Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng - Hình học toán lớp 11

1. Định nghĩa

Đường thẳng \(d\) được gọi là vuông góc với mặt phẳng \((\alpha)\) nếu \(d\) vuông góc với mọi đường thẳng \(a\) nằm trong mặt phẳng \((\alpha)\).

2. Điều kiện để đường thẳng vuông góc với mặt phẳng

Định lí

Nếu một đường thẳng vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau cùng thuộc một mặt phẳng thì nó vuông góc với mặt phẳng ấy.

Hệ quả

Nếu một đường thẳng vuông góc với hai cạnh của một tam giác thì nó cũng vuông góc với cạnh thứ ba của tam giác đó.

3. Tính chất

Tính chất 1

Có duy nhất một mặt phẳng đi qua một điểm cho trước và vuông góc với một đường thẳng cho trước.

Mặt phẳng trung trực của một đoạn thẳng

Người ta gọi mặt phẳng đi qua trung điểm \(I\) của đoạn thẳng \(AB\) và vuông góc với đường thẳng \(AB\) là mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng \(AB\).

Tính chất 2

Có duy nhất một đường thẳng đi qua một điểm cho trước và vuông góc với một mặt phẳng cho trước.

4. Liên hệ giữa quan hệ song song và quan hệ vuông góc của đường thẳng và mặt phẳng

Tính chất 1

a) Cho hai đường thẳng song song. Mặt phẳng nào vuông góc với đường thẳng này thì cũng vuông góc với đường thẳng kia.

b) Hai đường thẳng phân biệt cùng vuông góc với một mặt phẳng thì song song với nhau.

Tính chất 2

a) Cho hai mặt phẳng song song. Đường thẳng nào vuông góc với mặt phẳng này thì cũng vuông góc với mặt phẳng kia.

b) Hai mặt phẳng phân biệt cùng vuông góc với một đường thẳng thì song song với nhau.

Tính chất 3

a) Cho đường thẳng \(a\) và mặt phẳng \((\alpha)\) song song với nhau. Đường thẳng nào vuông góc với \((\alpha)\) thì cũng vuông góc với \(a\).

b) Nếu một đường thẳng và một mặt phẳng (không chứa đường thẳng đó) cùng vuông góc với một đường thẳng khác thì chúng song song với nhau.

5. Phép chiếu vuông góc và định lí ba đường vuông góc

5.1. Phép chiếu vuông góc

Cho đường thẳng \(\triangle\) vuông góc với mặt phẳng \((\alpha)\). Phép chiếu song song theo phương của \(\triangle\) lên mặt phẳng \((\alpha)\) được gọi là phép chiếu vuông góc lên mặt phẳng \((\alpha)\).

5.2. Định lí ba đường vuông góc

Cho đường thẳng \(a\) nằm trong mặt phẳng \((\alpha)\) và \(b\) là đường thẳng không thuộc \((\alpha)\) đồng thời không vuông góc với \((\alpha)\). Gọi \(b'\) là hình chiếu vuông góc của \(b\) trên \((\alpha)\). Khi đó \(a\) vuông góc với \(b\) khi và chỉ khi \(a\) vuông góc \(b'\).

5.3. Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng

Định nghĩa

Cho đường thẳng \(d\) và mặt phẳng \((\alpha)\).

Trường hợp đường thẳng \(d\) vuông góc với mặt phẳng \((\alpha)\) thì ta nói rằng góc giữa đường thẳng \(d\) và mặt phẳng \((\alpha)\) bằng \(90^o\).

Trường hợp đường thẳng \(d\) không vuông góc với mặt phẳng \((\alpha)\) thì góc giữa \(d\) và hình chiếu \(d'\) của nó trên \((\alpha)\) gọi là góc giữa đường thẳng \(d\) và mặt phẳng \((\alpha)\).

Chú ý

Nếu \(\gamma\) là góc giữa đường thẳng \(d\) và mặt phẳng \((\alpha)\) thì ta luôn có \(0^o \leq \gamma \leq 90^o\).

Bài trước Bài sau

Lớp 11

Chương 1: Phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng Chương 1: Hàm số lượng giác và phương trình lượng giác Chương 1: Các nước châu Á, Châu Phi và khu vực Mĩ LaTinh (Thế kỉ XIX - đầu thế kỉ XX) A - Khái quát nền kinh tế - xã hội của thế giới Phần 1: Công dân với kinh tế Chương 1: Cách mạng tháng mười Nga năm 1917 và cuộc xây dựng chủ nghĩa xã hội ở Liên Xô (1921 - 1941) Chương 1: Hàm số lượng giác và phương trình lượng giác Chương 1: Điện tích - Điện trường Chương 1: Việt Nam từ năm 1858 đến cuối thế kỉ XIX Chương 1: Sự điện li Chương 6 - Khúc xạ ánh sáng Chương 1: Sự điện li Chương 1: Phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng Chương 1 - Điện tích - Điện trường Chương 1: Hàm số lượng giác và phương trình lượng giác Chương 1: Chuyển hoá vật chất và năng lượng Chương 2: Cảm ứng Chương 2: Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian. Quan hệ song song B - Địa lý khu vực và quốc gia Chương 2: Tổ hợp và xác suất Phần 2: Công dân với các vấn đề chính trị xã hội Chương 2: Chiến tranh thế giới thứ nhất (1914 - 1918) Chương 2 - Dòng điện không đổi Chương 2: Các nước tư bản chủ nghĩa giữa hai cuộc chiến tranh thế giới (1918 - 1939) Chương 2: Tổ hợp và xác suất Chương 2: Dòng điện không đổi Chương 2: Việt Nam từ đầu thế kỉ XX đến hết chiến tranh thế giới thứ nhất (1918) Chương 2: Nitơ - Photpho Chương 7 - Mắt. Các dụng cụ quang Chương 2: Nhóm Nitơ Chương 2: Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian. Quan hệ song song Chương 2: Tổ hợp và xác suất Chương 3: Vectơ trong không gian. Quan hệ vuông góc Chương 3: Sinh trưởng và phát triển Chương 3: Dãy số - Cấp số cộng và cấp số nhân Chương 3: Những thành tựu văn hóa thời cận đại Chương 3: Nhóm Cacbon Chương 3 - Dòng điện trong các môi trường Chương 3: Các nước Châu Á giữa hai cuộc chiến tranh thế giới (1918 - 1939) Chương 3: Dãy số - Cấp số cộng và cấp số nhân Chương 3: Dòng điện trong các môi trường Chương 3: Cacbon - Silic Chương 3: Vectơ trong không gian. Quan hệ vuông góc trong không gian Chương 3: Dãy số. Cấp số cộng và cấp số nhân Chương 4: Sinh sản Chương 4: Giới hạn Chương 4: Đại cương về hóa học hữu cơ Chương 4 - Từ trường Chương 4: Chiến tranh thế giới thứ hai (1939 – 1945) Chương 4: Giới hạn Chương 4: Từ trường Chương 4: Giới hạn Chương 4: Đại cương về hóa học hữu cơ Chương 5: Đạo hàm Chương 5: Đạo hàm Chương 5: Cảm ứng điện từ Chương 5 - Cảm ứng điện từ Chương 5: Hiđrocacbon no Chương 5: Đạo hàm Chương 5: Hidrocacbon no Chương 6: Khúc xạ ánh sáng Chương 6: Hiđrocacbon không no Chương 6: Hidrocacbon không no Chương 7: Mắt. Các dụng cụ quang Chương 7: Hiđrocabon thơm - Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên Chương 7: Hiđrocacbon thơm. Nguồn Hiđrocacbon thiên nhiên. Hệ thống hóa về Hiđrocacbon Chương 8: Dẫn xuất halogen. Ancol - Phenol Chương 8: Dẫn xuất Halogen - Ancol - Phenol Chương 9: Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic Chương 9: Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic

Chương 3 : Vectơ trong không gian. Quan hệ vuông góc trong không gian

•Bài 1 : Vectơ trong không gian •Bài 2 : Hai đường thẳng vuông góc •Bài 3 : Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng •Bài 4 : Hai mặt phẳng vuông góc •Bài 5 : Khoảng cách

+ Mở rộng xem đầy đủ