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课件网) 第6章 立体几何初步 3.2 刻画空间点线面位置关系的公理 第二课时 异面直线 D1 D A B C A1 B1 C1 在长方体ABCD-A1B1C1D1中,DC∥AB,AB∥A1B1,DC与A1B1平行吗? 还能举出其它类似的例子吗? 你能得到什么样的结论? 平行线的传递性 基本事实4 平行于同一条直线的两条直线互相平行. 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,这就给出了判断 空间两条直线平行的依据. l3 l1 l2 空间中直线与直线的位置关系 D1 D A B C A1 B1 C1 观察右图,在此长方体中,哪些直线是平行的?哪些直线是相交的?除了平行和相交这两种关系之外,还有没有其它的位置关系? 异面直线:不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线. 空间中直线与直线的位置关系 α b a α β b a 异面直线的作法 空间中的等角定理 观察右图, 空间中两角的两边分别对应平行, 这两个角是什么关系? 空间中的等角定理 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. ∠BAC=∠B'A'C' A B C D A' B' C' D' E ∠EAC+∠B'A'C' =180° 异面直线所成的角 如图,a和b为两条异面直线,如何刻画这二者之间的相对位置关系呢? 已知两条异面直线a,b, 经过空间任一点O作直线a′∥a,b′∥b, 我们把a′与b′所成的不大于90°的角 叫做异面直线a与b所成的角(或夹角). 异面直线所成的角 (1)a′与b′所成的角的大小只由a,b的相互位置来确定, 与O的选择无关,为了简便,点O一般取在两直线中的一条直线上; (2)两条异面直线所成的角的范围是0°<θ≤90°; (3)当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a⊥b. 异面直线所成的角 题型一:空间中两直线平行的判定及应用 例1 如图,空间四边形ABCD中,E,F分别是AB,AD边上的中点, G,H分别是BC,CD边上的点,且. 求证:四边形GHFE是梯形. 证明:∵E,F分别是AB,AD边上的中点, ∴EF∥BD,且EF=BD, ∵G,H分别是BC,CD边上的点,且, ∴HG∥BD,且HG=BD, ∴EF∥HG,且EF≠HG,∴四边形GHFE是梯形. 题型二:等角定理的应用 例2 在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,M,N,P分别是CC1,B1C1,C1D1的中点. 求证:∠NMP=∠BA1D. 证明:如图,连接CB1,CD1, ∵CD∥A1B1,∴四边形A1B1CD是平行四边形, ∴A1D∥B1C. ∵M,N分别是CC1,B1C1的中点, ∴MN∥B1C,∴MN∥A1D. ∵BC∥A1D1,∴四边形A1BCD1是平行四边形, ∴A1B∥CD1. D1 A B C D A1 B1 C1 P M N ∵M,P分别是CC1,C1D1的中点, ∴MP∥CD1,∴MP∥A1B, ∴∠NMP和∠BA1D的两边分别平行且方向都相反, ∴∠NMP=∠BA1D. D1 A B C D A1 B1 C1 P M N 题型三:空间中直线平行关系的综合应用 例3 如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1, E,F,G,H分别是AD1,CD1,BC,AB的中点. 求证:E,F,G,H四点共面. 证明:如图,连接AC. 因为E,F分别是AD1,CD1的中点,所以EF∥AC. 因为G,H分别是BC,AB的中点,所以GH∥AC. 所以EF∥GH. 所以E,F,G,H四点共面. A B C D A1 B1 C1 D1 E G F H 例4 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,点M,N分别在AC,PB上,且AM=MC,BN=BP,作出直线MN与PB确定的平面与平面PAD的交线l,直线l与MN是否平行,如果平行请给出证明,如果不平行请说明理由. 解:连接BM并延长,交DA于点E,连接PE, 则PE即为直线MN与PB确定的平面与平面PAD的交线l, 因为底面ABCD是平行四边形,所以AE∥BC, 所以△AEM∽△CBM,所以, 因为点M,N分别在AC,PB上, 且AM=MC,BN=BP,所以,则, 所以MN∥PE,即直线l∥MN. D N M P A B C E 题型四:异面直线的判断 例5 (1)如图为正方体表面的一种展开图,则图中的四条线段AB,CD,EF,GH在原正方体 ... ...