内容正文:
5.2.1
平行直线
第五章 立体几何
目 录
学习目标
01
新课导入
02
探究新知
03
课堂小结
04
当堂检测
05
学习目标
知识目标 通过生活中的实例和具体的几何模型,理解空间中直线的三种位置关系. 掌握公理4,能用三种语言表示公理4,并会用公理4解决问题;
能力目标 通过对空间中直线的位置关系、公理4的理解和应用,提升学生的直观想象、逻辑推理、数学抽象等素养;
情感目标 培养学生勇于发现、勇于探索、勇于创新的精神,培养合作交流等品质;
核心素养 通过动手实践、小组探究,提升直观想象、逻辑推理与数学抽象的核心素养.
新课导入
创设背景,生成问题
观察如图所示的长方体ABCD-A1B1C1D1中的直线AB与直线CC1,直线AB与直线B1C1,它们是否相交?是否平行?
既不相交也不平行.它们不同在任何一个平面内.
探究新知
调动思维,探究新知
异面直线的定义
我们把不同在任何一个平面内的两条直线称为异面直线.
调动思维,探究新知
空间中两条直线的位置关系
空间中两条直线的位置关系有三种,如下表所示.
位置关系 共面情况 公共点
相交 在同一平面内 有且只有一个
平行 在同一平面内 没有
异面 不在任何一个平面内 没有
调动思维,探究新知
实物观察
观察三棱柱的三条侧棱,三条侧棱所在的直线两两之间是什么关系?
平行
调动思维,探究新知
空间平行线的传递性
公理4 平行于同一条直线的两条直线互相平行.
(空间平行线的传递性)
用符号表示为:若a // b, c // b, 则a // c, 如图所示.
调动思维,探究新知
空间平行线的传递性
如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,由 AA1∥BB1 ,AA1∥CC1,可知 BB1∥CC1.
巩固练习,提升素养
例1 有下列四个命题:
①在空间中过直线外一点,有且只有一条直线和这条直线平行;
②既不平行,又不相交的两条直线是异面直线;
③两两互相平行的三条直线确定一个平面;
④不同在任何一个平面内的两条直线是异面直线.
其中,正确命题的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
C
巩固练习,提升素养
举一反三 如图所示,已知空间四边形ABCD中,E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点.
有下列四个命题:
①AC与BD是相交直线;②AB∥DC;
③四边形EFGH是平行四边形;④EH∥BC.
其中,真命题的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
D
【提示】 ①错误,AC与BD是异面直线;②错误,AB与DC是异面直线;③正确;④错误,EH与BC是异面直线.故选D.
解题分析:因为点E,F分别是棱AB,BC的中点,连接EF,AC,则EF是△ABC的中位线.
例2 如图所示,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别是棱AB,
BC的中点,求证:EF∥A1C1.
巩固练习,提升素养
例2 如图所示,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别是棱AB,
BC的中点,求证:EF∥A1C1.
证明: 连接AC.在△ABC中,E,F分别是AB,BC的中点,
所以EF // AC.
因为AA1 // CC1,且AA1=CC1,
所以四边形ACC1A1是平行四边形.
因此AC // A1C1,从而EF // A1C1.
巩固练习,提升素养
巩固练习,提升素养
举一反三 如图所示,在正四棱锥P-ABCD中,点E,F分别是侧棱PA,PB的中点.求证:EF∥CD.
证明: ∵点E,F分别是侧棱PA,PB的中点,
∴EF∥AB.
∵ABCD是正方形,∴AB∥CD.
根据平行线的传递性可知,EF∥CD.
巩固练习,提升素养
例3 如图所示,在三棱锥A-BCD中,点E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点.求证:四边形EFGH是平行四边形.
解题分析:因为点E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点,则EH,FG分别是△ABD和△BCD的中位线,EH,FG分别平行于底边BD,并且都等于BD长度的一半.
巩固练习,提升素养
例3 如图所示,在三棱锥A-BCD中,点E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点.求证:四边形EFGH是平行四边形.
证明:连接BD,在△ABD中,因为E,H分别是AB,AD的中点,所以EH //BD,且EH = BD.
同理,FG //BD,且FG = BD. 所以EH //FG,且EH=FG.
因此,四边形EFGH是平行四边形.
巩固练习,提升素养
举一反三 如图所示,已知在三棱锥A-BCD中,AC=BD,点E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点.求证:四边形EFGH是菱形.
巩固练习,提升素养
证明:在△ABD中,因为E,H分别是AB,AD的中点,
所以EH //BD,且EH = BD.
同理,FG //BD,且FG = BD.
所以EH //FG,且EH=FG.
因此,四边形EFGH是平行四边形.
在△ABC中,因为E,F分别是AB,BC的中点,
所以EF//AC,且EF = AC,
因为AC=BD,所以EH=EF,
所以四边形EFGH是菱形.
课堂小结
课堂小结
1.异面直线的概念.
2.公理4.
平行于同一条直线的两条直线互相平行.
(空间平行线的传递性)
不同在任何一个平面内的两条直线是异面直线.
当堂检测
随堂检测,查漏补缺
1.“两条直线为异面直线”是“两条直线没有公共点”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
A
2.分别和两条异面直线平行的两条直线的位置关系为( )
A.一定相交 B.一定异面
C.一定平行 D.相交或异面
D
随堂检测,查漏补缺
3.下列命题中,正确的是( )
A.过直线外一点可以作无数条直线与已知直线成异面直线
B.过直线外一点只可作一条直线与已知直线垂直
C.垂直于同一条直线的两直线平行
D.分别在两个平面内的两条直线一定是异面直线
A
随堂检测,查漏补缺
4.如图所示,点E、F、G、H分别是正方体四条棱的中点,则直线EF与GH的位置关系是( )
A.平行 B.相交 C.异面 D.重合
B
随堂检测,查漏补缺
连接,
∵ 是正方体,
∴ 且 ,
即 是矩形,则 ,
依题意,E是的中点,H是的中点,
所以 , .
又因为F是AD的中点,G是CD的中点,
所以在 中, 且 ,得到 .
因此 是梯形,故直线EF与GH相交.
故选:B.
随堂检测,查漏补缺
5.一条直线和两条异面直线中的一条平行,则它和另外一条直线的位置关系是______________.
相交或异面
6.在长方体中 ,与AD平行的棱有________.(填写所有符合条件的棱)
,A’ D’
随堂检测,查漏补缺
7.如图,四棱锥中,底面ABED是梯形,AB//DE,DE=2AB,且F是CD的中点,P是CE的中点.
求证:AF//BP
随堂检测,查漏补缺
证明:连接FP,
因为F是CD的中点,P是CE的中点,
所以FP//DE,且DE,
又因为AB//DE,DE,
所以AB//FP且AB=FP,
所以四边形ABPF是平行四边形,所以AF//BP.
随堂检测,查漏补缺
8.点E,F,G,H分别为空间四边形ABCD中AB,BC,CD,AD的中点,若AC=BD,且
求证:四边形EFGH是正方形.
随堂检测,查漏补缺
证明:在△ABD中,因为E,H分别是AB,AD的中点,
所以EH //BD,且EH = BD.
同理,FG //BD,且FG = BD.
所以EH //FG,且EH=FG.
因此,四边形EFGH是平行四边形.
在△ABC中,因为E,F分别是AB,BC的中点,
所以EF//AC,且EF = AC,
因为AC=BD且,所以EH=EF且,
所以四边形EFGH是正方形.
谢谢
THANKS
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