B=B,AB平面ABC,BC平面ABC,所以AD⊥平面ABC又因为AC平面ABC,所以AD⊥AC规律方法1证明直线与平面垂直的常用方法1利用线面垂直的判定定理.2利用“两平行线中的一条与平面垂直,则另一条也与这个平面垂直”.3利用“一条直线垂直于两个平行平面中的一个,则与另一个也垂直”.4利用面面垂直的性质定理.2.证明线线垂直的常用方法1利用特殊图形中的垂直关系.2利用等腰三角形底边中线的性质.3利用勾股定理的逆定理.4利用直线与平面垂直的性质.
如图所示,在四棱锥PABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,E是PC的中点.证明:
1CD⊥AE;2PD⊥平面ABE证明1在四棱锥PABCD中,∵PA⊥平面ABCD,CD平面ABCD,∴PA⊥CD又∵AC⊥CD,且PA∩AC=A,∴CD⊥平面PAC而AE平面PAC,∴CD⊥AE2由PA=AB=BC,∠ABC=60°,可得AC=PA
f∵E是PC的中点,∴AE⊥PC由1知AE⊥CD,且PC∩CD=C,∴AE⊥平面PCD又PD平面PCD,∴AE⊥PD∵PA⊥底面ABCD,∴PA⊥AB又∵AB⊥AD,且PA∩AD=A,∴AB⊥平面PAD,而PD平面PAD,∴AB⊥PD又AB∩AE=A,∴PD⊥平面ABE
面面垂直的判定与性质
【例3】2018全国卷Ⅰ如图,在平行四边形ABCM中,AB=AC=3,∠ACM=90°以AC为折痕将△ACM折起,使点M到达点D的位置,且AB⊥DA
1证明:平面ACD⊥平面ABC;2Q为线段AD上一点,P为线段BC上一点,且BP=DQ=23DA,求三棱锥QABP的体积.解1证明:由已知可得,∠BAC=90°,BA⊥AC又BA⊥AD,且AC平面ACD,AD平面ACD,AC∩AD=A,所以AB⊥平面ACD又AB平面ABC,所以平面ACD⊥平面ABC2由已知可得,DC=CM=AB=3,DA=32
f又BP=DQ=23DA,所以BP=22
作QE⊥AC,垂足为E,则QE
13DC
由已知及1可得DC⊥平面ABC,所以QE⊥平面ABC,QE=1
因此,三棱锥QABP的体积为VQ-ABP=13×QE×S△ABP=13×1×12×3×22si
45°=1
规律方法证明面面垂直的2种方法
1定义法:利用面面垂直的定义,即判定两平面所成的二面角为直二面角,
将证明面面垂直问题转化为证明平面角为直角的问题.
2定理法:利用面面垂直的判定定理,即证明其中一个平面经过另一个平
面的一条垂线,把问题转化成证明线线垂直加以解决,
注意:三种垂直关系的转化
2018江苏高考在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,AA1=AB,AB1⊥B1C1求证:1AB∥平面A1B1C;
2平面ABB1A1⊥平面A1BC证明1在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,AB∥A1B1因为AB平面A1B1C,A1B1平面A1B1C,所以AB∥平面A1B1C2在平行六面体ABCDA1B1C1D1中r