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1、我的教学设计1 教案设 计2011 年 6 月日课题空间向量在几何问题中的应用课型知识要点精讲总 课 时2 课时安排本课课时第 1 课时教学目标详尽讲解空间向量在解答空间几何问题当中的应用,教学重点空间向量法求空间距离、空间夹角、立体体积、位置关系判别等,教学难点对空间向量法的灵活运用教法知识分类总结学法习题练习、独立总结教学准备知识点脉络整理,课堂例题整理教学过程教学目的一.知识引入:例题 1:如图所求,已知四边形ABCD、EADM 和 MDCF 都是边长为 a 的正方形,点 P、Q 分别是 ED 和 AC 的中点 , 求: (1)PM与 FQ所成的角;(2)P 点到平面 EFB 的距离;(
2、3)异面直线 PM 与 FQ 的距离。解:建立空间直角坐标系,则 D(0,0,0) 、A(a,0,0) 、B(a,a,0) 、C(0, a,0) 、M(0,0,a) 、E(a,0,a) 、F(0,a,a) ,则由中点坐标公式得P(2a,0,2a) 、Q(2a,2a,0)(1) PM= (2a, 0,2a) ,FQ = (2a, 2a, a) ,PMFQ =(2a)2a+0+2a( a)=43a2,且 |PM|= 22a , | FQ |= 26a cosPM, FQ =|PM FQPMFQ=aaa2622432=23;故得两向量所成的角为150(2)设n=(x,y,z)是平面 EFB 的法向量
3、,即 |n|=1,n平通过分别运用一般几何方法与空间向量方法解题的对比,引起学生对空间向量法解决空间问题的兴趣。(空间向量法解决此类问题有时候明显有独特的优势 “快刀斩乱麻”)ABCDEFMPQxzy名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - 我的教学设计2 面 EFB,nEF,nBE又EF= ( a , a , 0 ),EB= ( 0 , a , a ) , 即 有00axayxyzayaz,取1x,则(1,1,1)nPE
4、=(2a,0,2a) 设所求距离为 d,则|PE ndn= 33a(3)设m=(x1,y1,z1)是两异面直线的公垂线的方向向量,则由PM=(2a,0,2a) , FQ=(2a,2a,a) ,得11111111022022aaxzxzyaaxyaz取1y 1,则(1, 1,1)m而MF=(0,a,0)设所求距离为 m,则|MFmmm=33a。二知识点分类总结:【一】关于距离的问题: 异 面 直 线,a b之 间 的 距 离 :|AB ndn, 其 中,na nb Aa Bb直线 a 与平面之间的距离:|AB ndn,其中,Aa Bn是平面的法向量两平行平面,之间的距离:|AB ndn,其中,A
5、Bn是平面的法向量引 导学生梳理总结知识 脉络,建立知识系统,是学生清晰回顾并掌握知识工具名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 4 页 - - - - - - - - - 我的教学设计3 点 A 到平面的距离:|AB ndn,其中B,n是平面的法向量另法:点000(,),A xyz平面:0AxByCzD,则点到平面的距离000222|AxByCzDdABC;点 A 到直线 a的距离:22|AB adABa,其中Ba,a是直线 a的方向向量 ;两平行直线,a b之
6、间的距离:22|AB adABa,其中,Aa Bb,a是 a的方向向量。(注:利用一般几何方法求距离大致有三种:.直接法:步骤是“一作,二证,三计算”,即先求做表示距离的线段,再证明它是所求的距离,然后再计算。其中第二步的证明不可忽视,它关系到后面的逻辑推理。.间接法:包括等体积法和转化法即不断转化点面、线面、面面距离的形式,直到求出为止。 )【二】关于角的问题:设直线, l m的方向向量分别为,a b,平面,的法向量分别为,u v,则两直线l, m所成的角为(02),cosabab;直线l与平面所成的角为(02),sinauau;二面角l 的大小为(0),cos.uvuv【三】关于位置关系的
7、判别及证明问题:1. 平行关系:设直线, l m的方向向量分别为,a b,平面,的法向量分,u v,则:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 4 页 - - - - - - - - - 我的教学设计4 线线平行 :l ma bakb;线面平行:lau0a u;面面平行:u v.ukv注意:这里的线线平行包括线线重合,线面平行包括线在面内,面面平行包括面面重合。2. 设直线, l m的方向向量分别为,a b,平面,的法向量分别为,u v,则:线线垂直:l ma b
8、0a b;线面垂直:la uaku ;面面垂直:u v.0vu【四】利用空间向量求立体体积问题:主要针对平行六面体的体积计算:若平行六面体的三条共点的楞的向量已知,则其体积V=, 。对于其他球体积的相关运算,则应视具体情况而定。另外,可能有部分求面积的相关题目,也可用向量法解决,此处不再一一介绍。三习题练习相见备注资料一课后记: 鉴于近几年来,各地高考数学当中屡次出现关于空间几何的问题,一般都出现在最后的大题当中(前面选择、填空当中也会有一道小题,约5 分) ,分数占到 812 分,不可谓分量之不重。而使用空间向量来解决此类问题又有着事半功倍的效果,因此让考生熟练掌握用空间向量解空间几何问题的
9、方法是极为重要的,对于其学习空间几何也具有指导性的意义。本课旨在汇总此类相关知识与方法,理清知识类型与思路,帮助学生在高考中拿到关键的十几分!备注 :本节课内容立足于高考,选题多来自历年各地高考试题,充分贴近高考。能为学生在本方面知识中打下良好的基础,为学生解决切实的难题,真正帮学生拿到考试分数。通 过上面知识点的梳理 ,在接下来的习题中,是学生融会贯通,能独立、熟练的运用所学知识名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - -