资源描述
异面直线
一、教学目标:
1、知识与技能:理解异面直线的概念,掌握异面直线的判定方法,会判断两直线是否为异面直线,掌握异面直线所成角的概念及异面直线垂直的概念,能求出一些较简单的异面直线所成的角
2、过程与方法:在问题解决过程中,培养学生的实验观察能力、空间想象能力、逻辑思维能力、分析问题、解决问题的能力。
3、情感与价值观:通过体验,感受数学的魅力,体现数学语言的严谨性。
二、教学重点:异面直线的概念
三、教学难点:异面直线所成角
四、教学过程:
(一)创设情境
1.引导学生观察立交桥上的车辆为什么能畅通无阻?
两条道路所在的直线不在同一平面内。它们既不平行也不相交,这样的两条直线有什么特点呢?
2.请学生做一个小实验,拿两支笔在空间中你能摆出几种位置关系?
有3种:平行、相交、不平行也不相交的两条直线(对于这样的两条直线,它们之间有什么特点和关系呢?)
前面我们学习过平行线,相交线,它们是同一平面内两条直线的位置关系,通过前面的实验和动画的观察,在空间还存在另一种两条直线的位置关系(不平行也不相交)。我们称为“异面直线”。(板书课题)
(二)知识建构
1、异面直线的定义:不同在任何一个平面内的两条直线叫异面直线。
(重点理解定义中的“任”,指出“任何”一个平面,是指找不到一个平面,使这两条
直线在这个平面上,这样的两条直线才是异面直线)
举反例说明分别在两个平面上的两条直线不一定是异面直线(长方体中)
2、两条异面直线的性质:既不平行,也不相交。
3、空间中两直线的位置关系:
相交 有且只有一个公共点
共面直线
平行 无公共点
异面直线 无公共点
例1: “a,b是异面直线”是指
① a∩b=Φ且a不平行于b;② a Ì 平面a,b Ì 平面 b且a∩b=Φ
③ a Ì 平面a,b Ë 平面a ④ 不存在平面a,能使a Ì a且b Ì a成立
上述结论中,正确的是
4、异面直线判定定理: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。
(这一过程主要老师进行分析,让学生完成证明过程,并及时进行改正,完善证明过程)
证明 :(反证法)假设 直线与共面,
∵,∴点和确定的平面为,
∴直线与共面于,∴,与矛盾,
所以,与是异面直线.
归纳异面直线的三种判定方法:
定义、 定理、 性质:(既不平行,也不相交)
5、异面直线所成的角:
(引导启发学生如何寻找异面直线所成的角的大小)
师:同学们都知道两条相交直线所成的角大小可以度量,那么两条异面直线的夹角我们如何求呢?
(让同学们思考)用化归的思想,将两条异面直线平移成相交,找到所成的角。
定义: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).
强调分析:
(1)为了简便,点通常取在异面直线的一条线上。(强调:这不是唯一的方法) (这是根据平行线的性质定理;如果一个角的两条边和另一个角的两条边分别平行并且方向相同,那么这两个角相等。)
(2)异面直线所成的角的范围:
(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.两条异面直线 垂直,记作.
例2:在正方体中,E是AB的中点,
(1)求BA/与CC/夹角的度数.
(2)求BA/与CB/夹角的度数.
(3)求A/E与CB/夹角的余弦
解:(1)由,可知等于异面直线
与的夹角,所以异面直线与的夹角为
(2)连结CD/,B/D/,则// CD/,B/CD/等于异面直线与CB/的夹角,由CB/D/ 为等边三角形,B/CD/=60O
所以与CB/的夹角为60O
(3)连结A/D,DE,则A/D// CB/,DA/E等于异面直线A/E与CB/的夹角。
设AA/=2,AE=1,A/E=DE=,A/D=2,
在三角形DA/E中, CosDA/E==
注:应注意到异面直线所成角的范围。
(三)练习巩固
1.在长方体ABCD--EFGH中判断以下各对线段的位置关系?
① EC 和BH是 直线
② BD 和FH是 直线
③ EB和HG是 直线
2.正方体中.
(1)正方体棱所在的直线中与直线是
异面直线有几条? 6条
(2)正方体棱所在的直线中与直线CC/垂直的
直线有几条? 8条
3.如图,正方体中.
E为AB的中点,F为BC的中点,
O为正方形A/B/C/D/的中心。
求直线A/E与B/F夹角的余弦.()
(四)课堂小结
1.异面直线的概念,明确空间两条直线的位置关系有三种,“平行、相交、
异面”。
2.异面直线的判定定理
3.异面直线夹角的概念,夹角的范围,求异面直线的夹角的一般步骤
是:“作—证—算—答”。
(五)课后作业:
P课本27:习题7、8
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