2.2.1直线与平面的判定定理
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2.2 直线、平面平行的判定及其性质
2.2.1 直线与平面平行的判定
一、【教学目标】
重点: 直线与平面平行的判定定理的理解及其应用.
难点:从生活经验归纳发现直线与平面平行的判定定理.
知识点:直线与平面平行的判定定理.
能力点:线面平行关系(空间问题)转化为线线关系(平面问题),体会化归与转化的数学思想的运用.
教育点:培养学生观察、探究、发现的能力和空间想象能力、逻辑思维能力.让学生在观察、探究、发现中学习,在自主合作、交流中学习,体验学习的乐趣,增强自信心,树立积极的学习态度.
自主探究点:直线与平面平行的判定定理.
考试点:直线与平面平行的判定定理的理解及其应用.
易错易混点:如何在已知平面内找到已知直线的平行线.
拓展点:三角形的比例性质以及平行四边形对边平行的性质.
二、【引入新课】
根据公共点的情况,空间中直线a和平面有哪几种位置关系?(完成表格)
位置关系 直线a在平面内 直线a与平面相交 直线a与平面平行
图示
符号表示
a
aA
//a
【师生活动】教师提问直线与平面有哪些位置关系,学生回答.教师进一步说明直线与平面的位置关系中,平行是一种非常重要的位置关系,它不仅应用较多,而且是后面学习平面与平面平行的基础.从而引入课题.
【设计意图】通过提问,学生复习并归纳空间直线与平面位置关系引入本节课题,并为探寻直线与平面平行判定定理作好准备.
三、【探究新知】
(一) 判定定理的探求过程
1. 提出问题:如何判定直线与平面平行?
【师生活动】教师引导学生如果利用定义需说明直线与平面无公共点,但是直线与平面是无限延伸的,看来根据定义判定直线与平面平行不太好操作,需要寻找更为简便的方法.
【设计意图】通过分析让学生体会寻找线面平行的判定的方法的必要性.
2.直观感知
观察:通过转动教室的门让学生感受到当门扇绕着一边转动时,另一边始终与门框所在的平面没有公共点,此时门扇转动的一边与门框所在的平面给人以平行的印象.
动手实践:让学生将一本书平放在桌面上,翻动书的硬皮封面,封面边缘AB所在直线与桌面所在平面具有什么样的位置关系?
【师生活动】:教师演示“观察”的内容,让学生自己演示动手实践的内容,教室引导学在转动过程中线与面的位置关系.
【设计意图】设置这样动手实践的情境,是为了让学生更清楚地看到线面平行与否的关键因素是什么,使学生学在情境中,思在情理中,感悟在内心中,学自己身边的数学,领悟空间观念与空间图形性质.
3.探究思考
问题1:课本54页图2.2-2,思考并观察直线a与平面是否平行?
问题2:课本55页图2.2-3,平面内有直线b与直线a平行是否一定能保证直线a与平面是否平行?
【师生活动】教师提出问题,学生根据直观感受不难得出察直线a可能在平面内,由此教师进一步提出:如果规定直线a在平面外能否保证直线a与平面是否平行?为此提出课本55页“探究”学生思考、讨论、回答.师生共同总结通过观察感知发现直线与平面平行,关键是三个要素:①平面外一条线 ②平面内一条直线③这两条直线平行
【设计意图】通过“观察’和“探究”过程让学生归纳总结出直线与平面平行的判定定理,感受数学转化思想.
4.归纳确认
直线和平面平行的判定定理:平面外的一条直线与平面内的一条直线平行,则该直线和这个平面平行.
图形与符号表示:
【师生活动】学生归纳回答,教师板书直线与平面平行的判定定理.
【设计意图】使学生通过对定理的归纳,进一步理解深化刚才探究的结果.
四、【理解新知】
这个定理告诉我们,可以通过直线间的平行,推证直线与平面平行,这是处理空间问题的一种常用的方法,即将直线与平面平行问题(空间问题)转化为直线间平行关系(平面问题).
简单概括:(内外)线线平行则线面平行.
定理作用:判定或证明线面平行.
应用关键:在平面内找(或作)出一条直线与面外的直线平行.
解题思想:空间问题转化为平面问题.
想一想:判断下列命题的真假?说明理由: AB////abaab(1)如果一条直线不在平面内,则这条直线就与平面平行. ( )
(2)过直线外一点可以作无数个平面与这条直线平行. ( )
(3)一直线上有二个点到平面的距离相等,则这条直线与平面平行. ( )
(4)若直线a与平面内的无数条直线平行,则//a. ( )
【设计意图】设计这组问题目的是强调定理中三个条件的重要性,让学生想象的空间更广阔些.
不仅是为了拓展加深对定理的认识,更重要的是培养学生空间感与思维的严谨性.
五、【运用新知】
例1.求证:空间四边形相邻两边中点的连线平行于经过另外两边所在的平面.
已知:空间四边形ABCD,E、F分别是AB、AD的中点.
求证:EF∥平面BCD.
证明:连接BD.
,,AEEBAFFD
EF∥BD.
又 EF平面BCD,BD平面BCD,
EF∥平面BCD.
【师生活动】教师根据题意作出图形,写出已知和求证,与学生一起分析问题,让学生自己写出解题的步骤,巡视学生的步骤书写,并适当点拨.然后针对学生的书写情况在黑板上进行板演示范.
【设计意图】通过例1的讲解,让学生进一步理解掌握直线与平面平行的判定,同时培养学生的逻辑思维能力和把线面平行关系(空间问题)转化为直线间平行关系(平面问题)的数学思想方法. 找平行线又经常会用到三角形中位线定理.
师总结:1:要证明直线与平面平行可以运用判定定理;
线线平行 线面平行
2:能够运用定理的条件是要满足六个字:
“面外、面内、平行”
3:运用定理的关键是找平行线.找平行线又经常会用到三角形中位线定理.
变式1:空间四边形ABCD中,EFGH、、、分别是边ABBCCDDA、、、中点,连EFFG、、GHHE、、ACBD、
请分别找出图中满足线面平行位置关系的所有情况.(共6组线面平行)
变式2:在变式一的图中分别取线段AE、FC的中点P、Q,连结PHQG、,并继续探究图中所具有的线面平行位置关系?并判断四边形EFGHPQGH、分别是怎样的四边形,说明理由.
变式1图
变式2图
【设计意图】设计二个变式训练,目的是通过问题探究、讨论,思辨,及时巩固定理,运用定理,培养学生的识图能力与逻辑推理能力.
例2:如图,在正方体1111ABCDABCD中,E、F分别是棱BC与11CD中点.求证:EF∥平面11BDDB.
分析:取线段11BD的中点G,连接FG、GB,证明四边形FGBE是平行四边形.
证明:取线段11BD的中点G,连接FG、GB,11//,FGBC111,2FGBC所以四边形FGBE是平行四边形.即//BGFE,BG平面11BDDB,EF平面11BDDB所以EF∥平面11BDDB
【设计意图】通过例2让学生进一步理解掌握直线与平面平行的判定,同时培养学生的逻辑思维能力和把线面平行关系(空间问题)转化为直线间平行关系(平面问题)的数学思想方法.说明找平行线也经常会用到平行四边形.
六、【课堂小结】
先由学生自己总结,然后教师归纳总结.
1、线面平行的判定定理:平面外的一条直线与平面内的一条直线平行,则该直线与这个平面平行.
2、定理的图形与符号表示:
简述:(内外)线线平行则线面平行
3、定理运用的关键是找(作)面内的线与面外的线平行,途径有:取中点利用平行四边形或三角形中位线性质等。
七、【布置作业】
必做题:习题2.2 A组第3题;
选做题:已知三棱柱111ABCABC中,E为BC的中点.求证:1AB∥平面1CAE.
分析:连接1AC,交线段1AC于点F,连接EF,证明EF是1CAB的中位线.
////abaab