课题。直线与平面垂直课时课型。
1新授。教学目标。
知识与技能:
1.掌握直线与直线、直线与平面垂直的定义以及直线与平面垂直的判定定理的应。
用。培养学生的空间想象能力、抽象概括能力和逻辑推理能力。
过程方法与能力:
认识空间图形的位置关系,遵循从简单的位置关系认识。
较复杂的位置关系的原则,从空间的线段垂直过渡到线面垂直,逐步培养和发展学生的几何直观和空间想象能力;在三维与二维间转化以及线面关系与线线关系的转化过程中,体现出转化的思想方法;通过判定定理和其它推论的证明以及应用,加强学生思维逻辑能力和推论论证能力的培养。
情感态度与价值观:
体验线面垂直的判定定理的发现过程和线面垂直。
的概念在实际问题中的应用,培养创新意识和数学应用意识,提高学生学习数学的兴趣,并注意在小组合作学习中培养学生的协作精神。
重点分析难点分析学法教具板书设计。
直线与平面垂直的定义,直线与平面垂直的判定定理及应用。
直线与平面垂直的定义,直线与平面垂直的判定定理及应用。
**、多**。
直线与平面垂直。
1、空间两条直线互相垂直的定义:例题。
2、直线与平面垂直的定义:
3、直线与平面垂直的判定定理:
4、推论:5、性质定理:
教学过程与内容。
一、复习。1两直线的位置关系。
师生活动。2提出问题:两直线如果相交所成角是90,则这两条直线互相垂直,若两条直。
线不相交,那么如何判断其垂直?
二、新授。一)定义:
1、空间两条直线互相垂直的定义:
如果两条直线相交于一点或平移后相交于一点,并且交角为直角,则称这两条直线互相垂直。
2、直线与平面垂直的定义:
如果一条直线(ab)和一个平面相交于点o,并且和这个平面内过交点(o)
的任何直线都垂直,就说这条直线和这个平面互相垂直。直线叫做平面的垂线,平面叫做直线的垂面,交点叫做垂足,垂线上任一点到垂足间的线段叫做这点到。
这个平面的垂线段,垂线段的o
长度叫做这点到平面的距离。
画法:画l时,l要与表示平面的平行四边形的横边垂直。
注:定义1,2知:如果一条直线垂直一个平面,那么它就和平面内的任意一条直线垂直。
二)直线与平面垂直的判定定理:
如果一条直线与平面内的两条相交直线垂直,则这条直线与这个平面垂直。已知:m,n,mnb,lm,ln,求证:l
注:此定理不需证明,但可通过三角形的折叠问题引出。
aaaabdcbdbdcbdc
问:在空间线段ab的垂直平分线有几条?分布在哪?(三)推论:
求证:如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面。
已知:l//m,l求证:m
证明:法1:在内取两条相交直线a,b,lla,lbabc
lmab
ma,mb又a,b是内两条相交直线m又l//m,法2:在内任取直线a,llama,由a的任意性知m又l//m,练习:判断题:
(1)如果一条直线和一个平面内的无数条直线都垂直,那么这条直线和这个平面垂直。(错)
2)如果一条直线和一个平面内的一条直线垂直,那么这条直线和这个平面垂。
教学过程与内容。
直。(错)3)如果一条直线和一个平面内的两条相交直线垂直,那么这条直线和这个平面垂直。(对)
4)如果一条直线和一个平面内的两条平行直线垂直,那么这条直线和这个平面垂直。(错)(四)性质定理:
如果两条直线垂直于同一个平面,那么这两条直线平行。已知:直线l平面,直线m平面,垂足分别为a、b求证:l//m
证明:假设l与m不平行,设lo,过o作l//m
师生活动。llaom
ml过l,l确定的平面为,a
l,lla,la
因在同一平面内,过一点有且只有一条直线垂直于已知直线,所以l,l重合。例题与练习:
例1过一点和已知平面垂直的直线只有一条。已知:平面和一点p
求证:过点p与垂直的直线只有一条。证明:法1设pa,垂足为a或pba
p假设还有一条直线pb,设pa、pb确定平面,且a
ppaa,pba,于是在平面内有两条直线pa、pb垂直。
于a,与在一个平面内有且只有一条直线与a垂直矛盾,b
所以假设不成立,所以过一点和已知平面垂直的直线只有一条。a
法2:利用性质证明。注:唯一性命题:
1)过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行(对)(2)过一点有且只有一条直线与已知直线垂直(错)
3)过平面外一点有且只有一条直线与已知平面平行(错)(4)过一点有且只有一条直线与已知平面垂直(对)
5)过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行(对)
例2:有一根旗杆ab高8m,它的顶端a挂着两条长10m的绳子,拉紧绳子,并把它的下端放在地面上的两点c、d(和旗杆脚不在同一条直线上)如果这两点都和旗杆脚b的距离是6m,那么旗杆就和地面垂直,为什么?
a提示:由勾股定理知abbc,abbd,ab平面bcdcbd
教学过程与内容。
例3:已知直线l平面,垂足为a,直线apl,求证:ap在内。证明:假设ap不在内,因ap与l相交于a,过ap与l确定平面,am,因直线l平面所以lam,又直线apl
于是在平面内有两条直线pa、am垂直。
师生活动。lpam
s于l,与在一个平面内有且只有一条直线与l垂直矛盾。
1、如图所示,在正方形sg1g2g3中,e、f分别为边g1g2、g2g3的中点,d是ef的中点,现沿se、sf及ef把这个正方形折成一个几何体,使g12、g2、g3三点重合于点g。这样,下面五个结论:(1)sg⊥平面efg(2)sd⊥平面efg(3)gf⊥平面sef;(4)ef⊥平面gsd;(5)gd⊥平面sef。
正确的是(c)
g1a(1)和(3)b(2)和(5)c(1)和(4)d(2)和(4)
2、平面内有一四边形abcd,p为外一点,p点到四边形abcd各边的。
距离相等,则这个四边形(b)
a必有外接圆b必有内切圆c既有内切圆又有外接圆d必是正方形。
3、已知phrthef所在的平面,且heef,连结pe、pf,则图中直角三角形的个数是(d)
a1b 2c3d 4
4、三棱锥的四个面中,直角三角形最多的个数是45、直线a平面,b//,则a与b的关系ab
6、如图已知pa⊙o所在平面,ab是⊙o的直径,c是⊙o上任意一点,过a作ae⊥pc于e点,求证:ae⊥平面pbc。关键:证明:bc平面pacppn
eabdcgg3
g2cb
小结:1两个定义2两条判定方法两条性质3一个距离。am
反馈练习教学后记。
如图已知pa垂直于矩形abcd所在平面,m、n分别是ab、pc中点,若pda45,求证:mn⊥平面pc如图已知pa垂直于矩形abcd所在平面,m、n分别是ab、pc中点,若pda45,求证:mn⊥平面pcd(提示:
取pd中点q,证明aq⊥平面pcd)
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