约2280字 第16课时 直线与平面垂直的判定与性质(一)
教学目标:
使学生能够利用等价转化的思想证明立体几何问题,提高学生逻辑思维能力,培养学生由图形想象出位置关系的能力;利用所学知识解释生活现象,激发学生学习数学积极性,能辩证地看待问题,学会分析事物间关系,进而选择解决问题途径。
教学重点:
直线和平面垂直的判定。
教学难点:
判定定理的证明。
教学过程:
1.复习回顾:
[师]直线和平面平行的判定方法有几种?
[生]可利用定义判断,也可依判定定理判断.
2.讲授新课:
1.直线和平面垂直的定义
[师]该章的章图说明旗杆与其影子之间构成的几何图形,请同学思考,随着时间的变化,影子在移动,这是变的一面,那么不变的一面是什么呢?
[讨论、观察片刻,提醒学生从位置关系去分析,师可用电
筒照射一杆,让学生得出结论]进而提醒学生观察右图。
[生]由图形可知,旗杆与地面内任意一条径B的直线垂直
(若先回答射影,可引导其抽象为直线)
师进一步提出:那么旗杆所在线与平面内不经过B点的线
位置如何呢?依据是什么?
[生]垂直.依据是异面直线垂直定义.
生在师的诱导下,尝试地给出直线和平面垂直的定义:
如果一条直线l和平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l和平面α互相垂直.
可记作l⊥α
其中直线l叫平面α的垂线.
平面α叫直线l的垂面.
[师]“任意一条直线”,说明直线l必须和平面内的所有直线都具有垂直关系.不能理解成无数条线,必须是全部.同学可找一反例说明.
[生]当一条直线和一平面内一组平行线垂直时,该直线不一定和平面垂直.(可举教材中每一行字看成平行线,当钢笔与其垂直时,不一定钢笔就与教材所在面垂直)
[师]若l∥α或l α,则l此时不会和α内任意一条直线垂直,由此,当l与α具有l⊥α关系时,直线l一定和α相交.
直线和平面垂直时,它们惟一的公共点,即交点叫垂足.
师进一步给出直线与平面垂直时,直观图的画法.
(师生共同规范地画出直线与平面垂直关系)
画直线与水平平面垂直时,要把直线画成和表示平面的平行四边形的横边垂直
l⊥α 点P是垂足
让学生观察投影片中所给四个图形,能得出什么结论.
经师诱导,生得到结论.
[生]图(1)、(2)说明经过空间一点P作α的垂线只有一条,图(3)、(4)说明,经过空间一点P作l的垂面只有一个.
除定义外,直线和平面垂直的判定还有什么方法呢?
2.直线和平面垂直的判定
例1:求证:如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面.
已知:a∥b,a⊥α
求证:b⊥α
分析:要证b⊥α,需证b与α内任意一条直线m垂直.
运用等价转化思想证明与b平行的线a垂直于m,则
需依题设直线m存在.进而运用线垂直于面
线垂直于面内线完成证明.
学生依图,及分析写出证明过程
证明:设m是α内的任意一条直线
[此结论可以直接利用,判定直线和平面垂直]
给出判定定理,学生思考证明途径.
直线和平面垂直的判定定理:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面.
已知:m α,n α,m∩n=B,l⊥m,l⊥n.
求证:l⊥α.
分析:此定理要证明,需达到l⊥α关系.
而由定义知只要能设法证明l垂直于α内任一条直线
即可,不妨设此线为g,则需证l⊥g就可以.
证明l⊥g较困难,同学可考虑线段垂直平分线性质.
学生先思考,如何先确定线位置.
由于已知条件中有m∩n=B,
所以可先从l、g都通过点B的情况证起,
然后再推广到其他情形,也可看成是分类讨论思想渗透.
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