人教A版数学必修二2.1《空间点、直线、平面之间的位置关系》教案二
必修二空间点直线平面之间位置关系教案
第二章点、直线、平面之间的地点关系2.1空间点、直线、平面之间的地点关系教课设计A第1课时教课内容:平面教课目的一、知识与技术利用生活中的实物对平面进行描绘,掌握平面的表示法及水平搁置的直观图;掌握平面的基天性质及作用,提高学生的空间想象能力.二、过程与方法在师生的共同议论中,形成对平面的感性认识 .三、感情、态度与价值观经过实例认识到我们所处的世界是一个三维空间,从而增强了学习的兴趣 .教课要点、难点教课要点:平面的观点及表示;平面的基天性质,注意它们的条件、结论、作用、图形语言及符号语言.教课难点:平面基天性质的掌握与运用.教课要点:让学生理解平面的观点,熟记平面的性质及性质的应用,使学生对平面的观点及其性质由感性认识上涨到理性认识.教课打破方法:对三个公义要联合图形进行理解,清楚其用途.教法与学法导航教课方法:研究议论,讲练联合法.学习方法:学生经过阅读教材,联系身旁的实物思虑、沟通,师生共同议论等,从而较好地达成本节课的教课目的.教课准备教师准备:投影仪、投电影、正(长)方形模型、三角板.学生准备:直尺、三角板.教课过程教课教课内容师生互动过程什么是平面?师:生活中常有的如创建一些能看得见的平面黑板、桌面等,给我们以实例.平面的印象,你们能举出情境更多例子吗?那么平面的导入含义是什么呢?这就是我新课们这节课所要学习的内容.续上表设计企图形成平面的概念主题 1.平面含义师:以上实物都给我增强对研究随堂练习判断以下们以平面的印象,几何里知识的合作命题能否正确:所说的平面,就是从这样理解培沟通①书桌面是平面;的一些物体中抽象出来养,自觉②8个平面重叠起来的,可是,几何里的平面研究的要比6个平面重叠起是无穷延展的.学习习来厚;惯.数形③有一个平面的长是联合,加50m,宽是20m;④平面是深理解.绝对的平,无厚度,能够无穷延展的抽象的数学概念.2.平面的画法及表师:在平面几何中,示如何画直线?(一学生上(1)平面的画法:水黑板画)平搁置的平面往常画成一以后教师加以必定,解个平行四边形,锐角画成说、类比,将知识迁徙,45°,且横边画成邻边的2得出平面的画法:倍长(如图).D Cβ假如几个平面画在一起,当一个平面的一部分αα被另一个平面遮住时,应经过类A B画成虚线或不画(打出投比研究,主题电影).培育学研究(2)平面往常用希腊β生知识合作字母α、β、γ等表示,迁徙能沟通如平面α、平面β等,也力,增强能够用表示平面的平行四α知识的边形的四个极点或许相对系统性.的两个极点的大写字母来表示,如平面AC、平面ABCD等.·B(3)平面内有无数个点,平面能够当作点的集·A合.α点A在平面α内,记作:A∈α;点B在平面α外,记作:B α.续上表平面的基天性质公义1:假如一条直线上主题的两点在一个平面内,那么研究这条直线在此平面内.合作沟通A B符号表示为·α·CA∈L·B∈L?L?α.教师指引学生思经过类考教材P41的思虑题,比研究,让学生充足发布自己培育学的看法. 生知识师:把一把直尺边迁徙能缘上的随意两点放在力,增强桌边,能够看到,直尺知识的的整个边沿就落在了系统性.A∈αB∈α公义1:判断直线能否在平面内.公义2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面.A·B符号α·表示为:A、B、C 桌面上,用事实指引学生归纳出公义1.教师指引学生阅读教材P42前几行有关内容,并加以分析.师:生活中,我们看到三脚架能够坚固地支撑照相机或丈量用的平板仪等等.三点不共线L ??有且只有一指引学生归纳出个平面α,使A∈α、B∈α、公义2.C∈α.教师用正(长)方公义2作用:确立一个形模型,让学生理解两平面的依照.个平面的交线的含义.公义3:假如两个不重合注意:(1)公义中的平面有一个公共点,那么“有且只有一个”的它们有且只有一条过该点的含义是:“有”,是说公共直线.图形存在,“只有一β符号表P示为:P∈个”,是说图形独一,α·Lα∩β??α∩β=L,且P∈L.“有且只有一个平公义3作用:判断两个面”的意思是说“经平面能否订交的依照.过不在同向来线上的三个点的平面是有的,并且只有一个”,也即不共线的三点确立一个平面.“有且只有一个平面”也能够说成“确定一个平面.”指引学生阅读P42的思虑题,从而归纳出公义3.续上表拓展 4.教材P43例1教师实时评论和纠创新经过例子,让学生掌握正同学的表达方法,规范稳固应用图形中点、线、面的地点关绘图和符号表示.提高.提高系及符号的正确使用.1.平面的观点,画法及表示培育方法.学生2.平面的性质及其作用.归纳3.符号表示.学生归纳总结、教师整合小结4.注意事项.知识赐予点拨、完美并板书.能力,以及思维的灵活 性 与 严 谨性. 讲堂作业以下说法中,(1)铺得很平的一张白纸是一个平面;(2)一个平面的面积能够等于2;(3)平面是矩形或平行四边形的形状.此中说法正确的个数为( ).6cm A.0B.1C.2D.32.若点A在直线b 上,在平面内,则A ,b ,之间的关系能够记作().A.Ab B.Ab C.AbD.Ab3.图中表示两个订交平面,此中画法正确的选项是().4. 空间中两个A 不重合的平面能够B 把空间分红(答案: 或4)C 部分.第2课时教课内容空间中直线与直线之间的地点关系教课目的 一、知识与技术认识空间中两条直线的地点关系;理解异面直线的观点、画法,提高空间想象能力; 理解并掌握公义4和等角定理;理解异面直线所成角的定义、范围及应用. 二、过程与方法1 .经历两条直线地点关系的议论过程,掌握异面直线所成角的基本求法.2.领会平移不改变两条直线所成角的基本思想和方法.三、感情、态度与价值观感觉到掌握空间两直线关系的必需性,提高学习兴趣.教课要点、难点教课要点异面直线的观点.公义4及等角定理.教课难点异面直线所成角的计算 .教课要点提高学生空间想象能力,联合图形来判断空间直线的地点关系,使学生掌握两异面直线所成角的步骤及求法.教课打破方法联合图形,利用不一样的分类标准给出空间直线的地点关系,由两异面直线所成角的定义求其大小,注意两异面直线所成角的范围.教法与学法导航教课方法研究议论法.学习方法学生经过阅读教材、思虑与教师沟通、归纳,从而较好地达成教课目的. 教课准备教师准备投影仪、投电影、长方体模型、三角板.学生准备三角板.教课过程详见下表.教学教课内容师生互动设计环企图节创异面直线的观点:不一样在任何经过身旁实物,相设疑设一个平面内的两条直线叫做异面直互沟通异面直线的概激趣情线.念.点出境师:空间两条直线主题.导有多少种地点关系?入新课探 1.空间的两条直线的地点关教师给出长方体多媒索系模型,指引学生得体出空演新订交直线:同一平面内,有且间的两条直线有以下示提知只有一个公共点;三种关系.高上平行直线:同一平面内,没有教师再次重申异课效公共点;异面直线:不一样在任何一面直线不共面的特色.率.个平面内,没有公共点.师生异面直线作图时往常用一个或互动,两个平面烘托,以以下图:打破要点.探 2.平行公义师:在同一平面例2索思虑:长方体ABCD-A'B'C'D'内,假如两条直线都与的讲新中,BB'∥AA',DD'∥AA',那第三条直线平行,那么解让知么BB'与DD'平行吗?这两条直线相互平行.学生公义4:平行于同一条直线的在空间中,能否有近似掌握两条直线相互平行.的规律?了公符号表示为:设a、b、c是三条生:是.理4直线重申:公义4本质的运假如a//b,b//c,那么a//c.上是说平行拥有传达用.例2空间四边形ABCD中,E、F、性,在平面、空间这个G、H分别是AB、BC、CD、DA的中性质都合用.点.求证:四边形EFGH是平行四边形.续上表3.思虑:在平面上,我们简单让学生察看、思虑:等角证明“假如一个角的两边与另一个∠ADC与定理角的两边分别平行,那么这两个角A'D'C'、∠ADC与∠为异相等或互补”.空间中,结论能否仍A'B'C'的两边分别对面直探然建立呢?应平行,这两组角的大线所索等角定理:空间中假如两个角小关系如何?成的新的两边分别对应平行,那么这两个生:∠ADC=角的知角相等或互补.A'D'C',∠ADC+∠观点A'B'C'=180°作准教师画出更具一备.般性的图形,师生共同归纳出以低等角定理.探 4.异面直线所成的角师:①a'与b'所成的以教索如图,已知异面直线a、b,经角的大小只由a、b的师讲新过空间中任一点O作直线a'∥a、相互地点来确立,与O授为知b'∥b,我们把a'与b'所成的锐角的选择没关,为了简主,师探(或直角)叫异面直线a与b所成便,点O一般取在两直生共索的角(夹角).线中的一条上;同交新例3(投影)②两条异面直线所成流,导知π出异的角θ∈(0,);面直2③当两条异面直线所线所成的角是直角时,我们成的就说这两条异面直线角的相互垂直,记作a⊥b;概④两条直线相互垂念.直,有共面垂直与异面例3垂直两种情况;让学⑤计算中,往常把两条生掌异面直线所成的角转变握了为两条订交直线所成的如何角.求异面直线所成的角,从而巩固了所学知识.续上表拓展教材P49练习1、2.生达成练习,教师充创新当堂评论.分调应用动学提高生动手的踊跃性,教师适时给予肯定.本节课学习了哪些知识内容?学生归纳,而后老小结小2.计算异面直线所成的角应注师增补、完美.知识,意什么?形成结整体思想.讲堂作业1. 异面直线是指().空间中两条不订交的直线分别位于两不一样平面内的两条直线平面内的一条直线与平面外的一条直线不一样在任何一个平面内的两条直线2.如右图所示,在三棱锥P-ABC的六条棱所在的直线中,异面直线共有().A.2对 B.3对C.4对 D.6对3 .正方体ABCD-ABCD中与棱AA平行的棱共有().11A.1条 B.2条C.3条 D.4条4.空间两个角、,且与的两边对应平行,若=60°,则的大小为()..答案:1.D2.B3.C4.60°或120°第3课时教课内容空间中直线与平面之间的地点关系平面与平面之间的地点关系教课目的一、知识与技术1. 认识空间中直线与平面的地点关系,认识空间中平面与平面的地点关系;2. 提高空间想象能力.二、过程与方法经过察看与类比加深了对这些地点关系的理解、掌握;利用已有的知识与经验归纳整理本节所学知识.三、感情、态度与价值观感觉空间中图形的基本地点关系,形成谨慎的思想质量.教课要点、难点教课要点空间直线与平面、平面与平面之间的地点关系.教课难点用图形表达直线与平面、平面与平面的地点关系.教课要点借助图形,使学生清楚直线与平面,平面与平面的分类标准,并能依照这些标准对直线与平面、平面与平面的地点关系进行分类及判断.教课打破方法适合地利用图形,用符号语言表述直线与平面、平面与平面的地点关系.教法与学法导航教课方法借助实物,让学生察看事物、思虑关系,讲练联合,较好地达成本节课的教课目的.学习方法研究议论,自主学习法.教课准备教师准备多媒体课件,投影仪,三角板,直尺.学生准备三角板,直尺.教课过程详见下表.教学教课内容师生互动设计过企图程问题1:空间中直线和直线生1:平行、订交、有几种地点关系?异面;问题2:一支笔所在的直线生2:有三种地点关复习创建和一个作业本所在平面有几种系:回首,情境地点关系?(1)直线在平面激发导入内;(2)直线与平面相学习新课交;兴趣.(3)直线与平面平行.师必定并板书,点出主题.1.直线与平面的地点关系.师:有谁能讲出这(1)直线在平面内——有三种地点有什么特色无数个公共点.(2)直线与平面吗?生:直线在平面内订交——有且仅有一个公共点.时两者有无数个公共(3)直线在平面平行——点.没有公共点.此中直线与平面相直线与平面订交交或平行的状况,统称为直线在时,两者有且仅有一个增强平面外,记作a.公共点.直线与平面平对知直线a 在面内的符号语言行时,三者没有公共点识的主是a.图形语言是:(师板书).理解题直线a与面订交的a∩=师:我们把直线与培育,A图形语言是符号语言是:平面订交或直线与平面自觉探.直线a与面究平行的符号语平行的状况统称为直线研究合言是a∥.图形语言是:在平面外.师:直线与平的学作面的三种地点关系的图习习交形语言、符号语言各是惯,数流如何的?谁来绘图表示形结一个和书写一下.合,加学生登台绘图表深理示.师;好.应当注意:解.画直线在平面内时,要把直线画在表示平面的平行四边形内;画直线在平面外时,应把直线或它的一部分画在表示平面的平行四边形外.上表2.平面与平面的地点关:下边同学思系考以下两个(投影).(1)1:取出两本,生:平行、订交.看作两个平面,上下、左右移:它有什么特通和翻,它之的地点关点?比主系有几种?(2)2:如生:两个平面平行研究,所示,成方体ABCD–两者没有公共点,两个平培育探A′B′C′D′的六个面,两两面订交,两者有且有学生究之的地点关系有几种?一条公共直(板).知合(3)平面与平面的地点:下边同学用迁徙作关系形和符号把平面和平面能力.交平面与平面平行——没的地点关系表示出来⋯⋯加流有公共点.:下边我来看几知平面与平面订交——有且只个例子(投影例1).的系有一条公共直.平面与平面性.平行的符号言是∥.形言是:上表例1以下命题中正确学生先独立达成,而后例1的个数是(B).议论、共同研究,得出答案.经过①若直线l 上有无数个点教师利用投影仪给出示范.示范不在平面内,则l∥.师:如图,我们借滋长教授②若直线l与平面平行,方体模型,棱AA所在直线学生1则l 与平面内的随意一条有无一个直线都平行.数点经过③假如两条平行直线中的在平模型一条与一个平面平行,那么面来研另一条也与这个平面平行.ABCD究问④若直线l与平面平行,外,但棱AA1所在直线与平题的拓则l与平面内的随意一条面ABCD订交,所以命题①不方法,直线没有公共点.正确;A1B1所在直线平行于加深展平面ABCD,A1B1明显不平行对概创于BD,所以命题②不正确;念的新例2已知平面∥,直线A1B1∥AB,A1B1所在直线平行理解.应于平面ABCD,但直线AB例2目用a,求证a∥.平面ABCD,所以命题③不正标训提证明:假定a不平行确;l与平面平行,则l练学高,则与无公共点,l与平面内生思a在内或a与订交.全部直线都没有公共点,所维的以命题④正确,应选B.灵巧,∴a与有公共点.师:投影例2,并读题,并加先让学生试试证明,发现正深对又a.面证明其实不简单,而后教师面面∴a与有公共点,与面赐予指引,共同达成,并归平行、纳反证法步骤和线面平行、线面∥面矛盾.面面平行的理解.平行的理∴∥.解.1.直线与平面、平面培育与平面的地点关系.学生2.“正难到反”数学整合思想与反证法解题步骤.知识小3.“分类议论”数学学生归纳总结、教师给能力,思想.以及结予点拨、完美并板书.思想的灵活性与严谨性.讲堂作业1.直线与平面平行的充要条件是这条直线与平面内的().A.一条直线不订交B.两条直线不订交C.随意一条直线都不订交D .无数条直线都不订交【分析】直线与平面平行,则直线与平面内的随意直线都不订交,反之亦然;故应选 C.2.“平面内有无量条直线都和直线l平行”是“l//”的(A.充足而不用要条件 B .必需而不充足条件C.充足必需条件 D .即不充足也不用要条件).【分析】假如直线在平面内,直线可能与平面内的无量条直线都平行,但直线不与平面平行,应选B.3.如图,试依据以下要求,把被遮挡的部分改为虚线:(1)AB没有被平面遮挡;(2)AB被平面遮挡.答案:略.已知,,直线a,b,且∥,a,b,则直线a与直线b拥犹如何的位46.置关系?7.【分析】平行或异面.8.5.假如三个平面两两订交,那么它们的交线有多少条?画出图形表示你的结论.9.【分析】三个平面两两订交,它们的交线有一条或三条 .10.求证:假如过一个平面内一点的直线平行于与该平面平行的一条直线,则这条直线在这个平面内.已知:l∥求证:m,点.P∈,P∈m,m∥l,证明:设l与P确立的平面为,且=m′,则l∥m′.又知l∥m,mm由平行公义可知,所以m .P,m与m′重合.教课设计B第1课时教课内容:平面教课目的认识平面的观点,掌握平面的画法、表示法及两个平面订交的画法;理解公义一、二、三,并能运用它们解决一些简单的问题;经过实践活动,感知数学图形及符号的作用,从而由感性认识提高为理性认识,注意差别空间几何与平面几何的不一样,多方面培育学生的空间想象力.教课要点:公义一、二、三,实践活动感知空间图形.教课难点:公义三,由抽象图形认识空间模型.学法指导:着手实践操作,由模型到图形,由图形到模型不停感知.教课过程一、引入在平面几何中,我们已经认识了平面图形都是由点和线构成的,我们所做的全部都是在一个无形的平面中进行,请同学说说究竟平面是什么样子的?能够举实例说明.在平面几何中,我们也知道直线是无穷延长的,我们是如何表示这类无穷延长的?那么你以为平面能否有界限?你又以为如何去表示平面呢?二、新课以上问题经过学生疏小组充足议论,由各小组代表陈说你这样表示的原因?教师暂不作评判,持续往下进行.实践活动:认真察看教室,举出空间的点、线、面的实例.只准切三刀,请你把一块长方体形状的豆腐切成形状、大小都同样的八块.请你准备六根游戏棒,以每根游戏棒为一边,想法搭出四个正三角形.以上这些问题已经走出了平面的限制,是空间问题.此后我们将研究空间中的点、线、面之间的关系.图1问题:指出上述活动中几何体的面,并想一想如安在一张纸上画出这个几何体?至此我们应感觉到画几何体与我们的视角有必定的关系.练习一:试画出以下各样地点的平面.1.水平搁置的平面 2.竖直搁置的平面图2(1)图2(2)3.倾斜搁置的平面图3请将以下四图中,看得见的部分用实线描出.小结:平面的画法和表示法.我们经常把水平的平面画成一个平行四边形,用平行四边形表示一个平面,如图5.平行四边形的锐角往常画成45o,且横边长等于其邻边长的2倍.假如一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强它的立体感,我们常把被遮挡部分用虚线画出来,如图 6.图5图4(2)图6图4(3)图7图4(1)图平4面(常4)用希腊字母,,等表示(写在代表平面的平行四边形的一个角上),如平面、平面;也能够用代表平面的平行四边形的四个极点,或相对的两个极点的大写英文字母作为平面的名称,图5的平面,也可表示为平面ABCD,平面AC或平面BD.前方我们感觉了空间中面与面的关系及画法,此刻让我们研究一下点、线与一个平面会犹如何的关系?明显,一个点与一个平面有两种地点关系:点在平面内和点在平面外.我们知道平面内有无数个点,能够以为平面是由它内部的全部的点构成的点集,所以点和平面的地点关系能够引用会合与元素之间关系.从会合的角度,点A在平面内,记为A;点B在平面外,记为B(如图7).再来研究一下直线与平面的地点关系.将学生疏成小组,并着手实践操作后议论:把一把直尺边沿上的随意两点放在桌面上,直尺的整个边沿就落在桌面上吗?请同学们再试着想一下,如何用图形表示直线与平面的这些空间关系?由“两点确立一条直线”这一公义,我们不难理解以下结论:公义1 假如一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上全部的点都在这个平面内.A l,B l,且A ,B , l .α图8例1分别用符号语言、文字语言描绘以下图形.AA a图9(1)图9(3)图9(2)a例2识图填空(在空格内分别填上,,,).aa;α,A___ _A____A a;α,B___ _B___ _aα;aα=B,b ________b____α;B____b.a图10问题情况:制作一张桌子,起码需要多少条腿?为何?公义2经过不在同一条直线上的三点,有且只实践活动:取出两张纸演示两个平面会犹如何的着用图画出来. α图11有一个平面.AB C地点关系,并试图12图12试问:如图13是两个平面的另一种关系吗?(有关于同学们得出的关系)由平面的无穷延展性,不难理解以下结论:公义3 假如两个不重合平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过这个公共点的直线.βlP l且Pl.αP图13例如图14用符号表示以下图形中点、直线、平面之间的地点关系.3l【剖析】依据图形,先判断点、直线、平面之间的地点关系,而后用符号表示出来.【分析】在(1)中,l,aA,a.在(2)中,l,a,b,alP,B lP.1.三、稳固练习2.教材P43练习1—4.3.四、讲堂小结4.(1)本节课我们学习了哪些知识内容?5.(2)三个公义的内容及作用是什么?6.(3)判断共面的方法.7.五、部署作业8.P51习题A组1,2.9.第2课时10.教课内容:空间中直线与直线之间的地点关系11.教课目的:12.一、知识目标13.认识空间中两条直线的地点关系;14.理解异面直线的观点、画法,培育学生的空间想象能力;15.理解并掌握公义4.16.二、能力目标17.让学生在察看中培育自主思虑的能力;18.经过师生的共同议论培育合作学习的能力.三、感情、态度与价值观让学生感觉到掌握空间两直线关系的必需性,提高学生的学习兴趣.教课要点、难点教课要点:1. 异面直线的观点;2. 公义4.教课难点:异面直线的观点.学法与教课器具学法:学生经过察看、思虑与教师沟通、归纳,从而较好地达成本节课的教课目的;教课器具:多媒体、长方体模型、三角板.教课过程一、复习引入1.平面内两条直线的地点关系有(订交直线、平行直线).订交直线(有一个公共点);平行直线(无公共点).2.实例.十字路口——立交桥.立交桥中,两条路线AB,CD既不平行,又不订交(非平面问题).六角螺母DCA B二、新课解说异面直线的定义不一样在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线.练习:在教室里找出几对异面直线的例子.注1:两直线异面的鉴别一:两条直线既不订交、又不平行.两直线异面的鉴别二:两条直线不一样在任何一个平面内.合作研究一:分别在两个平面内的两条直线能否必定异面?答:不必定,它们可能异面,可能订交,也可能平行.空间两直线的地点关系:按平面基天性质分(1)同在一个平面内:订交直线、平行直线;(2)不一样在任何一个平面内:异面直线.按公共点个数分(1)有一个公共点: 订交直线;(2)无公共点:平行直线、异面直线.2.异面直线的画法说明:画异面直线时,为了表现它们不共面的特色,常借助一个或两个平面来烘托.合作研究二:以以下图是一个正方体的睁开图,假如将它复原为正方体,那么AB,CD,。
人教版高中数学必修2第二章点、直线、平面之间的关系-《2.1空间中直线与直线之间的位置关系》教案(2)
空间中直线与直线之间的位置关系教学设计课题:2.1.2空间中直线与直线之间的位置关系教学目标:一、知识与技能1、掌握空间两条直线的位置关系,理解异面直线的概念,进一步培养学生的空间想象力。
2、理解并掌握公理4,并能运用它解决一些简单的几何问题。
二、过程与方法:讲授法、自主发现、探究实践三、情感态度与价值观:通过对空间直线间不同位置关系的理解、运用和展示,体会数学世界的美妙,培养学生的美学意识。
教学重点:异面直线的概念、公理4教学难点:异面直线的概念教具准备:1、立体几何模型2、投影机教学过程:(一)、创设情境,引入新课前面我们学习了平面的基本性质及其简单的应用——共面问题、点共线问题、线共点问题的证明,明确了这些问题证明的思路、方法和步骤,这些内容是立体几何的基础,应予以足够的重视,这一节课我们来学习空间直线的位置关系(板书课题)(二)新课1、问题探究问题1:同一平面内两条直线有几种位置关系?①相交直线——有且仅有一个公共点②平行直线——在同一平面内,没有公共点问题2:空间中的两条直线又有怎样的位置关系呢?观察教室内日光灯管所在直线与黑板的左右侧所在的直线;天安门广场上旗杆所在的直线与长安街所在的直线,南京万泉河立交桥的两条公路所在的直线,它们的共同特征是什么?共同特征是:既不相交,也不共面,即不在同一个平面内。
思考:如下图,长方体ABCD-A ′B ′C ′D ′中,线段AB ′所在直线与线段CC ′所在直线的位置关系如何?通过观察思考后发现:直线AB ’与直线CC ’既不平行也不相交,还不共面。
即不在同一平面内。
2、归纳总结 ,形成概念我们把不同在任何一个平面内两条直线叫做异面直线。
空间中两条直线的位置关系有三种:共面直线相交直线: 同一平面内,有且只有 一个公共点。
平行直线: 同一平面内,没有公共点。
异面直线: 不同在任何一个平面内 ,没有公共点。
ABA ’B ’C ’D ’′C D为了表示异面直线a,b 不共面的特点,作图时通常用一个或两个平面衬托。
必修二空间点、直线、平面之间地位置关系(教案设计)
实用标准文档文案大全第二章点、直线、平面之间的位置关系2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系教案 A第1课时教学内容:2.1.1 平面教学目标一、知识与技能1. 利用生活中的实物对平面进行描述,掌握平面的表示法及水平放置的直观图;2. 掌握平面的基本性质及作用,提高学生的空间想象能力.二、过程与方法在师生的共同讨论中,形成对平面的感性认识.三、情感、态度与价值观通过实例认识到我们所处的世界是一个三维空间,进而增强了学习的兴趣.教学重点、难点教学重点:1. 平面的概念及表示;2. 平面的基本性质,注意它们的条件、结论、作用、图形语言及符号语言.教学难点:平面基本性质的掌握与运用.教学关键:让学生理解平面的概念,熟记平面的性质及性质的应用,使学生对平面的概念及其性质由感性认识上升到理性认识.教学突破方法:对三个公理要结合图形进行理解,清楚其用途.教法与学法导航教学方法:探究讨论,讲练结合法.学习方法:学生通过阅读教材,联系身边的实物思考、交流,师生共同讨论等,从而较好地完成本节课的教学目标.教学准备教师准备:投影仪、投影片、正(长)方形模型、三角板.学生准备:直尺、三角板.教学过程教学过程教学内容师生互动设计意图创设情境导入新课什么是平面?一些能看得见的平面实例.师:生活中常见的如黑板、桌面等,给我们以平面的印象,你们能举出更多例子吗?那么平面的含义是什么呢?这就是我们这节课所要学习的内容.形成平面的概念教师备课系统──多媒体教案2 续上表主题探究合作交流1. 平面含义随堂练习判定下列命题是否正确:①书桌面是平面;②8个平面重叠起来要比6个平面重叠起来厚;③有一个平面的长是50m,宽是20m;④平面是绝对的平,无厚度,可以无限延展的抽象的数学概念.师:以上实物都给我们以平面的印象,几何里所说的平面,就是从这样的一些物体中抽象出来的,但是,几何里的平面是无限延展的.加强对知识的理解培养,自觉钻研的学习习惯.数形结合,加深理解.主题探究合作交流2. 平面的画法及表示(1)平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成45°,且横边画成邻边的2倍长(如图).如果几个平面画在一起,当一个平面的一部分被另一个平面遮住时,应画成虚线或不画(打出投影片).(2)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面AC、平面ABCD等.(3)平面内有无数个点,平面可以看成点的集合.点A在平面α内,记作:A∈α; 点B在平面α外,记作:B α.师:在平面几何中,怎样画直线?(一学生上黑板画)之后教师加以肯定,解说、类比,将知识迁移,得出平面的画法:通过类比探索,培养学生知识迁移能力,加强知识的系统性.D CBAααβαβα·A·B实用标准文档文案大全续上表主题探究 合作交流 3. 平面的基本性质公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内.符号表示为 A ∈LB ∈L ⇒L ⊂α. A ∈α B ∈α公理1:判断直线是否在平面内.公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面.符号表示为:A 、B 、C 三点不共线 ⇒ 有且只有一个平面α,使A ∈α、B ∈α、C ∈α.公理2作用:确定一个平面的依据.公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线.符号表示为:P ∈α∩β⇒ α∩β=L ,且P ∈L .公理3作用:判定两个平面是否相交的依据.教师引导学生思考教材P41的思考题,让学生充分发表自己的见解.师:把一把直尺边缘上的任意两点放在桌边,可以看到,直尺的整个边缘就落在了桌面上,用事实引导学生归纳出公理1.教师引导学生阅读教材P42前几行相关内容,并加以解析.师:生活中,我们看到三脚架可以牢固地支撑照相机或测量用的平板仪等等.引导学生归纳出公理2.教师用正(长)方形模型,让学生理解两个平面的交线的含义.注意:(1)公理中“有且只有一个”的含义是:“有”,是说图形存在,“只有一个”,是说图形唯一,“有且只有一个平面”的意思是说“经过不在同一直线上的三个点的平面是有的,而且只有一个”,也即不共线的三点确定一个平面.“有且只有一个平面”也可以说成“确定一个平面.”引导学生阅读P42的思考题,从而归纳出公理3.通过类比探索,培养学生知识迁移能力,加强知识的系统性.·BLA · α C ·B · A· α β P · α L教师备课系统──多媒体教案4 续上表拓展创新应用提高4. 教材P43 例1通过例子,让学生掌握图形中点、线、面的位置关系及符号的正确使用.教师及时评价和纠正同学的表达方法,规范画图和符号表示.巩固提高.小结1.平面的概念,画法及表示方法.2.平面的性质及其作用.3.符号表示.4.注意事项.学生归纳总结、教师给予点拨、完善并板书.培养学生归纳整合知识能力,以及思维的灵活性与严谨性.课堂作业1. 下列说法中,(1)铺得很平的一张白纸是一个平面;(2)一个平面的面积可以等于6cm2;(3)平面是矩形或平行四边形的形状. 其中说法正确的个数为().A. 0B. 1C. 2D. 32. 若点A在直线b上,在平面β内,则A,b,β之间的关系可以记作().A . A∈b∈β B. A∈b⊂β C. A⊂b⊂β D. A⊂b∈β3. 图中表示两个相交平面,其中画法正确的是().4. 空间中两个不重合的平面可以把空间分成()部分.答案:1.A 2. B 3.D 4. 3或4第2课时教学内容2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系教学目标一、知识与技能1. 了解空间中两条直线的位置关系;A B C D实用标准文档文案大全2. 理解异面直线的概念、画法,提高空间想象能力;3. 理解并掌握公理4和等角定理;4. 理解异面直线所成角的定义、范围及应用. 二、过程与方法1. 经历两条直线位置关系的讨论过程,掌握异面直线所成角的基本求法.2. 体会平移不改变两条直线所成角的基本思想和方法. 三、情感、态度与价值观感受到掌握空间两直线关系的必要性,提高学习兴趣. 教学重点、难点教学重点1. 异面直线的概念.2. 公理4及等角定理. 教学难点异面直线所成角的计算. 教学关键提高学生空间想象能力,结合图形来判断空间直线的位置关系,使学生掌握两异面直线所成角的步骤及求法.教学突破方法结合图形,利用不同的分类标准给出空间直线的位置关系,由两异面直线所成角的定义求其大小,注意两异面直线所成角的范围. 教法与学法导航教学方法 探究讨论法. 学习方法学生通过阅读教材、思考与教师交流、概括,从而较好地完成教学目标. 教学准备教师准备投影仪、投影片、长方体模型、三角板. 学生准备 三角板. 教学过程详见下表. 教学环节教学内容师生互动设计 意图 创设情境 导入新课 异面直线的概念:不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线. 通过身边实物,相互交流异面直线的概念.师:空间两条直线有多少种位置关系?设疑激趣点出主题.1. 空间的两条直线的位置关系教师给出长方体模多媒体教师备课系统──多媒体教案6探索新知 相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点; 平行直线:同一平面内,没有公共点;异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点. 异面直线作图时通常用一个或两个平面衬托,如下图:型,引导学生得出空间的两条直线有如下三种关系. 教师再次强调异面直线不共面的特点. 演示提高上课效率.师生互动,突破重点.探索新知 2. 平行公理 思考:长方体ABCD-A'B'C'D'中,BB'∥AA',DD'∥AA',那么BB'与DD'平行吗? 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行.符号表示为:设a 、b 、c 是三条直线 如果a//b ,b//c , 那么a//c. 例2空间四边形ABCD 中,E 、F 、G 、H 分别是AB 、BC 、CD 、DA 的中点.求证:四边形EFGH 是平行四边形.师:在同一平面内,如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线互相平行.在空间中,是否有类似的规律?生:是.强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用.例2的讲解让学生掌握了公理4的运用.续上表探索新知 3. 思考:在平面上,我们容易证明“如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补”.空间中,结论是否仍然成立呢?等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或让学生观察、思考:等角定理为异面直线所成的角的概念作准实用标准文档文案大全互补. ∠ADC与∠A'D'C'、∠ADC与∠A'B'C'的两边分别对应平行,这两组角的大小关系如何?生:∠ADC =∠A'D'C',∠ADC + ∠A'B'C'=180°教师画出更具一般性的图形,师生共同归纳出如下等角定理.备.探索新知探索新知4. 异面直线所成的角如图,已知异面直线a、b,经过空间中任一点O作直线a'∥a、b'∥b,我们把a'与b'所成的锐角(或直角)叫异面直线a与b所成的角(夹角).例3(投影)师:① a'与b'所成的角的大小只由a、b的相互位置来确定,与O的选择无关,为了简便,点O一般取在两直线中的一条上;②两条异面直线所成的角θ∈(0,π2);③当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a⊥b;④两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形;⑤计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角.以教师讲授为主,师生共同交流,导出异面直线所成的角的概念.例3让学生掌握了如何求异面直线所成的角,从而巩固了所学知识.续上表教师备课系统──多媒体教案8拓展创新 应用提高教材P49 练习1、2.生完成练习,教师当堂评价.充分调动学生动手的积极性,教师适时给予肯定.小结本节课学习了哪些知识内容? 2.计算异面直线所成的角应注意什么? 学生归纳,然后老师补充、完善. 小结知识,形成整体思维. 课堂作业1. 异面直线是指( ).A. 空间中两条不相交的直线B. 分别位于两不同平面内的两条直线C. 平面内的一条直线与平面外的一条直线D. 不同在任何一个平面内的两条直线2. 如右图所示,在三棱锥P-ABC 的六条棱所在的直线中,异面直线共有( ).A. 2对B. 3对C. 4对D. 6对3. 正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中与棱AA 1平行的棱共有( ). A. 1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条4. 空间两个角α、β,且α与β的两边对应平行,若α=60°,则β的大小为( ). .答案:1. D 2. B 3. C 4. 60°或120°第3课时实用标准文档教学内容2.1.3 空间中直线与平面之间的位置关系 2.1.4 平面与平面之间的位置关系教学目标一、知识与技能1. 了解空间中直线与平面的位置关系,了解空间中平面与平面的位置关系;2. 提高空间想象能力.二、过程与方法1. 通过观察与类比加深了对这些位置关系的理解、掌握;2. 利用已有的知识与经验归纳整理本节所学知识.三、情感、态度与价值观感受空间中图形的基本位置关系,形成严谨的思维品质.教学重点、难点教学重点空间直线与平面、平面与平面之间的位置关系.教学难点用图形表达直线与平面、平面与平面的位置关系.教学关键借助图形,使学生清楚直线与平面,平面与平面的分类标准,并能依据这些标准对直线与平面、平面与平面的位置关系进行分类及判定.教学突破方法恰当地利用图形,用符号语言表述直线与平面、平面与平面的位置关系.教法与学法导航教学方法借助实物,让学生观察事物、思考关系,讲练结合,较好地完成本节课的教学目标.学习方法探究讨论,自主学习法.教学准备教师准备多媒体课件,投影仪,三角板,直尺.学生准备三角板,直尺.教学过程详见下表.教学教学内容师生互动设计文案大全教师备课系统──多媒体教案10过程意图 创设情境 导入新课问题1:空间中直线和直线有几种位置关系? 问题2:一支笔所在的直线和一个作业本所在平面有几种位置关系? 生1:平行、相交、异面;生2:有三种位置关系: (1)直线在平面内; (2)直线与平面相交; (3)直线与平面平行. 师肯定并板书,点出主题. 复习回顾,激发学习兴趣.主题探究 合作交流1.直线与平面的位置关系. (1)直线在平面内——有无数个公共点.(2)直线与平面相交——有且仅有一个公共点.(3)直线在平面平行——没有公共点.其中直线与平面相交或平行的情况,统称为直线在平面外,记作a α⊄.直线a 在面α内的符号语言是a ⊂α.图形语言是:直线a 与面α相交的a ∩α= A .图形语言是符号语言是:直线a 与面α平行的符号语言是a ∥α. 图形语言是:师:有谁能讲出这三种位置有什么特点吗?生:直线在平面内时二者有无数个公共点.直线与平面相交时,二者有且仅有一个公共点.直线与平面平行时,三者没有公共点(师板书).师:我们把直线与平面相交或直线与平面平行的情况统称为直线在平面外.师:直线与平面的三种位置关系的图形语言、符号语言各是怎样的?谁来画图表示一个和书写一下.学生上台画图表示. 师;好. 应该注意:画直线在平面内时,要把直线画在表示平面的平行四边形内;画直线在平面外时,应把直线或它的一部分画在表示平面的平行四边形外.加强对知识的理解培养,自觉钻研的学习习惯,数形结合,加深理解.实用标准文档文案大全续上表主题探究合作交流2.平面与平面的位置关系 (1)问题1:拿出两本书,看作两个平面,上下、左右移动和翻转,它们之间的位置关系有几种?(2)问题2:如图所示,围成长方体ABCD – A ′B ′C ′D ′的六个面,两两之间的位置关系有几种?(3)平面与平面的位置关系平面与平面平行——没有公共点.平面与平面相交——有且只有一条公共直线.平面与平面平行的符号语言是α∥β.图形语言是:师:下面请同学们思考以下两个问题(投影).生:平行、相交.师:它们有什么特点? 生:两个平面平行时二者没有公共点,两个平面相交时,二者有且仅有一条公共直线(师板书).师:下面请同学们用图形和符号把平面和平面的位置关系表示出来……师:下面我们来看几个例子(投影例1).通过类比探索,培养学生知识迁移能力. 加强知识的系统性.教师备课系统──多媒体教案12续上表拓展创新 应用提高 例1 下列命题中正确的个数是( B ).①若直线l 上有无数个点不在平面α内,则l ∥α.②若直线l 与平面α平行,则l 与平面α内的任意一条直线都平行.③如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行.④若直线l 与平面α平行,则l 与平面α内的任意一条直线没有公共点.A. 0B. 1C. 2D. 3 例 2 已知平面α∥β,直线a α⊂,求证a ∥β.证明:假设a 不平行β,则a在β内或a 与β相交. ∴a 与β有公共点.又a α⊂.∴a 与β有公共点,与面α∥面β矛盾. ∴α∥β.学生先独立完成,然后讨论、共同研究,得出答案.教师利用投影仪给出示范.师:如图,我们借助长方体模型,棱AA 1所在直线有无数点在平面ABCD 外,但棱AA 1所在直线与平面ABCD 相交,所以命题①不正确;A 1B 1所在直线平行于平面ABCD ,A 1B 1显然不平行于BD ,所以命题②不正确;A 1B 1∥AB ,A 1B 1所在直线平行于平面ABCD ,但直线AB ⊂ 平面ABCD ,所以命题③不正确;l 与平面α平行,则l 与α无公共点,l 与平面α内所有直线都没有公共点,所以命题④正确,应选B. 师:投影例2,并读题,先让学生尝试证明,发现正面证明并不容易,然后教师给予引导,共同完成,并归纳反证法步骤和线面平行、面面平行的理解.例1 通过示范传授学生一个通过模型来研究问题的方法,加深对概念的理解.例2目标训练学生思维的灵活,并加深对面面平行、线面平行的理解. 小结1.直线与平面、平面与平面的位置关系.2.“正难到反”数学思想与反证法解题步骤. 3.“分类讨论”数学思想. 学生归纳总结、教师给予点拨、完善并板书.培养学生整合知识能力,以及思维的灵活性与严谨性.实用标准文档文案大全课堂作业1. 直线与平面平行的充要条件是这条直线与平面内的( ). A .一条直线不相交 B .两条直线不相交C .任意一条直线都不相交D .无数条直线都不相交【解析】直线与平面平行,则直线与平面内的任意直线都不相交,反之亦然;故应选C.2.“平面内有无穷条直线都和直线l 平行”是“α//l ”的( ). A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .即不充分也不必要条件【解析】如果直线在平面内,直线可能与平面内的无穷条直线都平行,但直线不与平面平行,应选B.3.如图,试根据下列要求,把被遮挡的部分改为虚线:(1)AB 没有被平面α遮挡; (2)AB 被平面α遮挡. 答案:略4.已知α,β,直线a ,b ,且α∥β,a α⊂,b β⊂,则直线a 与直线b 具有怎样的位置关系?【解析】平行或异面.5.如果三个平面两两相交,那么它们的交线有多少条?画出图形表示你的结论. 【解析】三个平面两两相交,它们的交线有一条或三条.6. 求证:如果过一个平面内一点的直线平行于与该平面平行的一条直线,则这条直线在这个平面内.已知:l ∥α,点P ∈α,P ∈m ,m ∥l , 求证:m α⊂.证明:设l 与P 确定的平面为β,且αβ= m ′,则l ∥m ′.又知l ∥m ,m m P '=,由平行公理可知,m 与m ′重合. 所以m α⊂.教师备课系统──多媒体教案14教案 B 第1课时教学内容:2.1.1 平面教学目标1. 了解平面的概念,掌握平面的画法、表示法及两个平面相交的画法;2. 理解公理一、二、三,并能运用它们解决一些简单的问题;3. 通过实践活动,感知数学图形及符号的作用,从而由感性认识提升为理性认识,注意区别空间几何与平面几何的不同,多方面培养学生的空间想象力.教学重点:公理一、二、三,实践活动感知空间图形.教学难点:公理三,由抽象图形认识空间模型.学法指导:动手实践操作,由模型到图形,由图形到模型不断感知.教学过程一、引入在平面几何中,我们已经了解了平面图形都是由点和线构成的,我们所做的一切都是在一个无形的平面中进行,请同学谈谈到底平面是什么样子的?可以举实例说明.在平面几何中,我们也知道直线是无限延伸的,我们是怎样表示这种无限延伸的?那么你认为平面是否有边界?你又认为如何去表示平面呢?二、新课以上问题经过学生分小组充分讨论,由各小组代表陈述你这样表示的理由?教师暂不作评判,继续往下进行.实践活动:1. 仔细观察教室,举出空间的点、线、面的实例.2. 只准切三刀,请你把一块长方体形状的豆腐切成形状、大小都相同的八块.3. 请你准备六根游戏棒,以每根游戏棒为一边,设法搭出四个正三角形.以上这些问题已经走出了平面的限制,是空间问题.今后我们将研究空间中的点、线、面之间的关系.图1问题:指出上述活动中几何体的面,并想想如何在一张纸上画出这个几何体?至此我们应感受到画几何体与我们的视角有一定的关系.练习一:试画出下列各种位置的平面.1. 水平放置的平面2. 竖直放置的平面实用标准文档文案大全图2(1)图2(2)3. 倾斜放置的平面图34. 请将以下四图中,看得见的部分用实线描出.小结:平面的画法和表示法.我们常常把水平的平面画成一个平行四边形,用平行四边形表示一个平面,如图5. 平行四边形的锐角通常画成45o,且横边长等于其邻边长的2倍. 如果一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强它的立体感,我们常把被遮挡部分用虚线画出来,如图6.αAB CDαβFEAB CD图5 图6 图7 平面常用希腊字母,,αβγ等表示(写在代表平面的平行四边形的一个角上),如平面α、平面β;也可以用代表平面的平行四边形的四个顶点,或相对的两个顶点的大写英文字母作为平面的名称,图5的平面α,也可表示为平面ABCD,平面AC或平面BD.前面我们感受了空间中面与面的关系及画法,现在让我们研究一下点、线与一个平面会有怎样的关系?显然,一个点与一个平面有两种位置关系:点在平面内和点在平面外.图4(1)图4(2)图4(3)图4(4)教师备课系统──多媒体教案16我们知道平面内有无数个点,可以认为平面是由它内部的所有的点组成的点集,因此点和平面的位置关系可以引用集合与元素之间关系.从集合的角度,点A 在平面α内,记为A α∈;点B 在平面α外,记为B α∉ (如图7).再来研究一下直线与平面的位置关系. 将学生分成小组,并动手实践操作后讨论:把一把直尺边缘上的任意两点放在桌面上,直尺的整个边缘就落在桌面上吗?请同学们再试着想一下,如何用图形表示直线与平面的这些空间关系?由“两点确定一条直线”这一公理,我们不难理解如下结论:公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内.,,A l B l ∈∈且,,A B l ααα∈∈⇒⊂.图8例1 分别用符号语言、文字语言描述下列图形.图9(1) 图9(2) 图9(3)例2 识图填空(在空格内分别填上⊄⊂∉∈,,,). A____a ;A____α, B____a ;B____α, a ____α;a ____α= B , b ____α;B____b .图10 图11问题情景:制作一张桌子,至少需要多少条腿?为什么? 公理2 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面.实践活动:取出两张纸演示两个平面会有怎样的位置关系,并试着用图画出来. 图12试问:如图13是两个平面的另一种关系吗?(相对于同学们得出的关系) 由平面的无限延展性,不难理解如下结论:公理3 如果两个不重合平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过这个公共点的直线. ABα l Aa α A a αabB αA 图12αA BC实用标准文档文案大全lP l αβαβ∈⇒=且P l ∈.图13例3 如图14用符号表示下列图形中点、直线、平面之间的位置关系.【分析】根据图形,先判断点、直线、平面之间的位置关系,然后用符号表示出来. 【解析】在(1)中,,,l a A a B αβαβ===.在(2)中,,,,,b l a a l P B l P βαβα⊂=⊂==.三、巩固练习教材P43练习1—4. 四、课堂小结(1)本节课我们学习了哪些知识内容? (2)三个公理的内容及作用是什么? (3)判断共面的方法. 五、布置作业P51 习题A 组 1,2.第2课时教学内容:2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系 教学目标:一、知识目标1. 了解空间中两条直线的位置关系;2. 理解异面直线的概念、画法,培养学生的空间想象能力;3. 理解并掌握公理4. 二、能力目标1. 让学生在观察中培养自主思考的能力;2. 通过师生的共同讨论培养合作学习的能力.βlα P教师备课系统──多媒体教案18三、情感、态度与价值观让学生感受到掌握空间两直线关系的必要性,提高学生的学习兴趣. 教学重点、难点教学重点:1. 异面直线的概念;2. 公理4. 教学难点:异面直线的概念. 学法与教学用具1. 学法:学生通过观察、思考与教师交流、概括,从而较好地完成本节课的教学目标;2. 教学用具:多媒体、长方体模型、三角板. 教学过程一、复习引入1.平面内两条直线的位置关系有(相交直线、平行直线). 相交直线(有一个公共点);平行直线(无公共点). 2.实例.十字路口——立交桥.立交桥中, 两条路线AB ,CD 既不平行,又不相交(非平面问题). 六角螺母二、新课讲解1. 异面直线的定义不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线. 练习:在教室里找出几对异面直线的例子.注1:两直线异面的判别一 : 两条直线既不相交、又不平行. 两直线异面的判别二 : 两条直线不同在任何一个平面内. 合作探究一:分别在两个平面内的两条直线是否一定异面? 答:不一定,它们可能异面,可能相交,也可能平行. 空间两直线的位置关系: 按平面基本性质分(1)同在一个平面内:相交直线、平行直线; (2)不同在任何一个平面内:异面直线. 按公共点个数分(1)有一个公共点: 相交直线;(2)无公共点:平行直线、异面直线. 2.异面直线的画法 说明:画异面直线时,为了体现它们不共面的特点,常借助一个或两个平面来衬托.ABCD。
高中数学人教版必修2 2.1.3 空间中直线与平面之间的位置关系 教案(系列二)
第三课时空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系(一)教学目标1.知识与技能(1)了解空间中直线与平面的位置关系;(2)了解空间中平面与平面的位置关系;(3)培养学生的空间想象能力.2.过程与方法(1)学生通过观察与类比加深了对这些位置关系的理解、掌握;(2)让学生利用已有的知识与经验归纳整理本节所学知识.(二)教学重点、难点重点:空间直线与平面、平面与平面之间的位置关系.难点:用图形表达直线与平面、平面与平面的位置关系.(三)教学方法借助实物,让学生观察事物、思考等,讲练结合,较好地完成本节课的教学目标.a与面α相交的a与面α平行的符号∥α. 图形语言是:.平面与平面的位置关系D′的六个面,两两之间的位置关系有几种?β.图形语言是:下列命题中正确的个有无数点在平面ABCD外,但所在直线与平面ABCD(1)AB没有被平面挡;备用例题例1直线与平面平行的充要条件是这条直线与平面内的()A.一条直线不相交B.两条直线不相交C.任意一条直线都不相交D.无数条直线都不相交【解析】直线与平面平行,那么直线与平面内的任意直线都不相交,反之亦然;故应选C.例2“平面内有无穷条直线都和直线l平行”是“α//l”的().A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.即不充分也不必要条件【解析】如果直线在平面内,直线可能与平面内的无穷条直线都平行,但直线不与平面平行,应选B.例3 求证:如果过一个平面内一点的直线平行于与该平面平行的一条直线,则这条直线在这个平面内.已知:l∥α,点P∈α,P∈m,m∥l求证:mα⊂.证明:设l与P确定的平面为β,且αβ= m′,则l∥m′.'=,又知l∥m,m m P由平行公理可知,m与m′重合.所以mα⊂.。
人教A版高中数学必修2《 2.1.3 空间中直线与平面之间的位置关系》教案_64
2.1.3 空间中直线与平面之间的位置关系教材版本:新课标:人教版A版《数学必修2》一、设计思想:空间中直线与直线的位置关系是学生在已经学习了平面的基本概念的基础上进行学习的。
在立体几何初步的内容中,位置关系主要包括直线与直线的位置关系、直线与平面的位置关系、平面与平面的位置关系。
而空间中直线与直线的位置关系是以上各种位置关系中最重要、最基本的一种,是我们研究的重点。
其中,等角定理解决了角在空间中的平移问题,在平移变换下角的大小不变,它是两条异面直线所成角的依据,也是以后学习研究二面角几角有关内容的理论依据,它提供了一个研究角之间关系的重要方法。
教材在编写时注意从平面到空间的变化,通过观察实物,直观感知,抽象概括出定义及定理培养学生的观察能力和分析问题的能力,通过联系和比较,理解定义、定理,以利于正确的进行运用。
二、教材分析1.本节的地位和作用本节内容在前两节的基础上现实生活中的实例为载体,同学们可以在直观感知的基础上,认识空间中直线与平面的位置关系,进而进一步了解平行、垂直关系的基本性质及判定方法,发展推理论证能力,培养逻辑思维能力。
它既是前两节的深入,又是今后学习立体几何的基础,在整个几何学中占有非常重要的地位,起着承前启后的作用。
2.本节主要内容高中数学新课程对于学生认识数学与自然界、数学与人类社会的关系,认识数学的科学价值、应用价值、文化价值、提高提出问题、分析问题和解决问题的能力,形成理性思维,发展智力和创新意识具有基础性的作用。
本课首先通过实例演示,是同学们对空间中直线和平面的位置关系有初步的了解,进而通过理论分析,是同学们从理论上理解并掌握空间中直线和平面的位置关系的内涵,为今后学生学习立体几何打下坚实的基础。
三、学情分析在学习立体几何之前,学生已经学习了大量的平面几何知识,本章知识是立体几何的基础,在整个几何学中占有非常重要的地位,起着承前启后的作用。
再则本章知识在现实生活中应用非常广泛,学生对和现实生活联系紧密的知识具有天生的兴趣,充分培育和利用好学生的这些兴趣,将使教学更轻松。
高中数学人教A版必修2教案-2.1_空间点、直线、平面之间的位置关系_教学设计_教案_3
教学准备
1. 教学目标
1、理解点到直线距离公式的推导。
2、熟练掌握并应用点到直线的距离公式。
3、学会推导两平行直线间的距离公式并能应用。
2. 教学重点/难点
教学重点:点到直线的距离公式的应用。
教学难点:点到直线的距离公式的理解。
3. 教学用具
4. 标签
教学过程
教学过程:
一、引入新课:
1、提出问题:
在平面直角坐标系中,如果已知某点P的坐标为(x0,y0),直线的方程是Ax+By+C=0,怎样用点P的坐标和直线的方程直接求点P到直线的距离?
2、两条思路:
思路一:过P点向直线作垂线,垂足为Q,
一、例题精讲:
例1、求点P0(-1,2)到下列直线的距离。
(1)2x+y-10=0 (d=)
(2)3x=2 (d=)
例2求两平行直线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0间的距离。
例3求平行线2x-7y+8=0和2x-7y-6=0的距离。
例4、已知一直线被两平行线3x+4y-7=0和3x+4y+8=0所截线段长为
且过点(2,3),求直线的方程。
(x-7y+19=0或
7x+y-17=0)
一、课堂练习:
1、教材P53练习
2、在直线x-3y-2=0上求两点,使它与点(-2,2)构成等边三角形的三个顶点。
二、课后作业:
P537.313、15、16。
必修二2.1.空间点、直线、平面之间的位置关系(教案)
人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)第二章点、直线、平面之间的位置关系2. 1空间点、直线、平面之间的位置关系教案 A第 1 课时教学内容: 2. 1. 1平面教学目标一、知识与技能1.利用生活中的实物对平面进行描述,掌握平面的表示法及水平放置的直观图;2.掌握平面的基本性质及作用,提高学生的空间想象能力.二、过程与方法在师生的共同讨论中,形成对平面的感性认识.三、情感、态度与价值观通过实例认识到我们所处的世界是一个三维空间,进而增强了学习的兴趣.教学重点、难点教学重点:1.平面的概念及表示;2.平面的基本性质,注意它们的条件、结论、作用、图形语言及符号语言.教学难点:平面基本性质的掌握与运用.教学关键:让学生理解平面的概念,熟记平面的性质及性质的应用,使学生对平面的概念及其性质由感性认识上升到理性认识.教学突破方法:对三个公理要结合图形进行理解,清楚其用途.教法与学法导航教学方法:探究讨论,讲练结合法.学习方法:学生通过阅读教材,联系身边的实物思考、交流,师生共同讨论等,从而较好地完成本节课的教学目标.教学准备教师准备:投影仪、投影片、正(长)方形模型、三角板.学生准备:直尺、三角板.教学过程教学教学内容师生互动设计过程意图创设什么是平面?师:生活中常见的如黑板、情境一些能看得见的平面实桌面等,给我们以平面的印象,形成平导入例 .你们能举出更多例子吗?那么面的概新课平面的含义是什么呢?这就是念我们这节课所要学习的内容 .1教师备课系统──多媒体教案续上表1.平面含义随堂练习判定下列命题是否正确:主题① 书桌面是平面;探究② 8 个平面重叠起来要比合作 6 个平面重叠起来厚;交流③ 有一个平面的长是50m,宽是 20m;④平面是绝对的平,无厚度,可以无限延展的抽象的数学概念 .师:以上实物都给我们以平面的印象,几何里所说加强对知的平面,就是从这样的一些识的理解物体中抽象出来的,但是,培养,自几何里的平面是无限延展觉钻研的的 .学习习惯 . 数形结合,加深理解 .2.平面的画法及表示师:在平面几何中,怎(1)平面的画法:水平放样画直线?(一学生上黑板置的平面通常画成一个平行四画)边形,锐角画成 45°,且横边之后教师加以肯定,解说、画成邻边的 2 倍长(如图).类比,将知识迁移,得出平面的画法:D CαA B如果几个平面画在一起,主题当一个平面的一部分被另一个探究平面遮住时,应画成虚线或不合作画(打出投影片).交流(2)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面 AC 、平面 ABCD等.(3)平面内有无数个点,平面可以看成点的集合 .点 A 在平面α内,记作:A ∈ α ; 点B 在平面α外,记作: Bα.β通过类比α探索,培养学生知识迁移能β力,加强知识的系统性 .α·B·Aα2续上表人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)3.平面的基本性质公理 1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内.A Bα· C··教师引导学生思考教材P41 的思考题,让学生充分发表自己的见解 .师:把一把直尺边缘上的任意两点放在桌边,可以看到,直尺的整个边缘就落在了桌面上,用事实引导学生归纳出公理主题探究合作交流符号表示为A ∈ LB∈ L? L ? α.A ∈ αB∈ α公理 1:判断直线是否在平面内.公理 2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面 .A· Bα·L符号表示为: A 、B、C 三点不共线 ? 有且只有一个平面α,使A ∈ α、 B∈ α、 C∈ α.公理 2 作用:确定一个平面的依据 .公理 3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线 .βPα·L符号表示为: P∈ α∩β? α∩β =L,且P∈ L .公理 3 作用:判定两个平面是否相交的依据 .1.教师引导学生阅读教材P42 前几行相关内容,并加以解析.师:生活中,我们看到三脚架可以牢固地支撑照相机或测量用的平板仪等等.通过类比引导学生归纳出公理探索,培2.养学生知教师用正(长)方形识迁移能模型,让学生理解两个平力,加强面的交线的含义.知识的系注意:( 1)公理中“有统性 .且只有一个”的含义是:“有”,是说图形存在,“只有一个”,是说图形唯一,“有且只有一个平面”的意思是说“经过不在同一直线上的三个点的平面是有的,而且只有一个”,也即不共线的三点确定一个平面.“ 有且只有一个平面”也可以说成“确定一个平面 . ”引导学生阅读P42 的思考题,从而归纳出公理3.3教师备课系统──多媒体教案续上表拓展 4. 教材 P43 例 1教师及时评价和纠正同创新通过例子,让学生掌握图形学的表达方法,规范画图和巩固应用中点、线、面的位置关系及符号符号表示 .提高.提高的正确使用 .1.平面的概念,画法及表示方法 .培养学2.平面的性质及其作用.生归纳3.符号表示.整合知4.注意事项.学生归纳总结、教师给识能小结力,以予点拨、完善并板书 .及思维的灵活性与严谨性 .课堂作业1.下列说法中,(1)铺得很平的一张白纸是一个平面;( 2)一个平面的面积可以等于 6cm 2;( 3)平面是矩形或平行四边形的形状. 其中说法正确的个数为().A . 0 B . 1 C. 2 D . 32.若点 A 在直线 b 上,在平面内,则 A, b,之间的关系可以记作().A . A b B. A b C. A b D . A b3.图中表示两个相交平面,其中画法正确的是().A B C D4.空间中两个不重合的平面可以把空间分成()部分.答案: 1. A 2. B 3. D 4. 3 或 4第 2 课时教学内容2.1. 2 空间中直线与直线之间的位置关系教学目标一、知识与技能1.了解空间中两条直线的位置关系;4人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)2.理解异面直线的概念、画法,提高空间想象能力;3.理解并掌握公理 4 和等角定理;4.理解异面直线所成角的定义、范围及应用.二、过程与方法1.经历两条直线位置关系的讨论过程,掌握异面直线所成角的基本求法.2.体会平移不改变两条直线所成角的基本思想和方法.三、情感、态度与价值观感受到掌握空间两直线关系的必要性,提高学习兴趣.教学重点、难点教学重点1.异面直线的概念 .2.公理 4 及等角定理 .教学难点异面直线所成角的计算.教学关键提高学生空间想象能力,结合图形来判断空间直线的位置关系,使学生掌握两异面直线所成角的步骤及求法 .教学突破方法结合图形,利用不同的分类标准给出空间直线的位置关系,由两异面直线所成角的定义求其大小,注意两异面直线所成角的范围.教法与学法导航教学方法探究讨论法.学习方法学生通过阅读教材、思考与教师交流、概括,从而较好地完成教学目标.教学准备教师准备投影仪、投影片、长方体模型、三角板.学生准备三角板 .教学过程详见下表 .教学教学内容师生互动设计环节意图创设通过身边实物,相互设疑激情境异面直线的概念:不同在任何一个交流异面直线的概念.趣点出导入平面内的两条直线叫做异面直线.师:空间两条直线有主题.新课多少种位置关系?1. 空间的两条直线的位置关系教师给出长方体模多媒体5教师备课系统──多媒体教案相交直线:同一平面内,有且只有型,引导学生得出空间的演示提一个公共点;两条直线有如下三种关高上课平行直线:同一平面内,没有公共系.效率 .探索点;异面直线:不同在任何一个平面内,教师再次强调异面直新知没有公共点 .线不共面的特点.师生互异面直线作图时通常用一个或两个动,突平面衬托,如下图:破重点 .2. 平行公理师:在同一平面内,例 2 的思考:长方体ABCD-A'B'C'D' 中,如果两条直线都与第三条讲解让BB' ∥AA', DD' ∥AA',那么 BB' 与直线平行,那么这两条直学生掌DD' 平行吗?线互相平行 . 在空间中,是握了公否有类似的规律?理 4 的运用.生:是.强调:公理 4 实质上探索是说平行具有传递性,在新知公理 4:平行于同一条直线的两条平面、空间这个性质都适直线互相平行 .用.符号表示为:设a、b、c 是三条直线如果 a//b, b//c,那么 a//c.例 2 空间四边形ABCD 中, E、 F、G、 H 分别是AB 、BC 、 CD 、 DA 的中点.求证:四边形 EFGH 是平行四边形 .续上表3. 思考:在平面上,我们容易证明让学生观察、思考:等角定“如果一个角的两边与另一个角的两边理为异探索分别平行,那么这两个角相等或互补”.面直线新知空间中,结论是否仍然成立呢?所成的等角定理:空间中如果两个角的两角的概边分别对应平行,那么这两个角相等或念作准6人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)互补 .∠ ADC与A'D'C' 、备.∠ ADC与∠ A'B'C'的两边分别对应平行,这两组角的大小关系如何?生:∠ ADC = A'D'C' ,∠ ADC +∠ A'B'C' = 180°4.异面直线所成的角如图,已知异面直线 a、b,经过空探索间中任一点 O 作直线 a'∥ a、b'∥ b,我新知们把 a'与 b'所成的锐角(或直角)叫异面直线 a 与 b 所成的角(夹角).教师画出更具一般性的图形,师生共同归纳出如下等角定理.师:① a'与 b'所成的角的以教师大小只由 a、b 的相互位置讲授为来确定,与 O 的选择无关,主,师为了简便,点 O 一般取在生共同两直线中的一条上;交流,② 两条异面直线所成的导出异角θ∈( 0,π);面直线2所成的③ 当两条异面直线所成角的概探索的角是直角时,我们就说念 .新知这两条异面直线互相垂例 3 让直,记作 a⊥ b;学生掌④ 两条直线互相垂直,有握了如共面垂直与异面垂直两种何求异情形;面直线⑤ 计算中,通常把两条异所成的例 3(投影)面直线所成的角转化为两角,从条相交直线所成的角 .而巩固了所学知识 .续上表充分调动学拓展生动手创新教材 P49 练习 1、 2.生完成练习,教师当的积极应用堂评价 .性,教提高师适时7教师备课系统──多媒体教案给予肯定 .本节课学习了哪些知识内容?小结知2.计算异面直线所成的角应注意什学生归纳,然后老师补识,形小结么?充、完善.成整体思维.课堂作业1. 异面直线是指().A.空间中两条不相交的直线B.分别位于两不同平面内的两条直线C.平面内的一条直线与平面外的一条直线D.不同在任何一个平面内的两条直线2.如右图所示,在三棱锥 P-ABC 的六条棱所在的直线中,异面直线共有().A. 2 对 B . 3 对 C. 4 对 D. 6 对3.正方体 ABCD-A 1B1C1D1中与棱AA1平行的棱共有().A. 1 条 B . 2 条 C. 3 条 D. 4 条4.空间两个角、,且与的两边对应平行,若=60 °,则的大小为()..答案: 1. D 2.B 3. C 4. 60 °或 120°第 3 课时教学内容8人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)2. 1. 3 空间中直线与平面之间的位置关系 2. 1. 4 平面与平面之间的位置关系教学目标一、知识与技能1.了解空间中直线与平面的位置关系,了解空间中平面与平面的位置关系;2.提高空间想象能力 .二、过程与方法1.通过观察与类比加深了对这些位置关系的理解、掌握;2.利用已有的知识与经验归纳整理本节所学知识.三、情感、态度与价值观感受空间中图形的基本位置关系,形成严谨的思维品质.教学重点、难点教学重点空间直线与平面、平面与平面之间的位置关系.教学难点用图形表达直线与平面、平面与平面的位置关系.教学关键借助图形,使学生清楚直线与平面,平面与平面的分类标准,并能依据这些标准对直线与平面、平面与平面的位置关系进行分类及判定.教学突破方法恰当地利用图形,用符号语言表述直线与平面、平面与平面的位置关系.教法与学法导航教学方法借助实物,让学生观察事物、思考关系,讲练结合,较好地完成本节课的教学目标.学习方法探究讨论,自主学习法.教学准备教师准备多媒体课件,投影仪,三角板,直尺.学生准备三角板,直尺.教学过程详见下表 .教学教学内容师生互动设计过程意图创设问题1:空间中直线和直线有几生 1:平行、相交、异复习9教师备课系统──多媒体教案情境种位置关系?面;回顾,导入问题 2:一支笔所在的直线和一生 2:有三种位置关系:激发新课个作业本所在平面有几种位置关(1)直线在平面内;学习系?(2)直线与平面相交;兴趣 .(3)直线与平面平行.师肯定并板书,点出主题 .1.直线与平面的位置关系 .师:有谁能讲出这三种( 1)直线在平面内——有无数位置有什么特点吗?个公共点 .生:直线在平面内时二( 2)直线与平面相交——有且者有无数个公共点 .仅有一个公共点 .直线与平面相交时,二( 3)直线在平面平行——没有者有且仅有一个公共点 .公共点 .直线与平面平行时,三其中直线与平面相交或平行的者没有公共点(师板书).情况,统称为直线在平面外,记作师:我们把直线与平面加强a.相交或直线与平面平行的对知直线 a 在面内的符号语言是情况统称为直线在平面外 .识的a. 图形语言是:师:直线与平面的三种理解位置关系的图形语言、符号培养,主题语言各是怎样的?谁来画自觉探究图表示一个和书写一下 .钻研合作学生上台画图表示 .的学交流直线 a 与面相交的 a∩ = A.师;好 . 应该注意:画习习图形语言是符号语言是:直线在平面内时,要把直线惯,数画在表示平面的平行四边形结形内;画直线在平面外时,合,加应把直线或它的一部分画深理在表示平面的平行四边形解 .外 .直线 a 与面平行的符号语言是a∥. 图形语言是:10人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)续上表2.平面与平面的位置关系师:下面请同学们思考以( 1)问题 1:拿出两本书,看下两个问题(投影).作两个平面,上下、左右移动和翻生:平行、相交 .转,它们之间的位置关系有几种?师:它们有什么特点?( 2)问题 2:如图所示,围成生:两个平面平行时二者长方体 ABCD –没有公共点,两个平面相交A′B′C′D′的六个时,二者有且仅有一条公共直通过面,两两之间的线(师板书).类比位置关系有几师:下面请同学们用图形探索,种?和符号把平面和平面的位置培养主题关系表示出来⋯⋯学生( 3)平面与平面的位置关系探究——没有公师:下面我们来看几个例知识平面与平面平行合作子(投影例 1).迁移共点 .交流能力 .平面与平面相交——有且只有一条公共直线 .加强平面与平面平行的符号语言知识是∥ . 图形语言是:的系统性 .11教师备课系统──多媒体教案续上表拓展创新应用提高例 1 下列命题中正确的个数是( B ).①若直线 l 上有无数个点不在平面内,则 l∥ .②若直线l 与平面平行,则l与平面内的任意一条直线都平行 .③如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行 .④若直线 l 与平面平行,则 l 与平面内的任意一条直线没有公共点 .A . 0B . 1 C. 2 D. 3例 2 已知平面∥,直线a,求证 a∥ .证明:假设 a 不平行,则 a在内或 a 与相交 .∴ a 与有公共点 .又 a.∴ a与有公共点,与面∥面矛盾 .∴∥ .学生先独立完成,然后讨例 1 通论、共同研究,得出答案. 教师过示范利用投影仪给出示范 .传授学师:如图,我们借助长方体生一个模型,棱 AA 1所在直线有无数点通过模在平型来研面究问题ABCD的方外,但法,加棱 AA 1深对概所在直线与平面ABCD 相交,所念的理以命题①不正确; A1B1所在直线解. 例 2平行于平面 ABCD ,A1B1显然不目标训平行于 BD,所以命题②不正确;练学生A1 B1∥AB,A1B1所在直线平行于思维的平面 ABCD ,但直线 AB平灵活,面 ABCD ,所以命题③不正确;并加深l 与平面平行,则 l 与无公对面面共点, l与平面内所有直线都平行、没有公共点,所以命题④正确,线面平应选 B .行的理师:投影例2,并读题,先解.让学生尝试证明,发现正面证明并不容易,然后教师给予引导,共同完成,并归纳反证法步骤和线面平行、面面平行的理解 .1.直线与平面、平面与平培养学面的位置关系 .生整合2.“正难到反”数学思想知识能与反证法解题步骤 .学生归纳总结、教师给予点力,以小结拨、完善并板书 .及思维3. “分类讨论”数学思想.的灵活性与严谨性 . 12人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)课堂作业1.直线与平面平行的充要条件是这条直线与平面内的().A .一条直线不相交B.两条直线不相交C.任意一条直线都不相交 D .无数条直线都不相交【解析】直线与平面平行,则直线与平面内的任意直线都不相交,反之亦然;故应选C.2. “平面内有无穷条直线都和直线l 平行”是“l //”的().A.充分而不必要条件 B .必要而不充分条件C.充分必要条件 D .即不充分也不必要条件【解析】如果直线在平面内,直线可能与平面内的无穷条直线都平行,但直线不与平面平行,应选 B.3.如图,试根据下列要求,把被遮挡的部分改为虚线:( 1)AB 没有被平面遮挡;( 2)AB 被平面遮挡.答案:略4.已知,,直线a,b,且∥,a,b,则直线 a 与直线 b 具有怎样的位置关系?【解析】平行或异面.5.如果三个平面两两相交,那么它们的交线有多少条?画出图形表示你的结论.【解析】三个平面两两相交,它们的交线有一条或三条.6.求证:如果过一个平面内一点的直线平行于与该平面平行的一条直线,则这条直线在这个平面内 .已知: l ∥,点P∈,P∈ m,m∥ l,求证: m.证明:设 l 与 P 确定的平面为,且= m′,则 l ∥ m′.又知 l ∥ m, m m P ,由平行公理可知,m 与 m′重合 .所以 m.13教师备课系统──多媒体教案教案 B第 1 课时教学内容: 2. 1. 1 平面教学目标1.了解平面的概念,掌握平面的画法、表示法及两个平面相交的画法;2.理解公理一、二、三,并能运用它们解决一些简单的问题;3.通过实践活动,感知数学图形及符号的作用,从而由感性认识提升为理性认识,注意区别空间几何与平面几何的不同,多方面培养学生的空间想象力.教学重点:公理一、二、三,实践活动感知空间图形.教学难点:公理三,由抽象图形认识空间模型.学法指导:动手实践操作,由模型到图形,由图形到模型不断感知.教学过程一、引入在平面几何中,我们已经了解了平面图形都是由点和线构成的,我们所做的一切都是在一个无形的平面中进行,请同学谈谈到底平面是什么样子的?可以举实例说明.在平面几何中,我们也知道直线是无限延伸的,我们是怎样表示这种无限延伸的?那么你认为平面是否有边界?你又认为如何去表示平面呢?二、新课以上问题经过学生分小组充分讨论,由各小组代表陈述你这样表示的理由?教师暂不作评判,继续往下进行 .实践活动:1.仔细观察教室,举出空间的点、线、面的实例.2.只准切三刀,请你把一块长方体形状的豆腐切成形状、大小都相同的八块.3.请你准备六根游戏棒,以每根游戏棒为一边,设法搭出四个正三角形.以上这些问题已经走出了平面的限制,是空间问题. 今后我们将研究空间中的点、线、面之间的关系.图 1问题:指出上述活动中几何体的面,并想想如何在一张纸上画出这个几何体?至此我们应感受到画几何体与我们的视角有一定的关系.练习一:试画出下列各种位置的平面.1.水平放置的平面2.竖直放置的平面14人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)图 2( 1)图2(2)3.倾斜放置的平面图 34.请将以下四图中,看得见的部分用实线描出.图 4(1)图4(2)图4(3)图4(4)小结:平面的画法和表示法.我们常常把水平的平面画成一个平行四边形,用平行四边形表示一个平面,如图 5.平行四边形的锐角通常画成45o,且横边长等于其邻边长的 2 倍.如果一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强它的立体感,我们常把被遮挡部分用虚线画出来,如图 6.βFA DA DααB E CB C图 5图 6图 7平面常用希腊字母, ,等表示(写在代表平面的平行四边形的一个角上),如平面、平面;也可以用代表平面的平行四边形的四个顶点,或相对的两个顶点的大写英文字母作为平面的名称,图 5 的平面,也可表示为平面ABCD ,平面 AC 或平面BD .前面我们感受了空间中面与面的关系及画法,现在让我们研究一下点、线与一个平面会有怎样的关系?15教师备课系统──多媒体教案显然,一个点与一个平面有两种位置关系:点在平面内和点在平面外.我们知道平面内有无数个点,可以认为平面是由它内部的所有的点组成的点集,因此点和平面的位置关系可以引用集合与元素之间关系.从集合的角度,点 A 在平面内,记为A;点B在平面外,记为B (如图 7).再来研究一下直线与平面的位置关系.将学生分成小组,并动手实践操作后讨论:把一把直尺边缘上的任意两点放在桌面上,直尺的整个边缘就落在桌面上吗?请同学们再试着想一下,如何用图形表示直线与平面的这些空间关系?由“两点确定一条直线”这一公理,我们不难理解如下结论:公理 1如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内 .A l ,B l , 且 A, B,l.A l Bα图8例1 分别用符号语言、文字语言描述下列图形.AA aa图 9( 1)图 9( 2)图 9( 3)例 2 识图填空(在空格内分别填上, , ,).A____ a;A____ α,B____ a; B____ α,Aa____ α;a____ α = B,B bb____ α;B____ b.a图 10图 11问题情景:制作一张桌子,至少需要多少条腿?为什么?公理 2 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平A面 .CB实践活动:取出两张纸演示两个平面会有怎样的位置关α图 12系,并试着用图画出来 .图 12试问:如图13 是两个平面的另一种关系吗?(相对于同学们得出的关系)由平面的无限延展性,不难理解如下结论:公理 3如果两个不重合平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过这个公共点16人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)的直线 .βP l 且P l.αP l图 13例 3如图14用符号表示下列图形中点、直线、平面之间的位置关系.l【分析】根据图形,先判断点、直线、平面之间的位置关系,然后用符号表示出来.【解析】在(1)中,l , a A , a B .l , a, b, a l P , B l P .在( 2)中,三、巩固练习教材 P43 练习 1— 4.四、课堂小结(1)本节课我们学习了哪些知识内容?(2)三个公理的内容及作用是什么?(3)判断共面的方法 .五、布置作业P51 习题 A 组 1, 2.第 2 课时教学内容: 2. 1. 2 空间中直线与直线之间的位置关系教学目标:一、知识目标1.了解空间中两条直线的位置关系;2.理解异面直线的概念、画法,培养学生的空间想象能力;3.理解并掌握公理 4.二、能力目标1.让学生在观察中培养自主思考的能力;17教师备课系统──多媒体教案2.通过师生的共同讨论培养合作学习的能力.三、情感、态度与价值观让学生感受到掌握空间两直线关系的必要性,提高学生的学习兴趣.教学重点、难点教学重点: 1.异面直线的概念; 2.公理 4.教学难点:异面直线的概念.学法与教学用具1.学法:学生通过观察、思考与教师交流、概括,从而较好地完成本节课的教学目标;2.教学用具:多媒体、长方体模型、三角板.教学过程一、复习引入1.平面内两条直线的位置关系有(相交直线、平行直线).相交直线(有一个公共点);平行直线(无公共点).2.实例 . 十字路口——立交桥.立交桥中,两条路线 AB , CD 既不平行,又不相交(非平面问题).六角螺母DCA B二、新课讲解1.异面直线的定义不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线.练习:在教室里找出几对异面直线的例子.注1:两直线异面的判别一 : 两条直线既不相交、又不平行.两直线异面的判别二 : 两条直线不同在任何一个平面内.合作探究一:分别在两个平面内的两条直线是否一定异面?答:不一定,它们可能异面,可能相交,也可能平行.空间两直线的位置关系:按平面基本性质分(1)同在一个平面内:相交直线、平行直线;( 2)不同在任何一个平面内:异面直线.按公共点个数分( 1)有一个公共点 : 相交直线;( 2)无公共点:平行直线、异面直线.2.异面直线的画法说明:画异面直线时,为了体现它们不共面的特点,常借助一个或两个平面来衬托. 18。
人教A版高中数学必修2第二章 点、直线、平面之间的位置关系2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系教案
平面与平面的位置关系1、木工师傅用气泡式水准仪在桌面上交叉放两次,如果水准仪的气泡都是居中的,就可以判定这个桌面和水平面平行.想一想,这是依据什么道理?【知识导引】2.平面与平面平行的判定定理:判定定理:。
定理的符号语言:定理的图形语言:由教师引导判定定理的文字语言,启发学生积极参与思考,师生共同完成其符号语言及图形语言【典型例题】例1、判断下列说法是否正确1.平面α内有无数条直线都平行于平面β,则α∥β.2.过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.3.过平面外的一条直线一定能做出一个平面与已知平面平行.4.平行于同一条直线的两平面平行.例2、如图:在长方体ABCD-A1B1C1D1中,求证:平面C1BD∥平面AB1D1学生动手,安排个别学生起来说明错误理由。
教师引导学生分析,主意书写规范。
课堂小结:同学们总结一下,这节课学习了什么?需要注意什么?1.平面和平面的位置关系;2.平面和平面的判定定理。
课堂检测:在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E ,F ,G ,M ,N 分别为棱B 1C 1,C 1D 1,A 1B 1,A 1D 1的中点.求证:平面AMN ∥平面BDFEAA 1BB 1CC 1D D 1板书 设计平面与平面的位置关系位置关系 公共点符号表示 图形表示平面与平面的判定定理:两个平面平行的判定定理:一个平面内的两条交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。
符号表示:a β⊂b β⊂a b p ⋂= αβ⇒∥a α∥b α∥例2 课后反思。
人教版高一数学必修二《空间点、直线、平面之间的位置关》教案及教学反思
人教版高一数学必修二《空间点、直线、平面之间的位置关》教案及教学反思一、教学目标通过本次教学,学生将能够:1.掌握空间点、直线、平面之间的位置关系;2.学会使用空间几何中的基本概念和基本问题;3.进一步培养学生的数学思维,提高学生的空间想象能力和综合运用能力。
二、教学重点和难点教学重点:1.理解空间中点、直线、平面的概念和特征;2.掌握点与直线、点与平面的位置关系以及直线与平面的位置关系;3.运用三视图法和参考投影法解决平面与平面的位置关系。
教学难点:1.掌握点、直线、平面的共面关系;2.学会在空间中画出图形;3.掌握平面间的位置关系。
三、教学过程1. 导入环节(5分钟)引导学生通过生活实际情境,复习几何学中的点、线、面的概念,并对此进行概括,展现本课内容的片面性和局限性,进而引导学生思考如何通过分别考虑点、直线、平面的位置关系的方法来全面把握几何学中的空间图形。
同时,激发学生空间想象的能力。
2. 正式教学环节(40分钟)1)点与直线的位置关系教师介绍点与直线的位置关系,并用图形进行示范。
然后,让学生自己分析和总结,归纳出点与直线的位置关系的有关性质。
例如:•点在直线上;•点在直线上的外部;•点在线的两侧;•点与直线相离。
2)点与平面的位置关系引入点与平面的位置关系,老师同样先给出范例进行示范,帮助学生加深理解。
然后,再让学生自己探究和总结,归纳点与平面的位置关系的有关性质。
例如:•点在平面上;•点在平面上的内部;•点在平面上的外部。
3)直线与平面的位置关系讲述直线与平面的位置关系,为学生提供相关的图形,并进行实操。
教师同样应给学生提供足够多的机会,让学生自行探究总结,得出有关性质。
例如:•直线在平面上;•直线与平面交于一点;•直线与平面平行;•直线与平面垂直。
4)平面与平面的位置关系在学习与应用前面的知识点后,适当引入平面与平面的位置关系。
老师还是要以图形为依据,实践出多重案例,使学生理解平面与平面的位置关系的本质。
高中数学2.1《空间点,直线,平面之间位置关系》教案新人教版必修2
§平面一、教学目标:1、知识与技能1〕利用生活中的实物对平面进行描述;2〕掌握平面的表示法及水平放置的直观图;3〕掌握平面的根本性质及作用;4〕培养学生的空间想象能力。
2、过程与方法1〕通过师生的共同讨论,使学生对平面有了感性认识;2〕让学生归纳整理本节所学知识。
3、情感与价值使用学生认识到我们所处的世界是一个三维空间,进而增强了学习的兴趣。
二、教学重点、难点重点:1、平面的概念及表示;2、平面的根本性质,注意他们的条件、结论、作用、图形语言及符号语言。
难点:平面根本性质的掌握与运用。
三、学法与教学用具1、学法:学生通过阅读教材,联系身边的实物思考、交流,师生共同讨论等,从而较好地完本钱节课的教学目标。
2、教学用具:投影仪、投影片、正〔长〕方形模型、三角板四、教学思想〔一〕实物引入、揭示课题师:生活中常见的如黑板、平整的操场、桌面、平静的湖面等等,都给我们以平面的印象,你们能举出更多例子吗?引导学生观察、思考、举例和互相交流。
与此同时,教师对学生的活动给予评价。
师:那么,平面的含义是什么呢?这就是我们这节课所要学习的内容。
〔二〕研探新知1、平面含义师:以上实物都给我们以平面的印象,几何里所说的平面,就是从这样的一些物体中抽象出来的,但是,几何里的平面是无限延展的。
2、平面的画法及表示师:在平面几何中,怎样画直线?〔一学生上黑板画〕之后教师加以肯定,解说、类比,将知识迁移,得出平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成450,且横边画成邻边的2倍长〔如图〕D CαA B平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四形的四个点或者相的两个点的大写字母来表示,如平面AC、平面ABCD等。
如果几个平面画在一起,当一个平面的一局部被另一个平面遮住,画成虚或不画〔打出投影片〕ββαα·B本明·A 平面内有无数个点,平面可以看成点的集合。
数学:2.1.3《空间中直线与平面之间的位置关系》教案(新人教A必修2)
2.1.3 空间中直线与平面之间的地点关系教课目标:经过对生活实例的察看、思虑,让学生认识空间中直线与平面的三种地点关系,会判断直线与平面的地点关系。
教课要点:直线与平面的三种地点关系及其应用。
教课难点:例 4 的教课是难点。
教课过程一、新课引入1、空间中两条直线有几种地点关系?2、一支笔所在的直线与一个作业本所在的平面,可能有几种地点关系?3、如图,线段 A’B 所在直线与长方体的六个面所在平面有几种地点关系?二、新课直线与平面的地点关系有且只有三种:(1)直线在平面内――有无数个公共点;(如直线 A’B 在平面 ABB ’A’内)(2)直线与平面订交――有且只有一个公共点;(如直线 A’B 与平面 BCC’B’只有一个公共点)(3)直线与平面平行――没有公共点。
(如直线 A’B 在平面 DCC’D’平行)直线与平面订交或平行的状况统称为直线在平面外。
直线与平面的三种地点关系用图表示一般地,直线 a 在平面α内,应把直线 a 画在表示平面α的平行四边形内;直线a 在平面α外,应把直线 a 或它的一部分画在表示平面α的平行四边形外。
直线 a 与平面α订交于点 A,记作 a∩α=A直线 a 与平面α平行,记作 a∥α。
例 4、以下命题中正确的个数是()(1)若直线 l 上有无数个点不在平面α内,则 l ∥α。
(2)若直线 l 与平面α平行,则 l 与平面α内的随意一条直线都平行。
(3)假如两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行。
(4)若直线 l 与平面α平行,则 l 与平面α内的随意一条直线都没有公共点。
(A)0(B)1(C)2(D)3剖析:能够借滋长方体模型来看上述问题能否正确。
问题( 1)不正确,订交时也切合。
问题( 2)不正确,如右图中, A’B 与平面 DCC’D’平行,但它与 CD 不平行。
问题( 3)不正确。
另一条直线有可能在平面内,如 AB ∥ CD,AB 与平面 DCC ’D’平行,但直线 CD 平面 DCC’D’问题( 4)正确,因此选( B)。
人教A版高中数学必修二空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系教案
§2.1.3 —2.1.4 空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系一、教学目标:1、知识与技能(1)了解空间中直线与平面的位置关系;(2)了解空间中平面与平面的位置关系;(3)培养学生的空间想象能力。
2、过程与方法(1)学生通过观察与类比加深了对这些位置关系的理解、掌握;(2)让学生利用已有的知识与经验归纳整理本节所学知识。
二、教学重点、难点重点:空间直线与平面、平面与平面之间的位置关系。
难点:用图形表达直线与平面、平面与平面的位置关系。
三、学法与教学用具1、学法:学生借助实物,通过观察、类比、思考等,较好地完成本节课的教学目标。
2、教学用具:投影仪、投影片、长方体模型四、教学思想(一)创设情景、导入课题教师以生活中的实例以及课本P49的思考题为载体,提出了:空间中直线与平面有多少种位置关系?(板书课题)(二)研探新知1、引导学生观察、思考身边的实物,从而直观、准确地归纳出直线与平面有三种位置关系:(1)直线在平面内——有无数个公共点(2)直线与平面相交——有且只有一个公共点(3)直线在平面平行——没有公共点指出:直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外,可用a α来表示a α a∩α=A a∥α例4(投影)师生共同完成例4例4的给出加深了学生对这几种位置关系的理解。
2、引导学生对生活实例以及对长方体模型的观察、思考,准确归纳出两个平面之间有两种位置关系:(1)两个平面平行——没有公共点(2)两个平面相交——有且只有一条公共直线用类比的方法,学生很快地理解与掌握了新内容,这两种位置关系用图形表示为α∥β α∩β= L教师指出:画两个相互平行的平面时,要注意使表示平面的两个平行四边形的对应边平行。
教材P51 探究让学生独立思考,稍后教师作指导,加深学生对这两种位置关系的理解教材P51 练习学生独立完成后教师检查、指导(三)归纳整理、整体认识教师引导学生归纳,整理本节课的知识脉络,提升他们掌握知识的层次。
必修二空间点直线、平面之间的位置关系教案
第二章点、直线、平面之间的位置关系2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系教案 A第1课时教学内容:2.1.1 平面教学目标一、知识与技能1. 利用生活中的实物对平面进行描述,掌握平面的表示法及水平放置的直观图;2. 掌握平面的基本性质及作用,提高学生的空间想象能力.二、过程与方法在师生的共同讨论中,形成对平面的感性认识.三、情感、态度与价值观通过实例认识到我们所处的世界是一个三维空间,进而增强了学习的兴趣.教学重点、难点教学重点:1. 平面的概念及表示;2. 平面的基本性质,注意它们的条件、结论、作用、图形语言及符号语言.教学难点:平面基本性质的掌握与运用.教学关键:让学生理解平面的概念,熟记平面的性质及性质的应用,使学生对平面的概念及其性质由感性认识上升到理性认识.教学突破方法:对三个公理要结合图形进行理解,清楚其用途.教法与学法导航教学方法:探究讨论,讲练结合法.学习方法:学生通过阅读教材,联系身边的实物思考、交流,师生共同讨论等,从而较好地完成本节课的教学目标.教学准备教师准备:投影仪、投影片、正(长)方形模型、三角板.学生准备:直尺、三角板.教学过程教学过程教学内容师生互动设计意图创设情境导入新课什么是平面一些能看得见的平面实例.师:生活中常见的如黑板、桌面等,给我们以平面的印象,你们能举出更多例子吗那么平面的含义是什么呢这就是我们这节课所要学习的内容.形成平面的概念续上表主题探究合作1. 平面含义随堂练习判定下列命题是否正确:师:以上实物都给我们以平面的印象,几何里所说的平面,就是从这样加强对知识的理解培交流①书桌面是平面;②8个平面重叠起来要比6个平面重叠起来厚;③有一个平面的长是50m,宽是20m;④平面是绝对的平,无厚度,可以无限延展的抽象的数学概念. 的一些物体中抽象出来的,但是,几何里的平面是无限延展的.养,自觉钻研的学习习惯.数形结合,加深理解.主题探究合作交流2. 平面的画法及表示(1)平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成45°,且横边画成邻边的2倍长(如图).如果几个平面画在一起,当一个平面的一部分被另一个平面遮住时,应画成虚线或不画(打出投影片).(2)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面AC、平面ABCD等.(3)平面内有无数个点,平面可以看成点的集合.点A在平面α内,记作:A∈α; 点B在平面α外,记作:B α.师:在平面几何中,怎样画直线(一学生上黑板画)之后教师加以肯定,解说、类比,将知识迁移,得出平面的画法:通过类比探索,培养学生知识迁移能力,加强知识的系统性.续上表主题探究合作交流3. 平面的基本性质公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内.符号表示为教师引导学生思考教材P41的思考题,让学生充分发表自己的见解.师:把一把直尺边缘上的任意两点放在通过类比探索,培养学生知识迁移能力,加强D CBAααβαβα·A·BC·B·A·αA∈LB∈L ?L?α.A∈αB∈α公理1:判断直线是否在平面内.公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面.符号表示为:A、B、C 三点不共线??有且只有一个平面α,使A∈α、B∈α、C∈α.公理2作用:确定一个平面的依据.公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线.符号表示为:P∈α∩β??α∩β=L,且P∈L.公理3作用:判定两个平面是否相交的依据. 桌边,可以看到,直尺的整个边缘就落在了桌面上,用事实引导学生归纳出公理1.教师引导学生阅读教材P42前几行相关内容,并加以解析.师:生活中,我们看到三脚架可以牢固地支撑照相机或测量用的平板仪等等.引导学生归纳出公理2.教师用正(长)方形模型,让学生理解两个平面的交线的含义.注意:(1)公理中“有且只有一个”的含义是:“有”,是说图形存在,“只有一个”,是说图形唯一,“有且只有一个平面”的意思是说“经过不在同一直线上的三个点的平面是有的,而且只有一个”,也即不共线的三点确定一个平面.“有且只有一个平面”也可以说成“确定一个平面.”引导学生阅读P42的思考题,从而归纳出公理3.知识的系统性.续上表拓展创新应用提高4. 教材P43 例1通过例子,让学生掌握图形中点、线、面的位置关系及符号的正确使用.教师及时评价和纠正同学的表达方法,规范画图和符号表示.巩固提高.小结1.平面的概念,画法及表示方法.2.平面的性质及其作用.3.符号表示.4.注意事项.学生归纳总结、教师给予点拨、完善并板书.培养学生归纳整合知识·BLA·αβP·αL能力,以及思维的灵活性与严谨性.课堂作业1. 下列说法中,(1)铺得很平的一张白纸是一个平面;(2)一个平面的面积可以等于6cm2;(3)平面是矩形或平行四边形的形状. 其中说法正确的个数为().A. 0B. 1C. 2D. 32. 若点A在直线b上,在平面β内,则A,b,β之间的关系可以记作().A . A?b?? B. A?b?? C. A?b?? D. A?b??3. 图中表示两个相交平面,其中画法正确的是().4. 空间中两个不重合的平面可以把空间分成()部分.答案:1.A 2. B 3.D 4. 3或4第2课时教学内容2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系教学目标一、知识与技能1. 了解空间中两条直线的位置关系;2. 理解异面直线的概念、画法,提高空间想象能力;3. 理解并掌握公理4和等角定理;4. 理解异面直线所成角的定义、范围及应用.二、过程与方法1.经历两条直线位置关系的讨论过程,掌握异面直线所成角的基本求法.2.体会平移不改变两条直线所成角的基本思想和方法.三、情感、态度与价值观感受到掌握空间两直线关系的必要性,提高学习兴趣.教学重点、难点教学重点1. 异面直线的概念.2. 公理4及等角定理.教学难点异面直线所成角的计算.教学关键提高学生空间想象能力,结合图形来判断空间直线的位置关系,使学生掌握两异面直线所成角的步A B C骤及求法.教学突破方法结合图形,利用不同的分类标准给出空间直线的位置关系,由两异面直线所成角的定义求其大小,注意两异面直线所成角的范围.教法与学法导航教学方法探究讨论法.学习方法学生通过阅读教材、思考与教师交流、概括,从而较好地完成教学目标.教学准备教师准备投影仪、投影片、长方体模型、三角板.学生准备三角板.教学过程详见下表.教学环节教学内容师生互动设计意图创设情境导入新课异面直线的概念:不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线.通过身边实物,相互交流异面直线的概念.师:空间两条直线有多少种位置关系设疑激趣点出主题.探索新知1. 空间的两条直线的位置关系相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点;平行直线:同一平面内,没有公共点;异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点.异面直线作图时通常用一个或两个平面衬托,如下图:教师给出长方体模型,引导学生得出空间的两条直线有如下三种关系.教师再次强调异面直线不共面的特点.多媒体演示提高上课效率.师生互动,突破重点.探索新知2. 平行公理思考:长方体ABCD-A'B'C'D'中,BB'∥AA',DD'∥AA',那么BB'与DD'平行吗公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行.符号表示为:设a、b、c是三条直线如果a//b,b//c,那么a//c.例2空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点.求证:四边形EFGH是平行四边形.师:在同一平面内,如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线互相平行.在空间中,是否有类似的规律生:是.强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用.例2的讲解让学生掌握了公理4的运用.续上表探索新知3. 思考:在平面上,我们容易证明“如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补”.空间中,结论是否仍然成立呢等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.让学生观察、思考:∠ADC与?A'D'C'、∠ADC与∠A'B'C'的两边分别对应平行,这两组角的大小关系如何生:∠ADC =?A'D'C',∠ADC + ∠A'B'C' = 180°教师画出更具一般性的图形,师生共同归纳出如下等角定理.等角定理为异面直线所成的角的概念作准备.探索新知探索新知4. 异面直线所成的角如图,已知异面直线a、b,经过空间中任一点O作直线a'∥a、b'∥b,我们把a'与b'所成的锐角(或直角)叫异面直线a与b所成的角(夹角).例3(投影)师:① a'与b'所成的角的大小只由a、b的相互位置来确定,与O的选择无关,为了简便,点O一般取在两直线中的一条上;②两条异面直线所成的角θ∈(0,π2);③当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a⊥b;④两条直线互相垂以教师讲授为主,师生共同交流,导出异面直线所成的角的概念.直,有共面垂直与异面垂直两种情形;⑤计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角. 例3让学生掌握了如何求异面直线所成的角,从而巩固了所学知识.续上表拓展创新应用提高教材P49 练习1、2.生完成练习,教师当堂评价.充分调动学生动手的积极性,教师适时给予肯定.小结本节课学习了哪些知识内容2.计算异面直线所成的角应注意什么学生归纳,然后老师补充、完善.小结知识,形成整体思维.课堂作业1. 异面直线是指().A. 空间中两条不相交的直线B. 分别位于两不同平面内的两条直线C. 平面内的一条直线与平面外的一条直线D. 不同在任何一个平面内的两条直线2. 如右图所示,在三棱锥P-ABC的六条棱所在的直线中,异面直线共有().A. 2对B. 3对C. 4对D. 6对3. 正方体ABCD-A1B1C1D1中与棱AA1平行的棱共有().A. 1条B. 2条C. 3条D. 4条4. 空间两个角?、?,且?与?的两边对应平行,若?=60°,则?的大小为(). .答案:1. D 2. B 3. C 4. 60°或120°第3课时教学内容2.1.3 空间中直线与平面之间的位置关系 2.1.4 平面与平面之间的位置关系教学目标一、知识与技能1. 了解空间中直线与平面的位置关系,了解空间中平面与平面的位置关系;2.提高空间想象能力.二、过程与方法1. 通过观察与类比加深了对这些位置关系的理解、掌握;2. 利用已有的知识与经验归纳整理本节所学知识.三、情感、态度与价值观感受空间中图形的基本位置关系,形成严谨的思维品质.教学重点、难点教学重点空间直线与平面、平面与平面之间的位置关系.教学难点用图形表达直线与平面、平面与平面的位置关系.教学关键借助图形,使学生清楚直线与平面,平面与平面的分类标准,并能依据这些标准对直线与平面、平面与平面的位置关系进行分类及判定.教学突破方法恰当地利用图形,用符号语言表述直线与平面、平面与平面的位置关系.教法与学法导航教学方法借助实物,让学生观察事物、思考关系,讲练结合,较好地完成本节课的教学目标.学习方法探究讨论,自主学习法.教学准备教师准备多媒体课件,投影仪,三角板,直尺.学生准备三角板,直尺.教学过程详见下表.教学过程教学内容师生互动设计意图创设情境导入新课问题1:空间中直线和直线有几种位置关系问题2:一支笔所在的直线和一个作业本所在平面有几种位置关系生1:平行、相交、异面;生2:有三种位置关系:(1)直线在平面复习回顾,激发学习兴趣.内;(2)直线与平面相交;(3)直线与平面平行.师肯定并板书,点出主题.主题探究合作交流1.直线与平面的位置关系.(1)直线在平面内——有无数个公共点.(2)直线与平面相交——有且仅有一个公共点.(3)直线在平面平行——没有公共点.其中直线与平面相交或平行的情况,统称为直线在平面外,记作aα⊄.直线a在面α内的符号语言是a⊂α.图形语言是:直线a与面α相交的a∩α=A.图形语言是符号语言是:直线a与面α平行的符号语言是a∥α. 图形语言是:师:有谁能讲出这三种位置有什么特点吗生:直线在平面内时二者有无数个公共点.直线与平面相交时,二者有且仅有一个公共点.直线与平面平行时,三者没有公共点(师板书).师:我们把直线与平面相交或直线与平面平行的情况统称为直线在平面外.师:直线与平面的三种位置关系的图形语言、符号语言各是怎样的谁来画图表示一个和书写一下.学生上台画图表示.师;好. 应该注意:画直线在平面内时,要把直线画在表示平面的平行四边形内;画直线在平面外时,应把直线或它的一部分画在表示平面的平行四边形外.加强对知识的理解培养,自觉钻研的学习习惯,数形结合,加深理解.续上表主题探究合作交流2.平面与平面的位置关系(1)问题1:拿出两本书,看作两个平面,上下、左右移动和翻转,它们之间的位置关系有几种(2)问题2:如图所示,围成长方体ABCD –A′B′C′D′的六个面,两两之间的位置关系有几种(3)平面与平面的位置关系平面与平面平行——没有公共点.平面与平面相交——有且只有一条公共直线.平面与平面平行的符号语言是α∥β.图形语言是:师:下面请同学们思考以下两个问题(投影).生:平行、相交.师:它们有什么特点生:两个平面平行时二者没有公共点,两个平面相交时,二者有且仅有一条公共直线(师板书).师:下面请同学们用图形和符号把平面和平面的位置关系表示出来……师:下面我们来看几个例子(投影例1).通过类比探索,培养学生知识迁移能力.加强知识的系统性.续上表拓展创新应用提高例 1 下列命题中正确的个数是( B ).①若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α.②若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都平行.③如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行.④若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线没有公共点.A. 0B. 1C. 2D. 3例2 已知平面α∥β,直线aα⊂,求证a∥β.证明:假设a不平行β,则a在β内或a与β相交.∴a与β有公共点.又aα⊂.∴a与β有公共点,与面α∥面β矛盾.∴α∥β.学生先独立完成,然后讨论、共同研究,得出答案.教师利用投影仪给出示范.师:如图,我们借助长方体模型,棱AA1所在直线有无数点在平面ABCD外,但棱AA1所在直线与平面ABCD相交,所以命题①不正确;A1B1所在直线平行于平面ABCD,A1B1显然不平行于BD,所以命题②不正确;A1B1∥AB,A1B1所在直线平行于平面ABCD,但直线AB ⊂平面ABCD,所以命题③不正确;l与平面α平行,则l与α无公共点,l与平面α内所有直线都没有公共点,所以命题④正确,应选B.师:投影例2,并读题,先让学生尝试证明,发现正面证明并不容易,然后教师给予引导,共同完成,并归纳反证法步骤和线面平行、面面平行的理解.例 1通过示范传授学生一个通过模型来研究问题的方法,加深对概念的理解.例2目标训练学生思维的灵活,并加深对面面平行、线面平行的理解.小结1.直线与平面、平面与平面的位置关系.2.“正难到反”数学思想与反证法解题步骤.3.“分类讨论”数学思想.学生归纳总结、教师给予点拨、完善并板书.培养学生整合知识能力,以及思维的灵活性与严谨性.课堂作业1. 直线与平面平行的充要条件是这条直线与平面内的().A .一条直线不相交B .两条直线不相交C .任意一条直线都不相交D .无数条直线都不相交【解析】直线与平面平行,则直线与平面内的任意直线都不相交,反之亦然;故应选C. 2.“平面内有无穷条直线都和直线l 平行”是“α//l ”的( ). A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .即不充分也不必要条件【解析】如果直线在平面内,直线可能与平面内的无穷条直线都平行,但直线不与平面平行,应选B.3.如图,试根据下列要求,把被遮挡的部分改为虚线: (1)AB 没有被平面α遮挡; (2)AB 被平面α遮挡. 答案:略4.已知α,β,直线a ,b ,且α∥β,a α⊂,b β⊂,则直线a 与直线b 具有怎样的位置关系【解析】平行或异面.5.如果三个平面两两相交,那么它们的交线有多少条画出图形表示你的结论. 【解析】三个平面两两相交,它们的交线有一条或三条.6. 求证:如果过一个平面内一点的直线平行于与该平面平行的一条直线,则这条直线在这个平面内.已知:l ∥α,点P ∈α,P ∈m ,m ∥l , 求证:m α⊂.证明:设l 与P 确定的平面为β,且αβI = m ′,则l ∥m ′.又知l ∥m ,m m P '=I , 由平行公理可知,m 与m ′重合. 所以m α⊂.教案 B 第1课时教学内容:2.1.1 平面 教学目标1. 了解平面的概念,掌握平面的画法、表示法及两个平面相交的画法;2. 理解公理一、二、三,并能运用它们解决一些简单的问题;3. 通过实践活动,感知数学图形及符号的作用,从而由感性认识提升为理性认识,注意区别空间几何与平面几何的不同,多方面培养学生的空间想象力.教学重点:公理一、二、三,实践活动感知空间图形. 教学难点:公理三,由抽象图形认识空间模型.学法指导:动手实践操作,由模型到图形,由图形到模型不断感知. 教学过程一、引入在平面几何中,我们已经了解了平面图形都是由点和线构成的,我们所做的一切都是在一个无形的平面中进行,请同学谈谈到底平面是什么样子的可以举实例说明.在平面几何中,我们也知道直线是无限延伸的,我们是怎样表示这种无限延伸的那么你认为平面是否有边界你又认为如何去表示平面呢二、新课以上问题经过学生分小组充分讨论,由各小组代表陈述你这样表示的理由教师暂不作评判,继续往下进行.实践活动:1. 仔细观察教室,举出空间的点、线、面的实例.2. 只准切三刀,请你把一块长方体形状的豆腐切成形状、大小都相同的八块.3. 请你准备六根游戏棒,以每根游戏棒为一边,设法搭出四个正三角形.以上这些问题已经走出了平面的限制,是空间问题.今后我们将研究空间中的点、线、面之间的关系.图1问题:指出上述活动中几何体的面,并想想如何在一张纸上画出这个几何体至此我们应感受到画几何体与我们的视角有一定的关系.练习一:试画出下列各种位置的平面.1. 水平放置的平面2. 竖直放置的平面图2(1) 图2(2)3. 倾斜放置的平面图34. 请将以下四图中,看得见的部分用实线描出.小结:平面的画法和表示法.我们常常把水平的平面画成一个平行四边形,用平行四边形表示一个平面,如图5. 平行四边形的锐角通常画成45o ,且横边长等于其邻边长的2倍. 如果一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强它的立体感,我们常把被遮挡部分用虚线画出来,如图6.图5 图6 图7 平面常用希腊字母,,αβγ等表示(写在代表平面的平行四边形的一个角上),如平面α、平面β;也可以用代表平面的平行四边形的四个顶点,或相对的两个顶点的大写英文字母作为平面的名称,图5的平面α,也可表示为平面ABCD ,平面AC 或平面BD .前面我们感受了空间中面与面的关系及画法,现在让我们研究一下点、线与一个平面会有怎样的关系显然,一个点与一个平面有两种位置关系:点在平面内和点在平面外.我们知道平面内有无数个点,可以认为平面是由它内部的所有的点组成的点集,因此点和平面的位置关系可以引用集合与元素之间关系.从集合的角度,点A 在平面α内,记为A α∈;点B 在平面α外,记为B α∉ (如图7).再来研究一下直线与平面的位置关系. 将学生分成小组,并动手实践操作后讨论:把一把直尺边缘上的任意两点放在桌面上,直尺的整个边缘就落在桌面上吗请同学们再试着想一下,如何用图形表示直线与平面的这些空间关系由“两点确定一条直线”这一公理,我们不难理解如下结论:公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内.图4(1) 图4(2) 图4(3) 图4(4)l ,,A l B l ∈∈且,,A B l ααα∈∈⇒⊂.图8例1 分别用符号语言、文字语言描述下列图形.图9(1) 图9(2) 图9(3) 例2 识图填空(在空格内分别填上⊄⊂∉∈,,,). A____a ;A____α,B____a ;B____α,a ____α;a ____α= B,b ____α;B____b .图10 图11问题情景:制作一张桌子,至少需要多少条腿为什么 公理2 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面. 实践活动:取出两张纸演示两个平面会有怎样的位置关系,并试着用图画出来. 图12试问:如图13是两个平面的另一种关系吗(相对于同学们得出的关系) 由平面的无限延展性,不难理解如下结论:公理3 如果两个不重合平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过这个公共点的直线.P l αβαβ∈⇒=I I 且P l ∈. 图13例3 如图14用符号表示下列图形中点、直线、平面之间的位置关系.【分析】根据图形,先判断点、直线、平面之间的位置关系,然后用符号表示出来. 【解析】在(1)中,,,l a A a B αβαβ===I I I .在(2)中,,,,,b l a a l P B l P βαβα⊂=⊂==I I I .三、巩固练习教材P43练习1—4. 四、课堂小结(1)本节课我们学习了哪些知识内容 (2)三个公理的内容及作用是什么 (3)判断共面的方法. 五、布置作业P51 习题A 组 1,2.第2课时教学内容:2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系 教学目标:ABα l Aa A a αa a bBαA βl α P图12αA B C一、知识目标1. 了解空间中两条直线的位置关系;2. 理解异面直线的概念、画法,培养学生的空间想象能力;3. 理解并掌握公理4.二、能力目标1. 让学生在观察中培养自主思考的能力;2. 通过师生的共同讨论培养合作学习的能力.三、情感、态度与价值观让学生感受到掌握空间两直线关系的必要性,提高学生的学习兴趣.教学重点、难点教学重点:1. 异面直线的概念;2. 公理4.教学难点:异面直线的概念.学法与教学用具1. 学法:学生通过观察、思考与教师交流、概括,从而较好地完成本节课的教学目标;2. 教学用具:多媒体、长方体模型、三角板.教学过程一、复习引入1.平面内两条直线的位置关系有(相交直线、平行直线).相交直线(有一个公共点);平行直线(无公共点).2.实例.十字路口——立交桥.立交桥中,两条路线AB,CD既不平行,又不相交(非平面问题).六角螺母DCA B二、新课讲解1. 异面直线的定义不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线.练习:在教室里找出几对异面直线的例子.注1:两直线异面的判别一 : 两条直线既不相交、又不平行.两直线异面的判别二 : 两条直线不同在任何一个平面内.合作探究一:分别在两个平面内的两条直线是否一定异面答:不一定,它们可能异面,可能相交,也可能平行.空间两直线的位置关系:按平面基本性质分(1)同在一个平面内:相交直线、平行直线;(2)不同在任何一个平面内:异面直线.按公共点个数分(1)有一个公共点: 相交直线;(2)无公共点:平行直线、异面直线.2.异面直线的画法说明:画异面直线时,为了体现它们不共面的特点,常借助一个或两个平面来衬托.合作探究二:如下图是一个正方体的展开图,如果将它还原为正方体,那么 AB , CD ,。
高中数学 2.1空间点、直线、平面之间的位置关系教案 新人教A版必修2
高中数学 2.1空间点、直线、平面之间的位置关系教案新人教A版必修2
第一章点、线、面位置关系学案
学习目标:
1、平面基本性质与推论;
2、基本性质应用。
学习的重点与关键:1、数学语言与图形语言、符号语言的相互转化。
3、性质1有什么用?性质2有什么用?性质3有什么用?
4、共面直线、异面直线的定义?如何判断两条直线共面、异面?
5、用符号语言描述下列
点和直线的位置关系是
;
点和平面的位置关系是
;
6、用符号表示下列图形中点、直线、平面之间的
位置关系。
学习方法指导: 课后作业:
学生作业后的反思与体会:
β α
A B
k。
新课标人教A版必修二第二章空间点、直线、平面之间的位置关系(教案)
第二章点、直线、平面之间的位置关系章末归纳提升点、线、面的位置关系空间中直线与直线的位置关系包括相交、平行和异面三种位置关系,其中异面直线的判断是学习的重难点之一;空间中直线与平面的位置关系包括直线在平面内、直线与平面平行及直线与平面相交三种位置关系,其中直线与平面相交及直线与平面平行统称为直线在平面外,这是本章学习的易错点之一;空间中平面与平面具有相交、平行两种位置关系.另外学习中应体会公理1、2、3、4在处理点、线、面位置关系中的作用,掌握好“点共线〞、“线共点〞等问题的求解策略.如下图,空间四边形ABCD中,E,F分别为AB,AD的中点,G,H分别在BC,CD上,且BG∶GC=DH∶HC=1∶2.求证:(1)E、F、G、H四点共面;(2)EG与HF的交点在直线AC上.【思路点拨】(1)利用三角形的中位线性质及公理4证明EF∥GH便可.(2)先证明EG与HF相交,再说明交点落在平面ABC与平面ACD的交线上.【标准解答】(1)∵BG∶GC=DH∶HC,∴GH∥BD.∵E,F分别为AB,AD的中点,∴EF∥BD,∴EF∥GH,∴E,F,G,H四点共面.(2)∵G,H不是BC,CD的中点,∴EF∥GH,且EF≠GH,故EFHG为梯形.∴EG与FH必相交,设交点为M,而EG?平面ABC,FH?平面ACD,∴M∈平面ABC,且M∈平面ACD.又∵平面ABC∩平面ACD=AC,∴M∈AC,即GE与HF的交点在直线AC上.正方体ABCD-A1B1C1D1中,对角线A1C与平面BDC1交于点O,AC、BD交于点M.求证:点C1、O、M共线.【证明】如图,因为A1A∥C1C,所以直线A1A,C1C确定平面A1C.因为O∈A1C,A1C?平面A1C,所以O∈平面A1C.因为平面BC1D∩直线A1C=O,所以O∈平面BC1D,所以O在平面A1C与平面BC1D的交线上.因为AC∩BD=M,所以M∈平面BC1D,且M∈平面A1C.所以平面BC1D∩平面A1C=C1M.所以O∈C1M.即O、C1、M三点共线.空间中的平行关系在本章中,空间中的平行关系主要是指空间中线与线、线与面及面与面的平行,其中三种关系相互渗透.在解决线面、面面平行问题时,一般遵循从“低维〞到“高维〞的转化,即从“线线平行〞到“线面平行〞,再到“面面平行〞;而利用性质定理时,其顺序相反,且“高维〞的性质定理就是“低维〞的判定定理.特别注意,转化的方法总是由具体题目的条件决定,不能过于呆板僵化,要遵循规律而不局限于规律.如下列图所示是平行关系相互转化的示意图.∥如下图,四边形ABCD是平行四边形,PB⊥平面ABCD,MA∥PB,PB=2MA.在线段PB上是否存在一点F,使平面AFC∥平面PMD?假设存在,请确定点F的位置;假设不存在,请说明理由.【思路点拨】平面AFPM与平面又PB=2MA,那么点【标准解答】假设存在满足条件的点F,由于平面AFC∥平面PMD,且AFC、平面PMD分别交于直线AF、PM,那么必有AF∥PM,F是PB的中点.当点F是PB的中点时,平面AFC∥平面PMD,证明如下:1如图连接AC和BD交于点O,连接FO,那么PF=2PB.∵四边形ABCD是平行四边形,∴O是BD的中点.∴OF∥PD.又OF?平面PMD,PD?平面PMD,1∴OF∥平面PMD.又MA綊2PB,∴PF綊MA.∴四边形AFPM是平行四边形.∴AF∥PM.又AF?平面PMD,PM?平面PMD.∴AF∥平面PMD.又AF∩OF=F,AF?平面AFC,OF?平面AFC.∴平面AFC∥平面PMD.正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是AA1,CC1的中点.求证:平面EB1D1∥平面FBD.【证明】如图,取BB1的中点G,连接EG,GC1.∵AC1是正方体,∴四边形EGC1D1是平行四边形,∴C1G∥ED1.又∵四边形GBFC1是平行四边形,∴C1G∥BF,所以ED1∥BF,∵ED1?平面FBD,BF?平面FBD,∴ED1∥平面FBD.又∵B1D1∥BD,∴B1D1∥平面FDB,且ED1∩B1D1=D1,∴平面EB1D1∥平面FBD.空间中的垂直关系在本章中,空间中的垂直关系包括线与线的垂直、线与面的垂直及面与面的垂直,三种垂直关系是本章内容的核心,学习时要突出三者间的互化意识.如在证明两平面垂直时一般从现有直线中寻找平面的垂线,假设这样的垂线不存在,那么可通过作辅助线来解决.如有面面垂直时,一般要用性质定理,在一个平面内作交线的垂线,使之转化为线面垂直,进一步转化为线线垂直.如下图,在斜三棱柱A1B1C1-ABC中,底面是等腰三角形,AB=AC,侧面BB1C1C⊥底面ABC.(1)假设D是BC的中点,求证:AD⊥CC1;(2)过侧面BB1C1C的对角线BC1的平面交侧棱于点M,假设AM=MA1,求证:截面MBC1⊥侧面BB1C1C.【思路点拨】(1)由面面垂直的性质可证.(2)先证明C1N⊥侧面BB1C1C,再证截面MBC1⊥侧面BB1C1C.【标准解答】(1)∵AB=AC,D是BC的中点,∴AD⊥BC.∵底面ABC⊥平面BB1C1C,∴AD⊥侧面BB1C1C.∴AD⊥CC1.(2)延长B1A1与BM交于点N,连接C1N.∵AM=MA1,∴NA1=A1B1.∵A1C1=A1N=A1B1,∴C1N⊥B1C1,∴C1N⊥侧面BB1C1C.∴截面MBC1⊥侧面BB1C1C.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是∠DAB=60°且边长为a的菱形,侧面PAD为正三角形,其所在平面垂直于底面ABCD,假设G为AD边的中点.(1)求证:BG⊥平面PAD;(2)求证:AD⊥PB;(3)假设E为BC边的中点,能否在棱PC上找到一点F,使平面DEF⊥平面ABCD,并证明你的结论.【解】(1)证明:在菱形ABCD中,∠DAB=60°,G为AD的中点,所以BG⊥AD.又因为平面PAD⊥平面ABCD.平面PAD∩平面ABCD=AD.所以BG⊥平面PAD.(2)证明:连接PG,因为△PAD为正三角形,G为AD的中点,得PG⊥AD,由(1)知BG⊥AD,PG∩BG=G.PG?平面PGB,BG?平面PGB.所以AD⊥平面PGB.因为PB?平面PGB,所以AD⊥PB.(3)解当F为PC的中点时,满足平面DEF⊥平面ABCD.取PC的中点F,连接DE、EF、DF,在△PBC中,FE∥PB.在菱形ABCD中,GB∥DE,而FE?平面DEF,DE?平面DEF,EF∩DEE ,所以平面DEF ∥平面PGB ,由(1)得PG ⊥平面ABCD ,而PG?平面PGB ,所以平面PGB ⊥平面ABCD.所以平面DEF ⊥平面ABCD.空间角的求法1.空间中的角包括:异面直线所成的角、直线与平面所成的角以及二面角.空间角的题目一般都是各种知识的交汇点,因此,它是高考重点考查的内容之一,应引起足够重视.2.求异面直线所成的角常用平移转化法 (转化为相交直线的夹角).3.求直线与平面所成的角常用射影转化法 (即作垂线、找射影).4.二面角的平面角的作法常有三种: (1)定义法;(2)垂线法;(3)垂面法.如图,正方体的棱长为 1,B ′C ∩BC ′=O ,求:(1)AO 与A ′C ′所成角的度数;(2)AO 与平面ABCD 所成角的正切值;(3)平面AOB 与平面AOC 所成角的度数.【思路点拨】先找出(或作出)空间角的平面角,再用解三角形的方法求其大小. 【标准解答】 (1)∵A ′C ′∥AC ,∴AO 与A ′C ′所成的角就是∠OAC.∵OC ⊥OB ,AB ⊥平面BCC ′B ′,∴OC ⊥AB 且AB ∩BO =B.∴OC ⊥平面ABO.又OA?平面ABO ,∴OC ⊥OA.在Rt △AOC 中,OC =2 2,AC =OC 1 2,sin ∠OAC =AC =2,∴∠OAC =30°,即AO 与A ′C ′所成角的度数为 30°. (2)如图,作OE ⊥BC 于E ,连接AE ,∵平面BCC ′B ′⊥平面ABCD ,∴OE ⊥平面ABCD ,∴∠OAE 为OA 与平面ABCD 所成的角.1212 5 OE 5 在Rt △OAE 中,OE = 2,AE = 1+ 2= 2,∴tan ∠OAE =AE = 5.(3)∵OC ⊥OA ,OC ⊥OB ,OA ∩OB =O ,∴OC ⊥平面AOB.又∵OC?平面AOC ,∴平面AOB ⊥平面AOC ,即平面AOB与平面AOC所成角的度数为90°.AB⊥平面BCD,CD⊥CB,AD与平面BCD所成的角为30°,且AB=BC.(1)求AD与平面ABC所成角的大小;(2)求二面角C—AD—B的余弦值.【解】(1)如下图,∵AB⊥平面BCD,∴∠ADB=30°.∵DC⊥CB,AB⊥CD,∴DC⊥平面ABC,设AB=BC=a,那么AC=2a,BD=3a,AD=2a,AC2a2在Rt△ACD中,cos∠CAD=AD=2a=2.∴∠CAD=45°.即AD与平面ABC所成的角为45°.(2)取AD的中点E,连接CE.∵△ACD为等腰直角三角形,AD为斜边,∴CE⊥AD.又AB⊥平面BCD,AB?平面ABD.∴平面BCD⊥平面ABD,过点C作CF⊥BD于F,∴CF⊥平面ABD.连接EF,那么EF⊥AD,那么∠CEF为二面角C—AD—B的平面角,在Rt△CEF中,CE=1=,=·=°32AD a EF atan303a.EF33cos∠CEF=CE=3.即二面角C-AD-B的余弦值为3.等价转化思想通过添加辅助线或面,将空间几何问题转化为平面几何问题,这是一种降维转化思想.线线、线面、面面的位置关系可以相互转化,使它们建立联系,揭示本质.点面距、线面距、面面距、点线距之间也可相互转化.例如求点面距时,可沿平行线平移,找到一个适宜的点求点面距离,这就表达了“点面距→线面距→点面距〞的转化思想.如下图,矩形ABCD中,AB=6,BC=23,沿对角线BD将△ABD折起,使点A移至点P,P在平面BCD内的射影为O,且O在DC上.(1)求证:PD⊥PC;(2)求二面角P-DB-C的平面角的余弦值.【思路点拨】(1)证明PD⊥PC,可以转化为证线面垂直.(2)求二面角时,一般是在棱上找一特殊点,在两个半平面内分别作棱的垂线,两垂线的夹角即为S△BOD二面角.但这里我们可转化为求两个面积的比,即求,求得的值即为所求S PBD△二面角的余弦值.【标准解答】(1)P在平面BCD内的射影为O,那么PO⊥平面BCD,∵BC?平面BCD,∴PO⊥BC.∵BC⊥CD,CD∩PO=O,∴BC⊥平面PCD.∵DP?平面PCD,∴BC⊥DP.又∵DP⊥PB,PB∩BC=B,∴DP⊥平面PBC.而PC?平面PBC,∴PD⊥PC.1(2)△PBD在平面BCD内的射影为△OBD,且S△PBD=2×6×23=63,1S△OBD=S△CBD-S△BOC=63-2×23×OC.在Rt△DPC中,PC2=DC2-DP2=24.设OC=x,那么OD=6-x,∴PC2-OC2=DP2-DO2,即24-x2=12-(6-x)2.解得x=4.∴S△BOD=6 3-4 3=2 3.过点P作PQ⊥DB,连接OQ,那么DB⊥平面OPQ,∴∠OQP即为二面角P-DB-C的平面角,S△BOD231∴cos∠OQP===.S△PBD633如下图,正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面边长为22,侧棱长为4,E,F分别为棱AB,BC的中点,EF∩BD=G.(1)求证:平面B1EF⊥平面BDD1B1;(2)求点D1到平面B1EF的距离.【解】(1)证明:连接AC.∵正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面是正方形,∴AC⊥BD.又AC⊥DD1,且BD∩DD1=D,故AC⊥平面BDD1B1,∵E,F分别为棱AB,BC的中点,故EF∥AC,∴EF⊥平面BDD1B1,又∵EF?平B1EF,∴平面B1EF⊥平面BDD1B1.(2)由(1)平面B1EF⊥平面BDD1B1且交线为B1G,所以作D1H⊥B1G于H,那么D1H⊥平面B1EF,即D1H为D1到平面B1EF的距离.4∵B1D1∥BD,∴∠D1B1H=∠B1GB,∴sin∠D1B1H=sin∠B1GB=42+12=4.17△D11中,11=4,sin∠D11=4,∴D1H=16=1617BH DB BH171717.。
人教A版高中数学必修二空间点、直线、平面之间的位置关系学案新(2)
2.1空间点、直线、平面之间的位置关系
一、本节知识结构
二、学习重点与难点
重点:空间直线、平面的位置关系;
难点:三种语言(文字语言、图形语言和符号的语言)的转换。
三、学习建议
学生在第一章的学习过程中,经历了从对空间几何体的整体观察入手,整体认识空间图形的过程,本节以长方体为载体,直观认识和描述空间中的点、直线、平面的位置关系。
教科书的这种安排,主要是为了使学生尽早地了解空间基本元素的位置关系,给学生一个空间直线、平面位置关系的整体认识,以利于学生实现由认识平面图形到认识立体图形的飞跃,逐步改变学生只习惯于在一个平面内考虑问题的状
态,以更好地培养学生的空间想象能力。
本节知识与学生生活的联系密切,如直线与直线的位置关系、直线与平面位置关系、面面位置关系等,都可以在学生的生活中找到模型。
教学中,既要引导学生多从生活中的实际出发,把所学到的知识同周围的现象联系起来,同进还要注意让学生经历从实际背景中抽象出空间图形的过程,另外,还应注意引导学生通过对实际模型的认识,学会将文字语言转化为图形语言和符号语言。
高中数学 空间点、直线、平面之间的位置关系教案 新人教版必修2-新人教版高一必修2数学教案
第二章点、直线、平面之间的位置关系本章教材分析本章将在前一章整体观察、认识空间几何体的基础上,以长方体为载体,使学生在直观感知的基础上,认识空间中点、直线、平面之间的位置关系;通过大量图形的观察、实验和说理,使学生进一步了解平行、垂直关系的基本性质以及判定方法,学会准确地使用数学语言表述几何对象的位置关系,初步体验公理化思想,培养逻辑思维能力,并用来解决一些简单的推理论证及应用问题.本章主要内容:2.1点、直线、平面之间的位置关系,2.2直线、平面平行的判定及其性质,2.3直线、平面垂直的判定及其性质.2.1节的核心是空间中直线和平面间的位置关系.从知识结构上看,在平面基本性质的基础上,由易到难顺序研究直线和直线、直线和平面、平面和平面的位置关系.本章在培养学生的辩证唯物主义观点、公理化的思想、空间想象力和思维能力方面,都具有重要的作用.2.2和2.3节内容的编写是以“平行”和“垂直”的判定及其性质为主线展开,依次讨论直线和平面平行、平面和平面平行的判定和性质;直线和平面垂直、平面和平面垂直的判定和性质.“平行”和“垂直”在定义和描述直线和直线、直线和平面、平面和平面的位置关系中起着重要作用.在本章它集中体现在:空间中平行关系之间的转化、空间中垂直关系之间的转化以及空间中垂直与平行关系之间的转化.本章教学时间约需12课时,具体分配如下(仅供参考):§2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系§2.1.1 平面一、教材分析平面是最基本的几何概念,教科书以课桌面、黑板面、海平面等为例,对它只是加以描述而不定义.立体几何中的平面又不同于上面的例子,是上面例子的抽象和概括,它的特征是无限延展性.为了更准确地理解平面,教材重点介绍了平面的基本性质,即教科书中的三个公理,这也是本节的重点.另外,本节还应充分展现三种数学语言的转换与翻译,特别注意图形语言与符号语言的转换.二、教学目标1.知识与技能(1)利用生活中的实物对平面进行描述;(2)掌握平面的表示法及水平放置的直观图(3)掌握平面的基本性质及作用;(4)培养学生的空间想象能力.2.过程与方法(1)通过师生的共同讨论,使学生对平面有了感性认识;(2)让学生归纳整理本节所学知识.3.情感、态度与价值观使用学生认识到我们所处的世界是一个三维空间,进而增强了学习的兴趣.三、重点难点三种数学语言的转换与翻译,利用三个公理证明共点、共线、共面问题.四、课时安排1课时五、教学过程(一)导入新课思路1.(情境导入)大家都看过电视剧《西游记》吧,如来佛对孙悟空说:“你一个跟头虽有十万八千里,但不会跑出我的手掌心”.结果孙悟空真没有跑出如来佛的手掌心,孙悟空可以看作是一个点,他的运动成为一条直线,大家说如来佛的手掌像什么?对,像一个平面,今天我们开始认识数学中的平面.思路2.(事例导入)观察长方体(图1),你能发现长方体的顶点、棱所在的直线,以及侧面、底面之间的关系吗?图1长方体由上、下、前、后、左、右六个面围成.有些面是平行的,有些面是相交的;有些棱所在的直线与面平行,有些棱所在的直线与面相交;每条棱所在的直线都可以看成是某个面内的直线等等.空间中的点、直线、平面之间有哪些位置关系呢?本节我们将讨论这个问题.(二)推进新课、新知探究、提出问题①怎样理解平面这一最基本的几何概念;②平面的画法与表示方法;③如何描述点与直线、平面的位置关系?④直线与平面有一个公共点,直线是否在平面内?直线与平面至少有几个公共点才能判断直线在平面内?⑤根据自己的生活经验,几个点能确定一个平面?⑥如果两个不重合的平面有一个公共点,它们的位置关系如何?请画图表示;⑦描述点、直线、平面的位置关系常用几种语言?⑧自己总结三个公理的有关内容.活动:让学生先思考或讨论,然后再回答,经教师提示、点拨,对回答正确的学生及时表扬,对回答不准确的学生提示引导考虑问题的思路.对有困难的学生可提示如下:①回忆我们学过的最基本的概念(原始概念),如点、直线、集合等.②我们的桌面看起来像什么图形?表示平面和表示点、直线一样,通常用英文字母或希腊字母表示.③点在直线上和点在直线外;点在平面内和点在平面外.④确定一条直线需要几个点?⑤引导学生观察教室的门由几个点确定.⑥两个平面不可能仅有一个公共点,因为平面有无限延展性.⑦文字语言、图形语言、符号语言.⑧平面的基本性质小结.讨论结果:①平面与我们学过的点、直线、集合等概念一样都是最基本的概念(不加定义的原始概念),只能通过对它描述加以理解,可以用它定义其他概念,不能用其他概念来定义它,因为它是不加定义的.平面的基本特征是无限延展性,很像如来佛的手掌(吴承恩的立体几何一定不错).②我们的桌面看起来像平行四边形,因此平面通常画成平行四边形,有些时候我们也可以用圆或三角形等图形来表示平面,如图2.平行四边形的锐角通常画成45°,且横边长等于其邻边长的2倍.如果一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强它的立体感,我们常把它遮挡的部分用虚线画出来,如图3.图2 图3平面的表示法有如下几种:(1)在一个希腊字母α、β、γ的前面加“平面”二字,如平面α、平面β、平面γ等,且字母通常写在平行四边形的一个锐角内(图4);(2)用平行四边形的四个字母表示,如平面ABCD (图5);(3)用表示平行四边形的两个相对顶点的字母来表示,如平面AC (图5).图4 图5 ③下面我们总结点与直线、平面的位置关系如下表:点A 在直线a 上(或直线a 经过点A )A∈a 元素与集合间的关系点A 在直线a 外(或直线a 不经过点A )A ∉a 点A 在平面α内(或平面α经过点A ) A∈α 点A 在平面α外(或平面α不经过点A )A ∉α④直线上有一个点在平面内,直线没有全部落在平面内(图7),直线上有两个点在平面内,则直线全部落在平面内.例如用直尺紧贴着玻璃黑板,则直尺落在平面内.公理1:如果一条直线上的两个点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内.这是用文字语言描述,我们也可以用符号语言和图形语言(图6)描述.空间图形的基本元素是点、直线、平面.从运动的观点看,点动成线,线动成面,从而可以把直线、平面看成是点的集合,因此它们之间的关系除了用文字和图形表示外,还可借用集合中的符号语言来表示.规定直线用两个大写的英文字母或一个小写的英文字母表示,点用一个大写的英文字母表示,而平面则用一个小写的希腊字母表示.公理1也可以用符号语言表示:若A∈a,B∈a,且A∈α,B∈α,则a ⊂α.图6 图7请同学们用符号语言和图形语言描述直线与平面相交.若A∈a,B∈a,且A ∉α,B∈α,则a ⊄α.如图(图7).⑤在生活中,我们常常可以看到这样的现象:三脚架可以牢固地支撑照相机或测量用的平板仪等等.上述事实和类似的经验可以归纳为下面的公理.公理2:经过不在同一直线上的三点,有且只有一个平面.如图(图8).图8公理2刻画了平面特有的性质,它是确定一个平面位置的依据之一.⑥我们用平行四边形来表示平面,那么平面是不是只有平行四边形这么个范围呢?不是,因为平面是无限延展的.直线是可以落在平面内的,因为直线是无限延伸的,如果平面是有限的,那么无限延伸的直线又怎么能在有限的平面内呢?所以平面具有无限延展的特征.现在我们根据平面的无限延展性来观察一个现象(课件演示给学生看).问:两个平面会不会只有一个公共点?不会,因为平面是无限延展的,应当有很多公共点.正因为平面是无限延展的,所以有一个公共点,必有无数个公共点.那么这无数个公共点在什么位置呢?可见,这无数个公共点在一条直线上.这说明,如果两个平面有一个公共点,那么它们有且只有一条通过这个点的公共直线.此时,就说两平面相交,交线就是公共点的集合,这就是公理3.如图(图9),用符号语言表示为:P∈α,且P∈β⇒α∩β=l,且P∈l.图9公理3告诉我们,如果两个不重合的平面有一个公共点,那么这两个平面一定相交,且其交线一定过这个公共点.也就是说,如果两个平面有一个公共点,那么它们必定还有另外一个公共点,只要找出这两个平面的两个公共点,就找出了它们的交线.由此看出公理3不仅给出了两个平面相交的依据,还告诉我们所有交点在同一条直线上,并给出了找这条交线的方法.⑦描述点、直线、平面的位置关系常用3种语言:文字语言、图形语言、符号语言.(三)应用示例思路1例1 如图10,用符号语言表示下列图形中点、直线、平面之间的位置关系.图10活动:学生自己思考或讨论,再写出(最好用实物投影仪展示写的正确的答案).教师在学生中巡视,发现问题及时纠正,并及时评价.解:在(1)中,α∩β=l,a∩α=A,a∩β=B.在(2)中,α∩β=l,a⊂α,b⊂β,a∩l=P,b∩l=P.变式训练1.画图表示下列由集合符号给出的关系:(1)A∈α,B∉α,A∈l,B∈l;(2)a⊂α,b⊂β,a∥c,b∩c=P,α∩β=c.解:如图11.图112.根据下列条件,画出图形.(1)平面α∩平面β=l,直线AB⊂α,AB∥l,E∈AB,直线EF∩β=F,F∉l;(2)平面α∩平面β=a,△ABC的三个顶点满足条件:A∈a,B∈α,B∉a,C∈β,C∉a.答案:如图12.图12点评:图形语言与符号语言的转换是本节的重点,主要有两种题型:(1)根据图形,先判断点、直线、平面的位置关系,然后用符号表示出来.(2)根据符号,想象出点、直线、平面的位置关系,然后用图形表示出来.例2 已知直线a和直线b相交于点A.求证:过直线a和直线b有且只有一个平面.图13证明:如图13,点A是直线a和直线b的交点,在a上取一点B,b上取一点C,根据公理2经过不在同一直线上的三点A、B、C有一个平面α,因为A、B在平面α内,根据公理1,直线a在平面α内,同理直线b在平面α内,即平面α是经过直线a和直线b的平面.又因为A、B在a上,A、C在b上,所以经过直线a和直线b的平面一定经过点A、B、C.于是根据公理2,经过不共线的三点A、B、C的平面有且只有一个,所以经过直线a和直线b的平面有且只有一个.变式训练求证:两两相交且不共点的四条直线在同一平面内.证明:如图14,直线a、b、c、d两两相交,交点分别为A、B、C、D、E、F,图14∵直线a∩直线b=A,∴直线a和直线b确定平面设为α,即a,b⊂α.∵B、C∈a,E、F∈b,∴B、C、E、F∈α.而B、F∈c,C、E∈d,∴c、d⊂α,即a、b、c、d在同一平面内.点评:在今后的学习中经常遇到证明点和直线共面问题,除公理2外,确定平面的依据还有:(1)直线与直线外一点.(2)两条相交直线.(3)两条平行直线.思路2例1 如图15,已知α∩β=EF,A∈α,C、B∈β,BC与EF相交,在图中分别画出平面ABC 与α、β的交线.图15活动:让学生先思考或讨论,然后再回答,经教师提示、点拨,对回答正确的学生及时表扬,对作图不准确的学生提示引导考虑问题的思路.解:如图16所示,连接CB,∵C∈β,B∈β,∴直线CB⊂β.图16∵直线CB⊂平面ABC,∴β∩平面ABC=直线CB.设直线CB与直线EF交于D,∵α∩β=EF,∴D∈α,D∈平面ABC.∵A∈α,A∈平面ABC,∴α∩平面ABC=直线AD.变式训练1.如图17,AD∩平面α=B,AE∩平面α=C,请画出直线DE与平面α的交点P,并指出点P 与直线BC的位置关系.图17解:AD和AC是相交直线,它们确定一个平面ABC,它与平面α的交线为直线BC ,DE ⊂平面ABC ,∴DE 与α的交点P 在直线BC 上.2.如图18,正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的棱长为8 cm ,M 、N 、P 分别是AB 、A 1D 1、BB 1的中点,图18(1)画出过M 、N 、P 三点的平面与平面A 1B 1C 1D 1的交线,以及与平面BB 1C 1C 的交线.(2)设过M 、N 、P 三点的平面与B 1C 1交于点Q ,求PQ 的长.解:(1)设M 、N 、P 三点确定的平面为α,则α与平面AA 1B 1B 的交线为直线MP ,设MP∩A 1B 1=R ,则RN 是α与平面A 1B 1C 1D 1的交线,设RN∩B 1C 1=Q ,连接PQ ,则PQ 是所要画的平面α与平面BB 1C 1C 的交线.如图18.(2)正方体棱长为8 cm ,B 1R=BM=4 cm ,又A 1N=4 cm ,B 1Q=31A 1N, ∴B 1Q=31×4=34(cm ).在△PB 1Q 中,B 1P=4 cm ,B 1Q=34cm , ∴PQ=10342121=+Q B P B cm. 点评:公理3给出了两个平面相交的依据,我们经常利用公理3找两平面的交点和交线. 例2 已知△ABC 三边所在直线分别与平面α交于P 、Q 、R 三点,求证:P 、Q 、R 三点共线.解:如图19,∵A、B 、C 是不在同一直线上的三点,图19∴过A 、B 、C 有一个平面β.又∵AB∩α=P ,且AB ⊂β,∴点P 既在β内又在α内.设α∩β=l,则P ∈l,同理可证:Q ∈l,R ∈l,∴P、Q 、R 三点共线.变式训练三个平面两两相交于三条直线,若这三条直线不平行,求证:这三条直线交于一点. 已知平面α、β、γ两两相交于三条直线l 1、l 2、l 3,且l 1、l 2、l 3不平行.求证:l 1、l 2、l 3相交于一点.证明:如图20,α∩β=l 1,β∩γ=l 2,α∩γ=l 3,图20∵l 1⊂β,l 2⊂β,且l 1、l 2不平行,∴l 1与l 2必相交.设l 1∩l 2=P ,则P ∈l 1⊂α,P∈l 2⊂γ,∴P∈α∩γ=l 3.∴l 1、l 2、l 3相交于一点P.点评:共点、共线问题是本节的重点,在高考中也经常考查,其理论依据是公理3.(四)知能训练画一个正方体ABCD —A′B′C′D′,再画出平面ACD′与平面BDC′的交线,并且说明理由.解:如图21,图21∵F∈CD′,∴F∈平面ACD′.∵E∈AC ,∴E∈平面ACD′.∵E∈BD ,∴E∈平面BDC′.∵F∈DC′,∴F∈平面DC′B.∴EF为所求.(五)拓展提升O1是正方体ABCD—A1B1C1D1的上底面的中心,过D1、B1、A作一个截面,求证:此截面与对角线A1C的交点P一定在AO1上.解:如图22,连接A1C1、AC,图22因AA1∥CC1,则AA1与CC1可确定一个平面AC1,易知截面AD1B1与平面AC1有公共点A、O1,所以截面AD1B1与平面AC1的交线为AO1.又P∈A1C,得P∈平面AC1,而P∈截面AB1D1,故P在两平面的交线上,即P∈AO1.点评:证明共点、共线问题关键是利用两平面的交点必在交线上.(六)课堂小结1.平面是一个不加定义的原始概念,其基本特征是无限延展性.2.通过三个公理介绍了平面的基本性质,及作用.(七)作业课本习题2.1 A组5、6.§2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系一、教材分析空间中直线与直线的位置关系是立体几何中最基本的位置关系,直线的异面关系是本节的重点和难点.异面直线的定义与其他概念的定义不同,它是以否定形式给出的,因此它的证明方法也就与众不同.公理4是空间等角定理的基础,而等角定理又是定义两异面直线所成角的基础,请注意知识之间的相互关系,准确把握两异面直线所成角的概念.二、教学目标1.知识与技能(1)了解空间中两条直线的位置关系;(2)理解异面直线的概念、画法,培养学生的空间想象能力;(3)理解并掌握公理4;(4)理解并掌握等角公理;(5)异面直线所成角的定义、范围及应用。
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第1课时 §2.1.1 平面
一、教学目标: (一)知识目标:1.能够从日常生活实例中抽象出数学中所说的“平面”
2.理解平面的无限延展性
3.理解公理1、2、3
(二) 能力目标:1.正确地用图形和符号表示点、直线、平面以及它们之间的关系
2初步掌握文字语言、图形语言与符号语言三种语言之间的转化
3.初步应用公理1、2、3解决简单的点、线共线共面问题
(三)情感目标:1.提高空间想像能力
2.通过图形、符号、语言的转换体会数学的美,激发学习兴趣
二、教学重点、难点
(一)重点:平面基本性质的三个公理 (二)难点:1.三种语言的转化
2.三个公理的简单应用
三、教 具:多媒体、实物投影仪
四、教学过程
(一)课题导入 在初中,我们主要学习了平面图形的性质平面图形就是由同一平面内的点、线所构成的图形平面图形以及我们学过的长方体、圆柱、圆锥等都是空间图形,空间图形就是由空间的点、线、面所构成的图形这节课我们就来认识够构成这些空间图形的基本元素及它们之间的关系和简单性质
(二)新知探研
1.平面的两个特征:①无限延展 ②平的(没有厚度)
平面是没有厚薄的,可以无限延伸,这是平面最基本的属性一个平面把空间分成两部分,一条直线把平面分成两部分
2.平面的画法及其表示方法: ①在立体几何中,常用平行四边形表示平面当平面水平放置时,通常把平行四边形的锐角画成45
,横边画成邻边的两倍画两个平面相交时,当一个平面的一部分被另一个平面遮住时,应把被遮住的部分画成虚线或不画
②一般用一个希腊字母α、β、γ……来表示,还可用平行四边形的对角顶点的字母来表示如平面α,平面AC 等
③两个相交平面:
画两个相交平面时,若一个平面的一部分被另一个平面遮住,应把被遮住部分的线段画成虚线或不画(如图2)
4空间图形是由点、线、面组成的
空间图形的基本元素是点、直线、平面从运动的观点看,点动成线,线动成面,从而可以把直线、平面看成是点的集合,因此它们之间的关系除了用文字和图形表示外,还可借用集合中的符号语言来表示规定直线用两个大写的英文字母或一个小写的英文字母表示,点用一个大写的英文字母表示,而平面则用一个小写的希腊字母表示
点、线、面的基本位置关系如下表所示: a βαB A βB A αβB A ααβa 图 2
集合中“∈”的符号只能用于点与直线,点与平面的关系,“⊂”和“ ”的符号只能用于直线与直线、直线与平面、平面与平面的关系,虽然借用于集合符号,但在读法上仍用几何语言α⊄a (平面α外的直线a )表示α⊄a (平面α外的直线a )表示a α=∅ 或a A α=
5 平面的基本性质
立体几何中有一些公理,构成一个公理体系.人们经过长期的观察和实践,把平面的三条基本性质归纳成三条公理.
公理1 如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线在此这个平面内
推理模式:
A A
B B ααα∈⎫⇒⊂⎬∈⎭
. 如图示: 或者:∵,A B αα∈∈,∴AB α⊂ 应用:这条公理是判定直线是否在平面内的依据,也可用
于验证一个面是否是平面,如泥瓦工用直的木条刮平地面上的水泥浆.
①判定直线在平面内;②判定点在平面内模式:a A A a
αα⊂⎧⇒∈⎨∈⎩.
公理1说明了平面与曲面的本质区别.通过直线的“直”来刻划平面的“平”,通过直线的“无限延伸”来描述平面的“无限延展性”,它既是判断直线在平面内,又是检验平面的方法.
公理2 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面
推理模式:,, ,,,,A B C A B C A B C ααβ⎫⎪∈⇒⎬⎪∈⎭
不共线与β重合
或者:∵,,A B C 不共线,∴存在唯一的平面α,使得,,A B C α∈. 应用:①确定平面;②证明两个平面重合
“有且只有一个”的含义分两部分理解,“有”说明图形存在,但不唯一,“只有一个”说明图形如果有顶多只有一个,但不保证符合条件的图形存在,“有且只有一个”既保证了图形的存在性,又保证了图形的唯一性.在数学语言的叙述中,“确定一个”,“可以作且只能作一个”与“有且只有一个”是同义词,因此,在证明有关这类语句的命题时,要从“存在性”和“唯一性”两方面来论证.
实例:(1)门:两个合页,一把锁;(2)摄像机的三角支架;(3)自行车的撑脚
公理2及其下一节要学习的三个推论是空间里确定一个平面位置的方法与途径,而确定平面是将空间问题转化为平面问题的重要条件,这个转化使得立体几何的问题得以在确定的平面内充分使用平面几何的知识来解决,是立体几何中解决相当一部分问题的主要的思想方法.
公理3如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有这些公共点的集合是一条过该点的公共直线
推理模式:
A A l A ααββ∈⎫⇒∈=⎬∈⎭
如图示: 或者:∵,A A αβ∈∈,∴,l A l αβ=∈ 应用:①确定两相交平面的交线位置;②判定点在直线上
公理3揭示了两个平面相交的主要特征,是判定两平面相交的依据,提供了确定两个平面交线的方法.
6 典例及练习
例题 课本P47例1
练习课本P48练习
(三)课堂总结
1、点、线、面的位置关系
2、平面的基本性质(公理1、2、3)及作用
(四)课外练习及作业
课本P56习题2、1A 组1、2。