第一篇:高考數(shù)學(xué)考點歸納 垂直與平行問題
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垂直與平行是高考的重點內(nèi)容之一,考查內(nèi)容靈活多樣.本節(jié)主要幫助考生深刻理解線面平行與垂直、面面平行與垂直的判定與性質(zhì),并能利用它們解決一些問題.●難點磁場
(★★★★)已知斜三棱柱ABC—A1B1C1中,A1C1=B1C1=2,D、D1分別是AB、A1B1的中點,平面A1ABB1⊥平面A1B1C1,異面直線AB1和C1B互相垂直.(1)求證:AB1⊥C1D1;(2)求證:AB1⊥面A1CD;
(3)若AB1=3,求直線AC與平面A1CD所成的角.●案例探究
[例1]兩個全等的正方形ABCD和ABEF所在平面相交于AB,M∈AC,N∈FB,且AM=FN,求證:MN∥平面BCE.命題意圖:本題主要考查線面平行的判定,面面平行的判定與性質(zhì),以及一些平面幾何的知識,屬★★★★級題目.知識依托:解決本題的關(guān)鍵在于找出面內(nèi)的一條直線和該平面外的一條直線平行,即線(內(nèi))∥線(外)?線(外)∥面.或轉(zhuǎn)化為證兩個平面平行.錯解分析:證法二中要證線面平行,通過轉(zhuǎn)化證兩個平面平行,正確的找出MN所在平面是一個關(guān)鍵.技巧與方法:證法一利用線面平行的判定來證明.證法二采用轉(zhuǎn)化思想,通過證面面平行來證線面平行.證法一:作MP⊥BC,NQ⊥BE,P、Q為垂足,則MP∥AB,NQ∥AB.∴MP∥NQ,又AM=NF,AC=BF,∴MC=NB,∠MCP=∠NBQ=45° ∴Rt△MCP≌Rt△NBQ
∴MP=NQ,故四邊形MPQN為平行四邊形 ∴MN∥PQ
∵PQ?平面BCE,MN在平面BCE外,∴MN∥平面BCE.證法二:如圖過M作MH⊥AB于H,則MH∥BC,∴
AMAH ?ACABFNAH ?BFAB京翰教育http://004km.cn/ 連結(jié)NH,由BF=AC,F(xiàn)N=AM,得
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∴MN∥平面BCE.[例2]在斜三棱柱A1B1C1—ABC中,底面是等腰三角形,AB=AC,側(cè)面BB1C1C⊥底面ABC.(1)若D是BC的中點,求證:AD⊥CC1;
(2)過側(cè)面BB1C1C的對角線BC1的平面交側(cè)棱于M,若AM=MA1,求證:截面MBC1⊥側(cè)面BB1C1C;
(3)AM=MA1是截面MBC1⊥平面BB1C1C的充要條件嗎?請你敘述判斷理由.命題意圖:本題主要考查線面垂直、面面垂直的判定與性質(zhì),屬★★★★★級題目.知識依托:線面垂直、面面垂直的判定與性質(zhì).錯解分析:(3)的結(jié)論在證必要性時,輔助線要重新作出.技巧與方法:本題屬于知識組合題類,關(guān)鍵在于對題目中條件的思考與分析,掌握做此類題目的一般技巧與方法,以及如何巧妙作輔助線.(1)證明:∵AB=AC,D是BC的中點,∴AD⊥BC ∵底面ABC⊥平面BB1C1C,∴AD⊥側(cè)面BB1C1C ∴AD⊥CC1.(2)證明:延長B1A1與BM交于N,連結(jié)C1N ∵AM=MA1,∴NA1=A1B1
∵A1B1=A1C1,∴A1C1=A1N=A1B1 ∴C1N⊥C1B1
∵底面NB1C1⊥側(cè)面BB1C1C,∴C1N⊥側(cè)面BB1C1C ∴截面C1NB⊥側(cè)面BB1C1C ∴截面MBC1⊥側(cè)面BB1C1C.(3)解:結(jié)論是肯定的,充分性已由(2)證明,下面證必要性.過M作ME⊥BC1于E,∵截面MBC1⊥側(cè)面BB1C1C ∴ME⊥側(cè)面BB1C1C,又∵AD⊥側(cè)面BB1C1C.∴ME∥AD,∴M、E、D、A共面 ∵AM∥側(cè)面BB1C1C,∴AM∥DE ∵CC1⊥AM,∴DE∥CC1
∵D是BC的中點,∴E是BC1的中點
∴AM=DE=CC1?121AA1,∴AM=MA1.2●錦囊妙計
垂直和平行涉及題目的解決方法須熟練掌握兩類相互轉(zhuǎn)化關(guān)系: 1.平行轉(zhuǎn)化
2.垂直轉(zhuǎn)化
每一垂直或平行的判定就是從某一垂直或平行開始轉(zhuǎn)向另一垂直或平行最終達到目的.例如:有兩個平面垂直時,一般要用性質(zhì)定理,在一個平面內(nèi)作交線的垂線,使之轉(zhuǎn)化為線面垂直,然后進
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高考網(wǎng)http://004km.cn 一步轉(zhuǎn)化為線線垂直.●殲滅難點訓(xùn)練
一、選擇題
1.(★★★★)在長方體ABCD—A1B1C1D1中,底面是邊長為2的正方形,高為4,則點A1到截面AB1D1的距離是()A.8 B.3 8
C.4 3
D.42.(★★★★)在直二面角α—l—β中,直線a?α,直線b?β,a、b與l斜交,則()A.a不和b垂直,但可能a∥b
B.a可能和b垂直,也可能a∥b C.a不和b垂直,a也不和b平行
D.a不和b平行,但可能a⊥b
二、填空題
3.(★★★★★)設(shè)X、Y、Z是空間不同的直線或平面,對下面四種情形,使“X⊥Z且Y⊥Z?X∥Y”為真命題的是_________(填序號).①X、Y、Z是直線
②X、Y是直線,Z是平面
③Z是直線,X、Y是平面
④X、Y、Z是平面 4.(★★★★)設(shè)a,b是異面直線,下列命題正確的是_________.①過不在a、b上的一點P一定可以作一條直線和a、b都相交 ②過不在a、b上的一點P一定可以作一個平面和a、b都垂直 ③過a一定可以作一個平面與b垂直 ④過a一定可以作一個平面與b平行
三、解答題
5.(★★★★)如圖,在四棱錐P—ABCD中,底面ABCD是矩形,側(cè)棱PA垂直于底面,E、F分別是AB、PC的中點.(1)求證:CD⊥PD;(2)求證:EF∥平面PAD;(3)當(dāng)平面PCD與平面ABCD成多大角時,直線EF⊥平面PCD?
6.(★★★★)如圖,在正三棱錐A—BCD中,∠BAC=30°,AB=a,平行于AD、BC的截面EFGH分別交AB、BD、DC、CA于點E、F、G、H.(1)判定四邊形EFGH的形狀,并說明理由.(2)設(shè)P是棱AD上的點,當(dāng)AP為何值時,平面PBC⊥平面EFGH,請給出證明.7.(★★★★)如圖,正三棱柱ABC—A1B1C1的各棱長都相等,D、E分別是CC1和AB1的中點,點F在BC
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高考網(wǎng)http://004km.cn 上且滿足BF∶FC=1∶3.(1)若M為AB中點,求證:BB1∥平面EFM;(2)求證:EF⊥BC;
(3)求二面角A1—B1D—C1的大小.8.(★★★★★)如圖,已知平行六面體ABCD—A1B1C1D1的底面是菱形且∠C1CB= ∠C1CD=∠BCD=60°,(1)證明:C1C⊥BD;
(2)假定CD=2,CC1=(3)當(dāng)3,記面C1BD為α,面CBD為β,求二面角α—BD—β的平面角的余弦值; 2CD的值為多少時,可使A1C⊥面C1BD? CC1
參考答案
難點磁場
1.(1)證明:∵A1C1=B1C1,D1是A1B1的中點,∴C1D1⊥A1B1于D1,又∵平面A1ABB1⊥平面A1B1C1,∴C1D1⊥平面A1B1BA,而AB1?平面A1ABB1,∴AB1⊥C1D1.(2)證明:連結(jié)D1D,∵D是AB中點,∴DD
1CC1,∴C1D1∥CD,由(1)得CD⊥AB1,又∵C1D1⊥平面A1ABB1,C1B⊥AB1,由三垂線定理得BD1⊥AB1,又∵A1D∥D1B,∴AB1⊥A1D而CD∩A1D=D,∴AB1⊥平面A1CD.(3)解:由(2)AB1⊥平面A1CD于O,連結(jié)CO1得∠ACO為直線AC與平面A1CD所成的角,∵AB1=3,AC=A1C1=2,∴AO=1,∴sinOCA=∴∠OCA=AO1?,AC2?.6殲滅難點訓(xùn)練
一、1.解析:如圖,設(shè)A1C1∩B1D1=O1,∵B1D1⊥A1O1,B1D1⊥AA1,∴B1D1⊥平面AA1O1,故平面AA1O1⊥AB1D1,交線為AO1,在面AA1O1內(nèi)過A1作A1H⊥AO1于H,則易知A1H長即是點A1到平面AB1D1的距離,在Rt△A1O1A中,A1O1=2,AO1=32,由A1O1·A1A=h·AO1,可得A1H=
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答案:C
2.解析:如圖,在l上任取一點P,過P分別在α、β內(nèi)作a′∥a,b′∥b,在a′上任取一點A,過A作AC⊥l,垂足為C,則AC⊥β,過C作CB⊥b′交b′于B,連AB,由三垂線定理知AB⊥b′,∴△APB為直角三角形,故∠APB為銳角.答案:C
二、3.解析:①是假命題,直線X、Y、Z位于正方體的三條共點棱時為反例,②③是真命題,④是假命題,平面X、Y、Z位于正方體的三個共點側(cè)面時為反例.答案:②③ 4.④
三、5.證明:(1)∵PA⊥底面ABCD,∴AD是PD在平面ABCD內(nèi)的射影,∵CD?平面ABCD且CD⊥AD,∴CD⊥PD.(2)取CD中點G,連EG、FG,∵E、F分別是AB、PC的中點,∴EG∥AD,F(xiàn)G∥PD ∴平面EFG∥平面PAD,故EF∥平面PAD
(3)解:當(dāng)平面PCD與平面ABCD成45°角時,直線EF⊥面PCD
證明:G為CD中點,則EG⊥CD,由(1)知FG⊥CD,故∠EGF為平面PCD與平面ABCD所成二面角的平面角.即∠EGF=45°,從而得∠ADP=45°,AD=AP
由Rt△PAE≌Rt△CBE,得PE=CE
又F是PC的中點,∴EF⊥PC,由CD⊥EG,CD⊥FG,得CD⊥平面EFG,CD⊥EF即EF⊥CD,故EF⊥平面PCD.6.(1)證明:
同理EF∥FG,∴EFGH是平行四邊形
∵A—BCD是正三棱錐,∴A在底面上的射影O是△BCD的中心,∴DO⊥BC,∴AD⊥BC,∴HG⊥EH,四邊形EFGH是矩形.(2)作CP⊥AD于P點,連結(jié)BP,∵AD⊥BC,∴AD⊥面BCP
∵HG∥AD,∴HG⊥面BCP,HG?面EFGH.面BCP⊥面EFGH,京翰教育http://004km.cn/
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3a.27.(1)證明:連結(jié)EM、MF,∵M、E分別是正三棱柱的棱AB和AB1的中點,∴BB1∥ME,又BB1?平面EFM,∴BB1∥平面EFM.(2)證明:取BC的中點N,連結(jié)AN由正三棱柱得:AN⊥BC,又BF∶FC=1∶3,∴F是BN的中點,故MF∥AN,∴MF⊥BC,而BC⊥BB1,BB1∥ME.∴ME⊥BC,由于MF∩ME=M,∴BC⊥平面EFM,又EF平面EFM,∴BC⊥EF.(3)解:取B1C1的中點O,連結(jié)A1O知,A1O⊥面BCC1B1,由點O作B1D的垂線OQ,垂足為Q,連結(jié)A1Q,在Rt△APC中,∠CAP=30°,AC=a,∴AP=由三垂線定理,A1Q⊥B1D,故∠A1QD為二面角A1—B1D—C的平面角,易得∠A1QO=arctan15.8.(1)證明:連結(jié)A1C1、AC,AC和BD交于點O,連結(jié)C1O,∵四邊形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,BC=CD
又∵∠BCC1=∠DCC1,C1C是公共邊,∴△C1BC≌△C1DC,∴C1B=C1D ∵DO=OB,∴C1O⊥BD,但AC⊥BD,AC∩C1O=O ∴BD⊥平面AC1,又C1C?平面AC1,∴C1C⊥BD.(2)解:由(1)知AC⊥BD,C1O⊥BD,∴∠C1OC是二面角α—BD—β的平面角.33313,∠BCC1=60°,∴C1B2=22+()2-2×2××cos60°=.222413∵∠OCB=30°,∴OB=,BC=1,C1O=,即C1O=C1C.2233作C1H⊥OC,垂足為H,則H是OC中點且OH=,∴cosC1OC=
23在△C1BC中,BC=2,C1C=(3)解:由(1)知BD⊥平面AC1,∵A1O?平面AC1,∴BD⊥A1C,當(dāng)菱形,同理可證BC1⊥A1C,又∵BD∩BC1=B,∴A1C⊥平面C1BD.CD=1時,平行六面體的六個面是全等的CC1京翰教育http://004km.cn/
第二篇:高考數(shù)學(xué)重點難點26 垂直與平行
高中數(shù)學(xué)難點26 垂直與平行
垂直與平行是高考的重點內(nèi)容之一,考查內(nèi)容靈活多樣.本節(jié)主要幫助考生深刻理解線面平行與垂直、面面平行與垂直的判定與性質(zhì),并能利用它們解決一些問題.●難點磁場
(★★★★)已知斜三棱柱ABC—A1B1C1中,A1C1=B1C1=2,D、D1分別是AB、A1B1的中點,平面A1ABB1⊥平面A1B1C1,異面直線AB1和C1B互相垂直.(1)求證:AB1⊥C1D1;(2)求證:AB1⊥面A1CD;
(3)若AB1=3,求直線AC與平面A1CD所成的角
●案例探究
[例1]兩個全等的正方形ABCD和ABEF所在平面相交于AB,M∈AC,N∈FB,且AM=FN,求證:MN∥平面BCE.命題意圖:本題主要考查線面平行的判定,面面平行的判定與性質(zhì),以及一些平面幾何的知識,屬★★★★級題目.知識依托:解決本題的關(guān)鍵在于找出面內(nèi)的一條直線和該平面外的一條直線平行,即線(內(nèi))∥線(外)?線(外)∥面.或轉(zhuǎn)化為證兩個平面平行.錯解分析:證法二中要證線面平行,通過轉(zhuǎn)化證兩個平面平行,正確的找出MN所在平面是一個關(guān)鍵.技巧與方法:證法一利用線面平行的判定來證明.證法二采用轉(zhuǎn)化思想,通過證面面平行來證線面平行.證法一:作MP⊥BC,NQ⊥BE,P、Q為垂足,則MP∥AB,NQ∥AB.∴MP∥NQ,又AM=NF,AC=BF,∴MC=NB,∠MCP=∠NBQ=45° ∴Rt△MCP≌Rt△NBQ
∴MP=NQ,故四邊形MPQN為平行四邊形 ∴MN∥PQ
∵PQ?平面BCE,MN在平面BCE外,∴MN∥平面BCE.證法二:如圖過M作MH⊥AB于H,則MH∥BC,∴AMAH ?ACABFNAH ?BFAB連結(jié)NH,由BF=AC,F(xiàn)N=AM,得
∴MN∥平面BCE.[例2]在斜三棱柱A1B1C1—ABC中,底面是等腰三角形,AB=AC,側(cè)面BB1C1C⊥底面ABC.(1)若D是BC的中點,求證:AD⊥CC1;
(2)過側(cè)面BB1C1C的對角線BC1的平面交側(cè)棱于M,若AM=MA1,求證:截面MBC1⊥側(cè)面BB1C1C;
(3)AM=MA1是截面MBC1⊥平面BB1C1C的充要條件嗎?請你敘述判斷理由.命題意圖:本題主要考查線面垂直、面面垂直的判定與性質(zhì),屬★★★★★級題目.知識依托:線面垂直、面面垂直的判定與性質(zhì).錯解分析:(3)的結(jié)論在證必要性時,輔助線要重新作出.技巧與方法:本題屬于知識組合題類,關(guān)鍵在于對題目中條件的思考與分析,掌握做此類題目的一般技巧與方法,以及如何巧妙作輔助線.(1)證明:∵AB=AC,D是BC的中點,∴AD⊥BC ∵底面ABC⊥平面BB1C1C,∴AD⊥側(cè)面BB1C1C ∴AD⊥CC1.(2)證明:延長B1A1與BM交于N,連結(jié)C1N ∵AM=MA1,∴NA1=A1B1
∵A1B1=A1C1,∴A1C1=A1N=A1B1 ∴C1N⊥C1B1
∵底面NB1C1⊥側(cè)面BB1C1C,∴C1N⊥側(cè)面BB1C1C ∴截面C1NB⊥側(cè)面BB1C1C ∴截面MBC1⊥側(cè)面BB1C1C.(3)解:結(jié)論是肯定的,充分性已由(2)證明,下面證必要性.過M作ME⊥BC1于E,∵截面MBC1⊥側(cè)面BB1C1C ∴ME⊥側(cè)面BB1C1C,又∵AD⊥側(cè)面BB1C1C.∴ME∥AD,∴M、E、D、A共面 ∵AM∥側(cè)面BB1C1C,∴AM∥DE ∵CC1⊥AM,∴DE∥CC1
∵D是BC的中點,∴E是BC1的中點
11∴AM=DE=CC1?AA1,∴AM=MA1.22●錦囊妙計
垂直和平行涉及題目的解決方法須熟練掌握兩類相互轉(zhuǎn)化關(guān)系: 1.平行轉(zhuǎn)化
2.垂直轉(zhuǎn)化
每一垂直或平行的判定就是從某一垂直或平行開始轉(zhuǎn)向另一垂直或平行最終達到目的.例如:有兩個平面垂直時,一般要用性質(zhì)定理,在一個平面內(nèi)作交線的垂線,使之轉(zhuǎn)化為線面垂直,然后進一步轉(zhuǎn)化為線線垂直.●殲滅難點訓(xùn)練
一、選擇題
1.(★★★★)在長方體ABCD—A1B1C1D1中,底面是邊長為2的正方形,高為4,則點A1到截面AB1D1的距離是()83
43B.C.D.38342.(★★★★)在直二面角α—l—β中,直線a?α,直線b?β,a、b與l斜交,則()A.a不和b垂直,但可能a∥b
B.a可能和b垂直,也可能a∥b C.a不和b垂直,a也不和b平行
D.a不和b平行,但可能a⊥b
二、填空題
3.(★★★★★)設(shè)X、Y、Z是空間不同的直線或平面,對下面四種情形,使“X⊥Z且Y⊥Z?X∥Y”為真命題的是_________(填序號).①X、Y、Z是直線
②X、Y是直線,Z是平面
③Z是直線,X、Y是平面
④X、Y、Z是平面
4.(★★★★)設(shè)a,b是異面直線,下列命題正確的是_________.①過不在a、b上的一點P一定可以作一條直線和a、b都相交 ②過不在a、b上的一點P一定可以作一個平面和a、b都垂直 ③過a一定可以作一個平面與b垂直 ④過a一定可以作一個平面與b平行
三、解答題
5.(★★★★)如圖,在四棱錐P—ABCD中,底面ABCD是矩形,側(cè)棱PA垂直于底面,E、F分別是AB、PC的中點.(1)求證:CD⊥PD;(2)求證:EF∥平面PAD;(3)當(dāng)平面PCD與平面ABCD成多大角時,直線EF⊥平面PCD? A.6.(★★★★)如圖,在正三棱錐A—BCD中,∠BAC=30°,AB=a,平行于AD、BC的截面EFGH分別交AB、BD、DC、CA于點E、F、G、H.(1)判定四邊形EFGH的形狀,并說明理由.(2)設(shè)P是棱AD上的點,當(dāng)AP為何值時,平面PBC⊥平面EFGH,請給出證明.7.(★★★★)如圖,正三棱柱ABC—A1B1C1的各棱長都相等,D、E分別是CC1和AB1的中點,點F在BC上且滿足BF∶FC=1∶3.(1)若M為AB中點,求證:BB1∥平面EFM;(2)求證:EF⊥BC;
(3)求二面角A1—B1D—C1的大小.8.(★★★★★)如圖,已知平行六面體ABCD—A1B1C1D1的底面是菱形且∠C1CB= ∠C1CD=∠BCD=60°,(1)證明:C1C⊥BD;
(2)假定CD=2,CC1=的余弦值;
(3)當(dāng)
3,記面C1BD為α,面CBD為β,求二面角α—BD—β的平面角2CD的值為多少時,可使A1C⊥面C1BD? CC1
參考答案
難點磁場
1.(1)證明:∵A1C1=B1C1,D1是A1B1的中點,∴C1D1⊥A1B1于D1,又∵平面A1ABB1⊥平面A1B1C1,∴C1D1⊥平面A1B1BA,而AB1?平面A1ABB1,∴AB1⊥C1D1.(2)證明:連結(jié)D1D,∵D是AB中點,∴DD
1CC1,∴C1D1∥CD,由(1)得CD⊥AB1,又∵C1D1⊥平面A1ABB1,C1B⊥AB1,由三垂線定理得BD1⊥AB1,又∵A1D∥D1B,∴AB1⊥A1D而CD∩A1D=D,∴AB1⊥平面A1CD.(3)解:由(2)AB1⊥平面A1CD于O,連結(jié)CO1得∠ACO為直線AC與平面A1CD所成的
角,∵AB1=3,AC=A1C1=2,∴AO=1,∴sinOCA=∴∠OCA=
AO1?,AC2?.6殲滅難點訓(xùn)練
一、1.解析:如圖,設(shè)A1C1∩B1D1=O1,∵B1D1⊥A1O1,B1D1⊥AA1,∴B1D1⊥平面AA1O1,故平面AA1O1⊥AB1D1,交線為AO1,在面AA1O1內(nèi)過A1作A1H⊥AO1于H,則易知A1H長即是點A1到平面AB1D1的距離,在Rt△A1O1A中,A1O1=2,AO1=32,由A1O1·A1A=h·AO1,可得A1H=4.3
答案:C
2.解析:如圖,在l上任取一點P,過P分別在α、β內(nèi)作a′∥a,b′∥b,在a′上任取一點A,過A作AC⊥l,垂足為C,則AC⊥β,過C作CB⊥b′交b′于B,連AB,由三垂線定理知AB⊥b′,∴△APB為直角三角形,故∠APB為銳角.答案:C
二、3.解析:①是假命題,直線X、Y、Z位于正方體的三條共點棱時為反例,②③是真命題,④是假命題,平面X、Y、Z位于正方體的三個共點側(cè)面時為反例.答案:②③ 4.④
三、5.證明:(1)∵PA⊥底面ABCD,∴AD是PD在平面ABCD內(nèi)的射影,∵CD?平面ABCD且CD⊥AD,∴CD⊥PD.(2)取CD中點G,連EG、FG,∵E、F分別是AB、PC的中點,∴EG∥AD,F(xiàn)G∥PD ∴平面EFG∥平面PAD,故EF∥平面PAD
(3)解:當(dāng)平面PCD與平面ABCD成45°角時,直線EF⊥面PCD 證明:G為CD中點,則EG⊥CD,由(1)知FG⊥CD,故∠EGF為平面PCD與平面ABCD所成二面角的平面角.即∠EGF=45°,從而得∠ADP=45°,AD=AP
由Rt△PAE≌Rt△CBE,得PE=CE
又F是PC的中點,∴EF⊥PC,由CD⊥EG,CD⊥FG,得CD⊥平面EFG,CD⊥EF即EF⊥CD,故EF⊥平面PCD.6.(1)證明:
同理EF∥FG,∴EFGH是平行四邊形
∵A—BCD是正三棱錐,∴A在底面上的射影O是△BCD的中心,∴DO⊥BC,∴AD⊥BC,∴HG⊥EH,四邊形EFGH是矩形.(2)作CP⊥AD于P點,連結(jié)BP,∵AD⊥BC,∴AD⊥面BCP
∵HG∥AD,∴HG⊥面BCP,HG?面EFGH.面BCP⊥面EFGH,3a.27.(1)證明:連結(jié)EM、MF,∵M、E分別是正三棱柱的棱AB和AB1的中點,∴BB1∥ME,又BB1?平面EFM,∴BB1∥平面EFM.(2)證明:取BC的中點N,連結(jié)AN由正三棱柱得:AN⊥BC,又BF∶FC=1∶3,∴F是BN的中點,故MF∥AN,∴MF⊥BC,而BC⊥BB1,BB1∥ME.∴ME⊥BC,由于MF∩ME=M,∴BC⊥平面EFM,又EF平面EFM,∴BC⊥EF.(3)解:取B1C1的中點O,連結(jié)A1O知,A1O⊥面BCC1B1,由點O作B1D的垂線OQ,垂足為Q,連結(jié)A1Q,由三垂線定理,A1Q⊥B1D,故∠A1QD為二面角A1—B1D—C的平面在Rt△APC中,∠CAP=30°,AC=a,∴AP=角,易得∠A1QO=arctan15.8.(1)證明:連結(jié)A1C1、AC,AC和BD交于點O,連結(jié)C1O,∵四邊形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,BC=CD
又∵∠BCC1=∠DCC1,C1C是公共邊,∴△C1BC≌△C1DC,∴C1B=C1D ∵DO=OB,∴C1O⊥BD,但AC⊥BD,AC∩C1O=O ∴BD⊥平面AC1,又C1C?平面AC1,∴C1C⊥BD.(2)解:由(1)知AC⊥BD,C1O⊥BD,∴∠C1OC是二面角α—BD—β的平面角.在△C1BC中,BC=2,C1C==
333,∠BCC1=60°,∴C1B2=22+()2-2×2××cos60°22213.4∵∠OCB=30°,∴OB=
13,BC=1,C1O=,即C1O=C1C.2233,∴cosC1OC= 23CD=1時,平行六面CC1作C1H⊥OC,垂足為H,則H是OC中點且OH=(3)解:由(1)知BD⊥平面AC1,∵A1O?平面AC1,∴BD⊥A1C,當(dāng)體的六個面是全等的菱形,同理可證BC1⊥A1C,又∵BD∩BC1=B,∴A1C⊥平面C1BD.
第三篇:四年級數(shù)學(xué)《平行與垂直》教案設(shè)計
四年級數(shù)學(xué)《平行與垂直》教案設(shè)計
教學(xué)目標: 1.使學(xué)生通過探究活動知道在同一個平面內(nèi)兩條直線存在著相交、平行的位置關(guān)系,掌握平行、垂直的概念。2.能正確判斷在同一個平面內(nèi)兩線之間的關(guān)系。
3.通過合作交流,使學(xué)生獨立思考能力與合作精神得到和諧發(fā)展。
4.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的習(xí)慣,體會數(shù)學(xué)的應(yīng)用與美感,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,增強自信心。教學(xué)重難點:
在自主探索中,理解平行與垂直的概念。教學(xué)準備:課件、直尺、三角板。教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入
1.親愛的孩子們,你們最喜歡玩什么游戲?在玩游戲的時候,請你們注意觀察你扔出的筷子會是什么情形?開始吧。2.你們知道嗎?在這個游戲中存在著許多的數(shù)學(xué)知識?這節(jié)課,老師想和同學(xué)們一起來把他找出來,好嗎?
3.(課件出示)扔筷子的情境圖,讓學(xué)生找出哪種情形是在同一平面內(nèi)?
4.這節(jié)課,老師就和同學(xué)們一起來研究在同一平面內(nèi)兩條直線的位置關(guān)系。5.板書:在同一平面內(nèi)
二、新課講授 1.學(xué)生畫直線。
(1)請同學(xué)們拿出一張白紙,閉上眼睛想象一下,把白紙無限擴大。然后,出現(xiàn)一條直線,再出現(xiàn)另一條直線。好,請把眼睛睜開,把你剛想到的兩條直線畫在白紙上,只畫一種情況,開始吧。
(2)巡視學(xué)生畫直線情況,張貼不同情形于黑板。2.小組探索學(xué)習(xí)。
(1)同學(xué)們的想象力可真豐富,畫了這么多的情形。老師把這些作品編上號碼。(2)請四人小組討論一下,你們按什么標準把這些作品進行分類?怎樣分?(3)四人小組討論。
(4)學(xué)生匯報交流,并上臺嘗試分類。(5)板書:相交不相交
3.揭示“互相平行”的概念。
(1)請問你們對哪一號作品產(chǎn)生疑問?(2)(課件出示)你是怎樣知道的?
(3)小結(jié):這種看似相交,實際不相交的情形,在判斷的時候,要注意把它延長后再判斷。
(4)(課件出示)這種情形相交嗎?延長后,相交了嗎?(沒有)再延長,相交嗎?(沒有)無限延長,相交了嗎?(沒有)
(5)像這種情形,在數(shù)學(xué)中叫做什么?(6)板書:互相平行
(7)讓學(xué)生試著說出完整的概念。(課件出示)
(8)請同學(xué)們小聲地讀一讀,找出哪些是重點詞語?并想想有什么疑問需要跟大家研究一下。5.揭示“互相垂直”的概念。
(1)我們再來看看相交的情形,你們發(fā)現(xiàn)了什么?(課件出示)
(2)板書:成直角、不成直角
(3)哪些是成直角?哪些是不成直角?在黑板上進行分類。(4)成直角的這種情形在數(shù)學(xué)上叫做什么?(5)板書:互相垂直
(6)用完整的話說出來。(課件出示)
6.小結(jié):判斷兩條直線是否平行或垂直,必須滿足兩個條件。請說一說。
三、鞏固練習(xí)1.擺一擺。
(1)請先擺一根藍色的小棒,再擺一根綠色的小棒與藍色的小棒平行,然后再擺一根藍色的小棒與綠色的小棒平行,觀察一下兩根藍色的小棒,你發(fā)現(xiàn)了什么?(2)請先擺一根藍色的小棒,再擺一根綠色的小棒與藍色的小棒平行,然后再擺一根藍色的小棒與綠色的小棒垂直,觀察一下兩根藍色的小棒,你發(fā)現(xiàn)了什么? 2.找一找。
(1)在生活中,垂直與平行就在我們的身邊,來,我們一起到操場去找一找。(課件出示)
(2)孩子們,平時可要加強鍛煉身體,只有加強鍛煉身體,才能有強健的體魄。3.摘蘋果。(課件出示)4.判斷。(課件出示)
下面的說法對嗎?對的打“√”,錯的打“×”。(1)不相交的兩條直線叫平行線。()(2)如圖:直線a叫做垂線。()(3)如圖:直線b叫做平行線。()
5.分小組在教室中找出平行與垂直的例子,并記錄下來。四:課堂小結(jié)
提問:今天你有什么收獲?
小結(jié):通過剛才的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)知道了同一平面內(nèi)兩條直線間有兩種關(guān)系:一種是相交,一種是不相交。同一平面內(nèi),不相交的兩條直線叫做平行線,也可以說這兩條直線互相平行;如果兩條直線相交成直角,那么這兩條直線互相垂直。
板書設(shè)計:
在同一平面內(nèi)平行 垂直
第四篇:四年級數(shù)學(xué)平行與垂直教案
四年級數(shù)學(xué)教案—《垂直與平行》教學(xué)設(shè)計
【教學(xué)內(nèi)容】義務(wù)教育課程標準實驗教科書四年級上冊第64~65頁內(nèi)容
【教學(xué)目標】
1、使學(xué)生通過探究活動知道在同一個平面內(nèi)兩條直線存在著相交、平行的位置關(guān)系,掌握垂直、平行的概念。
2、能正確判斷在同一個平面內(nèi)兩線之間的關(guān)系。
3、通過合作交流,使學(xué)生獨立思考能力與合作精神得到和諧發(fā)展。
4、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的習(xí)慣,體會數(shù)學(xué)的應(yīng)用與美感,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣、增強自信心。
【教學(xué)重難點】
在自主探索中,理解垂直與平行的概念。
【教學(xué)準備】
課件、直尺、三角板
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新知。
`
1、親愛的孩子們,你們最喜歡玩什么游戲?在玩游戲的時候,請你們注意觀察你扔出的筷子會是什么情形?開始吧。
2、你們知道嗎?在這個游戲中存在著許多的數(shù)學(xué)知識?這節(jié)課,老師想和同學(xué)們一起來把他找出來,好嗎?
3、(課件出示)扔筷子的情境圖,讓學(xué)生找出哪種情形是在同一平面內(nèi)?
4、這節(jié)課,老師就和同學(xué)們一起來研究在同一平面內(nèi)兩條直線的位置關(guān)系。
5、板:在同一平面內(nèi)
二、動手實踐,感悟新知。
1、學(xué)生畫直線。
(1)請同學(xué)們拿出一張白紙,閉上眼睛想象一下,把白紙無限擴大。然后,出現(xiàn)一條直線,再出現(xiàn)另一條直線。好,請把眼睛睜開,把你剛想到的兩條直線畫在白紙上,只畫一種情況,開始吧。
(2)巡視學(xué)生畫直線情況,張貼不同情形于黑板。
2、小組探索學(xué)習(xí)。
(1)同學(xué)們的想象力可真豐富,畫了這么多的情形。老師把這些作品編上號碼。
(2)請四人小組討論一下,你們按什么標準把這些作品進行分類?怎樣分?
(3)四人小組討論。
(4)學(xué)生匯報交流,并上臺嘗試分類。
(5)板:相交不相交
3、揭示“互相平行”的概念。
(1)請問你們對哪一號作品產(chǎn)生疑問?
(2)(課件出示):你是怎樣知道的?
(3)小結(jié):這種看似相交,實際不相交的情形,在判斷的時候,要注意把它延長后再判斷。
(4)(課件出示):這種情形相交嗎?延長后,相交了嗎?(沒有)再延長,相
交嗎?(沒有)無限延長,相交了嗎?(沒有)
(5)象這種情形,在數(shù)學(xué)叫做什么?
(6)板:互相平行
(7)讓學(xué)生試著說出完整的概念。(課件出示)
(8)請同學(xué)們小聲地讀一讀,找出哪些是重點詞語?并想想有什么疑問需要跟大家研究一下。
4、練習(xí)。(課件出示)
判斷下面哪組直線互相平行?在下面的()里打在“√”。
()()()
5、揭示“互相垂直”的概念。
(1)我們再來看看相交的情形,你們發(fā)現(xiàn)了什么?(課件出示)
(2)板:成直角不成直角
(3)哪些是成直角?哪些是不成直角?在黑板進行分類。
(4)成直角的這種情形在數(shù)學(xué)上叫做什么?
(5)板:互相垂直
(6)用完整的話說出來。(課件出示)
6、練習(xí)。(課件出示)
判斷下面哪組直線互相平行?在下面的()里打在“√”。
()()()
7、小結(jié):判斷兩條直線是否平行或垂直,必須滿足兩個條件。請說一說。
8、出示課題。(垂直與平行)
三、聯(lián)系生活,鞏固新知。
1、擺一擺。
(1)請先擺一根藍色的小棒,再擺一根綠色的小棒與藍色的小棒平行,然后再擺一根藍色的小棒與綠色的小棒平行,觀察一下兩根藍色的小棒,你發(fā)現(xiàn)了什么?
(2)請先擺一根藍色的小棒,再擺一根綠色的小棒與藍色的小棒平行,然后再擺一根藍色的小棒與綠色的小棒垂直,觀察一下兩根藍色的小棒,你發(fā)現(xiàn)了什么?
2、找一找。
(1)在生活中,垂直與平行就在我們的身邊,來,我們一起到操場去找一找。(課件出示)
(2)孩子們,平時可要加強鍛煉身體,只有加強鍛煉身體,才能有強健的體魄。
3、摘蘋果。(課件出示)
4、判斷。(課件出示)
下面的說法對嗎?對的打“√”,錯的打“×”。
(1)不相交的兩條直線叫平行線。()
(2)┐如圖:直線A叫做垂線。()
(3)如圖:直線b叫做平行線。()
5、分小組在課室中找出平行與垂直的例子,并記錄下來。
四、回顧新知,總結(jié)交流。
1、現(xiàn)在我們一起回顧這節(jié)課所學(xué)過的內(nèi)容。(課件出示)
2、在這節(jié)課里,你知道了什么知識?請與大家分享一下你的收獲。
五、欣賞新知、拓展延伸。
1、生活中平行與垂直的現(xiàn)象隨處可見,它裝點著我們美麗的世界,請大家隨著音樂欣賞重直與平行為我們的生活帶來的美。(課件出示)
2、請畫出平行作品的同學(xué)先離開教室,再請畫出相交作品的同學(xué)離開
第五篇:數(shù)學(xué)試講教案《垂直與平行》
數(shù)學(xué)試講教案|《垂直與平行》
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一、教學(xué)目標 【知識與技能】
明晰同一平面兩條直線的兩種特殊位置關(guān)系:垂直、平行,初步認識垂線和平行線?!具^程與方法】
通過演示—觀察—操作—交流—驗證—解釋應(yīng)用的過程,發(fā)展空間觀念,滲透猜想與驗證的思想方法?!厩楦袘B(tài)度與價值觀】
體會數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,能對生活中簡單物體間位置關(guān)系和現(xiàn)象作出初步解釋,學(xué)生養(yǎng)成自主探究的良好學(xué)習(xí)方式。
二、教學(xué)重難點 【重點】
正確理解“同一平面”、“相交”、“互相平行”、“互相垂直”等概念,發(fā)展學(xué)生的空間想象能力?!倦y點】
相交現(xiàn)象的正確理解,尤其是對看似不相交而實際上是相交現(xiàn)象的理解。
三、教學(xué)過程(一)導(dǎo)入新課
請同學(xué)們觀察多媒體展示的體育器材雙杠、圓規(guī)等,我們可以把它們看成是兩條直線,這兩條直線有著這樣的位置關(guān)系呢? 設(shè)置懸念引發(fā)學(xué)生思考,從而揭示課題-垂直與平行。(二)生成新知 1.擺一擺:
老師事先為大家準備好的兩根小棒,請在桌面上擺一擺,看一下可以擺出幾種不同的位置關(guān)系。2.畫一畫:把一張白紙看作一個平面,將剛剛擺的幾種情形分別畫在白紙上。
3.分一分:小組討論將畫的圖形進行分類整理。教師收集學(xué)生的不同作品,分別展示在黑板上。4.說一說:學(xué)生匯報所展示圖形的分類理由。根據(jù)學(xué)生的分類,給出“相交”和“不相交”的區(qū)別。
1不相交:無論怎么延伸都不會相交,得出在同一平面內(nèi)不相交的兩條直線叫做平行線,也可以說這兩條直線互相平行。用手指比劃一下,弄清“同一平面”的含義,并用自己的語言說一說“互相平行”。
提問:兩根小棒互相平行,如果拿走其中一根小棒,只剩另一根小棒時,叫平行線嗎?讓學(xué)生更深入地理解“互相”的含義。
2相交:引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察另一類圖片,它們相交成了角,在這些相交的情況中,哪種最特殊?你是怎么知道的? 引導(dǎo)學(xué)生用三角板量一量驗證結(jié)論,發(fā)現(xiàn)有時候兩條直線相交成直角,從而引出“互相垂直”、“垂線”、“垂足”等數(shù)學(xué)概念。
(三)深化新知
師:大家思考一下平面內(nèi)的垂直關(guān)系與兩條直線所放置的方向有關(guān)嗎? 生:兩條直線是否互相垂直關(guān)鍵在與看它們相交所成的角是否為直角,與兩條直線放置的方向沒有關(guān)系。
師:大家注意平行的定義是從相交的對立面來定義的。有時候兩條直線的位置關(guān)系看上去并沒有相交,但是將其延長之后可以相交,這種情況不能定義為兩條直線互相平行,注意兩直線平行是指無論怎么延伸都不會相交。
(四)應(yīng)用新知 1.說一說
找出課程開始前出示的多媒體課件中,哪些是互相平行?哪些互相垂直?從而驗證開課時的設(shè)疑、猜想。2.找一找
生活中有哪些平行或垂直的例子。3.擺一擺
1把兩根小棒都擺成和第三根小棒平行,看一看這兩根小棒平行了嗎? 2把兩根小棒都擺成和第三根小棒垂直,這兩根小棒有什么關(guān)系? 4.看一看
下面的各組直線,哪組互相平行?哪組互相垂直?檢驗一下? 5.折一折
①把一張長方形紙折兩次,使三條折痕互相平行。②把一張正方形紙折兩次,使兩條折痕互相垂直。(五)課堂小結(jié)
師:今天收獲了哪些知識?能談?wù)勀愕氖斋@嗎?還有哪些疑問?課后完成做一做。
四、板書設(shè)計
五、教學(xué)反思
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