人教版高中数学必修二教案1
高中数学必修二教案6篇

高中数学必修二教案6篇高中数学必修二教案(精选篇1)教学目标1、知识与能力目标:理解掌握基本不等式,并能运用基本不等式解决一些简单的求最值问题;理解算数平均数与几何平均数的概念,学会构造条件使用基本不等式;培养学生探究能力以及分析问题解决问题的能力。
2、过程与方法目标:按照创设情景,提出问题→剖析归纳证明→几何解释→应用(最值的求法、实际问题的解决)的过程呈现。
启动观察、分析、归纳、总结、抽象概括等思维活动,培养学生的思维能力,体会数学概念的学习方法,通过运用多媒体的教学手段,引领学生主动探索基本不等式性质,体会学习数学规律的方法,体验成功的乐趣。
3、情感与态度目标:通过问题情境的设置,使学生认识到数学是从实际中来,培养学生用数学的眼光看世界,通过数学思维认知世界,从而培养学生善于思考、勤于动手的良好品质。
教学重难点1、基本不等式成立时的三个限制条件(简称一正、二定、三相等);2、利用基本不等式求解实际问题中的.最大值和最小值。
教学过程一、创设情景,提出问题;设计意图:数学教育必须基于学生的“数学现实”,现实情境问题是数学教学的平台,数学教师的任务之一就是帮助学生构造数学现实,并在此基础上发展他们的数学现实.基于此,设置如下情境:上图是在北京召开的第24届国际数学家大会的会标,会标是根据中国古代数学家赵爽的弦图设计的,颜色的明暗使它看上去像一个风车,代表中国人民热情好客。
[问]你能在这个图中找出一些相等关系或不等关系吗本背景意图在于利用图中相关面积间存在的数量关系,抽象出不等式在此基础上,引导学生认识基本不等式。
三、理解升华:1、文字语言叙述:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数。
2、联想数列的知识理解基本不等式已知a,b是正数,A是a,b的等差中项,G是a,b的正的等比中项,A与G有无确定的大小关系两个正数的等差中项不小于它们正的等比中项。
3、符号语言叙述:4、探究基本不等式证明方法:[问]如何证明基本不等式(意图在于引领学生从感性认识基本不等式到理性证明,实现从感性认识到理性认识的升华,前面是从几何图形中的面积关系获得不等式的,下面用代数的思想,利用不等式的性质直接推导这个不等式。
人教版高中数学必修二教案

人教版高中数学必修二教案篇一:人教版高中数学必修2教案讲义1:空间几何体一、教学要求:通过实物模型,观察大量的空间图形,认识柱体、锥体、台体、球体及简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.二、教学重点:让学生感受大量空间实物及模型,概括出柱体、锥体、台体、球体的结构特征.三、教学难点:柱、锥、台、球的结构特征的概括.四、教学过程:(一)、新课导入:1. 导入:进入高中,在必修②的第一、二章中,将继续深入研究一些空间几何图形,即学习立体几何,注意学习方法:直观感知、操作确认、思维辩证、度量计算.(二)、讲授新课:1. 教学棱柱、棱锥的结构特征:①、讨论:给一个长方体模型,经过上、下两个底面用刀垂直切,得到的几何体有哪些公共特征?把这些几何体用水平力推斜后,仍然有哪些公共特征?②、定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫棱柱. → 列举生活中的棱柱实例(三棱镜、方砖、六角螺帽).结合图形认识:底面、侧面、侧棱、顶点、高、对角面、对角线.③、分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等.表示:棱柱ABCDE-A’B’C’D’E’④、讨论:埃及金字塔具有什么几何特征?⑤、定义:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫棱锥.结合图形认识:底面、侧面、侧棱、顶点、高. → 讨论:棱锥如何分类及表示?⑥、讨论:棱柱、棱锥分别具有一些什么几何性质?有什么共同的性质?★棱柱:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形★棱锥:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方.2. 教学圆柱、圆锥的结构特征:① 讨论:圆柱、圆锥如何形成?② 定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体叫圆柱;以直角三角形的一条直角边为旋转轴,其余两边旋转所成的曲面所围成的几何体叫圆锥.→结合图形认识:底面、轴、侧面、母线、高. → 表示方法③ 讨论:棱柱与圆柱、棱柱与棱锥的共同特征?→ 柱体、锥体.④ 观察书P2若干图形,找出相应几何体;三、巩固练习:1. 已知圆锥的轴截面等腰三角形的腰长为 5cm,,面积为12cm,求圆锥的底面半径.2.已知圆柱的底面半径为3cm,,轴截面面积为24cm,求圆柱的母线长.3.正四棱锥的底面积为46cm,侧面等腰三角形面积为6cm,求正四棱锥侧棱.(四)、教学棱台与圆台的结构特征:① 讨论:用一个平行于底面的平面去截柱体和锥体,所得几何体有何特征?② 定义:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分叫做棱台;用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分叫做圆台.结合图形认识:上下底面、侧面、侧棱(母线)、顶点、高.讨论:棱台的分类及表示?圆台的表示?圆台可如何旋转而得?③ 讨论:棱台、圆台分别具有一些什么几何性质? 22★ 棱台:两底面所在平面互相平行;两底面是对应边互相平行的相似多边形;侧面是梯形;侧棱的延长线相交于一点.★ 圆台:两底面是两个半径不同的圆;轴截面是等腰梯形;任意两条母线的延长线交于一点;母线长都相等.④ 讨论:棱、圆与柱、锥、台的组合得到6个几何体. 棱台与棱柱、棱锥有什么关系?圆台与圆柱、圆锥有什么关系?(以台体的上底面变化为线索)2.教学球体的结构特征:① 定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体,叫球体.结合图形认识:球心、半径、直径.→ 球的表示.② 讨论:球有一些什么几何性质?③ 讨论:球与圆柱、圆锥、圆台有何关系?(旋转体)棱台与棱柱、棱锥有什么共性?(多面体)3. 教学简单组合体的结构特征:① 讨论:矿泉水塑料瓶由哪些几何体构成?灯管呢?② 定义:由柱、锥、台、球等几何结构特征组合的几何体叫简单组合体.4. 练习:圆锥底面半径为1cmcm,其中有一个内接正方体,求这个内接正方体的棱长. (补充平行线分线段成比例定理)(五)、巩固练习:1. 已知长方体的长、宽、高之比为4∶3∶12,对角线长为26cm, 则长、宽、高分别为多少?2. 棱台的上、下底面积分别是25和81,高为4,求截得这棱台的原棱锥的高3. 若棱长均相等的三棱锥叫正四面体,求棱长为a的正四面体的高.★例题:用一个平行于圆锥底面的平面去截这个圆锥,截得的圆台的上、下底面的半径的比是1:4,截去的圆锥的母线长为3厘米,求此圆台的母线之长。
高中必修二数学全册教案

高中必修二数学全册教案
第一节:直线和平面的方程
教学目标:学生能够理解和应用直线和平面的方程。
教学重点:直线和平面的一般方程、截距式方程、点斜式方程、交点坐标、平面的截距式方程。
教学难点:平面的一般方程的推导。
教学过程:
1.引入直线和平面的方程。
通过实际例子引导学生了解直线和平面的一般方程。
2.介绍直线的方程。
讲解直线的截距式方程和点斜式方程,并通过例题演示如何转换。
3.介绍平面的方程。
学习平面的一般方程和截距式方程,并讲解如何根据平面上的点和法向量来确定平面的方程。
4.练习。
让学生进行练习,巩固直线和平面的方程的知识。
5.总结。
总结本节课的重点内容,并提醒学生注意要点。
教学资源:教材、黑板、彩色粉笔、习题册。
课后作业:完成课后习题,练习直线和平面的方程,并思考如何应用到实际生活中。
扩展阅读:了解不同方程的应用领域,并与实际生活进行联系。
人教版高中数学必修二全套教案

人教版高中数学必修二全套教案
本文档包含了人教版高中数学必修二全套教案,以下是各个章节的概要:
第一章矩阵与行列式
- 第一节二阶与三阶行列式
- 第二节行列式的性质与应用
- 第三节矩阵的概念与运算
- 第四节线性方程组的解与解集
第二章二次函数与一元二次方程
- 第一节二次函数及其图像
- 第二节二次函数的性质与图像的应用
- 第三节一元二次方程的解法
- 第四节一元二次方程的应用
第三章三角函数与解三角形
- 第一节各象限角的三角函数
- 第二节倍角、半角与合角公式
- 第三节解三角形
第四章概率与统计
- 第一节事件与概率
- 第二节条件概率与分组统计
- 第三节随机事件的数量表达与独立性- 第四节随机事件的相互关系
第五章推理与证明
- 第一节数学归纳法
- 第二节常见数学问题的证明方法
- 第三节直角三角形的判定定理
第六章平面向量
- 第一节平面向量的概念与运算
- 第二节向量的线性运算与共线问题- 第三节三角形与平面向量
第七章立体几何
- 第一节立体几何的基本概念
- 第二节球面与球台
- 第三节圆锥曲线与锥体
第八章三角恒等变换与解三角恒等式
- 第一节三角恒等变换及其证明
- 第二节三角方程的解法与平面解的应用
以上是人教版高中数学必修二全套教案的章节概要,具体内容请参考教材。
人教课标版高中数学必修二《空间中直线与直线之间的位置关系(第1课时)》教案(1)-新版

2.1.2 空间直线与直线之间的位置关系(一)一、教学目标(一)核心素养增强动态意识,培养观察、对比、分析的思维,通过平移转化渗透数学中的化归及辩证唯物主义思想.(二)学习目标1.正确理解异面直线的定义;2.会判断空间两条直线的位置关系;3.掌握平行公理及空间等角定理的内容和应用;4.会求异面直线所成角的大小.(三)学习重点1.异面直线的判定.2.求异面直线所成角的大小.(四)学习难点1.异面直线的判定.2.求异面直线所成角的大小.二、教学设计(一)课前设计1.预习任务(预习教材第44至47页,找出疑惑之处)2.预习自测问题1:下列说法正确的个数是()(1)某平面内的一条直线和与这个平面平行的直线是异面直线.(2)空间中没有公共点的两条直线是异面直线.(3)若两条直线和第三条直线所成的角相等则这两条直线必平行.(4)若一条直线垂直于两条平行直线中的一条,则它一定与另一条直线垂直.A.1个B.2个C.3个D.4个解析:(1)中两直线可能平行,也可能异面,故(1)不正确;(2)中两直线可能平行,故(2)不正确;(3)中两直线可能相交,也可能异面,故(3)不正确;由异面直线所成角定义知(4)正确.【答案】A问题2:如图所示,已知正方体1111D C B A ABCD 中,F E ,分别是1,AA AD 的中点.(1)直线1AB 和1CC 所成的角为 ;(2)直线1AB 和EF 所成的角为 .解析:(1)因为BB 1∥CC 1,所以∠AB 1B 即为异面直线AB 1与CC 1所成的角, ∠AB 1B=45°.(2)连接B 1C,易得EF ∥B 1C,所以∠AB 1C 即为直线AB 1和EF 所成的角. 连接AC,则△AB 1C 为正三角形,所以∠AB 1C=60°.【答案】(1) 45(2)60(二)课堂设计1.知识回顾复习1:平面的特点是______、_______、_______.【答案】平的;平面是可以无限延展的;平面没有厚薄之分.复习2:平面性质(三公理)公理1___________________________________;公理2___________________________________;公理3___________________________________.【答案】公理 1 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内.公理2 过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面.公理3 如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线.2.问题探究探究1:异面直线及直线间的位置关系问题:平面内两条直线要么平行要么相交(重合不考虑),空间两条直线呢?观察:如图在长方体中,直线A B'与CC'的位置关系如何?结论:直线A B'与CC'既不相交,也不平行.新知1:像直线A B'与CC'这样不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线(skew lines).试试:请在上图的长方体中,再找出3对异面直线.问题:作图时,怎样才能表示两条直线是异面的?新知2:异面直线的画法有如下几种(,a b异面):试试:请你归纳出空间直线的位置关系.探究2:平行公理及空间等角定理问题:平面内若两条直线都和第三条直线平行,则这两条直线互相平行,空间是否有类似规律?观察:如图2-1,在长方体中,直线C D''∥A B'',AB∥A B'',那么直线AB与C D''平行吗?图2-1新知3:公理4 (平行公理)平行于同一条直线的两条直线互相平行.问题:平面上,如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,则这两个角相等或者互补,空间是否有类似结论?观察:在图2-1中,ADC ∠与A D C '''∠,ADC ∠与A B C '''∠的两边分别对应平行,这两组角的大小关系如何?新知4:定理 空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补. 探究3:异面直线所成的角已知异面直线b a ,,经过空间中任一点O 作直线a ' ∥a ,b ' ∥b ,把a ' 与b ' 所成的锐角(或直角)叫异面直线a 与b 所成的角(夹角). 范围:]2,0(πθ∈.思考:两条异面直线所成角的大小是否随空间任意点O 位置的不同而改变? 点O 可任选,一般取特殊位置,如线段的中点或端点.●活动② 互动交流,初步实践若c b a 、、是空间3条直线,a ∥b ,a 与c 相交,则b 与c 的位置关系是( )A .异面B .相交C .平行D .异面或相交【知识点】直线的位置关系.【数学思想】数形结合与分类讨论的思想.【解题过程】若b 与c 平行,因为a ∥b ,所以a 与c 平行与已知条件矛盾,容易画出异面或相交的情形.【思路点拨】通过直观的模型解决问题.【答案】D●活动③ 巩固基础,检查反馈【设计意图】巩固检查对异面直线的理解与认识.例1 如下图所示正方体1111D C B A ABCD -中,N M ,分别是1111,C B B A 的中点.问:(1)AM 和CN 是否是异面直线?说明理由.(2)B D 1和1CC 是否是异面直线?说明理由.【知识点】异面直线的判定.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】(1)不是异面直线.理由:N M 、 分别是1111C B B A 、的中点. ∴11C A MN ∥又∵11ACC A 为平行四边形.∴AC ∥11C A ,得到MN ∥AC ,∴AM 和CN 不是异面直线.(2)是异面直线.证明如下:假设B D 1和1CC 在同一个平面1DCC 内,则1DCC B ∈,1DCC C ∈D CC BC 1⊂∴,D D CC B 11∈∴,这与1111D C B A ABCD -是正方体相矛盾. ∴假设不成立,故B D 1和1CC 是异面直线.【思路点拨】利用定义与反证法.【答案】已证.同类训练 如图是一个正方体的展开图,如果将它还原为正方体,那么GH EF CD AB ,,,这四条线段所在的直线是异面直线的有 对.【知识点】异面直线的判定.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】如图:AB 与CD ,AB 与GH ,EF 与GH【思路点拨】平面与空间的相互转化.【答案】3对●活动④ 强化提升,灵活应用例 2 如图,在三棱锥BCD A -中,G F E 、、分别是AD BC AB 、、的中点, 120=∠GEF ,则BD 和AC 所成角的度数为 .【知识点】异面直线成的角.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】依题意知,EG ∥BD,EF ∥AC,所以∠GEF 所成的角或其补角即为异面直线AC 与BD 所成的角,又∠GEF=120°,所以异面直线BD 与AC 所成的角为60°.【思路点拨】通过平行线找到成的角.【答案】 60小结:求异面直线所成的角一般要有四个步骤:(1)作图:作出所求的角及题中涉及的有关图形等;(2)证明:证明所给图形是符合题设要求的;(3)计算:一般是利用解三角形计算得出结果.(4)结论.简记为“作(或找)——证——算——答”.同类训练 在正方体1111ABCD A B C D 中,H G F E ,,,分别为1111,,,C B BB AB AA 的中点,则异面直线EF 与GH 所成的角等于________.【知识点】异面直线成的角.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】连接1A B 、1BC 、11A C ,由于EF ∥A 1B ,GH ∥BC 1,所以A 1B 与BC 1所成的角即为EF 与GH 所成的角,由于△A 1BC 1为正三角形,所以A 1B 与BC 1所成的角为 60,即异面直线EF 与GH 所成的角为 60.【思路点拨】通过平行线找到成的角.【答案】 60例3.空间四边形ABCD 中,H G F E 、、、分别是DA CD BC AB 、、、的中点, 求证:四边形EFGH 是平行四边形.【知识点】平行公理的应用.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】连接BD ,因为EH 是三角形ABD 的中位线,所以EH ∥BD ,且BD EH 21=;同理FG ∥BD ,且BD FG 21=;所以EH ∥FG ,且EH FG =,所以四边形EFGH 为平行四边形.【思路点拨】通过平行公理产生边与边的关系.【答案】已证.探究:如果再加上条件BD AC =,那么四边形EFGH 是什么图形?(菱形) 拓展:若BD AC ⊥,则四边形EFGH 又是什么图形?(矩形)3.课堂总结知识梳理(1)异面直线的定义、夹角的定义及求法.(2)空间直线的位置关系.(3)平行公理及空间等角定理.重难点归纳(1)空间直线的位置关系判定.(2)平行公理及空间等角定理.(3)求异面直线所成角的大小.(三)课后作业基础型 自主突破1.下列四个命题中错误的是( )A .若直线a 、b 互相平行,则直线a 、b 可以确定一个平面B .若四点不共面,则这四点中任意三点都不共线C .若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线D .两条异面直线不可能垂直于同一个平面【知识点】平行、共线、异面直线等相关命题判断.【数学思想】分类讨论的思想.【解题过程】若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线或是平行直线.显然答案C 中的命题错误.故选C .【思路点拨】根据直线的基本位置关系进行判断.【答案】C2.在正方体1111D C B A ABCD -中,B A 1与C B 1所在直线所成角的大小是( )A .30︒B .45︒C .60︒D .90︒【知识点】异面直线所成的角.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】连接1D C ,则11A B D C ,连接11B D ,易证11B CD ∠就是B A 1与C B 1所在直线所成角,由于11B CD 是等边三角形,因此1160B CD ∠=︒,故选C.【思路点拨】根据异面直线所成的角定义找到这个平面角.【答案】C3. c b a ,,是空间中的三条直线,下面给出四个命题:①若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ;②若a与b相交,b与c相交,则a与c相交;③若a⊂平面α,b⊂平面β,则a、b一定是异面直线;④若a、b与c成等角,则a∥b.上述命题中正确的命题是(只填序号).【知识点】点线面的位置关系.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】①中,由公理4知,正确;②中,a与c可相交、可平行、可异面,错误;③中,a、b可能平行、相交、异面,故错;④中,a、b可能平行、相交、异面,故错. 【思路点拨】找模型,数形结合.【答案】①4.如图是正方体的平面展开图,在这个正方体中,①BM与ED平行;②CN与BE是异面直线;60角;③CN与BM成④DM与BN是异面直线.以上四个命题中,正确命题的序号是()A.①②③B.②④C.③④D.②③④【知识点】异面直线的判定与所成的角.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】由题意画出正方体的图形如图:显然①②不正确;③CN与BM成60°角,即∠ANC=60°,正确;④正确,故选C.【思路点拨】平面图形还原为空间图形.【答案】C5.如图,已知正方体D C B A ABCD ''''-.(1)哪些棱所在直线与直线A B '是异面直线?(2)直线A B '和C C '的夹角是多少?(3)哪些棱所在直线与直线A A '垂直?【知识点】异面直线的基本知识.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】(1)由异面直线的定义可知,棱AD 、DC 、CC'、DD'、D'C 、'B'C'所在直线分别与BA'是异面直线.(2)由BB'∥CC'可知,∠B'BA'是异面直线BA'和CC'的夹角,∠B'BA'=45°,所以直线BA'和CC'的夹角为45°.(3)直线A D D C C B B A DA CD BC AB ''''''''、、、、、、、分别与直线AA'垂直.【思路点拨】根据异面直线所成的基本知识与方法.【答案】(1)C B C D D D C C DC AD ''''''、、、、、;(2)45;(3)A D D C C B B A DA CD BC AB ''''''''、、、、、、、. 能力型 师生共研6.已知三棱锥BCD A -中,CD AB =,且直线AB 与CD 成60角,点N M ,分别是AD BC ,的中点,求直线AB 和MN 所成的角.【知识点】异面直线所成的角.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】如图,取AC 的中点P ,连接PM ,PN ,因为点M ,N 分别是BC ,AD 的中点,所以PM ∥AB ,且PM =12AB ;PN ∥CD ,且PN =12CD ,所以∠MPN (或其补角)为AB 与CD 所成的角.所以∠PMN (或其补角)为AB 与MN 所成的角.因为直线AB 与CD 成60°角,所以∠MPN =60°或∠MPN =120°.又因为AB =CD ,所以PM =PN.①若∠MPN =60°,则△PMN 是等边三角形,所以∠PMN =60°,即AB 与MN 所成的角为60°.②若∠MPN =120°,则易知△PMN 是等腰三角形.所以∠PMN =30°,即AB 与MN 所成的角为30°.综上可知:AB 与MN 所成角为60°或30°.【思路点拨】根据异面直线所成的角定义找到这个平面角.【答案】 60或30.探究型 多维突破7.如下图所示,点S R Q P 、、、分别在正方体的4条棱上,且是所在棱的中点,则直线PQ 与RS 是异面直线的一个图是________.【知识点】平行、共线、异面直线等相关命题判断.【数学思想】分类讨论与数形结合的思想.【解题过程】显然①②平行,④相交,③异面.【思路点拨】根据直线的基本位置关系进行判断.【答案】③自助餐1.如下图所示是一个正方体的平面展开图,则在正方体中,AB与CD的位置关系为( )A.相交B.平行C.异面而且垂直D.异面但不垂直【知识点】直线的位置关系.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】平面图形还原为空间图形,容易观察得出选D.【思路点拨】平面图形还原为空间图形.【答案】D2.下列命题:①如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等;②如果两条相交直线和另两条直线分别平行,那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等;③如果一个角的两边和另一个角的两边分别垂直,那么这两个角相等或互补;④如果两条直线同时平行于第三条直线,那么这两条直线互相平行.其中正确的结论有( )A.1个B.2个C.3个D.4个【知识点】等角定理,公理4的理解与应用.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】由等角定理知道①错误,②③正确;由公理4知道④正确,选C. 【思路点拨】找点线面的关系.【答案】C3.已知正方体1111D C B A ABCD -中,E 为11D C 的中点,则异面直线AE 与11B A 所成的角的余弦值为________.【知识点】异面直线成的角.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】显然1AED ∠为异面直线AE 与11B A 所成的角(或补角),容易求得余弦值为31. 【思路点拨】先找,后证,最后算. 【答案】31 4.在正方体1111D C B A ABCD -中,F E ,分别是11,BC AB 的中点,则以下结论:①EF 与1CC 垂直;②EF 与BD 垂直;③EF 与11C A 异面;④EF 与1AD 异面,其中不成立的序号是________.【知识点】直线的位置关系.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】连结A 1B ,在△A 1BC 1中,EF ∥A 1C 1,所以①,②,④正确,③错.【思路点拨】找点线面的关系.【答案】③5.在三棱锥A BCD -中,2==BC AD ,F E 、分别是CD AB 、的中点,2=EF ,则异面直线AD 与BC 所成的角为________.【知识点】异面直线所成角.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】取AC 中点P ,连接PF PE 、.则ABC ∆中,PE ∥BC 且121==BC PE ,ACD ∆中,PF ∥AD 且121==AD PF ,所以EPF ∠为所求.EPF ∆中,2,1===EF PF PE ,所以︒=∠90EPF .【思路点拨】先找,后证,最后算.【答案】︒906.正方体1111D C B A ABCD -中.(1)求AC 与D A 1所成角的大小;(2)若F E 、分别为AD AB 、的中点,求11C A 与EF 所成角的大小.【知识点】异面直线所成角.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】(1)如图所示,连接B 1C ,由ABCD -A 1B 1C 1D 1是正方体,易知A 1D ∥B 1C ,从而B 1C 与AC 所成的角就是AC 与A 1D 所成的角. ∵AB 1=AC =B 1C ,∴∠B 1CA =60°.即A 1D 与AC 所成的角为60°.(2)如图所示,连接AC 、BD ,在正方体1111D C B A ABCD -中,AC ⊥BD ,AC ∥A 1C 1,∵E 、F 分别为AB 、AD 的中点,∴EF ∥BD ,∴EF ⊥AC . ∴EF ⊥A 1C 1. 即A 1C 1与EF 所成的角为90°.【思路点拨】先找,后证,最后算.【答案】(1)︒60;(2) 907.长方体1111D C B A ABCD -中,21==AB AA ,1=AD ,求异面直线11C A 与1BD 所成角的余弦值.【知识点】异面直线所成的角.【数学思想】数形结合的思想.【解题过程】设11C A 与11D B 交于O ,取1BB 中点E ,连接OE , 因为OE //B D 1,所以OE C 1∠或其补角就是异面直线11C A 与1BD 所成的角或其补角.在OE C 1∆中,11112OC A C ==,11322OE BD ===,1C E ===,所以2221111cos 2OC OE C E C OE OC OE +-∠===⋅,所以异面直线11C A 与1BD 所成的角的余弦值为55.【思路点拨】根据异面直线所成的角定义找到这个平面角. 【答案】55。
高中人教版数学必修二教案

高中人教版数学必修二教案
第一课时:直线与圆的位置关系
一、教学目标:
1. 知识与技能:掌握直线与圆的位置关系,能够解决相关问题。
2. 过程与方法:通过讲解、示范、练习等方式,培养学生的逻辑思维和解题能力。
3. 情感态度与价值观:激发学生对数学的兴趣,培养学生的数学思维能力。
二、教学重难点:
1. 重点:直线与圆的位置关系。
2. 难点:如何判断直线与圆的位置关系,如何运用相关知识解决实际问题。
三、教学过程:
1. 导入新知:通过引入一个实际问题,让学生思考直线与圆的位置关系。
2. 教学内容:讲解直线与圆的位置关系的相关概念和判断方法。
3. 案例分析:结合具体案例,让学生运用所学知识解决问题。
4. 小结归纳:总结本节课的重点内容,强化学生的学习效果。
四、课堂练习:
1. 练习题:判断直线与圆的位置关系,并解决相关题目。
2. 作业布置:布置相关练习题,巩固学生的学习成果。
五、教学反思:
本节课通过引入实际问题和案例分析的方式,让学生更加深入理解直线与圆的位置关系,提高他们的解题能力和运用知识的能力。
在今后的教学中,可以多结合实际问题,引导学生灵活运用所学知识解决问题,更好地掌握数学知识。
人教版高中数学必修二全册优质教案【可下载打印】

人教版高中数学必修二全册优质教案【可打印】一、教学内容本节课,我们将深入探讨人教版高中数学必修二第二章《函数、方程与不等式》2.3节“一元二次方程解法”。
具体内容涉及一元二次方程标准形式、求解方法,包括直接开平方法、配方法、公式法以及它们适用范围和优缺点。
二、教学目标通过本节课学习,学生应能够:1. 理解一元二次方程基本概念,掌握其标准形式。
2. 运用直接开平方法、配方法和公式法求解一元二次方程。
3. 分析各种解法适用条件,并比较它们优缺点。
4. 解决实际问题中涉及一元二次方程。
三、教学难点与重点重点:一元二次方程求解方法及其实际应用。
难点:配方法运用及其理解,一元二次方程根判别式理解和应用。
四、教具与学具准备1. 教具:PPT展示求解过程,板书重要步骤。
2. 学具:学生每人一份练习纸,包含随堂练习题目。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过一个简单实际情景,如“一个正方形对角线比边长多2,求边长”,引导学生发现其中一元二次方程问题。
2. 新课导入:回顾一元二次方程基本概念,引导学生发现解一元二次方程必要性。
3. 例题讲解:a. 直接开平方法:以方程x^2 = 4为例,讲解求解步骤。
b. 配方法:以方程x^2 5x + 6 = 0为例,详细演示配方法过程。
c. 公式法:依据一元二次方程ax^2 + bx + c = 0,推导求解公式,并以具体方程为例讲解。
4. 随堂练习:发放练习纸,学生独立完成三道不同类型题目,教师巡回指导。
六、板书设计1. 一元二次方程标准形式。
2. 直接开平方法、配方法和公式法求解步骤。
3. 不同解法适用条件对比。
七、作业设计1. 作业题目:a. 求解方程x^2 3x 4 = 0。
b. 如果一个一元二次方程两个根和是6,它们乘积是15,求这个方程。
c. 实际问题:一块矩形场地长比宽多3米,面积是18平方米,求场地长度和宽度。
答案:a. x1 = 4, x2 = 1。
b. x^2 + 6x 15 = 0。
新人教版高中数学必修第二册《空间直线、平面的垂直》教案

空间直线、平面的垂直【第一课时】【教学目标】1.会用两条异面直线所成角的定义,找出或作出异面直线所成的角,会在三角形中求简单的异面直线所成的角2.理解并掌握直线与平面垂直的定义,明确定义中“任意”两字的重要性3.掌握直线与平面垂直的判定定理,并能解决有关线面垂直的问题【教学重难点】1.异面直线所成的角2.直线与平面垂直的定义3.直线与平面垂直的判定定理【核心素养】1.直观想象、逻辑推理、数学运算2.直观想象【教学过程】一、问题导入预习教材内容,思考以下问题:1.异面直线所成的角的定义是什么?2.异面直线所成的角的范围是什么?3.异面直线垂直的定理是什么?4.直线与平面垂直的定义是什么?5.直线与平面垂直的判定定理是什么?二、基础知识1.异面直线所成的角(1)定义:已知两条异面直线a,b,经过空间任一点O分别作直线a′∥a,b′∥b,把直线a′与b′所成的角叫做异面直线a与b所成的角(或夹角).(2)垂直:如果两条异面直线所成的角是直角,就说这两条异面直线互相垂直.直线a与直线b垂直,记作a⊥b.(3)范围:设θ为异面直线a与b所成的角,则0°<θ≤90°.[名师点拨]当两条直线a ,b 相互平行时,规定它们所成的角为0°.所以空间两条直线所成角α的取值范围是0°≤α≤90°.注意与异面直线所成的角的范围的区别.2.直线与平面垂直定义一般地,如果直线l 与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l 与平面α互相垂直记法l ⊥α有关概念直线l 叫做平面α的垂线,平面α叫做直线l 的垂面.它们唯一的公共点P叫做垂足图示及画法画直线与平面垂直时,通常把直线画成与表示平面的平行四边形的一边垂直名师点拨(1)直线与平面垂直是直线与平面相交的特殊情形.(2)注意定义中“任意一条直线”与“所有直线”等同但不可说成“无数条直线”.3.直线与平面垂直的判定定理文字语言如果一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直,那么该直线与此平面垂直图形语言符号语言l ⊥a ,l ⊥b ,a ⊂α,b ⊂α,a ∩b =P ⇒l ⊥α名师点拨判定定理条件中的“两条相交直线”是关键性词语,此处强调“相交”,若两条直线平行,则直线与平面不一定垂直.三、合作探究异面直线所成的角如图,在正方体ABCD EFGH 中,O 为侧面ADHE 的中心.求:(1)BE 与CG 所成的角;(2)FO 与BD 所成的角.【解】(1)如图,因为CG ∥BF .所以∠EBF (或其补角)为异面直线BE 与CG 所成的角,又在△BEF 中,∠EBF =45°,所以BE 与CG 所成的角为45°.(2)连接FH ,因为HD ∥EA ,EA ∥FB ,所以HD ∥FB ,又HD =FB ,所以四边形HFBD 为平行四边形.所以HF ∥BD ,所以∠HFO (或其补角)为异面直线FO 与BD 所成的角.连接HA ,AF ,易得FH =HA =AF ,所以△AFH 为等边三角形,又知O 为AH 的中点,所以∠HFO =30°,即FO 与BD 所成的角为30°.1.[变条件]在本例正方体中,若P 是平面EFGH 的中心,其他条件不变,求OP 和CD 所成的角.解:连接EG ,HF ,则P 为HF 的中点,连接AF ,AH ,OP ∥AF ,又CD ∥AB ,所以∠BAF (或其补角)为异面直线OP 与CD 所成的角,由于△ABF 是等腰直角三角形,所以∠BAF =45°,故OP 与CD 所成的角为45°.2.[变条件]在本例正方体中,若M ,N 分别是BF ,CG 的中点,且AG 和BN 所成的角为39.2°,求AM 和BN 所成的角.解:连接MG ,因为BCGF 是正方形,所以BF═∥ CG ,因为M ,N 分别是BF ,CG 的中点,所以BM ═∥ NG ,所以四边形BNGM 是平行四边形,所以BN ∥MG ,所以∠AGM (或其补角)是异面直线AG 和BN 所成的角,∠AMG (或其补角)是异面直线AM和BN所成的角,因为AM=MG,所以∠AGM=∠MAG=39.2°,所以∠AMG=101.6°,所以AM和BN所成的角为78.4°.[规律方法]求异面直线所成的角的步骤(1)找出(或作出)适合题设的角——用平移法,遇题设中有中点,常考虑中位线;若异面直线依附于某几何体,且对异面直线平移有困难时,可利用该几何体的特殊点,使异面直线转化为相交直线.(2)求——转化为求一个三角形的内角,通过解三角形,求出所找的角.(3)结论——设由(2)所求得的角的大小为θ.若0°<θ≤90°,则θ为所求;若90°<θ<180°,则180°-θ为所求.[提醒]求异面直线所成的角,通常把异面直线平移到同一个三角形中去,通过解三角形求得,但要注意异面直线所成的角θ的范围是0°<θ≤90°.直线与平面垂直的定义(1)直线l⊥平面α,直线m⊂α,则l与m不可能()A.平行.相交C.异面.垂直(2)设l,m是两条不同的直线,α是一个平面,则下列命题正确的是()A.若l⊥m,m⊂α,则l⊥αB.若l⊥α,l∥m,则m⊥αC.若l∥α,m⊂α,则l∥m D.若l∥α,m∥α,则l∥m【解析】(1)因为直线l⊥平面α,所以l与α相交.又因为m⊂α,所以l与m相交或异面.由直线与平面垂直的定义,可知l⊥m.故l与m不可能平行.(2)对于A,直线l⊥m,m并不代表平面α内任意一条直线,所以不能判定线面垂直;对于B,因为l⊥α,则l垂直于α内任意一条直线,又l∥m,由异面直线所成角的定义知,m与平面α内任意一条直线所成的角都是90°,即m⊥α,故B正确;对于C,也有可能是l,m异面;对于D,l,m还可能相交或异面.【答案】(1)A(2)B[规律方法]对线面垂直定义的理解(1)直线和平面垂直的定义是描述性定义,对直线的任意性要注意理解.实际上,“任何一条”与“所有”表达相同的含义.当直线与平面垂直时,该直线就垂直于这个平面内的任何直线.由此可知,如果一条直线与一个平面内的一条直线不垂直,那么这条直线就一定不与这个平面垂直.(2)由定义可得线面垂直⇒线线垂直,即若a⊥α,b⊂α,则a⊥b.直线与平面垂直的判定如图,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为矩形,AE⊥PB于点E,AF⊥PC于点F.(1)求证:PC⊥平面AEF;(2)设平面AEF交PD于点G,求证:AG⊥PD.【证明】(1)因为PA⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,所以PA⊥BC.又AB⊥BC,PA∩AB=A,所以BC⊥平面PAB,AE⊂平面PAB,所以AE⊥BC.又AE⊥PB,PB∩BC=B,所以AE⊥平面PBC,PC⊂平面PBC,所以AE⊥PC.又因为PC⊥AF,AE∩AF=A,所以PC⊥平面AEF.(2)由(1)知PC⊥平面AEF,又AG⊂平面AEF,所以PC⊥AG,同理CD⊥平面PAD,AG⊂平面PAD,所以CD⊥AG,又PC∩CD=C,所以AG⊥平面PCD,PD⊂平面PCD,所以AG⊥PD.1.[变条件]在本例中,底面ABCD是菱形,H是线段AC上任意一点,其他条件不变,求证:BD⊥FH.证明:因为四边形ABCD是菱形,所以BD⊥AC,又PA ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,所以BD ⊥PA ,因为PA ∩AC =A ,所以BD ⊥平面PAC ,又FH ⊂平面PAC ,所以BD ⊥FH .2.[变条件]若本例中PA =AD ,G 是PD 的中点,其他条件不变,求证:PC ⊥平面AFG .证明:因为PA ⊥平面ABCD ,DC ⊂平面ABCD ,所以DC ⊥PA ,又因为ABCD 是矩形,所以DC ⊥AD ,又PA ∩AD =A ,所以DC ⊥平面PAD ,又AG ⊂平面PAD ,所以AG ⊥DC ,因为PA =AD ,G 是PD 的中点,所以AG ⊥PD ,又DC ∩PD =D ,所以AG ⊥平面PCD ,所以PC ⊥AG ,又因为PC ⊥AF ,AG ∩AF =A ,所以PC ⊥平面AFG .3.[变条件]本例中的条件“AE ⊥PB 于点E ,AF ⊥PC 于点F ”,改为“E ,F 分别是AB ,PC 的中点,PA =AD ”,其他条件不变,求证:EF ⊥平面PCD .证明:取PD 的中点G ,连接AG ,FG .因为G ,F 分别是PD ,PC 的中点,所以GF ═∥ 12CD ,又AE ═∥ 12CD ,所以GF ═∥ AE ,所以四边形AEFG 是平行四边形,所以AG ∥EF .因为PA =AD ,G 是PD 的中点,所以AG ⊥PD ,所以EF ⊥PD ,易知CD ⊥平面PAD ,AG ⊂平面PAD ,所以CD ⊥AG ,所以EF ⊥CD .因为PD ∩CD =D ,所以EF ⊥平面PCD .(1)线线垂直和线面垂直的相互转化(2)证明线面垂直的方法①线面垂直的定义.②线面垂直的判定定理.③如果两条平行直线的一条直线垂直于一个平面,那么另一条直线也垂直于这个平面.④如果一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,那么它也垂直于另一个平面.[提醒]要证明两条直线垂直(无论它们是异面还是共面),通常是证明其中的一条直线垂直于另一条直线所在的一个平面.【课堂检测】1.若直线a⊥平面α,b∥α,则a与b的关系是()A.a⊥b,且a与b相交B.a⊥b,且a与b不相交C.a⊥bD.a与b不一定垂直解析:选C.过直线b作一个平面β,使得β∩α=c,则b∥c.因为直线a⊥平面α,c⊂α,所以a⊥c.因为b∥c,所以a⊥b.当b与a相交时为相交垂直,当b与a不相交时为异面垂直.2.在正方体ABCDA1B1C1D1中,与AD1垂直的平面是()A.平面DD1C1C B.平面A1DB1C.平面A1B1C1D1D.平面A1DB解析:选B.因为AD1⊥A1D,AD1⊥A1B1,且A1D∩A1B1=A1,所以AD1⊥平面A1DB1.3.空间四边形的四边相等,那么它的对角线()A.相交且垂直B.不相交也不垂直C.相交不垂直D.不相交但垂直解析:选D.如图,空间四边形ABCD,假设AC与BD相交,则它们共面α,从而四点A,B,C,D都在α内,这与ABCD为空间四边形矛盾,所以AC与BD不相交;取BD的中点O,连接OA与OC,因为AB=AD=DC=BC,所以AO⊥BD,OC⊥BD,从而可知BD⊥平面AOC,故AC⊥BD.4.已知a,b是一对异面直线,而且a平行于△ABC的边AB所在的直线,b 平行于边AC所在的直线,若∠BAC=120°,则直线a,b所成的角为________.解析:由a∥AB,b∥AC,∠BAC=120°,知异面直线a,b所成的角为∠BAC 的补角,所以直线a,b所成的角为60°.答案:60°【第二课时】【教学目标】1.了解直线和平面所成的角的含义,并知道其求法2.理解直线和平面垂直的性质定理,并能用文字、符号和图形语言描述定理,能应用线面垂直的性质定理解决有关的垂直问题【教学重难点】1.直线与平面所成的角2.直线与平面垂直的性质【核心素养】1.直观想象、逻辑推理、数学运算2.直观想象、逻辑推理【教学过程】一、问题导入预习教材内容,思考以下问题:1.直线与平面所成的角的定义是什么?2.直线与平面所成的角的范围是什么?3.直线与平面垂直的性质定理的内容是什么?4.如何求直线到平面的距离?5.如何求两个平行平面间的距离?二、基础知识1.直线与平面所成的角(1)定义:如图,一条直线PA和一个平面α相交,但不与这个平面垂直,这条直线叫做这个平面的斜线,斜线和平面的交点A叫做斜足.过斜线上斜足以外的一点P向平面α引垂线PO,过垂足O和斜足A的直线AO叫做斜线在这个平面上的射影.平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的角,叫做这条直线和这个平面所成的角.(2)规定:一条直线垂直于平面,称它们所成的角是90°;一条直线和平面平行,或在平面内,称它们所成的角是0°.(3)范围:直线与平面所成的角θ的取值范围是0°≤θ≤90°.名师点拨把握定义应注意两点:①斜线上不同于斜足的点P的选取是任意的;②斜线在平面上的射影是过斜足和垂足的一条直线而不是线段.2.直线与平面垂直的性质定理文字语言垂直于同一个平面的两条直线平行符号语言Error!⇒a∥b图形语言作用①线面垂直⇒线线平行②作平行线名师点拨(1)直线与平面垂直的性质定理给出了判定两条直线平行的另一种方法.(2)定理揭示了空间中“平行”与“垂直”关系的内在联系,提供了“垂直”与“平行”关系转化的依据.3.线面距与面面距(1)一条直线与一个平面平行时,这条直线上任意一点到这个平面的距离,叫做这条直线到这个平面的距离.(2)如果两个平面平行,那么其中一个平面内的任意一点到另一个平面的距离都相等,我们把它叫做这两个平行平面间的距离.三、合作探究直线与平面所成的角在正方体ABCDA1B1C1D1中,E是棱DD1的中点,求直线BE与平面ABB1A1所成的角的正弦值.【解】取AA1的中点M,连接EM,BM.因为E是DD1的中点,四边形ADD1A1为正方形,所以EM∥AD.又在正方体ABCDA1B1C1D1中,AD⊥平面ABB1A1,所以EM⊥平面ABB1A1,从而BM为直线BE在平面ABB1A1内的射影,∠EBM即为直线BE与平面ABB1A1所成的角.设正方体的棱长为2,则EM=AD=2,BE=22+22+12=3.于是在Rt△BEM中,sin∠EBM=EMBE=23,即直线BE与平面ABB1A1所成的角的正弦值为2 3.[规律方法]线面垂直的性质定理的应用如图,已知正方体A1C.(1)求证:A1C⊥B1D1;(2)M,N分别为B1D1与C1D上的点,且MN⊥B1D1,MN ⊥C1D,求证:MN∥A1C.【证明】(1)如图,连接A1C1.因为CC 1⊥平面A 1B 1C 1D 1,B 1D 1⊂平面A 1B 1C 1D 1,所以CC 1⊥B 1D 1.因为四边形A 1B 1C 1D 1是正方形,所以A 1C 1⊥B 1D 1.又因为CC 1∩A 1C 1=C 1,所以B 1D 1⊥平面A 1C 1C .又因为A 1C ⊂平面A 1C 1C ,所以B 1D 1⊥A 1C .(2)如图,连接B 1A ,AD 1.因为B 1C 1═∥ AD ,所以四边形ADC 1B 1为平行四边形,所以C 1D ∥AB 1,因为MN ⊥C 1D ,所以MN ⊥AB 1.又因为MN ⊥B 1D 1,AB 1∩B 1D 1=B 1,所以MN ⊥平面AB 1D 1.由(1)知A 1C ⊥B 1D 1.同理可得A 1C ⊥AB 1.又因为AB 1∩B 1D 1=B 1,所以A 1C ⊥平面AB 1D 1.所以A 1C ∥MN . [规律方法](1)若已知一条直线和某个平面垂直,证明这条直线和另一条直线平行,可考虑利用线面垂直的性质定理,证明另一条直线和这个平面垂直,证明时注意利用正方形、平行四边形及三角形中位线的有关性质.(2)直线与平面垂直的其他性质①如果一条直线和一个平面垂直,则这条直线和这个平面内任一条直线垂直;②若两条平行线中的一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于这个平面;③若l ⊥α于A ,AP ⊥l ,则AP ⊂α;④垂直于同一条直线的两个平面平行;⑤如果一条直线垂直于两个平行平面中的一个,则它必垂直于另一个平面.求点到平面的距离如图,四棱锥P ABCD 中,底面ABCD 为矩形,PA⊥平面ABCD ,E 为PD 的中点.(1)证明:PB ∥平面AEC ;(2)设AP =1,AD =3,三棱锥P ABD 的体积V =34,求A 到平面PBC 的距离.【解】(1)证明:如图,设BD 与AC 的交点为O ,连接EO .因为四边形ABCD 为矩形,所以点O 为BD 的中点.又点E 为PD 的中点,所以EO ∥PB .因为EO ⊂平面AEC ,PB ⊄平面AEC ,所以PB ∥平面AEC .(2)V =16AP ·AB ·AD =36AB .由V =34,可得AB =32.作AH ⊥PB 于点H .由题设知BC ⊥平面PAB ,所以BC ⊥AH ,故AH ⊥平面PBC ,即AH 的长就是点A 到平面PBC 的距离.因为PB =AP 2+AB 2=132,所以AH =AP ·AB PB =31313,所以点A 到平面PBC 的距离为31313.[规律方法]从平面外一点作一个平面的垂线,这个点与垂足间的距离就是这个点到这个平面的距离.当该点到已知平面的垂线不易作出时,可利用线面平行、面面平行的性质转化为与已知平面等距离的点作垂线,然后计算,也可以利用等换法转换求解.【课堂检测】1.若斜线段AB 是它在平面α内射影长的2倍,则AB 与平面α所成角的大小为()A .60°B .45°C .30°D .90°解析:选A .斜线段、垂线段以及射影构成直角三角形.如图所示,∠ABO 即是斜线段与平面所成的角.又AB =2BO ,所以cos ∠ABO =OB AB =12,所以∠ABO =60°.2.已知PA ⊥矩形ABCD 所在的平面,则下列结论中不正确的是()A .PB ⊥BC B .PD ⊥CD C .PD ⊥BDD .PA ⊥BD解析:选C .PA ⊥平面ABCD ⇒PA ⊥BD ,D 正确;Error!⇒BC ⊥平面PAB ⇒BC ⊥PB .故A 正确;同理B 正确;C 不正确.3.如图,正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,M 是棱DD 1的中点,则过M 且与直线AB 和B 1C 1都垂直的直线有()A .1条B .2条C .3条D .无数条解析:选A .显然DD 1是满足条件的一条,如果还有一条l 满足条件,则l ⊥B 1C 1,l ⊥AB .又AB ∥C 1D 1,则l ⊥C 1D 1.又B 1C 1∩C 1D 1=C 1,所以l ⊥平面B 1C 1D 1.同理DD 1⊥平面B 1C 1D 1,则l ∥DD 1.又l 与DD 1都过M ,这是不可能的,因此只有DD 1一条满足条件.4.如图,已知AD ⊥AB ,AD ⊥AC ,AE ⊥BC 交BC 于点E ,D 是FG 的中点,AF =AG ,EF =EG .求证:BC ∥FG .证明:连接DE .因为AD ⊥AB ,AD ⊥AC ,所以AD ⊥平面ABC .又BC ⊂平面ABC ,所以AD⊥BC.又AE⊥BC,所以BC⊥平面ADE.因为AF=AG,D为FG的中点,所以AD⊥FG.同理ED⊥FG.又AD∩ED=D,所以FG⊥平面ADE.所以BC∥FG.【第三课时】【学习目标】1.理解二面角的有关概念,会求简单的二面角的大小2.理解两平面垂直的定义,掌握两平面垂直的判定定理3.理解平面和平面垂直的性质定理,并能用文字、符号和图形语言描述定理,能应用面面垂直的性质定理解决有关的垂直问题【学习重难点】1.二面角2.平面与平面垂直的判定定理3.平面与平面垂直的性质定理【核心素养】1.直观想象、数学运算2.直观想象、数学运算【教学过程】一、问题导入预习教材内容,思考以下问题:1.二面角的定义是什么?2.如何表示二面角?3.二面角的平面角的定义是什么?4.二面角的范围是什么?5.面面垂直是怎样定义的?6.面面垂直的判定定理的内容是什么?7.面面垂直的性质定理的内容是什么?二、基础知识1.二面角(1)定义:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角,这条直线叫做二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面.(2)图形和记法图形:记作:二面角αABβ或二面角αlβ或二面角PABQ或二面角PlQ.2.二面角的平面角(1)定义:在二面角αlβ的棱l上任取一点O,以点O为垂足,在半平面α和β内分别作垂直于棱l的射线OA和OB,则射线OA和OB构成的∠AOB叫做二面角的平面角.(2)图形、符号及范围图形:符号:Error!⇒∠AOB是二面角的平面角.范围:0°≤∠AOB≤180°.(3)规定:二面角的大小可以用它的平面角来度量,二面角的平面角是多少度,就说这个二面角是多少度.平面角是直角的二面角叫做直二面角.名师点拨(1)二面角的大小与垂足O在l上的位置无关.一个二面角的平面角有无数个,它们的大小是相等的.(2)构成二面角的平面角的三要素:“棱上”“面内”“垂直”.即二面角的平面角的顶点必须在棱上,角的两边必须分别在两个半平面内,角的两边必须都与棱垂直,这三个条件缺一不可.这三个要素决定了二面角的平面角大小的唯一性和平面角所在的平面与棱垂直.3.平面与平面垂直(1)定义:一般地,两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角,就说这两个平面互相垂直,平面α与β垂直,记作α⊥β.(2)判定定理文字语言图形语言符号语言如果一个平面过另一个平面的垂线,那么这两个平面垂直Error!⇒α⊥β名师点拨定理的关键词是“过另一个平面的垂线”,所以应用的关键是在平面内寻找另一个平面的垂线.4.平面与平面垂直的性质定理文字语言两个平面垂直,如果一个平面内有一直线垂直于这两个平面的交线,那么这条直线与另一个平面垂直符号语言Error!⇒a ⊥β图形语言作用①面面垂直⇒线面垂直②作面的垂线名师点拨对面面垂直的性质定理的理解(1)定理的实质是由面面垂直得线面垂直,故可用来证明线面垂直.(2)已知面面垂直时,可以利用此定理转化为线面垂直,再转化为线线垂直.三、合作探究二面角的概念及其大小的计算(1)在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,截面A 1BD 与底面ABCD 所成锐二面角A 1BD A 的正切值为()A .32B .22C .2D .3(2)一个二面角的两个半平面分别垂直于另一个二面角的两个半平面,则这两个二面角的大小关系为()A .相等B .互补C .相等或互补D .不确定【解析】(1)如图所示,连接AC 交BD 于点O ,连接A 1O ,O 为BD 的中点,因为A 1D =A 1B ,所以在△A 1BD 中,A 1O ⊥BD .又因为在正方形ABCD 中,AC ⊥BD ,所以∠A 1OA 为二面角A 1BD A 的平面角.设AA 1=1,则AO =22.所以tan ∠A 1OA =122=2.(2)反例:如图,在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别是CD ,C 1D 1的中点,二面角D AA 1E 与二面角B 1AB C 的两个半平面就是分别对应垂直的,但是这两个二面角既不相等,也不互补.【答案】(1)C (2)D(1)求二面角大小的步骤简称为“一作二证三求”.(2)作出二面角的平面角的方法方法一:(定义法)在二面角的棱上找一个特殊点,在两个半平面内分别作垂直于棱的射线.如图所示,∠AOB 为二面角αa β的平面角.方法二:(垂线法)过二面角的一个面内一点作另一个平面的垂线,过垂足作棱的垂线,连接该点与垂足,利用线面垂直可找到二面角的平面角或其补角.如图所示,∠AFE为二面角ABC D 的平面角.方法三:(垂面法)过棱上一点作棱的垂直平面,该平面与二面角的两个半平面产生交线,这两条交线所成的角即为二面角的平面角.如图所示,∠AOB 为二面角αl β的平面角.[提醒]二面角的平面角的大小与顶点在棱上的位置无关,通常可根据需要选择特殊点作平面角的顶点.平面与平面垂直的判定角度一利用定义证明平面与平面垂直如图,在四面体ABCD 中,BD =2a ,AB =AD =CB =CD=AC =a .求证:平面ABD ⊥平面BCD .【证明】因为△ABD 与△BCD 是全等的等腰三角形,所以取BD 的中点E ,连接AE ,CE ,则AE ⊥BD ,BD⊥CE .在△ABD 中,AB =a ,BE =12BD =22a ,所以AE = AB 2-BE 2=22a .同理CE =22a ,在△AEC 中,AE =CE =22a ,AC =a .由于AC 2=AE 2+CE 2,所以AE ⊥CE ,∠AEC 是二面角A BD C 的平面角,又因为∠AEC =90°,所以二面角A BD C 为直二面角,所以平面ABD ⊥平面BCD .角度二利用判定定理证明平面与平面垂直如图,在四棱锥P ABCD 中,若PA ⊥平面ABCD 且四边形ABCD 是菱形.求证:平面PAC ⊥平面PBD .【证明】因为PA ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,所以BD ⊥PA .因为四边形ABCD是菱形,所以BD⊥AC.又PA∩AC=A,所以BD⊥平面PAC.又因为BD⊂平面PBD,所以平面PAC⊥平面PBD.[规律方法]证明平面与平面垂直的两种常用方法(1)利用定义:证明二面角的平面角为直角,其判定的方法是:①找出两相交平面的平面角;②证明这个平面角是直角;③根据定义,这两个相交平面互相垂直.(2)利用面面垂直的判定定理:要证面面垂直,只要证线面垂直.即在其中一个平面内寻找一条直线与另一个平面垂直.这是证明面面垂直的常用方法,其基本步骤是:面面垂直的性质定理的应用已知P是△ABC所在平面外的一点,且PA⊥平面ABC,平面PAC⊥平面PBC,求证:BC⊥AC.【证明】如图,在平面PAC内作AD⊥PC于点D,因为平面PAC⊥平面PBC,平面PAC∩平面PBC=PC,AD⊂平面PAC,且AD⊥PC,所以AD⊥平面PBC,又BC⊂平面PBC,所以AD⊥BC.因为PA ⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,所以PA ⊥BC ,因为AD ∩PA =A ,所以BC ⊥平面PAC ,又AC ⊂平面PAC ,所以BC ⊥AC . [反思归纳]利用面面垂直的性质定理应注意的问题若所给题目中有面面垂直的条件,一般要利用面面垂直的性质定理将其转化为线面垂直、线线垂直.应用面面垂直的性质定理,应注意三点:①两个平面垂直是前提条件;②直线必须在其中一个平面内;③直线必须垂直于它们的交线.垂直关系的综合问题如图,△ABC 为正三角形,EC ⊥平面ABC ,BD ∥CE ,且CE=CA =2BD ,M 是EA 的中点,求证:(1)DE =DA ;(2)平面BDM ⊥平面ECA ;(3)平面DEA ⊥平面ECA .【证明】(1)如图,取EC 的中点F ,连接DF .因为EC ⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,所以EC ⊥BC .同理可得BD ⊥AB ,易知DF ∥BC ,所以DF ⊥EC .在Rt △EFD 和Rt △DBA 中,因为EF =12EC ,EC =2BD ,所以EF =BD .又FD =BC =AB ,所以Rt △EFD ≌Rt △DBA ,故DE =DA .(2)取CA 的中点N ,连接MN ,BN ,则MN ∥EC ,且MN =12EC .因为EC ∥BD ,BD =12EC ,所以MN綊BD,所以N点在平面BDM内.因为EC⊥平面ABC,所以EC⊥BN.又CA⊥BN,EC∩CA=C,所以BN⊥平面ECA.因为BN在平面MNBD内,所以平面MNBD⊥平面ECA,即平面BDM⊥平面ECA.(3)由(2)易知DM∥BN,BN⊥平面ECA,所以DM⊥平面ECA.又DM⊂平面DEA,所以平面DEA⊥平面ECA.[规律方法]垂直关系的转化在关于垂直问题的论证中要注意线线垂直、线面垂直、面面垂直的相互转化.每一种垂直的判定都是从某一垂直开始转向另一垂直,最终达到目的,其转化关系如下:【课堂检测】1.给出以下四个命题,其中真命题的个数是()①如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行;②如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面;③如果两条直线都平行于一个平面,那么这两条直线相互平行;④如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面相互垂直.A.4B.3C.2 D.1解析:选B.①②④正确.①线面平行的性质定理;②线面垂直的判定定理;③这两条直线可能相交或平行或异面;④面面垂直的判定定理.2.在下列关于直线m,l和平面α,β的说法中,正确的是()A.若l⊂β,且α⊥β,则l⊥αB.若l⊥β,且α∥β,则l⊥αC.若l⊥β,且α⊥β,则l∥αD.若α∩β=m,且l∥m,则l∥α解析:选B.A项中l与α可以平行或斜交,A项错.B项中,l⊥β且α∥β,所以l⊥α正确.C项中,l可在α内,C项错.D项中,l可在α内,D项错.3.在三棱锥PABC中,PA=PB=AC=BC=2,PC=1,AB=23,则二面角PABC的大小为W.解析:取AB的中点M,连接PM,MC,则PM⊥AB,CM⊥AB,所以∠PMC就是二面角PABC的平面角.在△PAB中,PM=22-(3)2=1,同理MC=PC=1,则△PMC是等边三角形,所以∠PMC=60°.答案:60°4.已知平面α,β和直线m,l,则下列说法:①若α⊥β,α∩β=m,l⊥m,则l⊥β;②若α∩β=m,l⊂α,l⊥m,则l⊥β;③若α⊥β,l⊂α,则l⊥β;④若α⊥β,α∩β=m,l⊂α,l⊥m,则l⊥β.其中正确的说法序号为W.解析:对于说法①缺少了条件:l⊂α;说法②缺少了条件:α⊥β;说法③缺少了条件:α∩β=m,l⊥m;说法④具备了面面垂直的性质定理的所有条件.答案:④5.如图,四边形ABCD,BD=23,AB=2,AD=4,将△CBD沿BD折起到△EBD的位置,使平面EDB⊥平面ABD.求证:AB⊥DE.证明:在△ABD中,因为AB=2,AD=4,BD=23,所以AB2+BD2=AD2,所以AB⊥BD.又因为平面EBD⊥平面ABD,平面EBD∩平面ABD=BD,AB⊂平面ABD,所以AB⊥平面EBD.因为DE⊂平面EBD,所以AB⊥DE.。
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人教版高中数学必修二教案1新课标高中数学必修2教案精简版目录第一章:空间几何体............................................................................ . (1)1.2.1 空间几何体的三视图(1课时) ......................................................................... ............................... 3 1.2.2 空间几何体的直观图(1课时) ......................................................................... ............................... 5 1.3.1柱体、锥体、台体的表面积与体积............................................................................ ........................... 7 §1.3.2 球的体积和表面积 ........................................................................... .. (9)第二章直线与平面的位置关系 (11)§2.1.1 平面 ........................................................................... (11)§2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系 ........................................................................... ...................... 13 §2.1.3 ― 2.1.4 空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系.......................................................... 17 §2.2.1 直线与平面平行的判定 ........................................................................... .......................................... 19 §2.2.2 平面与平面平行的判定 ........................................................................... .......................................... 21 §2.2.3 ― 2.2.4直线与平面、平面与平面平行的性质 ........................................................................... ...... 23 §2.3.1直线与平面垂直的判定 ........................................................................... ........................................... 25 §2.3.2平面与平面垂直的判定 ........................................................................... ........................................... 27 §2、3.3直线与平面垂直的性质§2、3.4平面与平面垂直的性质 ............................................................ 31 本章小结 ........................................................................... (33)第三章直线与方程 ........................................................................... .. (35)3.1.1直线的倾斜角和斜率 ........................................................................... ................................................. 35 3.1.2两条直线的平行与垂直() ........................................................................... ........................................... 39 3.2.1 直线的点斜式方程 ........................................................................... .................................................. 43 3.2.2 直线的两点式方程 ........................................................................... .................................................. 47 3.2.3 直线的一般式方程 ........................................................................... .................................................. 49 3.3-1两直线的交点坐标 ........................................................................... ..................................................... 53 3.3.2直线与直线之间的位置关系-两点间距离 ........................................................................... ................ 57 3.3.3两条直线的位置关系�D点到直线的距离公式 ........................................................................... .. 59第四章圆与方程 ........................................................................... .. (63)4.1.1 圆的标准方程 ........................................................................... ............................................................ 63 4.1.2圆的一般方程 ........................................................................... ............................................................. 67 4.2.1 直线与圆的位置关系 ........................................................................... .............................................. 71 4.2.2 圆与圆的位置关系 ........................................................................... .................................................. 75 4.2.3 直线与圆的方程的应用 ........................................................................... (78)I第一章:空间几何体1.1.1柱、锥、台、球的结构特征一、教学目标 1.知识与技能(1)通过实物操作,增强学生的直观感知。
(2)能根据几何结构特征对空间物体进行分类。
(3)会用语言概述棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、棱台、圆台、球的结构特征。
(4)会表示有关于几何体以及柱、锥、台的分类。
2.过程与方法(1)让学生通过直观感受空间物体,从实物中概括出柱、锥、台、球的几何结构特征。
(2)让学生观察、讨论、归纳、概括所学的知识。
3.情感态度与价值观(1)使学生感受空间几何体存在于现实生活周围,增强学生学习的积极性,同时提高学生的观察能力。
(2)培养学生的空间想象能力和抽象括能力。
二、教学重点、难点重点:让学生感受大量空间实物及模型、概括出柱、锥、台、球的结构特征。
难点:柱、锥、台、球的结构特征的概括。
三、教学用具(1)学法:观察、思考、交流、讨论、概括。
(2)实物模型、投影仪四、教学思路(一)创设情景,揭示课题1.教师提出问题:在我们生活周围中有不少有特色的建筑物,你能举出一些例子吗?这些建筑的几何结构特征如何?引导学生回忆,举例和相互交流。
教师对学生的活动及时给予评价。
2.所举的建筑物基本上都是由这些几何体组合而成的,(展示具有柱、锥、台、球结构特征的空间物体),你能通过观察。
根据某种标准对这些空间物体进行分类吗?这是我们所要学习的内容。
(二)、研探新知1.引导学生观察物体、思考、交流、讨论,对物体进行分类,分辩棱柱、圆柱、棱锥。