8.5.1直线与直线平行课件-2023-2024学年高一下学期数学人教A版(2019)必修第二册
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特供
内容正文:
8.5空间直线、平面的平行
8.5.1直线与直线平行
复习与引入
直线在平面内
直线在平面外
直线与平面平行
直线与平面相交
有无数个公共点
有且只有一个公共点
没有公共点
不同在任何一个平面内,没有公共点
没有公共点
有且只有一个公共点
平行直线
相交直线
共面直线
异面直线
没有公共点
有一条公共直线
两平面平行
两平面相交
你还能想起空间中直线、平面间的位置关系有哪些吗?
我们知道,特殊图形不但具有一般图形的性质,而且还具有其独有的一些特殊的性质,而这些性质有日常生活中往往有着广泛的应用,所以在几何中,往往按一般到特殊的的顺序展开对几何对象的研究.
前面我们回顾了空间中直线,平面的一般位置关系,接下来我们就着手研究它们之间的特性关系——平行:线线平行,线面平行,面面平行.
在平面几何的学习中,我们研究过两条直线的位置关系,重点研究了两直线平行,得到了这种特殊位置关系的两条直线的性质,以及判定两条直线平行的定理.按类似的过程,空间中,我们也将研究线线平行,线面平行,面面平行的判定和性质.
本节课我们就首先来研究空间中直线与直线的平行关系.
知识探究(一)
问题1:我们知道,在同一平面内不相交的两条直线是平行直线,并且当两条直线都与第三条直线平行时,这两条直线互相平行,那么在空间中是否也有类似的结论呢?
思考(1): 如图,在长方体ABCD-A'B 'C 'D'中,DC//AB,A'B'//AB ,则DC 与A'B'平行吗?
B
D
C
A'
B'
C'
D'
A
DC //A'B'
思考(2): 现实生活中还有这样的实例吗 , 比如在这间教室?
A'
A
B '
B
C'
C
由于黑板边所在直线AA' 和窗子支柱所在直线CC ' 都平行于墙与墙的交线BB',
因此 CC '//AA'
这说明空间中的平行直线也具有平面内平行直线类似的性质.
思考(3): 将一张长方形的纸,对折2次后打开,如图所示,观察这些折痕有怎样的位置关系?
类似的例子说明,平行线的传递性在空间中也成立,我们把这一规律称为基本事实4,请用三种语言进行表述:
基本事实4
1.内容:
平行于同一条直线的两条直线平行.
a
b
l
(平行线的传递性)
2.作用:
判断空间两条直线平行
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例析
例1.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.
思考(1):什么是空间四边形?
四个顶点不共面的四边形称为空间四边形.
它是平面四边形沿对角线折叠而来的.
平面四边形
沿对角线折叠
空间四边形
例1.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.
思考(2):如何才能得出四边形EFGH是平行四边形?
得出四边形EFGH是平行四边形的方法很多,比如....
本题我们可以通过说明线段EF 和GH平行且相等来得出.
如图 ,连结BD.
∵ E,H分别是AB,AD的中点,
∴ EH是∆ABD的中位线,即
证明:
同理可得,
∴四边形EFGH是平行四边形.
思考(3):如果题目再增加条件AC=BD,那么四边形EFGH又是什么图形?
即四边形EFGH是菱形.
练习
1.如图,在长方体ABCD-A'B 'C 'D'中,与棱AA'平行的棱有几条?
B
D
C
A'
B'
C'
D'
A
3条.
BB', DD', CC'.
2.如图,已知在棱长为a的正方体ABCD—A1B1C1D1中,M,N分别是棱CD,AD的中点.求证:四边形MNA1C1是梯形;
连结AC
∵M,N分别是CD,AD的中点,
∴MN是∆ACD的中位线,即
证明:
∴四边形MNA1C1是梯形.
问题2:在平面内,如果一个角的两边与另一个角的两边分别对应平行,则这两个角相等或互补.在空间中,这一结论还成立吗?
知识探究(二)
思考(1): 类比平面的情况,你能画出 空间中相应的图形,直观感知一下这个结论是否成立吗?
①当角两条边的方向都相同时
②当角的一条边方向相同,另一条边方向相反时
大胆猜想:
思考(2): 如何证明呢?
构造两个全等三角形的对应角,用平面几何的知识来证明
证明:第1种情况:
分别在∠BAC 和∠B'A'C' 的两边上截取AD,AE 和 A'D',A'E',使得A