直线与平面垂直的判定
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《直线与平面垂直的判定(一)》的教案
一、教学目标
1.借助对图片、实例的观察~抽象概括出直线与平面垂直的定义~并能正确理解直线与平面垂直的定义。
2.通过直观感知~操作确认~归纳直线与平面垂直判定的定理~并能运用判定定理证明一些空间位置关系的简单命
题
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~进一步培养学生的空间观念。
3.让学生亲身经历数学研究的过程~体验探索的乐趣~增强学习数学的兴趣。
二、教学重点、难点
1.教学重点:操作确认并概括出直线与平面垂直的定义和判定定理。
2.教学难点:操作确认并概括出直线与平面垂直的判定定理及初步运用。
三、课前准备
1.教师准备:教学
课件
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2.学生自备:三角形纸片、铁丝,代表直线,、纸板,代表平面,、三角板
四、教学过程设计
1.直线与平面垂直定义的建构
,1,创设情境
?请同学们观察图片~说出旗杆与地面、高楼的侧棱与地面的位置有什么关系,
?请把自己的数学书打开直立在桌面上~观察书脊与桌面的位置有什么关系,
?请将?中旗杆与地面的位置关系画出相应的几何图形。
,2,观察归纳
?思考:一条直线与平面垂直时~这条直线与平面内的直线有什么样的位置关系,
?多媒体演示:旗杆与它在地面上影子的位置变化。
l 第 1 页 共 5 页 金太阳教育网 www.jtyjy.com P
α
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?归纳出直线与平面垂直的定义及相关概念。
定义:如果直线l与平面α内的任意一条直线都垂直~
我们就说直线l与平面α互相垂直~记作:l?α.
直线 l叫做平面α的垂线~平面α叫做直线l的垂面(直线与平面垂直时~它们唯一的公共点P叫做垂足。
用符号语言表示为: ,m是平面内任一直线,,l,,,l,m ,
,3,辨析,完成下列练习,:
?如果一条直线垂直于一个平面内的无数条直线~那么这条直线就与这个平面垂直。
,?若a?α,bα~则a?b。
在创设情境中~学生练习本上画图~教师针对学生出现的问题~如不直观、不标字母等加以强调~并指出这就叫直线与平面垂直~引出课题。
A 在多媒体演示时~先展示动画1使学生感受到旗杆AB所在直线 与过点B的直线都垂直。再展示动画2使学生明确旗杆AB所在直线 与地面内任意一条不过点B的直线BC也垂直~进而引导学生归纳出 11B B1 C C1 直线与平面垂直的定义。
在辨析问题中~解释“无数”与“任何”的不同~并说明线面垂直的定义既是线面垂直的判定又是性质~线线垂直与线面垂直可以相互转化~给出常用命题:
,a,,,a,b,,b,,
2. 直线与平面垂直的判定定理的探究
,1,设置问题情境
提出问题:学校广场上树了一根新旗杆~现要检验它是否与地面垂直~你有什么好办法,
,2,折纸试验
如图~请同学们拿出准备好的一块,任意,三角形的纸片~我们一起来做一个实验:过?ABC的顶点A翻折纸片~得到折痕AD~将翻折后的纸片竖起放第 2 页 共 5 页 金太阳教育网 www.jtyjy.com
A
C B D
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置在桌面上~,BD、DC与桌面接触,.观察并思考:
?折痕AD与桌面垂直吗,
?如何翻折才能使折痕AD与桌面所在的平面垂直,
?多媒体演示翻折过程。
A ,3,归纳直线与平面垂直的判定定理
?思考:由折痕AD?BC~翻折之后垂直关系~即
AD?CD~AD?BD发生变化吗,由此你能得到什么结论, D B
C ?归纳出直线与平面垂直的判定定理。
定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直~
l 则该直线与此平面垂直。
p 用符号语言表示为: ,,m,,n,,m,n,P,,l,,m n ,α l,m,l,n,
在讨论实际问题时~学生同桌合作进行试验,将铁丝当旗杆~桌面当地面,后交流方案~如用直角三角板量一次~量两次等。教师不作点评~说明完成下面的折纸试验后就有结论。
在折纸试验中~学生会出现“垂直”与“不垂直”两种情况~引导这两类学生进行交流~根据直线与平面垂直的定义分析“不垂直”的原因。学生再次折纸~进而探究直线与平面垂直的条件~经过讨论交流~使学生发现只要保证折痕AD是BC边上的高~即AD?BC~翻折后折痕AD就与桌面垂直~再利用多媒体演示翻折过程~增强几何直观性。
在归纳直线与平面垂直的判定定理时~先让学生叙述结论~不完善的地方教师引导、补充完整~并结合“两条相交直线确定一个平面”的事实~简要说明直线与平面垂直的判定定理。然后~学生试用图形语言表述~练习本上画图~可能出现垂足与两相交直线交点重合的情况,如图,~教师补充说明~同时给出符号
l 语言表述。
n p m α
在理解直线与平面垂直的判定定理时~强调“两条”、“相交”缺一不可~并结合前面“检验旗杆与地面垂直”问题再进行确认。指出要判断一条直线与一个平面是否垂直,取决于在这个平面内能否找到两条相交直线和已知直线垂直~这第 3 页 共 5 页 金太阳教育网 www.jtyjy.com
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充分体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”相互转化的数学思想。
3. 直线与平面垂直的判定定理的初步应用
a ,1,尝试练习: C
B 求证:与三角形的两条边同时垂直的直线必与第三条边垂直。 A ,
a,AC,a,BC.求证:a,AB 学生根据题意画图~将其转化为几何命题:不妨设
请三位同学板演~其余同学在练习本上完成~师生共同评析~明确运用线面垂直判定定理时的具体步骤~防止缺少条件~同时指出:这为证明“线线垂直”提供了一种方法。
A ,2,尝试练习:如图~有一根旗杆AB高8m~它的顶端A挂有两 条长10m的绳子~拉紧绳子并把它的下端放在地面上的两点,和旗杆 脚不在同一条直线上 ,C、D。如果这两点都和旗杆脚B的距离是6m~ B D C ,那么旗杆就和地面垂直.为什么,
本题需要通过计算得到线线垂直。学生练习本上完成后~对照课本P69例1,完善自己的解题步骤。
,3,尝试练习:如图~已知a?b~a?α~求证:b?α。 a b
\此题有一定难度~教师引导学生分析思路~可利用线面垂直的定 b n 义证~也可用判定定理证~提示辅助线的添法~学生练习本上完成~ mα 对照课本,完善自己的解题步骤。
4.
总结
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反思
,1,通过本节课的学习~你学会了哪些判断直线与平面垂直的方法,
,2,在证明直线与平面垂直时应注意哪些问题,
3,本节课你还有哪些问题, ,
学生发言~互相补充~教师点评~归纳出判断直线与平面垂直的方法~给出框图,投影展示,~同时~说明本课蕴含着转化、类比、归纳、猜想等数学思想方法~强调“平面化”是解决立体几何问题的一般思路~并鼓励学生反思~大胆质疑~教师作好记录~以便查缺补漏。
直线与平面 间接法 直接法 垂直的判定
判定定理:如果一条直如果两条平行直线中 线垂直于一个平面内的 的一条垂直于一个平 第 4 页 共 5 页 金太阳教育网 www.jtyjy.com 两条相交直线~那么此定义法 面~那么另一条也垂
直线垂直于这个平面。 直于同一个平面。
如果一条直线垂于一个平面内
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5.布置作业
P ,1,如图~点P是平行四边形ABCD所在平面外一点~O是 对角线AC与BD的交点~且PA=PC~PB=PD. A D
求证:PO?平面ABCD O B C ,2,课本练习2
P ,3,探究:如图~PA?圆O所在平面~AB是圆O的直径~ C是圆周上一点~则图中有几个直角三角形?由此你认为三棱锥 中最多有几个直角三角形,四棱锥呢, O A B
C
【板书设计】
2.3.1直线与平面垂直的判定,一,
2、 直线与平面垂直1、 直线与平面垂 练习1:
的判定定理: 直的定义: 练习2:
练习3:
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