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垂直与平行

垂直与平行范文第1篇

一、教材分析

垂直与平行在现实生活中有着广泛的应用,即便是儿童,也经常会接触到一些关于垂直与平行的现象,教材充分利用了垂直与平行和日常生活的密切联系,创设了较为丰富的,贴近儿童生活实际的情境,让学生在熟悉的情境中感悟垂直与平行的现象,本节课主要是让学生初步理解垂直与平行的含义,能够准确判断,旨在让学生在生活的情境中发现这种现象,知道垂直与平行在我们生活中的重要作用。因此在教学中结合学生的生活实际和知识积累,从生活中学生感兴趣的事物入手,通过“想象―合作―交流―质疑―自学―解惑―应用”的过程,力图在教学过程中教学教给学生学习思考数学的方法,调动学生自己去合作、去自学、去判断、去分析、去表达,让学生在学习中亲身体验、理解与构建平行与垂直的概念,充分发挥学生的主动性,达到数学来源于生活并应用于生活的目的。

二、学情分析

垂直与平行是在学生认识了直线以及角的基础上进行教学的,本课时的教学重点是认清互相平行与互相垂直的特征。学习中以学生的自主探索为主。力图在教学过程中教学教给学生学习思考数学的方法,调动学生自己去合作、去自学、去判断、去分析、去表达,促他们在学习中,亲身体验,理解与构建平行与垂直的概念。体会数学源于生活,运用数学知识解决问题的乐趣。

学生在日常生活中经常遇到或用到有关平行和垂直的知识和问题,学习这部分内容既可以在实际生活中应用,又能为今后系统地学习平行四边形和梯形打下初步基础,是对图形的认识的再一次扩展。这部分知识的学习,可以扩大用数学解决实际问题的范围,提高学生解决问题的能力;同时也使学生初步学会用图形之间的位置关系进行表达和交流,进一步发展空间观念,并为进一步系统学习空间与图形做好铺垫。

三、教学目标

1.让学生结合生活情境,引导学生通过观察、讨论、感知生活中的垂直与平行的现象。

2.使学生通过探究活动知道在同一个平面内两条直线存在着相交、平行的位置关系,掌握垂直、平行的概念。

3.培养学生的空间观念及空间想象能力,引导学生合作探究的学习意识。

教学重难点:

1.正确理解“相交”“互相平行”“互相垂直”等概念,发展学生的空间想象能力。

2.相关现象的正确理解(尤其是对看似不相交,而实际上是相交现象的理解)。

情感、态度与价值观:

1.培养学生想象能力,进一步提高学生的归纳、概括能力。

2.进一步认识和体会数学知识的重要用途,增强应用意识。

教具、学具准备:课件、水彩笔、尺子、三角板、量角器、小棒、白纸。

四、教学过程

一)设置情景,想象感知

1.导入:前面我们已经学习了直线,谁知道直线有什么特点?(指名回答)

今天咱们继续学习直线的有关知识。

2.老师和同学们一样都有这样一张纸,大家来摸一摸这个平面。(学生活动)

师:我们一起来做个小的想象活动,想象一下把这个面变大会是什么样子?

在这个无限大的平面上,出现了一条直线,又出现一条直线。你想象的这两条直线的位置是怎样的?

活动一:先用小棒摆一摆,看能摆出几种不同的位置。

活动二:再用水彩笔把它们画在纸上。

二)探索比较,掌握特征

(一)动手操作,建立表象

展示典型图形,强化图形表征。

1.展示学生的画法。(用水彩笔画在白纸上)

2.归纳,去掉重复的。

(二)小组合作,感知特征

1.归纳展示,把刚才几个同学所展示的画法进行归纳。(课件出示)

2.尝试分类,把其中具有代表性的图形通过电脑课件来展示,并编上序号,这些图形,同学们能不能对它们进行分类呢?可以分成几类?根据什么来分?

3.小组合作交流讨论分类方法。

展示各种可能分类方法:

(1)分为两类:交叉的一类,不交叉的一类;

(2)分为三类:交叉的一类,快要交叉的一类,不交叉的一类;

(3)分为四类:交叉的一类,快要交叉的一类,不交叉的一类,交叉成直角的一类。

4.质疑。

对于各小组的分类分法,有什么想法?引导学生侧重按照“相交”和“不相交”的标准进行分类。

三)自主探究,构建新知

通过探索交流,我们发现了在同一平面内,两条直线的位置关系有两种不同情况:一种是相交,一种是不相交。

1.认识“平行”

(1)自学。像这样不相交的两条直线叫什么?请看书第65页。

(2)质疑:互相是什么意思?“同一平面”是什么意思?出示实物帮助理解。

在学生讨论的基础上强调:判断两条直线是否是平行时,“在同一个平面内”“不相交”这两个条件缺一不可。

(3)举例:请学生说一说在我们的身边有哪些物体的边是互相平行的?

2.自学认识“垂线”

导语:刚才我们已经把同一平面内不相交的两条直线叫作平行线,那平面内相交的两条直线的关系中又有特殊的关系?

(1)自学,阅读书本P65页的内容,思考:①互相垂直的两条直线有什么特征?②怎样判断两条直线互相垂直?③你还掌握了哪些知识?

(2)小组合作交流。垂直的含义、判断方法、各部分名称。

(3)归纳。如果两条直线相交成直角,就说这两条直线互相垂直。这两条直线的交点就是垂足。

(4)举例,请学生说一说在我们的身边有哪些物体的边是互相垂直的?

3.揭示课题。通过学习,你们知道了什么?板书课题:垂直与平行。

4.找一找:你的身边有些哪些物体的边是互相垂直的?哪些物体的边是互相平行的?把你的发现告诉同组的同学。

四)巩固拓展,运用新知

1.完成书P65页第2题:摆一摆、说一说你有什么发现?(与同一条直线垂直的两条直线互相平行、与同一条直线平行的两条直线互相平行。)

2.判断题

(1)不相交的两条直线叫作平行线。

(2)在同一平面内的两条直线叫作平行线。

(3)在同一平面内,不相交的两条直线叫作平行线。

3.折一折

(1)刚才同学们通过“找一找”“摆一摆”对平行和垂直有了进一步的认识,也找到了生活中很多的平行线与垂线,那要是给每个同学一张这样的不规则纸,你们能动手折一折,折出垂线与平行线?这可有一定难度,愿意接受挑战吗?

(2)学生动手折垂线,教师巡视,进行个别指导。

(3)展示学生作业。

垂直与平行范文第2篇

类型一:直线与平面平行的证明

【例1】 在三棱柱ABCA1B1C1中,A点在底面A1B1C1上的射影是正A1B1C1的中心.E为侧面BB1C1C对角线BC1上一点,且BE=2EC1,

证明:OE∥平面AA1C1C.

分析 (1) 从“量”上分析:①从BE=2EC1知E是一个三等分点(离C1较近);②从正A1B1C1,O是A1B1C1的中心,知O是A1B1C1的重心,隐含O是B1C1边上中线的一个三等分点,与E点有遥相呼应之感;

(2) 从“形”上分析:由相似三角形的原理知延长CE与B1C1的交点必是B1C1的中点H,从而根据重心知识知A1、O、H共线,这样可形成A1HC;同时可联想B1C1的中点是建立联系的纽带;

(3) 从方法上分析:应用线面平行的判定定理证明,设法在平面内找到平面外的直线OE的平行线,俗称“找线法”。

证明 连接CE并延长,交B1C1于点H,因为BC∥B1C1,BE=2EC1,所以BCE∽C1HE,且BC=2C1H,所以H点为B1C1的中点.

又因为点A在底面正A1B1C1内的射影点O是A1B1C1的中心,所以O是A1B1C1的重心,显然A1、O、H共线.且A1O=2OH.

在HCA1中,CE=2EH,A1O=2OH,所以HEO∽HCA1,所以EO∥CA1.又EO平面AA1C1C,CA1平面AA1C1C,所以OE∥平面AA1C1C.

点拨

(1) 从图形上可联想有一个三角形,过OE且与平面AA1C1C有一条交线,故联想到B1C1的中点;

(2) 在添加辅助线时,易出现错误.如:连CE交B1C1于H点,连A1、O、H等形式的错误;

(3) 除用判定定理证明外,也可以构造平面与平面AA1C1C平行,利用面面平行的性质来证明。

总结:证明线面平行的方法有:定义法、线面平行的判定定理、面面平行的性质定理等方法,常用的是线面平行的判定定理。

类型二:直线与平面垂直的证明

【例2】 已知四棱锥PABCD的底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC且BC=2AB=2AD=2,侧面PAD是等边三角形,PB=PC=2,求证:PC平面PAB.

分析 (1) 从“量”上分析:底面的等腰梯形中,可得出其他的基本关系,作AHBC垂足为H,知BH=12,故易知∠ABC=60°,在ABC中由余弦定理易知AC=3,在PAC,PA=1,PC=2,AC=3,易知PCPA;在PBC中,PB=2,PC=2,BC=2,易知PCPB;

(2) 从“形”上分析:应联想到PC应垂直平面PAB中两条相交的直线

PB,PA,AB中的其中两条即可,可联想连接AC,用勾股定理证明;

(3) 从方法上分析:应利用线面垂直的判定定理,

设法在平面PAB内找到与PC垂直的两条相交直线。

证明 由条件易知在PBC中,PB=2,PC=2,BC=2,故PB2+PC2=BC2,即∠BPC=90°,故PCPB.在等腰梯形ABCD中,

由BC=2AB=2AD=2,得BC=2,AB=AD=DC=1,

作AHBC于点H,得BH=12,所以在RtABH中,∠ABH=60°;

又在ABC中使用余弦定理知:AC2=AB2+BC2-2AB•BC•cos∠ABC=3,

所以在APC中,PA=1,AC=3,PC=2,满足勾股定理,即∠APC=90°,即PCPA,

由上可知PCPA,PCPB,PA∩PB=P,所以PC平面PAB.

点拨

(1) 本题从找线出发,联想到要证PCPA与PCPB,而PCPA是本题的一个难点;

(2) 本题最终在APC中利用勾股定理证得PCPA,亦可以通过AB平面PAC,证得PCAB得到。

总结:证明线面垂直的方法有:定义法、线面垂直的判定定理法、面面垂直的性质定理等方法,常用的是线面垂直的判定定理。

恃国家之大,矜民人之众,欲见威于敌者,谓之骄兵。――魏相

类型三:利用线面平行、垂直的性质的探索性问题

【例3】 已知三棱锥PABC中,ABC是边长为2的正三角形,PC平面ABC,PA=22,E为PB的中点,F为AC的中点,试在线段PC上找一点Q,使得AE∥平面BFQ.

分析

(1) 从“量”上分析:ABC为正三角形,PA=22,易得PC=2;从而知PB=22;

(2) 从“形”上分析:AE平面PAB,且AE∥平面BFQ;PBC

为等腰直角三角形;同时可以联想在平面BFQ内有一条与AE平行的线;

(3)从方法上分析:利用线面平行的性质,通过线面平行得出线线

平行,从而确定Q点的位置。

解 因为ABC是边长为2的正三角形,所以AC=2;

又因为PC平面ABC,AC、BC平面ABC,所以PCAC,PCBC,所以PAC为直角三角形,所以PC2=PA2-AC2=4,即PC=2,所以PBC是以C为直角顶点的等腰直角三角形.不妨在PC上取一点Q,假设满足AE∥平面BFQ,则由线面平行的性质定理,连接CE交BQ于点H,连接HF,作出平面AEC.因为AE∥平面BFQ,

AE平面AEC,平面AEC∩平面BFQ=FH,所以AE∥FH;

显然在AEC中,F为AC的中点,所以H为EC的中点.

过E作EG∥BQ,交PC于点G;

在CEG中,HQ∥EG,H为EC的中点,所以Q为GC的中点,故GQ=QC;

在PBQ中,EG∥BQ,E为BP的中点,所以G为PQ的中点,故GQ=PG;

所以PG=GQ=QC,故Q为PC的一个三等分点且靠近C点;因为PC=2,所以QC=23.

点拨 (1) 取Q点形成平面BFQ,利用线面平行的性质定理得AE∥FH,从而知H为EC的中点;

(2) 在PBC中求Q的位置,除了用本题的方法外,还可以把PBC平面化,利用解析几何知识建立直角坐标系,求出Q点的坐标,从而确定Q的位置;

(3) 学理科的同学还可以通过建立空间直角坐标系,通过求Q的坐标,确定Q的位置。

总结:线面平行的探索性问题常用的解题步骤是:(1) 假设点在某处;(2) 利用线面平行的性质得出线线平行;(3) 通过线线平行确定点的位置。

【例4】 已知直三棱柱ABCA1B1C1中,

BC=2AB=2AC=2,CC1=1,D为B1C1的中点,

AE平面BB1C1C,试在CC1上找一点Q,使得EQ平面A1DC.

分析

(1) 从“量”上分析:BC=2,AB=1,AC=1得∠BAC=90°;CC1=1,可知侧棱长均为1;

(2) 从“形”上分析:AE平面BB1C1C,则必有AEBC,即E为BC的中点;同时可以联想在平面BB1C1C内应该有一条易证的,且与平面A1DC垂直的直线;

(3) 从方法上分析:应利用线面垂直的性质,先找出平面的一条垂线,

再过E作所找垂线的平行线。

解 连接BC1,交DC于O点.因为三棱柱ABCA1B1C1

为直三棱柱,所以BB1C1C为矩形,则由长度关系知:BB1B1C1=DC1C1C=22,所以BB1C1∽DC1C,易得BC1DC.根据D是BB1的中点,且A1B1=A1C1得A1DB1C1.又因为CC1平面A1B1C1,A1D平面A1B1C1,得CC1A1D.所以由A1DB1C1,CC1A1D,B1C1∩CC1=C1得A1D平面BB1C1C,因为BC1平面BB1C1C,所以A1DBC1;因为A1DBC1,BC1DC,A1D∩DC=D得BC1平面A1DC1.

又根据题意,AE平面BB1C1C知AEBC,因为ABC为等腰三角形,所以E为BC的中点;故要使得EQ平面A1DC,只需EQ∥BC1;在BCC1中,EQ∥BC1且E为BC的中点,故Q为CC1的中点;综上所述,Q的位置在CC1的中点.

点拨

(1) 根据线面垂直的性质,要找到EQ平面A1DC,只需先找到一条平面A1DC的垂线,即可通过平行线找到EQ;

(2) 本题理科学生也可以通过建立空间直角坐标系求出Q点的坐标,确定Q点的位置。

总结:线面垂直的探索性问题的一般步骤是:(1) 假设点在某处;(2) 找到已知平面的一条垂线;(3) 通过作已知平面垂线的平行线,确定要找的点的位置。

牛刀小试

1. 三棱锥PABC中,E、F是PA、PB的中点,O是AC的中点,G是OC的中点,证明:FG∥平面BOE.

2. 三棱锥PABC中,D是AB的中点,E在PB上,且PE=2BE,在PB上确定一个点Q,使得DE∥平面ACQ.

3. 四棱锥SABCD中,AB∥CD,BCCD,侧面SAB为等边三角形,AB=BC=2,CD=SD=1,O为AC与BD的交点,试在SB上找一点E,使得OE平面SAB.

【参考答案】

1. 证明:连接AF交BE于点H,连接OH,因为O是AC的中点,

G是OC的中点,所以AOAG=23;在PAB中,BE,AF均为三角形的中线,故AF与BE的交点H是PAB的重心,

所以AHAF=23.所以在AFG中,AOAG=AHAF=23,

由相似三角形知识得OH∥FG;

又因为OH平面BOE,FG平面BOE,所以FG∥平面BOE.

2. 证明:因为ABCD是正方形,所以AD=DC=1,又因为PC=2,所以PD2+DC2=PC2,即PDDC.又因为PDDC,PDBC,DC∩BC=C,所以PD平面ABCD.

2. 在PB上取点Q,作平面ACQ,假设DE∥平面ACQ;因为DE∥平面ACQ,DE平面PAB,平面PAB∩平面ACQ=AQ,所以DE∥AQ.ABQ中,DE∥AQ,D是AB的中点,所以E为BQ的中点.所以BE=EQ=13PB=PQ,即Q为PE的中点,亦可答:Q是PB的一个三等分点且靠近P点.

3. 在四边形ABCD中,过D作DHAB于点H,在四边形ABCD中,

因为AB∥CD,AB=2,CB=2,CD=1,所以AH=1,DH=2,故AD=5.

在SAD中,SA=2,SD=1,AD=5,则SA2+SD2=AD2,

所以SDSA.BCD中,CD=1,BC=2,BCCD,则BD=5.

故在SDB中,SD=1,SB=2,BD=5,所以BD2=SD2+SB2,所以SDSB.

因为SDSA,SDSB,SA∩SB=S,所以SD平面SAB.

要在SB上找一点E,使得OE平面SAB,只需作出SD的平行线即可.

根据CD∥AB,

易得OCD∽OAB,得O为DB的三等分点(靠近D点),

故在SDB中,OE∥SD,显然E是SB的三等分点(靠近S点);

垂直与平行范文第3篇

第五单元第一课时平行与垂直

同步测试A卷

姓名:________

班级:________

成绩:________

小朋友们,经过一段时间的学习,你们一定进步不少吧,今天就让我们来检验一下!

一、填空。

(共4题;共9分)

1.

(2分)

(2019四上·卢龙期末)

下列各组直线,互相垂直的有________,互相平行的有________.

2.

(1分)

长方形的________两条边互相垂直。

3.

(3分)

直角梯形ABCD中(如图),线段AB与线段________互相平行,线段________与线段________互相垂直。

4.

(3分)

(2019四上·商丘月考)

下图中,a∥b,已知∠1=55°,则∠2=________°,∠3=________°,∠4=________°。

二、判断。

(共2题;共4分)

5.

(2分)

(2018四上·秦皇岛期中)

永不相交的两条直线叫平行线。(

6.

(2分)

(2019四下·苏州期末)

妈妈晚上11点睡觉,凌晨2点闹钟准时响起,时针在这段时间旋转了90°。(

三、解答题。

(共2题;共25分)

7.

(20分)

找一找下面图形各有几组平行线和垂线?

(1)

(2)

(3)

(4)

8.

(5分)

用不同颜色描出下图中互相平行的线段.

参考答案

一、填空。

(共4题;共9分)

1-1、

2-1、

3-1、

4-1、

二、判断。

(共2题;共4分)

5-1、

6-1、

三、解答题。

(共2题;共25分)

7-1、

7-2、

7-3、

垂直与平行范文第4篇

空间点、直线、平面之间的位置关系

【考纲要求】 理解空间直线、平面位置关系的定义,并了解如下可以作为推理依据的公理(即公理1、公理2、公理3、公理4)和定理“空间中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”,以立体几何的定义、公理和定理出发,认识和理解空间中与线面平行、垂直有关的性质及判定定理,能运用公理、定理和已获得的结论证明一些空间图形的位置关系的简单命题.

理解以下判定定理.

如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行.

如果一个平面内的两条相交直线与另一平面平行,那么这两个平面平行.

如果一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,那么该直线与此平面垂直.

如果一个平面过另一个平面的垂线,那么这两个平面互相垂直.

理解以下性质定理,并能够证明.

如果一条直线与一个平面平行,那么经过该条直线的任一平面与此平面的交线和该直线平行.

如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线相互平行.

垂直于同一个平面的两条直线平行.

如果两个平面互相垂直,那么一个平面内垂直于它们交线的直线与另一个平面垂直.

【考纲解读】 线面平行、垂直问题是高考备考的重点. 从解决“平行与垂直”的有关基本问题着手,熟悉公理、定理的内容和功能,通过分析与概括,掌握解决问题的规律——充分利用线线平行(垂直)、线面平行(垂直)、面面平行(垂直)相互转化的思想,以提高推理论证、空间想象能力.

【经典例题】 如图1,已知侧棱垂直于底面的四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面是菱形,且∠DAB=60°,AD=AA1,F为棱BB1的中点,点M为线段AC1的中点.

图1

(1)求证:直线MF∥平面ABCD;

(2)求证:平面AFC1平面ACC1A1;

(3)求平面AFC1与平面ABCD所成的锐二面角的大小.

命题意图 本题以四棱柱为几何载体,考查空间元素,即线和面之间的平行、垂直关系,继而考查空间元素成角的问题.命题者并无意为难考生,旨在考查对立体几何的常规知识的掌握情况.

思路分析 (1)要证直线MF∥平面ABCD,根据线面平行的判定定理,就应在平面ABCD中找到一条直线,使该直线平行于MF,即“线线平行?圯线面平行”;

(2)要证平面AFC1平面ACC1A1,根线面面垂直判定定理,就应在平面AFC1中找一条直线垂直于平面ACC1A1,或在平面ACC1A1中找一条直线垂直于平面AFC1,即“线面垂直?圯面面垂直”;

(3)平面AFC1与平面ABCD所成角问题是典型的“无棱二面角问题”,用传统法分五个步骤完成“找(寻找二面角的平面角,这是该题的关键)作(作出二面角的平面角)证(证明该角为二面角的平面角)求(解三角形,求出平面角的大小)答”.

完美解答 (1)如图2,延长C1F交CB的延长线于点N,连结AN.

图2

因为B1C1∥NB,F是BB1的中点,所以F为C1N的中点.

因为M是线段AC1的中点,所以MF∥AN.

又MF?埭平面ABCD,AN?奂平面ABCD,所以MF∥平面ABCD.

(2)连结BD,由直四棱柱ABCD-A1B1C1D1,可知:A1A平面ABCD,

又BD?奂平面ABCD,所以A1ABD.

因为四边形ABCD为菱形,所以ACBD.

又AC∩A1A=A,AC,A1A?奂平面ACC1A1,所以BD平面ACC1A1.

在四边形DANB中,DA∥BN且DA=BN,所以四边形DANB为平行四边形.

故NA∥BD,所以NA平面ACC1A1.

又NA?奂平面AFC1,所以平面AFC1平面ACC1A1.

(3)由(2)知NA平面ACC1A1,

所以∠C1AC就是平面AFC1与平面ABCD所成锐二面角的平面角.

在RtC1AC中,tan∠C1AC=■=■,故∠C1AC=30°.

所以平面AFC1与平面ABCD所成锐二面角的大小为30°.

【经典例题】 如图3,已知E,F分别是正方形ABCD边BC,CD的中点,EF与AC交于点O,PA,NC都垂直于平面ABCD.

(1)求证:平面PAC平面NEF.

(2)试问在线段PA上是否存在一点M,使PC∥平面MEF. 若存在,求■的值;若不存在,请说明理由.

图3

命题意图 本题考查线面平行、垂直的判定定理和性质定理,考查分析法和转化思想.

思路分析 要证平面PAC平面NEF,根据面面垂直的判定定理,就应在平面NEF中找到一条直线,使该直线垂直平面PAC,即“线面垂直?圯面面垂直”;根线面平行性质定理, 由PC∥平面MEF知,过PC的一个平面与平面MEF的交线必与PC平行,即“PC∥平面MEF?圳PC∥MO”.

完美解答 (1)因为PA平面ABCD,BD?奂平面ABCD,所以PABD.

又BDAC,AC∩PA=A,所以BD平面PAC.

因为E,F分别是BC,CD的中点,所以EF∥BD,

所以EF平面PAC,又EF?奂平面NEF,所以平面PAC平面NEF.

(2)当■=■时,PC∥平面MEF. 连结OM,

因为OC=■AC,所以■=■,即■=■,

所以PC∥MO. 因为MO?奂平面MEF,PC?埭平面MEF,所以PC∥平面MEF.

【命题趋势】 空间点、直线、平面之间的位置关系是高考必考内容,往往是解答题第一问或第一、二问,难度中等偏易,旨在通过运用判定定理和性质定理证明空间图形的位置关系.

空间向量

垂直与平行范文第5篇

平面与平面垂直关系是线线垂直、线面垂直、面面垂直关系中的最高层次.通过线面垂直转化为面面垂直,是一种判定两平面垂直的重要方法;利用平面与平面垂直的性质可以证明线面垂直,也是做平面垂线的重要方法,因此,线线垂直、线面垂直、面面垂直这三者之间的关系非常密切,可以相互转化,本节的学习在高中数学学习中有着极其重要的地位.

二、设计思路

本课为新授课,积极践行新课程理念,学生的数学学习活动不应只限于接受、记忆、模仿和练习,高中数学课程应倡导自主探究、动手实践、合作交流、阅读自学等学习数学的方式.学生的学习过程要成为在教师引导下的“再创造”过程,教师应充当指导者、合作者、组织者、促进者和助手的角色,与学生共同经历知识探究的过程,使学生以探索者、研究者的身份,动脑思、动手做、动眼看、动口议、动笔写、动耳听、动情读,全身心地参与学习活动.

根据本节课的特点,教师挖掘教材中的探究点,创设恰当的问题情境,形成师生、生生之间多向的讨论、交流与合作,以设疑、激疑、导疑、释疑来激发学生学习的情意.

遵循“探索―研究―运用”即“观察―思维―迁移”的三个层次要素,教师“诱”在点上,学生动脑思,动手做.由文字语言到图形语言再到符号语言,使学生由感性认识上升到理性认识,整个教学过程遵循“直观感知―操作确认―归纳总结”的认知规律,注重发展学生的合情推理能力,降低几何证明的难度.

三、教学目标

(一)知识技能

1.能归纳出平面与平面垂直的判定定理及性质定理,并证明定理;

2.通过对两个平面垂直的判定定理和性质定理的作用的挖掘,进一步体会线线垂直与线面垂直的密切关系,从而从更高的角度把握空间直线与平面的位置关系.

(二)情感、态度与价值观

通过本节学习,培养学生观察、归纳、猜想、证明的科学思维方式及辩证思维能力,体验成功的愉悦感受,增强数学应用意识,增强积极主动的探究意识,培养创新精神.

四、重点、难点

教学重点:平面c平面垂直判定定理及性质定理的理解及推导.

教学难点:平面与平面垂直的判定定理及性质定理的掌握及应用.

五、教学流程

(一)情境导入,直观感知

1.创设情境,温故求新.

【课件投影】

请回忆平面与平面垂直的定义.

如果两个平面所成的二面角是直角,就说这两个平面互相垂直.

2.实践经验,直观感知

通过教师引导学生观察门总是与地面垂直的事实,学生能发现面面垂直的判定定理,能用文字语言叙述判定定理,但不够严谨,默读面面垂直的判定定理.

(二)归纳研究,深化定理

1.实践确认面面垂直的判定定理.

(1)形成定理.

两个平面垂直的判定定理:如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直.

(2)定理证明.

已知:ABβ,ABα(图1).求证:αβ.

证明:设α∩β=CD,则由ABα知,AB、CD共面.

ABβ,CDβ,ABCD,垂足为点B.

在平面β内过点B作直线BECD,则∠ABE是二面角α-CD-β是直二面角.

αβ.

(3)应用举例.

例1如图2,已知AB是圆O的直径,PA垂直于圆O所在的平面,C是圆周上不同于A,B的任一点,求证:平面PAC平面PBC.

证明AB是圆O的直径,ACBC,

又PA垂直于O所在的平面,PABC,

BC平面PAC,又BC在平面PBC内,

所以,平面PAC平面PBC.

说明:由于平面PAC与平面PBC相交于PC,所以如果平面PAC平面PBC,则在平面PBC中,垂直于PC的直线一定垂直于平面PAC,这是寻找两个平面的垂线的常用方法.

2.实践确认两个平面垂直的性质.

(1)形成定理.

由线面垂直可以得到面面垂直,那反之由面面垂直可否得到线面垂直,通过引导学生动手操作,学生能发现面面垂直的性质定理,能用文字语言叙述性质定理.

(2)定理证明.

如果两个平面垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面.

已知:如图3,αβ,ABα,ABCD,α∩β=CD,求证:ABβ.

分析:在β内作BECD.

要证ABβ,只需证AB垂直于β内的两条相交直线就行,而我们已经有ABCD,只需寻求另一条就够了,而我们还有αβ这个条件没使用,由αβ定义,则∠ABE为直角,即有ABBE,也就有ABβ,问题也就得到解决.可由学生写出证明过程.

图3

图4

(3)应用举例.

例2如图4,已知AB是圆O的直径,PA垂直于圆O所在的平面,C是圆周上不同于A,B的任一点,求证:

(1)平面PAC平面PBC.

(2)若PA=AC=BC,求AB和平面PBC所成的角.

解过A作ADPC于D,连接BD.

由(1)平面PAC平面PBC,AD平面PBC,

∠ABC即为线AB与平面PBC所成线面角.

设PA=AC=BC=a.

在RtPAC中,AD=22a,

在RtABC中,AB=2a,

∠ABC=30°.

(三)学以致用,应用定理

练习已知直线PA垂直正方形ABCD所在的平面,A为垂足.求证:平面PAC

Symbol^A@ 平面PBD.

(证明过程略)

(四)总结反思,升华提高

1.面面垂直的判定和性质.

2.证明面面垂直的方法.

(1)证明二面角为直角;

(2)用面面垂直的判定定理.

3.面面垂直线面垂直.

(五)布置作业