直線與平面垂直的判定(一)
(3)歸納直線與平面垂直的判定定理
①思考:由折痕ad⊥bc,翻折之后垂直關(guān)系,即ad⊥cd,ad⊥bd發(fā)生變化嗎?由此你能得到什么結(jié)論?
②歸納出直線與平面垂直的判定定理。
定理:一條直線與一個平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直,則該直線與此平面垂直。
用符號語言表示為:
在討論實際問題時,學(xué)生同桌合作進(jìn)行試驗(將鐵絲當(dāng)旗桿,桌面當(dāng)?shù)孛妫┖蠼涣鞣桨福缬弥苯侨前辶恳淮危績纱蔚取=處煵蛔鼽c評,說明完成下面的折紙試驗后就有結(jié)論。
在折紙試驗中,學(xué)生會出現(xiàn)“垂直”與“不垂直”兩種情況,引導(dǎo)這兩類學(xué)生進(jìn)行交流,根據(jù)直線與平面垂直的定義分析“不垂直”的原因。學(xué)生再次折紙,進(jìn)而探究直線與平面垂直的條件,經(jīng)過討論交流,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)只要保證折痕ad是bc邊上的高,即ad⊥bc,翻折后折痕ad就與桌面垂直,再利用多媒體演示翻折過程,增強幾何直觀性。
在歸納直線與平面垂直的判定定理時,先讓學(xué)生敘述結(jié)論,不完善的地方教師引導(dǎo)、補充完整,并結(jié)合“兩條相交直線確定一個平面”的事實,簡要說明直線與平面垂直的判定定理。然后,學(xué)生試用圖形語言表述,練習(xí)本上畫圖,可能出現(xiàn)垂足與兩相交直線交點重合的情況(如圖),教師加以說明,同時給出符號語言表述。
在理解直線與平面垂直的判定定理時,強調(diào)“兩條”、“相交”缺一不可,并結(jié)合前面“檢驗旗桿與地面垂直”問題再進(jìn)行確認(rèn)。指出要判斷一條直線與一個平面是否垂直,取決于在這個平面內(nèi)能否找到兩條相交直線和已知直線垂直,這充分體現(xiàn)了“直線與平面垂直”與“直線與直線垂直”相互轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想。
3.直線與平面垂直的判定定理的初步應(yīng)用
(1)嘗試練習(xí):
求證:與三角形的兩條邊同時垂直的直線必與第三條邊垂直。
學(xué)生根據(jù)題意畫圖,將其轉(zhuǎn)化為幾何命題:不妨設(shè)
請三位同學(xué)板演,其余同學(xué)在練習(xí)本上完成,師生共同評析,明確運用線面垂直判定定理時的具體步驟,防止缺少條件,同時指出:這為證明“線線垂直”提供了一種方法。
(2)嘗試練習(xí):如圖,有一根旗桿ab高8m,它的頂端a掛有兩條長10m的繩子,拉緊繩子并把它的下端放在地面上的兩點(和旗桿腳不在同一條直線上)c、d。如果這兩點都和旗桿腳b的距離是6m,那么旗桿就和地面垂直.為什么?
本題需要通過計算得到線線垂直。學(xué)生練習(xí)本上完成后,對照課本p69例1,完善自己的解題步驟。
(3)嘗試練習(xí):如圖,已知a∥b,a⊥α,求證:b⊥α。
此題有一定難度,教師引導(dǎo)學(xué)生分析思路,可利用線面垂直的定義證,也可用判定定理證,提示輔助線的添法,學(xué)生練習(xí)本上完成,對照課本p69例2,完善自己的解題步驟。
4.總結(jié)反思
(1)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你學(xué)會了哪些判斷直線與平面垂直的方法?
(2)在證明直線與平面垂直時應(yīng)注意哪些問題?
(3)本節(jié)課你還有哪些問題?
學(xué)生發(fā)言,互相補充,教師點評,歸納出判斷直線與平面垂直的方法,給出框圖(投影展示),同時,說明本課蘊含著轉(zhuǎn)化、類比、歸納、猜想等數(shù)學(xué)思想方法,強調(diào)“平面化”是解決立體幾何問題的一般思路,并鼓勵學(xué)生反思,大膽質(zhì)疑,教師作好記錄,以便查缺補漏。