《2.1.2空间中直线与直线之间的位置关系》ppt教学课件免费下载
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同一平面内的直线有哪些位置关系?
回顾旧知
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。
(1)了解空间中两条直线的位置关系。
(2)初步理解并掌握公理4和等角定理。
(3)异面直线所成角的定义、范围及求法。
学习目标:
学习重点:(1) 公理4和等角定理;
(2)异面直线所成角的定义、范围及求法。
2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系
在正方体A1B1C1D1-ABCD中,说出下列各对线段的位置关系
(1)AB和C1D1;
(2)A1C1和AC;
(3)A1C和D1B:
(4)AB和CC1;
(5)BD1和A1C1;
一、复习引入
平行
平行
相交
异面
异面
不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线(skew lines)
空间两条直线的位置关系:
不同在任何一个平面内,没有公共点。
同一平面内,有且只有一个公共点
同一平面内,没有公共点;
异面直线的画法
为表示异面直线不共面得特点,常以平面衬托。
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。
3
直线EF和直线HG
直线AB和直线HG
直线AB和直线CD
如图,长方体ABCD-A'B'C'D'中,BB'//AA',DD'//AA',那么BB'与DD'平行吗?
平行
在同一平面内,如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线相互平行.在空间中,如果两条直线都与第三条直线平行,是否也有类似的规律?
平行于同一条直线的两条直线互相平行。
———平行线的传递性
在空间平行于一条已知直线的所有直线都互相平行。
公理4:
推广:
如图 ,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。
例2
所以,四边形EFGH是平行四边形。
所以 EH//FG,且EH=FG
证明:连接BD,
变式:若再加上条件
AC=BD,那么四边形
EFGH是什么图形?
菱形
空间四边形:
如图,顺次连结不共面的四点A、B、C、D
所组成的四边形叫做空间四边形ABCD.
相对顶点A与C,B与D的
连线AC、BD叫做这个
空间四边形的对角线.
A
O
B
C
P
D
在平面上,如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补.
空间中,该结论是否仍然成立?
在平行六面体 中, ,
,的两对边分别对应平行,这两组角的大小关系如何?
空间中如果有两个角的两边分别对应平行,
那么这两个角相等或互补。
定理
———等角定理
思考:等角定理在什么情况下这两个角相等?
空间中如果有两个角的两边分别对应平行,并且方向相同,那么这两个角相等。
推论:
夹角
在平面内两直线相交成四个角,不大于90°的角成为夹角。
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。
平面内夹角的定义
平面内两直线相交所成夹角的范围:
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: 如图,已知两条异面直线 a , b , 经过空间任一点O作 直线 a′∥a , b ′∥b 则把 a ′与 b ′所成的锐角(或直角)叫做异面直线所成的角(或夹角).
如果两条异面直线所成的角是直角,那么就说这两条直线相互垂直.
注:异面直线所成角的范围
请同学们思考一下,空间的两条直线的位置关系有哪些呢?
空间两条直线的位置关系有三种:
相交直线
平行直线
异面直线
在同一平面内
在同一平面内
不在任何一平面内
有且只有一个
没有
没有
思考:
(1)在长方体 ABCD-A'B'C'D'中,有没有两条棱所在的直线是相互垂直的异面直线?
有,如AB和CC’,AB和DD’。
垂直
(2)如果两条平行直线中的一条与某一条直线垂直,那么另一条直线是否也与这条直线垂直?
(3)垂直于同一条直线的两条直线是否平行?
不一定
如图,若 ,则c垂直于 内所有直线,而 内任意两条直线的关系可能是平行,也可能是相交。
例3.
如图,正方体中,
A1B1与C1C所成的角
AD与B1B所成的角
A1D与BC1所成的角
D1C与A1A所成的角
A1D与AC所成的角
例4、如图,已知正方体ABCD-A'B'C'D' 中。
(1)哪些棱所在直线与直线BA'是异面直线?
(2)直线BA' 和CC' 的夹角是多少?
(3)哪些棱所在的直线与直线AA' 垂直?
解:(1)由异面直线的判定方法可知,与直线
成异面直线的有直线
如图,已知正方体ABCD-A'B'C'D' 中。
(1)哪些棱所在直线与直线BA'是异面直线?
(2)直线BA' 和CC' 的夹角是多少?
(3)哪些棱所在的直线与直线AA' 垂直?
例5 如图,正方体ABCD-EFGH中,O为侧面ADHE的中心,求
(1)BE与CG所成的角?
(2)FO与BD所成的角?
连接HA、AF,
(2)连接FH,
∴四边形BFHD为平行四边形,∴HF∥BD
∴∠HFO(或其补角)为异面直线 FO与BD所成的角
则AH=HF=FA
∴ △AFH为等边三角形
求异面直线所成角的步骤:
一作(找)、二证、三求.
A
D
C
B
F
E
练习、在三棱锥A-BCD中AD=BC=2a,E,F分别是AB,CD的中点EF= ,求AD和BC所成的角.
M
∠EMF=120º
AD和BC所成的角为60º
切记:别忘了角的范围!!
课堂小结
一、下图长方体中
平行
相交
异面
②BD和FH是 直线
①EC和BH是 直线
③BH和DC是 直线
㈡与棱AB所在直线异面的棱共有 条?
4
分别是 :CG、HD、GF、HE
㈠说出以下各对线段的位置关系?
当堂检测
1)分别在两个平面内的两条直线一定是异面直线。
3)a与b是异面直线,b与c是异面直线,则a与c是异面直线。
4)a与b是共面,b与c是共面,则a与c共面。
错
错
错
错
二、判断
1. 两条直线a,b分别和异面直线c,d都相交,则直线a,b的位置关系是( )
A. 一定是异面直线
B. 一定是相交直线
C. 可能是平行直线
D. 可能是异面直线,也可能是相交直线
2. 一条直线和两条异面直线中的一条平行,则它和另一条的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.相交或异面
三、选择
D
D
3. 分别在两个平面内的两条直线间的位置关系是( )A.异面 B.平行
C.相交 D.以上都有可能
4. 异面直线a,b满足a,b,∩=l,则l与a,b的位置关系一定是( )
A. l与a,b都相交
B .l至少与a,b中的一条相交
C. l至多与a,b中的一条相交
D. l至少与a,b中的一条平行
B
D