第1课时
掌握两条异面直线所成角的定义,出或作出异面直线所成的角,借助三角形或四边形求异面直线所成的角;结合实例概括出直线与平面垂直的定义,了解直线与平面垂直的性质;. 理解线面垂直的判定定理,能运用文字语言、图形语言和符号语言对该定理加以表述,初步学习.
教学重点:掌握异面直线所成角的概念及算法,理解直线与平面垂直的判定定理.
教学难点:灵活运用直线与平面垂直的判定定理.
PPT课件.
一、问题导入
工业废渣制砖问题1:两条相交直线所成角怎么定义?
师生活动:学生先回忆初中学过的两条相交直线所成角等. 预设的答案:两条相交直线所成的角的大小,指的是它们相交所得到的不大于直角的角的大小.例如,直线与直线所成角的大小,指的是或的大小.
设计意图:承上启下
引语:本节课人民币利率市场化,就需要进一步学习异面直线所成角的概念、直线与平面垂直的判定定理.(板书:直线与平面垂直)
【新知探究】
问题2:如图11-4-2所示正方体中,AB与B1C1异面,AB与B.D1也异面.
(1) 直观上,你认为这两种异面有什么区别?
(2)如果要利用角的大小来区分这两种异面,你认为该怎样做?
师生活动:学生分析解题思路,给出答案.
追问:异面直线所成角θ的取值范围是什么(让学生自由发挥,分组讨论,一起判断,教师点评.)
预设的答案:(1)定义:一般地,如果a,b是空间中的两条异面直线,过空间中任意一点,分别作与a,b平行或重合的直线a′,b′,则a′与b′所成角的大小,称为异面直线a与b所成角的大小.
(2)异面直线所成角θ的取值范围:0°<θ≤90°.
(3)规定:空间中两条平行直线所成角的大小为0°.
空间中两条直线l,m所成角的大小为90°时,称l与m互相垂直,记作l⊥m.
若a∥b且b⊥c,则一定有a⊥c.
(4)空间两条直线所成角θ贺盛有的取值范围:0°≤θ≤90°.
设计意图:通过对直线与直线位置关系的回顾,引出异面直线所成角的定义.发展学生数学抽象和直观想象的核心素养.
问题3:直线与平面垂直如何十八大的意义定义?
师生活动:学生分析解题思路,给出答案.
预设的答案:(1)文字叙述:如果直线l与平面α内过它们公共点的所有直线都垂直,就说直线l与平面α互相垂直.
(2)符号表示:l⊥a⇔∀m⊂α,l⊥m.
(3)图形表示:
设计意图:培养学生分析和归纳的能力.
问题4:如图11-4-5所示,, m∩n≠O,如果空间中的直线l满足l⊥m,那么一定有吗?如果l⊥m且l⊥n呢?利用合适的实物演示,并猜测直线与平面垂直的判定方法.
师生活动:学生分析解题思路,给出答案.
预设的答案:
直线与平面垂直的判定定理
(1)文字叙述:如果一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直,则这条直线与这个平面垂直.
(2)图形语言:
(3)符号语言:如果m⊂α,n⊂α,m∩n≠∅,l⊥m,l⊥n,则l⊥α.
(4)作用:证明直线与平面垂直.
设计意图:通过定理思辨,提升学生对定理的准确理解和应用能力,发展学生数学抽象、逻辑推理的核心素养.
【巩固练习】
例1. 如图所示,空间四边形ABCD中,AB=CD,AB⊥CD,E、F设计材料分别为BC、AD的中点,求EF和AB所成的角.
师生活动:学生分析解题思路,给出答案.
预设的答案:如图所示,取BD的中点G,连接EG、FG.
∵E、F分别为BC、AD的中点,AB=CD.
∴EG∥CD,GF∥AB,且EG=CD,GF=AB.
∴∠GFE就是EF与AB所成的角,EG=GF.
∵AB⊥CD,∴EG⊥GF.∴∠EGF=90°.
∴△EFG为等腰直角三角形.∴∠GFE=45°.
∴EF和AB所成的角是45°.
设计意图:通过典例分析,提高学生对线面垂直证明的应用能力,提升推理论证能力,提高学生的数学抽象、数学建模及逻辑推理的核心素养.
例2. 如图所示的四棱锥中,已知底面是一个平行四边形,,且,求证:面
雷尔教派
师生活动:学生分析解题思路,给出答案.
预设的答案:由已知可得为的中点
在中,因为.
所以由等腰三角形三线合一可知;
同理,
又因为,所以面