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1、
福建省漳州市薌城中學高中數(shù)學 2.3.1直線與平面垂直的判定與性質教案 新人教A版必修2
一、教學目標
1、知識與技能(1)掌握直線和平面垂直的定義及判定定理、性質定理;
(2)掌握判定直線和平面垂直的方法;掌握直線和平面垂直的性質。
(3)培養(yǎng)學生的幾何直觀能力,使他們在直觀感知,操作確認的基礎上學會歸納、概括結論。
2、過程與方法(1)感受直線和平面垂直的定義的形成過程;
(2)探究判定直線與平面垂直的方法。
3、情感態(tài)度與價值觀:培養(yǎng)學生學會從“感性認識”到“理性認識”過程中獲取新知。
二、教學重點、難點:直線與平面垂直的定義和判定定理的探究。
三、教學設計
(一
2、)創(chuàng)設情景,揭示課題
舉例:旗桿與地面,大橋的橋柱和水面等的位置關系。
模型演示:直棱柱的側棱與底面的位置關系。
(二)研探新知
1、直線與平面垂直的定義:直線l與平面內α的任意一條直線都垂直。記作:l ⊥α 。
直線l叫做平面α的垂線,平面α叫做直線l的垂面,垂線與平面的交點P叫做垂足。
2、直線與平面垂直的判定:
(1)探究:準備一塊三角形紙片。
過△ABC的頂點A翻折紙片,得到折痕AD,將翻折后的紙片豎起放置在桌面上(BD、DC與桌面接觸)。
① 折痕AD與桌面所在平面α垂直嗎?
② 如何翻折才能使折痕AD與桌面所在平面α垂直?(AD是BC邊上的高)
3、
(2)思考:
① 有人說,折痕AD所在直線已桌面所在平面α上的一條直線垂直,就可以判斷AD垂直平面α ,你同意他的說法嗎?
② 如圖,由折痕AD⊥BC,翻折之后垂直關系不變,即AD⊥CD,AD⊥BD,由此你能得到什么結論?
(3)歸納結論:(直線與平面垂直的判定定理)
一條直線與一個平面內的兩條相交直線都垂直,則該直線與此平面垂直。
符號語言:。
作用:由線線垂直得到線面垂直。(線不在多,相交就行。)
強調:① 定理中的“兩條相交直線”這一條件不可忽視;
② 定理體現(xiàn)了“直線與平面垂直”與“直線與直線垂直”互相轉化的數(shù)學思想。
3、實際應用,鞏固深化
例1:有一根
4、旗桿AB高8米,它的頂端A掛有一條長10米的繩子,拉緊繩子并把它的下端放在地面上的兩點(和旗桿腳不在同一條直線上)C、D,如果這兩點都和旗桿腳B的距離是6米,那么旗桿就和地面升起垂直,為什么?
分析:AB⊥BC,AB⊥BD,且B、C、D三點不共線。
課堂練習:已知三角形ABC,直線l ⊥AB,l ⊥AC,求證l ⊥BC。
例2:直線a、b和平面α有以下三種關系:(1)a // b,(2),(3),如果任意取其中兩個作為前提,另一個作為結論構造命題,能構成幾個命題?并判斷其真假。如果是真命題,請予以證明;如果是假命題,請舉一個反例。
命題1:如圖,已知,求證:。
證明:在平面α內作兩條
5、相交直線m,n,因為直線,根據(jù)直線與平面垂直的定義知,又因為a // b,所以,又因為,m,n是兩條相交直線,所以。
歸納:兩條互相平行的直線,如果有一條與一個平面垂直,則另一條也與這個平面垂直。
命題2:如圖,已知直線a ⊥α ,b ⊥α ,那么a // b。
證明(反證法)假設a、b不平行,且,是經(jīng)過點O與直線b平行的直線。直線b與確定平面β,設,則。因為a ⊥α 、b ⊥α ,所以a ⊥c 、b ⊥c,又因為,所以。這樣在平面β內,經(jīng)過直線c上同一點O就有兩條直線b,與c垂直,顯然不可能,因此a // b。
歸納(直線與平面垂直的性質):垂直于同一平面的兩條直線平行。
6、說明:可以由兩條直線與一個平面垂直判定兩條直線平行,性質定理揭示了“平行”與“垂直”之間的內在聯(lián)系。
(三)課堂練習:課本P67,練習1、2。
1、如圖,在三棱錐V—ABC中,VA = VC,AB = BC,求證:VB⊥AC。
2、過三角形ABC所在平面α外一點P,作PO ⊥α,垂足為O,連接PA,PB,PC。
(1)若PA = PB = PC,∠C = 90,則點O是AB邊的 點。
(2)若PA = PB = PC,則點O是三角形ABC的 心。
(3)若PA⊥PB,PB⊥PC,PC⊥PA,則點O是三角形ABC的 心。
(四)歸納小結:
(1)獲得直線與平面垂直的判定定理的基本過程。
(2)直線與平面垂直的判定定理,體現(xiàn)的數(shù)學思想方法是什么?
(五)課后作業(yè):
1、正方體ABCD—A1B1C1D1中,求證:AC⊥BDD1B1。
2、如圖,已知PA⊥平面ABC,AC⊥BC,O、D分別為AB、AC的中點,求證:OD⊥平面PAC。
3、如圖,已知PA⊥矩形ABCD所在的平面,M、N分別是AB、PC的中點,求證:MN⊥CD。
教學反思:
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