平行与垂直
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空间中的平行与垂直例题和知识点总结在立体几何的学习中,空间中的平行与垂直关系是非常重要的内容。
理解和掌握这些关系,对于解决相关的几何问题具有关键作用。
下面我们通过一些例题来深入探讨,并对相关知识点进行总结。
一、平行关系(一)线线平行1、定义:如果两条直线在同一平面内没有公共点,则这两条直线平行。
2、判定定理:如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行。
例 1:在正方体 ABCD A₁B₁C₁D₁中,E,F 分别是 AB,BC 的中点,求证:EF∥A₁C₁。
证明:连接 AC,因为 E,F 分别是 AB,BC 的中点,所以 EF∥AC。
又因为正方体中,AC∥A₁C₁,所以 EF∥A₁C₁。
(二)线面平行1、定义:如果一条直线与一个平面没有公共点,则称这条直线与这个平面平行。
2、判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。
例 2:已知四棱锥 P ABCD 的底面是平行四边形,M 是 PC 的中点,求证:PA∥平面 MBD。
证明:连接 AC 交 BD 于 O,连接 MO。
因为四边形 ABCD 是平行四边形,所以 O 是 AC 的中点。
又因为 M 是 PC 的中点,所以MO∥PA。
因为 MO⊂平面 MBD,PA⊄平面 MBD,所以 PA∥平面MBD。
(三)面面平行1、定义:如果两个平面没有公共点,则称这两个平面平行。
2、判定定理:一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。
例 3:在正方体 ABCD A₁B₁C₁D₁中,求证:平面 A₁BD∥平面 B₁D₁C。
证明:因为 A₁B∥D₁C,A₁D∥B₁C,且 A₁B 和 A₁D 是平面A₁BD 内的两条相交直线,D₁C 和 B₁C 是平面 B₁D₁C 内的两条相交直线,所以平面 A₁BD∥平面 B₁D₁C。
二、垂直关系(一)线线垂直1、定义:如果两条直线所成的角为 90°,则这两条直线垂直。
空间几何中的平行与垂直在空间几何中,平行和垂直是两个重要的概念。
它们用来描述线、面和空间中的关系,帮助我们理解和解决各种几何问题。
本文将介绍平行和垂直的定义、判定方法,以及它们在空间几何中的应用。
一、平行的定义和判定在平面几何中,我们知道两条直线要想平行,它们的斜率必须相等。
但是在空间几何中,直线不再只有斜率这一个属性,因此平行的定义也有所不同。
在空间中,我们把两条直线称为平行线,当且仅当它们处于不同平面上,且不相交。
也就是说,两条平行线可以看作是两个相互平行且不相交的平面上的交线。
判定平行的方法有以下几种:1. 通过判断两条直线的方向向量是否平行。
如果两条直线的方向向量相等或成比例,那么它们是平行的。
2. 通过判断两条直线上的一点到另一条直线的垂足距离是否为0。
如果两条直线上的所有垂足距离都为0,那么它们是平行的。
3. 通过判断两个平面的法向量是否平行。
如果两个平面的法向量相等或成比例,那么它们是平行的。
二、垂直的定义和判定在空间几何中,垂直用来描述直线、平面和空间中的相互关系。
两条直线、两个平面或一条直线与一个平面之间的垂直关系都具有重要意义。
在空间中,我们把两条直线称为垂直线,当且仅当它们在某个平面上相交,并且互相垂直。
也就是说,两条垂直线可以看作是相互垂直的平面上的交线。
判定垂直的方法有以下几种:1. 通过判断两条直线的方向向量的数量积是否为0。
如果两条直线的方向向量的数量积为0,那么它们是垂直的。
2. 通过判断直线上的一点到另一条直线的垂足是否在另一条直线上。
如果两条直线上的所有垂足都在另一条直线上,那么它们是垂直的。
3. 通过判断一条直线的方向向量是否与一个平面的法向量垂直。
如果一条直线的方向向量与一个平面的法向量垂直,那么它们是垂直的。
三、平行和垂直的应用平行和垂直在空间几何中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1. 平行线的应用:平行线可用于构建平行四边形、矩形等各种图形。
小学数学平行与垂直知识点总结在小学数学中,平行与垂直是几何图形中的重要概念,对于孩子们理解空间和图形关系起着基础性的作用。
接下来,让我们一起深入了解这两个关键的知识点。
一、平行(一)平行的定义平行是指在同一平面内,永不相交的两条直线。
这里需要特别注意“在同一平面内”这个前提条件,如果不在同一平面,即使两条直线不相交,也不能称为平行。
(二)平行线的特点1、平行线之间的距离处处相等。
比如,两条平行的铁轨之间的距离,无论在哪个位置测量,都是相同的。
2、平行线永远不会相交。
(三)如何判断两条直线是否平行1、观察法:直观地看两条直线是否保持相同的距离且不相交。
2、借助工具:比如使用直尺和三角板,将三角板的一条直角边与其中一条直线重合,直尺靠紧三角板的另一条直角边,然后平移三角板,如果三角板的直角边与另一条直线重合,那么这两条直线平行。
(四)平行在生活中的应用1、街道上的斑马线:每一组横线都是互相平行的。
2、建筑物中的窗户边框:它们的对边通常是平行的。
二、垂直(一)垂直的定义当两条直线相交成直角时,就说这两条直线互相垂直。
其中一条直线叫做另一条直线的垂线,它们的交点叫做垂足。
(二)垂直的特点1、垂线是直线,垂线段是线段。
2、点到直线的距离中,垂线段最短。
(三)如何判断两条直线是否垂直1、可以使用量角器测量两条直线相交的角是否为 90 度。
2、观察两条直线相交的情况,如果形成了明显的直角,那么它们互相垂直。
(四)垂直在生活中的应用1、旗杆与地面:旗杆通常是垂直于地面的。
2、墙角:两面墙相交形成的角通常是直角,即互相垂直。
三、平行与垂直的关系平行和垂直是两种不同的位置关系。
两条直线要么平行,要么相交,而垂直是相交的一种特殊情况。
四、相关的数学练习(一)判断类题目给出一些直线的图形或描述,让学生判断是否平行或垂直。
(二)作图类题目要求学生根据给定的条件,画出平行线或垂线。
(三)应用类题目通过实际生活中的场景,如建筑、道路等,让学生找出其中平行或垂直的例子,并进行相关计算。
关于平行与垂直教案(精选范文4篇)垂直,是指一条线与另一条线相交并成直角,这两条直线相互垂直。
通常用符号“⊥”表示。
设有两个向量a和b,a⊥b的充要条件是a·b=0,即(x1x2+y1y2)=0 。
对于立体几何中的垂直问题,主要涉及到线面垂直问题与面面垂直问题,而要解决相关的,以下是为大家整理的关于平行与垂直教案4篇, 供大家参考选择。
平行与垂直教案4篇【篇一】平行与垂直教案第四单元平行四边形和梯形第____课时总序第____个教案编写时间:____年____月____日执行时间:____年____月____日【篇二】平行与垂直教案垂直与平行教学内容:人教版《义务教育课程标准试验教科书·数学》四年级上册64~65页的内容。
教学目标:1.引导学生通过视察、探讨感知生活中的垂直与平行的现象。
2.协助学生初步理解垂直与平行是同一平面内两条直线的两种位置关系,初步相识垂线和平行线。
3.造就学生的空间观念及空间想象实力,引导学生树立合作探究的学习意识。
4、在分析、比拟、综合的视察与思维中渗透分类的思想方法。
教学重点:正确理解“相交”“相互平行”“相互垂直”等概念,开展学生的空间想象实力。
教学难点:相交现象的正确理解〔尤其是对看似不相交而事实上是相交现象的理解〕教学过程:一、画图感知,探究两条直线的位置关系同学们,前面我们相识的直线,知道了直线的特点是可以向两端无限延长,这节课咱们接着探究和直线有关的学问!首先教师向学生出示一个魔方,说怎么玩?生:把一样颜色的方块转到同一个平面上。
然后教师又拿出一张白纸,我们把这张白纸看成一个平面,闭上眼睛想象在这个平面上出现了一条直线,又出现了一条直线,你想象的这两条直线是什么样儿呢?睁开眼睛!把他们用直尺和彩色笔画在纸上!〔生画直线,师巡察〕二、视察分类,了解平行的特征师:好多同学都已经画完坐端正了,你们都画完了吗?好!刚刚教师收集了几幅作品,我们贴黑板上吧!师:你们看,同学们的想象真丰富,我们在同一个平面内想象两条直线,竟然出现了这么多不同的样子,真不简洁!师:细致看看,能不能给他们分分类呢?好!为了大家表达起来便利,咱们给他们编上号,一起来吧!师:下面请你把分类的状况写在练习本上,用序号表示〔小组合作完成〕〔起先吧!〕师:都分好了吗?谁情愿到前面来分给大家看看!给大家说说你分的理由!1、教学相交师:这个同学把黑板上的分成了两类!对于这样的分发你有没有不同的想法?这个同学的观点认为4号是穿插的,你们认为呢?为什么?谁能再说说理由?大家说能再画长一些吗?〔能〕师小结:也就是说这幅作品把穿插的局部没画出来,它穿插了吗?〔穿插了〕嗯!它看似不穿插实际却是穿插了的!此时此刻我们可以把它放到哪一类?〔穿插的一类〕师总结:好!大家看,我们把黑板上的作品分成了两类,这一类是两条直线相互穿插了,这一类就是相交〔板书:相交〕2、教学相互平行师:那这一类相交了吗?是不是因为这两条直线画的太短了呢?那是为什么?你从哪儿看出来再画也不会相交呢?师:也就是说这边的宽窄和这边儿的宽窄一样,对吗?那你用什么方法证明这两边的宽窄一样呢?〔用尺子量〕谁情愿上来量?这一幅谁来量?师:这两个同学量了这边儿是3厘米,这边儿也是3厘米,这幅这边是2厘米,这边儿也是2厘米,把它们画的再长些,这两条直线会相交吗?为什么?谁能再说说理由!师小结:也就是说这两条直线之间必需一样宽窄!那么像这样在同一平面内的两条直线画的再长、再长也不会相交。
直线的平行与垂直直线是几何学中最基本的概念之一,对于直线的性质和关系的研究是几何学的重要内容之一。
在几何学中,我们经常会遇到两个直线之间的关系,其中最常见的是平行和垂直。
本文将详细介绍直线的平行与垂直的概念、性质和判定方法。
一、平行线的定义和性质1. 定义:两条直线如果在平面上的任意一点都不相交,则它们被称为平行线。
2. 性质1:平行线永远不会相交,即它们在平面上没有公共点。
3. 性质2:平行线的斜率相等。
斜率是指直线上两点之间纵坐标的差与横坐标的差的比值。
如果两条直线的斜率相等,那么它们是平行线。
4. 性质3:平行线的充要条件是它们的任意一条射线与另一条直线都不相交。
二、垂直线的定义和性质1. 定义:两条直线如果相交成直角,则它们被称为垂直线。
2. 性质1:垂直线相交成直角,直角是指两条相交直线所形成的四个角中的一个角为90度。
3. 性质2:垂直线的斜率的乘积为-1。
如果两条直线的斜率的乘积为-1,那么它们是垂直线。
4. 性质3:垂直线的充要条件是它们的斜率互为相反数。
三、判定平行与垂直的方法1. 判定平行线的方法:(1) 如果两条直线的斜率相等,并且它们不重合,那么这两条直线是平行线。
(2) 如果两条直线的斜率不存在且它们不重合,那么这两条直线是平行线。
2. 判定垂直线的方法:(1) 如果两条直线的斜率的乘积为-1,并且它们不重合,那么这两条直线是垂直线。
(2) 如果两条直线一个的斜率不存在,另一条的斜率为0,且它们不重合,那么这两条直线是垂直线。
四、平行和垂直的应用平行和垂直的概念在几何学中有广泛的应用,其中一些常见的应用包括:1. 平行线用于构建平行四边形、平行四边形的性质证明等。
2. 垂直线用于构建矩形、正方形等直角四边形,以及证明直角三角形等。
五、总结直线的平行与垂直是几何学中的基本概念之一,对于理解和应用几何学理论具有重要意义。
通过了解平行线和垂直线的定义、性质和判定方法,我们可以更好地理解和应用几何学中的平行和垂直的概念。
平行四边形和梯形第 1 节平行与垂直【知识梳理】1.平行与垂直(1)平行①.平行的含义:在同一平面内不相交的两条直线叫做平行线,也可以说这两条直线互相平行。
如图:[提示:平行是两条直线的位置关系,所以提到平行时,不能孤立地说某条直线是平行线,至少要有两条直线才成立。
]②.表示方法:平行可以用符号“∥”表示。
a与b相互平行,记作a∥b,读作a平行与b。
(2)垂直①.垂直的含义:两条直线相交成直角,就是说这两条直线相互垂直,其中一条直线叫做另一条直线的垂线,这两条直线的交点叫做垂足。
如图:(互相垂直的两条直线相交成直角,与怎样摆放无关)[提示:垂直是两条直线相交的特殊情况,两条直线垂直是相互的,所以不能独立地说哪条直线是垂线。
]②.表示方法:垂直可以用符号“⊥”表示。
如图中a与b相互垂直,记作a⊥b,读作a垂直于b。
(3)归纳总结:①.同一个平面内的两条直线的位置关系不相交-—平行相交—-垂直或不垂直②。
平行:在同一个平面内不相交的两条直线叫做平行线,也可以说这两条直线互相平行。
③。
垂直:两条直线相交成直角,就说这两条直线互相垂直,其中一条直线叫做另一条直线的垂线,这两条直线的交点叫做垂足. (4)拓展提高:①.阐释“同一平面内”:“同一平面内”是确定两条直线是不是平行关系的前提,如果不在同一个平面内,那么有些直线虽然不相交,但也不能称为互相平行.图1 图2 图1:a与b在同一个平面内,而且不相交,就说a与b相互平行。
图2:a与b不在同一个平面内,所以不能称a与b相互平行。
②。
把两根小棒都摆成和第三根小棒平行,这两根小棒会有什么关系?在同一平面内,如果两条直线都和第三条直线平行,那么这两条直线互相平行。
即如果a∥c,b∥c,则a∥b。
③。
把两根小棒都摆成和第三根小棒垂直,这两根小棒会有什么关系?在同一平面内,如果两条直线都和第三条直线垂直,那么这两条直线互相平行。
即如果a⊥c,b⊥c,则a∥b。
2.垂线的画法及应用(1)过直线上一点画已知直线的垂线①.方法一:用三角尺画垂线②.用量角器画垂线(2)过直线外一点画已知直线的垂线同过直线上一点画已知直线的垂线的方法相同。
平行与垂直
一、游戏导入
(ppt 长方形线段正方形射线直线)
师:上课之前,我们先来玩个猜图游戏,你们想玩吗?
生:想
师:游戏规则是这样的,老师在大屏上出示图形,由同学们来描述,一名同学来猜,谁愿意来猜第一个?
{最后补充完整,直线的所有特征,强调延伸性和直的}
二、深入画图感知
师:了解了直线的特征,请同学们闭上眼睛,这时你们的脑海中出现了一条直线,接着又出现了一条直线,那么你们脑海中的这两条直线是什么样子的呢?想完之后,请你们把脑海中的直线用手边的彩笔复制到我们提前准备好的白纸上。
开始吧。
看看谁画的又好又快。
三、感受分类,达成共识
师:同学们的想象力实在是太丰富了,在这么短的时间里画出了这么多种情况,老师挑了几幅作品,大家一起来看一看。
师:这么多种情况,你们不觉得乱吗?
生:乱
师:那我们能不能尝试去给这些情况,分分类?
生:能
师:好,请四人小组讨论,我们该如何分类,开始。
师:讨论完毕,迅速坐正。
师:哪个小组愿意派代表来说说你们想法?
两类相交/不想交 1234/5
三类相交/快要相交/不想交 134/2/5
四类相交/快要相交/不想交/相交成直角 13/2/5/4
(纠正交叉,在数学上这种两条直线交叉所形成的位置关系叫做相交)师:这么多种分类方法,请同学们再次四人小组讨论,说一说你们更赞同哪一种呢?
(ppt 展示三种图形分类结果)
师:通过再次的讨论,那么对于第一次的分类结果,你们有什么想法?(2延长后会相交,直角也是相交)
师最后达成共识,把黑板上贴图区分开,再让孩子看一遍相交和不相交的情况
四、认识平行
(ppt 展示平行线)
师:我们先来看看五号图,这两条直线的位置关系是怎样的?
生:不想交
师:想一想,如果把这两条直线延长,他们会相交吗?如果一直延长呢?
师:先别急于出结论,数学的严谨性告诉我们要先验证,再得出结论。
请同学们拿起手边编号1的纸,动手验证一下。
师:谁来说说结论
生:不会,永不相交。
师:你们做的非常棒,那你们知道在数学上,这样两天永不相交的直线叫什么吗?
生:平行线
师:好,老师这里有一个长方体,你们能试着在这上面找到平行线吗?师:老师也找了两条,大家来一起看一看。
师:这两条直线相交吗?
生:不想交
师:这两条直线平行吗?
生:不平行
师:为什么?
生:不在同一平面内。
师:那说明,平行线必须要在?
生:同一个平面内。
师:好,那现在谁能试着总结到底什么是平行线?
生:在同一平面内,不想交的两条直线叫做平行线。
师:你们同意吗?
生:同意
师:我们一起来看一看到底什么是平行?(ppt展示定义)
师:在同一平面内,不相交的两条直线叫做平行线,也可以说,这两条直线互相平行。
师:迅速跟你的同桌说一遍,说完坐正。
师:这里出现了一个新的,名词,是什么?
生:互相
师:什么叫做互相,谁能举例说一说?
握手,你和我,我和你,
师:一条直线能叫互相吗?
生:不能
师:那至少有两条直线才能叫做互相。
三条呢,五条呢?是不是都叫互相?
师:认识了平行线,我们接下来看看我们该如何用简便的方法来表示平行。
通常我们用两条平行的小斜杠来表示平行,来请同学们举起手跟我一起画。
a∥b
师:请同学们再练习本上试着写一写,那么a∥b,同时b∥a
师:谁愿意上黑板,写一写。
师:判断,他写的对吗?你们跟他写的一样吗?
师:非常棒,那同学们能不能找一找我们的生活中有没有互相平行的例子。
师:请同学们看大屏幕,找找这些图片上那些事平行线?
师:老师来举个例子,汽车行驶的轨迹,也就路线,是不是平行线?当汽车在超车或者拐弯的时候,是不是平行线呢?
五、认识垂直
师:请同学们再来看看黑板上我们刚才画的图,前四副图都是什么关系?
生:相交关系
师:那在两条直线相交之后,你们发现了什么?
生:四个角,有锐角,钝角,直角。
师:锐角和钝角我们可以一眼看出,那么4号图上到底是什么角呢?老师把这个角给你画在了纸上,请找到2的图,动手验证一下这两条直线相交之后形成的四个角都是什么角?
师:我们将讲过,判断一个角是否是直角,该怎么办?、
生:三角板,量角器。
师:动手量一量,你们量完的结果是什么?
生:四个角都是直角,90·
师:你们的结果都是直角吗?
生:师
师:两条直线相交之后,形成的四个角都是直角的是相交的一种特殊情况。
你们知道这种情况在数学上叫做什么吗?
生:垂直
师:你们认为什么样的直线叫做垂直?
师:(ppt展示定义)如果两条直线相交成直角,我们就说这两天直线互相垂直,其中一条直线叫做另一条直线的垂线,交点叫垂足,我们通常用字母O表示。
师:请同学们一起读一遍,再跟你的同桌说一遍,说完迅速坐正。
师:重新看4号图。
这两条直线相互垂直,其中一条直线是另一条直线的垂线,如果我们把这两条直线分别叫做直线a和直线b,在这里我们就可以说直线a垂直于直线b,也可以说?(直线b垂直于直线a),直线a、b相交的点叫做垂足。
师:通常我们用一条直线垂直于另一条直线这样一个符号来表示垂直,请同学们举起手跟着我一起写。
⊥
师:直线a垂直于直线b就写作,a⊥b。
请同学们动手在练习本上试着写一写,谁愿意上黑板写一写。
师:你们跟他写的一样吗?
生:一样
师:(ppt出示位置不同的垂线)请同学们观察这三幅图有什么不同点?生:位置不同。
师:这三幅图中的两条直线都是什么关系?
生:互相垂直
师:由此说明,看两条直线是否互相垂直的关键是看他们相交是否为直角,而于两条直线的摆放位置和方向无关。
师:出示魔方。
老师这里有个魔方,这是个什么图形?
生:正方体
师:这上面有没有互相垂直的两条线呢?谁能找一找?
师:在我们的日常生活中,又有那些互相垂直的例子呢?谁能来找一找?
六、巩固练习
1师:请同学们观察我们的数学书的表面,有没有我们刚刚学习过的互相平行和互相垂直的线。
生:有
师:好,请指着你找到的想跟你的同桌相互说一说。
开始
师:你们找到了几组平行线?几组垂线?
师:由此可见,长方形,对边平行,相邻的两条边互相垂直。
2 ppt五张图
3 出示平行四边形和直角梯形。
找一找平行线和垂线。
七、课后小结
师:同学们,这节课我们学习了什么?
生:平行与垂直
师:有关平行与垂直,你们学到了什么?
师:那这节课你们对自己的表现满意吗?满意的同学请坐正举起左右,对自己的表现不够满意的请做正举起右手。
师:好,收。
这节课老师对你们的表现很满意,同学们学的很认真。
请把掌声送给你们自己。
师:好,下课。
八、教学反思。