第1章 1.4.1 第2课时 空间中直线、平面的平行-【优学精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修第一册教用课件(人教A版)
2026-08-26
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教辅
摘要:
该高中数学课件聚焦空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面的平行关系,通过观察旗杆、平台等现实场景图片导入,结合问题思考中方向向量与法向量位置关系的设问,搭建旧知(方向向量、法向量)到新知(平行关系向量条件)的学习支架。
其亮点在于例题与训练题设计注重数学思维与语言表达,如例1用坐标法和向量分解法证明线线平行,例2、例3通过方向向量与法向量关系证明线面、面面平行,课堂小结强调转化与化归思想及严谨性。学生能提升空间观念与逻辑推理能力,教师可依托结构化流程高效教学。
内容正文:
第2课时 空间中直线、平面的平行
课标要求
1.能用向量语言表述直线与直线、直线与平面、平面与平面的平行关系. 2.能用向量法判断或证明直线、平面间的平行关系.
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观察图片,旗杆底部的平台与地面平行,旗杆所在的直线与护旗战士所在的直线平行,旗杆所在的直线与竖直楼面平行.试想,其中涉及的直线的方向向量与平面的法向量各自是什么位置关系?
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新课导入
思考1 两条直线平行,则两条平行直线的方向向量有什么关系?
提示:平行.
思考2 直线与平面平行,则直线的方向向量与平面的法向量有什么关系?
提示:垂直.
思考3 两个平面平行,则两个平面的法向量有什么关系?
提示:平行.
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问题思考
内
容
索
引
知识点一
1
1
知识点二
2
知识点三
3
知识点一 直线与直线平行
第一部分
6
设u1,u2分别是直线l1,l2的方向向量,则l1∥l2⇔_______⇔∃λ∈R,使得u1=______.
u1∥u2
λu2
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【感悟提升】 证明直线平行的两种思路
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在长方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是面对角线B1D1,A1B上的点,且D1E=2EB1,BF=2FA1.求证:EF∥AC1.
训练
证明:如图所示,以D为坐标原点,分别以DA,DC,DD1所在的直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,设DA=a,DC=b,DD1=c,
则A(a,0,0),C1(0,b,c),D1(0,0,c),B1(a,b,c),B(a,b,0),A1(a,0,c).
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知识点二 直线与平面平行
第二部分
14
设u是直线l的方向向量,n是平面α的法向量,l⊄α,则l∥α⇔u___n⇔_________.
⊥
u·n=0
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例2 (对接教材例3)如图,在四棱台ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD是边长为2的正方形,DD1⊥平面ABCD,AB=2A1B1,DD1=1,P为AB的中点.求证:D1P∥平面BCC1B1.
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【感悟提升】 利用空间向量证明线面平行的三种方法
(1)证明直线的方向向量与平面内任意两个不共线的向量共面,即可用平面内的一个基底表示.
(2)证明直线的方向向量与平面内某一向量共线,转化为线线平行,利用线面平行判定定理得证.
(3)先求直线的方向向量,然后求平面的法向量,证明直线的方向向量与平面的法向量垂直.
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训练
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥AB,点D,E,F分别为A1B1,AA1,CD的中点,AB=AC=AA1=2.求证:EF∥平面ABC.
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第三部分
知识点三 平面与平面平行
设n1,n2分别是平面α,β的法向量,则α∥β⇔ ____________⇔∃λ∈R,使得__________.
n1∥n2
n1=λn2
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例3 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N,P分别是AD1,BD,B1C的中点.证明:平面MNP∥平面CC1D1D.
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【感悟提升】 利用空间向量证明面面平行的思路与方法
(1)先求两个平面的法向量,再证明两个法向量共线,给出几何结论.
(2)先求一个平面的法向量,再证明该法向量也是另一个平面的法向量.
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训练
如图所示,平面PAD⊥平面ABCD,四边形ABCD为正方形,△PAD是直角三角形,且PA=AD=2,E,F,G分别是线段PA,PD,CD的中点,求证:平面EFG∥平面PBC.
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课堂巩固自测
C
解析:因为l∥α,所以e⊥n,故e·n=(1,-2,-2)·(2,λ,-1)=2-2λ+2=0,解得λ=2.
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2.(多选)已知向量m=(2,-1,1),n=(-4,2,-2)分别为两个不同的平面α,β的法向量,c=(1,0,-2)为直线l的方向向量,且l⊄β,则( )
A.α∥β B.l∥β
C.l⊥α D.α⊥β
AB
解析:因为m=(2,-1,1),n=(-4,2,-2),所以n=-2m,所以α∥β,A正确,D错误;
因为c·n=0,且l⊄β,所以l∥β,B正确;
因为c·m=0,所以l∥α或者l⊂α,C错误.
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3.设平面α,β的法向量分别为(1,2,-2),(-2,-4,k),若α∥β,则k=________.
4
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4.如图,在四棱锥P-ABCD中,侧棱PD⊥平面ABCD,点E是PC的中点,底面ABCD是直角梯形,AB∥DC,AD⊥DC,AB=AD=PD=1,CD=2.求证:BE∥平面PAD.
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1.已学习:线线平行、线面平行与面面平行的向量表示及应用.
2.须贯通:利用直线的方向向量与平面的法向量证明空间中的平行关系,体现了转化与化归的思想方法.
3.应注意:通过向量和平面平行直接得到线面平行,易忽略直线不在平面内的条件.
课堂小结
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例1 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,E为CP的中点,N为DE的中点,DM=DB,DA=DP=1,CD=2.
求证:MN∥AP.
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相关资源
示范课
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