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《空间点、直线与平面之间的位置关系》教学设计

俗话说,凡事预则立,不预则废。作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,帮助授课经验少的教师教学。你知道怎么写具体的教案内容吗?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“《空间点、直线与平面之间的位置关系》教学设计”,欢迎您参考,希望对您有所助益!<m.JAb88.CoM/p>《空间点、直线与平面之间的位置关系》教学设计
学习者分析
通过第一章《空间几何体》的学习,学生对于立体几何已经有了初步的认识,能够识别棱柱、棱锥、棱台、圆柱、圆锥、圆台、球,并理解它们的几何特征。但是这种理解还只是建立在观察、感知的基础上的,对于原理学生是不明确的,所以学生此时有很强的求知欲,急于想搞清楚为什么;同时学生经过高中一年的学习,已经具备了一定的逻辑推理能力,只是缺乏训练,不够严密,不够清晰;有一定的自主探究和合作学习的能力,但有待提高,并愿意动手并参与分组讨论。
教学目标
一、知识与技能
1.理解空间点、直线、平面的概念,知道空间点、直线、平面之间存在什么样的关系;
2.记忆三公理三推论,能够用简单的语言概括三公理三推论,会用图形表示三公理三推论,并将其转化成数学符号语言;
3.明确三公理三推论的功能,掌握使用三公理三推论解决立体几何问题的方法。
二、过程与方法
1.通过自己动手制作模型,直观地感知空间点、直线与平面之间的位置关系,以及三公理三推论;
2.通过思考、讨论,发现三公理三推论的条件和结论;
3.通过例题的训练,进一步理解三公理三推论,明确三公理三推论的功能。
三、情感态度与价值观
1.通过操作、观察、讨论培养对立体几何的兴趣,建立合作的意识;
2.感受立体几何逻辑体系的严密性,培养学生细心的学习品质。
教学重点、难点
1.理解三公理三推论的概念及其内涵;
2.使用三公理三推论解决立体几何问题。
教学资源
(1)每位同学准备两张硬纸板,其中一张中间用小刀划条缝,铅笔三根;
(2)教师自制的多媒体课件。
《2.1空间点、直线与平面之间的位置关系》教学过程的描述
教学活动1
一、导入新课
1.回忆构成平面图形的基本元素:点、直线。①两者都是最原始的概念,点没有大小、面积、厚度,直线是向两侧无限延伸的;②点用大写英文字母表示,直线用小写英文字母表示;③如果将点看作元素,则直线是一系列点构成的集合,所以点在直线上记作,点不在直线上记作;
2.提出问题:构成空间几何体有哪些基本元素?(大屏幕出示棱柱、棱锥、棱台)学生很快得到答案:点、直线、平面。
3.引入课题:什么是平面?点、直线、平面之间有什么样的位置关系?平面有什么性质?这就是我们这堂课要研究的问题。
教学活动2
二、观察操作,合作探究
1.理解平面的概念
平面也是一个最原始的概念,是向四周无限延伸的,没有边界。一般用希腊字母、、,表示平面,或者记为平面ABC,平面ABCD等等。
2.明确空间点、直线、平面之间存在的位置关系
①点与直线;②点与平面;③直线与平面。
3.探究平面的性质
⑴公理一
①学生操作,研究如何将铅笔放置到硬纸板内
问题一:铅笔与硬纸板只有一个公共点可以么?
问题二:要将铅笔放置到硬纸板内至少需要几个公共点?
学生通过操作,体会到要将铅笔放置到硬纸板内,只需将铅笔上两点放置到硬纸板内。
②抽象出公理一
问题一:如何用图形表示公理一?
问题二:要求学生将公理一表示成数学符号的形式;
问题三:公理一有什么功能?
③动画演示公理一
⑵公理二
①学生操作,研究过空间中三点能确定几个平面
问题一:若三点共线,能确定几个平面?
问题二:要确定一个平面,需要三点满足什么条件?
学生通过操作,体会公理二所表达的含义。
②抽象出公理二
问题一:如何用图形表示公理二?
问题二:要求学生将公理二表示成数学符号的形式;
问题三:还能根据什么条件确定一个平面?引出三推论。
问题四:公理二及三推论有什么功能?
③动画演示公理二及三推论
⑶公理三
①学生操作,展示两个平面只有一个公共点
问题一:两个平面真的只有一个公共点么?
问题二:这个公共点与这条公共直线有什么关系?
学生通过操作,体会公理三所表达的含义。
②抽象出公理三
问题一:如何用图形表示公理三?
问题二:要求学生将公理三表示成数学符号的形式;
问题三:公理三有什么功能?
③动画演示公理三
教学活动3
三、归纳总结,加深理解
⒈平面具有无限延展性;
⒉公理一有什么功能?条件是什么?
⒊公理二有什么功能?条件是什么?
⒋公理三有什么功能?条件是什么?
教学活动4
四、布置作业,课外研讨
⒈课后练习P43:1、2、3、4;
⒉平面几何中证明平行四边形有哪些定理?这些定理在空间中能否成立?说明理由。

相关知识

空间直线与直线之间的位置关系


第二课时空间中直线与直线之间的位置关系
(一)教学目标
1.知识与技能
(1)了解空间中两条直线的位置关系;
(2)理解异面直线的概念、画法,培养学生的空间想象能力;
(3)理解并掌握公理4;
(4)理解并掌握等角公理;
(5)异面直线所成角的定义、范围及应用。
2.过程与方法
让学生在学习过程中不断归纳整理所学知识.
3.情感、态度与价值
让学生感受到掌握空间两直线关系的必要性,提高学生的学习兴趣.
(二)教学重点、难点
重点:1、异面直线的概念;2、公理4及等角定理.
难点:异面直线所成角的计算.
(三)教学方法
师生的共同讨论与讲授法相结合;
教学过程教学内容师生互动设计意图
新课导入问题:在同一平面内,两条直线有几种位置关系?空间的两条直线还有没有其他位置关系?师投影问题,学生讨论回答
生1:在同一平面内,两条直线的位置关系有:平行与相交.
生2:空间的两条直线除平行与相交外还有其他位置关系,如教室里的电灯线与墙角线……
师(肯定):这种位置关系我们把它称为异面直线,这节课我们要讨论的是空间中直线与直线的位置关系.以旧导新培养学生知识的系统性和学生学习的积极性.
探索新知1.空间的两条直线位置关系:
共面直线

异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点.

师:根据刚才的分析,空间的两条直线的位置关系有以下三种:①相交直线—有且仅有一个公共点
②平行直线—在同一平面内,没有公共点.
③异面直线—不同在任何一个平面内,没有公共点.
随堂练习:
如图所示P50-16是一个正方体的展开图,如果将它还原为正方体,那么AB,CD,EF,GH这四条线段所在直线是异面直线的有对.
答案:4对,分别是HG与EF,AB与CD,AB与EF,AB与HG.现在大家思考一下这三种位置关系可不可以进行分类
生:按两条直线是否共面可以将三种位置关系分成两类:一类是平行直线和相交直线,它们是共面直线.一类是异面直线,它们不同在任何一个平面内.
师(肯定)所以异面直线的特征可说成“既不平行,也不相交”那么“不同在任何一个平面内”是否可改为“不在一个平面内呢”
学生讨论发现不能去掉“任何”
师:“不同在任何一个平面内”可以理解为“不存在一个平面,使两异面直线在该平面内”培养学生分类的能力,加深学生对空间的一条直线位置关系的理解
(1)公理4,平行于同一条直线的两条直线互相平行
(2)定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补
例2如图所示,空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点.求证:四边形EFGH是平行四边形.
证明:连接BD,
因为EH是△ABD的中位线,
所以EH∥BD,且.
同理FG∥BD,且.
因为EH∥FG,且EH=FG,
所以四边形EFGH为平行四边形.师:现在请大家看一看我们的教室,找一下有无不在同一平面内的三条直线两两平行的.
师:我们把上述规律作为本章的第4个公理.
公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行.
师:现在请大家思考公理4是否可以推广,它有什么作用.
生:推广空间平行于一条直线的所有直线都互相平行.它可以用来证明两条直线平行.
师(肯定)下面我们来看一个例子
观察图,在长方体ABCD–A′B′C′D′中,∠ADC与∠A′D′C′,∠ADC与∠A′B′C′的两边分别对应平行,这两组角的大小关系如何?
生:从图中可以看出,
∠ADC=∠A′D′C′,
∠ADC+∠A′B′C′=180°
师:一般地,有以下定理:……这个定理可以用公理4证明,是公理4的一个推广,我们把它称为等角定理.
师打出投影片让学生尝试作图,在作图的基础上猜想平行的直线并试图证明.
师:在图中EH、FG有怎样的特点?它们有直接的联系吗?引导学生找出证明思路.

培养学生观察能力语言表达能力和探索创新的意识.

通过分析和引导,培养学生解题能力.
探索新知3.异面直线所成的角
(1)异面直线所成角的概念.
已知两条异面直线a、b,经过空间任一点O作直线a′∥a,b′∥b,我们把a′与b′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a与b所成的角(或夹角).
(2)异面直线互相垂直
如果两条异面直线所成的角是直角,那么我们就说这两条直线互相垂直.两条互相垂直的异面直线a、b,记作a⊥b.
例3如图,已知正方体ABCD–A′B′C′D′.
(1)哪些棱所在直线与直线BA′是异面直线?
(2)直线BA′和CC′的夹角是多少?
(3)哪此棱所在的直线与直线AA′垂直?
解:(1)由异面直线的定义可知,棱AD、DC、CC′、DD′、D′C′、B′C′所在直线分别与直线BA′是异面直线.
(2)由BB′∥CC′可知,∠B′BA′为异面直线B′A与CC′的夹角,∠B′BA′=45°.
(3)直线AB、BC、CD、DA、A′B′、B′C′、C′D′、D′A′分别与直线AA′垂直.师讲述异面直线所成的角的定义,然后学生共同对定义进行分析,得出如下结论.
①两条异面直线所成角的大小,是由这两条异面直线的相互位置决定的,与点O的位置选取无关;
②两条异面直线所成的角

③因为点O可以任意选取,这就给我们找出两条异面直线所成的角带来了方便,具体运用时,为了简便,我们可以把点O选在两条异面直线的某一条上;
④找出两条异面直线所成的角,要作平行移动(作平行线),把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角;
⑤当两条异面直线所成的角是直线时,我们就说这两条异面直线互相垂直,异面直线a和b互相垂直,也记作a⊥b;
⑥以后我们说两条直线互相垂直,这两条直线可能是相交的,也可能是不相交的,即有共面垂直,也有异面垂直这样两种情形.
然后师生共同分析例题加深对平面直线所成角的理解,培养空间想象能图力和转化化归以能力.
随堂练习1.填空题:
(1)如图,AA′是长方体的一条棱,长方体中与AA′平行的棱共有条.
(2)如果OA∥O′A′,OB∥O′B′,那么∠AOB和∠A′O′B′.
答案:(1)3条.分别是BB′,CC′,DD′;(2)相等或互补.
2.如图,已知长方体ABCD–A′B′C′D′中,AB=,AD=,AA′=2.
(1)BC和A′C′所成的角是多少度?
(2)AA′和BC′所成的角是多少度?学生独立完成
答案:.
2.(1)因为BC∥B′C′,所以∠B′C′A′是异面直线A′C′与BC所成的角.在Rt△A′B′C′中,A′B′=,B′C′=,所以∠B′C′A′=45°.
(2)因为AA′∥BB′,所以∠B′BC′是异面直线AA′和BB′所成的角.
在Rt△BB′C′中,B′C′=AD=,BB′=AA′=2,
所以BC′=4,∠B′BC′=60°.
因此,异面直线AA′与BC′所成的角为60°.
归纳总结1.空间中两条直线的位置关系.
2.平行公理及等角定理.
3.异面直线所成的角.学生归纳,教师点评并完善培养学生归纳总结能力,加深学生对知识的掌握,完善学生知识结构.
作业2.1第二课时习案学生独立完成固化知识
提升能力
附加例题
例1“a、b为异面直线”是指:
①a∩b=,且a∥b;
②a面,b面,且a∩b=;
③a面,b面,且∩=;
④a面,b面;
⑤不存在面,使a面,b面成立.
上述结论中,正确的是()
A.①④⑤正确B.①③④正确
C.仅②④正确D.仅①⑤正确
【解析】①等价于a和b既不相交,又不平行,故a、b是异面直线;②等价于a、b不同在同一平面内,故a、b是异面直线.故选D
例2如果异面直线a与b所成角为50°,P为空间一定点,则过点P与a、b所成的角都是30°的直线有且仅有条.
【解析】如图所示,过定点P作a、b的平行线
a′、b′,因a、b成50°角,∴a′与b′也成50°角.过P作∠A′PB′的平分线,取较小的角有
∠A′PO=∠B′PO=25°.
∵∠APA′>A′PO,
∴过P作直线l与a′、b′成30°角的直线有2条.
例3空间四边形ABCD,已知AD=1,BD=,且AD⊥BC,对角线BD=,AC=,求AC和BD所成的角。
【解析】取AB、AD、DC、BD中点为E、F、G、M,连EF、FG、GM、ME、EG.
则MG
EM
∵AD⊥BC∴EM⊥MG
在Rt△EMG中,有
在RFG中,∵EF=
∴EF2+FG2=EG2
∴EF⊥FG,即AC⊥BD
∴AC和BD所成角为90°.
【点评】根据异面直线成角的定义,异面直线所成角的求法通常采用平移直线,转化为相交直线所成角,注意角的范围是.

平面与平面之间的位置关系


§1.2.3—1。2.4空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系
一、教学目标:
1、知识与技能
(1)了解空间中直线与平面的位置关系;
(2)了解空间中平面与平面的位置关系;
(3)培养学生的空间想象能力。
2、过程与方法
(1)学生通过观察与类比加深了对这些位置关系的理解、掌握;
(2)让学生利用已有的知识与经验归纳整理本节所学知识。
二、教学重点、难点
重点:空间直线与平面、平面与平面之间的位置关系。
难点:用图形表达直线与平面、平面与平面的位置关系。
三、学法与教学用具
1、学法:学生借助实物,通过观察、类比、思考等,较好地完成本节课的教学目标。
2、教学用具:投影仪、投影片、长方体模型
四、教学思想
(一)创设情景、导入课题
教师以生活中的实例以及课本P28的思考题为载体,提出了:空间中直线与平面有多少种位置关系?(板书课题)
(二)研探新知
1、引导学生观察、思考身边的实物,从而直观、准确地归纳出直线与平面有三种位置关系:
(1)直线在平面内——有无数个公共点
(2)直线与平面相交——有且只有一个公共点
(3)直线在平面平行——没有公共点
指出:直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外,可用aα来表示
aαa∩α=Aa∥α
例4(投影)
师生共同完成例4
例4的给出加深了学生对这几种位置关系的理解。
2、引导学生对生活实例以及对长方体模型的观察、思考,准确归纳出两个平面之间有两种位置关系:
(1)两个平面平行——没有公共点
(2)两个平面相交——有且只有一条公共直线
用类比的方法,学生很快地理解与掌握了新内容,这两种位置关系用图形表示为
α∥βα∩β=L

教师指出:画两个相互平行的平面时,要注意使表示平面的两个平行四边形的对应边平行。教材P31练习
学生独立完成后教师检查、指导
(三)归纳整理、整体认识
教师引导学生归纳,整理本节课的知识脉络,提升他们掌握知识的层次。
(四)作业
1、让学生回去整理这三节课的内容,理清脉络。
2、教材P36习题1.2第1、2题

直线与直线之间的位置关系


2.1.7直线与直线之间的位置关系-两点间距离
一、三维目标
1、知识与技能:掌握直角坐标系两点间距离,用坐标法证明简单的几何问题。
2、过程和方法:通过两点间距离公式的推导,能更充分体会数形结合的优越性。
3、情态和价值:体会事物之间的内在联系,,能用代数方法解决几何问题
二、教学重点,难点:重点,两点间距离公式的推导。难点,应用两点间距离公式证明几何问题。
三、教学方式:启发引导式。
教学用具:用多媒体辅助教学。
四、教学过程
(一)、情境设置,导入新课
课堂设问一:回忆数轴上两点间的距离公式,同学们能否用以前所学的知识来解决以下问题
平面直角坐标系中两点,分别向x轴和y轴作垂线,垂足分别为,直线相交于点Q。
在直角中,,为了计算其长度,过点向x轴作垂线,垂足为过点向y轴作垂线,垂足为,于是有
所以,=。
由此得到两点间的距离公式,
在教学过程中,可以提出问题让学生自己思考,教师提示,根据勾股定理,不难得到。
(二)、例题解答,细心演算,规范表达。
例1:以知点A(-1,2),B(2,),在x轴上求一点,使,并求的值。
解:设所求点P(x,0),于是有
由得解得x=1。
所以,所求点P(1,0)且通过例题,使学生对两点间距离公式理解。应用。
解法二:由已知得,线段AB的中点为,直线AB的斜率为k=
线段AB的垂直平分线的方程是y-
在上述式子中,令y=0,解得x=1。所以所求点P的坐标为(1,0)。因此
同步练习:书本112页第1,2题
(三)、巩固反思,灵活应用。(用两点间距离公式来证明几何问题。)
例2证明平行四边行四条边的平方和等于两条对角线的平方和。
分析:首先要建立直角坐标系,用坐标表示有关量,然后用代数进行运算,最后把代数运算“翻译”成几何关系。
这一道题可以让学生讨论解决,让学生深刻体会数形之间的关系和转化,并从中归纳出应用代数问题解决几何问题的基本步骤。
证明:如图所示,以顶点A为坐标原点,AB边所在的直线为x轴,建立直角坐标系,有A(0,0)。
设B(a,0),D(b,c),由平行四边形的性质的点C的坐标为(a+b,c),因为
所以,
所以,
因此,平行四边形四条边的平方和等于两条对角线的平方和。
上述解决问题的基本步骤可以让学生归纳如下:第一步:建立直角坐标系,用坐标表示有关的量。
第二步:进行有关代数运算。第三步;把代数结果“翻译”成几何关系。
思考:同学们是否还有其它的解决办法?
还可用综合几何的方法证明这道题。
(四)、课堂小结:主要讲述了两点间距离公式的推导,以及应用,要懂得用代数的方法解决几何问题,建立直角坐标系的重要性。
(五)、课后练习1.:证明直角三角形斜边上的中点到三个顶点的距离相等。
2.在直线x-3y-2=0上求两点,使它与(-2,2)构成一个等边三角形。
3.(1994全国高考)点(0,5)到直线y=2x的距离是。
五、教后反思:

空间中直线与平面的位置关系


1.3.3空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系
一、教学目标
1、知识与技能:(1)了解空间中直线与平面的位置关系;(2)了解空间中平面与平面的位置关系;(3)培养学生的空间想象能力。
2、过程与方法:(1)学生通过观察与类比加深了对这些位置关系的理解、掌握;(2)让学生利用已有的知识与经验归纳整理本节所学知识。
二、教学重点、难点
重点:空间直线与平面、平面与平面之间的位置关系。
难点:用图形表达直线与平面、平面与平面的位置关系。
三、学法与教法
1、学法:学生借助实物,通过观察、类比、思考等,较好地完成本节课的教学目标。
2、教法:观察类比,探究交流。
四、教学过程
(一)复习引入:
1空间两直线的位置关系:(1)相交;(2)平行;(3)异面
2.公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行推理模式:.
3.等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这两个角相等。
4.等角定理的推论:如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两条直线所成的锐角(或直角)相等.
5.空间两条异面直线的画法
6.异面直线定理:连结平面内一点与平面外一点的直线,和这个平面内不经过此点的直线是异面直线。推理模式:与是异面直线
7.异面直线所成的角:已知两条异面直线,经过空间任一点作直线,所成的角的大小与点的选择无关,把所成的锐角(或直角)叫异面直线所成的角(或夹角).为了简便,点通常取在异面直线的一条上
8.异面直线垂直:如果两条异面直线所成的角是直角,则叫两条异面直线垂直.两条异面直线垂直,记作.
(二)研探新知
1、引导学生观察、思考身边的实物,从而直观、准确地归纳出直线与平面有三种位置关系:
(1)直线在平面内——有无数个公共点
(2)直线与平面相交——有且只有一个公共点
(3)直线在平面平行——没有公共点
指出:直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外,可用aα来表示
aαa∩α=Aa∥α
例1下列命题中正确的个数是()
⑴若直线L上有无数个点不在平面内,则L∥
(2)若直线L与平面平行,则L与平面内的任意一条直线都平行
(3)如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行
(4)若直线L与平面平行,则L与平面内任意一条直线都没有公共点
(A)0(B)1(C)2(D)3
2、探析平面与平面的位置关系:
①以长方体为例,探究相关平面之间的位置关系?联系生活中的实例找面面关系.
②讨论得出:相交、平行。
→定义:平行:没有公共点;相交:有一条公共直线。→符号表示:α∥β、α∩β=b
→举实例:…
③画法:相交:……。平行:使两个平行四边形的对应边互相平行
④练习:画平行平面;画一条直线和两个平行平面相交;画一个平面和两个平行平面相交
探究:A.分别在两平行平面的两条直线有什么位置关系?
B.三个平面两两相交,可以有交线多少条?C.三个平面可以将空间分成多少部分?
D.若,,则
(三)、巩固练习
1.选择题
(1)以下命题(其中a,b表示直线,表示平面)①若a∥b,b,则a∥②若a∥,b∥,则a∥b③若a∥b,b∥,则a∥④若a∥,b,则a∥b
其中正确命题的个数是()
(A)0个(B)1个(C)2个(D)3个
(2)已知a∥,b∥,则直线a,b的位置关系①平行;②垂直不相交;③垂直相交;④相交;⑤不垂直且不相交.其中可能成立的有()
(A)2个(B)3个(C)4个(D)5个
(3)如果平面外有两点A、B,它们到平面的距离都是a,则直线AB和平面的位置关系一定是()
(A)平行(B)相交(C)平行或相交(D)AB
(4)已知m,n为异面直线,m∥平面,n∥平面,∩=l,则l()
(A)与m,n都相交(B)与m,n中至少一条相交
(C)与m,n都不相交(D)与m,n中一条相交
教材P51练习学生独立完成后教师检查、指导
(四)归纳整理、整体认识
教师引导学生归纳,整理本节课的知识脉络,提升他们掌握知识的层次。
(五)作业:1、让学生回去整理这三节课的内容,理清脉络。
2、教材P51习题2.1A组第5题
五、教后反思:

文章来源:http://m.jab88.com/j/21274.html

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