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问面面垂直怎么推线面垂直 定理推导讲解

2026-11-14 06:28:23

答

由两个平面互相垂直去推出线面垂直,核心的定理是面面垂直的性质定理,简单说就是如果两个平面垂直,在一个平面内垂直于它们交线的直线,就垂直于另一个平面,很多同学容易记错条件,以为只要在面里随便一条直线就能垂直另一个面,这个想法是错的,必须同时满足三个条件才成立,这条直线在其中一个平面里面,这条直线垂直于两个平面的交线,两个平面本身已经互相垂直,三个条件凑齐,才能得到线面垂直,少任意一个条件结论都不成立。这个定理是立体几何大题里面非常常用的证明手段,经常用来找垂线、建空间直角坐标系,做题的时候一定要先找到两个面的交线,再去找垂直交线的那条直线,不能跳过交线直接下结论。

面面垂直推线面垂直完整条件

已知条件

1 平面 α 垂直平面 β

2 平面 α 和平面 β 相交,交线是直线 l

3 直线 a 在平面 α 内

4 直线 a 垂直交线 l

得到结论 直线 a 垂直平面 β

证明步骤

1 先标记两个平面的交线,找到交线 l,确认 α 垂直 β 这个大前提。

2 在平面 β 里面,过交线 l 上一点,做一条和 l 垂直的直线 b。

3 根据二面角的定义,α 垂直 β 说明二面角是九十度,所以 a 和 b 互相垂直。

4 直线 a 垂直 l,直线 a 又垂直 b,l 和 b 在平面 β 里面并且相交。

5 由线面垂直判定定理,一条直线垂直一个平面内两条相交直线,这条直线就垂直这个平面,所以 a 垂直平面 β。

容易踩坑的错误情况

1 直线在平面内,但是不垂直交线,不能推出线面垂直,这条线只会和另一个面斜交。

2 直线垂直交线,但是直线不在两个平面其中任意一个平面里面,也推不出线面垂直。

3 两个平面不垂直的时候,哪怕直线垂直交线,同样得不到线面垂直。

做题实用解题流程

1 看题目给出面面垂直,先用笔标出两个平面的交线。

2 在其中一个平面里寻找或者构造一条垂直这条交线的直线。

3 写出全部四个条件,套用面面垂直性质定理,直接得到线面垂直。

4 得到线面垂直之后,可以继续推线线垂直,或者用来求线面角二面角。

【常见问题】

问题 1 面面垂直推线面垂直必须要直线在平面内吗

回答 1 面面垂直推线面垂直必须要求这条直线落在其中一个平面里面,如果直线不在平面内,就算垂直交线,也不能推出线面垂直。

问题 2 面面垂直可以直接推出两个面内所有直线互相垂直吗

回答 2 面面垂直不可以直接推出两个面内所有直线互相垂直,只有满足在一个面内并且垂直交线的直线,才能推出线面垂直。

问题 3 用面面垂直推线面垂直可以用来证明线线垂直吗

回答 3 用面面垂直推线面垂直之后,就可以得到这条垂线垂直目标平面里的任意直线,从而进一步证明线线垂直,是立体几何常用推导链条。

【免责申明】 本文为高中立体几何知识点讲解,做题书写证明过程需要严格按照课本定理格式规范书写。

 

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