1、第26课时 两个平面垂直的判定和性质习题课(二)教学目标:通过本节教学提高学生解决问题能力;进一步提高学生认知图形能力、空间想象能力;从多角度解答问题过程中,感悟等价转化思想运用;创新精神,实践能力在数学中的体现、渗透。教学重点:两个平面所成二面角的棱寻求、角的求解。教学难点:找求问题解决的突破口,转化思想渗透。教学过程:1复习回顾:1)二面角的平面角找法依据.2)三垂线定理及逆定理.2讲授新课:师前面研究了如何找一个二面角的平面角,解决的途径有定义法、三垂线法、垂面法,除此外又给了面积射影法求二面角.本节主要研究无棱二面角的求解思路、方法.近几年的高考试题涉及无棱二面角问题的题目也较突出.
2、找无棱二面角的棱依位置可分二类,例1:如图,在所给空间图形中ABCD是正方形,PD面ABCD,PD=AD.求平面PAD和面PBC所成二面角的大小.师面PAD和面PBC图中只给出一个公共点,那么怎样找棱呢?请思考.生作线在面内进行,BCAD则经BC的平面与面PAD的交线应平行,由此想到经P作BC或AD平行线,找到棱后的主要问题就是找平面角.解法如下:解:经P在面PAD内作PEAD,AE面ABCD,两线相交于E,连BEBCAD则BC面PAD面PBC面PADPEBCPE因PD面ABCD,BCCD那么BCPC,BC面PDC即有PE面PDCPEPD,PEPCCPD就是所求二面角的平面角因PDAD,而AD
3、DCCPD=45即面PAD与面PBC成角为45.师从整个过程可看到,找棱的过程也是经公共点作表示平面的一线的平行线,而平面角依垂面找到并求得.请同学归纳小结例1的解法,并完成例2. 例2:如图,斜三棱柱ABCA1B1C1的棱长都是a,侧棱与底面成60角,侧面BCC1B1面ABC. 求平面AB1C1与底面ABC所成二面角大小.师首先解释一下斜三棱柱,面ABC及面A1B1C1都是几何体底面且平行,CC1AA1BB1.生A是面AB1C1和面ABC的一个公共点,这两个面的棱图中也没有给出.但由上下两面平行应有交线平行于B1C1,此题难点就是如何找平面角.师考虑面BB1C1C面ABC及棱长相等两个条件,
4、请同学思考.师生共同完成表述过程,并作出相应辅助线.解:因面ABC面A1B1C1,则面BB1C1C面ABCBC面BB1C1C面A1B1C1B1C1BCB1C1,则B1C1面ABC设所求两面交线为AE,即二面角的棱则B1C1AE,即BCAE经C1作C1DBC于D,因面BB1C1C面ABCC1D面ABC,C1DBC又C1CD60,CC1a故CD即D为BC中点又ABC是等边三角形BCAD那么有BC面DAC1即AE面DAC1故AEAD,AEAC1C1AD就是所求二面角的平面角.因C1Da,ADa,C1DAD故C1AD45.师请同学小结该题,解决问题关键是什么,难在什么地方.生同例1,关键是找棱、找角、
5、而找角较难.师继续看例3,看该问题与前两个问题相同点是什么,不同点是什么?例3:如图,几何体中 AA1BB1CC1,AA1面ABC,ABC为正三角形,面A1EC面AC1,EBB1,AA1A1B1,求面A1EC与面ABC所成二面角的大小.师此题显然依上述方法去找平行线已不可能.由图B1C1与CE不平行.但与前两个问题的相同点还是两面从图形看到的只有一个公共点,依公理我们只有去找另一公共点,观察图我们可看到CE与B1C1是同一平面内线,突破口就选在面B1C1CB内,找到点后,二面角的棱也就找到.请同学思考并表述过程.解:A1是平面A1EC与平面A1B1C1的一个公共点,只需找到另一个公共点,即可.
6、因AA1A1B1A1C1,连AC1则AC1A1C,AC1A1CO取BB1的中点E,连EO因面ABC是正三角形,则经B作BGAC有BG面AC1,OEBGOE面AC1因面A1EC面AC1,故E是BB1中点那么EB1CC1CE与B1C1延长后必交于一点F,即F为面A1EC,面A1B1C1的另一个公共点连A1F,则A1F为面A1EC与面A1B1C1所成二面角的棱因FB1B1C1A1B1,A1B1F120FA1B130那么C1A1F90即A1C1A1F那么CA1A1F(三垂线定理)CAC1为面A1EC与面A1B1C1所成二面角的平面角.CA1C145,因AA1BB1CC1而面ABC面A1B1C1面A1EC与面ABC所成二面角大小为45.师找公共点F是解此题关键,例1、2是通过公共点作棱,例3是通过再找公共点而得棱.因题条件不同而采用不同作法.例1、2找棱的方法不妨叫“作平行线”,例3的方法叫“找公共点”.师问题的解决不一定就一种思路,一条途径,只要多去想条件涉及到的知识点,解决方法总会找到,“柳暗花明又一村”的境界一定能达到.3课时小结:依图形结构,对两类问题(例1、2为一类,例3为一类)分别用“作平行线”法及“找公共点”法完成,但一切问题都不是绝对的。4课后作业:- 3 -