高中数学必修二2.1.2空间中直线与直线之间的位置关系导学案

2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系

【教学目标】

(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,培养学生的空间想象能力; (3)理解并掌握公理4; (4)理解并掌握等角定理;

(5)异面直线所成角的定义、范围及应用。 【教学重难点】

重点:1、异面直线的概念; 2、公理4及等角定理。 难点:异面直线所成角的计算。 【教学过程】

(一)创设情景、导入课题

问题1: 在平面几何中,两直线的位置关系如何? 问题2:没有公共点的直线一定平行吗?

问题3:没有公共点的两直线一定在同一平面内吗? 1、通过身边诸多实物,引导学生思考、举例和相互交流得出 异面直线的概念:不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线。 2、师:那么,空间两条直线有多少种位置关系?(板书课题) (二)讲授新课

1、教师给出长方体模型,引导学生得出空间的两条直线有如下三种关系: 相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点; 共面直线

平行直线:同一平面内,没有公共点;

异面直线: 不同在任何一个平面内,没有公共点。

思考:如图所示:正方体的棱所在的直线中,与直线AB异面的有哪些? 2、教师再次强调异面直线不共面的特点,介绍异面直线的作图,如下图:

3、(1)师:在同一平面内,如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线互相

平行。在空间中,是否有类似的规律?

组织学生思考: 长方体ABCD-A'B'C'D'中, BB'∥AA',DD'∥AA', BB'与DD'平行吗?

生:平行。

再联系其他相应实例归纳出公理4

公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。 符号表示为:设a、b、c是三条直线

a∥b

=>a∥c

1

c∥b

强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。 公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。

例1空间四边形 ABCD中,E.F.G.H分别是AB.BC.CD.DA的中点 求证:四边形EFGH是平行四边形 证明:连接BD

因为EH是△ABD的中位线,所以EH∥BD且EH= 同理FG∥BD且FG=

因为EH∥FG且EH=FG

1BD 21BD 2所以四边形 EFGH是平行四边形

点评:例2的讲解让学生掌握了公理4的运用

变式:在例1中如果加上条件AC=BD,那么四边形EFGH是什么图形? 4、组织学生思考教材P46的思考题 让学生观察、思考:

∠ADC与A'D'C'、∠ADC与∠A'B'C'的两边分别对应平行,这两组角的大小关系如何?

生:∠ADC = A'D'C',∠ADC + ∠A'B'C' = 180 教师画出更具一般性的图形,师生共同归纳出如下定理

0

等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补。 教师强调:并非所有关于平面图形的结论都可以推广到空间中来。

5、以教师讲授为主,师生共同交流,导出异面直线所成的角的概念。

(1)师:如图,已知异面直线a、b,经过空间中任一点O作直线a'∥a、b'∥b,我们把a'与b'所成的锐角(或直角)叫异面直线a与b所成的角(夹角)。

(2)强调:

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上;

?② 两条异面直线所成的角θ∈(0,2 );

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; ④ 两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形;

⑤ 计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。 例2已知正方体ABCD-A1B1C1D1,

(1) (2)

哪些棱所在直线与直线BA1是异面直线? 哪些棱所在的直线与AA1垂直?

2

解析:考察异面直线的理解

解:(1)棱AD.DC.CC1.DD1.D1C1.B1C1所在直线分别与直线BA1是异面直线 (2)直线AB.BC.CD.DA.A1B1.B1C1.C1D1.D1A1分别与AA1垂直 点评:理解异面直线,垂直包括相交垂直与异面垂直

变式:在正方体ABCD-A'B'C'D'的所有棱中,与BD'成异面直线的有 ________ 条。(6条)

【板书设计】

一、空间中两条直线的位置关系 二、异面直线所成角 三、例题 例1 变式1 例2 变式2

【作业布置】P49 1、2

2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系

课前预习学案

一.预习目标:明确直线间的位置关系

二预习内容:2.1.2课本内容思考:空间两条直线有多少种位置关系 三、提出疑惑

同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中 疑惑点

课内探究学案

一. 学习目标

3

疑惑内容 (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,培养学生的空间想象能力; (3)理解并掌握公理4; (4)理解并掌握等角定理;

(5)异面直线所成角的定义、范围及应用。

学习重点:1、异面直线的概念; 2、公理4及等角定理。 学习难点:异面直线所成角的计算。 二. 学习过程

1 共面直线 相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点

平行直线:同一平面内,没有公共点;

异面直线: 不同在任何一个平面内,没有公共点。

2.以教师讲授为主,师生共同交流,导出异面直线所成的角的概念。

(1)师:如图,已知异面直线a、b,经过空间中任一点O作直线a'∥a、b'∥b,我们把a'与b'所成的锐角(或直角)叫异面直线a与b所成的角(夹角)。

(2)强调:

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上;

?② 两条异面直线所成的角θ∈(0,2 );

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;

注意:两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形; 计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角

例1空间四边形 ABCD中,E.F.G.H分别是AB.BC.CD.DA的中点 求证:四边形EFGH是平行四边形

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