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1、3.3空间直线的方向向量和平面的法向量一、教案目标设计1、理解空间直线的方向向量和平面的法向量概念;2、掌握空间直线的方向向量和平面的法向量的求法.二、教案重点及难点1、理解空间直线的方向向量和平面的法向量概念。2、掌握空间直线的方向向量和平面的法向量的求法.三、教案用具准备运用多媒体展示相关例题及图形四、教案过程设计<一)问题引入1、复习:平面直线的方向向量是如何定义的?唯一吗?2、思考:如何表示空间直线的方向?<二)学习新课1、空间直线的方向向量的概念<1)怎么确定空间直线的方向向量?对于空间
2、任意一条直线,我们把与直线平行的非零向量叫做直线的一个方向向量.<2)空间直线的方向向量是唯一的吗?<3)一个空间向量能够表示几条空间直线的方向向量?2、尝试解决基本要求:例1如图所示的空间直角坐标系中,棱长为的正方体中,为棱上的中点,<1)向量可以分别表示哪条空间直线的方向向量?<2)写出空间直线的一个方向向量,并说明这个方向向量是否可以表示正方体的某条棱所在直线的方向.解:<略)例2<教材P48例题1)已知长方体的棱长,以长方体的顶点为坐标原点,过的三条棱所在的直线为坐标轴,建立空间直角坐标系
3、,求下列直线的一个方向向量:4/4.b5E2RGbCAP解:<略)[说明]对于学生求出的同一直线的不同方向向量进行点评..例3<教材P49例题2)已知所有棱长为的正三棱锥,试建立空间直角坐标系,确定各棱所在直线的方向向量.p1EanqFDPw解:<略)[说明]对于学生建立的不同坐标系进行点评与方案选优.较高要求:例4、已知空间三点A(0,2,3>,B(-2,1,6>,C(1,-1,5>⑴求以向量为一组邻边的平行四边形的面积S;⑵若向量a分别与向量垂直,且
4、a
5、=,求向量a的坐标。解:⑴∴∠BAC=
6、60°,4/4⑵设a=(x,y,z>,则解得x=y=z=1或x=y=z=-1,∴a=(1,1,1>,a=(-1,-1,-1>.能力要求例5已知矩形ABCD所在平面外一点P,PA⊥平面ABCD,E、F分别是AB、PC的中点.<1)求证:EF∥平面PAD;<2)求证:EF⊥CD;证:建立空间直角坐标系A-xyz,设AB=2a,BC=2b,PA=2c,则:A(0,0,0>,B(2a,0,0>,C(2a,2b,0>,D(0,2b,0>,P(0,0,2c>∵E为AB的中点,F为PC的中点∴E(a,0,0>,
7、F(a,b,c>(1>∵=(0,b,c>,=(0,0,2c>,=(0,2b,0>DXDiTa9E3d∴=(+>∴与、共面RTCrpUDGiT又∵EÏ平面PAD∴EF∥平面PAD.(2>∵=(-2a,0,0>∴·=(-2a,0,0>·(0,b,c>=05PCzVD7HxA∴CD⊥EF.<四)课堂小结<五)布置作业:基本要求:见练习册较高要求:如图正方体ABCD-中,E、F、G分别是、AB、BC的中点.<1)证明:⊥EG;<2)证明:⊥平面AEG;<3)求,解:以D为原点,DA、DC、所在的直线分别为
8、x、y、z轴,建立空间直角坐标系,设正方体棱长为a,则D<0,0,0),A