证明线面垂直通常有以下几种方法:
垂线法
在平面上取一点,向该点引一条垂线。
如果垂线与线段或射线相交于该点,则线段或射线与平面垂直。
如果垂线与平面相交于该点,则平面与线段或射线垂直。
判定定理
如果一条直线与平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与这个平面垂直。
面面垂直性质定理
如果一个平面内的直线垂直于两个相交平面的交线,则这条直线与另一个平面垂直。
空间向量法
通过证明直线的方向向量与平面的法向量平行,可以说明该直线与平面垂直。
其他定理
如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面,则另一条也与此平面垂直。
如果一条直线垂直于两个平行平面中的一个,则这条直线也与另一个平面垂直。
构造法
在平面内任意作一条直线l,过平面外一点P作PA⊥l,垂足为A。
在平面内过A作m⊥l,过P作PQ⊥m,垂足为Q,则PQ是所求直线,证明PQ⊥α。
以上方法中,垂线法是最直观和简单的,而判定定理和空间向量法在处理更复杂的立体几何问题时更为有用。每种方法都有其特定的应用场景和优势。