判定定理：如果一条直线与平面内两条相交直线都垂直，那么这条直线与这个平面垂直。
设有一直线l与面S上两条相交直线AB、CD都垂直，则l⊥面S
假设l不垂直于面S，则要么l∥S，要么斜交于S且夹角不等于90。
当l∥S时，则l不可能与AB和CD都垂直。这是因为当l⊥AB时，过l任意作一个平面R与S交于m，则由线面平行的性质可知m∥l
∴m⊥AB
又∵l⊥CD
∴m⊥CD
∴AB∥CD，与已知条件矛盾。
当l斜交S时，过交点在S内作一直线n⊥l，则n和l构成一个新的平面T，且T和S斜交（若T⊥S，则n是两平面交线。由面面垂直的性质可知l⊥S，与l斜交S矛盾）。
∵l⊥AB
∴AB∥n
∵l⊥CD
∴CD∥n
∴AB∥CD，与已知条件矛盾。
综上，l⊥S
扩展资料
性质：已知平面α和一点P，求证过P垂直于α的直线有且只有一条。
当P在平面外时，假设过P有两条直线m、n都与α垂直，不妨设垂足为M、N。由于m∩n=P，那么m和n确定一个平面β。不难证明α∩β=MN。
∵m⊥α，n⊥α
∴m⊥MN，n⊥MN。这样一来，在β内就有PM、PN与MN都垂直，与平面内的垂线公理（其实是定理，因为可以依靠欧式几何的公理证明）矛盾。
类似地可证明当P在平面上时也能推出矛盾。
参考资料来源：百度百科-线面垂直
判定定理：如果一条直线与平面内两条相交直线都垂直，那么这条直线与这个平面垂直。
向量法：设直线l是与α内相交直线a，b都垂直的直线，求证：l⊥α
证明：设a，b，l的方向向量为a，b，l
∵a与b相交，即a，b不共线
∴由平面向量基本定理可知，α内任意一个向量c都可以写成c= λa+ μb的形式
∵l⊥a，l⊥b
∴l·a=0，l·b=0
l·c=l·（λa+ μb）=λl·a+ μl·b=0+0=0
∴l⊥c
设c是α内任一直线c的方向向量，则有l⊥c
根据c的任意性，l与α内任一直线都垂直
∴l⊥α
扩展资料
性质定理：
性质定理1：如果一条直线垂直于一个平面，那么该直线垂直于平面内的所有直线。
性质定理2：经过空间内一点，有且只有一条直线垂直已知平面。
性质定理3：如果在两条平行直线中，有一条直线垂直于一个平面，那么另一条直线也垂直于这个平面。
性质定理4：垂直于同一平面的两条直线平行。
推论：空间内如果两条直线都与第三条直线平行，那么这两条直线平行。（该推论意味着平行线的传递性不仅在平面几何上，在空间几何上也成立。）
参考资料来源：百度百科——线面垂直
判定定理：如果一条直线与平面内两条相交直线都垂直，那么这条直线与这个平面垂直。
注意关键词“相交”，如果是平行直线，则无法判定线面垂直。需要相交的原因见下文。 设有一直线l与面S上两条相交直线AB、CD都垂直，则l⊥面S
假设l不垂直于面S，则要么l∥S，要么斜交于S且夹角不等于90。
当l∥S时，则l不可能与AB和CD都垂直。这是因为当l⊥AB时，过l任意作一个平面R与S交于m，则由线面平行的性质可知m∥l
∴m⊥AB
又∵l⊥CD
∴m⊥CD
∴AB∥CD，与已知条件矛盾。
当l斜交S时，过交点在S内作一直线n⊥l，则n和l构成一个新的平面T，且T和S斜交（若T⊥S，则n是两平面交线。由面面垂直的性质可知l⊥S，与l斜交S矛盾）。
∵l⊥AB
∴AB∥n
∵l⊥CD
∴CD∥n
∴AB∥CD，与已知条件矛盾。
综上，l⊥S 如图，已知l⊥m,l⊥n,m,n⊂α，m∩n=E。求证：EF⊥α
因为平移不改变角度，所以可以通过平移把所有的直线移动到相交于一点的位置来证明。
证明：∵l⊥m，l⊥n
∴在α内所有与m或n平行的直线都与l垂直。
接下来证明那些与m，n不平行的直线也与l垂直。
取m上A,B两点,取n上C,D两点，使AE=BE，CE=DE
连接AD,BC,过E作任意一条直线，该直线与AD,BC交点为G,H（稍后将讨论GH与AD，BC平行的情况）
取l上异于E的点F，连接FA,FG,FD,FB,FH,FC
∵AE=BE,CE=DE,∠AED=∠BEC
∴△AED≌△BEC（SAS）
∴∠DAE=∠CBE，AD=BC
∵∠AEG=∠BEH
∴△AEG≌△BEH（ASA）
∴AG=BH，GE=HE
∵EF⊥AB,AE=BE
∴FA=FB
同理，FC=FD
∴△FAD≌△FBC（SSS）
∴∠FAG=∠FBH
∴△PAG≌△PBH（SAS）
∴FG=FH
又∵GE=HE
∴FE⊥GH
由GH的任意性可知，EF垂直平面内任意与AD,BC都不平行的直线
当GH∥AD∥BC时，可以连接AC,BD，那么GH必与AC,BD相交
之后证明方法同上，只需要改字母即可。
根据线面垂直的定义，l⊥α 如图，l与α内两条相交直线a，b都垂直，求证：l⊥α
证明：与a或b平行的直线必垂直l，因此接下来的讨论围绕与a，b不平行的直线进行。
先将a，b，l平移至相交于O点，过O作任意一条直线g，在g上取异于O的点G，过G作GB∥a交b于B，过G作GA∥b交a于A。连接AB，设AB与OG交点为C
∵OA∥GB,OB∥GA
∴四边形OAGB是平行四边形
∴C是AB中点
由中线定理，
在l上取异于O的点D，连接DA,DB，由中线定理
两式相减可得
又注意到OD⊥OA,OD⊥OB
∴得
即
∴OD⊥OC
由g的任意性可知，l与α内任意直线都垂直
∴l⊥α 设直线l是与α内相交直线a，b都垂直的直线，求证：l⊥α
证明：设a，b，l的方向向量为a，b，l
∵a与b相交，即a，b不共线
∴由平面向量基本定理可知，α内任意一个向量c都可以写成c= λa+ μb的形式
∵l⊥a，l⊥b
∴l·a=0，l·b=0
l·c=l·（λa+ μb）=λl·a+ μl·b=0+0=0
∴l⊥c
设c是α内任一直线c的方向向量，则有l⊥c
根据c的任意性，l与α内任一直线都垂直
∴l⊥α
证明：如果L不垂直于面S 则L要么平行于S,要么斜交于S且夹角不等于90
若L平行于S 则不可能于AB、CD相交 矛盾
若L斜交于S且夹角不等于90 过L与S的交点做一直线K垂直于L K与L确定一个平面J与S斜交 所以除K外 不可能有另一直线垂直与L 与已知矛盾 假设错误 所以L垂直于S