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福建省漳州市薌城中學高中數(shù)學 2平面與平面垂直的判定與性質(zhì)教案 新人教A版必修2
授課類型:新授課 授課時間:第 周 年 月 日(星期 )
一、教學目標
1、知識與技能:(1)掌握平面與平面垂直的判定定理及性質(zhì)定理;
(2)能運用判定定理、性質(zhì)定理解決一些簡單問題;
(3)了解直線與平面、平面與平面垂直的判定定理和性質(zhì)定理間的相互聯(lián)系。
2、過程與方法:從開放性的角度設(shè)計問題,引導學生建立新的認知結(jié)構(gòu),挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能。
3、情感態(tài)度與價值觀:通過“直觀感知、操作確認,推理證明”,培養(yǎng)學生空間概念、空間想象能力以及邏輯推理能力。
二、教學
2、重點、難點:判定定理、性質(zhì)定理的證明及其應(yīng)用。
三、學法指導:直觀感知、操作確認,猜想與證明。
四、教學過程
(一)由開放題設(shè)計知識的產(chǎn)生過程
問題導入:直線a和平面α,β有以下三種關(guān)系:①a⊥β,②aα,③α⊥β,如果任意取其中兩個作為前提,另一個作為結(jié)論構(gòu)造命題,能構(gòu)成幾個命題?如果是真命題,請給予證明;如果是假命題,請舉出一個反例,并補充條件使其成為真命題并加以證明。
學生畫圖形,搭模型——用課本、桌面作平面,鉛筆作直線,能構(gòu)成三個不同的命題: 。
其中(1)是真命題,(2),(3)均是假命題。
(二)用開放的思維探索命題的真假
1、證明命題(1)為真
分析:設(shè)α∩β
3、= CD,欲證α⊥β,只須判斷二面角α – CD – β為直二面角。為此,作OB⊥CD,得其二面角∠AOB(如圖)。,從而證明了α⊥β。
歸納(兩個平面垂直的判定定理):一個平面經(jīng)過另一個平面的垂線,則這兩個平面垂直。
符號語言:。
作用:由線面垂直得到面面垂直。
2、考察命題(2)的真假
由α⊥β,α內(nèi)的直線a不一定能與β垂直(反例如圖)。
問題:對于命題(2),能否在α⊥β,aα的條件下,再增加某些條件,使a⊥β的結(jié)論成立呢?
引導學生分析,發(fā)現(xiàn)增加“a垂直于α與β的交線”的限制條件后,就能判定a⊥β。
證明:在β內(nèi)引直線BE⊥CD,垂足為B,則∠ABE是二面角
4、α—CD—β的平面角。
由知AB⊥BE,又AB⊥CD,BE與CD是β內(nèi)的兩條相交直線,所以AB ⊥β。
歸納(兩個平面垂直的性質(zhì)定理):
兩個平面垂直,則一個平面內(nèi)垂直于交線的直線與另一個平面垂直。
符號語言:設(shè),則有AB ⊥β。
作用:由面面垂直得到線面垂直。
3、考察命題(3)的真假
途徑1:結(jié)論開放。α⊥β且a⊥β不一定能得到aα,但可以判斷a與α的位置關(guān)系是什么?(平行或在平面內(nèi))
途徑2:條件開放。為了得到aα這個結(jié)論,需要增加什么條件?(由途徑1可知:為使a∥α不成立,a須經(jīng)過α內(nèi)的一點P。)
思考:(1)設(shè)平面α⊥平面β,點P在平面α內(nèi),過點P作平面β的垂線a,
5、直線a與平面α具有什么位置關(guān)系?
分析:過一點只能作一條直線與已知平面垂直。(答:直線a必在平面α內(nèi))
歸納:。
(2)已知平面α、β和直線a,若α ⊥β,a ⊥β,,則直線a與平面α具有什么位置關(guān)系?(答:直線a與平面α平行)
歸納:。
探究:已知平面α、β和直線a,若α ⊥β,,則直線a與平面β具有什么位置關(guān)系?(a
⊥β)
4、應(yīng)用舉例
例:如圖,AB是圓O的直徑,PA垂直于圓O所在的平面,C是圓周上不同于A、B的任意一點,求證:平面PAC⊥平面PBC。
證明:設(shè)圓O所在平面為α ,由已知條件,
PA ⊥α ,BC在α內(nèi),所以PA⊥BC,
因為點C是圓周上不同于A、B的任意一點,AB是圓O的直徑,
所以∠BCA是直角,即BC⊥AC。
又因為PA與AC是△PAC所在平面內(nèi)的兩條相交直線,
所以BC⊥平面PAC,又因為BC在平面PBC內(nèi),所以平面PAC⊥平面PBC。
5、探究:如圖,已知AB⊥平面BCD,BC⊥CD,你能發(fā)現(xiàn)哪些平面互相垂直,為什么?
拓展:哪些直線互相垂直?線面垂直呢?
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