内容正文:
8.5空间直线、平面的平行
第1课时 直线与直线平行
新课引入
同学们,我们先回顾初中所学:在同一平面内,不相交的两条直线叫做平行线,并且平行于同一条直线的两条直线互相平行。那在空间中,这种规律还成立吗?请大家观察身边的实例:
取一块长方形纸板ABCD,E,F分别为AB,CD的中点,将纸板沿EF折起,在AD与BC未重合前,空间中直线AD与BC的位置关系如何?
再观察图中模型,棱GH与棱BA平行,棱BA与棱EF平行,那么棱GH与棱EF是否平行?
基本事实 4
文字语言 平行于同一条直线的两条直线平行
图形语言
符号语言 直线a,b,c,a∥b,b∥c⇒__________
作用 证明两条直线平行
说明 基本事实4表述的性质通常叫做平行线的________
a∥c
传递性
举一反三
如图所示,E,F分别是长方体ABCD-A1B1C1D1的棱AA1,CC1的中点.求证:四边形B1EDF是平行四边形.
例 1
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设Q是DD1的中点,连接EQ,QC1,如图.
∵E是AA1的中点,Q是DD1的中点,∴EQ A1D1.
又∵在矩形A1B1C1D1中,A1D1 B1C1,
∴EQ B1C1.
∴四边形EQC1B1为平行四边形,
∴B1E C1Q.
又Q,F分别是DD1,CC1的中点,
∴QD C1F.∴四边形C1QDF为平行四边形.
∴C1Q DF.∴B1E DF.∴四边形B1EDF为平行四边形.
7
已知棱长为a的正方体ABCD-A'B'C'D'中,M,N分别为CD,AD的中点.求证:四边形MNA'C'是梯形.
跟踪训练 1
8
如图所示,连接AC,
由正方体的性质可知AA'=CC',AA'∥CC',
∴四边形AA'C'C为平行四边形,
∴A'C'=AC,A'C'∥AC,
又∵M,N分别是CD,AD的中点,
∴MN∥AC,且MN=AC,
∴MN∥A'C'且MN=A'C'.
∴四边形MNA'C'是梯形.
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核心说明:
① 基本事实4适用于空间中任意三条直线,打破了平面的限制,是判断空间中两条直线平行的核心依据;
② 它体现了平行线的传递性,与平面内的平行线传递性一致,无需证明,可直接应用;
③ 利用基本事实4证明线线平行时,关键是找到“中间直线”b,实现两条直线的平行转化。
互动探究
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呢?
问题2
文字语言 如果空间中两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角_____________
符号语言 OA∥O'A',OB∥O'B'⇒
∠AOB=∠A'O'B'或∠AOB+∠A'O'B'=180°
图形语言
作用 判断或证明两个角相等或互补
相等或互补
构建体系
2.推论:如果两条相交直线与另两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成的 相等.
锐角(或直角)
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(1)如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,并且方向相同(或相反),那么这两个角相等;
(2)如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,并且一边的方向相同,另一边的方向相反,那么这两个角互补.
举一反三
D [当∠AOB=∠A₁O₁B₁,且OA∥O₁A₁时,OA与O₁A₁的方向相同,OB与O₁B₁不一定平行,如图所示,故选D.]
(1)如图所示,△ABC和△A'B'C'的对应顶点的连线AA',BB',CC'交于同一点O,且===,则= .
例 2
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∵AA'∩BB'=O,且==,
∴AB∥A'B',同理AC∥A'C',BC∥B'C'.
∵A'B'∥AB,A'C'∥AC,∴∠BAC=∠B'A'C',
同理∠ABC=∠A'B'C',
∴△ABC∽△A'B'C'且==,
∴==.
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(2)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别为棱CC1,BB1,DD1的中点,证明:∠BGC=∠FD1E.
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因为F为BB1的中点,所以BF=BB1,
因为G为DD1的中点,所以D1G=DD1.
又BB1∥DD1,BB1=DD1,
所以BF∥D1G,BF=D1G,
所以四边形D1GBF为平行四边形.
所以D1F∥GB,同理D1E∥GC,
所以∠BGC与∠FD1E的对应边平行且方向相同.
所以∠BGC=∠FD1E.
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如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别是AB,BB1,BC的中点,求证:△EFG∽△C1DA1.
跟踪训练 2
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如图所示,连接B1C.
因为G,F分别为BC,BB1的中点,
所以GF∥B1C.
又ABCD-A1B1C1D1为正方体,
所以CD AB,A1B1 AB,
由基本事实4知
CD A1B1,
所以四边形A1B1CD为平行四边形,
所以A1D B1C.
21
又B1C∥FG,由基本事实4知A1D∥FG.
同理可证A1C1∥EG,DC1∥EF.
又∠DA1C1与∠EGF,∠A1DC1与∠EFG,
∠DC1A1与∠GEF的两条边分别对应平行且均为锐角,
所以∠DA1C1=∠EGF,∠A1DC1=∠EFG,
∠DC1A1=∠GEF.所以△EFG∽△C1DA1.
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学海拾贝
本节课核心学习了3个重点内容:
① 空间中直线与直线平行的定义(无公共点);
② 基本事实4(平行线的传递性,a∥b,b∥c⇒a∥c),是判断空间线线平行的核心依据;
③ 等角定理(两边分别对应平行,角相等或互补),是空间角的判断工具。
牢记3个易错点:
① 无公共点≠平行(可能异面);② 平行直线可异面;
③ 两边平行的角,可能相等也可能互补。
班级:一年级三班
作业
EV录屏5.4.2软件录制
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C [若b∥c,由a∥b,知a∥c,这与a,c异面相矛盾,则b与c不可能平行,故选C.]
1.若直线a,b,c满足a∥b,a,c异面,则b与c( )
A.一定是异面直线
B.一定是相交直线
C.不可能是平行直线
D.不可能是相交直线
2.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
B [因为AB∥PQ,BC∥QR,
所以∠PQR与∠ABC相等或互补.
因为∠ABC=30°,所以∠PQR=30°或150°.]
2.若∠AOB=∠A1O1B1,且OA∥O1A1,OA与O1A1方向相同,则下列结论正确的是( )
A.OB∥O1B1,且方向相同
B.OB∥O1B1,方向可能不同
C.OB与O1B1不平行
D.OB与O1B1不一定平行
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