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【课堂新坐标】(教师用书)高中数学 1.4 第2课时 空间图形的公理(公理4,定理)配套课件 北师大版必修2
* * * * * 求异面直线所成的角 * * * * * * * * * * * * * * * * * 课时作业(五) * * * * * * * * * 教师用书独具演示 * * * * * * * * * 演示结束 * * 公理4、等角定理 * 同一条直线 a∥c 相等或互补 * 异面直线所成的角 * 锐角(或直角) * 公理4的应用 * * * * * 等角定理的应用 * 第2课时 空间图形的公理(公理4,定理)
●三维目标
1.知识与技能
(1)了解公理4及等角定理,会用公理4和等角定理进行简单的推理论证.
(2)了解异面直线所成的角的定义,会求异面直线所成的角.
2.过程与方法
通过学习公理4及等角定理培养学生的空间想象能力,通过异面直线所成的角让学生体会数学的转化、化归方法.
3.情感、态度与价值观
培养学生严谨的思维习惯与严肃的科学态度.
●重点难点
重点:公理4与等角定理.
难点:异面直线所成的角.
公理4表明了平行的传递性,可以作判断两条直平行的依据,其直接作用是证明等角定理,为研究异面直线所成角打基础.等角定理是定义异面直线所成角的理论基础.
●教学建议
本节知识是上节课的继续,上节课讲了3个公理、异面直线的概念,本节课解决异面直线所成角及它的理论基础公理4、定角定理,因此教学时宜采用探究式模式,让学生以长方体为载体,通过“观察”引入公理4,通过画平行线的方式,使两条异面直线移到同一平面的位置上,是研究异面直线所成的角时经常要使用的方法,这种把立体图形的问题转化为平面图形问题的思想方法很重要,要让学生在学习中认真体会.
●教学流程
课标解读 1.了解公理4及等角定理.
2.会用公理4和等角定理进行简单的推理论证(重点).
3.了解异面直线所成的角的定义,并会求异面直线所成的角(重点、难点).
【问题导思】
1.把一张长方形的纸对折两次,打开以后,这些折痕之间有什么关系呢?
2.在空间中有两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线互相平行吗?
3.在平面上,“如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补”.那么在空间中,结论是否仍然成立呢?
【提示】 1.平行.2.平行.3.仍成立.
1.公理4
文字语言 图形语言 符号语言 平行于 的两条直线平行 若ab,bc,
则
2.定理(等角定理)
空间中,如果两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角 .
【问题导思】
在四棱柱ABCD—A′B′C′D′中,棱AB与棱B′C′什么关系?在平面内我们是如何定量的研究两条相交直线的位置关系的?那么在空间中又如何定量的确定棱AB与棱B′C′的相对位置关系?
【提示】 棱AB与棱B′C′是异面直线;在平面内我们通过两条直线的“夹角”来定量的确定两条相交直线的位置关系,类似的,我们可以用两条棱“所成的角”来定量的确定异面直线的相对位置关系.
定义 过空间任意一点P分别引两条异面直线a,b的平行线l1,l2(al1,bl2),这两条相交直线所成
的 就是异面直线a、b所成的角. 取值
范围 异面直线所成的角θ的取值范围: 特例
当θ= 时,a与b互相垂直,记作ab
(0,]
已知棱长为a的正方体ABCD-A′B′C′D′中,M,N分别为CD、AD的中点.求证:四边形MNA′C′是梯形.
【思路探究】 观察图形→证明MNA′C′
且MN≠A′C′
【自主解答】 如图,连接AC.
M、N分别为CD、AD的中点,MN綊AC.
由正方体的性质可知AC綊A′C′,MN綊A′C′,
四边形MNA′C′是梯形.
1.解答本题易出现“只证MNA′C′”,而忽视“证明MN≠A′C′”的错误.
2.公理4是证明两直线平行的重要方法,应用的关键在于寻找与所证直线平行的“中间直线”.
图1-4-10
已知在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为AA1、CC1的中点,如图1-4-10所示.求证:BF綊ED1.
【证明】 如图所示,取BB1的中点G.连接GC1、GE.
F为CC1的中点,BG綊C1F.
四边形BGC1F为平行四边形.
BF綊GC1.又EG綊A1B1,A1B1綊C1D1,EG綊C1D1,
四边形EGC1D1为平行四边形,
ED1綊GC1.BF綊ED1.
如图1-4-11所示,已知E,E1分别是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱AD,A1D1的中点,
图1-4-11
求证:C1E1B1=CEB.
【思路探究】 证明空间两角相等有何定理?
【自主解答】 连结EE1,E,E1分别是AD,A1D1的中点,A1E1綊AE
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