人教版中職數(shù)學(xué)教案-第九章立體幾何18份教案.doc
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1、 9.1.1立體圖形及其表示方法 【教學(xué)目標(biāo)】 1.初步感知身邊的立體圖形,會(huì)用斜二測(cè)畫法畫出平面圖形以及簡(jiǎn)單幾何體的直觀圖. 2.掌握斜二測(cè)畫法的畫圖規(guī)則,體會(huì)由具體到抽象的認(rèn)知過程. 3.培養(yǎng)學(xué)生作圖、識(shí)圖、運(yùn)用圖形語言交流的能力,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的作圖習(xí)慣. 【教學(xué)重點(diǎn)】 斜二測(cè)畫法畫直觀圖. 【教學(xué)難點(diǎn)】 斜二測(cè)畫法. 【教學(xué)方法】 這節(jié)課主要采用講練結(jié)合法.通過立體圖形的照片入手,體會(huì)立體與平面之間的關(guān)系,從畫平面圖形的直觀圖入手,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出斜二測(cè)畫法的具體步驟.通過針對(duì)性的練習(xí),引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊練,及時(shí)鞏固,逐步掌握用斜二測(cè)畫法畫出立體圖形的直觀圖. 【教
2、學(xué)過程】 環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 師生互動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 導(dǎo) 入 平面圖形與立體圖形:幾何圖形都可以看成是點(diǎn)的集合.如果構(gòu)成幾何圖形的點(diǎn),都在一個(gè)平面上,那么這個(gè)幾何圖形是一個(gè)平面圖形;否則,這個(gè)幾何圖形就是一個(gè)立體圖形. 如:直線、正方形、梯形、圓等是平面圖形;正方體、棱柱、圓柱等是立體圖形. 師:在初中,我們已經(jīng)接觸過很多幾何圖形.我們還知道,正方形是一個(gè)平面圖形,正方體是一個(gè)立體圖形. 由以前接觸過的幾何圖形導(dǎo)入,自然貼切. 新 課
3、 新 課 新 課 問題 怎樣用平面圖形來表示立體圖形? 1. 直觀圖的定義 給定的一個(gè)幾何圖形,可以用具有立體感的平面圖形去表示.這種平面圖形通常叫做直觀圖. 2. 直觀圖的畫法 A y B x B C D E x C D A E y 例1 畫出下圖所示的梯形ABCD的直觀圖. 畫法 (1)在梯形ABCD上,以AB
4、為x軸,A為原點(diǎn),建立平面直角坐標(biāo)系.畫對(duì)應(yīng)的x軸和y軸,使它們相交于點(diǎn)A,且∠xAy=45; (2)過點(diǎn)D作AB的垂線,設(shè)垂足為E; (3)在x軸上截取AE=AE,EB=EB,然后作ED平行于y軸,而且使ED=ED; (4)過點(diǎn)D作x軸的平行線DC,且DC =DC; (5)連接AD,BC,則四邊形ABCD就是梯形ABCD的直觀圖. 畫直觀圖的基本步驟: (1)在平面圖形上取互相垂直的x軸和y軸,作出與之對(duì)應(yīng)的x軸和y軸,使得它們的夾角為45; (2) 圖形中平行于x軸或y軸的線段,在直觀圖中分別畫成平行于x軸或y軸的線段; (3)已知圖形中平行于x軸的線段,在直觀圖中保持
5、原長(zhǎng)度不變;平行于y軸的線段,長(zhǎng)度為原來的一半; (4)連接有關(guān)線段. 練習(xí)一 1.作邊長(zhǎng)為3 cm的正方形的直觀圖. 2.作邊長(zhǎng)為3 cm的等邊三角形的直觀圖. 例2 畫長(zhǎng)為4,寬為3,高為2的長(zhǎng)方體的直觀圖. 畫法:(1)用例1的方法畫一個(gè)長(zhǎng)為4,寬為3的長(zhǎng)方形的直觀圖ABCD; (2)過A作z 軸,使之垂直于x軸,在z 軸上截取AA =2; (3)過點(diǎn)B,C,D分別作z軸的平行線BB,CC,DD,并使 BB =CC =DD=2 cm, 連接A B,BC,CD,DA; (4)擦去x軸、y軸、z軸.并把看不到的線段AD,DC,DD改成虛線. 畫
6、立體圖形直觀圖的方法和步驟: (1)在立體圖形中取水平平面,在其中取互相垂直的x軸和y軸,作出水平平面上圖形的直觀圖(包括x′軸和y′軸); (2)在立體圖形中,過x軸或y軸的交點(diǎn)取z軸,并使z軸垂直于x軸或y軸,過x′軸或y′軸的交點(diǎn)取z′軸,且z′軸垂直于x′軸; (3)圖形中平行于z軸的線段畫成平行于z′軸的線段,且長(zhǎng)度不變; (4)連接有關(guān)線段,擦去有關(guān)輔助線. 上述畫直觀圖的方法叫做斜二測(cè)畫法. 練習(xí)二 作邊長(zhǎng)為2 cm的正方體的直觀圖. 教師呈現(xiàn)實(shí)物魔方,以及魔方的圖片. 師:哪一個(gè)圖片上的魔方更有立體感? 師:我們可以用平面圖形去表示立體圖形. 教
7、師給出直觀圖的定義,學(xué)生在實(shí)物與圖片的對(duì)比中體會(huì)直觀圖. 教師在黑板上邊做邊講,一邊是原圖,一邊是直觀圖,對(duì)比講解. 引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)例題總結(jié)出畫直觀圖的基本步驟. 教師強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),學(xué)生識(shí)記. 指導(dǎo)學(xué)生在原圖中如何建立坐標(biāo)系畫直觀圖更容易. 學(xué)生根據(jù)例1的方法作出長(zhǎng)方體底面的直觀圖,教師重點(diǎn)講解步驟(2) (3) (4). 學(xué)生仿照例2的步驟,總結(jié)畫立體圖形直觀圖的步驟,教師加以指點(diǎn).
8、 學(xué)生仿照例題進(jìn)行練習(xí),教師巡視指導(dǎo). 教師對(duì)畫的美觀的學(xué)生的練習(xí)進(jìn)行展示. 從學(xué)生身邊的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)進(jìn)行新知的學(xué)習(xí),有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性. 教師對(duì)比講解,使學(xué)生明確圖形中哪些量發(fā)生了變化,哪些量沒有變化,便于下面總結(jié)畫直觀圖的步驟. 學(xué)生完成練習(xí),進(jìn)一步體會(huì)直觀圖的畫法. 學(xué)生在作圖的過程中體會(huì)斜二測(cè)畫法的作圖規(guī)則. 學(xué)生通過練習(xí)進(jìn)一步掌握斜二測(cè)畫
9、法的步驟. 小 結(jié) 斜二測(cè)畫法的規(guī)則. 師生共同回顧. 教師可用“一斜二測(cè)”進(jìn)行總結(jié). 作 業(yè) 教材 P109練習(xí)A組第 1,2題. 教材 P109練習(xí) B組第1,2題. 鞏固斜二測(cè)畫法. 9.1.2 平面的基本性質(zhì) 【教學(xué)目標(biāo)】 1.在觀察、實(shí)驗(yàn)與思辨的基礎(chǔ)上掌握平面的三個(gè)基本性質(zhì)及推論. 2.學(xué)會(huì)用集合語言描述空間中點(diǎn)、線、面之間的關(guān)系. 3.培養(yǎng)學(xué)生在文字語言、圖形語言與符號(hào)語言三種語言之間的轉(zhuǎn)化的能力. 【教學(xué)重點(diǎn)】 平面的三個(gè)基本性質(zhì). 【教學(xué)難點(diǎn)】 理解平面的三個(gè)基本性質(zhì)及其推論. 【教學(xué)方法】 這節(jié)課主要采用實(shí)例法.結(jié)
10、合學(xué)生身邊的實(shí)物,體會(huì)平面的無限延展性,并引導(dǎo)學(xué)生觀察身邊的物體以及現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出平面的三個(gè)基本性質(zhì),逐個(gè)理解其內(nèi)在的思想.同時(shí)教會(huì)學(xué)生能正確用圖形語言與符號(hào)語言表示文字語言.通過穿插有針對(duì)性的練習(xí),引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊練,及時(shí)鞏固,逐步掌握文字語言、圖形語言與符號(hào)語言三種語言之間的轉(zhuǎn)化. 【教學(xué)過程】 環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 師生互動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 導(dǎo) 入 公路、平靜的海面、教室的黑板都給我們以平面的形象. 你還能從生活中舉出類似平面的物體嗎? 教師呈現(xiàn)平面的圖片,學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)找出具有平面特點(diǎn)的實(shí)例. 從學(xué)生身邊的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),對(duì)平面加以描述而不是定義,引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.
11、 新 課 新 課 新 課 1.平面 幾何里所說的“平面”就是從桌面等物體中抽象出來的,但是,幾何里的平面是無限延展的. 2.平面的表示方法 常把希臘字母a,β,g等寫在代表平面的平行四邊形的一個(gè)角上來表示平面,如平面a、平面β等;也可以用代表平面的四邊形的四個(gè)頂點(diǎn),或者相對(duì)的兩個(gè)
12、頂點(diǎn)的大寫英文字母作為這個(gè)平面的名稱. 基本性質(zhì)1 如果一條直線上有兩點(diǎn)在一個(gè)平面內(nèi),那么這條直線上所有的點(diǎn)都在這個(gè)平面內(nèi). B A a 練習(xí)一 在正方體ABCD-A1B1C1D1中,判斷下列命題是否正確,并明理由: (1)直線AC1在平面CC1B1B內(nèi); (2)直線BC1在平面CC1B1B內(nèi). 平面內(nèi)有無數(shù)個(gè)點(diǎn),平面可以看成點(diǎn)的集合.點(diǎn)在平面內(nèi)和點(diǎn)在平面外都可以用元素與集合的屬于、不屬于來表示. 基本性質(zhì)1可表示為:如果Aa,Ba,那么直線AB a. 利用這個(gè)性質(zhì),可以判斷一條直線是否在一個(gè)平面內(nèi). 位置關(guān)系的符號(hào)表示: 位 置 關(guān) 系
13、 符 號(hào) 表 示 點(diǎn) P 在直線 AB 上 P AB 點(diǎn) C 不在直線 AB 上 C AB 點(diǎn) M 在平面 AC 內(nèi) M 平面 AC 點(diǎn) A 不在平面 AC 內(nèi) A 平面 AC 直線 AB 與直線 BC 交于點(diǎn) B AB ∩ BC=B 直線 AB 在平面 AC 內(nèi) AB 平面 AC 直線 AA不在平面 AC 內(nèi) AA 平面 AC 基本性質(zhì)2 如果兩個(gè)不重合的平面有一個(gè)公共點(diǎn),那么它們有且只有一條過該點(diǎn)的公共直線. a A a b 練習(xí)二 觀察長(zhǎng)方體,你能發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方體中兩個(gè)相交平面的公共直線嗎? 基本性質(zhì)3
14、 過不在一條直線上的三點(diǎn),有且只有一個(gè)平面. 推論1 經(jīng)過一條直線和直線外的一點(diǎn),有且只有一個(gè)平面. 推論2 經(jīng)過兩條相交直線,有且只有一個(gè)平面. 推論3 經(jīng)過兩條平行直線,有且只有一個(gè)平面. 練習(xí)三 在正方體ABCD-A1B1C1D1中,O 是 AC 的中點(diǎn).判斷下列命題是否正確,并說明理由: (1) 由點(diǎn)A,O,C可以確定一個(gè)平面; (2) 由A,C1,B1確定的平面是平面 ADC1B1; (3) 由 A,C1,B1確定的平面與由A,D,C1 確定的平面是同一個(gè)平面. 教師從初中的點(diǎn)、線、面開始說起,逐步過渡到平面
15、,并教會(huì)學(xué)生怎樣表示平面. 師:如果直線 l 與平面a有兩個(gè)公共點(diǎn),直線 l 是否在平面a內(nèi)? 生:是. 學(xué)生個(gè)別口答,其他學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià),教師解決有爭(zhēng)議的知識(shí)點(diǎn). 運(yùn)用集合的符號(hào)表示點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系. 學(xué)生觀察理解,條件容許時(shí)可作為練習(xí),讓學(xué)生分小組討論完成. 教師講解基本性質(zhì)2,同時(shí)教會(huì)學(xué)生怎樣畫兩個(gè)平面相交. 學(xué)生觀察長(zhǎng)方體,回答問題. 教師創(chuàng)設(shè)實(shí)際情境: 生活中經(jīng)??吹接萌羌苤握障鄼C(jī). 并讓學(xué)生找出生活中類
16、似的現(xiàn)象.例如自行車、門等. 教師強(qiáng)調(diào)存在性和唯一性. 學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,理解三個(gè)推論. 教師逐個(gè)結(jié)合學(xué)生身邊的現(xiàn)象或?qū)嵗v解三個(gè)推論.如教師可結(jié)合學(xué)生身邊熟悉的現(xiàn)象,提出問題:木匠用兩根細(xì)繩分別沿桌子四條腿底端的對(duì)角線拉直,以判斷桌子四條腿的底端是在同一平面內(nèi),其依據(jù)是什么? 學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解決. 學(xué)生通過點(diǎn)與線的關(guān)系聯(lián)想到點(diǎn)、線與面的關(guān)系. 培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)想的能力. 通過動(dòng)畫演示提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,活躍學(xué)生的思維. 學(xué)生在實(shí)際討論中鞏固平面的基本性質(zhì)1. 學(xué)生體會(huì)三種語言符
17、號(hào)的聯(lián)系與區(qū)別. 教師結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生. 在這個(gè)過程中,逐步培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力. 學(xué)生體驗(yàn)生活中處處存在數(shù)學(xué)知識(shí). 學(xué)生對(duì)于“有且只有一個(gè)”進(jìn)行理解. 小 結(jié) 1. 平面的基本性質(zhì)1以及推論1. 2. 平面的基本性質(zhì)2以及推論2. 3. 平面的基本性質(zhì)3以及推論3. 作 業(yè) 教材 P113練習(xí)B組第2題. 9.2.1空間中的平行直線 【教學(xué)目標(biāo)】 1. 掌握平行線的基本性質(zhì),了解空間四邊形的定義. 2. 了解
18、空間中圖形平移的定義,理解空間中圖形平移的性質(zhì). 3. 滲透數(shù)形結(jié)合思想,滲透由平面到空間的轉(zhuǎn)換思想,培養(yǎng)學(xué)生觀察分析、空間想象的能力. 【教學(xué)重點(diǎn)】 平行線的基本性質(zhì). 【教學(xué)難點(diǎn)】 空間中圖形平移的性質(zhì). 【教學(xué)方法】 這節(jié)課主要采用實(shí)物演示法.教師通過實(shí)物或模型演示,幫助學(xué)生理解平行線的性質(zhì),以及空間四邊形的概念,培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力.通過證明題,向?qū)W生滲透將立體問題轉(zhuǎn)化為平面問題來解決的思想. 【教學(xué)過程】 環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 師生互動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 導(dǎo) 入 1.平行線的定義. 2.平面幾何中的平行公理. 3.平行
19、線的傳遞性. 4.空間中的直線是否也具有類似的平行公理、平行線的傳遞性呢? 師:在平面幾何中,平行線的定義是什么? 生:在同一平面內(nèi)不相交的兩條直線叫做平行線. 師:這個(gè)定義在立體幾何中不變.但需特別注意“在同一平面內(nèi)”. 過直線外一點(diǎn)有幾條直線和這條直線平行? 生:過直線外一點(diǎn)有且只有一條直線和這條直線平行. 師:在同一平面內(nèi),如果兩條直線都和第三條直線平行,那么這兩條直線是否互相平行? 生:是. 師:這是平面中平行直線的傳遞性. 提出新問題,引出空間中的平行直線. 復(fù)習(xí)舊知,引出新知,由平面推廣到空間,激發(fā)學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣.
20、 新 課 新 課 新 課 1.平行線的基本性質(zhì) 平行公理:過直線外一點(diǎn)有且只有一條直線和這條直線平行. 空間平行線的傳遞性:平行于同一條直線的兩條直線互相平行. 即如果直線 a // b,c // b,則 a // c. 如下圖所示. a b c A C B D A
21、C B D 2.空間四邊形的定義 如圖所示,順次連接不共面的四點(diǎn) A,B,C,D 所構(gòu)成的圖形,叫做空間四邊形: 每個(gè)點(diǎn)叫做空間四邊形的頂點(diǎn); 相鄰頂點(diǎn)間的線段叫做空間四邊形的邊; 連接不相鄰的頂點(diǎn)的線段叫做這個(gè)空間四邊形的對(duì)角線. 空間四邊形用表示頂點(diǎn)的四個(gè)字母表示.例如,圖中的四邊形可以表示為空間四邊形 ABCD,線段 AC,BD 是它的對(duì)角線. 例 如圖所示,已知空間四邊形 ABCD中,E,F(xiàn),G,H 分別是邊 AB,BC,CD,DA 的中點(diǎn). A B C D G H F E 求證:四邊形 EFGH 是平行四邊形.
22、 證明 連接 BD,在△ABD中,因?yàn)镋,H分別是AB,AD的中點(diǎn),所以 EH // BD,EH=BD. 同理FG // BD,且FG=BD. 所以EH // FG,EH=FG.因此四邊形 EFGH 是平行四邊形. 2.空間中圖形的平移 如果空間圖形 F 中的所有點(diǎn)都沿同一方向移動(dòng)相同的距離到 F 的位置,則就說圖形 F 在空間中作了一次平移(如圖). F F 空間圖形平移的性質(zhì):圖形平移后與原圖形相等.對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)的距離和對(duì)應(yīng)角保持不變. A D E B C A D E B C 如下圖,將 △ADE 平移到 △A D E 的位置,對(duì)
23、應(yīng)邊是否相等?對(duì)應(yīng)角是否相等? 拓展:如果一個(gè)角(A)的兩邊與另一個(gè)角(A )的兩邊方向相同,則A=A . 練習(xí) 1.判斷題: (1)如果ABC=ABC,且AB//AB,則 AC//AC; (2)如果ABC與ABC 的兩條邊分別平行,則ABC=ABC. 2.作線段AB,然后把AB沿與射線AB成60角的方向平移3 cm到AB,證明AB=AB. 3.試一試: 把一張長(zhǎng)方形的紙對(duì)折兩次,打開以后如圖所示,說明為什么這些折痕是互相平行的. 師:這條性質(zhì)同樣也可推廣到空間,作為空間中平行直線的基本性質(zhì). 教師出示長(zhǎng)方體模
24、型,或以教室中的實(shí)物為例,讓學(xué)生理解 空間平行線的傳遞性. 教師通過折紙,講解空間四邊形的各個(gè)概念,然后教學(xué)生如何畫圖表示空間四邊形. 平行四邊形都有哪些判定的方法呢? 學(xué)生思考后,說出平行四邊形的幾種判定方法,教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已知條件總結(jié)出證明四邊形 EFGH 是平行四邊形用“一組對(duì)邊平行且相等”. 教師小結(jié):將立體問題轉(zhuǎn)化到平面ABD,平面BCD中,再利用平面幾何的知識(shí)解決. 教師把三角板緊貼在黑板上,畫出其初始位置,再沿一個(gè)方向移動(dòng).
25、 學(xué)生分組討論,教師通過課件動(dòng)畫演示,然后歸納總結(jié). 師:如圖,已知A的兩邊與A 的兩邊方向分別相同,是否有A=A ? A B C A B C 學(xué)生討論,回答. 教師點(diǎn)評(píng). 學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)立體幾何,空間想象能力較差,教師盡可能利用模型或?qū)嵨镏v解新的概念,然后由實(shí)物到圖示,使學(xué)生對(duì)平行線的認(rèn)識(shí)由平面擴(kuò)展到空間. 通過折紙使學(xué)生對(duì)圖形的認(rèn)識(shí)從平面逐步上升到空間. 剛開始學(xué)習(xí)立體幾何時(shí),很多學(xué)生看不懂立體圖形.教師邊畫圖邊提問,幫助學(xué)生看明白圖示,有助于培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力
26、,同時(shí)潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生將立體問題轉(zhuǎn)化為平面問題. 動(dòng)手演示,利于學(xué)生理解. 幫助學(xué)生理解空間圖形平移的性質(zhì).如,再把三角板在空中平移并講解. 本問題是難點(diǎn),有些學(xué)生受平面幾何知識(shí)影響,會(huì)很容易想到平面圖形,不能很快接受立體幾何知識(shí)并用來解決這類問題,需要教師引導(dǎo)分析. 學(xué)習(xí)新知后緊跟練習(xí)有利于幫助學(xué)生更好的梳理和總結(jié)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容.有利于教師檢驗(yàn)學(xué)生的掌握情況. 小 結(jié) 1.平行線的基本性質(zhì),平行線的傳遞性. 2.空間四邊形的概念. 3.空間中圖形的平移. 師生合作.
27、梳理總結(jié)也可針對(duì)學(xué)生薄弱或易錯(cuò)處進(jìn)行強(qiáng)調(diào)和總結(jié). 作 業(yè) 教材P116練習(xí)A組第2題; 教材P117練習(xí)B組第2題. 鞏固拓展. 9.2.2 異面直線 【教學(xué)目標(biāo)】 1. 理解異面直線的定義,會(huì)判定兩條直線是否為異面直線,會(huì)求異面直線的夾角. 2. 培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)形結(jié)合的方法解決問題.注重培養(yǎng)學(xué)生的作圖、讀圖的能力. 3. 培養(yǎng)學(xué)生勇于發(fā)現(xiàn)、勇于探索、勇于創(chuàng)新的精神;培養(yǎng)合作交流等良好品質(zhì). 【教學(xué)重點(diǎn)】 異面直線的判定. 【教學(xué)難點(diǎn)】 異面直線的夾角. 【教學(xué)方法】 這節(jié)課主要采用實(shí)物演示法和類比教學(xué)法.先通過大量實(shí)例給學(xué)生以直觀感知,再由平面幾何
28、兩直線的位置關(guān)系引出異面直線的概念,由平面內(nèi)兩直線的夾角引出異面直線的夾角,并通過題目加深對(duì)各概念的理解. 【教學(xué)過程】 環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 師生互動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 導(dǎo) 入 平面內(nèi)兩條直線的位置關(guān)系只有平行和相交兩種. 提出新問題:空間兩條直線的位置關(guān)系有哪些呢? D C 觀察如圖所示的正方體 ABCD-ABCD,棱AA與BC所在的兩條直線是否相交、是否平行? A B D C’ B A 師:如果沒有特別說明,一般我們說兩條直線是指不重合的兩條直線.平面內(nèi)兩條直線的位置關(guān)系有哪幾種? 生:平行和相交兩種.
29、 師:在空間,除平行和相交外,兩條直線還有另外的位置關(guān)系嗎? 學(xué)生用兩支鉛筆探究?jī)芍本€的位置關(guān)系.教師找學(xué)生上臺(tái)演示. 觀察正方體模型. 教師強(qiáng)調(diào),既不相交也不平行的兩條直線,它們一定不會(huì)共面,所以稱它們?yōu)楫惷嬷本€. 你還能在教室中找出其它異面直線嗎? 給出本節(jié)課課題. 先通過大量實(shí)例給學(xué)生以直觀感知,再由平面幾何知識(shí)解決不了的矛盾引出新的概念. 新 課 新 課
30、 新 課 1.異面直線的定義 我們把不同在任何一個(gè)平面內(nèi)的兩條直線叫做異面直線. 小結(jié):空間中,兩直線的位置關(guān)系:平行、相交或異面. 2.異面直線的判定方法 連接平面內(nèi)一點(diǎn)與平面外一點(diǎn)的直線和這個(gè)平面內(nèi)不經(jīng)過該點(diǎn)的任意直線是異面直線,如圖所示. A a l B 3.異面直線的夾角 如圖,已知空間中兩條不平行的直線 a,b,經(jīng)過空間中任一點(diǎn) O,作直線 a // a,b // b,根據(jù)角平移的性質(zhì),a 和 b 所成角的大小和點(diǎn) O 的選擇無
31、關(guān).我們把 a 和 b 所成的銳角(或直角)叫做直線 a,b所成的角或夾角. a b O a a b 如果兩條直線平行,我們說它們所成的角或夾角為0. 如果兩條異面直線所成的角是直角,我們就說兩條異面直線互相垂直.兩條異面直線 a,b互相垂直,記作 a ^ b. 例 如圖所示的是正方體 ABCD-ABCD: (1) 哪些棱所在的直線與直線 BA 是異面直線? (2) 求直線BA 與 CC 所成的角的度數(shù); D C (3) 哪些棱所在的直線與直線 AA 垂直. A B D C B A 解
32、(1) 由異面直線的判定方法可知,與直線 BA 成異面直線的有直線 BC,AD, CC,DC,DC,DD; (2) 因?yàn)锽B // CC,所以BBA 等于異面直線 BA 與 CC 所成的角,由此得 BA 與 CC 所成的角為45o; (3) 直線 AB,BC,CD,DA,AB,BC,CD,DA 都與直線 AA 垂直. 練習(xí) 1.判斷題: (1)若直線a平面a ,直線b平面a,則a與b成異面直線; (2)若直線a平面a ,直線b平面a,則a與b相交或平行; (3)過直線外一點(diǎn)只可作一條直線與已知直線垂直. A B C D A B C D 2.如圖,在正方體A
33、BCD-ABCD 中:填空: (1)直線AB與CD是 直線,直線AB與CD所成的角= ; (2)直線BC與CD是 直線,直線BC與CD所成的角= ; (3)直線AB與BC是 直線,直線AB與BC 所成的角= . 3.已知A,B,C,D是空間中的四個(gè)點(diǎn),且AB,CD是異面直線,則AC,BD一定是異面直線嗎?為什么? 教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié).以表格形式呈現(xiàn)(見課件). 教師同時(shí)強(qiáng)調(diào):既不平行也不相交的兩條直線的關(guān)系是異面直線.這也是異面直線的判定方法之一.
34、 復(fù)習(xí)平面幾何中兩直線夾角的定義,順利引出異面直線的夾角. 為了簡(jiǎn)便,點(diǎn) O 常取在兩條異面直線中的一條上,如下圖所示. a a b a O 想一想:如果 a // b,a ^ c,那么 b 是否垂直 c? (1)可以用既不平行也不相交的判定方法來列舉,列舉時(shí)做到不重不漏; (2)直線BA 與 CC 的位置關(guān)系是什么?所成的角是哪一個(gè)? (3)與直線 AA 相交且垂直的棱有哪些? 師生共同完成. 培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)和表達(dá)能力.
35、 異面直線的夾角定義學(xué)生難以理解,先復(fù)習(xí)平面知識(shí)再擴(kuò)展到立體知識(shí),便于學(xué)生掌握. 通過教師的問題引導(dǎo)學(xué)生自己解題,培養(yǎng)學(xué)生解題的嚴(yán)謹(jǐn)性和條理性. 學(xué)習(xí)新知后緊跟練習(xí)有利于幫助學(xué)生更好的梳理和總結(jié)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容.有利于教師檢驗(yàn)學(xué)生的掌握情況. 小 結(jié) 1.異面直線的定義,會(huì)判定兩條直線的位置關(guān)系. 2.會(huì)求異面直線的夾角. 采取學(xué)生總結(jié),教師補(bǔ)充的形式進(jìn)行. 梳理總結(jié)也可
36、針對(duì)學(xué)生薄弱或易錯(cuò)處進(jìn)行強(qiáng)調(diào)和總結(jié). 作 業(yè) 教材P125習(xí)題第2題. 鞏固概念. 9.2.3 直線與平面平行 【教學(xué)目標(biāo)】 1. 掌握空間直線和平面的位置關(guān)系. 2. 掌握直線和平面平行的判定定理,性質(zhì)定理;并能利用定理進(jìn)行簡(jiǎn)單的證明. 3. 通過動(dòng)手,培養(yǎng)學(xué)生勇于實(shí)踐、合理推理的能力,并使學(xué)生樹立將空間問題向平面問題轉(zhuǎn)化的思想,體會(huì)數(shù)學(xué)來源于生活,并服務(wù)于生活. 【教學(xué)重點(diǎn)】 直線與平面平行的判定定理,性質(zhì)定理. 【教學(xué)難點(diǎn)】 直線與平面平行的判定定理,性質(zhì)定理的理解和應(yīng)用. 【教學(xué)方法】 主要采用講練結(jié)合法.通過動(dòng)手實(shí)踐,引導(dǎo)學(xué)生“實(shí)踐—觀察—
37、猜想—?dú)w納”,得出直線與平面的位置關(guān)系,判斷定理和性質(zhì)定理.利用文字語言,符號(hào)語言和圖形語言的相互轉(zhuǎn)化,深化對(duì)定理的理解,通過例題,使學(xué)生明確定理應(yīng)用的關(guān)鍵,培養(yǎng)學(xué)生將立體問題轉(zhuǎn)化為平面問題的解題思想. 【教學(xué)過程】 環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 師生互動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 導(dǎo) 入 1.學(xué)生動(dòng)手探究,感受直線和平面的位置關(guān)系. 2.根據(jù)公共點(diǎn)的情況,對(duì)直線和平面的位置關(guān)系進(jìn)行分類. C D A B D C A B 把一支筆看成一條直線,把課本看成一個(gè)平面,師生共同演示直線和平面的位置關(guān)系. 師:觀察如圖所示的長(zhǎng)方體 ABCD-ABCD,下列
38、各組中的直線與平面有幾個(gè)公共點(diǎn): (1) 棱 AB (或 AD )所在的直線與平面 AC; (2) 棱AA (或?qū)蔷€ AC)所在的直線與平面 AC; (3) 棱 AB (或 AD )所在的直線與平面 AC. 學(xué)生觀察并回答. 通過動(dòng)手實(shí)踐,實(shí)物演示,使學(xué)生的思維興奮點(diǎn)很快集中,體會(huì)數(shù)學(xué)來源于生活,并服務(wù)于生活. 引導(dǎo)學(xué)生“實(shí)踐—觀察—猜想—?dú)w納”,得出直線與平面的位置關(guān)系. 新 課
39、 一、直線和平面的位置關(guān)系: 1.直線在平面內(nèi):直線與平面有無數(shù)個(gè)公共點(diǎn). 2.直線與平面相交:直線與平面只有一個(gè)公共點(diǎn).這個(gè)公共點(diǎn)叫做直線與平面的交點(diǎn). 3.直線與平面平行:直線與平面沒有公共點(diǎn). 我們把直線與平面相交或平行的情況統(tǒng)稱為直線在平面外,符號(hào)表示:aa. 問題:如圖,直線 m 在平面 a 內(nèi),讓m沿某個(gè)方向平移出平面a 到直線 l 的位置.直線l與平面a 的位置關(guān)系是什么? l m a 直線 l 平行于平面a,記作l//a. 二、直線與平面平行的判定定理 如果一個(gè)平面外的一條直線和平面內(nèi)的一條直線平行,
40、那么這條直線和這個(gè)平面平行. 用符號(hào)表示為: 若 a a,b a,且 a // b,則 a // a. 如圖所示. a a b 直線與平面平行的判定定理在生活中的應(yīng)用. 一般畫法: 通常把表示直線的線段畫在表示平面的平行四邊形的外面,并且使它與平行四邊形和一邊平行或與平行四邊形內(nèi)的一條線段平行. l a a l m 三、直線與平面平行的性質(zhì)定理 如果一條直線和一個(gè)平面平行,經(jīng)過這條直線的平面和這個(gè)平面相交,那么這條直線就和兩平面的交線平行. 已知:l // a,l b,a ∩ b=m
41、 (下圖), l m a b 求證:l // m. 例 已知:空間四邊形 ABCD,E,F(xiàn) 分別是 AB,AD 的中點(diǎn)(如圖). A B C D E F 求證:EF // 平面 BCD. 證明:連結(jié) BD,在 △ABD 中, 因?yàn)? E,F(xiàn) 分別是 AB,AD 的中點(diǎn), 所以 EF // BD. 又因?yàn)? BD 是平面 ABD 與平面 BCD 的交線,EF 平面 BCD, 所以 EF // 平面 BCD. 練習(xí): 1.如圖所示長(zhǎng)方體中: A A
42、B D C B C D (1)與直線AB平行的平面有 ; (2)與直線AA 平行的平面有 ; (3)與直線AD平行的平面有 . 2.下列命題是否正確,并說明理由: (1)如果一條直線不在平面內(nèi),則這條直線就與這個(gè)平面平行; (2)過直線外一點(diǎn),可以作無數(shù)個(gè)平面與這條直線平行; (3)如果一條直線與一個(gè)平面平行,則它與這個(gè)平面內(nèi)的任何直線平行. 師:給出定義,并利用表格對(duì)比說明三種位置關(guān)系(見課件). 生:理解并記憶. 師:直線l與直線m的位置關(guān)系是什么? 生:l//m.
43、 師:直線l與平面 a 有幾個(gè)公共點(diǎn)? 生:l//m直線l與平面 a 沒有公共點(diǎn). 直線l與平面 a 的位置關(guān)系是什么? 生:直線 l 平行于平面a,即 l // a. 師:由此我們歸納出直線與平面平行的判定定理. 教師邊畫圖邊強(qiáng)調(diào)定理中的關(guān)鍵詞語. 師:平常用平行吊線掛燈管就利用上述性質(zhì),只要兩根吊線平行且等長(zhǎng),則燈管就和天花板平行.你還能舉出例子嗎? 生:討論思考.(如半開的門,打開一半的書等等) 師講解畫圖方法. 生練習(xí)畫圖. 教師邊畫圖邊強(qiáng)調(diào)定理中的關(guān)鍵詞語.
44、 師:觀察圖形,找出我們要證明EF與平面 BCD內(nèi)的哪條線平行呢? 生:BD 教師可先讓學(xué)生自己試著去寫證明過程,最后師生統(tǒng)一訂正,教師給出具體步驟. 師生共同反思:(1)判定定理的實(shí)質(zhì); (2)定理的三個(gè)條件缺一不可:面內(nèi)、面外、平行; (3)運(yùn)用定理證明關(guān)鍵是在面內(nèi)找一條直線和已知直線平行. 學(xué)生搶答.教師點(diǎn)評(píng). 通過表格歸納,有利于學(xué)生將知識(shí)條理化,便于記憶. 從文字語言,符號(hào)語言,圖形語言三個(gè)方面來描述定義,深化對(duì)定義的理解. 利用文字語言,符號(hào)語言和圖形語言的相互轉(zhuǎn)化,有助于學(xué)生理解定理的本質(zhì),明確
45、利用定理證明的關(guān)鍵. 通過生活實(shí)例的引入,可幫助學(xué)生理解直線與平面平行的判定定理,再次體會(huì)數(shù)學(xué)來源于生活,并服務(wù)于生活. 利用文字語言,符號(hào)語言和圖形語言的相互轉(zhuǎn)化,有助于學(xué)生理解定理的本質(zhì),明確利用定理證明的關(guān)鍵. 雖然學(xué)生已知線面平行的判定定理,但認(rèn)識(shí)還是不深刻,通過例題再次鞏固. 以學(xué)生為主,完成證明任務(wù),以便進(jìn)一步理解線面平行的判定定理. 學(xué)習(xí)新知后緊跟練習(xí)有利于幫助學(xué)生更好的梳理和總結(jié)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容.有利于教師檢驗(yàn)學(xué)生的掌握情況. 小 結(jié) 1. 空間直線和與平面的位置關(guān)系; 2. 直線和平
46、面平行的判定定理,性質(zhì)定理;并能利用定理進(jìn)行簡(jiǎn)單的證明. 教師可引導(dǎo)學(xué)生通過教室的實(shí)物把本節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行小結(jié). 通過動(dòng)手,借助實(shí)物總結(jié),培養(yǎng)學(xué)生勇于實(shí)踐的精神和總結(jié)表達(dá)的能力,并再次體會(huì)數(shù)學(xué)來源于生活,并服務(wù)于生活. 作 業(yè) 教材 P 122,練習(xí) B 組第1,2題. 鞏固定理,理解定理. 9.2.4 平面與平面的平行關(guān)系 【教學(xué)目標(biāo)】 1.掌握平面與平面的位置關(guān)系的分類.掌握平面與平面平行的判定定理和性質(zhì)定理,并會(huì)簡(jiǎn)單應(yīng)用. 2.通過直觀演示,提高學(xué)生的空間想象能力. 3.通過動(dòng)手探究,體驗(yàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的快樂,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,初步培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí). 【教學(xué)重點(diǎn)
47、】 平面與平面平行的判定定理和性質(zhì)定理. 【教學(xué)難點(diǎn)】 平面與平面平行的判定定理和性質(zhì)定理的應(yīng)用. 【教學(xué)方法】 主要采用講練結(jié)合法.通過動(dòng)手實(shí)踐,引導(dǎo)學(xué)生“實(shí)踐—觀察—猜想—?dú)w納”,得出平面與平面的位置關(guān)系的判定定理和性質(zhì)定理.利用文字語言、符號(hào)語言和圖形語言的相互轉(zhuǎn)化,深化對(duì)定理的理解,通過例題,使學(xué)生明確定理應(yīng)用的關(guān)鍵,培養(yǎng)學(xué)生將立體問題轉(zhuǎn)化為平面問題的解題思想. 【教學(xué)過程】 環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 師生互動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 導(dǎo) 入 學(xué)生觀察長(zhǎng)方體,感受平面與平面的位置關(guān)系.并根據(jù)公共點(diǎn)的情況,對(duì)平面與平面的位置關(guān)系進(jìn)行分類. C D D C B B A
48、 A 師:觀察如圖所示的長(zhǎng)方體 ABCD-ABCD,下列各組中的兩個(gè)平面有幾個(gè)公共點(diǎn): (1) 平面ABCD與平面ABCD; (2) 平面ABBA 與平面ABCD. 學(xué)生觀察并回答. 由實(shí)例感知上升到理性分類. 新 課 新 課 新 課
49、 新 課 1. 平面與平面的位置關(guān)系 如果兩個(gè)平面沒有公共點(diǎn),則稱這兩個(gè)平面平行. 如果兩個(gè)平面有一個(gè)公共點(diǎn),那么由基本性質(zhì)2可知,它們相交于經(jīng)過這點(diǎn)的一條直線,這時(shí),我們就說這兩個(gè)平面相交. 平面與平面的位置關(guān)系如下表所示: 位置關(guān)系 兩平面平行 兩平面相交 公 共 點(diǎn) 沒有公共點(diǎn) 有一條公共直線 符號(hào)表示 a // b a ∩ b=a 圖形表示 a b a a b
50、 問題1 如圖,在平面 a 內(nèi),作兩條相交直線 a,b,并且 a ∩ b=P,將直線 a,b 同時(shí)平移出平面a 到直線a,b 的位置,a ∩ b =P ,相交直線a,b 所確定的平面記為平面 b.平面 a 與平面 b 的位置關(guān)系是什么? a b P P b a b a 2.平面與平面平行的判定定理 判定定理 如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條相交直線分別平行于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行. 用符號(hào)表示為: 若 ab,bb,a∩b=P,a//a,b //a,則b//a. 利用平面與平面平行的判定定理,我們可以得到: 推論 如果一個(gè)平面內(nèi)有兩
51、條相交直線分別平行于另一個(gè)平面內(nèi)的兩條直線,則這兩個(gè)平面平行. 用符號(hào)表示為: 如果a a,b a,a ∩ b=P,a b,b b,a // a,b // b,那么a // b . 2. 平面與平面平行的性質(zhì)定理 問題2 如圖,a // b,g ∩a=a,g ∩b=b,那么直線a,b的位置關(guān)系是什么? b a g a b 性質(zhì)定理 如果兩個(gè)平行平面同時(shí)與第三個(gè)平面相交,則它們的交線平行. 舉例:觀察長(zhǎng)方體的教室,天花板面與地面是平行的.一個(gè)墻面分別與天花板面、地面相交所得到的兩條直線是平行的. 例1 已知
52、空間四邊形PABC,連接PB,AC,且D,E,F(xiàn)分別是棱PA,PB,PC的中點(diǎn)(如圖). 求證:平面 DEF // 平面 ABC. B A E C D F P 證明 在△PAB中,因?yàn)镈,E分別是PA,PB的中點(diǎn),所以 DE // AB. 又因?yàn)镈E 平面ABC,所以 DE // 平面ABC. 同理EF // 平面ABC. 又因?yàn)镈E∩EF=E,AB∩BC=B,所以 平面DEF//平面ABC. 例2 已知平面a //平面b,AB和CD為夾在a,b 間的平行線段(如圖). 求證:AB=CD(即夾在兩個(gè)平行平面間的兩條平行線段相等).
53、 a b D A B C 證明:連接AD,BC. 因?yàn)锳B//CD,所以AB和CD確定平面AC. 又因?yàn)? 平面AC∩a=AD,平面AC∩b=BC,a // b, 所以 AD//BC,從而ABCD是平行四邊形. 因此AB=CD. 例3 已知平面a //平面b //平面g,且兩條直線l,m分別與平面a,b,g 相交于點(diǎn)A,B,C和點(diǎn)D,E,F(xiàn)(如圖). 求證:=. a b A C g F B D E G 證明 連接DC,與平面b相交于點(diǎn)G,則平面FCD與平面a,b分別相交于直線GE,CF. 因?yàn)閍 /
54、/ b ,b // g,所以 BG //AD,GE //CF. 因此=,=,所以 = . 本例結(jié)果通??蓴⑹鰹椋簝蓷l相交直線被三個(gè)平行平面所截,截得的對(duì)應(yīng)的線段成比例. 練習(xí) 1.判斷下列命題的真假; (1)如果兩個(gè)平面不相交,那么它們就沒有共公點(diǎn); (2)如果一個(gè)平面內(nèi)的兩條直線平行于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行; (3)如果一個(gè)平面內(nèi)的任何一條直線都平行于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行; (4)已知兩個(gè)平行平面中的一個(gè)平面內(nèi)有一條直線,則在另一個(gè)平面內(nèi)有且只有一條直線與已知直線平行; (5)分別在兩個(gè)平面內(nèi)的兩條直線平行. (6)過平面外一點(diǎn),有且只有一個(gè)平面
55、與這個(gè)平面平行; (7)過平面外一條直線,有且只有一個(gè)平面與這個(gè)平面平行; 2.已知長(zhǎng)方體 ABCD-ABCD (如圖). C D A 求證:平面 ABD // 平面 BCD. B A D C B 師:如果沒有特別說明,一般我們說兩個(gè)平面是指不重合的兩個(gè)平面. 給出定義,并利用表格對(duì)比說明兩種位置關(guān)系(見課件). 學(xué)生理解并記憶. 師:畫法.在畫兩個(gè)平行平面時(shí),通常把表示這兩個(gè)平面的平行四邊形的相鄰兩邊分別畫成平行線. 復(fù)習(xí)線面平行的判定定理. 師:直線a與平面a什么關(guān)系?b與平面a什么關(guān)系? 生:a// a,b// a.
56、師:由相交直線a與b′確定的平面b與平面a什么關(guān)系? 生:b // a, 教師邊畫圖邊強(qiáng)調(diào)定理中的關(guān)鍵詞語:“平面內(nèi)”“兩條相交直線”. 師:a,b分別在兩個(gè)平行平面a,b內(nèi),它們有沒有公共點(diǎn)? 生:沒有. 師:a,b都在平面 g 內(nèi)嗎? 生:在. 師:直線a,b的位置關(guān)系是什么? 生:平行. 師:由此可得到面面平行的性質(zhì)定理. 師:你能舉出類似的例子嗎? 生:思考并舉例. 教師畫完空間四邊形PABC,連接PB,AC后,問:圖中有哪幾個(gè)平面? 生:平面PAB,平面PBC,平面PAC,平面ABC. 連接D,E
57、,F(xiàn)后,師再問:要證面DEF //面 ABC,怎么證? 師:已知AB//CD,要證AB=CD.說明四邊形ABCD是什么圖形? 生:平行四邊形. 師:要證ABCD是平行四邊形,已知AB//CD,還要證什么? 生:AD//BC. 師:已知中還有什么條件? 生:a //b. 師:由平面a//b 要證AD//BC,用什么定理? 師:兩條直線l,m一定共面嗎? 生:不一定. 師:能不能連接A,D和B,E,來證明AD//BE?為什么? 生:不能.因?yàn)锳D與BE可能是異面直線. 師:連接D
58、,C后,除平面a,b,g 外,圖中還有哪幾個(gè)平面? 進(jìn)一步分析如何應(yīng)用平面與平面平行的性質(zhì)定理. 學(xué)生搶答.教師點(diǎn)評(píng). 教師簡(jiǎn)單點(diǎn)撥,學(xué)生自行解決,教師巡視并加以指導(dǎo),同時(shí)請(qǐng)兩名學(xué)生板演. 通過表格歸納,有利于學(xué)生將知識(shí)條理化,便于記憶. 從文字語言、圖形語言和符號(hào)語言三方面加深對(duì)位置關(guān)系的理解. 采用直觀操作和教師問題引導(dǎo)下的思辨論證,歸納出平面與平面平行的判定定理,比直接給出定理,更符合學(xué)生的特點(diǎn),容易被學(xué)生接受. 利用文字語言、符號(hào)語言和圖形語言的
59、相互轉(zhuǎn)化,有助于學(xué)生理解定理的本質(zhì),明確利用定理證明的關(guān)鍵. 教師為突破難點(diǎn)設(shè)計(jì)了幾個(gè)問題,把主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,使學(xué)生在自主探索中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題. 通過實(shí)例的分析,加深對(duì)定理的理解,體會(huì)生活中處處有數(shù)學(xué). 求證兩平面平行,題目不必過難,重點(diǎn)在于理解面面平行的性質(zhì)定理. 教師邊畫圖邊提問,幫助學(xué)生看明白圖示,有助于培養(yǎng)學(xué)生將立體問題轉(zhuǎn)化為平面問題的解題能力. 從要證的結(jié)論出發(fā),教師用問題一步步引導(dǎo)學(xué)生分析證明思路.
60、從學(xué)生易犯的錯(cuò)誤入手,分析連接DC的必要性.然后分析如何應(yīng)用面面平行的性質(zhì)定理? 通過練習(xí)可檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)本節(jié)課的掌握情況,以便于老師能針對(duì)學(xué)生薄弱或易錯(cuò)處強(qiáng)調(diào)總結(jié). 再次鞏固證面面平行的思路與步驟. 小 結(jié) 1. 平面與平面的位置關(guān)系的分類. 2. 平面與平面平行的判定和性質(zhì),并會(huì)簡(jiǎn)單應(yīng)用定理. 師生合作. 深化理解,區(qū)別記憶. 作 業(yè) 教材P124 練習(xí)A組第2題,練習(xí)B組第3題. 鞏固拓展. 9.3.1 直線與平面垂直 【教學(xué)目標(biāo)】 1. 了解空間直
61、線與平面垂直的定義,掌握直線與平面垂直的判定定理和性質(zhì)定理,并會(huì)簡(jiǎn)單應(yīng)用. 2. 滲透由平面到空間的轉(zhuǎn)換思想,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的空間想象能力. 【教學(xué)重點(diǎn)】 直線與平面垂直的判定定理和性質(zhì)定理. 【教學(xué)難點(diǎn)】 直線與平面垂直的判定定理和性質(zhì)定理的應(yīng)用. 【教學(xué)方法】 本節(jié)主要采用講練結(jié)合法.通過學(xué)生動(dòng)手操作,由線段的一條垂直平分線在空間旋轉(zhuǎn)成垂直平分面,在此基礎(chǔ)上,定義直線與平面垂直.通過猜測(cè),說理得出線面垂直的判定定理與性質(zhì)定理,然后在例題中體驗(yàn)定理在實(shí)際生活中的應(yīng)用. 【教學(xué)過程】 環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 師生互動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 導(dǎo) 入 平面內(nèi)到兩定點(diǎn)距離相等的點(diǎn)的軌跡是連接
62、這兩點(diǎn)線段的垂直平分線. A M B l 學(xué)生操作:取一根細(xì)的直鋼絲AB,通過AB的中點(diǎn)O固定一條與AB垂直的金屬棒l,然后把金屬棒兩端放在固定的槽內(nèi).通過外力讓其旋轉(zhuǎn),觀察 l 的軌跡,看它是什么樣的圖形. 師:在平面 a 內(nèi),設(shè)l是線段AB的垂直平分線,垂足為M,到AB兩點(diǎn)距離相等的點(diǎn)是否一定在l上? 到AB兩點(diǎn)距離不相等的點(diǎn)是否一定不在l上? 學(xué)生思考后回答. 師:推廣到空間,如果A,B是空間中的兩點(diǎn),線段AB的垂直平分線有多少條?所有線段AB的垂直平分線的集合形成怎樣的圖形? 由學(xué)生初中學(xué)過的垂直平分線推廣到垂直平分面,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律. 通
63、過學(xué)生動(dòng)手操作,直觀感知垂直平分線運(yùn)動(dòng)成垂直平分面的過程,為下面定義線面垂直奠定基礎(chǔ). 新 課 新 課 新 課 1. 空間直線與平面垂直的定義 如果一條直線和一個(gè)平面內(nèi)的任何直線都垂直,我們就說這條直線與這個(gè)平面互相垂直,直線叫做平面的垂線,平面叫做直線的垂面,交點(diǎn)叫做垂足.垂線上任意一點(diǎn)到垂足間的線段,叫做這個(gè)點(diǎn)到這
64、個(gè)平面的垂線段. 畫直線與平面垂直時(shí),通常要把直線畫成和表示平面的平行四邊形的一邊垂直.如圖,直線l與平面 a 互相垂直,記作l^a. l a 實(shí)驗(yàn):如圖,將一張矩形紙片對(duì)折后略微展開,豎立在桌面上,觀察折痕與桌面關(guān)系. 我們知道,一個(gè)平面可由它所含的兩條相交直線完全確定.實(shí)際上只要檢驗(yàn)一條直線與平面內(nèi)的兩條相交直線是否垂直就可以了. 2. 直線與平面垂直的判定 判定定理 如果一條直線與一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線垂直,則該直線與此平面垂直. 用符號(hào)表示為(如下圖所示): 若 l ^ m,l ^ n,m ∩ n=A,m a,
65、n a,則 l ^ a. A l a m n 推論 如果在一組平行直線中,有一條直線垂直于平面,那么另外的直線也都垂直于這個(gè)平面. 例 有一根旗桿AB高8 m,它的頂端A掛一條10 m的繩子.拉緊繩子,并把它的下端放在地面上的兩點(diǎn)C,D(和旗桿腳不在同一條直線上).如果這兩點(diǎn)都和旗桿腳B的距離是6 m,那么旗桿就和地面垂直,為什么? 解 在△ABC和△ABD中,因?yàn)? AB=8 m,BC=BD=6 m, AC=AD=10 m, 所以 AB2+BC2=62+82=102=AC2, AB2+BD2=62+82=102=AD2. 因此 ABC= ABD=90,即 AB ^ BC,AB ^ BD. 又知B,C,D三點(diǎn)不共線,所以AB^平面BCD,即旗桿和地面垂直. 3. 直線與平面垂直的性質(zhì) 性質(zhì)定理 如果兩條直線同時(shí)垂直于一個(gè)平面,那么這兩條直線平行. 用符號(hào)表示為(如圖所示): 若 l ^ a,m ^ a,則 l // m. l m B a A 練習(xí)
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