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1、最新精選優(yōu)質(zhì)數(shù)學(xué)資料
最新精選優(yōu)質(zhì)數(shù)學(xué)資料
1.2.3 直線與平面的位置關(guān)系(2)
教學(xué)目標(biāo):
1.掌握直線與直線垂直的概念;了解點(diǎn)到平面的距離;直線到平面的距離;
2.掌握直線與平面垂直的判定定理;
3.能夠初步運(yùn)用線面垂直的定義和判定定理證明簡單命題.
教材分析及教材內(nèi)容的定位:
垂直關(guān)系是歷年高考的核心內(nèi)容之一,空間的垂直有三種:線線垂直、線面垂直和面面垂直;線面垂直是聯(lián)系線線垂直和面面垂直的橋梁,因而本節(jié)課是重中之重. 線面垂直判定定理運(yùn)用的關(guān)鍵在于證明直線和平面內(nèi)的兩條相交直線垂直;對于線面垂直的定義,用它來證明線面垂直較為困難,而已知線面垂直時,根據(jù)定義可知這條
2、直線垂直于這個平面內(nèi)的所有直線,提供了一種證明線線垂直的方法,即要證明線線垂直,則需要證明線面垂直.線面垂直的性質(zhì)定理則為證明線線平行提供了一種重要方法.
教學(xué)重點(diǎn):
直線與平面垂直的概念、判定定理和性質(zhì)定理;
教學(xué)難點(diǎn):
直線與平面垂直的概念及判定定理的歸納和概括.
教學(xué)方法:
問題探究,自主發(fā)現(xiàn)式.
教學(xué)過程:
一、問題情境
1.復(fù)習(xí):線面平行的定義,判定定理與性質(zhì)定理
2.在如圖所示的長方體中,除了認(rèn)識的線面平行、線在平面內(nèi)外,是否存在線面垂直呢?如何判定一條直線與平面垂直呢?
二、學(xué)生活動
1.圓錐的旋轉(zhuǎn)軸OA與底面上的任意一條直線是否垂直?為什么
3、?思考:如何定義一條直線與一個平面垂直?
D1
C1
B
A
C
D
B1
A1
2.平面中,過一點(diǎn)有且只有一條直線與已知直線垂直.那么,在空間:(1)過一點(diǎn)有幾條直線與已知平面垂直? (2)過一點(diǎn)有幾個平面與已知直線垂直?
3.在長方體AC1中,棱BB1與底面ABCD 垂直.觀察BB1與AB、BC 的位置關(guān)系,由此你認(rèn)為保證BB1⊥底面ABCD的條件是什么?
4. 如何將一張長方形賀卡直立于桌面?由此,你能猜想出判斷一條直線與一個平面垂直的方法嗎?
三、建構(gòu)數(shù)學(xué)
1.直線與平面垂直的定義.
如果一條直線 l 和一個平面α內(nèi)的任意一條直線都垂直,我們就說直線l與
4、平面α互相垂直. 記作:l⊥α.
直線l 叫做平面的垂線,
平面α叫做直線l 的垂面.
垂線l和平面α的交點(diǎn)稱為垂足.
2.在空間:
(1) 過一點(diǎn)有且只有一條直線與已知平面垂直;
(2) 過一點(diǎn)有且只有一個平面與已知直線垂直.
3.直線與平面垂直的判定定理
n
P
m
如果一條直線和一個平面內(nèi)的兩條相交直線垂直,那么這條直線垂直于這個平面.
符號語言:
圖形語言:
簡記為:線線垂直線面垂直
4.點(diǎn)到平面的距離:從平面外一點(diǎn)引平面的垂線,這個點(diǎn)和垂足之間的距離,叫做這個點(diǎn)到這個平面的距離.
5.直線與平面垂直的性質(zhì):
(1)定義:如果一條直線垂直于
5、一個平面,則這條直線垂直于這個平面內(nèi)的所有直線;
a
b
α
(2)性質(zhì)定理:垂直于同一個平面的兩條直線平行.
符號語言:a⊥α,b⊥αa∥b ;圖形語言:
(用反證法證明)
6.直線到平面的距離:一條直線和一個平面平行,這條直線上任意一點(diǎn)到這個平面的距離,叫做這條直線和這個平面的距離.
四、數(shù)學(xué)運(yùn)用
1.例題.
a
b
α
例1 求證:如果兩條平行直線中的一條垂直于一個平面,那么另一條也垂直于這個平面.
已知:a⊥α,a∥b ;
求證:b⊥α .
例2 已知四棱錐P-ABCD的底面是矩形,PA⊥AB,PA⊥AC,M,N分別是AB,PC的中點(diǎn), (
6、1)證明:BC⊥面PAB;(2)求證:MN⊥AB.
例3 已知直線l∥平面α,求證:直線l上各點(diǎn)到平面α的距離相等.
l
α
2.練習(xí).
(1)下列說法中正確的有 .
①如果一條直線垂直于一個平面內(nèi)的無數(shù)條直線,那么,這條直線就與這個平面垂直.
②過一點(diǎn)有且只有一條直線和已知直線垂直.
③若A,B兩點(diǎn)到平面α的距離相等,則直線AB∥α.
④已知直線a在平面α內(nèi),若l⊥α,則l⊥α.
⑤已知直線l和平面α,若l⊥α,則l和α相交.
(2)若AB的中點(diǎn)到平面α的距離為4cm,點(diǎn)A到平面α的距離為6cm,則點(diǎn)B到平
7、面α的距離為_______cm.
P
A
B
l
α
β
(3)如圖,已知PA⊥a,PB⊥b,垂足分別為A、B,且a∩b=l, 求證:l⊥平面PAB.
(4)如圖,在三棱錐A-BCD中,AB=AD,CB=CD,求證:AC⊥BD.
A
B
C
D
思考:能否構(gòu)造出一個三棱錐A—BCD,使它的四個面均為直角三角形?
五、要點(diǎn)歸納與方法小結(jié)
本節(jié)課學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容:
1.直線與平面垂直的定義;
2.直線與平面垂直的判定定理;
3. 直線與平面垂直的性質(zhì):
(1)定義:如果一條直線垂直一個平面,則這條直線垂直于這個平面內(nèi)的所有直線;
(2)性質(zhì)定理:垂直于同一個平面的兩條直線平行.
4. 證明線線垂直通常通過線面垂直來證明;而證明線面垂直則通過線線垂直來證明.
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