人教版高中数学必修二《异面直线所成的角》导学案

课题 异面直线所成的角 课型 复习课 课时 1课时 考纲

要求 1、理解异面直线,并会求异面直线及其所成的角 2、熟练掌握求角计算题的步骤:“一作,二证,三计算”。 3、思想方法:将空间问题转化为平面问题即“降维”的思想方法或利用向量的方法求解

教学过程与内容

一、知识点梳理:

1、直线与直线的位置关系

位置关系的分类:⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩相交直线共面直线平行直线

异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点

2、异面直线所成的角:

①定义:设a,b 是两条异面直线,经过空间中任一点O 作直线a ’∥a,b ’∥b,把a ’与b ’

所成的 叫做异面直线a 与b 所成的角(或夹角)

②范围:

3、等角定理

空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角 。 二、基础自测:

1.下列四个结论:⑴两条直线都和同一个平面平行,则这两条直线平行。⑵两条直线没有公共点,则这两条直线平行。⑶两条直线都和第三条直线垂直,则这两条直线平行。⑷一条直线和一个平面内无数条直线没有公共点,则这条直线和这个平面平行。(5)若a ,b 是异面直线,直线c ∥a ,则c 与b 异面.其中正确的个数为( )

A 、 0

B 、 1

C 、 2

D 、 3

2、如图是正方体的平面展开图,在这个正方体中:⑴BM 与ED 平行;⑵CN 与BE 是异面直线;⑶CN 与BM 成60︒ ;⑷F D 与BN 垂直. 以上四个命题中,正确命题的序号是( )

A .⑴⑵⑶ B. ⑵⑷

C. ⑶

D. ⑶⑷

3、空间四边形ABCD ,8,AB CD M N ==、分别为BD AC 、的中点,若异面直线CD AB 和成60︒

的角,则MN = .

A B C D E F

N M

4、如图,空间四边形ABCD中,AB=CD且AB与CD所成的角为300,E、F分别是BC、AD的中点,则EF 与AB所成角的大小为

三、典例探究:

例1.如图所示,已知正四棱锥S—ABCD侧棱长为2,底面边长为3,E是SA的中点,求异面直线BE与SC所成角的大小。

变式:

如图S为正三角形所在平面ABC外一点,且SA=SB=SC=AB,E、F分别为SC、AB中点,求异面直线EF与SA所成角的大小。

四、挑战高考:

1、(2009全国) 已知正四棱柱1111ABCD A B C D -中,1AA =2AB ,E 为1AA 中点,

求异面直线BE 与1CD 所形成角的余弦值___________。

2、【2015高考浙江,理13】如图,三棱锥A BCD -中,3,2AB AC BD CD AD BC ======,点,M N 分别是,AD BC 的中点,则异面直线AN ,CM 所成的角的余弦值是 .

3、【2012高考真题全国卷理16】三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,底面边长和侧棱长都相等,

∠BAA 1=∠CAA 1=60°则异面直线AB 1与BC 1所成角的余弦值为____________.

五、巩固练习:

1、(2016年高考新课标Ⅰ卷理)平面α过正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的顶点A ,α//平面CB 1D 1,

//α平面ABCD =m , //α平面AB B 1A 1=n ,则m 、n 所成角的正弦值为

(A)

32 (B )22 (C)33 (D)13

2、(2015年新课标1)如图,四边形ABCD 为菱形,∠ABC =120°,E ,F 是平面ABCD 同一侧的两点,BE ⊥平面ABCD ,DF ⊥平面ABCD ,BE =2DF ,AE ⊥EC . 求直线AE 与直线CF 所成角的余弦值

六、反思小结:(总结常用的解题方法和体现的学术思想)

人教A版数学必修二第二章第十五课时导学案第二章(复习课)

第二章 点、直线、平面之间的位置关系(复习课) 学习目标 1. 掌握空间点、直线、平面之间的位置关系; 2. 理解并掌握直线、平面平行的判定及其性质; 3. 理解并掌握直线、平面垂直的判定及其性质; 4. 能准确使用空间几何的数学语言表述几何对象的位置关系,体验公理化思想,熟悉将空间问题转化平面问题以及线、面位置关系转化的思想. 40~ P 74,找出疑惑之处) 复习1: 本章知识结构图 复习 2: 空间平行和垂直关系的转化 二、新课导学 ※ 典型例题 例1 如图15-1,AB P α=,CD P α=,,A D 与,B C 分别在平面α的两侧,AC Q α=,BD R α=, 求证:P 、Q 、R 三点共线. 图15-1 交

例2 如图15-2,在三棱锥P-ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,AP=BP=AB,PC⊥AC. ⑴求证:PC⊥AB; ⑵求直线BC与平面APB所成角的正弦值; ⑶求二面角B-AP-C的正弦值; ※动手试试 练1. 证明:两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内.

练2. 如图15-3,平面,,αβγ两两相交,,,a b c 为三条交线,且a ∥b ,证明:a ∥c ,b ∥c . 图15-3 练 3. 如图15-4,在ABC ?中,90B =°,AC =7.5,,D E 两点分别在,AB AC 上,使AD :DB =AE :EC =2,DE 3=,现将ABC ?沿DE 折成直二角角,求: ⑴异面直线AD 与BC 所成角的大小; ⑵二面角A EC B --的正切值. 图15-4 三、总结提升 ※ 学习小结 1. 点、线、面的位置关系;平行和垂直的证明;角度的求解; 2. 各种定理的灵活运用,转化思想的运用. ※ 知识拓展 欧氏几何 古希腊数学家欧几里得在公元前300年完成了著作《几何原本》,共有十三卷,讲述了三角形全等条件、三角形边和角的大小关系、平行线理论、圆、内接和外切多边形、相似多边形理论、比例和算术的理论、立体几何知识,包含现代中学课程里初等几何的绝大部分内容,因此长期以来,人们都认为《几何原本》是两千多年来传播几何知识的标准教科书.属于《几何原本》内容的几何学,人们把它叫做欧几里得几何学,简称为欧氏几何. 学习评价 ※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差

高一数学(人教版)必修二学案:2.1.2求异面直线所成角 .doc

直线a 、b 是异面直线,经过空间任意一点 O ,分别引直线a ′∥a , b ′∥ b 。我们把直线a ′和b ′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a 和b 所成的角. 注意:异面直线所成角的范围是0°<a ≤90° 求异面直线所成角的步骤有哪些? ★求角的步骤: 一“作”二“证”三“算” 例1 如图,已知正方体ABCD —A′B′C′D′. ①哪些棱所在直线与直线BA′是异面直线? ②直线BA′和CC′的夹角是多少? ③哪些棱所在的直线与直线AA′垂直? 变1 [2012·郑州一模] 如图7-41-6所示,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AA 1⊥底面ABC ,AB =BC =AA 1,∠ABC =90°,点E ,F 分别是棱AB ,BB 1的中点,则直线EF 和BC 1所成的角是 ( ) A .45° B .60° C .90° D .120° 例2 如图7-41-7,在棱长为1的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N ,P 分别为A 1B 1,BB 1,CC 1的中点.求异面直线D 1P 与AM ,CN 与AM 所成的角的余弦值为________. 第二章 第一节 求异面直线所成角 (第2课时,共 2 课时)

变2已知A是△BCD平面外的一点,E,F分别是BC,AD的中点. (1)求证:直线EF与BD是异面直线; (2)若AC⊥BD,AC=BD,求EF与BD所成的角. . 例3已知三棱锥A-BCD中,AB=CD,且直线AB与CD成60°角,点M,N分别是BC,AD的中点,求直线AB和MN所成的角的大小. 变3 在正四面体S-ABC中,SA⊥BC, E, F分别为SC、AB 的中点,那么异面直线EF 与SA 所成的角等于() (A)300(B)450(C)600(D)900 变4 如图,空间四边形SABC中,各边及对角线长都相等,若E、F分别为SC、AB的中点,那么异面直线EF与SA所成的角等于( ) A.90° B.60° C.45° D.30° 例4 (1)[2012·四川卷] 如图7-41-4所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱

高中数学《异面直线》教学设计

高中数学《异面直线》教学设计 教学目标: 会用图形表示两条直线异面,理解并掌握异面直线所成角的定义,熟记异面直线所成角的范围;会用平移转换法求异面直线所成的角,理解异面直线公垂线的定义,掌握异面直线间距离的概念;会求已给出公垂线的两异面直线间的距离;培养学生的空间想象能力、分析问题、解决问题的能力、逻辑推理的能力,使学生初步掌握将空间问题转化为平面问题的数学思想;通过本节内容的学习,培养学生不断探索发现新知识的精神,渗透事物的相互转化和理论联系实际的辩证唯物主义观点. 教学重点: 异面直线所成角的定义、范围、计算,异面直线间距离的定义与计算. 教学难点: 异面直线所成角的计算,异面直线间距离的计算. 教学过程: Ⅰ.课题导入 [师]前面我们学习的空间两条直线的位置关系和平行公理与等角定理、平行公理与等角定理及其推论是平行直线中的有关内容,今天我们来研究异面直线中的有关内容(板书课题. Ⅱ.讲授新课 [师]前面我们学习空间两条直线的位置关系时,讨论了异面直线,并且明确了异面直线的特征是不同在任何一个平面内或既不相交又不平行的两条直线.画图表示两条直线异面时,怎样显示它们不共面的特点呢?常用的方法有下列几种:

这三种表示方法有一个共同的特点,就是用平面来衬托,离开平面的衬托,不同在任何 一个平面的特征则难以体现.请同学们注意: 这样表示a、b异面正确吗? [生]不正确.直观上看a?α,b?β,似乎分别在不同的 平面内,但从图形上可看出,a、b有与两平面α、β的交线都平 行的可能,这样a与b就平行,它们完全有可能在新的平面γ内, 所以这样画容易给人造成误解. [师]好!画异面直线时,一定要把其特征清楚地显现出来,不能使人产生歧义.

高一数学必修二2.1.2空间中直线与直线的位置关系导学案(解析版)

2.1.2空间中直线与直线的位置关系 一、课标解读 (1)了解空间中两条直线的位置关系; (2)理解异面直线的概念、画法,培养学生的空间想象能力; (3)理解并掌握公理4; (4)理解并掌握等角定理; (5)异面直线所成角的定义、范围及应用。 二、自学导引 问题1、观察长方体模型,归纳空间中两条直线的关系: 异面直线: 1、定义 2、异面直线的画法 问题2:在同一平面内,如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线互相平行。在空间中,是否有类似的规律? 公理4: 问题3:思考教材P47的思考题,∠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? 等角定理:

异面直线所成的角: 三、合作探究 1、如何理解异面直线的定义? 2、求异面直线所成的角的步骤? 四、典例精析 例1 如图所示,已知E,F,G,H 分别为空间四边形ABCD 的边AB,BC,CD,DA 的中点,求证: (1)E,F,G,H 四点共面 (2)若四边形EFGH 是矩形;求证:AC ⊥BD 变式训练1.已知11111,D C B A ABCD E E -分别是正方体的棱11,D A AD 的中点,求证: E E 1‖B B 1 例2 如图所示,在正方体1111D C B A ABCD -中,的中点分别是1111,,C B B A N M .

问:(1)理由是否是异面直线?说明 和CN AM (2)理由是否是异面直线?说明和11CC B D 变式训练 2 如图所示,分别是是异面直线,F E b D C a B A b a ,,,,,,∈∈线段, 的中点,和BD AC 的结论的位置关系,并证明你和、和判断b EF a EF . 例3 如图所示,正方体1AC 中,的中点,、分别是1111,C B B A F E 求异面直线1DB 与 EF 所成角的大小. 变式训练3 正方体1111D C B A ABCD -,求所成的角与111D B B A

人教版高中数学必修二《异面直线所成的角》导学案

课题 异面直线所成的角 课型 复习课 课时 1课时 考纲 要求 1、理解异面直线,并会求异面直线及其所成的角 2、熟练掌握求角计算题的步骤:“一作,二证,三计算”。 3、思想方法:将空间问题转化为平面问题即“降维”的思想方法或利用向量的方法求解 教学过程与内容 一、知识点梳理: 1、直线与直线的位置关系 位置关系的分类:⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩相交直线共面直线平行直线 异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点 2、异面直线所成的角: ①定义:设a,b 是两条异面直线,经过空间中任一点O 作直线a ’∥a,b ’∥b,把a ’与b ’ 所成的 叫做异面直线a 与b 所成的角(或夹角) ②范围: 3、等角定理 空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角 。 二、基础自测: 1.下列四个结论:⑴两条直线都和同一个平面平行,则这两条直线平行。⑵两条直线没有公共点,则这两条直线平行。⑶两条直线都和第三条直线垂直,则这两条直线平行。⑷一条直线和一个平面内无数条直线没有公共点,则这条直线和这个平面平行。(5)若a ,b 是异面直线,直线c ∥a ,则c 与b 异面.其中正确的个数为( ) A 、 0 B 、 1 C 、 2 D 、 3 2、如图是正方体的平面展开图,在这个正方体中:⑴BM 与ED 平行;⑵CN 与BE 是异面直线;⑶CN 与BM 成60︒ ;⑷F D 与BN 垂直. 以上四个命题中,正确命题的序号是( ) A .⑴⑵⑶ B. ⑵⑷ C. ⑶ D. ⑶⑷ 3、空间四边形ABCD ,8,AB CD M N ==、分别为BD AC 、的中点,若异面直线CD AB 和成60︒ 的角,则MN = . A B C D E F N M

异面直线所成角学案

异面直线所成角 【知识点】 1、定义:直线a 、b 是异面直线,经过空间一点O 分别引直线a ′∥a,b ′∥b, a ′、 b ′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a 、b 所成的角. 2、异面直线所成角的范围: (特别注意:两条直线互相垂直有①相交直线的垂直②异面直线的垂直) 3、求异面直线所成角的步骤:(1)平移作角(2)证(说)角(3)平面图形中求角(4)回答所求角 4、异面直线所成角的求法: 法一:平移法 例1、如图,正方体ABCD —A B C D ''''的棱长为a ,E ,F 分别是棱AB ,BC 的中点,求: (1)异面直线A D '与BC '所成角的大小.(2)异面直线A D ''与EF 所成角的大小. (3)异面直线1BC 与EF 所成角的大小. (4)异面直线1B D 与EF 所成角的大小.

例2 在正四面体ABCD 中, M ,N 分别是BC ,AD 的中点,求AM 与CN 所成的角的余弦值。 例3 正三棱柱111C B A ABC -的各棱长都相等, 求1AB 与1BC 所成的角的余弦值。 法二:补形法 例3 如图所示,正方体1111ABCD A B C D -中,求 1A C 与1AD 所成角的大小. B A C 1 A 1 B 1 C D C M N B A

同步练习: 班级 姓名 座号 1.下面两条直线是异面直线的是 ( ) A.不同在一个平面内的两条直线;B.分别在某两个平面内的两条直线; C.既不平行又不相交的两条直线;D.平面内的一条直线和平面外的一条直线 2、若a,b 是异面直线,b,c 是异面直线,则a,c 的位置关系是 ( ) A.相交、平行或异面 B.相交或平行 C.异面 D.平行或异面 3.空间三条直线满足条件a ∥b ,a ⊥c ,则b 与c 的位置关系是 ( ) A.垂直 B.平行 C.相交 D.异面 4.正四面体S —ABC 中,D 为SC 的中点,则BD 与SA 所成角的余弦值是( ) A.33 B.32 C.63 D.62 5、在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,M 、N 、P 、Q 分别是棱AB 、BC 、CD 、CC 1的中点,直线MN 与PQ 所成的度数是( ) A.450 B.600 C.300 D.900 6.正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 、F 、G 分别为AB 、BC 、CC 1的中点,则EF 与BG 所成角的余弦值为( ) A. 22 B.22- C.510 D.5 10 - 7、①已知异面直线a 、b 所成的角为60°,则过空间任意一点M 可作 条不同的直线与a 、b 所成的角都是45°;②已知异面直线a 、b 所成的角为60°,则过空间任意一点M 可作 条不同的直线与a 、b 所成的角都是60°. 8.在棱长是a 的正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中, (1)点E,F 分 别是BB 1,CC 1的中点,求直线AE 与BF 所成的角.

人教版高中数学必修2-2.1导学案-空间中直线与直线之间的位置关系

2、1、2 空间中直线与直线之间的位置关系 一、【学习目标】 1、正确理解空间中直线与直线的位置关系,两直线的异面关系; 2、以公理4和等角定理为基础,理解两异面直线所成角概念以及应用; 3、培养学生空间想象能力,以及有根有据、实事求是的科学态度和品质. 二、【自学内容和要求及自学过程】 1、阅读第44页—45页探究上面的内容,回答问题(异面直线) 材料一:思考:同一平面内的两条直线有几种位置关系?空间中的两条直线呢?教室内的日光灯管所在直线与黑板左右两侧所在直线,既不相交,也不共面,即它们不同在任何一个平面内;又如天安门广场上,旗杆所在的直线与长安街所在的直线,它们既不相交也不共面,即不能处在同一平面内.如下图: 材料二:阅读教材“观察”的内容,如下: <1>根据材料和教材内容,请你总结出什么叫异面直线? <2>学习完异面直线以后,请总结一下空间两条直线的位置关系有几种? 结论:<1>异面直线是指.它是以否定的形式给出的,以否定形式给出的问题一般用证明;<2>空间两条直线的位置关系有且只有三种.结合长方体模型,可以得出结论. 2、阅读教材第45页例2上面内容,回答问题(公理4) 材料三:教材45页观察内容 <3>结合材料三,和教材内容,请你总结归纳出公理4.

结论:<3>公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行.符号表示为:a ∥b, ⇒ca ∥c .强调:公理4实质上是说平行具有 性,在平面、空间这个性质都适用.公理4是判断空间两条直线 的依据,不必证明,可直接应用. 3、阅读教材46页内容,回答问题(等角定理、异面直线所成角) <4>请你通过学习总结出等角定理. <5>你能给“两异面直线所成角”下一个定义吗?你能否总结出异面直线所成 角的画法?两异面直线所成角的范围是多少?什么叫做两直线垂直? 结论:<4>空间中如果两个角的两边 分别对应 ,那么这两个角相等或 者 ; <5>可以把异面直线所成角转化为 所成角表示,如图所示,已知两 异面直线a,b ,经过空间内任一点O 做直线 ,我们把''b a 、所成的 (或直角)叫做异面直线a 与b 所成的角(或夹角).两条异面直线所成角的范围是 .如果两条异面直线所成的角为 ,那么我们就说这两条直线互相垂直.两条互相垂直的异面直线a,b ,记作b a ⊥. 三、【练习与巩固】 练习一:请同学们自学教材第例2、例3,检查自己是否完成了这节课的学 习目标; 练习二:完成教材第48页练习1、2. 四、【作业】 1、必做题:教材51页习题2.1A 组第4题<1><2><3>;B 组1<2><3>题; 2、选做题:教材第52页习题2.1A 组第8题.

【精编】人教版高中数学必修二导学案:第二章第一节空间中直线与直线之间的位置关系

第二章第一节空间中直线与直线之间的位置关系 三维目标 1.理解空间中两条直线的位置关系; 2.理解异面直线的概念、会画异面直线,提升空间想象能力; 3.了解公理4和等角定理,知道异面直线所成角的定义、范围及作用. ________________________________________________________________________________ 目标三导学做思1 问题1.通过身边诸多实物,空间两条直线有多少种位置关系? *问题2.如何用图形语言表示表示空间两条直线的位置关系? 问题3. 如右图长方体ABCD-A'B'C'D'中,BB'∥AA',DD'∥AA',BB'与DD'平行吗?你能得出什么结论? 【试试】 公理4: 符号表示为: 作用:

问题4. 如右图∠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? 【试试】 等角定理: 符号表示为: 作用: 问题5.阅读教材46-47页回答:什么是异面直线所成角?如何画出 两条异面直线所成的角?异面直线所成角的范围是多少? 【学做思2】 1.如图 2.1-17,空间四边形ABCD 中,E,F,G,H 分别是AB,BC,CD,DA 的中点,求证:四边形EFGH 是平行四边形. 图2.1-17 2. 如图2.1-18,观察长方体ABCD-A'B'C'D' (1) 有没有两条棱所在的直线是相互垂直的异面直线? (2)如果两条平行直线中的一条与某一条直线垂直, 那么另一条直线是否也与这条直线垂直? (3)垂直于同一条直线的两条直线是否平行? 图2.1-18

高二数学异面直线所成角说课稿

高二数学异面直线所成角说课稿 作为一位优秀的人民教师,总归要编写说课稿,借助说课稿可以更好地组织教学活动。说课稿要怎么写呢?下面是作者帮大家整理的高二数学异面直线所成角说课稿,希望对大家有所帮助。 《异面直线所成角》是高中数学《立体几何》一章中的第二节《空间两直线》中的重要内容、《立体几何》是高中数学教学中相对独立的一章,而本节内容恰是把平面内的直线扩展为空间任两条直线的位置关系问题,是培养学生建立空间想象力的关键,下面就从以下四个方面说课。 第一方面:教学设计意图 高中《数学教学大纲》要求学生具有良好的空间想象力和一定的作图识图能力,本节教学也要求培养学生对空间两直线所成角这一立体概念的理解,在此基础上,再依据对学生进行素质教育的目标制定了以下教学目标: 1、认知目标:理解空间两异面直线所成角的概念,并会作出,求出两异面直线所成角。 2、能力目标:培养学生的识图,作图能力,在习题讲解中,培养学生的空间想象力和发散思维。 3、德育目标:在对学生进行创造性思维培养的同时,激发学生对科学文化知识的探求热情和逻辑清晰的辩证主义观点。 本节课的重,难点: 教学重点:对异面直线所成角的概念的理解和应用。 教学难点:如何在实际问题中求出异面直线所成角。 第二方面:教法的选定 本节内容作为《立体几何》中两大重要概念之一––––”角”的初次接触,就要求学生能牢固的落实两异面直线所成角的概念及作法,并能对具体问题求出所成角,这样才能真正提高其空间想象力,根据上述目标要求和学生思维模式缺乏”立体性”这一特点,我采用了”练习教学法”,从习题入手,辅以计算机软件,将平面图形”立”起来,为学生创设较好的思维空间,增强了教学的直观性,再利用”问题中心式”教法,提出问题,对学生进行启发,让学生自己动脑,动

2022版数学人教A版必修二基础训练-专题强化练-2-异面直线所成角的求法-含解析

专题强化练2异面直线所成角的求法 一、选择题 1.(2021江西宜春高二月考,)已知一个正方体的展开图如图所示,其中A,B为所在棱的中点,C,D 为原正方体的顶点,则在原来的正方体中,AB与CD所成角的大小是() A.30° B.45° C.60° D.90° 2.()在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点P在线段AD1上运动,则异面直线CP与BA1所成的角θ的取值范围是() A.0°<θ<60° B.0°≤θ<60° C.0°≤θ≤60° D.0°<θ≤60° 二、填空题 3.(2021河南洛阳高一上期末,)四棱锥V-ABCD中,底面ABCD是正方形,各棱长均为2,则异面直线VC与AB所成角的大小为. 4.(2021河南安阳滑县一中高一上期末,)在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,P,Q,R分别是AB,AD,B1C1的中点,设过P,Q,R的截面与平面AD1,平面AB1的交线分别为l,m,则l,m所成角的大小为. 三、解答题 5.()在空间四边形ABCD中,AB=CD,且异面直线AB与CD所成的角为30°,E,F分别是边BC和AD 的中点,求异面直线EF和AB所成的角. 6.()在四棱锥A-BCDE中,底面四边形BCDE为梯形,BC∥DE.设CD,BE,AE,AD的中点分别为M,N,P,Q. (1)求证:M,N,P,Q四点共面; (2)若AC⊥DE,且AC=√3BC,求异面直线DE与PN所成角的大小.

7.(2021江苏扬州中学高三模拟,)如图,四棱锥P-ABCD的四条侧棱长相等,底面ABCD为正方形,M 为PB的中点.若PA=AB,求异面直线PD与CM所成角的正弦值. 专题强化练2异面直线所成角的求法 一、选择题 1.C将展开图还原为正方体(如图),其中EF,FG,EG分别为所在面的对角线. 因为A,B分别为EC,CF的中点,所以AB∥EF,易知CD∥EG,所以∠FEG(或其补角)为AB与CD所成的角.又△EFG为等边三角形,所以∠FEG=60°,即AB与CD所成角的大小为60°.故选C. 2.D如图,连接CD1,AC,易知CD1∥BA1,所以CP与BA1所成的角就是CP与CD1所成的角,即θ=∠D1CP.当点P从D1向A运动时,∠D1CP从0°增大到60°,但当点P与D1重合时,CP∥BA1,与CP与BA1为异面直线矛盾,所以异面直线CP与BA1所成的角θ的取值范围是0°<θ≤60°.故选D.

新教材人教版高中数学必修第二册 8-6-1直线与直线垂直(教案)

第八章立体几何初步 8.6.1直线与直线垂直 一、教学目标 1. 掌握空间中两条直线的三种位置关系,理解异面直线的定义,会画出异面直线. 2.能运用异面直线所成的角的定义找出或作出异面直线所成的角,会在直角三角形中求简单异面直线所成的角. 3.通过对直线与直线垂直的学习,培养学生数学抽象、逻辑推理、直观想象等数学素养. 二、教学重难点 1.理解异面直线所成角的定义以及证明两直线垂直; 2.会求两异面直线所成的角. 三、教学过程: (1)创设情景 空间两条直线如果不平行就一定相交吗?你能找出两条既不平行又不相交的例子吗?学生回答,教师点拨 (提出本节课所学内容异面直线) (2)新知探究 问题1:垂直于同一条直线的两条直线,有几条种位置关系? 学生回答(相交、异面、平行)教师点拨 问题2:已知a和b是异面直线,a和c是异面直线,那么b和c也是异面直线吗? 学生回答(不一定),教师点拨 (3)新知建构 异面直线所成角的定义: 如图,已知两条异面直线a,b,经过空间任一点O作直线a′//a,b′//b,则把a′与b′所成的锐角(或直角)叫做异面直线所成的角(或夹角). 异面直线所成的角: 设a,b是两条异面直线,经过空间任意一点O,作直线 '' , a a b b ∥∥,则把直线 '' , a b所成的锐角或直角叫做异面直线a,b所成的角.

αa b αa b O a' b ' O a ' 特例当异面直线a,b所成的角为90°时,则称这两条异面直线是互相垂直的;记为a⊥b. 异面直线所成角的范围: ] 90 , 0(︒︒ (4)数学运用 例1.如图,已知正方体ABCD­A′B′C′D′. (1)哪些棱所在直线与直线BA′是异面直线? (2)直线BA′和CC′的夹角是多少? (3)哪些棱所在的直线与直线AA′垂直? 【解析】(1)由异面直线的定义可知,棱AD、DC、CC′、DD′、D′C′、B′C′所在直线分别与直线BA′是异面直线. (2)由BB′∥CC′可知,∠B′BA′为异面直线BA′与CC′的夹角,∠B′BA′=45°,所以直线BA′和CC′的夹角为45°. (3)直线AB、BC、CD、DA、A′B′、B′C′、C′D′、D′A′分别与直线AA′垂直. 变式训练1:如图,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AA1=AB=2,AD=1,E,F,G 分别是DD1,AB,CC1的中点,则异面直线A1E与GF所成角为( ) A.B.C.D. 【答案】D 【解析】如图,连接B1G,B1F .

高二数学异面直线所成角及距离人教版知识精讲

高二数学异面直线所成角及距离人教版 【本讲教育信息】 一. 教学内容: 异面直线所成角及距离 二. 重点、难点: 1. 异面直线所成角定义。 异面直线a 、b ,过空间一点O 作a a //'、b b //',直线a ',b '所成的锐角(或直角)叫做异面直线a 和b 所成的角。 2. 异面直线所成角的计算。 (1)平移其中一条或两条使其相交。 (2)连接端点,使角在一个三角形中。 (3)计算三条边长,用余弦定理计算余弦值。 (4)若余弦值为负,则取其相反数。 3. 公垂线。 与两条异面直线均垂直、相交的直线叫两条异面直线的公垂线,两条异面直线的公垂线有且只有一条。 4. 两条直线垂直。 (1)相交垂直 (2)异面垂直 5. l b l a b a ⊥⇒⎭ ⎬⎫⊥// 6. 两条异面直线的公垂线段的长度,叫两条异面直线的距离。 【典型例题】 异面直线所成的角与距离: [例1] 正方体1111D C B A ABCD -棱长为a ,对角线C A 1长为a 3。 ① 异面直线1BA 与1CC 所成的角。 ② 异面直线BC 与1AA 的距离。 ③ 异面直线B A 1与C B 1所成的角。 ④ 异面直线B A 1与1AC 所成的角。 ⑤ M 、N 为11C D 、11B C 中点,MN 与AC 所成角。 ⑥ H 为BC 中点,H C 1与B D 1所成角。

解: ① 11//CC BB ∴ 1BA 与1BB 所成锐角即为两条异面直线所成的角 ︒=∠4511BB A 。 ② AB 为两条异面直线的公垂线 ∴ 距离为a ③ D A C B 11// BD A 1∆为等边三角形 ∴ 成角为︒60 ④ 延长DC 至E 使CE=CD E C C D B A 111//// 1AEC ∆中,a AC 31=,a E C 21=,AEF Rt ∆中,DE=a 2,AD=a ∴ AE a 5=,由余弦定理︒=∠901E AC ⑤ MN//BD ∴ 所成角为︒90 ⑥ F 为AD 中点,F D H C 11//,F BD 1∆中,a B D 31=,a F D 2 51= a BF 25=,a a a a a B D F D BF B D F D B FD 2532454532cos 22211221211⨯⨯-+ =⋅-+=∠ 5 15153 == ∴ 515arccos 1=∠B FD ∴ 所成角为5 15arccos [例2] 四面体ABCD ,棱长均为a (正四面体) ① 求异面直线AD 、BC 的距离。 ② 求AC 、BD 所成的角。 ③ E 、F 为BC 、AD 中点,求AE 、CF 所成角。

异面直线所成的角教案

异面直线所成角 教案设计 ●所用教材说明: “异面直线所成角”是人教版高中数学必修2中第二章“点,直线,平面之间的位置关系”2.1.2空间中直线与直线之间的位置关系中最后一小节内容(46页至47页部分)。它是立体几何教学的起始阶段,引导学生去积极探索,逐步建构立几的知识体系,异面直线所成角的大小是一种重要的定量计算。本节内容运用类比的方法,平行变换思想,化归的思想,这些是高考中所要重点考察的内容和数学思想。 本课是在学生初步了解空间两条直线的三种位置关系的基础上进一步研究两异面直线的相关性质。 ●教学要求: 掌握异面直线所成角的定义和求法

学会用平移法求异面直线所成角 ●教学目标: ▲知识掌握目标:认识两条异面直线所成角的概念;并通过讨论使学生掌握求两条异面直线所成角的方法 ▲能力培养目标:培养学生观察,分析,抽象,概括的逻辑思维能力和运用数形结合思想解决问题的能力 ▲创新培养目标:培养学生的创新意识和创新思维,培养学生的合作意识 ▲德育目标:通过数与形的辩证统一,对学生进行辩证唯物主义教育,通过对空间立体美的感受,激发学生对美好事物的追求 ●教学重难点: 重点是异面直线所成角的定义 难点是异面直线所成角的求法 ●教学方法:师生共同讨论法 教学中联系平面图形的知识,联想两相

交直线的度量关系——角,利用类比方法引入异面直线所成的角,利用化归思想,通过平移,化空间问题为平面问题。 ●教学过程: 本节课以“课程引入—建构数学—数学运用—总结提高”的模式展开,引导学生从已有的知识和生活经验出发,提出问题与学生共同探索,讨论解决问题的方法,让学生经历知识的形成与应用的过程,从而更好的理解数学知识的意义。 而且按照学生的认知特点,改变了教材中原有安排顺序引导学生从生活实例入手,从分析定义开始,循序渐进地进行探究,有利于学生进行思考。对学生来说,空间角转化成平面角有一定难度,因此教学中对此进行了重点引导,点拨。 ●教师讲解: 在平面几何中我们知道,对于两条相交直线,可以用它们交角大小来确定其相互的位置关系;对于两条平行线,可以用它们之

高二数学必修2-第二章-异面直线成角(线线角)求解方法总结与例题

构造异面直线所成角的几种方法 二、例题讲解 例1已知a、b、c是两两异面的三条直线,且a⊥b,d是a、b的公垂线.若c⊥a,那么c与d有何位置关系?并说明理由. 讲解:构造恰当的几何体是判断空间诸条直线位置关系的最佳思维选择,因为几何体具有直观和易于判断之优点.根据本题的特点,可考虑构造正方体. 构造正方体ABCD-A1B1C1D1,如图7-1所示,因为AB与CC1异面且垂直,BC是它们的公垂线,所以可记AB、CC1、BC分别为a、b、d. 图7-1 因为c与a、b均异面,且c⊥a,注意到a⊥侧面ADD1A1,因此侧面ADD1A1内的任一直线均与a垂直.从图中可以看出,侧面ADD1A1内的A1D1和A1D均与a、b异面,且均与a垂直,所以可记A1D1或A1D为c.此时由A1D1∥B1C1∥BC知c∥d;由A1D与BC异面知c与d为异面直线. 综上可知c与d平行或异面. 正方体是一个很简单且很重要的几何模型.构造它可直观、简捷地判断线线、线面关系,特别是有关异面直线的问题易于解决. 下面一组题目供思考练习: (1)无论怎样选择平面,两条异面直线在该平面内的射影都不可能是().A.两条平行直线 B.两条相交直线 C.一条直线和直线外一点 D.两个点 (2)在空间中,记集合M={与直线l不相交的直线},集合N={与直线l平行的直线},则M与N的关系是(). A.M=N B.M N C.M N D.不确定 (3)a、b、c是空间中的三条直线,则下述传递关系中,为真命题的是 (). A.若a∥b,b∥c,则a∥c B.若a⊥b,b⊥c,则a⊥c C.若a与b相交,b与c相交,则a与c相交 D.若a与b异面,b与c异面,则a与c异面 (4)同时与两条异面直线都相交的两条直线一定不是(). A.异面直线B.相交直C.平行直线D.垂直直线 (5)如图7-2所示,正方体ABCD-A1B1C1D1中,EF是异面直线A1D和AC的公垂线,则直线EF和BD1的关系是().

人教版高二数学平面的基本性质以及平行直线和异面直线 教案

高二数学平面的基本性质以及平行直线和异面直线 一、教学重点和难点: 1.认真体会平面是无限延展的,它无大小之分,仅有位置上的区别; 2.三个公理及三个推论在运用上的各自分工; 3.正确理解异面直线的概念,并能够利用平移法作出异面直线所成的角; 4.难点是养成良好的空间作图习惯和思维方法,特别是集合符号的合理利用。 二、知识精讲: 1.平面的概念: (1)平面是一个只描述不定义的基本概念。具体的例如:桌面、黑板面、平静的水面,我们可 以认识到“平面”是绝对平坦,没有厚度,没有边界无限延展的一个理想的几何图形。 (2)记为:r αβ、、,平面ABCD 或平面AC 。 (3)画多个平面时,一个平面被另一个平面遮住的线段要画成虚线或不画。 (4)图形语言为: 2. (1)公理1:图形语言 符号语言:A l B l l A B ααα ∈∈⎫ ⇒⊂⎬∈∈⎭ (2)公理2:图形语言 符号语言:p l p l αβαβ∈⇒=∈且 (3) 公理3:图形语言 符号语言:A 、B 、C 不共线 ⇒存在唯一平面α使得A B C α αα∈⎧⎪ ∈⎨⎪∈⎩ 3.推论:(推论2:经过两条相交直线有且只有一个平面) 已知:直线a 、b 且a b P =. 求证:过a 、b 有且只有一个平面. 证法一:①存在性 在直线a 、b 上分别取不同于点P 的点A 、B , 则点A 、B 、P 是不共线的三点(否则与a 、b 是两条相交直线矛盾). 根据公理3,过A 、B 、P 三点有一个平面α.

,,A a p a AP a ∈∈⊂∴,即αα⊂. 同理b a ⊂,因此过直线a 、b 有平面α. ②唯一性 ∵经过直线a 、b 的平面一定经过点A 、B 、P ,根据公理3,经过不共线的三点A 、B 、P 的平面只有一个,∴经过a 、b 的平面只有一个. 由①、②,可知经过两条相交直线有且只有一个平面. 推论3:经过两条平行直线有且只有一个平面. 已知:直线a 、b 且a//b . 求证:经过a 、b 有且只有一个平面. 证明:①存在性 ∵a//b ,由平行线的定义,a 、b 在同一平面内, ∴过直线a 、b 有一个平面α. ②唯一性 在直线b 上任取一点B , 则B a ∉(否则与a//b 矛盾),且B 、a 在过a 、b 的平面α内. 又由推论1,过点B 和直线a 的平面只有一个, ∴过直线a 、b 的平面只有一个. 由①、②,可知经过两条平行直线的平面有且只有一个. 4.空间两直线的位置关系: 名 称 含 义 符号表示 图 示 相交直线 有且仅有一个公共点 a b p = 平行直线 在同一个平面内,没有公 共点 //,a b a b a b α ⋂=Φ⎧⎨ ⊂⎩或 异面直线 不同在任何一个平面内, 没有公共点 且a b a b φ=⎧⎨≠⎩ (2)两条异面直线所成的角(0, ]2 θ∈.

新人教版高中数学必修第二册 第8章 8.6.1 第1课时 直线与直线垂直、直线与平面垂直的定义及判定

8.6空间直线、平面的垂直 8.6.1直线与直线垂直 8.6.2直线与平面垂直 第1课时直线与直线垂直、直线与平面垂直的定义及判定 考点学习目标核心素养 异面直线所成的角 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 直观想象、逻辑推理、 数学运算直线与平面垂直的定义 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 直观想象 直线与平面垂直 的判定定理 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 直观想象、逻辑推理 问题导学 预习教材P146-P150的内容,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? 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. 判断(正确的打“√”,错误的打“×”)

人教版高中数学必修二全册导学案

必修2 第一章 §2-1 柱、锥、台体性质及表面积、体积计 算 【课前预习】阅读教材P1-7,23-28完成下面填空 1.棱柱、棱锥、棱台的本质特征 ⑴棱柱:①有两个互相平行的面(即底面),②其余各面(即侧面)每相邻两个面的公共边都互相平行(即侧棱都). ⑵棱锥:①有一个面(即底面)是,②其余各面(即侧面)是 . ⑶棱台:①每条侧棱延长后交于同一点, ②两底面是平行且相似的多边形。 2.圆柱、圆锥、圆台、球的本质特征 ⑴圆柱: . ⑵圆锥: . ⑶圆台:①平行于底面的截面都是圆, ②过轴的截面都是全等的等腰梯形, ③母线长都相等,每条母线延长后都与轴交于同一点. (4)球: . 3.棱柱、棱锥、棱台的展开图与表面积和体积的计算公式 (1)直棱柱、正棱锥、正棱台的侧面展开图分别是 ①若干个小矩形拼成的一个, ②若干个, ③若干个 . (2)表面积及体积公式: 4.圆柱、圆锥、圆台的展开图、表面积和体积的计算公式 5.球的表面积和体积的计算公式【课初5分钟】课前完成下列练习,课前5分钟回答下列问题 1.下列命题正确的是() (A).有两个面平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱。 (B)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫棱柱。 (C) 有两个面平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行的几何体叫棱柱。 (D)用一个平面去截棱锥,底面与截面之间的部分组成的几何体叫棱台。 2.根据下列对于几何体结构特征的描述,说出几何体的名称: (1)由8个面围成,其中两个面是互相平行且全等的六边形,其他面都是全等的矩形。 (2)一个等腰三角形绕着底边上的高所在的直线旋转180°形成的封闭曲面所围成的图形。 3.五棱台的上下底面均是正五边形,边长分别是 6cm和16cm,侧面是全等的等腰梯形,侧棱长是13cm,求它的侧面面积。 4.一个气球的半径扩大a倍,它的体积扩大到原来的几倍? 强调(笔记): 【课中35分钟】边听边练边落实 5 .如图:右边长方体由左边的平面图形围成的

数学必修2导学案

第一章 §2-1 柱、锥、台体性质及表面积、体积计算 【课前预习】阅读教材P1-7,23-28完成下面填空 1.棱柱、棱锥、棱台的本质特征 ⑴棱柱:①有两个互相平行的面(即底面),②其余各面(即侧面)每相邻两个面的公共边都互相平行(即侧棱都). ⑵棱锥:①有一个面(即底面)是,②其余各面(即侧面)是 . ⑶棱台:①每条侧棱延长后交于同一点, ②两底面是平行且相似的多边形。 2.圆柱、圆锥、圆台、球的本质特征 ⑴圆柱: . ⑵圆锥: . ⑶圆台:①平行于底面的截面都是圆, ②过轴的截面都是全等的等腰梯形, ③母线长都相等,每条母线延长后都与轴交于同一 点. (4)球: . 3.棱柱、棱锥、棱台的展开图与表面积和体积的计算公式 (1)直棱柱、正棱锥、正棱台的侧面展开图分别是 ①若干个小矩形拼成的一个, ②若干个, ③若干个 . (2)表面积及体积公式: 4.圆柱、圆锥、圆台的展开图、表面积和体积的计算公式 5.球的表面积和体积的计算公式 【课初5分钟】课前完成下列练习,课前5分钟回答下列问题

1.下列命题正确的是() (A).有两个面平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱。 (B)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫棱柱。 (C) 有两个面平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行的几何体叫棱柱。 (D)用一个平面去截棱锥,底面与截面之间的部分组成的几何体叫棱台。 2.根据下列对于几何体结构特征的描述,说出几何体的名称: (1)由8个面围成,其中两个面是互相平行且全等的六边形,其他面都是全等的矩形。 (2)一个等腰三角形绕着底边上的高所在的直线旋转180°形成的封闭曲面所围成的图形。 3.五棱台的上下底面均是正五边形,边长分别是6cm和16cm,侧面是全等的等腰梯形,侧棱长是13cm,求它的侧面面积。 4.一个气球的半径扩大a倍,它的体积扩大到原来的几倍? 强调(笔记): 【课中35分钟】边听边练边落实 5.如图:右边长方体由左边的平面图形围成的是()(图在教材P8 T1 (3)) 6.已知圆台的上下底面半径分别是r,R,且侧面面积等于两底面面积之和,求圆台的母线长。

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