内容正文:
8.5.1直线与直线平行
1.理解并掌握基本事实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;
3.结合探究过程,体会平面图形的结论在空间图形中
推广的方法.
一:等角定理
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.
一般借助图形判断两个角是相等,还是互补.
(1)
(2)
推论: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.
∴四边形 是平行四边形.
∵ ,∴四边形 是平行四边形.
∴ .
求证:在空间中,如果两个角的两条边分别对应平行,则这两个角相等或互补
∴ .
情形一:分别在∠BAC和∠B´A´C´的两边上截取AD,AE和
, ,使得AD= ,AE= .连接 , ,
,DE, .
∴DE= .
∴△ADE≌△ .
∴∠BAC=∠ .
显然,当A'C’'的方向与上述情形相反时,这时候∠BAC与∠B'A'C'互补.
情形二:
C’
基本事实4的作用:它是判断空间两条直线平行的依据
推广:在空间中平行于一条已知直线的所有直线都互相平行
二:基本事实4
平行于同一条直线的两条直线互相平行.
a
c
b
平行的传递性
符号语言
图形语言
例题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。
证明:连接BD,
因为EH是 的中位线,
所以 EH//BD,且
同理 FG//BD,且
所以 EH//FG,且EH=FG
所以,四边形EFGH是平行四边形。
四条线段首尾相接,并且最后一条的尾端和最初一条的首端重合,就组成一个四边形,如果四个顶点不共面,那么这样的四边形叫做空间四边形。
思考 在本例中,若再加上条件AC=BD,那么四边形EFGH是什么图形?
四边形EFGH是菱形。
A
B
C
D
E
F
G
H
A
B
C
D
E
F
G
H
折叠
变式 空间四边形ABCD中,E,H分别是AB,AD的中点,F,G分别是CB,CD上的点,且 ,
求证:四边形EFGH为梯形.
A
B
C
D
E
H
F
G
思路:证明一组对边平行,但不相等。
【典型例题】如图,在正方体ABCD-A′B′C′D′中,若E,F分别为AA′,CC′的中点,求证:四边形BFD′E是平行四边形.
[证明] 如图所示,取BB′的中点G,连接GC′,GE.
因为F为CC′的中点,所以BG∥FC′,且BG=FC′.
所以四边形BFC′G是平行四边形.
所以BF∥GC′,BF=GC′,又因为EG∥A′B′,
EG=A′B′,A′B′∥C′D′A′B′=C′D′,
所以EG∥C′D′,EG=C′D′.所以四边EGC′D′是平行四边形.所以ED′∥GC′,ED′=GC′,
所以BF∥ED′,BF=ED′,
所以四边形BFD′E是平行四边形.
G
【归纳】证明空间两直线平行的方法:
(1)基本事实4
用基本事实4证明两条直线平行,只需找到直线b,使得a∥b,同时b∥c,由基本事实4即可得到a∥c.
(2)平面几何法
三角形与梯形中位线、平行四边形的性质、平行线分线段成比例定理等.
(3)定义法
用定义证明两条直线平行,要证明两个方面:一是两条直线在同一平面内;二是两条直线没有公共点(反正法).
空间问题转化为平面问题
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,这两个角什么关系?
空间中这一结论是否仍然成立呢?
相等或互补
活动1:在桌面上摆出一个角的两边与另一个角的两边分别对应平行,观察这两个角的大小关系(工具:4支笔)
活动2:如果将活动3的角拿到空间中,这两个角是否仍有这样的
大小关系呢?
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通过本节课的学习,你有哪些收获?
试从知识、方法、思想等方面谈谈.
1.直线与平面平行的关键是在已知平面内找一条直线和已知直线平行,即要证直线和平面平行,先证直线和直线平行,即由立体向平面转化,由高维向低维转化.
2.在遇到线面平行时,常需作出过已知直线与已知平面相交的辅助平面,以便运用线面平行的性质.
3.要灵活应用线线平行、线面平行的相互联系、相互转化.在解决立体几何中的平行问题时,一般都要用到平行关系的转化.转化思想是解决这类问题的最有效的方法(体现直观想象、逻辑推理的核心素养).
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