内容正文:
8.5 空间直线、平面的平行
第八章 立体几何初步
8.5.1 直线与直线平行
复习引入
1. 空间中直线与直线有哪几种位置关系?
2. 在平面α内有两条直线a,b,且a∥b.
①若c在平面α内,且c∥b,则a与c的位置关系如何?
②若c在平面α外,且c∥b,则a与c的位置关系如何?
3. 在平面α内有一个∠BAC,若∠B'A'C'满足A'B'∥AB,A'C'∥AC,则∠B'A'C'有哪几种摆放方向?它们与∠BAC的大小如何?
∠B'A'C'与∠BAC相等
∠B'A'C'与∠BAC互补
如果∠B'A'C'不在平面α内,在上述条件下结论是否仍然成立?
4. 基于以上直观感知,我们可以得到什么?
1. 空间中直线与直线有哪几种位置关系?
直线与直线的位置关系
共面直线
异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点.
相交直线:在同一平面内,有且只有一个公共点;
平行直线:在同一平面内,没有公共点;
无公共点
注意 ①异面直线在作图时,通常用一个或两个平面来衬托.
②与一个平面相交的直线和这个平面内不经过交点的直线是异面直线.
2. 如图,在平面α内有两条直线a,b,且a∥b.
①若c在平面α内,且c∥b,则a与c的位置关系如何?
②若c在平面α外,且c∥b,则a与c的位置关系如何?
平行
平行
3. 如图,在平面α内有一个∠BAC,若∠B'A'C'满足A'B'∥AB,A'C'∥AC,则∠B'A'C'有哪几种摆放方向?它们与∠BAC的大小如何?
∠B'A'C'与∠BAC相等
∠B'A'C'与∠BAC互补
思考:如果∠B'A'C'不在平面α内,在上述条件下结论是否仍然成立?
4. 基于以上直观感知,我们可以得到什么?
具体的请大家阅读教材.
教材导学
阅读教材:
1. 基本事实4是什么?如何用符号语言表述?
2. 反映两角关系的定理是什么?如何证明这个定理?
1. 基本事实4是什么?如何用符号语言表述?
平行于同一条直线的两条直线平行.
若a∥l,b∥l,则a∥b.
基本事实4
符号语言
2. 反映两角关系的定理是什么?如何证明这个定理?
定理
证明:如图,分别在AB,AC,A'B',A'C'边上取点D,E,D',E',
如果空间中两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.
SSS证全等
使AD=A'D',AE=A'E'. 因为AD∥A'D',AE∥A'E',则
四边形ADD'A'和AEE'A'都是平行四边形,
所以AA'∥DD',AA'∥EE',则DD'∥EE',
所以四边形DEE'D'是平行四边形,则DE=D'E'.
所以△ADE≌△A'D'E',则∠BAC=∠B'A'C'.
拓展探究
1. 在例1中,如果再加上条件AC=BD,那么四边形EFGH是什么形状?
2. 在平面几何中,垂直于同一条直线的两直线平行,
在空间中这个结论成立吗?
3. 过直线l外一点P,有多少条直线与l平行?
1. 在例1中,如果再加上条件AC=BD,那么四边形EFGH是什么形状?
四边形EFGH为菱形.
2. 在平面几何中,垂直于同一条直线的两直线平行,在空间中这个结论成立吗?
不成立.
l
图中直线与直线b异面.
l
3. 过直线l外一点P,有多少条直线与l平行?
有且只有一条.
假设过点P可作两直线a,b,使a∥l,b∥l,
a
P
则a∥b,
这与ab=P矛盾.
例1(多选)对于直线a,b,l,已知a∥b,则下列命题正确的是 ( )
A. 若l∥a,则l∥b
B. 若l与a相交,则l与b相交
C. 若l与a异面,则l与b异面
D. 若l与a,b都相交,则l分别与a,b所夹的锐角相等
巩固应用
AD
例2 如图,在四面体ABCD中,E,F,G分别为AB,AC,AD上的点,若EF∥BC,FG∥CD,证明:△EFG∽△BCD.
【证】 EF∥BC,FG∥CD,则∠EFG=∠BCD. ①
D
G
F
A
B
C
E
EF∥BC,则△AEF∽△ABC,
由①②知,△EFG∽△BCD.
= ,
同理=
= ②
16
例3 如图1,在梯形ABCD中,AB∥CD,CD=2AB,E,F分别为AB,CD的中点,沿EF将梯形AEFD折起,如图2,证明:A,B,C,D四点共面.
【证】法一:分别取DF,DC的中点G,H,
所以四边形GHBE为平行四边形,
DF,则AE∥DG,所以四边形AEGD为平行四边形,从而AD∥EG. ②
结合①②知,BH∥AD,则四边形ABHD为平行四边形,从而AB∥DH,
因为C∈DH,所以A,B,C,D四点共面.
由已知,FC,则GH∥EB,
则FC,
从而BH∥EG. ①
17
例3 如图1,在梯形ABCD中,AB∥CD,CD=2AB,E,F分别为AB,CD的中点,沿EF将梯形AEFD折起,如图2,证明:A,B,C,D四点共面.
法二:分别延长DA,FE,CB,设DA∩FE=G,CB∩FE=H.
DF,则E为FG的中点,从而GE=EF.
FC,则E为FH的中点,从而HE=EF.
于是GE=HE,则G,H重合,
所以A,B,C,D四点共面.
从而直线AD和BC相交,
小结
1. 基本事实4称为“三线平行公理”,它表明空间平行直线具有传递性,是判断空间两直线平行的理论依据,应用时这三条直线可以共面,也可以不共面.
2. “等角定理”是确定两角相等或互补的理论依据,它表明在空间中平移一个角的两边,其大小不会发生变化.
3. 共点、共线、共面反映了三种不同的位置关系,三者对立统一,相互转化. 在几何问题的证明过程中,要注意推理的逻辑性和严谨性.
19
作业
《课时作业》
8.5 空间直线、平面的平行
8.5.1 直线与直线的平行
$