内容正文:
直线与直线平行
1.借助长方体,在直观认识直线与直线平行的位置关系的基础上,理解基本事实4.
2.能运用基本事实4进行逻辑推理.
3.通过直观感知,了解空间中两个角的两条边分别对应平行的有关定理,并学会运用.
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如图, 在长方体ABCD—A′B′C′D′中, BB′∥AA′,DD′∥AA′,那么BB′与DD′平行吗 ?
C
B'
C'
A'
D'
B
A
D
观察
答:平行
问题导学
平行
传递
相等或互补
一:平行直线
基本事实4 平行于同一直线的两条直线互相平行.
空间中的平行线具有传递性
如果a//b,b//c,那么a//c
A
F
E
D
C
B
A
B
C
D
E
F
三条平行线共面
三条平行线不共面
例2 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.
F
G
D
A
E
B
C
H
所以
,且
同理
,且
因为
,且
所以四边形EFGH 是平行四边形.
证明:连接BD,
因为EH是 的中位线,
在上例中,如果再加上条件AC=BD,那么四边形EFGH 是什么图形?
探究
答:四边形EFGH是菱形
F
G
D
A
E
B
C
H
等角定理
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.
作用 判断或证明两个角相等或互补
例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:
(1)四边形MNA1C1是梯形;
证明 如图 ,连结AC,在△ACD中,
∴MN是△ACD的中位线,
∵M,N分别是CD,AD的中点,
由正方体的性质,得AC∥A1C1,且AC=A1C1.
即MN≠A1C1,
∴四边形MNA1C1是梯形.
(2)∠DNM=∠D1A1C1.
证明 由(1)可知,MN∥A1C1.
又ND∥A1D1,且∠DNM与∠D1A1C1的两边的方向相同,
∴∠DNM=∠D1A1C1.
二: 基本事实4的应用
【例1】 已知正方体ABCD-A1B1C1D1,E,F分别为AA1,CC1的中点.求证:BF∥ED1.
证明:如图,取BB1的中点G,连接GC1,GE.因为F为CC1的中点,所以BG∥C1F,且BG=C1F,
即四边形BGC1F为平行四边形.所以BF∥GC1.
又EG∥A1B1,A1B1∥C1D1,且EG=A1B1,A1B1=C1D1,
所以EG∥C1D1,且EG=C1D1,
即四边形EGC1D1为平行四边形.
所以ED1∥GC1.所以BF∥ED1.
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证明两条直线平行的方法:
(1)平行线定义;
(2)三角形中位线定理、平行四边形性质等;
(3)基本事实4.
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【变式训练1】 如图所示,E,F分别是长方体A1B1C1D1-ABCD的棱A1A,C1C的中点.
求证:四边形B1EDF是平行四边形.
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1.若OA∥O′A′,OB∥O′B′,且∠AOB=130°,则∠A′O′B′为 ( )
A.130° B.50°
C.130°或50° D.不能确定
【答案】C
【解析】根据等角定理,∠A′O′B′与∠AOB相等或互补,即∠A′O′B′=130°或∠A′O′B′=50°.
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2.下列命题中,正确的结论有 ( )
①如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等;②如果两条相交直线和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;③如果一个角的两边和另一个角的两边分别垂直,那么这两个角相等或互补;④如果两条直线同时平行于第三条直线,那么这两条直线互相平行.
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【答案】B
【解析】由基本事实4及等角定理知,只有②④正确.
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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.
基本事实4:平行于同一条直线的两条直线互相平行.
课堂小结
并非所有关于平面的结论都可以推广到空间。
1.基本事实4
(1)平行于同一条直线的两条直线________.这一性质通常叫做平行线的________性.
(2)符号表示:⇒a∥c.
2.定理
如果空间中两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角________________.
证明空间中两条直线平行的方法
(1)利用平面几何的知识(三角形与梯形的中位线、平行四边形的性质、平行线分线段成比例定理等)来证明.
(2)利用基本事实4即找到一条直线c,使得a∥c,同时b∥c,由基本事实4得到a∥b.
■名师点拨
定理实质上是由如下两个结论组合成的:
①若一个角的两边与另一个角的两边分别平行且方向都相同(或方向都相反),则这两个角相等;
②若一个角的两边与另一个角的两边分别平行,有一组对应边方向相同,另一组对应边方向相反,则这两个角互补.
跟踪训练 已知AB∥PQ,BC∥QR,若∠ABC=30°,则∠PQR等于( )
A.30° B.30°或150°
C.150° D.以上结论都不对
答案:B
∴MN∥AC,且MN=AC.
∴MN∥A1C1,且MN=A1C1,
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