8.5.1 直线与直线平行课件(第一课时)-2025-2026学年高一下学期数学人教A版必修第二册
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普通
内容正文:
第八章
立体几何初步
8.5.1 直线与直线平行
(第一课时)
学习目标
1.理解基本事实4,能运用基本事实4证明空间中的线线平行;
2.了解空间中两个角的两条边分别对应平行的有关定理.
复习导入
初中我们已经学过在平面几何中判断两直线平行的方法,那么判断两直线平行的方法有哪些?
①内错角相等,两直线平行;
同位角相等,两直线平行;
同旁内角互补,两直线平行。
②平行四边形的对边平行、梯形的上下底平行
③三角形的中位线、相似线段成比例
④平行于同一条直线的两直线平行;若,且,则(平行具有传递性)
⑤垂直于同一条直线的两直线平行。
情景导入
我们知道,在同一平面内,不相交的两条直线是平行直线,并且当两条直线都与第三条直线平行时,这两条直线互相平行,在空间中是否还有这样的类似的结论?
A
D’
C’
B’
A’
D
C
B
4.1 指数
4.1.1 n次方根与分数指数幂
新知探究
如图,在长方体ABCD-A’B’C’D’中,DC//AB,A’B’//AB,DC与A’B’平行吗?观察你所在教室,你能找到类似的实例吗?
可以发现DC//A’B’.教室中黑板边所在直线AA’和门框所在直线CC’都平行于墙的交线BB’,那么CC’//AA’。
页面统一为16:9宽幅画面比例尺寸;PPT统一格式为PPT或PPTX。
请注意:
1. 课名:微软雅黑48号字;
2.(第一课时):微软雅黑32号字;
3.学校名称:请填写全称;
4.学科、年级、主讲人、学校:华文楷体28号字(具体根据文字量可适当调整)。
英文
1.课名:字体以Times New Roman为主,字号一般使用32—36号,特别强调可以用40号;
2.(Period 1):字体使用Arial,字号为28;
3.正文一般用24—28号,特别强调可用32号。
注意标点的规范(例如:中文省略号为……,可用Shift+数字键6打出中文省略号,英文省略号为…)
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新知探究
基本事实4 (平行定理)
(1)文字语言:平行于同一条直线的两条直线平行.
(2)符号语言: a//b,b//c ⇒ a//c.
基本事实4表明,空间中平行于同一条直线的所有直线都互相平行.
它给出了判断空间两条直线平行的依据.
基本事实4表述的性质通常叫做平行线的传递性.
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小试牛刀
已知a,b是两条异面直线,c∥a,那么c与b的位置关系( )
A.一定是异面 B.一定是相交
C.不可能平行 D.不可能相交
C
典例分析
例1:如图,空间四边形ABCD中,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
∵EH是△ABD的中位线
∴EH//BD,且EH=1/2BD
同理FG//BD,且FG=1/2BD
∴EH//FG且EH=FG
∴四边形EFGH为平行四边形
4.1 指数
4.1.1 n次方根与分数指数幂
问题引领,深入思考
思考1:在本例中,如果再加上条件AC=BD,那么四边形EFGH是什么图形?
思考2:如果G, H改成CD, DA的三等分点,那么四边形EFGH是什么图形?
菱形
梯形
思考3:如果四边形EFGH是矩形,可以得到什么结论?
AC⊥BD
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变式训练
如图,在三棱柱中,E,F分别是AB,AC上的点,且AE:EB=AF:FC,则EF与位置关系是_______
解:平行
由平行线分线段成比例定理的性质得EF//BC,从而可判断结论。
在△ABC中∵AE:EB=AF:FC∴EF//BC
又BC// ,所以EF//
变式训练
如图,E,F分别是长方体ABCDA1B1C1D1的棱A1A,C1C的中点.求证:四边形B1EDF为平行四边形.
证明:如图,设Q是DD1的中点,连EQ、QC1.
∵E是 AA1的中点∴ EQ//A1D1 EQ=A1D1
又在矩形 A1B1C1D1 中,B1C1//A1D1, B1C1//A1D1 ,
∴ EQ//B1C1,EQ=B1C1 (平行公理)
∴四边形EQB1C1为平行四边形
∴B1E//C1Q,B1E=C1Q又∵Q、F是矩形DD1CC1
的两边的中点,∴ QD//C1F,QD=C1F ,
∴四边形DQC1F是平行四边形
变式训练
如图,E,F分别是长方体ABCDA1B1C1D1的棱A1A,C1C的中点.求证:四边形B1EDF为平行四边形.
∴DF//C1Q,DF=C1Q
∵B1E//C1Q,B1E=C1Q
∴B1E//DF,B1E=DF,
∴四边形B1EDF是平行四边形
总结: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: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.
新知探究
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,那么这两个角相等或互补,在空间中,这一结论是否仍然成立?
与平面中的情况类似,当空间中两个角的两条边分别对应平行时,这两个角有如图所示的两种位置。对于图一,我们可以构造两个全等三角形进行证明。
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新知探究
等角定理:如果空间中两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.
符号语言:或
图形语言:
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新知探究
等角定理:如果空间中两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.
证明:如图,分别在和的两边上截取,和,,
使得,.连接,,,,.
∵,∴四边形是平行四边形.
∴同理可证.∴.
∴四边形是平行四边形.∴.
∴.∴.
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典例分析
例2 如图,在正方形中,分别为棱,的中点。求证:.
证明:∵为的中点,∴.
又∵为的中点,∴
又,,∴,.
∴四边形为平行四边形.
∴.同理可证.
∵与的对应边平行且方向相同,
∴.
总结
等角定理
说明:(1)空间等角定理实质上是由以下两个结论合成的:
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.
(2)空间等角定理表明把空间中的一个角平移后,角的大小不变.
(3)由空间等角定理可推得,如果两条相交直线与另两条相交直线对应平行,那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等.
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.
小试牛刀
若角α和角β的两边分别对应平行,则当α=72°时, β= .
72°或108°
小试牛刀
在三棱柱ABC-A1B1C1中,M,N,P分别为A1C1,AC和AB的中点.求证:∠PNA1=∠BCM.
当堂检测
1.如图,把一张矩形纸片对折几次,然后打开,得到的折痕互相平行吗?为什么?
根据基本事实4,这些折痕互相平行.
2.如图,在长方体ABCD-A′B′C′D′中,与棱AA′平行的棱共有几条?分别是什么?
3条,分别是BB′,CC′,DD′.
当堂检测
证明:
3. 如图,AA′,BB′,CC′不共面,且AA′ BB′,BB′ CC′.
求证:△ABC≌△ A′B′C′.
∵AA′BB′,BB′ CC′.
AA′ CC′,
∴四边形ABB′A′,BCC′B′都是平行四边形.
∴AB=A′B′,BC=B′C′,
∴四边形ACC′A′是平行四边形.
又由AA′ BB′,BB′ CC′可得
∴AC=A′C′,
∴△ABC≌△ A′B′C′.
当堂检测
解:
4. 如图,在四面体A-BCD′中,E,F,G分别为AB,AC,AD上的点.若EF//BC,FG//CD,则△EFG和△BCD有什么关系?为什么?
∵EF//BC,FG//CD.
又∠EFG和∠BCD的两边分别平行并且方向相同.
∴∠EFG =∠BCD.
因此△EFG∽△BCD.
△EFG∽△BCD,理由如下:
课堂小结
利用空间等角定理证明两角相等的步骤:
(1)证明两个角的两边分别对应平行;
(2)判定两个角的两边的方向都相同或者都相反.
基本事实4 平行于同一条直线的两条直线相互平行。
等角定理 如果空间中的两个角的两边分别平行,则这两个角相等或互补。
作用:判断两个角相等或互补。
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