Trong Hình 9, cột gỗ thẳng đứng và sàn nhà nằm ngang gợi nên hình ảnh đường thẳng vuông góc với mặt phẳng. Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng được hiểu như thế nào?
Trong Hình 21 , hai mặt sàn của nhà cao tầng và cột trụ bê tông gợi nên hình ảnh hai mặt phẳng (P), (Q) phân biệt và đường thẳng a.
Quan sát Hình 21 và cho biết:
a) Nếu hai mặt phẳng (P) và (Q) song song với nhau và đường thẳng a vuông góc với mặt phẳng (P) thì đường thẳng a có vuông góc với mặt phẳng (Q) hay không?
b) Nếu hai mặt phẳng (P) và (Q) cùng vuông góc với đường thẳng a thì chúng có song song với nhau hay không?
a:(P)//(Q)
a vuông góc (P)
=>a vuông góc (Q)
b: Chúng sẽ song song với nhau
Trong Hình 27, mặt sàn gợi nên hình ảnh mặt phẳng (P), đường thẳng a không vuông góc với mặt phẳng (P), đường thẳng a’ là hình chiếu của đường thẳng a trên mặt phẳng (P), đường thẳng d nằm trong mặt phẳng (P). Quan sát Hình 27 và cho biết:
a) Nếu đường thẳng d vuông góc với hình chiếu a’ thì đường thẳng d có vuông góc với a hay không?
b) Ngược lại, nếu dường thẳng d vuông góc với a thì đường thẳng d có vuông góc với hình chiếu a’ hay không
a: Gọi \(A,B\in a\)
A',B' lần lượt là hình chiếu của A,B trên (P)
\(d\subset\left(P\right)\) nên \(AB\subset\left(P\right)\)
=>d vuông góc A'A
Do đó: nếu d vuông góc a' thì d vuông góc mp(a,a')
=>d vuông góc a
b: Nếu d vuông góc a thì d vuông góc mp(a,a')
=>d vuông góc a'
Hình 12 mô tả cửa tròn xoay, ở đó trục cửa và hai mép cửa gợi nên hình ảnh các đường thẳng d, a, b; sàn nhà coi như mặt phẳng (P) chứa a và b. Hỏi đường thẳng d có vuông góc với mặt phẳng (P) hay không?
Đường thẳng d có vuông góc với mặt phẳng (P)
Vì: \(\left\{ \begin{array}{l}d \bot a\\d \bot b\\a \cap b\end{array} \right. \Rightarrow d \bot \left( P \right)\)
Hình 10 mô tả một người thợ xây đang thả dây dọi vuông góc với nền nhà. Coi dây dọi như đường thẳng d và nền nhà như mặt phẳng (P), khi đó Hình 10 gợi nên hình ảnh đường thẳng d vuông góc với mặt phẳng (P). Người thợ xây đặt chiếc thước thẳng ở một vị trí tùy ý trên nền nhà. Coi chiếc thước thẳng đó là đường thẳng a trong mặt phẳng (P), nêu dự đoán về mối liên hệ giữa đường thẳng d và đường thẳng a.
Đường thẳng d và đường thẳng a vuông góc với nhau
Trong Hình 19, hai thanh sắt và bản phẳng để ngồi gợi nên hình ảnh hai đường thẳng a, b và mặt phẳng (P). Quan sát Hình 19 và cho biết:
a) Nếu hai đường thẳng a và b song song với nhau và mặt phẳng (P) vuông góc với đường thẳng a thì mặt phẳng (P) có vuông góc với đường thẳng b hay không?
b) Nếu hai đường thẳng a và b cùng vuông góc với mặt phẳng (P) thì chúng có song song với nhau hay không?
tham khảo
a, Gọi (Q) là mặt phẳng chứa đường thẳng a, b
- Theo tính chất 2 “Có duy nhất 1 đường thẳng đi qua 1 điểm cho trước và vuông góc với một mặt phẳng cho trước”
b, Nếu hai đường thẳng a và b cùng vuông góc với mặt phẳng (P) thì chúng song song với nhau.
a: Nếu a//b và (P) vuông góc a thì (P) cũng vuông góc với b
b: Nếu a và b cùng vuông góc (P) thì chúng sẽ song song với nhau
Quan sát Hình 30 (hai cột của biển báo, mặt đường), cho biết hình đó gợi nên tính chất nào về quan hệ vuông góc giữa đường thẳng và mặt phẳng.
Gợi lên 2 tính chất:
- Hai đường thẳng vuông góc: Nếu 2 đường thẳng phân biệt cùng vuông góc với 1 mặt phẳng thì chúng song song với nhau
- Hai đường thẳng song song: Một đường thẳng vuông góc với một mặt phẳng thì sẽ vuông góc với tất cả các đường thẳng chứa trong mp đó
Trong Hình 67, thanh gỗ dọc phía trên các cột và mặt đường hành lang gợi nên hình ảnh đường thẳng \(\Delta \) và mặt phẳng \(\left( P \right)\) song song với nhau, chiều cao của chiếc cột có đỉnh cột \(A\) là khoảng cách từ điểm \(A\) đến mặt phẳng \(\left( P \right)\).
a) Khoảng cách từ điểm \(A\) đến mặt phẳng \(\left( P \right)\) có phụ thuộc vào vị trí của điểm \(A\) trên đường thẳng \(\Delta \) hay không? Vì sao?
b) Khoảng cách đó gợi nên khái niệm nào trong hình học liên quan đến đường thẳng \(\Delta \) và mặt phẳng \(\left( P \right)\)?
a) Trên đường thẳng \(\Delta \) lấy điểm \(B\) khác \(A\).
Kẻ \(AH \bot \left( P \right),BK \bot \left( P \right)\left( {H,K \in \left( P \right)} \right)\)
\( \Rightarrow ABKH\) là hình chữ nhật \( \Rightarrow AH = BK\)
\( \Rightarrow d\left( {A,\left( P \right)} \right) = d\left( {B,\left( P \right)} \right)\)
Vậy khoảng cách từ điểm \(A\) đến mặt phẳng \(\left( P \right)\) không phụ thuộc vào vị trí của điểm \(A\) trên đường thẳng \(\Delta \).
b) Khoảng cách đó gợi nên khái niệm khoảng cách giữa đường thẳng và mặt phẳng song song.
Tìm trên hình 84 các đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (ABCD)
Ở hình 84:
- Đường thẳng AB có nằm trong mặt phẳng (ABCD) hay không ? Vì sao ?
- Đường thẳng AB có vuông góc với mặt phẳng (ADD'A') hay không ? Vì sao ?
- Các đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (ABCD) : AA', BB', CC', DD'
- Đường thẳng AB có nằm trong mặt phẳng (ABCD) vì hai điểm A, B thuộc mặt phẳng (ABCD)
- Đường thẳng AB vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau AD và AA’ của mặt phẳng (ADD'A') nên AB vuông góc với mặt phẳng (ADD'A').
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông và \(SA \bot (ABCD)\).
Phát biểu nào sau đây là sai?
\(A\). Đường thẳng BC vuông góc với mặt phẳng \((SAB)\).
B. Đường thẳng BD vuông góc với mặt phẳng \((SAC)\).
C. Đường thẳng AC vuông góc với mặt phẳng \((SBD)\).
D. Đường thẳng AD vuông góc với mặt phẳng \((SAB)\).
Chọn C, bởi vì AC ko thể vuông góc với SB và SD được mà chỉ có thể vuông góc với BD thôi