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a空间中直线与直线之间的位置关系
* * 新课导入 同一平面内的直线有哪些位置关系? a b o a b 相交 平行 回顾旧知 a b o 如何判断两直线相交? 两直线有公共交点。 如何判断两直线平行? 两直线在同一平面,且无公共交点。 a b 立交桥 黑板两侧所在的直线与课桌边沿所在直线是什么位置关系? 既非平行 又非相交 定义1:不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线。 注:概念应理解为: “经过这两条直线无法作出一个平面” . 或:“不可能找到一个平面同时经过这两条直线”. 定义2:不相交也不平行两条直线叫做 异面直线。 注意: 分别在某两个平面内的两条直线不一定 是异面直线, 它们可能是相交,也可能是平行. 异面直线: 空间两直线的位置关系: (1)从公共点的数目来看,可分为: ①有且只有一个公共点——两直线相交 ②没有公共点 两直线平行 两直线为异面直线 (2)从平面的性质来讲,可分为: 两直线相交 ①在同一平面内 两直线平行 ②不在同一平面内——两直线为异面直线 异面直线的画法: A b a b a b a A1 B1 C1 D1 C B D A 练习:如图:正方体的棱所在的直线中,与直线A1B异面的有哪些? 答案: D1C1、C1C、CD、 D1D、AD、B1C1 下图是一个正方体的展开图,如果将它还原为正方体,那么AB,CD,EF,GH这四条线段所在的直线是异面直线的有 对。 D B A C E F H G 3 直线EF和直线HG 直线AB和直线HG 直线AB和直线CD 探究 课本P45 问题:在同一平面内,平行于同一条直线的两直线平行,在空间中此结论仍成立吗? 平行吗? 中, 观察:如图2.1.2-5,长方体 与 那么 DD∥ AA BB∥ AA 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。 公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。 公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。 a∥b c∥b a∥c 符号表示:设空间中的三条直线分别为a, b, c,若 想一想:空间中,如果两条直线都与第三条直线垂直,是否也有类似的规律? 例题示范 例1: 在空间四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA的中点。 求证:四边形EFGH是平行四边形。 分析: 欲证EFGH是一个平行四边形 只需证EH∥FG且EH=FG E,F,G,H分别是各边中点 连结BD,只需证: EH ∥BD且EH = BD FG ∥BD且FG = BD A B D E F G H C 例题示范 例1: 在空间四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA的中点。 求证:四边形EFGH是平行四边形。 A B D E F G H C ∵ EH是△ABD的中位线 ∴EH ∥BD且EH = BD 同理,FG ∥BD且FG = BD ∴EH ∥FG且EH =FG ∴EFGH是一个平行四边形 证明: 连结BD 变式: 在例2中,如果再加上条件AC=BD,那么四边形EFGH是什么图形? E H F G A B C D 分析: 在例题2的基础上我们只需要证明平行四边形的两条邻边相等。 菱形 同一平面内: 等角定理 定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补。 在平面内两直线相交成四个角,不大于90°的角成为夹角。 a b 夹角刻画了一条直线对另一条直线的倾斜程度,异面直线通过异面直线所成的角来刻画。 夹角 O 异面直线所成的角 为简便,O点常取 在某一直线上 异面直线所成角的定义: 直线a、b是异面直线,经过空间任意一点O,分别引直线a1∥a,b1∥b,把直线a1和b1所成的锐角(或直角)叫做异面直线a和b所成的角。 平移法 异面直线a和b所成的角的范围: ?异面直线所成的角 如果两条异面直线所成的角为直角,就说两条直线互相垂直,记作a⊥b。 * * *
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