高中数学 2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系 2.1.1 平面教案 新人教A版必修2 联系客服

发布时间 : 星期二 文章高中数学 2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系 2.1.1 平面教案 新人教A版必修2更新完毕开始阅读94d1752685868762caaedd3383c4bb4cf6ecb706

2.1.1 平面

一、教学目标:

1、知识与技能:利用生活中的实物对平面进行描述;掌握平面的表示法及水平放置的直观图;掌握平面的基本性质及作用;培养学生的空间想象能力。

2、过程与方法:通过讨论,对平面有了感性认识;归纳整理本节所学知识。 3、情感态度与价值观:认识到我们所处的世界是一个三维空间,增强学习的兴趣。 二、教学重点: 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、学法指导: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。

四、教学过程 导入新课

思路1.(情境导入)

大家都看过电视剧《西游记》吧,如来佛对孙悟空说:“你一个跟头虽有十万八千里,但不会跑出我的手掌心”.结果孙悟空真没有跑出如来佛的手掌心,孙悟空可以看作是一个点,他的运动成为一条直线,大家说如来佛的手掌像什么?对,像一个平面,今天我们开始认识数学中的平面. 思路2.(事例导入)

观察长方体(图1),你能发现长方体的顶点、棱所在的直线,以及侧面、底面之间的关系吗?

图1

长方体由上、下、前、后、左、右六个面围成.有些面是平行的,有些面是相交的;有些棱所在的直线

与面平行,有些棱所在的直线与面相交;每条棱所在的直线都可以看成是某个面内的直线等等.空间中的点、直线、平面之间有哪些位置关系呢?本节我们将讨论这个问题. 推进新课 新知探究

提出问题

①怎样理解平面这一最基本的几何概念; ②平面的画法与表示方法;

③如何描述点与直线、平面的位置关系?

④直线与平面有一个公共点,直线是否在平面内?直线与平面至少有几个公共点才能判断直线在平面内?

⑤根据自己的生活经验,几个点能确定一个平面?

⑥如果两个不重合的平面有一个公共点,它们的位置关系如何?请画图表示; ⑦描述点、直线、平面的位置关系常用几种语言? ⑧自己总结三个公理的有关内容.

活动:让学生先思考或讨论,然后再回答,经教师提示、点拨,对回答正确的学生及时表扬,对回答不准确的学生提示引导考虑问题的思路.对有困难的学生可提示如下: ①回忆我们学过的最基本的概念(原始概念),如点、直线、集合等.

②我们的桌面看起来像什么图形?表示平面和表示点、直线一样,通常用英文字母或希腊字母表示.

③点在直线上和点在直线外;点在平面内和点在平面外. ④确定一条直线需要几个点?

⑤引导学生观察教室的门由几个点确定.

⑥两个平面不可能仅有一个公共点,因为平面有无限延展性. ⑦文字语言、图形语言、符号语言. ⑧平面的基本性质小结.

讨论结果:①平面与我们学过的点、直线、集合等概念一样都是最基本的概念(不加定义的原始概念),只能通过对它描述加以理解,可以用它定义其他概念,不能用其他概念来定义它,因为它是不加定义的.平面的基本特征是无限延展性,很像如来佛的手掌(吴承恩的立体几何一定不错).

②我们的桌面看起来像平行四边形,因此平面通常画成平行四边形,有些时候我们也可以用圆或三角形等图形来表示平面,如图2.平行四边形的锐角通常画成45°,且横边长等于其邻边长的2倍.如果一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强它的立体感,我们常把它遮挡的部分用虚线画出来,如图3.

图2 图3

平面的表示法有如下几种:(1)在一个希腊字母α、β、γ的前面加“平面”二字,如平面α、平面β、平面γ等,且字母通常写在平行四边形的一个锐角内(图4);(2)用平行四边形的四个字母表示,如平面ABCD(图5);(3)用表示平行四边形的两个相对顶点的字母来表示,如平面AC(图5).

图4 图5

③下面我们总结点与直线、平面的位置关系如下表:

图形 符号语言

文字语言(读法) 点A在直线a上 点A不在直线a上 Aa A?a A?a Aa?A?AA?? 点A在平面?内 A A?? ab?A 点A不在平面?内 直线a、b交于A点 ba ④直线上有一个点在平面内,直线没有全部落在平面内(图7),直线上有两个点在平面内,则直线全部落在平面内.例如用直尺紧贴着玻璃黑板,则直尺落在平面内.

公理1:如果一条直线上的两个点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内. 这是用文字语言描述,我们也可以用符号语言和图形语言(图6)描述.

空间图形的基本元素是点、直线、平面.从运动的观点看,点动成线,线动成面,从而可以把直线、平面看成是点的集合,因此它们之间的关系除了用文字和图形表示外,还可借用集合中的符号语言来表示.规定直线用两个大写的英文字母或一个小写的英文字母表示,点用一个大写的英文字母表示,而平面则用一个小写的希腊字母表示.公理1也可以用符号语言表

示:

若A∈a,B∈a,且A∈α,B∈α,则a?α.

图6 图7

请同学们用符号语言和图形语言描述直线与平面相交. 若A∈a,B∈a,且A?α,B∈α,则a?α.如图(图7).

⑤在生活中,我们常常可以看到这样的现象:三脚架可以牢固地支撑照相机或测量用的平板仪等等.

上述事实和类似的经验可以归纳为下面的公理. 公理2:经过不在同一直线上的三点,有且只有一个平面. 如图(图8).

图8

公理2刻画了平面特有的性质,它是确定一个平面位置的依据之一.

⑥我们用平行四边形来表示平面,那么平面是不是只有平行四边形这么个范围呢? 不是,因为平面是无限延展的.直线是可以落在平面内的,因为直线是无限延伸的,如果平面是有限的,那么无限延伸的直线又怎么能在有限的平面内呢?所以平面具有无限延展的特征. 现在我们根据平面的无限延展性来观察一个现象(课件演示给学生看).

问:两个平面会不会只有一个公共点?不会,因为平面是无限延展的,应当有很多公共点.正因为平面是无限延展的,所以有一个公共点,必有无数个公共点.那么这无数个公共点在什么位置呢?可见,这无数个公共点在一条直线上.

这说明,如果两个平面有一个公共点,那么它们有且只有一条通过这个点的公共直线.此时,就说两平面相交,交线就是公共点的集合,这就是公理3.如图(图9),用符号语言表示为:P∈α,且P∈β?α∩β=l,且P∈l.