内容正文:
2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系
第二章 §2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系
学习目标
1.了解空间中两条直线的位置关系.
2.理解异面直线的概念、画法.
3.理解并掌握公理4及等角定理.
4.掌握异面直线所成角的概念及异面直线垂直的概念,能求出一些较特殊的异面直线所成的角.
题型探究
问题导学
内容索引
当堂训练
问题导学
答案 平行与相交.
教室内的日光灯管所在直线与黑板的左右两侧所在的直线;六角螺母中直线AB与CD.
思考
知识点一 空间两直线的位置关系
在同一平面内,两条直线有几种位置关系?
观察下面两个图形,你能找出既不平行又不相交的两条直线吗?
答案
异面直线的概念
(1)定义:不同在 平面内的两条直线.
(2)异面直线的画法(衬托平面法)
如图(1)(2)所示,为了表示异面直线不共面的特点,作图时,通常用一个或两个平面来衬托.
梳理
任何一个
(3)判断两直线为异面直线的方法
①定义法;②两直线既不平行也不相交.
(4)空间两条直线的三种位置关系
①从是否有公共点的角度来分:
没有公共点
____
____
有且仅有一个公共点——_____
平行
异面
相交
②从是否共面的角度来分:
在同一平面内
____
____
不同在任何一个平面内——_____
平行
相交
异面
思考
知识点二 平行公理(公理4)
在平面内,直线a,b,c,若a∥b,b∥c则a∥c.该结论在空间中是否成立?
答案
答案 成立.
梳理
梳理 平行公理的内容
(1)文字表述:平行于同一条直线的两条直线互相平行.
(2)符号表示:
a∥b
b∥c
⇒a∥c.
答案 从图中可以看出,∠ADC=∠A′D′C′,∠ADC+∠D′A′B′=180°.
思考
知识点三 等角定理
观察图,在长方体ABCD—A′B′C′D′中,∠ADC与∠A′D′C′,∠ADC与∠D′A′B′的两边分别对应平行,这两组角的大小关系如何?
答案
梳理
空间中如果两个角的两边分别对应 ,则这两个角 或 .
平行
相等
互补
在长方体A1B1C1D1—ABCD中,BC1∥AD1,则“直线BC1与直线BC所成的角”与“直线AD1与直线BC所成的角”是否相等?
知识点四 异面直线所成的角
思考
答案
答案 相等.
梳理
定义 前提 两条异面直线a,b
作法 经过空间任一点O作直线a′∥a,b′∥b
结论 我们把a′与b′所成的 叫做异面直线a与b所成的角(或夹角)
范围 记异面直线a与b所成的角为θ,则 .
特殊情况 当θ= 时,a与b互相垂直,记作 .
锐角(或直角)
0°<θ≤90°
90°
a⊥b
题型探究
解析 本题容易错选A或B或D.不能严格根据异面直线的定义对两直线的位置关系作出正确判断,仅凭主观臆测和对图形的模糊认识作出选择.A,B中,PQ∥RS,D中,PQ和RS相交.故选C.
例1 如图所示,点P,Q,R,S分别在正方体的四条棱上,且是所在棱的中点,则直线PQ与RS是异面直线的是
类型一 异面直线的判断
答案
解析
判断两直线是否为异面直线,只需判断它们是否相交、平行.只要既不相交,也不平行,就是异面直线.
反思与感悟
跟踪训练1 如图是一个正方体的展开图,如果将它还原成正方体,那么AB,CD,EF,GH这四条线段所在直线是异面直线的有几对?分别是哪几对?
解答
解 还原的正方体如图所示,是异面直线的共三对,分别为AB与CD,AB与GH,EF与GH.
类型二 公理4及等角定理的应用
例2 已知E,E′分别是正方体ABCD-A′B′C′D′的棱AD,A′D′的中点.
(1)求证:四边形BB′E′E为平行四边形;
证明
证明 如图所示,因为E,E′分别是AD,A′D′的中点,
所以AE∥A′E′,且AE=A′E′.
所以四边形AEE′A′是平行四边形.
所以AA′∥EE′,且AA′=EE′.
又因为AA′∥BB′,且AA′=BB′,
所以EE′∥BB′,且EE′=BB′.
所以四边形BEE′B′是平行四边形.
(2)求证:∠BEC=∠B′E′C′.
证明
证明 由(1)知,四边形BB′E′E为平行四边形,所以BE∥B′E′.
同理可证CE∥ C′E′.
又∠BEC与∠B′E′C′的