Урок геометрии в 10-м классе по теме "Перпендикулярность прямых в пространстве"

Разделы: Математика


Цели урока.

  1. Рассмотреть понятие перпендикулярности двух прямых в пространстве.
  2. Доказать теорему о перпендикулярности двух прямых в пространстве и научиться применять её при решении задач.
  3. Развивать логическое мышление учащихся.

Ход урока

Наряду с отношением параллельности в геометрии важнейшую роль играет отношение перпендикулярности. На плоскости мы говорили только о перпендикулярности прямых, а в пространстве уже 3 возможности:

  1. перпендикулярность прямых,
  2. перпендикулярность прямой и плоскости,
  3. перпендикулярность двух плоскостей.

Эти 3 понятия рассмотрим на модели прямоугольного параллелепипеда.

И мы на уроках будем последовательно изучать эти отношения.

На сегодняшнем уроке начнём с перпендикулярности прямых. В главе “Перпендикулярность прямых и плоскостей” больше появятся задач на нахождение неизвестных элементов фигур, чем задач на доказательство.

Вспомним немного теоретического материала.

Ответьте на вопросы.

1. В каком случае две прямые на плоскости называются перпендикулярными? Сделайте чертёж.

Ответ:2 прямые называются перпендикулярными, если они пересекаются под прямым углом. 

2. Сколько перпендикуляров к данной прямой можно провести через данную точку

А, не лежащую на прямой или В, лежащую на прямой? Как проведем такую прямую? Сделайте чертёж.

Ответ: через каждую точку можно провести одну прямую, перпендикулярную данной; прямые проведем с помощью чертежных инструментов.

Это- теорема о существовании и единственности перпендикуляров.

Дадим определение перпендикулярных прямых в пространстве.

Определение. Две прямые называются перпендикулярными, если они пересекаются под прямым углом.

Получается, что определение перпендикулярных прямых в пространстве аналогично определению перпендикулярных прямых на плоскости.

Решим задачу. Доказать, что через любую точку прямой в пространстве можно провести перпендикулярную ей прямую.

Решение. Возьмем в пространстве любую точку В вне прямой и проведем через прямую и точку В плоскость ?. В плоскости проведем прямую в через точку на данной прямой , перпендикулярную ей с помощью чертежных инструментов.

Вопрос. Какие прямые в пространстве называют параллельными?

Ответ: прямые, которые не пересекаются и лежат в одной плоскости.

Вопрос. Найдите различия этого определения с определением перпендикулярных прямых.

Ответ:

  • а )пересекаются,
  • б )не сказано, что лежат в одной плоскости.

Вывод. Перпендикулярные прямые могут лежать в разных плоскостях.

Задание. Найти на модели прямоугольного параллелепипеда 2 перпендикулярные прямые, лежащие в одной плоскости и в разных плоскостях.

Вопрос. Как называются прямые, лежащие в разных плоскостях?

Ответ :скрещивающиеся.

Задание. Доказать, что прямые АА? и ВС перпендикулярны.

Докажем важное свойство перпендикулярности прямых в пространстве.

Теорема. Если 2 пересекающиеся прямые параллельны соответственно 2 перпендикулярным прямым, то они тоже перпендикулярны.

Рассмотреть 2 случая:

  1. Прямые лежат в одной плоскости;
  2. Прямые лежат в разных плоскостях.

При доказательстве теоремы привлекать учеников.

Записать домашнее задание: п.142,143; №1, №3(2) стр. 264.

Для закрепления решить задачу. Доказать, что через любую точку прямой в пространстве можно провести 2 различные перпендикулярные ей прямые.

Решение. Дана прямая а и точка С, принадлежащая ей. Возьмем 2 различные точки А и В, не принадлежащие прямой. Проведем через прямую а и точку А плоскость ?, а через а и В плоскость ?. В них проведем к точке С прямой а перпендикулярные прямые. Перпендикулярные прямые будут различны, иначе бы плоскости совпали.

Дать дифференцированные задания:

  1. сильным ученикам- №4 стр. 264;
  2. остальным- №3(1) стр. 264.

Итог урока.

На уроке вспомнили о перпендикулярных прямых на плоскости, дали определение перпендикулярных прямых в пространстве и главное узнали, что есть скрещивающиеся перпендикулярные прямые; доказали свойство о перпендикулярных прямых в пространстве и научились его применять для решения задач.

Литература.

  1. А.В.Погорелов. Учебник “Геометрия 7-11”, Москва “Просвещение”,2004
  2. И.М. Смирнова. Сборник устных задач и упражнений по геометрии для 10-11 классов средней школы. Москва “Аквариум”, 1998.
  3. Т.Л. Афанасьева, Л.А. Тапилина. Геометрия, 10 класс (поурочные планы). Волгоград “Учитель”, 1997.