如果一条直线与一个平面内的任意一条直线都垂直,就说这条直线与此平面互相垂直。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。
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,OA2+OB2=2OC2+2AC2
在l上取异于O的点D,连接DA,DB,由中线定理
DA2+DB2=2DC2+2AC2
两式相减可得
DA2-OA2+DB2-DB2=2DC2-2OC2
又注意到OD⊥OA,OD⊥OB
∴得OD2+OD2=2DC2-2DC2
即CD2=OD2+OC2
∴OD⊥OC
由g的任意性可知,l与α内任意直线都垂直
∴l⊥α