在三维空间直角坐标系中，当直线L与平面P的垂直关系要确定时，关键在于理解线面垂直的定义。简单来说，如果一条直线L与平面P相交，并且线上的任意一点与平面内的任何直线都保持垂直，那么我们称直线L与平面P是垂直的。证明线面垂直有两种常用方法：向量法和坐标法。在向量法中，首先假定平面P的法向量为n，直线L上任一点的坐标为P，方向向量为d。若线面垂直，意味着d与n的点积（即d·n）为零，即d与n是正交的。进一步，通过选取平面内的一点Q，构建向量n，然后检验d是否与n正交来验证垂直关系。