教学要点:线面夹角的概念及利用概念分步求夹角
教学过程: 一、复习引入:
直线和平面的位置关系: 找(或作)线在平面内的射影
新课讲解 前面我们主要研究了线面关系中的线面平行和线面垂直,这两者的证明都转化为线和平面内的直线的关系要证明,要证线面平行只需证线平行于平面内的一条线;要证线面垂直只要证线垂直于平面内的两条相交线,今天我们来研究线面相交的一般情况,即斜线与平面。首先我们来思考一下如何来衡量斜线与平面的位置关系(演示模具,让学生进行观察)。
结论:用线和平面所成的角来衡量,根据线面关系可以转化为线线关系来研究,我们先来研究一下平面的斜线和平面内任意一条直线的夹角。
研究一:平面的斜线和平面内任意一条直线所成的角是否确定。(用几何画板演示,课件演示说明:PA是平面α的斜线,斜足为A,a是平面内的直线,首先引导学生把a平移到过A的位置,转动斜线,为了容易观察,在此过程中可引导学生过斜线上的一点作a的垂线,垂足为B。
结论1:平面的斜线和平面内任意一条直线所成的角是不确定的。
在数学中,当某个量不确定时,经常考虑它的最大值或最小值,于是得到以下的问题: 研究二:研究一中的角是否存在最大值或最小值?(用几何画板演示)
课件演示说明:转动斜线,让学生观察角的变化情况。
结论2:研究一中的角最大值是90°,最小值是当a和PA在平面的射影重合时: 研究三:证明最小角定理:平面的斜线和它在这个平面内的射影所成的角,是这条斜线和这个平面内任一条直线所成的角中最小的角。(引导学生过P点作平面α的垂线,垂足为O,连结AO,BO)记∠PAB为θ,∠PAO为φ1,∠OAB为φ2)
∵PO⊥α, ∴AO为PA在平面α内的射影
∵PB⊥AB, ∴OB⊥AB
在Rt△APO中,sinφ1=PO/AP;在Rt△ABP中,sinθ=PB/AP;
在Rt△ABO中,PO