如果一條直線與面內任意一條直線都垂直，那么這條直線與這個面垂直。是將“三維”問題轉化為“二維”解決是一種重要的立體幾何數學方法。在處理實際問題過程中，可以先從題設條件入手，分析已有的垂直關系，再從結論入手分析所要證明的重要垂直關系，從而架起已知與未知的“橋梁”。

線面垂直的證明過程

設有一直線l與面S上兩條相交直線AB、CD都垂直，則l⊥面S

假設l不垂直于面S，則要么l∥S，要么斜交于S且夾角不等于90。

當l∥S時，則l不可能與AB和CD都垂直。這是因為當l⊥AB時，過l任意作一個面R與S交于m，則由線面行的性質可知m∥l

∴m⊥AB

又∵l⊥CD

∴m⊥CD

∴AB∥CD，與已知條件矛盾。

當l斜交S時，過交點在S內作一直線n⊥l，則n和l構成一個新的面T，且T和S斜交（若T⊥S，則n是兩面交線。由面面垂直的性質可知l⊥S，與l斜交S矛盾）。

∵l⊥AB

∴AB∥n

∵l⊥CD

∴CD∥n

∴AB∥CD，與已知條件矛盾。

綜上，l⊥S