一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线垂直于此平面。
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4、利用平面与平面垂直的性质定理:
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。
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5、利用常用结论:
① 一条直线平行于一个平面的一条垂线,则该直线也垂直于此平面。
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② 两个平面平行,一直线垂直于其中一个平面,则该直线也垂直于另一个平面。
?∥?a????a??a?(三)平面与平面垂直的证明
1、利用某些空间几何体的特性:如长方体侧面垂直于底面等
2、看二面角:两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角(即平面角是直角的二面角),就说这连个平面互相垂直。 3、利用平面与平面垂直的判定定理
一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。 ?aa??a??
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课题3:平行常用方法讲解
一、平行四边形法
【2016新课标Ⅲ理】如图,四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC,AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M为线段AD上一点,AM=2MD,N为PC的中点.(1)证明:MN∥平面PAB;
【解析】(1)证明:法一、如图,取PB中点G,连接AG,NG, ∵N为PC的中点, ∴NG∥BC,且NG=又AM=
,
,BC=4,且AD∥BC,
∴AM∥BC,且AM=BC,
则NG∥AM,且NG=AM,
∴四边形AMNG为平行四边形,则NM∥AG, ∵AG?平面PAB,NM?平面PAB, ∴MN∥平面PAB; 法二、
在△PAC中,过N作NE⊥AC,垂足为E,连接ME, 在△ABC中,由已知AB=AC=3,BC=4,得cos∠ACB=∵AD∥BC, ∴cos
,则sin∠EAM=
,
,
在△EAM中, ∵AM=
,AE=
,
=
,
由余弦定理得:EM=
∴cos∠AEM=,
而在△ABC中,cos∠BAC=,
6
∴cos∠AEM=cos∠BAC,即∠AEM=∠BAC, ∴AB∥EM,则EM∥平面PAB.
由PA⊥底面ABCD,得PA⊥AC,又NE⊥AC, ∴NE∥PA,则NE∥平面PAB. ∵NE∩EM=E,
∴平面NEM∥平面PAB,则MN∥平面PAB; 【2016天津(理)】如图,正方形ABCD的中心为O,四边形OBEF为矩形,平面OBEF⊥平面ABCD,点G为AB的中点,AB=BE=2.(1)求证:EG∥平面ADF;
【解析】(1)证明:取AD的中点I,连接FI, ∵矩形OBEF,∴EF∥OB,EF=OB, ∵G,I是中点,∴GI∥BD,GI=BD.
∵O是正方形ABCD的中心, ∴OB=BD. ∴EF∥GI,EF=GI, ∴四边形EFIG是平行四边形,∴EG∥FI, ∵EG?平面ADF,FI?平面ADF,∴EG∥平面ADF;
【2016四川(理)】如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AD∥BC,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=AD.E为棱AD的中点,异面直线PA与CD所成的角为90°.(Ⅰ)在平面PAB内找一点M,使得直线CM∥平面PBE,并说明理由;
【解析】解:(I)延长AB交直线CD于点M,∵点E为AD的中点,∴AE=ED=AD, ∵BC=CD=AD,∴ED=BC,
∵AD∥BC,即ED∥BC.∴四边形BCDE为平行四边形,即EB∥CD. ∵AB∩CD=M,∴M∈CD,∴CM∥BE, ∵BE?平面PBE,∴CM∥平面PBE, ∵M∈AB,AB?平面PAB,
∴M∈平面PAB,故在平面PAB内可以找到一点M(M=AB∩CD),使得直线CM∥平面PBE.
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【2015福建理】如图,在几何体ABCDE中,四边形ABCD是矩形,AB⊥平面BEC,BE⊥EC,AB=BE=EC=2,G,F分别是线段BE,DC的中点.(1)求证:GF∥平面ADE;
解法一:(1)如图,取AE的中点H,连接HG,HD, ∵G是BE的中点,∴GH∥AB,且GH=AB, 又∵F是CD中点,四边形ABCD是矩形,
∴DF∥AB,且DF=AB,即GH∥DF,且GH=DF, ∴四边形HGFD是平行四边形,∴GF∥DH,
又∵DH?平面ADE,GF?平面ADE,∴GF∥平面ADE.
二、利用三角形中位线的性质
【2016江苏(理)】如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别为AB,BC的中点,点F在侧棱B1B上,且B1D⊥A1F,A1C1⊥A1B1.求证:(1)直线DE∥平面A1C1F;
【解析】解:(1)∵D,E分别为AB,BC的中点,∴DE为△ABC的中位线,∴DE∥AC,
∵ABC﹣A1B1C1为棱柱,∴AC∥A1C1,∴DE∥A1C1,
∵A1C1?平面A1C1F,且DE?平面A1C1F, ∴DE∥A1C1F; 【2016天津(理)】如图,正方形ABCD的中心为O,四边形OBEF为矩形,平面OBEF⊥平面ABCD,点G为AB的中点,AB=BE=2.(1)求证:EG∥平面ADF;
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