2019-2020学年北师大版选修2-1 空间向量综合问题 教案
2019-2020学年北师大版选修2-1  空间向量综合问题  教案第3页

  一、问题探究

  问题1 :阅读课本上的例4 ,请你找出其中的已知条件和求解问题.这些求解问题能用向量方法解决吗?

  学生独立阅读并分析题意,教师引导学生认识到本题具有一定的综合性,需要证明直线与平面平行、垂直和计算二面角,而这些问题都可以利用向量解决.

  

  问题2 :从例4 的已知条件和求解问题看,你认为应怎样把问题向量化?如果建立坐标系,应怎样建立?

  教师引导学生关注己知条件中有"三条线段两两垂直且彼此相等"这一条件,使学生由此联想到选择这些线段所在直线为坐标轴、以线段长(正方形边长)为单位长度建立空间直角坐标系,并意识到这是适合本题的坐标化方法.教师要求学生写出点P , A ,B,C , D , E 的坐标.并进一步写出 等的坐标.

  

  问题3 :考虑例4 ( 1 ) ,要证PA∥平面EDB,应如何入手?

  教师从"PA∥平面EDB"出发,启发学生考虑直线与平面平行的判定条件,引导学生通过讨论发现PA 与EG有平行关系,从而自然地想到写出 的坐标,并由=k 证出PA∥EG ,进而证出PA∥平面EDB。

  

  

  问题4 :考虑例4 ( 2 ) ,要证PB⊥平面EFD,应如何人手?

教师从"PB⊥平面EFD出发",启发学生考虑直线与平而垂直的判定条件,让学生讨论:应证明PB 与哪些线段垂直,用向量方法怎样证?

在讨论的基础上,由学生自己写出主要证明过程,即PB⊥EF(已知)

· =0, ⊥ ,

  PB⊥DE PB⊥平面EFD

  

  问题5 :考虑例4( 3 ) ,求二面角C-PB-D的大小,应如何人手?

  教师从"计算二面角C 一PB 一D 的大小"出发,启发学生如何找出相应的平面角,让学生讨论:哪个角是二面角C 一PB 一D 的平面角,用向量方法怎样计算它的大小?

  教师引导学生考虑:点F 的坐标对计算是否垂要?怎样利用题中条件确定点F 的坐标?

  让学生通过讨论写出确定点F 坐标的过程,再进一步考虑并表达通过cos ∠EFD= 计算∠EFD 的过程

  

  问题6 :考虑例4 后的思考题.

  学生结合刚讨论过的例题,对思考题进行思考和讨沦,教师适当点拨引导.注意不要就题论题,而要透过例题看到解题中的基本想法.

  

  二、问题解答

  解:如课本图所示建立空间直角坐标系,点D为坐标原点,设DC=1

  (1)证明:连结AC,AC交BD于点G,连结EG

  

  

  

  

  

  

  

  三、小结立体几何中的不同方法.

  教师引导学生进行归纳,了解各种方法的特点及联系,认识到应根据问题的条件选择合适的方法,而不是生搬硬套.   1,练习题3 。

  (解略)

2,如图,四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,

(I)求证:平面BCD;

(II)求异面直线AB与CD所成角的余弦值。

解:(I)略

(II)以O为原点,如图建立

空间直角坐标系,则

异面直线AB与CD所成角的余弦值为。