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【课堂新坐标】(教师用书)高中数学3.2.33.2.4直线与平面的夹角二面角及其度量课件新人教B版选修2-1
课时作业(二十一) 定义法求二面角 向量法求二面角 菜 单 课时作业 课前自主导学 教学教法分析 易错易误辨析 教学方案设计 当堂双基达标 课堂互动探究 教师备课资源 RB · 数学 选修2-1 教师用书独具演示 演示结束 课标解读 1.理解直线与平面所成角及二面角的概念.(重点) 2.会用向量法求线面角及二面角.(重点、难点) 3.正确区分向量夹角与所求线面角、面面角的关系.(易错点) 直线与平面所成的角 最小角定理 二面角的有关概念 其中的每一部分 从一条直线出发的两个半平面 直线 每个半平面 α-l-β A-l-B [0,π] α-l-β 任取一点O ∠AOB α-l-β n1,n2 π-m1,m2 m1,m2 定义法求斜线和平面的夹角 用向量法求线与面的夹角 菜 单 课时作业 课前自主导学 教学教法分析 易错易误辨析 教学方案设计 当堂双基达标 课堂互动探究 教师备课资源 RB · 数学 选修2-1 3.2.3 直线与平面的夹角
3.2.4 二面角及其度量
●三维目标
1.知识与技能
(1)理解直线与平面所成角及二面角的概念.
(2)能够利用向量方法解决线面、面面的夹角求法问题.
(3)体会空间向量解决立体几何问题的三步曲.
2.过程与方法
经历规律方法的形成推导过程、解题的思维过程,体验向量的指导作用.
3.情感、态度与价值观
通过学习向量及其运算由平面向空间推广过程,逐步认识向量的科学价值、应用价值和文化价值,提高学习数学兴趣,树立学好数学的信心.
●重点难点
重点:向量法求解线线、线面、面面的夹角.
难点:线线、线面、面面的夹角与向量夹角的关系.
●教学建议
按照传统方法解立体几何题,需要有较强的空间想象能力、演绎推理能力以及作图能力,学生往往由于这些能力的不足造成解题困难.用向量法处理立体几何问题,实现了几何问题代数化,把对空间图形的研究从“定性推理”转化为“定量计算”,即将复杂的几何论证转化为代数运算,从而避免了几何作图,减少了逻辑推理,降低了难度,学生易于操作,容易接受.
本节课宜采取的教学方法:(1)诱导思维法:这种方法有利于学生对知识进行主动建构;有利于突出重点,突破难点;有利于调动学生的主动性和积极性,发挥其创造性.(2)分组讨论法:有利于学生进行交流,及时发现问题,解决问题,培养学生的互相合作精神.(3)讲练结合法:可以及时巩固所学内容,抓住重点,突破难点.
学法方面,自主探索、观察发现、类比猜想、合作交流.建构主义学习理论认为,学习是学生积极主动的建构知识的过程,学习应该与学生熟悉的背景相联系.在教学中,让学生在问题情境中,经历知识的形成和发展,通过观察、归纳、思考、探索、交流、反思、参与学习,认识和理解数学知识,学会学习,发展能力.
●教学流程
1.半平面:平面内的一条直线把平面分成两部分,都叫做半平面.
2.二面角:所组成的图形叫做二面角,叫做二面角的棱,叫做二面角的面.棱为l,两个面分别为α,β的二面角,记作,若Aα,Bβ,则二面角也可以记作,也可记作l,二面角的范围为.
3.平面角:在二面角的棱上,在两半平面内分别作射线OAl,OBl,则叫做二面角的平面角.
4.向量表示:设二面角的大小为θ,n1,n2为两个非零向量.
当n1α,n2β,n1l,n2l,且n1,n2的方向分别与半平面α,β的延伸方向相同,则θ=.
当m1α,m2β,则θ=或θ=.
已知BOC在平面α内,OA是平面α的一条斜线,若AOB=AOC=60°,OA=OB=OC=a,BC=a,求OA与平面α所成角的大小.
【思路探究】 先找出A点在平面α内的射影位置,再作出线面角,然后通过解三角形求出线面角.
【自主解答】 OA=OB=OC=a,
AOB=AOC=60°,
AB=AC=a.
BC=a,AB2+AC2=BC2,ABC为等腰直角三角形.同理,BOC也为等腰直角三角形.过A作AHα于H,连OH,则OH为AO在平面α内的射影,AOH为OA与平面α所成的角.
∵AO=AB=AC,
OH=BH=CH,
H为BOC的外心,
H在BC上,
且H为BC的中点.
在RtAOH中,AH=a,
sin∠AOH==,
AOH=45°,
OA与平面α所成角的大小为45°.
用定义法求直线与平面所成角时,关键是找到斜线的射影,找射影有以下两种方法:斜线上任一点在平面内的射影必在斜线在平面内的射影上;利用已知垂直关系得出线面垂直,确定射影.
已知直角三角形ABC的斜边BC在平面α内,直角边AB,AC分别和α成30°和45°角.求斜边BC上的高AD与平面α所成角的大小.
【解】 如图,作AOα,O为垂足,连接OB,OC,OD,
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