2.1.1平面教学案
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2.1.1 向量的概念1.了解平面向量的实际背景.2.理解平面向量的概念,两个向量相等的含义. 3.掌握向量的几何表示.1.向量的定义及表示方法 (1)向量:具有大小和方向的量. (2)向量的表示方法2.与向量有关的概念(1)零向量:长度等于零的向量,记作0. (2)向量共线或平行基线:通过有向线段AB →的直线,叫做向量AB →的基线.如果向量的基线互相平行或重合,则称这些向量共线或平行.共线向量的方向相同或相反.向量a 平行于b ,记作a ∥b .(3)相等向量:两个向量a 和b 同向且等长,即a 和b 相等,记作a =b . (4)向量的长度(模)如果AB →=a ,那么AB →的长度表示向量a 的大小,也叫做a 的长(或模),记作|a |. 3.用向量表示点的位置任给一定点O 和向量a (如图),过点O 作有向线段OA →=a ,则点A 相对于点O 的位置被向量a 所唯一确定,这时向量OA →常叫做点A 相对于点O 的位置向量.1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)向量的模是一个正实数.( ) (2)向量就是有向线段.( ) (3)向量AB →与向量BA →是相等向量.( )(4)两个向量平行时,表示向量的有向线段所在的直线一定平行.( ) (5)零向量是最小的向量.( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× 2.已知向量a 如图所示,下列说法不正确的是( )A .也可以用MN →表示 B .方向是由M 指向N C .起点是M D .终点是M 答案:D3.如图,在⊙O 中,向量OB →、OC →、AO →是( )A .有相同起点的向量B .共线向量C .模相等的向量D .相等的向量 答案:C4.若A 地位于B 地正西方向5 km 处,C 地位于A 地正北方向5 km 处,则C 地相对于B 地的位移是________.解析:如图所示C 地相对于B 地的位移是西北方向5 2 km.答案:西北方向5 2 km向量的概念[学生用书P34]下列关于向量的说法正确的个数是( )①起点相同,方向相同的两个非零向量的终点相同;②起点相同,长度相等的两个非零向量的终点相同;③两个平行的非零向量的方向相同;④两个共线的非零向量的起点与终点一定共线.A .3B .2C .1D .0【解析】 起点相同,方向相同的两个非零向量若长度不相等,则终点不相同,故①不正确;起点相同,长度相等的两个非零向量的终点不一定相同,其终点在一个圆上,故②不正确;两个平行的非零向量的方向相同或相反,故③不正确;两个共线的非零向量的起点与终点不一定共线,所对应的直线可能平行,故④不正确.【答案】 D对于概念性题目,关键把握好概念的内涵与外延,正确理解向量共线、向量相等的概念,清楚它们的区别与联系.给出下列几种说法:①若非零向量a 与b 共线,则a =b ; ②若向量a 与b 同向,且|a |>|b |,则a >b ; ③若两向量有相同的基线,则两向量相等. 其中错误说法的序号是______.解析:①错误.共线向量是指向量的基线互相平行或重合,其方向相同或相反,所以共线向量未必相等.②错误.向量是既有大小,又有方向的量,不能比较大小.③错误.两向量有相同的基线表示两向量共线(或平行),但两向量的大小和方向都不一定相同.答案:①②③向量的表示[学生用书P34]一辆汽车从A 点出发向西行驶了100千米到达B 点,然后又改变方向向北偏西40°走了200千米到达C 点,最后又改变方向,向东行驶了100千米到达D 点.(1)作出向量AB →,BC →,CD →; (2)求|AD →|.【解】 (1)如图所示.(2)由题意,易知AB →与CD →方向相反, 故AB →与CD →共线, 即AB ∥CD . 又|AB →|=|CD →|,所以四边形ABCD 为平行四边形. 所以|AD →|=|BC →|=200(千米).用有向线段表示向量的步骤在如图所示的坐标纸中,每个小正方形的边长为1,画出下列向量.(1)|OA →|=3,点A 在点O 正西方向;(2)|OB →|=32,点B 在点O 北偏西45°方向; (3)|BC →|=6,点C 在点B 正东方向. 解:(1)(2)(3)如图:相等向量与共线向量[学生用书P35]如图所示,O 是正六边形ABCDEF 的中心,且OA →=a ,OB →=b ,OC →=c .(1)与a 的长度相等,方向相反的向量有哪些? (2)与a 共线的向量有哪些?(3)请一一列出与a ,b ,c 相等的向量.【解】 (1)与a 的长度相等且方向相反的向量有OD →,BC →,AO →,FE →. (2)与a 共线的向量有EF →,BC →,OD →,FE →,CB →,DO →,AO →,DA →,AD →.(3)与a 相等的向量有EF →,DO →,CB →;与b 相等的向量有DC →,EO →,FA →;与c 相等的向量有FO →,ED →,AB →.相等向量与共线向量的判断(1)如果两个向量所在的直线平行或重合,那么这两个向量是共线向量. (2)共线向量不一定是相等向量,但相等向量一定是共线向量.(3)非零向量共线具有传递性,即向量a ,b ,c 为非零向量,若a ∥b ,b ∥c ,则可推出a ∥c .[注意] 对于共线向量所在直线的位置关系的判断,要注意直线平行或重合两种情况.如图所示的▱ABCD ,OA →=a ,OB →=b .(1)与OA →的模相等的向量有多少个? (2)与OA →的模相等且方向相反的向量有哪些? (3)写出分别与OA →、AB →共线的向量.解:(1)与OA →的模相等的向量有OC →,AO →,CO →三个向量. (2)与OA →的模相等且方向相反的向量为OC →,AO →.(3)与OA →共线的向量有AO →,AC →,OC →,CO →,CA →;与AB →共线的向量有DC →,CD →,BA →.1.向量既有大小又有方向,但不能比较大小,向量的模是数量,可以比较大小.对于一个向量,只要不改变它的大小和方向,是可以任意平行移动的.2.平行(共线)概念不是平面几何中平行线概念的简单移植,这里的平行是指方向相同或相反的一对向量,它与长度无关,与是否在一条直线上无关.向量平行与直线平行的区别1.直线的平行具有传递性,即a ∥b ,b ∥c ⇒a ∥c .2.向量的平行不具有传递性,即若a ∥b ,b ∥c ,则未必有a ∥c ,因为若b =0,它与任意向量共线,故a ,c 两向量不一定共线.1.下列物理量:①速度;②位移;③力;④加速度;⑤路程;⑥密度.其中不是向量的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:选B.由于速度、位移、力、加速度都是由大小和方向确定,具备了向量的两个要素,所以是向量;而路程、密度只有大小没有方向,所以不是向量.故选B.2.下列关于零向量的说法不正确的是( ) A .零向量是没有方向的向量 B .零向量的方向是任意的 C .零向量与任一向量平行 D .零向量只能与零向量相等解析:选A.零向量的方向是任意的,是有方向的.3.如图,小正方形的边长为1,则|AB →|=________;|CD →|=________;|EF →|=________.解析:根据勾股定理可得|AB →|=32,|CD →|=26, |EF →|=2 2. 答案:3 226 2 24.在四边形ABCD 中,若AB →∥CD →,且|AB →|≠|CD →|,四边形ABCD 为________. 解析:由题意可知,对边AB 与CD 平行且不相等,故四边形ABCD 为梯形.答案:梯形, [学生用书P103(单独成册)])[A 基础达标]1.下列命题中,正确命题的个数是( ) ①单位向量都共线; ②长度相等的向量都相等; ③共线的单位向量必相等; ④与非零向量a 共线的单位向量是a |a|. A .3 B .2 C .1D .0解析:选D.根据单位向量的定义,可知①②③明显是错误的,对于④,与非零向量a 共线的单位向量是a |a|或-a|a|,故④也是错误的. 2.若a 为任一非零向量,b 的模为1,给出下列各式: ①|a |>|b |;②a ∥b ;③|a |>0;④|b |=±1. 其中正确的是( ) A .①④ B .③ C .①②③D .②③解析:选B.①中,|a |的大小不能确定,故①错误;②中,两个非零向量的方向不确定,故②错误;④中,向量的模是一个非负实数,故④错误;③正确.选B.3.下列说法正确的是( )A .若a 与b 平行,b 与c 平行,则a 与c 一定平行B .终点相同的两个向量不共线C .若|a|>|b|,则a>bD .单位向量的长度为1解析:选D.A 中,因为零向量与任意向量平行,若b =0,则a 与c 不一定平行.B 中,两向量终点相同,若夹角是0°或180°,则两向量共线.C 中,向量是既有大小,又有方向的量,不可以比较大小.4.若|AB →|=|AD →|且BA →=CD →,则四边形ABCD 的形状为( ) A .正方形B .矩形C .菱形D .等腰梯形解析:选C.由BA →=CD →,知AB =CD 且AB ∥CD , 即四边形ABCD 为平行四边形. 又因为|AB →|=|AD →|, 所以四边形ABCD 为菱形.5.如图,在正六边形ABCDEF 中,点O 为其中心,则下列判断错误的是( )A .AB →=OC → B .AB →∥DE → C .|AD →|=|BE →|D .AD →=FC →解析:选D.由题图可知,|AD →|=|FC →|,但AD →、FC →不共线,故AD →≠FC →,故选D. 6.如图,已知正方形ABCD 的边长为2,O 为其中心,则|OA →|=________.解析:因为正方形的对角线长为22, 所以|OA →|= 2. 答案: 27.给出下列三个条件:①|a |=|b |;②a 与b 方向相反;③|a |=0或|b |=0,其中能使a ∥b 成立的条件是________.解析:由于|a |=|b |并没有确定a 与b 的方向, 即①不能够使a ∥b 成立; 因为a 与b 方向相反时,a ∥b , 即②能够使a ∥b 成立; 因为零向量与任意向量共线, 所以|a |=0或|b |=0时,a ∥b 能够成立.故使a ∥b 成立的条件是②③. 答案:②③8.已知A ,B ,C 是不共线的三点,向量m 与向量AB →是平行向量,与BC →是共线向量,则m =________.解析:因为A ,B ,C 不共线, 所以AB →与BC →不共线. 又m 与AB →,BC →都共线, 所以m =0. 答案:09.在如图的方格纸(每个小方格的边长为1)上,已知向量a .(1)试以B 为起点画一个向量b ,使b =a ;(2)画一个以C 为起点的向量c ,使|c |=2,并说出c 的终点的轨迹是什么. 解:(1)根据相等向量的定义,所作向量b 应与a 同向,且长度相等,如图所示.(2)由平面几何知识可作满足条件的向量c ,所有这样的向量c 的终点的轨迹是以点C 为圆心,2为半径的圆,如图所示.10.如图所示,在四边形ABCD 中,AB →=DC →,N 、M 分别是AD 、BC 上的点,且CN →=MA →.求证:DN →=MB →.证明:因为AB →=DC →, 所以|AB →|=|DC →|且AB ∥CD , 所以四边形ABCD 是平行四边形, 所以|DA →|=|CB →|且DA ∥CB .同理可得,四边形CNAM 是平行四边形, 所以CM →=NA →. 所以|CM →|=|NA →|, 所以|MB →|=|DN →|, 又DN →与MB →的方向相同, 所以DN →=MB →.[B 能力提升]11.在菱形ABCD 中,∠DAB =120°,则以下说法错误的是( ) A .与AB →相等的向量只有一个(不含AB →) B .与AB →的模相等的向量有9个(不含AB →) C .BD →的模恰为DA →模的3倍 D .CB →与DA →不共线解析:选D.两向量相等要求长度(模)相等,方向相同.两向量共线只要求方向相同或相反.D 中CB →,DA →所在直线平行,向量方向相同,故共线.12.如图所示,已知四边形ABCD 是矩形,O 为对角线AC 与BD 的交点,设点集M ={O ,A ,B ,C ,D },向量的集合T ={PQ →|P ,Q ∈M ,且P ,Q 不重合},则集合T 有________个元素.解析:以矩形ABCD 的四个顶点及它的对角线交点O 五点中的任一点为起点,其余四点中的一个点为终点的向量共有20个.但这20个向量中有8对向量是相等的,其余12个向量各不相等,即为AO →(OC →)、OA →(CO →),DO →(OB →),BO →(OD →),AD →(BC →),DA →(CB →),AB →(DC →),BA →(CD →),AC →,CA →,BD →,DB →,由元素的互异性知T 中有12个元素.答案:1213.某人从A 点出发向东走了5米到达B 点,然后改变方向沿东北方向走了102米到达C 点,到达C 点后又改变方向向西走了10米到达D 点.(1)作出向量AB →,BC →,CD →; (2)求向量AD →的模.解:(1)作出向量AB →,BC →,CD →,如图所示:(2)由题意得,△BCD 是直角三角形,其中∠BDC =90°,BC =102米,CD =10米,所以BD =10米.△ABD 是直角三角形,其中∠ABD =90°,AB =5米,BD =10米,所以AD =52+102=55(米).所以|AD →|=55米.14.(选做题)如图所示方格纸由若干个边长为1的小正方形并在一起组成,方格纸中有两个定点A ,B ,点C 为小正方形的顶点,且|AC →|= 5.(1)画出所有的向量AC →;(2)求|BC →|的最大值与最小值.解:(1)画出所有的向量AC →,如图所示.(2)由第一问所画的图知,①当点C 位于点C 1和C 2时,|BC →|取得最小值12+22=5;②当点C 位于点C 5和C 6时,|BC →|取得最大值42+52=41.所以|BC →|的最大值为41,最小值为 5.。
第一课时 2.1.1 平面教学要求:能够从日常生活实例中抽象出数学中所说的“平面”;理解平面的无限延展性;准确地用图形和符号表示点、直线、平面以及它们之间的关系;初步掌握文字语言、图形语言与符号语言三种语言之间的转化;理解能够作为推理依据的三条公理.教学重点:理解三条公理,能用三种语言分别表示.教学难点:理解三条公理.教学过程:一、复习准备:2. 举例:生活中哪些物体给我们以平面的形象?二、讲授新课:1. 教学平面的概念及表示:① 平面的概念: A.描绘性说明; B.平面是无限伸展的;理解两点:无限好比在平面上画直线;一个平面把空间分成两局部。
② 平面的画法:A.任意角度观察桌面、黑板面,感到象什么?美术中如何画一张纸?B.画法:通常画平行四边形来表示平面。
(注意通常两字)水平平面:通常画成锐角成45°,横边等于邻边的两倍。
非水平平面:只要画成平行四边形。
直立的平面:一组对边为铅垂线。
相交的平面:一定要画出交线;遮住局部的线段画虚线或不画。
C.练习: 画一个平面、相交平面③ 平面的表示:通常用希腊字母α、β、γ表示,如平面α(通常写在一个锐角内);也能够用两个相对顶点的字母来表示,如平面BC 。
④ 点与平面的关系:点A 在平面α内,记作A α∈;点A 不在平面α内,记作A α∉.2. 教学公理1:①揭示公理1:假如一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线是所有的点都在这个平面内。
(即直线在平面内,或者平面经过直线)②应用:检验桌面是否平; 判断直线是否在平面内③符号:点A 的直线l 上,记作:A ∈l ; 点A 在直线l 外,记作A ∉l ;直线l 的平面α内,记作l ⊂α。
④用符号语言表示公理1:,,,A l B l A B l ααα∈∈∈∈⇒⊂3.教学公理2:①揭示公理2:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面。
②理解:不在同一条直线上;一点、两点、三点、四点的情况;有且只有一个,等价于确定 ③实例:一扇门。
2.1《空间点、直线、平面之间的位置关系》导学案2.1.1平面第 ___ 周 高一 __________ 班 ____________ 合作小组姓名 ____________【学习目标】1•正确理解平面的概念;掌握平面的基本性质; 2•熟练掌握公理1、2、3的三种语言及相互转换; 3•会用三个公理证明简单的共点、共线、共面问题;【重点难点】教学重点:公理1、2、3 教学难点:三个公理的理解【学法指导】注意观察教室中的点、线、面,你会有很多的收获!预习案阅读课本P40-43,完成下面预习案一、知识梳理1. 平面概述 (1)平面的两个特征:①无限延展②没有厚度(2) 平面的画法: ________________________(3) 平面的表示: ______________________________________________________________________ 平面可以看成点的集合,点 A 在平面 内,记作 __________ ,点B 不在平面 内,记作 __________ 2. 三个公理公理1 : ___________________________________________________________________________ 用数学符号表示为: ___________________________________________________ 图形语言:公理2 : ___________________________________________________________________________ 用数学符号表示为: ___________________________________________________ 图形语言:公理3: _________________________________________________________________________________________________ 用数学符号表示为: ___________________________________________________ 图形语言:编写人:朱其山审核人:郭小艳 编写时间:2013-05-13. 公理2的三条推论:推论1经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面;推论2经过两条相交直线,有且只有一个平面;推论3经过两条平行直线,有且只有一个平面二、问题导学为什么要学习三个公理?三个公理的作用是什么?三、预习自测1.卜列推断中,错误的是( ).A •A l,A ,B l,B l B. A,A ,B ,B I ABC.l , A l A D . A,B,C , A,B,C ,且A、B、C不共线,重合2. 下列结论中,错误的是( )A . 经过三点确定一个平面B. 经过一条直线和这条直线外一点确定一个平面C . 经过两条相交直线确定一个平面D. 经过两条平行直线确定一个平面3•用符号表示下列语句,并画出相应的图形:(1)直线a经过平面外的一点M;(2)直线a既在平面内,又在平面内;4•如图,试根据下列要求,把被遮挡的部分改为虚线:(1)AB没有被平面遮挡;(2)AB被平面遮挡【疑惑之处】探究案【例1】如图,用符号表示下图图形中点、直线、平面之间的位置关系【探究小结】【例2】在正方体ABCD-ABQQ,中,(1) AA与CC,是否在同一平面内?(2)点B,G,D是否在同一平面内?(3)画出平面AGC与平面BCQ的交线,平面ACD1与平面BDC1的交线.【探究小结】【探究小结】课堂检测1 .下列说法中正确的是().A.空间不同的三点确定一个平面 B.空间两两相交的三条直线确定一个平面C. 空间有三个角为直角的四边形一定是平面图形D. 和同一条直线相交的三条平行直线一定在同一平面内2. _______________________________________________ 给出下列说法,其中说法正确的序号依次是 ______________________________________________________ . ① 梯形的四个顶点共面; ② 三条平行直线共面;③ 有三个公共点的两个平面重合;④ 每两条都相交并且交点全部不同的四条直线共面 3.已知空间四点中无任何三点共线,那么这四点可以确定平面的个数是_________ .4. 下面四个叙述语(其中 A,B 表示点,a 表示直线, 表示平面) ①Q A ,B ,AB ;②Q A,B,AB ;变式:例2中,A i C 与面BC i D 相交于点M ,求证:G,M,0三点共线. 分析:要证若干点共线的问题,只需证这些点同在两个相交平面内即可【例3】已知 ABC 在平面 夕卜,它的三边所在的直线分别交面 一条直线上.于P,Q,R ,求证:P,Q,R 在同③Q A a,a,A ;④Q A,a,A a.其中叙述方式和推理都正确的序号是 ____________5•在棱长为a的正方体ABCD-A i B i C i D i中M,N分别是AA i, D1C1的中点,过点D, M , N三点的平面与正方体的下底面A i B i C i D i相交于直线I ,(i)画出直线I ;(2)设I I A j B, P,求PB i 的长;(3)求D i到|的距离.课后检测i .下列推断中,错误的是( ).A . A l,A,B l,B lB . A , A,B ,B I ABC . l ,A l AD . A, B,C,A,B,C,且A、B、C不共线,重合2. E、F、G、H是三棱锥A-BCD 棱AB、AD、CD、CB上的点,延长EF、HG交于P,则点P( ).A. —定在直线AC上B.—定在直线BD上C.只在平面BCD内D.只在平面ABD内3. 用一个平面截一个正方体,其截面是一个多边形,则这个多边形边数最多是( ).A. 三B.四C.六D.八4. 下列说法中正确的是( ).A. 空间不同的三点确定一个平面B. 空间两两相交的三条直线确定一个平面C. 空间有三个角为直角的四边形一定是平面图D. 和同一条直线相交的三条平行直线一定在同一平面内5. 两个平面若有三个公共点,则这两个平面____________6. 给出下列说法:① 梯形的四个顶点共面;② 三条平行直线共面;③有三个公共点的两个平面重合;④ 每两条都相交并且交点全部不同的四条直线共面.其中说法正确的序号依次是________ .7. 已知空间四点中无任何三点共线,那么这四点可以确定平面的个数是________8. 求证:两两相交且不过同一个点的三条直线必在同一平面内已知:直线AB,BC,CA两两相交,交点分别为A,B,C,求证:直线AB,BC,CA共面.9.空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA上的点,已知EF和GH交于P点,求证:EF、GH、AC三线共点.2.1.2空间中直线与直线间的位置关系第 __ 周高一__________ 班_____________ 合作小组姓名 _____________【学习目标】1. 直线与直线之间的位置关系.2. 异面直线的定义、异面直线所成的角;【重点难点】教学重点:异面直线的定义;直线与直线之间的位置关系;教学难点:异面直线的定义【学法指导】多观察生活中事物,如建筑物、电线杆、马路、桥梁等并思考直线与直线的位置关系预习案阅读教材P44-50,完成下面填空一、知识梳理1 •空间两直线的位置关系相父直线:共面直线;异面直线:_____________ . ________________2.异面直线的概念与画法(1)异面直线的画法(注意:常用平面衬托法画两条异面直线)(2)异面直线所成的角:已知两条异面直线a,b ,经过空间任一点0作直线_________________ ,把a ,b 所成的锐角(或直角)叫异面直线a,b所成的角(或夹角)•注意:①a,b所成的角的大小与点0的选择无关,为了简便,点0通常取在异面直线的一条上;②异面直线所成的角的范围为 ___________ ,③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,记作 a b.(3)_________________________________________________________________________________ 空间等角定理: _______________________________________________________________________________二、问题导学空间两条直线位置关系有几种?其中,哪一种关系是平面几何中没有学过?三、预习自测1 •分别在两个平面内的两条直线间的位置关系是().A.异面B.平行C.相交D.以上都有可能2 .直线I与平面不平行,则(A. l与相交B. IC. I与相交或ID.以上结论都不对3•若两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相平行,则这两个平面的公共点个数()A.有限个B.无限个C.没有D.没有或无限个4•如果OA // O'A',OB // O'B',那么AOB与A O'B'_____________________ (大小关系)探究案【例1】空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA的中点,求证:四边形EFGH是平行四边形进一步探究1:若AC=BD,四边形EFGH是什么图形?探究2:在什么条件下,四边形EFGH是正方形?【探究小结】【例2】正方体ABCD ABGD,中,E,F分别为A1B11^C1的中点,求异面直线DB,与EF所成角的大小.【探究小结】【例3】如图,已知长方体 ABCD-A'B'C'D'中,AB ,3 , AD , AA '1.(1) BC 和AC '所成的角是多少度? (2) AA '和BC '所成的角是多少度?【探究小结】课堂检测B.某平面内的一条直线和这平面外的直线;D.不在同一平面内的两条直线;F.分别在两个不同平面内的两条直线;的一条直线;H.空间没有公共点的两条直线;I.既不相交,又不平行的两条直线 2•下图长方体中(1) 说出以下各对线段的位置关系 ①CA 1和BD 1是 __________________ 直线 ②BD 和B 1D 1是③BD 1和DC 是 ___________________ 直线(2) _________________________________ 与棱AB 所在直线异面的棱共有 _________________________________ 条? ⑶与对角线DB 1成异面直线的棱共有几条 ? (4)思考:这个长方体的棱中共有多少对异面直线?3•如图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?4•在平面内我们有 垂直于同一条直线的两条直线平行1.两条异面直线指:A.空间中不相交的两条直线; C.分别在不同平面内的两条直线; E.不同在任一平面内的两条直线;G.某一平面内的一条直线和这个平面外 ”在空间,这一结论是否一定成立?注:不是所有空间,若推广需证明其正确性5. “若直线a与直线b异面,直线b与直线C异面。
§2.1.1 平面一、教学目标:1、知识与技能(1)利用生活中的实物对平面进行描述;(2)掌握平面的表示法及水平放置的直观图;(3)掌握平面的基本性质及作用;(4)培养学生的空间想象能力。
2、过程与方法(1)通过师生的共同讨论,使学生对平面有了感性认识;(2)让学生归纳整理本节所学知识。
3、情感与价值使用学生认识到我们所处的世界是一个三维空间,进而增强了学习的兴趣。
二、教学重点、难点重点:1、平面的概念及表示;2、平面的基本性质,注意他们的条件、结论、作用、图形语言及符号语言。
难点:平面基本性质的掌握与运用。
三、学法与教学用具1、学法:学生通过阅读教材,联系身边的实物思考、交流,师生共同讨论等,从而较好地完成本节课的教学目标。
2、教学用具:投影仪、投影片、正(长)方形模型、三角板四、教学思想(一)实物引入、揭示课题师:生活中常见的如黑板、平整的操场、桌面、平静的湖面等等,都给我们以平面的印象,你们能举出更多例子吗引导学生观察、思考、举例和互相交流。
与此同时,教师对学生的活动给予评价。
师:那么,平面的含义是什么呢这就是我们这节课所要学习的内容。
(二)研探新知1、平面含义师:以上实物都给我们以平面的印象,几何里所说的平面,就是从这样的一些物体中抽象出来的,但是,几何里的平面是无限延展的。
2、平面的画法及表示师:在平面几何中,怎样画直线(一学生上黑板画)之后教师加以肯定,解说、类比,将知识迁移,得出平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成450,且横边画成邻边的2倍长(如图)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面AC 、平面ABCD 等。
D C BA α如果几个平面画在一起,当一个平面的一部分被另一个平面遮住时,应画成虚线或不画(打出投影片)课本P41 图 说明平面内有无数个点,平面可以看成点的集合。
教学设计一、学习目标1、知识与技能:了解平面的概念,会其直观图的画法与表示法,掌握平面的基本性质与推论。
2、过程与方法:以学生熟悉的例子为载体,引入平面,介绍三个公理,并引导学生用图形语言、文字语言、符号语言加以准确描述。
3、情感、态度与价值观:使学生认识到我们所处的世界是三维的,在学习中提高学生的空间想象能力;通过图形、符号、文字之间的转换,体现数学的现实意义,进而增强学生的学习兴趣。
4、教学重点:平面的基本性质与推论及其应用。
教学难点:图形语言、文字语言、符号语言的转化。
5、教学方式:实物教学、类比教学、引导探究式教学用具:纸板两个、三角板一个、四条直线(自制)、三角架、投影仪二、教学过程(一)以一副对联的形式展现本节课的学习要求:“立足课本,夯实基础,学好点线面的位置关系”“利用实物,研究平面,知图形文字符号的转化”横批是本节课的标题“2.1.1平面”设计意图:以新颖的形式展现学习要求,可以增加本节课的趣味性。
(二)学生自己阅读“三维目标,教学方式,教学用具”,教师给出“教学重点和教学难点”设计意图:使学生对整节课的框架简单了解,并强调重难点。
(三)探究发现一:观察生活实例(类比直线)引入平面1、观察教室里的桌面、黑板面,给我们怎样的直观感觉?生活中还有那些物体呈现这样的形象?(给出教室、大海、操场的图片,并引导学生观察、思考、举例和互相交流。
与此同时,教师对学生的活动给予评价。
)2、几何中的平面就是从这些物体中抽象出来的,是平的、光滑的、无大小、无厚度,是无限延展的。
(类比直线总结平面的特征)设计意图:通过观察实物,使学生感受平面的形象;通过类比给出平面的特征。
(四)平面的画法及表示1.平面的画法(类比直线的画法)通常用平行四边形表示平面,平行四边形的锐角通常化成450,且横边长是邻边长的2倍(有时也用其它图形表示平面,比如三角形)。
水平放置与竖直放置直观图的画法。
2.平面表示(三种)(1)可以用希腊字母表示为“γβα平面平面平面,,”(2)可以用平行四边形的顶点表示为“平面ABCD ”(3)可以用平行四边形的对角线表示为“平面AC 或平面BD ”设计意图:学生观看教师展示实物,并用课件动态展示实物的画法与表示,可以给学生深刻的印象。
北师大版义务教育课程标准实验教科书七年级下册2.1.1两直线的位置关系第1课时教学设计一、教材分析1、地位作用:本节课研究的相交线是平面内两条直线的两种位置关系中的其中一种情形,学生已经学习了直线、射线、线段和角的有关知识,因此,本节课是在学生已有知识和经验的基础上,来进一步研究平面内两条直线相交的情形。
在本节课中首先探究了两直线相交所成的角的位置和大小关系,给出了邻补角和对顶角的概念,得出了“对顶角相等”的结论;为接下来研究两条直线被第三条直线所截的情形,即同位角、内错角、同旁内角等概念的学习作了最基本的准备。
同时是后续学习垂直的基础。
2、目标和目标解析:1.理解邻补角和对顶角的概念;2.掌握“对顶角相等”的性质;3.理解对顶角相等的说理过程;4.经历质疑,猜想,归纳等数学活动,培养学生的观察,转化,说理能力和数学语言规范表达能力;5.通过师友互助、小组讨论,培养合作精神,让学生在探索问题的过程中,体验解决问题的方法和乐趣,增强学习兴趣。
3、教学重、难点教学重点:邻补角、对顶角的概念,对顶角的性质与应用。
教学难点:对顶角相等的性质的探索。
突破难点的方法:通过相关旧知的复习,按照猜想、推理的思维过程进行突破。
二、教学准备:多媒体课件、导学案、剪刀,纸。
三、教学过程教学内容师生活动设计意图一、创设情景,引入新知问题:在我们的生活的世界中,蕴涵着大量的相交线和平行线,大家对它们也不陌生,(播放图片)请找出图片中的相交线、平行线。
由此引入本节的主要内容。
(板书)课题学生观察图片,获得感性认识.让学生知道,相交线、平行线的概念是从实物中抽象出来的,通过学生熟悉的事物,激发学生的学习兴趣。
二、小组合作,探究新知1. 观察剪刀剪布的过程,引入两条相交直线所成的角问题1:张开地剪刀给人以什么形象?(出示一把张开的剪刀),张开的剪刀可看作两条相交直线。
(教师可以同时在黑板上画出几何图形)在用剪刀剪布的过程中,用力握紧把手引发了剪刀张角的变化,表演剪布过程,让学生仔细观察,提出问题问题2:两个把手之间的的角发生了什么变化?剪刀刀刃张开的口又怎么变化?握紧把手时,随着两个把手之间的角逐渐变小,剪刀刃之间的角边相应变小. 如果改变用力方向,随着两个把手之间的角逐渐变大,剪刀刃之间的角也相应变大.教师:如果把剪刀的构造看作两条相交的直线,以上就关系到两条相交直线所成的角的问题,本节课就是探讨两条相交线所成的角及其特征.2.认识邻补角和对顶角,探索它们性质(1)角的位置关系探究画直线AB、CD相交于点O问题:1 、两条相交直线.形成的小于平角的角有几个?2、两两相配共组成几对角?3、各对角存在怎样的位置关系?按位置关系对他们怎样进行分类?4、各对角的度数有什么关系?学生观察、思考、回答问题学生观察、思考、回答,得出结论学生思考并在小组内交流,全班交流.由实际问题引导学生初步感知相交线形成的角及特点,同时明确本节课要学习的内容用现实生活中的例子引出两线相交所成角的问题,自然而贴切,同时在这个过程中,让学生对两线相交所成角的关系有了初步的认识,这就为研究对顶角相等作了铺垫三.细心观察,归纳定义1、探究邻补角的定义问题:(1)∠1与∠2有怎样的位置关系?(2)∠1与∠2的顶点有什么特点?(3)∠1与∠2的边所在的位置有什么特点?邻补角定义:∠1和∠2有一条公共边OA,它们的另一边互为反向延长线(∠1和∠2互补),具有这种关系的两个角,互为邻补角。
第一课时平面(一)教学目标1.知识与技能(1)利用生活中的实物对平面进行描述;(2)掌握平面的表示法及水平放置的直观图(3)掌握平面的基本性质及作用;(4)培养学生的空间想象能力.2.过程与方法(1)通过师生的共同讨论,使学生对平面有了感性认识;(2)让学生归纳整理本节所学知识.3.情感、态度与价值观使用学生认识到我们所处的世界是一个三维空间,进而增强了学习的兴趣.(二)教学重点、难点重点:1、平面的概念及表示;2、平面的基本性质,注意他们的条件、结论、作用、图形语言及符号语言. 难点:平面基本性质的掌握与运用.(三)教学方法师生共同讨论法教学过程教学内容师生互动设计意图新课导入日常生活中有哪些东西给我们师:生活中常见的如黑板动给予评价,点出主题. 培养学生感性探索新知1.平面的概念随堂练习判定下列命题是否①书桌面是平面;②8个平面重叠起来要比6个③有一个平面的长是50m,宽④平面是绝对的平,无厚度师:刚才大家所讲的一些下列命题是否正确?生:平面是没有厚度,无加深学生对平探索新知2.平面的画法及表示(1)平面的画法通常我们把水平的平面画成们常把被遮挡的部分用垂线画出来(2)平面的表示法1:平面α,平面β.法2:平面ABCD,平面AC或(3)点与平面的关系平面内有无数个点,平面可看成αα∈师:在平面几何中,怎样师:这位同学画的实质上生:画出平面的一部分,师:大家画一下.学生动手画平面,将有代加深学生对平探索新知3.平面的基本性质公理1:如果一条直线上的两(1)公理1的图形如图(2)符号表示为:A lB llABααα∈⎫⎪∈⎪⇒⊂⎬∈⎪⎪∈⎭(3)公理1的作用:判断直线是否在平面内.公理2:过不在一条直线上的三点有且只有一个平面.(1)公理2的图形如图(2)符号表示为:C ∉直线AB ⇒存在惟一α使得ABCααα∈⎧⎪∈⎨⎪∈⎩注意:(1)公理中“有且只师:我们下面学习平面的在平面上,调整直线上另一点生:当直线上两点在一个师:这处结论就是我们要师:从集合的角度看,公直线是由无数个点组成的过直线l,记作lα⊂,否则就α下面请同学们用符号表示学生板书,教师点评并完大家回忆一下几点可以确生:两点可确定一条直线师:那么几点可以确定上学生思考,讨论然后回答生1:三点可确定一个平面师:不需要附加条件吗?生2:还需要三点不共线师:这个结论就是我们要师投影公理2图示与符号师:下面请同学们观察教生:这两个平面的无穷多通过实验,培加强学生学生在观察、平面是有的,而且只有一个”,也“有且只有一个平面”也可以说(2)过A 、B 、C 三点的平面可记公理3:如果两个不重合的平(1)公理3的图形如图(2)符号表示为:lP P lαβαβ=⎧∈⇒⎨∈⎩(3)公理3作用:判断两个平面师:我们把这条直线称为3. 典例分析例1 如图,用符号表示下图分析:根据图形,先判断点、解:在(1)中,l αβ=,a α=aβ=在(2)中,l αβ=,a α⊂b β⊂a=b=学生先独立完成,让两个学生巩固所学随堂练习1.下列命题正确的是( )A .经过三点确定一个平面B .经过一条直线和一个点确C .四边形确定一个平面学生独立完成 答案: 1.D2.(1)不共面的四点可巩固所学D .两两相交且不共点的三条2.(1)不共面的四点可以确(2)共点的三条直线可以确3.判断下列命题是否正确,(1)平面α与平面β相交,(2)经过一条直线和这条直( )(3)经过两条相交直线,有(4)如果两个平面有三个不4.用符号表示下列语句,并(1)点A 在平面α内,但点α(2)直线a 经过平面α外的(3)直线a 既在平面α内,β(2)共点的三条直线可3.(1)×(2)√(34.(1)A α∈,B α∉. (2)M α∉,M α∈. (3)a α⊂,a β⊂.归纳总结1.平面的概念,画法及表示方法2.平面的性质及其作用 3.符号表示 4.注意事项学生归纳、总结教学、补回顾、反课后作业 2.1第一课时 习案 学生独立完成备选例题例1 已知:a ,b ,c ,d 是不共点且两两相交的四条直线,求证:a ,b ,c ,d 共面.证明 1o 若当四条直线中有三条相交于一点,不妨设a ,b ,c 相交于一点A , 但A ∉d ,如图1.∴直线d 和A 确定一个平面α. 又设直线d 与a ,b ,c 分别相交于E ,F ,G , 则A ,E ,F ,G ∈α.∵A ,E ∈α,A ,E ∈a ,∴a ⊂α. 同理可证b ⊂α,c ⊂α. ∴a ,b ,c ,d 在同一平面α内.2o当四条直线中任何三条都不共点时,如图2. ∵这四条直线两两相交,则设相交直线a ,b 确定一个平面α.αb adcG F EAa bcd α H K图1图2设直线c 与a ,b 分别交于点H ,K ,则H ,K ∈α. 又 H ,K ∈c ,∴c ⊂α. 同理可证d ⊂α.∴a ,b ,c ,d 四条直线在同一平面α内.说明:证明若干条线(或若干个点)共面的一般步骤是:首先根据公理3或推论,由题给条件中的部分析题意时,应仔细推敲问题中每一句话的含义.例2 正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,对角线A 1C 与平面BDC 1交于点O ,AC 、BD 交于点M ,求证:点C 1、分析:要证若干点共线的问题,只需证这些点同在两个相交平面内即可. 解答:如图所示A 1A ∥C 1C ⇒确定平面A 1C A 1C ⊂平面A 1C 又O ∈A 1C平面BC 1D ∩直线A 1C = O⇒O ∈平面BC 1D⇒O 在平面A 1C 与平面BC 1D 的交线上.AC ∩BD = M ⇒M ∈平面BC 1D 且M ∈平面A 1C平面BC 1D ∩平面A 1C = C 1M⇒O ∈C 1M ,即O 、C 1、M 三点共线.评析:证明点共线的问题,一般转化为证明这些点同是某两个平面的公共点.这样,可根据公理2⇒O ∈平面A 1CM O B 1C 1D 1A 1D CB A。
2.1.1平面教学目的:1理解公理一、三,并能运用它解决点、线共面问题2理解公理二,并能运用它找出两个平面的交线及“三线共点”和“三点共线”问题教学重点:平面基本性质的三条公理及其作用.教学难点:(1)对平面基本性质的三条公理的理解.(2)确定两相交平面的交线.教学过程:一、复习引入:1.平面的概念:平面是没有厚薄的,可以无限延伸,这是平面最基本的属性常见的桌面,黑板面,平静的水面等都是平面的局部形象一个平面把空间分成两部分,一条直线把平面分成两部分2.平面的画法及其表示方法:①在立体几何中,常用平行四边形表示平面当平面水平放置时,通常把平行四边形的锐角画成45o ,横边画成邻边的两倍画两个平面相交时,当一个平面的一部分被另一个平面遮住时,应把被遮住的部分画成虚线或不画②一般用一个希腊字母α、β、γ……来表示,还可用平行四边形的对角顶点的字母来表示如平面α,平面AC 等3.空间图形是由点、线、面组成的集合中“∈”的符号只能用于点与直线,点与平面的关系,“⊂”和“I ”的符号只能用于直线与直线、直线与平面、平面与平面的关系,虽然借用于集合符号,但在读法上仍用几何语言. a α=∅I 或a A α=I二、讲解新课:1 平面的基本性质立体几何中有一些公理,构成一个公理体系.人们经过长期的观察和实践,把平面的三条基本性质归纳成三条公理.公理 1 如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内推理模式:A AB B ααα∈⎫⇒⊂⎬∈⎭. 如图示: 或者:∵,A B αα∈∈,∴AB α⊂ 应用:这条公理是判定直线是否在平面内的依据,也可用于验证一个面是否是平面,如泥瓦工用直的木条刮平地面上的水泥浆.①判定直线在平面内;②判定点在平面内模式:a A A aαα⊂⎧⇒∈⎨∈⎩.公理1说明了平面与曲面的本质区别.通过直线的“直”来刻划平面的“平”,通过直线的“无限延伸”来描述平面的“无限延展性”,它既是判断直线在平面内,又是检验平面的方法.公理2如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,且所有这些公共点的集合是一条过这个公共点的直线推理模式:A A l A ααββ∈⎫⇒∈=⎬∈⎭I 如图示: 或者:∵,A A αβ∈∈,∴,l A l αβ=∈I应用:①确定两相交平面的交线位置;②判定点在直线上公理2揭示了两个平面相交的主要特征,是判定两平面相交的依据,提供了确定两个平面交线的方法.指出:今后所说的两个平面(或两条直线),如无特殊说明,均指不同的平面(直线)公理3 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面推理模式:,, ,,,,A B C A B C A B C ααβ⎫⎪∈⇒⎬⎪∈⎭不共线与β重合或者:∵,,A B C 不共线,∴存在唯一的平面α,使得,,A B C α∈.应用:①确定平面;②证明两个平面重合“有且只有一个”的含义分两部分理解,“有”说明图形存在,但不唯一,“只有一个”说明图形如果有顶多只有一个,但不保证符合条件的图形存在,“有且只有一个”既保证了图形的存在性,又保证了图形的唯一性.在数学语言的叙述中,“确定一个”,“可以作且只能作一个”与“有且只有一个”是同义词,因此,在证明有关这类语句的命题时,要从“存在性”和“唯一性”两方面来论证. B A α实例:(1)门:两个合页,一把锁;(2)摄像机的三角支架;(3)自行车的撑脚 公理3及其下面要学习的三个推论是空间里确定一个平面位置的方法与途径,而确定平面是将空间问题转化为平面问题的重要条件,这个转化使得立体几何的问题得以在确定的平面内充分使用平面几何的知识来解决,是立体几何中解决相当一部分问题的主要的思想方法.2 平面图形与空间图形的概念如果一个图形的所有点都在同一个平面内,则称这个图形为平面图形,否则称为空间图形推论1 经过一条直线和直线外的一点有且只有一个平面.已知:直线l ,点A 是直线l 外一点.求证:过点A 和直线l 有且只有一个平面证明:(存在性):在直线l 上任取两点B 、C ,∵A l ∉,∴,,A B C 不共线.由公理3,经过不共线的三点,,A B C 可确定一个平面α,∵点,B C 在平面α内,根据公理1,∴l α⊂,即平面α是经过直线l 和点A 的平面.(唯一性):∵,B C l ∈,l α⊂,A α∈,∴点,,A B C α∈,由公理3,经过不共线的三点,,A B C 的平面只有一个,所以,经过l 和点A 的平面只有一个推理模式:A a ∉⇒存在唯一的平面α,使得A α∈,l α⊂推论2 经过两条相交直线有且只有一个平面已知:直线P b a =I .求证:过直线a 和直线b 有且只有一个平面证明:(存在性):在直线a 上任取两点A ,直线b 上B ,∵P b a =I ,∴,,A B P 不共线.由公理3,经过不共线的三点,,A B P 可确定一个平面α,∵点,,A B P 在平面α内,根据公理1,∴,a b α⊂,即平面α是经过直线a 和直线b 的平面.(唯一性):∵P b a =I ,,A a B b ∈∈,,a b α⊂,∴点,,A B P α∈,由公理3,经过不共线的三点,,A B P 的平面只有一个,所以,经过直线a 和直线b 的平面只有一个推理模式:P b a =I ⇒存在唯一的平面α,使得,a b α⊂推论3 经过两条平行直线有且只有一个平面已知:直线//a b .求证:过直线a 和直线b 有且只有一个平面证明:(存在性):∵//a b ∴由平行线的定义,直线a 和直线b 在同一个平面α内,即平面α是经过直线a 和直线b 的平面.(唯一性):取,A C a ∈,B b ∈,∵,,//a b a b α⊂ ∴点A,B,C 不共线且,,A B C α∈,由公理3,经过不共线的三点,,A B C 的平面只有一个,所以,经过直线a 和直线b 的平面只有一个推理模式://a b ⇒存在唯一的平面α,使得,a b α⊂三、讲解范例:例1 求证:三角形是平面图形已知:三角形ABC求证:三角形ABC 是平面图形证明:∵三角形ABC 的顶点A 、B 、C 不共线∴由公理3知,存在平面α使得A 、B 、C α∈再由公理1知,AB 、BC 、CA α⊂∴三角形ABC 上的每一个点都在同一个平面内∴三角形ABC 是平面图形 例2 点A ∉平面BCD ,,,,E F G H 分别是,,,AB BC CD DA 上的点,若EH 与FG 交于P (这样的四边形ABCD 就叫做空间四边形)求证:P 在直线BD 上证明:∵EH FG P =I ,∴P EH ∈,P FG ∈, ∵,E H 分别属于直线,AB AD , ∴EH ⊂平面ABD ,∴P ∈平面ABD ,同理:P ∈平面CBD ,又∵平面ABD I 平面CBD BD =,所以,P 在直线BD 上例3 两两相交且不过同一个点的三条直线必在同一平面内已知:直线,,AB BC CA 两两相交,交点分别为,,A B C G HAB C DE P αC BA αCB A求证:直线,,AB BC CA 共面证法一:∵直线AB AC A =I ,∴直线AB 和AC 可确定平面α,∵B AB ∈,C AC ∈,∴B α∈,C α∈,∴BC α⊂,即,,AB BC CA α⊂即直线,,AB BC CA 共面证法二:因为A ∉直线BC 上,所以过点A 和直线BC 确定平面α.(推论1)因为A ∈α, B ∈BC ,所以B ∈α.故AB α,同理AC α,所以AB ,AC ,BC 共面.证法三:因为A ,B ,C 三点不在一条直线上,所以过A ,B ,C 三点可以确定平面α. 因为A ∈α,B ∈α,所以AB α.同理BC α,AC α,所以AB ,BC ,CA 三直线共面.问题:在这题中“且不过同一点”这几个字能不能省略,为什么?例4 在正方体1111ABCD A B C D -中,①1AA 与1CC 是否在同一平面内?②点1,,B C D 是否在同一平面内?③画出平面1AC 与平面1BC D 的交线,平面1ACD 与平面1BDC 的交线解:①在正方体1111ABCD A B C D -中,∵11//AA CC ,∴由推论3可知,1AA 与1CC 可确定平面1AC ,∴1AA 与1CC 在同一平面内②∵点1,,B C D 不共线,由公理3可知,点1,,B C D 可确定平面1BC D , ∴点1,,B C D 在同一平面内③∵AC BD O =I ,11D C DC E =I ,∴点O ∈平面1AC ,O ∈平面1BCD , 又1C ∈平面1AC ,1C ∈平面1BCD ,∴平面1AC I 平面1BC D 1OC =,同理平面1ACD I 平面1BDC OE =.四、课堂练习:1 下面是一些命题的叙述语(A 、B 表示点,a 表示直线,α、β表示平面) 1D 1C 1D B B 1A .∵αα∈∈B A ,,∴α∈AB . B .∵βα∈∈a a ,,∴a =βαI .C .∵α⊂∈a a A ,,∴A α∈.D .∵α⊂∉a a A ,,∴α∉A .其中命题和叙述方法都正确的是( )2.下列推断中,错误的是( )A .ααα⊂⇒∈∈∈∈lB l B A l A ,,,B .AB B B A A =⇒∈∈∈∈βαβαβαI ,,,C .αα∉⇒∈⊄A l A l ,D .βα∈∈C B A C B A ,,,,,,且A 、B 、C 不共线βα,⇒重合3.一个平面把空间分成____部分,两个平面把空间最多分成____部分,三个平面把空间最多分成____部分.4.判断下列命题的真假,真的打“√”,假的打“×”(1)空间三点可以确定一个平面 ( )(2)两条直线可以确定一个平面 ( )(3)两条相交直线可以确定一个平面 ( )(4)一条直线和一个点可以确定一个平面 ( )(5)三条平行直线可以确定三个平面 ( )(6)两两相交的三条直线确定一个平面 ( )(7)两个平面若有不同的三个公共点,则两个平面重合 ( )(8)若四点不共面,那么每三个点一定不共线 ( )5.看图填空(1)AC ∩BD = (2)平面AB 1∩平面A 1C 1=(3)平面A 1C 1CA ∩平面AC =(4)平面A 1C 1CA ∩平面D 1B 1BD = (5)平面A 1C 1∩平面AB 1∩平面B 1C = (6)A 1B 1∩B 1B ∩B 1C 1=答案:1. C 2. C 3. 2,4,8 4. ⑴×⑵×⑶√⑷×⑸×⑹×⑺×⑻√5.⑴O ⑵A 1B 1⑶O ⑷OO 1⑸B 1⑹B 1五、小结 :本课主要的学习内容是平面的基本性质,三条公理中公理1用于判定直线是否在平面内,公理2用于判定两平面相交,公理3是确定平面的依据.“确定一个平面”与“有且只有一个平面”是同义词.“有”即“存在”,“只有一个”即“唯一”.所以证明有关“有且只有一个”语句的命题时,要证两方面——存在性和唯一性.证明的方法是反证法和同一法A 1。
2.1.1 平面
一、教学目标:
1、知识与技能
(1)利用生活中的实物对平面进行描述;
(2)掌握平面的表示法及水平放置的直观图;
(3)掌握平面的基本性质及作用;
(4)培养学生的空间想象能力。
2、过程与方法
(1)通过师生的共同讨论,使学生对平面有了感性认识;
(2)让学生归纳整理本节所学知识。
3、情感与价值
使用学生认识到我们所处的世界是一个三维空间,进而增强了学习的兴趣。
二、教学重点、难点
重点:1、平面的概念及表示;
2、平面的基本性质,注意他们的条件、结论、作用、图形语言及符号语言。
难点:平面基本性质的掌握与运用。
三、教学过程
(一)根据教学目标,学生自学P40~P43,并完成以下练习
1.平面的概念及表示:
① 平面的概念:平面是无限伸展的;一个平面把空间分成两部分。
② 平面的画法: 画法:通常画平行四边形来表示平面。
水平平面:通常画成锐角成45°,横边等于邻边的两倍。
非水平平面:只要画成平行四边形。
直立的平面:一组对边为铅垂线。
相交的平面:一定要画出交线;遮住部分的线段画虚线或不画。
③ 平面的表示:通常用希腊字母α、β、γ表示,如平面α(通常写在一个锐角内);也可以用两个相对顶点的字母来表示,如平面BC 。
④ 点与平面的关系:点A 在平面α内,记作A α∈;点A 不在平面α内,记作A α∉.
2. 教学公理1:
①公理1:如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线是所有的点都在这个平面内。
(即直线在平面内,或者平面经过直线)
②符号:点A 的直线l 上,记作:A ∈l ; 点A 在直线l 外,记作A ∉l ;
直线l 在平面α内,记作l ⊂α。
③用符号语言表示公理1:,,,A l B l A B l ααα∈∈∈∈⇒⊂
3.教学公理2:
①公理2:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面。
记写:平面ABC 。
4.教学公理3:
①公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线 ②符号:平面α和β相交,交线是a ,记作α∩β=a 。
③符号语言:,P A B A B l P l ∈⇒=∈
5.完成练习P43。
(二)精典例题
例1 A 、B 、C 、D 四点共面,B 、C 、D 、E 四点也共面,则A 、B 、C 、D 、E 五点( )
A .共面
B .不共面
C .共线
D .不确定
解析:选D.(1)当B 、C 、D 三点共线时,这五点共线、共面的情况有3种:第一种情况这五点共线;第二种情况这五个点在同一平面内,即共面;第三种情况这五个点不共面,如图所示.
(2)当B 、C 、D 三点不共线时,这三点唯一确定一个平面α,所以A 、B 、C 、D 共面时,A ∈α;B 、C 、D 、E 共面时,此平面只能为α,即E ∈α,所以此五点共面于α.
从而由已知条件这五点共线、共面情况不确定,故选D.
例2 下图中,图形的画法不正确的是________.
解析:①③⑤正确,②直线l 应画在表示平面的平行四边形内,④应画出α与β的交线. 答案:②④
例3 如图,用符号表示下列图形中点、直线、平面之间的位置关系.
αβA B a (1)αP b l a β(2)
例4 如图在正方体ABCD A B C D ''''-中,判断下列命题是否正确,并说明理由:
⑴直线AC 在平面ABCD 内;⑵设上下底面中心为,O O ',则平面AA C C ''与平面BB 'DD
'的交线为OO ';⑶点,,A O C '可以确定一平面;⑷平面AB C ''与平面AC D '重合.
(三)课堂练习
1、若三个平面两两相交,且交线互相平行,则这三个平面把空间分成( )
A .5部分
B .6部分
C .7部分
D .8部分
2、下列命题:
(1)空间不同3点确定一个平面;
(2)有3个公共点的两个平面必重合;
(3)空间两两相交的三条直线确定一个平面;
(4)三角形是平面图形;
(5)平行四边形、梯形、四边形都是平面图形;
(6)垂直于同一直线的两直线平行;
(7)一条直线和两平行线中的一条相交,也必和另一条相交;
(8)两组对边相等的四边形是平行四边形.
其中正确的命题是__________.
3. 下面说法正确的是( ).
①平面ABCD 的面积为210cm ②100个平面重合比50个平面重合厚③空间图形中虚线都是辅助线④平面不一定用平行四边形表示.
A.①
B.②
C.③
D.④
4. 直线12,l l 相交于点P ,并且分别与平面γ相交于点,A B 两点,用符号表示为____________________.
5. 两个平面不重合,在一个面内取4点,另一个面内取3点,这些点最多能够确定平面_______个
(四)课堂归纳与小结
1. 平面的特征、画法、表示;
2. 平面的基本性质(三个公理);
3. 用符号表示点、线、面的关系.
(五)教学检测
1、下列结论正确的是( ).
①经过一条直线和这条直线外一点可以确定一个平面②经过两条相交直线,可以确定一个平面③经过两条平行直线,可以确定一个平面④经过空间任意三点可以确定一个平面 O 'O B 'C 'D 'A 'D C B A
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个 2、如图在四面体中,若直线EF 和GH
相交,则它们的交点一定( ).
A.在直线DB 上
B.在直线AB 上
C.在直线CB 上
D.都不对
3. 两个平面不重合,在一个面内取4点,另一个面内取3点,这些点最多能够确定平面_______个
4. 画出满足下列条件的图形:
⑴三个平面:一个水平,一个竖直,一个倾斜;
⑵ ,,,l AB CD αβαβ=⊂⊂ AB ∥l ,CD ∥l .
5.如图在正方体中,A 是顶点,,B C 都是棱的中点,请作出经过,,A B C 三点的平面与正方体的截面.
H G D C
F E B A。