内容正文:
8.5.1 直线与直线平行
课程目标与核心素养
课程目标
核心素养
1.正确理解基本事实4和等角定理;
2.能用基本事实4和等角定理解决一些简单的相关问题.
1.直观想象:基本事实4及等角定理的理解;
2.逻辑推理:基本事实4及等角定理的应用.
概念梳理
1:基本事实4
文字语言
平行于同一条直线的两条直线平行
文字语言
符号语言
直线 a,b,c,a∥b,b∥c⇒a∥c
作用
证明两条直线平行
2:空间等角定理
文字语言
如果空间中两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补
符号语言
OA∥O′A′,OB∥O′B′⇒∠AOB=∠A′O′B′或∠AOB+
∠A′O′B′=180°
图形语言
作用
判断或证明两个角相等或互补
【概念辨析】
1:等角定理可以推广为:如果两条相交直线与另两条相交直线
分别平行,那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等。
2:基本事实4的实质是说平行具有传递性性;是判断空间两条直线平行的依据。
回归教材
1. 如图, 把一张矩形纸片对折几次, 然后打开, 得到的折痕互相平行吗? 为什么?
【解析】平行,由基本事实4可知
2. 如图, 在长方体中, 与棱平行的棱共有几条? 分别是什么?
【解析】与棱AA′平行的棱共3条,分别是BB′,CC′,DD′
3. 如图, 不共面, 且 . 求证: .
【证明】∵ AA′∥BB′且 AA′=BB′, ∴ 四边形AA′B′B为平行四边形, ∴ ABA′B′,同理 BCB′C′,∴ ACA′C′, ∴ △ABC≌△A′B′C′.
4. 如图, 在四面体 中, 分别为上的点. 若, 则和有什么关系? 为什么?
【解析】 △EFG和△BCD相似. ∵ EF∥BC,FG∥CD, ∴ 且∠EFG=∠BCD, ∴ △EFG∽△BCD
题型讲解
探究(一)空间直线平行的判定及应用
【典例1】如图,梯形 ABCD 中,AB∥CD,E,F分别为BC和AD的中点,将平面DCEF 沿 EF 翻折起来,使 CD 到 C′D′的位置,G,H 分别为AD′和 BC′的中点,
求证:四边形 EFGH 为平行四边形.
【证明】因为梯形 ABCD 中,AB∥CD,E,F 分别为 BC,AD 的中点,所以 EF∥AB 且 EF=(AB+CD). 又 C′D′∥EF,EF∥AB,所以 C′D′∥AB. 因为 G,H 分别为 AD′,BC′的中点, 所以 GH∥AB 且 GH= (AB+C′D′)= (AB+CD),所以 GHEF,所以四边形 EFGH为平行四边形.
【方法总结】关于空间中两直线平行的证明
(1)辅助线:常见的辅助线作法是构造三角形中位线,平行四边形的对边.
(2)证明依据:三角形中位线定理,平行线分线段成比例定理的逆定理,基本事实 4,柱体中相对的棱、对角线等的平行关系.
【补充训练1】.如图所示,在三棱锥 S-MNP 中,E,F,G,H 分别是棱SN,SP,MN,MP 的中点,则EF与HG 的位置关系是( )
A.平行 B.相交 C.异面 D.平行或异面
【解析】因为 E,F 分别是SN和SP的中点,所以EF∥PN。同理可证HG∥PN,所以EF∥HG。
【补充训练2】如图所示,在长方体木块 AC1中,E,F 分别是 B1O 和 C1O 的中点,则长方体的各棱中与EF 平行的有 条
【解析】EF∥B1C1∥BC∥AD∥A1D1
【补充训练3】(多选)如图所示,在空间四边形 ABCD(不共面的四边形称为空间四边形)中,E,F, G,H 分别为 AB,BC,CD,DA 的中点.下列说法正确的有( )
A. 四边形 EFGH 是平行四边形
B. 四边形 EFGH 是矩形
C. 如果 AC=BD,四边形 EFGH 是菱形.
D. 如果 AC=BD,四边形 EFGH 是正方形.
【解析】因为空间四边形 ABCD 中,E,F,G,H 分别为 AB,BC,CD,DA 的中点,所以 EF∥AC,HG∥AC,EF=HG=AC, 所以 EF∥HG,EF=HG,所以四边形 EFGH 是平行四边形. 因为空间四边形 ABCD 中,E,F,G,H 分别为 AB,BC,CD,DA 的中点, 所以 EH∥BD,EH=BD. 因为 EF=AC,AC=BD,所以 EH=EF.
又因为四边形 EFGH 是平行四边形,所以四边形 EFGH 是菱形.故选AC
【方法总结】证明两直线平行,目前有两种途径:一是应用基本事实 4,即找到第三条直线,证明这两条直线都与之平行;二是证明同一个平面内这两条直线无公共点.
探究(二)等角定理及应用
【典例2】如图在