1、预习课本P2527,思考并完成以下问题(1)公理4的内容是什么?(2)等角定理的内容是什么?有什么作用?(3)异面直线所成的角的定义是什么?求角的方法是什么?第二课时 公理4及等角定理一、预习教材问题导入1公理4(1)文字语言:平行于的两条直线平行(2)符号表述:ab,bc.2两条直线的位置关系(1)共面直线平行直线:特征:在同一平面内记法:直线m与直线n平行,记作.同一条直线acmn没有公共点二、归纳总结核心必记相交直线特征:在同一平面内公共点记法:直线m与直线n相交于点A,记作.(2)异面直线:特征:的两条直线,没有公共点3等角定理空间中,两个角的两条边分别对应,这两个角有且只有一个mnA
2、不共面平行相等或互补点睛(1)如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,并且方向都相反,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,并且其中一组方向相同,另一组方向相反,那么这两个角互补4异面直线所成的角前提两条异面直线 a,b作法过空间任意一点 P 分别引两条异面直线 a,b的平行线 l1,l2定义结论这两条相交直线所成的_即为异面直线 a,b 所成的角范围记异面直线 a 与 b 所成的角为,则特殊情况当 时,a 与 b 互相垂直,记作09090ab锐角(或直角)点睛 对异面直线所成角的两点说明(1)两条异面直线所成的角,是借用平面几何中的角的概念定义的,是研究空间两条直
3、线位置关系的基础(2)等角定理为两条异面直线所成的角的定义提供了理论依据,即过空间任一点,引两条直线分别平行于两条异面直线,它们所成的锐角(或直角)都是相等的,而与所取点的位置无关1判断下列命题是否正确(正确的打“”,错误的打“”)(1)空间中不相交的两条直线是异面直线()(2)两条异面直线所成的角一定是锐角()(3)和两条异面都相交的两直线必是异面直线()三、基本技能素养培优2空间任意两个角,且与的两边对应平行,60,则为()A60 B120C30D60或120答案:D3如果两条直线a和b没有公共点,那么a与b的位置关系是()A共面 B平行C异面D平行或异面解析:选D 空间中两直线的位置关系
4、有:相交;平行;异面两条直线平行和两条直线异面都满足两条直线没有公共点,故a与b的位置关系是平行或异面4如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,AD1与A1C1所成角的大小是_答案:60 典例 如图所示,在正方体ABCD-ABCD中,E,F,E,F分别是AB,BC,AB,BC的中点,求证:EEFF.考点一 公理 4 及等角定理的应用证明 因为E,E分别是AB,AB的中点,所以BEBE,且BEBE,所以四边形EBBE是平行四边形,所以EEBB,同理可证FFBB.所以EEFF.1证明两条直线平行的方法(1)公理 4:即找到第三条直线,证明这两条直线都与之平行,这是一种常用方法,要充分用好平面几何
5、知识,如有中点时用好中位线性质等;(2)平行直线的定义:证明在同一平面内,这两条直线无公共点2运用“等角定理”判定两个角是相等还是互补的方法:(1)判定两个角的方向是否相同,若相同则必相等,若相反则必互补;(2)判定这两个角是否均为锐角或均为钝角,若均是则相等,若不均是则互补 类题通法针对训练1在本例中,若 M,N 分别是 AD,CD的中点,求证:四边形 ACNM 是梯形证明:如图所示,连接AC,M,N分别是AD,DC的中点,MNAC且MN12AC.由正方体的性质可知:ACAC,且ACAC,MNAC,且MN12AC,四边形MNCA是梯形2将本例变为:已知 E,E1 分别是正方体 ABCD-A1
6、B1C1D1的棱 AD,A1D1 的中点,求证:BECB1E1C1.证明:如图所示,连接 EE1.因为 E,E1 分别是 AD,A1D1 的中点,所以 AEA1E1,且 AEA1E1.所以四边形 AEE1A1 是平行四边形所以 AA1EE1,且 AA1EE1.又因为 AA1BB1,且 EE1BB1.所以四边形 BEE1B1 是平行四边形所以 BEB1E1.同理可证 CEC1E1.又BEC 与B1E1C1 的两边方向相同,所以BECB1E1C1.典例 如图所示,已知三棱锥A-BCD中,ABCD,且直线AB与CD成60角,点M,N分别是BC,AD的中点,求直线AB和MN所成的角解 如图,取AC的中
7、点P,连接PM,PN,因为点M,N分别是BC,AD的中点,所以PMAB,且PM12AB;PNCD,且PN12CD,所以MPN(或其补角)为AB与CD所成的角所以PMN(或其补角)为AB与MN所成的角考点二 异面直线及所成的角因为直线AB与CD成60角,所以MPN60或MPN120.又因为ABCD,所以PMPN,(1)若MPN60,则PMN是等边三角形,所以PMN60,即AB与MN所成的角为60.(2)若MPN120,则易知PMN是等腰三角形所以PMN30,即AB与MN所成的角为30.综上,直线AB与MN所成的角为60或30.求两异面直线所成的角的三个步骤(1)作:根据所成角的定义,用平移法作出
8、异面直线所成的角;(2)证:证明作出的角就是要求的角;(3)计算:求角的值,常利用解三角形得出可用“一作二证三计算”来概括同时注意异面直线所成角 的范围是 090.类题通法针对训练如图,在长方体 ABCD-A1B1C1D1 中,AA1AB2,AD1,点 E,F,G 分别是 DD1,AB,CC1 的中点,则异面直线 A1E 与 GF 所成的角是_ 解析:如图,连接 EG,GB1,可得 A1B1 綊 EG,所以四边形A1B1GE 为平行四边形,所以 A1EB1G,连接 FB1,则FGB1 就是异面直线所成的角因为 FB1 5,GB1 2,FG CG2CF2 111 3,所以 FB21FG2GB21,即FGB190.答案:90 “多练悟素养提升”见“课时跟踪检测(五)”(单击进入电子文档)