Перпендикуляр та похила у просторі. Теорема про три перпендикуляри
Те, що ми знаємо, - обмежено, а те, що ми не знаємо, - нескінченно.
П'єр-Симон Лаплас
Мета: Формування та закріплення вмінь учнів розв’язувати задачі на використання ознаки та властивостей перпендикулярності прямої та площини, теореми про три перпендикуляри, властивості похилих. Поглиблення та розширення навчальних досягнень, усунення прогалин у знаннях, виявлення зацікавленості до вивченої теми програмного матеріалу. Контроль сформованості умінь самостійно застосовувати набуті знання при виконанні практичних завдань. Розвиток ініціативи і творчості учнів, взаємної зацікавленості у досягненні мети, розвиток математичного мовлення, графічної грамотності, охайності, самоствердження при доказах, вміння аналізувати, слухати товаришів. Виховання колективізму.
I Мотивація навчальної діяльності, повідомлення теми та мети уроку (формування мотивації навчально-пізнавальних дій, професійного становлення, потреби постійної самоосвіти)
II Актуалізація чуттєвого досвіду та корекція опорних знань (усне опитування учнів: виявлення ступеня засвоєння вивченого на попередніх уроках теоретичного матеріалу)
|
|
|
|
Малюнок 1 |
Малюнок 2 |
Малюнок 3 |
Малюнок 4 |
Перпендикуляр з точки до прямої або теорема про єдину перпендикулярну пряму з точки |
Властивість похилих |
Означення відрізка, перпендикулярного до площини |
Властивість перпендикулярності прямої та площини |
III Організація закріплення, систематизації знань учнів (застосовування отриманих знань при виконанні практичних завдань)
Задача № 1. Відрізок KN перпендикулярний до площини прямокутної трапеції NABF (ANBF). Провести з точки K перпендикуляри до прямих BF та АВ. Пояснити побудову. |
|
Розв’язання: NABF – прямокутна трапеція (ANBF), тому АВNA. Проведемо відрізки КА і КЕ та висоту трапеції NЕВF. Якщо KN(ABFN), тоді KAN, KEN – прямокутні. За ТТП, якщо проекції NAAB і NEBF, тоді і похилі АKAB і KEBF. |
|
Задача № 2. З точки M проведено до площини похилі MA і MB та перпендикуляр MC. Довжина перпендикуляра MC=a. Кут між похилими та перпендикуляром 450. Знайти площі трикутників ABC і АМВ та кут між похилими, якщо проекції похилих перпендикулярні. (Відповідь: 600, ) |
|
Розв’язання: якщо МС перпендикуляр до площини, тоді МAС та МВС прямокутні зі спільним катетом МС та рівними кутами 450. МAС=МВС за другою ознакою рівності трикутників. Отримали АМС=ВМС=МАС=МВС=45°, МА=МВ, МС=АС=СВ=а. За теоремою Піфагора: Якщо проекції похилих перпендикулярні, тоді AВС прямокутний, Отримали МА=МВ=АВ, АMB рівносторонній, АМВ=60° - це кут між похилими, |
Задача № 3. Джерело світла (точка D) закріплено на деякій висоті від ділянки землі, що має форму прямокутного трикутника. Вказати точку F на бордюрі ділянки, який співпадає з гіпотенузою трикутника, де освітлення буде максимальним. Знайти відстань від землі до джерела освітлення, якщо довжина відрізка DF= 5м, і точка знаходження максимального освітлення F на бордюрі ділить гіпотенузу на відрізки довжиною 2 м та 8 м. (3 б.) (Відповідь: 3 м) |
|
(Розв’язання: За означенням відстані від точки до площини чи до прямої DA(АВM), DFBM. Невідомий відрізок - це довжина перпендикуляра DA. За теоремою про три перпендикуляри, якщо похила DFBM, тоді проекція AFBM. Проекція є висотою трикутника. Знаходимо її за правилом пропорційності висоти до гіпотенузи у прямокутному трикутнику. . Трикутник DAF прямокутний. За теоремою Піфагора довжина перпендикуляра до площини DA=3 м) |
Задача № 4. Джерело світла (точка О) знаходиться в центрі стелі кімнати, що має форму прямокутного паралелепіпеда. Вказати точки на підлозі та на плінтусі підлоги (ребро DC), де освітлення буде максимальним. Знайти відстань від центра верхньої основи (точка О) паралелепіпеда до ребра DC, якщо AD= 8м, AA1=3 м. (3 б.) |
|
Розв’язання: Слід вказати дві точки О1 і Е, де освітлення буде максимальним. За означенням відстані від точки до площини чи прямої ОО1(АВС), ОЕDC. Невідомий відрізок, де максимальне освітлення – це відрізки ОО1 та ОЕ. За ТТП, якщо похила ОЕDC, тоді проекція О1ЕDC. Звідси довжина бічного ребра АА1=ОО1=3 м тому, що це довжина перпендикуляра до основи паралелепіпеда. Проекція О1Е дорівнює половині паралельної сторони, бо точка О1 –це проекція точки перетину діагоналей прямокутника. О1Е=0,5AD=4 м. За теоремою Піфагора довжина похилої ОЕ=5 м. |
|
IV Підсумок уроку (рефлексія)
1