三垂线定理
定义
在平面内的一条直线，如果和穿过这个平面的一条斜线在这个平面内的射影垂直，那么它也和这条斜线垂直。
三垂线定理的逆定理：如果平面内一条直线和穿过该平面的一条斜线垂直，那么这条直线也垂直于这条斜线在平面内的射影。
三垂线定理的证明
用线面垂直证明
已知：如图，PO在α上的射影OA垂直于a
求证：OP⊥a
证明：过P做PA垂直于α
∵PA⊥α
∴PA⊥a
又a⊥OA
OA∩PA=A
∴a⊥平面POA
∴a⊥OP
用向量证明三垂线定理
1.已知：PO，PA分别是平面α的垂线，斜线，OA是PA在α内的射影，b包含于α，且b垂直于OA，求证：b垂直于PA
证明：∵PO垂直于α，∴PO垂直于b，又∵OA垂直b，向量PA=（向量PO+向量OA）
∴向量PA×b=（向量PO+向量OA）×b=（向量PO×b）+（向量OA×b
）=O，∴PA⊥b。
2.已知三个平面OAB，OBC，OAC相交于一点O，∠AOB=∠BOC=∠COA=60度，求交线OA与平面OBC所成的角。
解：∵向量OA=（向量OB+向量AB），O是内心，又∵AB=BC=CA，∴OA与平面OBC所成的角是30°。
1,三垂线定理描述的是PO(斜线),AO(射影),a(直线)之间的垂直关系.
2,a与PO可以相交,也可以异面.
3,三垂线定理的实质是空间内的一条斜线和平面内的一条直线垂直的判定定理.关于三垂线定理的应用,关键是找出平面(基准面)的垂线.至于射影则是由垂足,斜足来确定的,因而是第二位的.
从三垂线定理的证明得到证明a⊥b的一个程序:一垂,二射,三证.即第一,找平面(基准面)及平面垂线第二,找射影线,这时a,b便成平面上的一条直线与一条斜线.第三,证明射影线与直线a垂直,从而得出a与b垂直.注：1°定理中四条线均针对同一平面而言2°应用定理关键是找"基准面"这个参照系
附：江苏省《教学要求》中规定自2011年高考起
“三垂线定理”不能作为推理论证的依据，要证明。
编辑本段口诀
线射垂，线斜垂；线斜垂，线射垂。
三垂线定理是什么？
三垂线定理，平面内的一条直线，如果与穿过这个平面的一条斜线在这个平面上的射影垂直，那么它也和这条斜线垂直。
定理
折叠线面垂直证明
已知:如图，PO在α上的射影OA垂直于a三垂线定理的证明。求证:OP⊥a
证明:过P做PA垂直于α
∵PA⊥α且a⊆α
∴a⊥PA
又a⊥OA
OA∩PA=A
∴a⊥平面POA
∴a⊥OP
折叠用向量证明
1.已知:PO，PA分别是平面α的垂线，斜线，OA是PA在α内的射影，向量b包含于α，且向量b垂直于OA，求证:向量b垂直于PA
证明:∵PO垂直于α，∴PO垂直于b，又∵OA垂直b，向量PA=(向量PO+向量OA)
∴向量PA·向量b=(向量PO+向量OA)·向量b=(向量PO·向量b)+(向量OA·向量b )=0，∴PA⊥向量b。
2.已知三个平面OAB，OBC，OAC相交于一点O，∠AOB=∠BOC=∠COA=60度，求交线OA与平面OBC所成的角。
解:∵向量OA=(向量OB+向量AB)，O是内心，又∵AB=BC=CA，∴OA与平面OBC所成的角是30°。
折叠三余弦定理
三余弦定理:平面内的一条直线与该平面的一条斜线所成角的余弦值，等于斜线与平面所成角的余弦值乘以斜线在平面上的射影与该直线所成角的余弦值。
例如:OP是平面OAB的一条斜线，且OP在面上的射影是OC。若∠POC=α(斜线与平面所成角)，AB与OC所成角为β(射影与直线所成角)，OP与AB所成角为γ(直线与斜线所成角)，则cosγ=cosαcosβ
显然，三垂线定理就是当β=90°的情况。直线垂直射影有cosβ=0，因此cosγ=0，即直线与斜线也垂直。
折叠编辑本段使用
1,三垂线定理描述的是PO(斜线),AO(射影),a(直线)之间的垂直关系.
2,a与PO可以相交,也可以异面.
3,三垂线定理的实质是空间内的一条斜线和平面内的一条直线垂直的判定定理.关于三垂线定理的应用,关键是找出平面(基准面)的垂线.至于射影则是由垂足,斜足来确定的,因而是第二位的. 从三垂线定理的证明得到证明a⊥b的一个程序:一垂,二射,三证.即第一,找平面(基准面)及平面垂线第二,找射影线,这时a,b便成平面上的一条直线与一条斜线.第三,证明射影线与直线a垂直,从而得出a与b垂直.
注:
1°定理中四条线均针对同一平面而言
2°应用定理关键是找"基准面"这个参照系
附:江苏省《教学要求》中规定自2011年高考起 "三垂线定理"不能作为推理论证的依据，要证明。
黑龙江省《教学要求》中规定自2012年高考起 "三垂线定理"不能作为推理论证的依据，要证明。
折叠编辑本段口诀
线射垂，线斜垂;线斜垂，线射垂。
折叠编辑本段逆定理
三垂线定理的逆定理:如果平面内一条直线和穿过该平面的一条斜线垂直，那么这条直线也垂直于这条斜线在平面内的射影。
折叠编辑本段说明
(1)线射垂直(平面问题)⇒线斜垂直(空间问题); (2)证明线线垂直的方法:定义法;线线垂直判定定理;三垂线定理; (3)三垂线定理描述的是PO(斜线)、AO(射影)、a(直线)之间的垂直关系。 (4)直线a与PO可以相交，也可以异面。 (5)三垂线定理的实质是平面的一条斜线和平面内的一条直线垂直的判定定理。(6)可用来解决异面直线所成的角和二面角的平面角等问题。
什么是三垂线定理是怎么证明的啊
三垂线定理指的是平面内的一条直线三垂线定理，如果与穿过这个平面的一条斜线在这个平面上的射影垂直，那么它也和这条斜线垂直。
线面垂直证明，例如已知三垂线定理：PO 在 α 上的射影 OA 垂直于 a 。求证：OP⊥a。
证明：过 P 做 PA 垂直于 α
∵PA⊥α且a⊂α，∴a⊥PA
又a⊥OA，OA∩PA=A
∴a⊥平面POA，∴a⊥OP
扩展资料
三垂线定理对任意位置的平面都成立。因为定理中并没有水平平面的限制，定理的实质是研究平面内的一条直线与这个平面的斜线及斜线在这个平面内的射影三者的垂直关系，与平面的位置无关。
因为a是平面α内的任意一条直线，所以a与斜线PO的位置关系有两种情况：一是不过斜足O的异面垂直；一是过斜足O的相交垂直，反映三垂线定理的图形有四种情况。在复杂图形中应用三垂线定理时，需要先确定反映三垂线定理的基本图形，然后才能着手证明，因而掌握三垂线的证题步骤是十分必要的。
参考资料来源：百度百科—三垂线定理
三垂线定理是什么
三垂线定理指的是平面内的一条直线，如果与穿过这个平面的一条斜线在这个平面上的射影垂直，那么它也和这条斜线垂直。
三垂线定理是立体几何的重要定理之一，平面内的一条直线，如果和这个平面的一条斜线的射影垂直，那么它也就和这条斜线垂直，三垂线定理通过平面斜线的射影与平面内一直线的垂直关系来判定斜线与平面内一条直线垂直，由于定理中涉及三条与平面内已知直线有垂直关系的直线，故称为三垂线定理。
使用
1,三垂线定理描述的是PO(斜线),AO(射影),a(直线)之间的垂直关系.
2,a与PO可以相交,也可以异面.
3,三垂线定理的实质是空间内的一条斜线和平面内的一条直线垂直的判定定理.关于三垂线定理的应用,关键是找出平面(基准面)的垂线.至于射影则是由垂足,斜足来确定的,因而是第二位的. 从三垂线定理的证明得到证明a⊥b的一个程序:一垂,二射,三证.即第一,找平面(基准面)及平面垂线第二,找射影线,这时a,b便成平面上的一条直线与一条斜线.第三,证明射影线与直线a垂直,从而得出a与b垂直.
注：
1°定理中四条线均针对同一平面而言
2°应用定理关键是找"基准面"这个参照系
附：江苏省《教学要求》中规定自2011年高考起 “三垂线定理”不能作为推理论证的依据，要证明。
黑龙江省《教学要求》中规定自2012年高考起 “三垂线定理”不能作为推理论证的依据，要证明。