Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета

Учителю
  • Быстрый поиск
  • Расширенный поиск
Тип материала:
Разделы:
Темы:

Тип материала

Урок 6 Параллельные прямые в пространстве, параллельность трех прямых

Текст урока

  • Конспект

     УРОК №1
    Название предмета: Геометрия 
    Класс: 10
    УМК (Геометрия, Л.С.Атанасян, 2014) 
    Уровень обучения (базовый) 
    Тема урока: «Параллельные прямые в пространстве. Параллельность трёх прямых».
    Общее количество часов, отведенное на изучение темы: 5
    Место урока в системе уроков по теме:  Объяснение нового материала с элементами первичного закрепления.
    Цель урока: 
    1) образовательная:
    ввести понятие параллельных прямых в пространстве;
    рассмотреть свойства параллельных прямых:
    а) Теорема о параллельных прямых;
    б) Лемма о пересечении плоскости параллельными прямыми;
    в) Признак параллельности трёх прямых;
    2) развивающие:
    развитие умения обобщать полученные знания;
    развитие логического мышления;
    3) воспитательные:
    развитие внимания;
    развитие умения четко выполнять чертежи;
    развитие речи учащихся.
    Задачи урока: изучить понятие параллельных прямых в пространстве и свойства параллельных прямых:
    Планируемые результаты 
    Предметные: знать аксиомы, теоремы  по данной теме и уметь их доказывать, применять при решении типовых задач.
    Личностные: уметь отстаивать свою точку зрения и работать в группе.
    Метапредметные: уметь планировать и оценивать процесс и результат своей деятельности, обрабатывать информацию.
    Техническое обеспечение урока: компьютер на рабочем месте учителя, проектор, экран.
    Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока (возможны ссылки на интернет-ресурсы): 
    1. Изучение геометрии 10-11 кл.: книга для учителя /  С.М.Саакян, В.Ф. Бутузов. – М.: Просвещение, 2014; 
    2. Алтынов П.И. Геометрия. 10-11 класс. Тесты. 2013
    3. Шарапова В.К. Тематические тесты по геометрии: 10-11 классы, Феникс, 2013
    4. Лаппо Л.Д., Морозов А.В. Геометрия. Типовые вопросы и задачи – М.: «Экзамен», 2016.
    Содержание урока  (в соответствии с требованиями к современному уроку).
    1.Организационная часть.
    2.Мотивационная часть.
    3. Изучение и нового материала и актуализация знаний 
    4.Подведение итогов урока
    5.Домашнее задание.
    6.Рефлексия урока.
    
    
    
    
    
    
    
    Ход урока
    1. Организационная часть
    Сегодня мы с вами должны подняться ещё на одну ступеньку вверх, «преодолевая» задачи, которые будут рассматриваться на уроке. Мы начинаем изучение темы «Параллельные прямые в пространстве. Параллельность трёх прямых». Наша задача вспомнить все, что мы знаем про рараллельность прямых из планиметрии и расширить наши знания в стериометрии.
    2. Мотивационная часть.
     Мы должны изучить новую тему и закрепить наши знания.Эти знания пригодятся нам для решения практических задач, для успешной сдачи  ЕГЭ.
    Вы должны научиться анализировать и устанавливать связь между элементами темы. Развить свою активность, сформировать учебно - познавательные действия, коммуникативные навыки.  Хотелось бы создать условия вашей успешности  на уроке; чтобы вы проявили способность к самоанализу, рефлексии, умение рецензировать и корректировать ответы товарищей. А каковы пути и средства достижения этих целей?
    3. Изучение нового материала 
     1. Определение параллельных прямых в пространстве
    Опре­де­ле­ние: Две пря­мые в про­стран­стве на­зы­ва­ют­ся па­рал­лель­ны­ми, если они лежат в одной плос­ко­сти и не пе­ре­се­ка­ют­ся (Рис. 1.).
    Обо­зна­че­ние па­рал­лель­ных пря­мых: a || b.
    
    
    Рис. 1.
    
    2. Теорема 1 и ее доказательство
    Тео­ре­ма 1.
    Через любую точку про­стран­ства, не ле­жа­щую на дан­ной пря­мой, про­хо­дит пря­мая, па­рал­лель­ная дан­ной, и при­том толь­ко одна.
    Дано: пря­мая а,  (Рис. 2.)
    До­ка­зать: су­ще­ству­ет един­ствен­ная пря­мая b || a, 
    
    Рис. 2.
    До­ка­за­тель­ство:
    Через пря­мую а и точку  , не ле­жа­щую на ней, можно про­ве­сти един­ствен­ную плос­кость α (Рис. 3.). В плос­ко­сти α  можно про­ве­сти един­ствен­ную пря­мую b, па­рал­лель­ную а, про­хо­дя­щую через точку M (из ак­си­о­мы пла­ни­мет­рии о па­рал­лель­ных пря­мых). Су­ще­ство­ва­ние такой пря­мой до­ка­за­но.
    
    Рис. 3.
    До­ка­жем един­ствен­ность такой пря­мой. Пред­по­ло­жим, что су­ще­ству­ет дру­гая пря­мая с, про­хо­дя­щая через точку M и па­рал­лель­ная пря­мой а. Пусть па­рал­лель­ные пря­мые а и с лежат в плос­ко­сти β. Тогда плос­кость β  про­хо­дит через точку M и пря­мую а. Но через точку M и пря­мую а про­хо­дит един­ствен­ная плос­кость (в силу тео­ре­мы 2). Зна­чит, плос­ко­сти β и α сов­па­да­ют. Из ак­си­о­мы па­рал­лель­ных пря­мых, сле­ду­ет, что пря­мые b и с сов­па­да­ют, так как в плос­ко­сти су­ще­ству­ет един­ствен­ная пря­мая, про­хо­дя­щая через дан­ную точку и па­рал­лель­ная за­дан­ной пря­мой. Един­ствен­ность до­ка­за­на.
    
     3. Лемма (о двух параллельных прямых, пересекающих плоскость) и ее доказательство
    Лемма
    Если одна из двух па­рал­лель­ных пря­мых пе­ре­се­ка­ет дан­ную плос­кость, то и дру­гая пря­мая пе­ре­се­ка­ет эту плос­кость.
    Дано:  а || b, 
    До­ка­зать: 
    
    Рис. 4.
    До­ка­за­тель­ство: (Рис. 4.)
    Су­ще­ству­ет неко­то­рая плос­кость β, в ко­то­рой лежат па­рал­лель­ные пря­мые а и b. Точка М при­над­ле­жит и плос­ко­сти α, и пря­мой а, ко­то­рая лежит в плос­ко­сти β. Зна­чит, М – общая точка плос­ко­стей α и β. А по тре­тьей ак­сио­ме, су­ще­ству­ет пря­мая MN, по ко­то­рой пе­ре­се­ка­ют­ся эти две плос­ко­сти.
    Пря­мая MN пе­ре­се­ка­ет­ся с пря­мой b.(так как в про­тив­ном слу­чае, по­лу­ча­ет­ся, что пря­мые MN и b па­рал­лель­ные, то есть a =MN, что невоз­мож­но, так как пря­мая а пе­ре­се­ка­ет­ся с плос­ко­стью α в точке М по усло­вию). То есть точка N – это точка пе­ре­се­че­ния пря­мой b и плос­ко­сти  α..
              До­ка­жем, что N  - это един­ствен­ная общая точка пря­мой b и плос­ко­сти α. До­пу­стим, что есть дру­гая точка, но тогда пря­мая bпри­над­ле­жит плос­ко­сти α (по вто­рой ак­сио­ме). То есть MN = b, что невоз­мож­но, так как пря­мые а и bпа­рал­лель­ны, а пря­мая а долж­на пе­ре­се­кать­ся с пря­мой MN. Лемма до­ка­за­на.
    
    4. Теорема 2 и ее доказательство
    Тео­ре­ма 2.
    Если две пря­мые па­рал­лель­ны тре­тьей, то они па­рал­лель­ны.
    Дано: 
     До­ка­зать: .
    
    Рис. 5.
    До­ка­за­тель­ство: (Рис. 5.)
    Вы­бе­рем про­из­воль­ную точку К на пря­мой b. Тогда су­ще­ству­ет един­ствен­ная плос­кость α, про­хо­дя­щая че­резточ­ку К и пря­мую а. До­ка­жем, что пря­мая bлежит в плос­ко­сти α.
    Пред­по­ло­жим про­тив­ное. Пусть пря­мая bне лежит в плос­ко­сти α. Тогда пря­мая bпе­ре­се­ка­ет плос­кость α в точке К. Так как пря­мые bи с па­рал­лель­ны, то, со­глас­но лемме, пря­мая с также пе­ре­се­ка­ет плос­кость α. Пря­мые а и с также па­рал­лель­ны, зна­чит, по лемме, пря­мая а также пе­ре­се­ка­ет плос­кость α, но это невоз­мож­но, так как пря­мая а лежит в плос­ко­сти α. По­лу­чи­ли про­ти­во­ре­чие. То есть, пред­по­ло­же­ние было невер­ным, а зна­чит, пря­мая bлежит в плос­ко­сти α.
    До­ка­жем, что пря­мые а и b не пе­ре­се­ка­ют­ся. Пред­по­ло­жим про­тив­ное. Пусть пря­мые а и bпе­ре­се­ка­ют­ся в неко­то­рой точкеМ. Но тогда по­лу­ча­ет­ся, что через точку М про­хо­дят две пря­мые а и b, па­рал­лель­ные пря­мой с, что невоз­мож­но в силу тео­ре­мы 1. По­лу­чи­ли про­ти­во­ре­чие. Зна­чит, пря­мые а и b не пе­ре­се­ка­ют­ся.
    Мы до­ка­за­ли, что пря­мые а и b не пе­ре­се­ка­ют­ся и что су­ще­ству­ет плос­кость α, в ко­то­рой лежат пря­мые а и b. Зна­чит, пря­мые а и bпа­рал­лель­ны (по опре­де­ле­нию), что и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.
    
    Актуализация опорных знаний.  
    Теперь мы потренеруемся применять полученные сегодня знания на практике, решив задачи №16 и 17 на доске. (к доске вызываются два ученика поочереди, которые решают задачи и коментируют решения, остальные учащиеся дополняют и задают вопросы, учитель корректирует решение)
    Задачу № 18 учащиеся решают самостоятельно, после чего обмениваются тетрадями и проверяют решение, выведенное на экран. Оценивают решение.
    Задача №18 решение проверить с использованием компьютера.
    
    ДАНО:
    
    
    РЕШЕНИЕ: пересекающиеся прямые и определяют некоторую плоскость (второе следствие из аксиом). В этой плоскостичерез точку проходит единственная прямая, параллельная прямой . Отсюда следует, что точки лежат на одной прямой. Далее, , поэтому
    ОТВЕТ: 12см.
    
    4. Подведение итогов урока.
    Молодцы! Трудились с полной отдачей, ощутили радость своего труда. 
    Что нового мы узнали сегодня на уроке, а что уже знали?
    Вспомним определение параллельных прямых в пространстве
    Какие теоремы мы сегодня изучили?
    В какой части экзамена пригодятся нам полученные знания?
    Оценки за урок у каждого в тетради, наиболее активные ученики и выходящие к доске оцениваются дополнительно. 
    5. Рефлексия.
    У каждого ученика в начале урока лежали на столах смайлики. В конце урока они сдают учителю тот смайлик, который соответствовал их настроению.
        Мне всё понятно. Вопросов нет.
    Мне ничего  не понятно.
    У меня  есть вопросы.
    
    
    
    6. Задание на дом.
    Подготовиться  к теоретическому опросу; Задачи из учебника: 18(а), 19.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
     

    Автор(ы): Варавина О. Л.

    Скачать: Геометрия 10кл - Конспект.docx
  • Конспект

     Название предмета Геометрия
    Класс 10
    УМК   Геометрия. 10- 11 классы: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профилный уровни / [ Л.С. Атанасян, В.Ф. Бутузов, С.Б. Кадомцев и др.]. М.: Просвещение, 2012.
    Уровень обучения профильный
    Тема урока: «Параллельные прямые в пространстве. Параллельность трех прямых»
    Общее количество часов, отведенное на изучение темы: на изучение темы отводится 2 часа.
    Место урока в системе уроков по теме: данная тема рассматривается в разделе «Параллельность прямых и плоскостей» и является 1 уроком разделе.
    Цель урока:  рассмотреть взаимное расположение прямых в пространстве; ввести определение параллельных прямых; рассмотреть теорему о параллельности трех прямых.
    Задачи урока:	
    - познакомить учащихся с параллельными прямыми в пространстве;
    - научить выполнять чертежи параллельных прямых в пространстве;
    - показать применение данной темы на практике;
    - развивать умение мыслить, сопоставлять, делать выводы;
    - воспитывать у учащихся осуществлять самоконтроль, умение обобщать, обсуждать, добиваться поставленной цели;
    Планируемые результаты: в результате изучения учащиеся должны: 
    знать определение параллельных прямых в пространстве, 
    уметь анализиро­вать в простейших слу­чаях взаимное расположение прямых в пространстве, используя определение параллель­ных прямых. 
    Техническое обеспечение урока: документ-камера, экран или интерактивная доска, проектор
    Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока: тестовые задания, деревянные палочки.
    Содержание урока:
    1. Организационный момент.
    2. Мотивация и целеполагание
    «К геометрии нет царской дороги».  Евклид.
    Как вы считаете, что хотел этими словами сказать Евклид.
    3. Проверка домашнего задания.
    Устно по вопросам (фронтально):
    что называется аксиомой?
    что изучает стереометрия?
    аксиома А1;
    аксиома А2;
    аксиома А3;
    Самостоятельное задание с последующей взаимопроверкой 
    Тест	
    
    1
    Через сколько точек можно провести прямую?
    1. через 2
    2. через 3
    3. через 1
    2
    Как пересекаются плоскости?
    1. в точке
    2. по прямой
    3. в трёх точках
    3
    Если две прямые имеют общую точку, то через них можно    провести только …
    1. одну прямую
    2. одно пространство
    3. одну плоскость
    4
    Что такое аксиома?
    1. Утверждение, которое доказывается с помощью теорем
    2. Утверждение не требующее доказательств
    3. Утверждение которое доказывается с помощью определений
    5
    Сколько прямых можно провести через две точки?
    1. 4
    2. 3
    3. 1
    
    6
    Что может принадлежать плоскости?
    1. прямая
    2. плоскость
    3. прямая и точка
    7
    Что может принадлежать прямой?
    1. точка
    2. прямая
    3. плоскость
    8
    Теорема – это утверждение…
    1. нетребующее доказательств
    2. доказывается с помощью аксиом
    3. доказывается с помощью аксиом, определений и других теорем
    
    4. Изучение нового материала. 
     Исторический экскурс
    (Выступает ученик, который заранее подготовил сообщение о появлении знака параллельности.)
    (примерное выступление) Геометрия, которую мы изучаем, называется евклидовой, по имени древнегреческого ученого Евклида (3 век до нашей эры), создавшего замечательное руководство по математике под названием «Начала». В этой книге есть раздел о параллельных прямых. 
    В советском энциклопедическом словаре слово «параллельность» переводится с греческого языка как «идущий рядом».
    В средние века параллельность обозначалась знаком «=». В 1557 году Р. Рекордом для обозначения равенства был введен знак «=», которым мы пользуемся сейчас, а параллельность стали обозначать «║».
    В книге «Начала» определение параллельных прямых звучало так «прямые, лежащие в одной плоскости и будучи бесконечно продолжены в обе стороны, ни с той, ни с другой стороны не пересекаются». Это определение почти не отличается от современного.
    Учащиеся комментируют выступление и оценивают его.
    - Вы уже знаете из курса планиметрии, как могут располагаться прямые на плоскости.   Покажите с помощью деревянных палочек взаимное расположение прямых на плоскости и опишите особенности расположения.
    а) пересекаются – имеют общую точку.
    б) параллельно – не пересекаются.
    -Давайте вспомним: какие прямые называются параллельными?
    - Приведите примеры параллельных прямых в жизни? (рельсы, параллельные улицы, след от автомобиля, лыжня).
    
    Определение параллельных прямых в пространстве.
    - В жизни нам приходится сталкиваться с параллельными прямыми не только на плоскости, но и в пространстве.
    Работа с учебником.
    - Найдите в тексте учебника определение параллельных прямых в пространстве.
     Определение. Две прямые в пространстве называются параллельными, если они лежат в одной плоскости и не пересекаются.
    - Чем это определение параллельных прямых в пространстве отличается от определения на плоскости (лежат в одной плоскости). 
    - Обозначение: ║ (заносим в тетрадь обозначение).
    Выполнение чертежа параллельных прямых в тетради.
    
    Работа в группах
    Класс поделить на 3 группы, так, чтобы в группах были учащиеся разного уровня  учебной мотивации.  
    Задание. Пользуясь доказательством теорем и леммы в учебнике, оформить их в тетрадь, спланировать объяснение доказательств для своих одноклассников и доказать теоремы у доски.
    1 группа: Доказательство теоремы.
     Через любую точку пространства, не лежащую на данной прямой проходит прямая, параллельная данной, и притом только одна.
    
    М a
    
    b||а и Мb (b - единственная)
    
    2 группа: Доказательство леммы: 
    Если одна из двух параллельных прямых пересекает плоскость, то и другая прямая пересекает эту плоскость.
    
    
    3 группа:  Доказательство теоремы. 
     Две прямые, параллельные третьей прямой будут параллельны 
    
    Оценивание работы в группах.
    5. Закрепление изученного материала.
    Решение задач 
    №  18(а) (у доски) Точка С лежит на отрезке АВ. Через точку А проведена плоскость, а через точки В и С – параллельные прямые, пересекающие эту плоскость соответственно в точках В1 и С1. Найти длину отрезка СС1, если С – середина отрезка АВ и ВВ1=7см.
    Решение:
    Так как bb1 || cc1, то эти отрезки лежат в одной плоскости р (из определения). тогда с ∈ β и в ∈ β, поэтому вс ⊂ β. значит, прямые вв1 сс1 ав ⊂ р.
    Рассмотрим треугольник ав1в в плоскости β: 
    (по 2-м углам)
    из подобия имеем:
    
    
    
    
    №19 (дополнительно для учащихся, которые быстро решают)  Стороны АВ и ВС параллелограмма АВСД пересекают плоскость α. Докажите, что прямые AD и CD также пересекают плоскость α.
    
     
    По лемме CD пересечет α, т.к. CD || AB, а АВ пересекает α. По лемме AD пересечет α, т.к. AD || BC, а ВС пересекает α.
    
    
    
    №20 (для самостоятельного решения с последующей самопроверкой и обсуждением ошибок).
    Средняя линия трапеции лежит в плоскости α. Пересекают ли прямые, содержащие ее основания, плоскоскость α?
     Решение:
    Пусть ВС ∩ α, тогда   => MN ∩ α.  Получили противоречие, так как MN  α => ВС  α. Аналогично доказываем, что AD  α. 
    6. Домашнее задание: параграф 1 пункты 4-5, задача № 21, задача № 18 б (учебник геометрия 10-11 Л.С. Атанасян, Просвещение 2006).
    7. Итог урока.
    а) выставление оценок с комментированием;
    б) вопросы к учащимся:
    что нового узнали на уроке?
    примеры параллельных прямых;
    какие вопросы по решению задач?
    8. Рефлексия.
    «К геометрии нет царской дороги».
    Вспомните высказывание Евклида, которое вы прочли в начале урока. Уместным ли оно было на этом уроке.
     Кому было сегодня легко? У кого возникли трудности? 
    	
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    Приложение
    Тест	
    	
    
    1
    Через сколько точек можно провести прямую?
    4. через 2
    5. через 3
    6. через 1
    2
    Как пересекаются плоскости?
    4. в точке
    5. по прямой
    6. в трёх точках
    3
    Если две прямые имеют общую точку, то через них можно    провести только …
    4. одну прямую
    5. одно пространство
    6. одну плоскость
    4
    Что такое аксиома?
    4. Утверждение, которое доказывается с помощью теорем
    5. Утверждение не требующее доказательств
    6. Утверждение которое доказывается с помощью определений
    5
    Сколько прямых можно провести через две точки?
    4. 4
    5. 3
    6. 1
    
    6
    Что может принадлежать плоскости?
    4. прямая
    5. плоскость
    6. прямая и точка
    7
    Что может принадлежать прямой?
    4. точка
    5. прямая
    6. плоскость
    8
    Теорема – это утверждение…
    4. не требующее доказательств
    5. доказывается с помощью аксиом
    6. доказывается с помощью аксиом, определений и других теорем
    
     

    Автор(ы): Лешина Е. В.

    Скачать: Геометрия 10кл - Конспект.docx