1.4.1.2 空间中直线、平面的平行 学案(原卷版+解析版) 2023-2024学年高二数学人教A版(2019)选择性必修1

文档属性

名称 1.4.1.2 空间中直线、平面的平行 学案(原卷版+解析版) 2023-2024学年高二数学人教A版(2019)选择性必修1
格式 zip
文件大小 268.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-04-01 14:01:14

文档简介

空间中直线、平面的平行
学习目标 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.能用向量方法证明直线与平面、平面与平面的平行关系.
学习活动
目标一: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. 任务:结合空间中线线、线面、面面位置关系的判定和性质,探索向量表述线线、线面、面面的平行关系. 问题1:如图,设分别是直线的方向向量,若,则是什么位置关系?代数如何表示? 参考答案:. 问题2:如图设是直线l的方向向量,是平面α的法向量,l α,若l∥α,则与是什么位置关系?代数如何表示? 参考答案:. 问题3:如图,设分别是平面α,β的法向量,若α//β,则是什么位置关系?代数如何表示? 参考答案:. 练一练: 若直线l的方向向量为a,平面α的法向量为n,则能使l∥α的是(  ) a=(1,0,0),n=(-2,0,0); a=(1,3,5),n=(1,0,1); a=(0,2,1),n=(-1,0,-1); D.a=(1,-1,3),n=(0,3,1). 参考答案:若l∥α,则a·n=0.而A中a·n=-2,B中a·n=1+5=6,C中a·n=-1,只有D选项中a·n=-3+3=0.故选D.
目标二:能用向量方法证明直线与平面、平面与平面的平行关系. 任务1:用向量方法证明面面平行的判定定理. 已知:如图,,求证:. 参考答案: 证明:设平面α的法向量为n,直线a,b的方向向量分别为u,v. 因为,所以. 因为, 所以对任意点,存在,使得. 从而, 所以,向量n也是平面β的法向量. 故. 任务2:用向量方法证明线面平行. 长方体中, AB=4, BC=3,=2. 在线段上是否存在点P, 使得//平面? 参考答案: 证明:以D为原点, DA, DC, 所在直线分别为x轴、y轴、z轴, 建立如图空间直角坐标系.因为 A(3,0,0), C(0,4,0), , 所以. 设n=(x,y,z)是平面的法向量, 则, 即,所以, 取z=6,则x=4,y=3, 所以n=(4,3,6)是平面的一个法向量. 因为, C(0,4,0), , 得. 设点P满足,则, 所以. 令,得-12λ+12-12λ=0,解得, 这样的点P存在.所以当,即P为的中点时,//平面. 【归纳总结】 证明直线l∥平面α的方法: (1)可取直线l的方向向量a与平面α的法向量n,证明a·n=0; (2)可在平面α内取基向量{e1,e2},证明存在实数λ1,λ2,使直线l的方向向量a=λ1e1+λ2e2,然后说明l不在平面α内即可; (3)在平面α内若能找到两点A,B,直线l的方向向量n∥,则l∥α. 练一练: 在正方体ABCD A1B1C1D1中,M,N分别是CC1,B1C1的中点.求证:MN∥平面A1BD. 参考答案: 解:如图,以D为原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,设正方体的棱长为1,则D(0,0,0),A1(1,0,1),B(1,1,0),,, 于是=(1,0,1),=(1,1,0),. 设平面A1BD的法向量为n=(x,y,z),则 即 取x=1,则y=-1,z=-1, ∴平面A1BD的一个法向量为n=(1,-1,-1). 又·n=·(1,-1,-1)=0, ∴⊥n.∴MN∥平面A1BD.
学习总结
任务:根据空间向量坐标表示的关键词,构建知识导图. 1.空间线线、线面、面面平行如何用向量表示? 2.如何利用向量法证明空间线线线、线面、面面平行?
2空间中直线、平面的平行
学习目标 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.能用向量方法证明直线与平面、平面与平面的平行关系.
学习活动
目标一: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. 任务:结合空间中线线、线面、面面位置关系的判定和性质,探索向量表述线线、线面、面面的平行关系. 问题1:如图,设分别是直线的方向向量,若,则是什么位置关系?代数如何表示? 问题2:如图设是直线l的方向向量,是平面α的法向量,l α,若l∥α,则与是什么位置关系?代数如何表示? 问题3:如图,设分别是平面α,β的法向量,若α//β,则是什么位置关系?代数如何表示? 练一练: 若直线l的方向向量为a,平面α的法向量为n,则能使l∥α的是(  ) a=(1,0,0),n=(-2,0,0); a=(1,3,5),n=(1,0,1); a=(0,2,1),n=(-1,0,-1); D.a=(1,-1,3),n=(0,3,1).
目标二:能用向量方法证明直线与平面、平面与平面的平行关系. 任务1:用向量方法证明面面平行的判定定理. 已知:如图,,求证:. 任务2:用向量方法证明线面平行. 长方体中, AB=4, BC=3,=2. 在线段上是否存在点P, 使得//平面? 【归纳总结】 练一练: 在正方体ABCD A1B1C1D1中,M,N分别是CC1,B1C1的中点.求证:MN∥平面A1BD.
学习总结
任务:根据空间向量坐标表示的关键词,构建知识导图. 1.空间线线、线面、面面平行如何用向量表示? 2.如何利用向量法证明空间线线线、线面、面面平行?
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