1、21.2空间中直线空间中直线(zhxin)与直线与直线(zhxin)之间的位置关系之间的位置关系第一页，共47页。第二页，共47页。第三页，共47页。阅读教材P4445，回答：1把的两条直线叫做异面直线2公理4，若ab，bc，则，这三条直线可能为不共面的三条直线，平行线的这条性质叫传递性3画三棱锥PABC，写出其棱所在(suzi)直线中，哪些直线互为异面直线不同(b tn)在任何一个平面内ac第四页，共47页。解析(ji x)PA与BC；PB与AC；PC与AB分别为异面直线第五页，共47页。4已知平面ABD与平面CBD相交于直线(zhxin)BD，直线(zhxin)EF与直线(zhxin)GH
2、分别在已知的两个平面内且相交于点M，点M是否在交线BD上？_解析M在直线(zhxin)BD上EFGHM，MEF，MGH，EF平面ABD，GH平面BCD，M平面ABD，M平面BCD，平面ABD平面BCDBD，MBD.第六页，共47页。第七页，共47页。本节学习重点：异面直线(zhxin)的概念和判定，平行线的传递性本节学习难点：异面直线(zhxin)概念的理解第八页，共47页。第九页，共47页。1空间两条直线的位置关系有三种：两直线相交；两直线平行(pngxng)；两直线异面(以后说两直线均指两条不重合的直线)空间两直线的三种位置关系，若从平面的基本性质方面来看可以分为：第十页，共47页。第十一
3、页，共47页。2异面直线的证明常采用下列两种证法(1)反证法，假设两直线共面，随后导出矛盾，故两直线异面(2)过平面外一点与平面内一点的直线和平面内不过该点的直线是异面直线(异面直线判定定理)3公理4是平面几何中命题在空间的推广，初中的平面几何知识(zh shi)在空间中的同一平面内适用，而不在同一平面内，平面几何知识(zh shi)向空间的扩展必须通过证明才能应用第十二页，共47页。平行公理说明(shumng)平行具有传递性是论证两直线平行的主要依据，解决了直线在空间的平移问题，利用平行公理证明ac，关键是找到一条直线b，满足ba且bc.第十三页，共47页。4准确理解异面直线的概念(1)异面
4、直线具有既不相交也不平行的特点，可通过实物(shw)模型和生活中所见来加强对这点的理解(2)画异面直线时，为显示a、b两条异面直线既不平行又不相交的特点，通常画成下列图形第十四页，共47页。第十五页，共47页。例1在正方体A1B1C1D1ABCD中，与AB异面的棱有哪些(nxi)？第十六页，共47页。分析从图中擦去与AB相交或平行的所有棱后剩余(shngy)棱即是解析与AB异面的棱有A1D1、DD1、CC1、C1B1.第十七页，共47页。已知m、n为异面直线，m平面，n平面，l，则l()A与m、n都相交B与m、n中至少(zhsho)一条相交C与m、n都不相交D与m、n中的一条直线相交第十八页，
5、共47页。答案B解析若m、n都不与l相交(xingjio)，m，n，ml、nl，mnl，这与m、n为异面直线矛盾，故l与m、n中至少一条相交(xingjio).第十九页，共47页。例2如图，E、F分别是长方体A1B1C1D1ABCD的棱A1A，C1C的中点，求证：四边形B1EDF是平行四边形分析(fnx)若能证得四边形的一组对边平行且相等或两组对边分别平行，那么这个四边形就是平行四边形第二十页，共47页。证明设Q是DD1的中点，连结EQ，QC1E是AA1的中点，EQ綊A1D1又在矩形A1B1C1D1中A1D1綊B1C1EQ綊B1C1(平行公理(gngl)四边形EQC1B1为平行四边形，B1E綊
6、C1Q又Q、F是矩形DD1C1C的两边中点，QD綊C1F，四边形DQC1F为平行四边形，C1Q綊DF又B1E綊C1Q，B1E綊DF四边形B1EDF为平行四边形第二十一页，共47页。总结评述：公理4是我们证明分别在两个平面内的两条直线(zhxin)平行的常用工具第二十二页，共47页。已知点P、Q、R、S分别是正方体的四条棱的中点(zhn din)，则直线PQ与RS是异面直线的一个图是()第二十三页，共47页。答案C解析A、B中PQ与RS平行(pngxng)，D中PQ与RS相交第二十四页，共47页。第二十五页，共47页。例3如图1，在一个长方体木块的A1C1面上有一点(y din)P，(1)过P点
7、画一直线和棱CD平行，应怎样画？(2)若要求过P点画一条直线和BD平行，又该怎样画？第二十六页，共47页。解析(ji x)(1)过P画EFC1D1即可，因为CDC1D1，则EFCD.(2)过P画GHB1D1即可，因为BDB1D1，则GHBD，如图2.第二十七页，共47页。第二十八页，共47页。例4已知空间(kngjin)四边形ABCD中，E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA的中点1求证四边形EFGH是平行四边形2若HEF60，AC6，BD8，求四边形EFGH的面积3若ACBD，则四边形EFGH是什么图形第二十九页，共47页。第三十页，共47页。例5如下图所示正方体ABCDA1B1C1D
8、1中，M、N分别是A1B1，B1C1的中点问：(1)AM和CN是否是异面直线(zhxin)？说明理由(2)D1B和CC1是否是异面直线(zhxin)？说明理由第三十一页，共47页。解析(1)不是异面直线理由：M、N分别是A1B1、B1C1的中点(zhn din)MNA1C1.又A1A綊D1D，而D1D綊C1C，A1A綊C1C，A1ACC1为平行四边形A1C1AC，得到MNAC，A、M、N、C在同一个平面内，故AM和CN不是异面直线第三十二页，共47页。(2)是异面直线证明如下：假设D1B与CC1在同一个平面(pngmin)D1CC1内，则B平面(pngmin)CC1D1，C平面(pngmin)
9、CC1D1.BC平面(pngmin)CC1D1，B面CC1D1D，这与ABCDA1B1C1D1是正方体相矛盾假设不成立，故D1B与CC1是异面直线第三十三页，共47页。点评(1)见中点，应充分构造利用中位线性质转化(zhunhu)为平行关系(2)判定两条直线异面的方法：经过平面内一点和平面外一点的直线与平面内不经过该点的直线是异面直线，用反证法(3)异面直线的判定高考一般不会出大题，但在选择题中可能会涉及第三十四页，共47页。已知A、B、C、D四点不共面，求证A、B、C、D中任意三点不共线证明不妨假设A、B、C三点共线，那么直线ABC与其外一点D可以确定一个(y)平面，即四点A、B、C、D共面
10、，这与已知条件矛盾，因此，A、B、C、D中任何三点不能在同一条直线上第三十五页，共47页。第三十六页，共47页。例6a、b、c是三条不同直线，若a与b异面，b与c异面，则a与c的位置关系是()A异面B平行C相交(xingjio)D都有可能错解同平行线的传递性ab，bcac一样，a与b异面，b与c异面，a与c必异面，故选A.第三十七页，共47页。辨析上述解法中作了不恰当的类比，相等(相同(xin tn)、大于、小于等)有传递性，但不等(不同)无传递性，平行具有传递性，但不平行(相交、异面)不具有传递性，同样如a与b相交，b与c相交，不能由此得出a与c相交，故考虑这样的问题时，思维要缜密细致第三十
11、八页，共47页。正解在上述条件下，直线a与c的位置关系有以下三种情形(如下图)：直线a与c的位置关系可能平行(如图(1)；可能相交(xingjio)(如图(2)；可能异面(如图(3)，故应选D.第三十九页，共47页。点评解决这类空间中点、线、面位置关系的题目时，考虑问题(wnt)一定要全面请思考：如果a、b、c是三条不同直线，ab，c与a异面，则c与b的位置关系如何？答案是可能异面，也可能相交第四十页，共47页。第四十一页，共47页。1如图，在长方体的棱所在(suzi)直线中，哪些是平行的？哪些是相交的？哪些是异面的？解析(1)ABCDCDAB，BCBCDAAD，AABBCCDD.(2)与AB
12、相交的有：AA，DD，BB，BC；与CD相交的有：BC，CC，AD，DD；与AD相交的有：AA，DD，DC，AB；第四十二页，共47页。与CC相交(xingjio)的有：CD，BC，BC，CD等；(3)与AB异面的有：DD，CC，AD，BC；与BC异面的有：AB，CD，AA，DD；与CD异面的有：AD，BC，AA，BB等等第四十三页，共47页。2把一张长方形的纸对折两次，打开(d ki)以后如图所示，说明为什么这些折痕是互相平行的第四十四页，共47页。解析长方形纸对折后，折痕两侧(lin c)都是长方形，故折痕与其未被折起的一组对边平行，故折痕相互平行第四十五页，共47页。3如图，已知a，b，c，baA，ca，求证(qizhng)：b与c是异面直线分析假设b与c共面，则bc或b与c相交，然后分别与ac，abA结合产生矛盾第四十六页，共47页。证明假设b与c不是异面直线，则bc或b与c相交(1)若bc，ac，ab与abA矛盾(modn)(2)若b与c相交，设bcB，ac，B a，即A、B两点不重合，这样直线b上有两点A、B，b，又b，b是与的公共直线，又a，b与a重合，这与baA矛盾(modn)，b与c是异面直线第四十七页，共47页。
