Угол между прямой и плоскостью. 11-й класс

Разделы: Математика

Класс: 11


Цель урока: совершенствование навыков нахождения угла между прямой и плоскостью.

Дидактические цели урока:

Обучающая:

  • сформировать специальные ЗУН
  • формировать навыки решения задач на нахождение угламежду
  • прямой и плоскостью с помощью уравнения плоскости

Развивающая:

  • развитие познавательного интереса
  • развитие интеллекта
  • развитие эмоциональной сферы

Воспитательная:

  • воспитание сознательного отношения к учебе
  • воспитание самостоятельности
  • воспитание культуры умственного труда

Ход урока

I. Организационный момент.

Учитель формулирует тему урока, цели и задачи, знакомит учащихся с планом предстоящего урока.

II. Подготовка к активной учебно-познавательной деятельности на уроке.

Устная работа:

Вопросы к учащимся:

1. Найдите координаты вектора:

А) A( 2 ; -7) B(4;-3) =?

Б) С(0.5; -0.25; 0) D(0.75; 0.25; 0)

2. Найдите координаты вектора нормали плоскости

А) 2x - 4y + 8z=0

Б) -3x -17z+8=0

3. Найдите диагональ квадрата со стороной 3 двумя разными способами

4. Как связаны угол между прямой и плоскостью и угол между этой прямой и вектором нормали к плоскости?

III. Объяснение нового материала.

Объяснение нового материала на примере задачи из Сборника для подготовки к ЕГЭ(причем ранее в 10 классе эта же задача решалась довольно не простым геометрическим способом)

Задача.

В правильной 4-угольной пирамиде SABCD,все ребра которой равны 1, найти синус угла между прямой BE и плоскостью (SAD), где E- середина SC.

Решение

Введемпрямоугольную систему координат (см.рисунок)

Находим координаты следующих точек:

A ( B (0.5; -0.5; 0) С(0.5; 0.5; 0) (D (

Для нахождения координат S воспользуемся треугольником SOB:

По т. Пифагора SO = =, значит

S (. Координаты точки Е находим как середину отрезка SC.

Значит координаты вектора (

3. Составим уравнение плоскости (SAD):

Общая формула:ax + by + cz + d =0

Подставим координаты точек в уравнение и получим систему:

Домножаем первое и второе уравнения на (-2) и выражаем из 3-го с:

Далее складываем первое и второе уравнения и имеем a = 2db = 0

Подставляем найденные значения в общую формулу уравнения плоскости:

2dx + 0y -

Делим на d и получаем: 2x + 0y -

Значит координаты вектора нормали (

Используем формулу нахождения угла между векторами, но заменим при этом косинус на синус (так как вместо угла между прямой и ее проекцией на плоскость мы находим угол между прямой и вектором нормали плоскости,а cos ( 90 - ) = sin)

IV. Подведение итогов.

Проанализировать успешность овладения ЗУН, оценка успешности достижения цели урока, выслушать мнение учеников об эффективности этого способа (по сравнению с геометрическим)

V. Домашнее задание.

В правильной 6-угольной пирамиде SABCDEF, стороны основания которой равны 1, а боковые ребра равны 2, найти синус угла между прямой BC и плоскостью SAF

Список литературы:

  1. "ЕГЭ 2011.Задача С2. Геометрия, Стереометрия", В.А. Смирнов. - Москва: "МЦНМО", 2011.