高中數學點線面的技巧?證明線面垂直的方法一般有很多種,其中利用定義,判定定理和面面垂直的性質是最基本也是很重要的的方法,但是,有時這幾種方法都不管用或者證明起來很困難,這時如果建立空間坐标系,使用空間向量法,說不定就會柳暗花明又一村,現在小編就來說說關于高中數學點線面的技巧?下面内容希望能幫助到你,我們來一起看看吧!
證明線面垂直的方法一般有很多種,其中利用定義,判定定理和面面垂直的性質是最基本也是很重要的的方法,但是,有時這幾種方法都不管用或者證明起來很困難,這時如果建立空間坐标系,使用空間向量法,說不定就會柳暗花明又一村。
(1)利用定義:如果直線l與平面α内的任意一條直線都垂直,我們就說直線l與平面α互相垂直,記作l⊥α,直線l叫做平面α的垂線,平面α叫做直線l的垂面。如圖,直線與平面垂直時,它們唯一公共點P叫做垂足。
符号表示:任意a⊂α,都有l⊥a=>l⊥α
(2)利用判定定理:一條直線與一個平面内的兩條相交直線都垂直,則該直線與此平面垂直。
符号表示:a⊂α,b⊂α,a∩b=P,l⊥a,l⊥b=>β∥α
(3)利用面面垂直的性質:兩個平面垂直,如果一個平面内有一直線垂直于這兩個平面的交線,則這條直線與另一個平面垂直。
(4)空間向量法:即證明直線的向量與平面的法向量平行,就可以說明該直線與平面垂直。
用空間向量法證明線面垂直的方法和步驟為:
①建立空間直角坐标系
②将相關直線的方向向量用坐标表示
③找出平面内兩條相交直線,并用坐标表示它們的方向向量;或求出平面的法向量
④分别計算所求直線與以上兩相交直線向量的數量積,數量積都為0;或判斷直線的方向向量與平面的法向量平行。
另外,還有:
(5)兩條平行直線中的一條垂直與一個平面,那麼另一直線也與此平面垂直;
(6)一條直線垂直與兩個平行平面中的一個,那麼這條直線也與另一平面垂直。
利用判定定理、面面垂直的性質
例1、(2019秋•贛州期末)在矩形ABCD中,AB=1,BC=2,E為AD的中點,如圖1,将△ABE沿BE折起,使得點A到達點P的位置(如圖2),且平面PBE⊥平面BCDE
(1)證明:PB⊥平面PEC;
(2)若M為PB的中點,N為PC的中點,求三棱錐M﹣CDN的體積.
空間向量法:
例2、如圖所示,正三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱長都為2,D為CC1的中點,求證:AB1⊥A1BD。
當然我們也可以找出平面内兩條相交直線,并用坐标表示它們的方向向量,分别計算所求直線與這兩條兩相交直線向量的數量積,若數量積都為0,則說明線面垂直,各位同學可以自己親手證明一下。
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