又MP∥B1D1,∴ ⊥MP.
同理,⊥NP,MP∩NP=P,∴ ⊥面MNP.
设Q是所在棱的中点,在图(2),图(3)中,要证明⊥面MNP不可能,可用反证法证明不垂直于面MNP.
在图(2)中,若⊥面MNP,则⊥MN,又⊥MQ,
∴ ⊥面MNQ,则⊥NQ,即⊥AD,不可能.
在图(3)中,若⊥面MNP,则⊥NP,又⊥QN,
∴ ⊥面NPQ,若⊥PQ,即⊥AB1,也不可能.
在图(4)中,⊥PQ,⊥QN,∴⊥面PQN,
∴ ⊥PN,又⊥MP,∴ ⊥MNP.
有了图(4)中的结论⊥PN,则在图(5)中必有⊥MN,
同理⊥NP(或⊥MP),∴ ⊥面MNP.
例2、(全国高考题)如果直线l是平面α的斜线,那么在平面α内( )
A、不存在与l平行的直线
B、不存在与l垂直的直线
C、与l垂直的直线只有一条
D、与l平行的直线有无穷多条
分析:本题是考查直线与平面,直线与直线间的关系.
解答:
由三垂线定理知,在平面α内与l垂直的直线存在,而且在α内所有垂直于l在α内的射影的直线都与l垂直,所以B、C均不正确.
设l与α交于A(斜足),若在α内存在直线a平行于直线l,则由a和l可确定平面β,由于a与a外的一点A,既在α内又在β内,因而α与β重合,所以l在α内,这和l是α的斜线矛盾.由此可知在α内不存在与l平行的直线.
∴ 应选A.
答案:A