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高中数学必修二第八章直线与平面垂直判定教学建议

2026 05 07 18:22:09

直线与平面垂直,是直线与平面相交中的一种特殊情况.课本通过旗杆与地面的位置关系,教室里相邻墙面的交线与地面的位置关系等,让学生感知直线与平面的垂直这种位置关系,再通过对“旗杆所在直线AB与其影子BC所在直线是否保持垂直?”的思考,分析旗杆所在的直线与地面内各直线的位置关系,引出了直线与平面垂直的概念.

在教学直线与平面垂直的定义时,应强调,一条直线垂直于一个平面,是指这条直线垂直于这个平面内的任何一条直线.

在平面上,过一点垂直于已知直线的直线有且仅有一条,类比这个结论,启发学生思考、探究:在空间,过一点垂直于已知平面的直线有几条?为什么?

这样,既可以使学生学会数学地思考问题,又可以体会平面与空间的联系与区别.“过一点垂直于已知平面的直线有且仅有一条”这一结论,为“平面与平面垂直的性质”定理后的探究栏目作了必要的铺垫.但是这个结论并不是十分显然,教师可以引导学生进行必要的推理论证:

如图8-11,

(反证法)假设过点P有两条直线a,b垂直于同一平面α,设直线a,b确定的平面为β,且a∩β=c,所以cCa.由线面垂直的定义,知a⊥c,b⊥c,这与“在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”矛盾.所以,过一点垂直于已知平面的直线有且只有一条.

由于直接证明这个结论较为困难,我们采用了“反证法”.而学生对反证法不太熟悉,因此教师应进行适当引导.

【说明】反证法定义:

设待证命题为P ,反证法的步骤可概括为:

1. 假设否定:假设¬p(即P不成立)为真;

2. 逻辑推导:基于¬p及其他已知公理、定理,进行严格的推理;

3. 导出矛盾:推出一个与已知事实或逻辑相矛盾的结论(例如与公理、已知定理矛盾,或与假设¬p自身矛盾);

4. 得出结论:矛盾表明假设¬p不成立,因此原命题P成立.

武汉二七长江大桥

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