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三垂線定理的逆定理

鎖定
如果平面內一條直線和穿過該平面的一條斜線垂直,那麼這條直線也垂直於這條斜線在平面內的射影。
中文名
三垂線定理的逆定理
適用領域
數學幾何
應用學科
數學
證明方法數
三種
證明過程
證明
圖1 三垂線定理的逆定理 圖1 三垂線定理的逆定理
如圖1,已知a⊥OP,a⊂α,PA⊥α於A。求證a⊥OA
幾何證明
∵PA⊥α,a⊂α
∴PA⊥a
∵PO⊥a∴a⊥面OPA
∴a⊥OA
向量證明
設a的方向向量為a,取
∵PA⊥α,即
是α的法向量,且a⊂α
a,∴
·a=0
a,∴
·a=0
·a=(
-
)·a=
·a-
·a=0
∴AO⊥a
三餘弦定理證明
在a上另取一點Q,由三餘弦定理得cos∠POQ=cos∠POA*cos∠AOQ
∵PO是斜線
∴cos∠POA≠0
∵PO⊥a
∴cos∠POQ=0
∴cos∠AOQ=0
∴AO⊥a