三垂線定理及其逆定理(複習課)《一》
內容分析:以前面學過的「三垂線定理及其逆定理」為基礎,重新剖析研討三垂線定理及其逆定理,安排了利用定理進行證明和求解的例題與練習。本節內容具有邏輯性強、體系性強、難度較大的特點,在某種程度上是對空間兩條直線垂直關係的乙個系統完善。
地位和作用;三垂線定理是空間兩條直線垂直的判定定理,是把某些空間圖形轉化為平面圖形的重要依據。經常用此定理去解決二面角、點到直線的距離、直線到直線的距離以及直線和平面垂直等問題。本節內容主要解決空間兩條直線垂直的判定。
教學目標:
知識目標:通過學習,讓學生在掌握三垂線定理與其逆定理的基礎上加深對它的理解,掌握運用其證明空間兩條直線垂直。
能力目標:通過問題的探索,培養學生的空間想象能力、邏輯思維能力和轉化能力。
德育目標:通過揭示正逆定理的對立統一,滲透辯證唯物主義觀點,欣賞數學美。
教材的重點難點:三垂線定理及其逆定理是立體幾何中證明線線垂直的重要定理,它們將空間兩條直線的垂直問題平面化,體現了化歸的思想方法,而且在解決有關「角」與「距離」等問題時也常常要用到這兩個定理。確定本節教學的重點為三垂線定理及其逆定理,難點是應用其證明空間兩條直線的垂直。
教學過程:
1、複習:
(1) 基本概念
(2) 定理內容分析
2、講授新課:
(1) 基礎性練習
1、若一條直線與平面的一條斜線在此平面上的射影垂直,則這條直線與斜線的位置關係是( )
(a)垂直 (b)異面 (c)相交 (d)不能確定
2、四面體中,如果ab是直徑,c為圓周上任意點且pa垂直於平面abc.那麼該四面體最多有多少個直角三角形( )(圖略)
(a)有乙個直角三角形
(b)有兩個直角三角形
(c)都是直角三角形
(d)一定都不是直角三角形
(2)例題分析:
例題1。空間四邊形abcd中,ab垂直於cd,bc垂直於ad,求證:ac ⊥bd。
例題2。如圖,已知正方體abcd-a1b1c1d1中,鏈結bd1,ac,cb1,b1a,求證:bd1⊥平面ab1c
例題3.如圖所示,已知pa ⊥平abc,∠acb=90°, aq⊥pc,ar⊥pb,試證pbc、 pqr為直角三角形。
證明:∵pa⊥平面abc,∠acb= 90°, ∴ac⊥bc,ac是斜線pc在平面abc的射影,∴bc⊥pc(三垂線定理),
∴pbc是直角三角形;
∴bc⊥平面pac,aq在平面pac內,∴bc⊥aq,又pc⊥aq,
∴aq⊥平面pbc,
∴qr是ar在平面pbc的射影,又ar⊥pb,∴qr⊥pb(三垂線逆定理),
∴pqr是直角三角形。
經過以上三題證明的內化過程,完成了從具體到抽象的認知過程。在此基礎上剖析定理,進一步深化認識層次。目的是通過練習鞏固定理,逐步形成「一垂二射三證」的操作程式,提高運用定理的自覺性。
使得本節課的難點得以突破,有效地鞏固基本知識與基本技能。
3.課堂練習
1.判斷下列命題的真假:
⑴若a是平面α的斜線,直線b垂直於a在平面α內的射影,則 a⊥b
⑵若a是平面α的斜線,平面β內的直線b垂直於a在平面α內的射影,則 a⊥b
⑶若a是平面α的斜線,直線b α且b垂直於a在另一平面β內的射影則a⊥b
⑷若a是平面α的斜線,b∥α,直線 b垂直於a在平面α內的射影,則 a⊥b
2. 在正方體ac1中,
求證:a1c⊥bc1 , a1c⊥b1d1
4、課堂小結:
從知識內容、方法和思想三個方面參與小結。
知識內容:三垂線定理及其逆定理;
應用步驟: 「一垂二射三證」
思想方法:轉化思想,轉化的關鍵是「找平面的垂線」。
5、布置作業:
1.(1)求證:兩條平行線和同乙個平面所成的角相等。
(2)從平面外一點d向平面引垂線段da及斜線段db、dc,若da=a,且∠bda=∠cda=60°, ∠ bdc=90 °,求bc的長。
(3)如圖,一塊正方體木料的上底面上有一點e,要經過點e在上底面上畫一條直線和c、e的連線垂直,應怎樣畫?
2.已知p在平面abc內的射影是o,
若p到△abc的三邊的距離相等,則點o是 △abc的
若pa=pb=pc ,則點o是△abc的
若pa⊥bc,pb⊥ac,則點o是△abc 的
探索1、已知p在平面abc內的射影是o,o是△abc的垂心,求證pa⊥bc,pb⊥ac。
探索2、已知p在平面abc內的射影是o,o是△abc的垂心,求證b在平面pac內的射影是o』是△pac的垂心。
探索3、已知o是銳角△abc的垂心,po⊥平面abc,∠bpc=90 ° .
求證:∠bpaapc= 90 ° 。
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