形ABDC的边BC=AC,AD=BD,引BECD,E为垂足,作AHBE于H, 求证:AH面BCD 4 如图,四边形ABCD是矩形,PA面ABCD,PAD是等腰三角形,M,N分别是AB,PC的中 点,求证:MN面PCD 5 如图,在正方体AC1中,M,N,E,F分别是中点。 (1)求证A1E面ABMN;(2)求异面直线A1E与MF所成角的大小。专题二 线面垂直性质的应用1 已知PAO
3、所在平面,AB是O的直径,C是O上的异于A,B的任意一点,过A作 AEPC,垂足为E,如图,求证:AE面PBC 2 已知,如图矩形ABCD,过A作SA面AC,再过A作AESB交SB于E,过E作EFSC 交SC于F。(1)求证:AFSC;(2)若平面AEF交SD于G,求证:AGSD3 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是AB,A1C的中点,求证:MN面A1DC 4 如图,底面ABCD为正方形,SA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:AESB专题三 直线与平面所成的角 1 已知直线a是平面的斜线,b,当a与b成60°角,且b与
4、a在内的射影 成45°角时,求a与所成角 2 如图,在直三棱柱AB0-A1B1O1中OO1=4,OA=4,OB=3,=90°,D是限度A1B1的中 点,P是侧棱BB1上的一点,若OPBD,求OP与底面AOB所成的角 3 在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是AA1,A1D1的中点 (1)求D1B与平面AC所成的角的余弦值 (2)求EF与平面A1C1所成的角的大小 4 如图,l1,l2是相互垂直的异面直线,MN是它们的公垂线段,点A,B在L1上,C在l2 上,AM=MB=MN。(1)求证:ACNB;(2)若=60°,求NB与平面ABC所成的角题型四 点到
5、平面的距离1 如图,已知P为ABC所在平面外的一点PA,PB,PC两两垂直,PA=PB=PC=a,求点P到 底面的距离2 如图,在棱长为1的正方体中,E,F分别是棱AA1,BB1的中点,G为棱A1B1上的一点 求点G到平面D1EF的距离题型五 折叠问题 1 如图,E,F分别是正方形ABCD变BC和CD的中点,沿AE,AF,EF折起,使B,C,D重合于 P,试问AP与平面PEF,平面AEF,平面PAE,平面PAF那个面垂直 2 如图,AD是边长为2的正三角形ABC的BC边上的高,沿AD将ABC折起,使=60° 求AD与平面ABC所成角的正切值。 (三)面、面垂直的判定 (四)面、面垂直
6、的性质 (五)二面角及二面角的平面角定义 题型一 面面垂直判定及性质的应用 1 已知菱形ABCD的边长为2a,=60°,所在平面为,AE,CF,如图,且AE=3a, CF=a,求证:平面BDE面BDF 2 如图,为正三角形,CE面ABC,BDCE,且CE=AC=2BD,M是AE的中点,求证: (1)面BDM面ECA;(2)面DEA面ECA;3 如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD是正三角形,且与底面垂直,底面ABCD是边长为2 的菱形,BAD=60°,N,M,E分别为中点,求证:(1)EN面PDC;(2)BC面PEB; (3)面PBC面ADMN 4 如图,VB面ABC,面VAB面VAC,求证:BAAC。题型二 二面角的应用 1 如图,在四面体ABCD中,都全等,且AB=AC=,BC=2,求 以BC为棱,以面BCD和面BCA为面的二面角大小2 如图,在ABC中,ABBC,SA面ABC,DE垂直平分SC,且分别交AC,SC于D,E,又SA=AB. SB=BC,求二面角E-BD-C的大小 3 如图甲所示,在直角梯形PDCB中,PD与CB平行,CDPD,PD=6,BC=3
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