13.2.2 第1课时 平行直线(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中数学必修第二册(苏教版)
2026-05-05
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教辅
摘要:
本讲义聚焦空间直线位置关系这一核心知识点,通过教室实例直观感知,系统梳理相交、平行、异面直线的共面情况与公共点特征,衔接基本事实4(平行线传递性)及等角定理,构建从直观到逻辑的学习支架。
资料以情境问题导入培养直观想象,通过“想一想”辨析概念、例题训练逻辑推理,题型涵盖判定、证明等分层设计。课中助力教师引导学生构建知识体系,课后学生可通过跟踪训练查漏补缺,强化空间观念与推理能力。
内容正文:
13.2.2 空间两条直线的位置关系
第1课时 平行直线
【基础落实】
知识点一
同一 1 同一 任何一个
想一想
提示:不正确.若两条直线没有公共点,那么这两条直线可以是平行直线也可以是异面直线.
知识点二
平行于同一条直线 a∥c
知识点三
相等
想一想
提示:不一定.两条直线可以是相交、平行或异面直线.
自我诊断
1.ACD 对于A,由基本事实4知A正确;对于B,由等角定理知,如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补,故B错误,C正确;对于D,由平行线的定义可知D正确.故选A、C、D.
2.A ∵E,F分别是SN和SP的中点,∴EF是△SPN的中位线,∴EF∥PN,同理可证HG是△MPN的中位线,∴HG∥PN,则EF∥HG.故选A.
3.70°或110° 解析:∵∠A的两边和∠B的两边分别平行,∴∠A=∠B或∠A+∠B=180°,又∵∠A=70°,∴∠B=70°或110°.
【典例研析】
【例1】 (1)①平行 ②异面 ③相交 ④异面 解析:根据题意知直线A1B与直线D1C在平面A1BCD1中,且没有交点,则两直线平行,所以①应该填“平行”;点A1,B,B1在平面A1BB1内,而C不在平面A1BB1内,则直线A1B与直线B1C异面.同理,直线AB与直线B1C异面,所以②④应该填“异面”;直线D1D与直线D1C相交于D1点,所以③应该填“相交”.
(2)解:直线a与c的位置关系有三种,如图所示.
直线a与c可能平行(如图①所示),也可能相交(如图②所示),还可能异面(如图③所示).
跟踪训练
B 易知GH∥MN,又因为E,F,M,N分别为所在棱的中点,由基本事实3可知EF,DC,MN交于一点,所以B正确,C、D错误;由异面直线的判定定理得GH和EF是异面直线,所以A错误.故选B.
【例2】 证明:因为E,E1分别是AB,A1B1的中点,
所以BE∥B1E1,且BE=B1E1.
所以四边形EBB1E1是平行四边形.
所以EE1∥BB1.
同理可证FF1∥BB1.
所以EE1∥FF1.
母题探究
证明:连接A1C1(图略),在△A1C1D1中,
因为M,N分别是C1D1,A1D1的中点,所以MN是△A1C1D1的中位线,
所以MN∥A1C1,且MN=A1C1.
由正方体的性质,得AC∥A1C1,且AC=A1C1.
所以MN∥AC,且MN=AC.
又AN与CM不平行,所以四边形ACMN是梯形.
跟踪训练
证明:(1)如图,连接AC,
∵E,F分别是AB,BC的中点,
∴EF∥AC.
在△ADC中,∵=,∴GH∥AC,∴EF∥GH,
∴E,F,G,H四点共面.
(2)∵EH∩FG=P,∴P∈EH,又∵EH⊂平面ABD,∴P∈平面ABD,
同理P∈平面BCD,∴P为平面ABD与平面BCD的一个公共点.
又平面ABD∩平面BCD=BD,∴P∈BD,即P,B,D三点共线.
【例3】 证明:如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,取A1B1的中点M,连接BM,F1M.
由题意得BF=A1M=AB.
又BF∥A1M,∴四边形A1FBM为平行四边形,∴A1F∥BM.
又F1,M分别为C1D1,A1B1的中点,则F1MC1B1.
而C1B1BC,∴F1MBC,
∴四边形F1MBC为平行四边形,∴BM∥CF1.
又∵BM∥A1F,∴A1F∥F1C,
同理可得A1E∥CE1,
∴∠EA1F与∠E1CF1的两边分别平行且方向相反,∴∠EA1F=∠E1CF1.
跟踪训练
证明:在△OAB中,因为 =,
所以A1B1∥AB.同理可证A1C1∥AC,B1C1∥BC.
所以∠C1A1B1=∠CAB,∠A1B1C1=∠ABC.
所以△A1B1C1∽△ABC.
随堂检测
1.C AB与CC1不共面,因此没有同时与这两条直线平行的直线,与AB平行且与CC1相交的有CD,C1D1,与AB相交且与CC1平行的有AA1,BB1,与AB相交也与CC1相交的有BC,所以共有5条.
2.60°或120° 解析:∵空间两角α,β的两边分别对应平行,∴这两个角相等或互补.∵α=60°,∴β=60°或120°.
3.证明:如图所示,取BB1的中点G,连接GC1,GE.
因为F为CC1的中点,
所以BG∥FC1,且BG=FC1.
所以四边形BFC1G是平行四边形.
所以BF∥GC1,BF=GC1.
同理可证四边形A1EGB1为平行四边形,
所以EG∥A1B1,EG=A1B1,又因为A1B1∥C1D1,A1B1=C1D1,
所以EG∥C1D1,EG=C1D1.
所以四边形EGC1D1是平行四边形.
所以ED1∥GC1,ED1=GC1.所以BF∥ED1,BF=ED1.
所以四边形BFD1E是平行四边形.
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第1课时 平行直线
课标要求
1.借助长方体,通过直观感知,了解空间中直线与直线的位置关系(直观想象).
2.了解基本事实4及等角定理(逻辑推理).
观察我们所在的教室.
【问题】 (1)教室内同一列的护眼灯管所在的直线是什么位置关系?
(2)教室中护眼灯管所在的直线和黑板左侧所在的直线是什么位置关系?
知识点一 空间两条直线的位置关系
位置关系
共面情况
公共点个数
相交直线
在 平面内
有且只有 个
平行直线
在 平面内
没有
异面直线
不同在 平面内
没有
【想一想】
若两条直线没有公共点,那么这两条直线平行,这种说法是否正确?
知识点二 基本事实4
文字语言
的两条直线平行
图形语言
符号表述
⇒
含义
揭示了空间平行线的传递性
作用
证明两条直线平行
知识点三 等角定理
研究对象
在空间中的两个角
条件
一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同
结论
这两个角
提醒:等角定理的推论:推论1:在空间中,如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相反,那么这两个角相等;推论2:在空间中,如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且一组平行边方向相同,另一组平行边方向相反,那么这两个角互补.
【想一想】
两条直线和第三条直线成等角,则这两条直线平行对吗?
1.〔多选〕下列说法中正确的是( )
A.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
B.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
C.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锐角(或直角)相等
D.在空间中,互相平行的两直线是指在同一平面内没有公共点的两条直线
2.如图,在四面体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
3.空间中有一个∠A的两边和另一个∠B的两边分别平行,∠A=70°,则∠B= .
题型一|空间两直线位置关系的判定
【例1】 (1)如图所示,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,判断下列直线的位置关系:
①直线A1B与直线D1C的位置关系是 ;
②直线A1B与直线B1C的位置关系是 ;
③直线D1D与直线D1C的位置关系是 ;
④直线AB与直线B1C的位置关系是 .
(2)已知a,b,c是三条直线,且a与b异面,b与c异面,试判断a与c的位置关系,并画图说明.
通性通法
空间两条直线位置关系的判定方法
(1)判定两条直线平行或相交可用平面几何的方法去判断,而两条直线平行也可以用基本事实4判断;
(2)判定两条直线是异面直线通常用定义法,即判断两直线不可能在同一平面内.
【跟踪训练】
如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H,M,N分别是棱AB,BC,A1B1,BB1,C1D1,CC1的中点,则下列结论正确的是( )
A.直线GH和MN平行,GH和EF相交
B.直线GH和MN平行,MN和EF相交
C.直线GH和MN相交,MN和EF异面
D.直线GH和EF异面,MN和EF异面
题型二|基本事实4及其应用
【例2】 (链接教科书第168页例1)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,E1,F1分别是AB,BC,A1B1,B1C1的中点.求证:EE1∥FF1.
【母题探究】
(变条件,变设问)在本例中,条件改为:如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是C1D1,A1D1的中点,求证:四边形ACMN是梯形.
通性通法
证明空间两条直线平行的方法
(1)平面几何法:三角形中位线、平行四边形的性质等;
(2)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;
(3)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,即可得到a∥c.
【跟踪训练】
如图,在空间四边形ABCD中,E,F分别是AB,BC的中点,H,G分别是AD,CD上的点,满足=.
(1)求证:E,F,G,H四点共面;
(2)设EH与FG交于点P,求证:B,D,P三点共线.
题型三|等角定理及其应用
【例3】 (链接教科书第170页例2)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,E1,F1分别为棱AD,AB,B1C1,C1D1的中点.求证:∠EA1F=∠E1CF1.
通性通法
关于等角定理的应用
(1)根据空间中相应的定理证明角的两边分别平行,即先证明线线平行;
(2)根据角的两边的方向判定两角相等或互补.
【跟踪训练】
如图所示,点A1,B1,C1分别是不共面的三条射线OA,OB,OC上的点,且 ==.求证:△A1B1C1∽△ABC.
1.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,既与AB共面也与CC1共面的棱的条数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.空间两个角α,β的两边分别对应平行,且α=60°,则β= .
3.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为AA1,CC1的中点,求证:BFD1E是平行四边形.
提示:完成课后作业 第十三章 13.2 13.2.2 第1课时
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