直线的方向向量与平面的法向量
【学情分析】:
教学对象是高二的学生,学生已经具备空间向量与立方体几何的相关知识,所以本节课是通过这些知识理解空间的几个元素点、直线、平面的位置的向量表示,并且用向量及其运算表示线线、线面、面面间的平行与垂直的位置关系,可以比较顺利地进行教学.
【教学目标】:
(1)知识与技能:理解直线的方向向量和平面的法向量;会用向量及其运算表示线线、线面、面面间的位置关系.
(2)过程与方法:在解决问题中,通过数形结合的思想方法,加深对相关知识的理解。
(3)情感态度与价值观:开始体会把立方体几何几何转化为向量问题优势.
【教学重点】:
平面的法向量.
【教学难点】:
用向量及其运算表示线线、线面、面面间的平行与垂直关系.
【教学过程设计】:
教学环节 教学活动 设计意图 一、复习引入
1. 两个非零向量共线的充要条件是什么?
2. 什么叫直线的方向向量?
3. 回顾平面向量基本定理。 为探索新知识做准备. 二、探究新知
一、点、直线、平面的位置的向量表示
1. 思考:如何确定一个点在空间的位置?
如图,在空间中,我们取一点O作为基点,那么空间中任意一点P的位置就可以用向量来表示.称向量为点的位置向量。
2. 思考:在空间中给定一个定点A和一个定方向(向量),能确定一条直线在空间的位置吗?
如图,点A和 不仅可以确定直线l的位置,还可以具体表示出l上的任意一点P。
3. 思考:给定一个定点和两个定方向(向量),能确定一个平面在空间的位置吗?
如图,点O和、 不仅可以确定平面的位置,还可以具体表示出 内的任意一点P.
4.思考:给定一个定点和一个定方向(向量),能确定一个平面在空间的位置吗?
法向量:若,则 叫做平面 的法向量。
如图,过点A,以为法向量的平面是完全确定的.
二、线线、线面、面面间的位置关系与向量运算的关系
设直线l、m的方向向量分别为、,平面的法向量分别为.
探究1:平行关系
1,线线平行:
2,线面平行:
3,面面平行:
探究2:垂直关系
1,线线垂直:
2,线面垂直:
3,面面垂直:
要求学生自己寻找空间中的几何元素点、直线、平面的位置的向量表示方法。
联系平面向量基本定理来理解。
学生记住法向量的概念。
通过对对称轴不同作法的探讨,拓展学生的思维.
让学生对每一种关系都进行探究,找到相应的向量关系和运算公式。