内容正文:
空间中直线与直线的位置关系
4.2.1直线与直线的位置关系
复习引入:
1、同一平面内不重合两条直线有几种位置关系?
2、在同一平面内,同平行于一条直线的两条直线有什么位置关系?
(1)、相交:有且仅有一个公共点。
(2)、平行:在同一平面内没有公共点。
互相平行
提出问题:空间中的两条直线呢?
如图所示,在长方体教室中,观察并思考:直线a、b、c、d有怎样的位置关系?
4.2 直线与直线的位置关系
一般地,把不同在任何一个平面内的两条直线称为异面直线;相交或平行的两条直线称为共面直线.
定义2:不相交也不平行两条直线叫做异面直线。
4.2 直线与直线的位置关系
共面直线
4.2.1
5
在同一平面内,平行于同一条直线的两条直线一定平行.
在空间中,平行于同一条直线的两条直线是否一定平行呢?是否也有类似的规律?
思考
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
观察
取一块长方形纸板ABCD, E , F 分别为 AB,CD 的中点,将纸板沿 EF 折起,在空间中直线 AD 与 BC 的位置关系如何 ?
观察
平行
从上述观察及大量类似的事实中,归纳出平行直线的性质:
在空间内,平行于同一条直线的两条直线互相平行.
———平行线的传递性
c
a
a
b
c
c
a
α
作用:它是判断空间两条直线平行的依据
推广:在空间平行于一条已知直线的所有直线都互相平行.
1、 平行直线
符号语言:
∵ a∥b,b∥c,
∴ a∥c
例1 如图所示,点E、F分别是矩形 ABCD 的边BC、AD 的中点,点G、H分别是MB、MA 的中点,M∉平面BD. 求证:GH // EF.
证明
因为点E、F分别是矩形 ABCD 的边BC、AD的中点,所以 AF// BE, 且AF=BE.故四边形 ABEF 是平行四边形,EF // BA.
又因为点G、H分别是ΔABM的边MB、MA的中点,所以GH// BA.
根据平行线的传递性可知, GH// EF.
四边形EFGH是什么图形?
典型例题
典型例题
例2 在长正方体ABCD-A1B1C1D1中,已知E,F分别是AB,BC的中点,求证:EF//A1C1
解题技巧
证明线线平行的常用方法
1.利用平面几何的结论,如平行四边形的对边,三角形、梯形的中位线的性质等。
2.定义法:利用平行线的定义,证明两条直线在同一平面内且无公共点。
3.利用平行线的传递性,证明两直线平行于第三条直线,则这两条直线平行。
同一平面内有且只有一个公共点的两条直线成为相交直线,当l与m相交于点A时,可简记作l∩m=A.
2. 相交直线
两相交直线的夹角
两条相交直线所形成的最小正角称为这两条相交直线所成的角,如图所示.显然, .
规定:两条平行直线所成的角为0.
因此,两条共面直线所成角的范围是
例3 已知正方体ABCD-A1B1C1D1,如图.
(1)分别求AB与D1C1、BD所成的角的大小;
(2)直线AB与BD所成的角和直线A1B1与D1B1所成的角是否相等?
一般地,如果两条相交直线l1与l2分别平行于另外两条相交直线l1'与 l2',那么l1与l2 所成的角和l1'与 l2'所成的角相等.
这个 结论称为等角定理,常用来判定空间中的两个角相等.
练习
2. 如图所示,己知长方体 ABCD-A1B1C1D1,判断下列说法是否正确.
(1)直线A1B1与DD1相交;
(2)直线AD与CC1平行;
(3)直线AB与D1B1相交;
(4)直线BD与B1D1平行.
练习
3. 顶点不共面的四边形称为空间四边形.如图所示,点E、F、G、H分别是空间四边形 ABCD中 AB、BC、CD、DA 的中点.
求证:四边形 EFGH 是平行四边形.
练习
4. 设E是长方体 ABCD-A1B1C1D1的上底面A1B1C1D1内一点.如图所示,试过点E作直线l、m, 使得l∥BC,m ∥AC.
练习
5. 如图所示,在长方体 ABCD-A1B1C1D1中,
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