高中数学教师备课必备系列点线面的位置关系:专题一 空间中直线与直线之间的位置关系说课稿

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高中数学第二章点直线平面之间的位置关系.1.空间中直线与直线之间的位置关系知识导航学案人教A版必修2

高中数学第二章点直线平面之间的位置关系.1.空间中直线与直线之间的位置关系知识导航学案人教A版必修2

2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系知识梳理1.我们把不同在任何一个平面内的两条直线叫作异面直线.2.空间两条直线的位置关系有且仅有三种:相交、平行、异面.根据两条直线是否共面,将它们分成共面直线和异面直线,其中共面直线包括相交、平行.根据两条直线有无公共元素,也可将它们分为两类:有且仅有一个公共点的是相交,没有公共点的是平行、异面.3.平行于同一条直线的两条直线平行,公理4表述的性质通常叫做空间平行线的传递性.4.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.5.已知两条异面直线a,b,经过空间任一点O,作直线a′、b′,我们把a′与b′所成的锐角(或直角)叫做异面直线所成的角.特别地,若两条异面直线所成的角是直角,那么就说这两条直线互相垂直.知识导学空间直线的三种位置关系在现实中大量存在,异面直线概念是本小节的重点和难点.对于异面直线的学习,应遵循由具体例子到抽象概念的原则,除了正例外,还可借助于反例来进行剖析.公理4表明了平行的传递性,它可以作为判断两直线平行的依据,同时也给出了空间两直线平行的一种证明方法.等角定理是由平面图形推广到空间图形而得到的,它是公理4的直接应用.通过画平行线的方式可把两条异面直线所成的角移到同一平面上,这是求异面直线所成的角的基本方法.疑难突破1.理解异面直线要注意什么问题?剖析:异面直线是不同在任何一个平面内的直线.要注意异面直线定义中的“任何”两字,它指空间中的所有平面,因此异面直线也可以理解为:在空间中找不到一个平面,使其同时经过a、b两条直线.要注意分别在两个平面内的直线不一定是异面直线,分别在两个平面内的直线可以平行,可以相交,也可以异面.2.异面直线的判定?剖析:要判定两直线是异面直线,只凭空间想象、空间观察是不够的,它有两种判定方法:一是反证法,二是判定定理.判定定理:经过平面外一点和平面内一点的直线与平面内不经过该点的直线是异面直线.所谓两条直线异面,是指这两条直线只能构成空间图形,而不能构成平面图形.如图2-1-10所示,直线l经过平面外一点A和平面内一点B,它与α内不经过B点的直线a是异面直线.图2-1-10对异面直线的概念,除了紧扣定义从正面进行理解外,还可借助于公理2的三个推论从反面去认识.由于经过一条直线和这条直线外一点可以确定一个平面;经过两条相交直线或平行直线都可以确定一个平面,即能够在同一平面内的两条直线有且只有平行和相交两种情况,所以,两条直线是异面直线等价于这两条直线既不相交也不平行.3.异面直线所成的角剖析:对于两条异面直线a、b,经过空间任一点O作直线a′∥a,b′∥b,则把a′与b′所成的锐角或直角叫做异面直线a与b所成的角(或夹角).异面直线所成角的定义向我们展示了两点:一是如何作出所成的角,作两异面直线的平行线,当然尽管定义中是过空间任意一点O作了两条平行线a′、b′,但在实际应用中,为了简便,点O通常取在两条异面直线中的某一条上,然后只需作另一条的平行线即可.二是两异面直线所成的角是锐角或直角而绝不能是钝角,这一点应值得注意,如果作平行线后算出的角是钝角,这时应取其补角作为两异面直线所成的角.寻找两条异面直线a、b所成的角时,要经过空间任意一点O作a′∥a、b′∥b.这里涉及经过空间任意一点如何引平行线的问题.由公理2可知:经过一条直线(在直线上取两点)及直线外一点有且仅有一个平面,因此,经过直线a及空间不在直线a上一点O,可确定一个平面α,在平面α内,经过点O作a′∥a,这样的直线a′就是过直线a外一点,平行于直线a的直线.。

高中数学 第二章 点、直线、平面之间的位置关系 2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系 2.1.2 空间中直线与

高中数学 第二章 点、直线、平面之间的位置关系 2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系 2.1.2 空间中直线与

a /ab§2.1.2 空间直线与直线之间的位置关系一、自学导读:1、 什么叫做异面直线? 2. 总结空间中直线与直线的位置关系。

3.两异面直线的画法。

4、在同一平面内,如果两直线都与第三条直线平行,那么这两条直线互相平行,在空间这个结论成立吗?5、什么是空间等角定理?6、什么叫做两异面直线所成的角?7、什么叫做两直线互相垂直? <预习自测>带着上述问题,阅读课本第44至47页完成下列内容1、 在平面中,两直线的位置关系有 、 、______________.2、 我们把 叫做异面直线。

3、 空间两直线位置关系 ⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩————————— 4、例1:如右图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中与A 1B 异面的棱有 条,哪几条?。

5、公理4: 。

6、定理: 。

7、两异面直线a 与b 所成角的范围 。

8、两直线垂直可分为 和 。

<教学过程> 一、 异面直线定义:不同在任何一个平面内的两条直线。

判断正误:①若l 1α⊂,l 2β⊂,则l 1、l 2为异面直线。

( )②若l 1与l 2相交,l 2与l 3相交,则l 1与l 3相交。

( )明确: 。

异面直线的直观表示:二、 平行线公理公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。

问:拿一本书张开封面,要证明书面的两边边缘AB ∥CD ,该怎么办?(加深巩固)例2 如右图,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。

变式一:若再加条件AC=BD ,则四边形EFGH 是 形三、异面直线所成的角 1、 观察:111ADC A D C ∠∠与 ,111ADC B C D ∠∠与发现: ,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。

(练习“巩固训练”的第3题)2、异面直线a 与b 所成角的定义:已知两直线a 、b ① θ的求法:② θ的取值范围 。

高中数学第二章点、直线、平面之间的位置关系2.1空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.2空间中直

高中数学第二章点、直线、平面之间的位置关系2.1空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.2空间中直

2018-2019学年高中数学第二章点、直线、平面之间的位置关系2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系检测新人教A版必修2编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018-2019学年高中数学第二章点、直线、平面之间的位置关系2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系检测新人教A版必修2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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2.1。

2 空间中直线与直线之间的位置关系A级基础巩固一、选择题1.已知空间两个角α,β,α与β的两边对应平行,且α=60°,则β=( )A. 60°B.120°C.30°D.60°或120°解析:由等角定理,知β与α相等或互补,故β=60°或120°。

答案:D2.若∠AOB=∠A1O1B1,且OA∥O1A1, OA与O1A1的方向相同,则下列结论中正确的是( )A.OB∥O1B1且方向相同B.OB∥O1B1C.OB与O1B1不平行D.OB与O1B1不一定平行解析:由于∠AOB与∠A1O1B1是空间角,不一定在同一平面上,如图①。

图①此时OB与O1B1不平行.若这两个角在同一平面上时,如图②,OB∥O1B1且方向相同;如图③,OB与O1B1不平行.图②图③综上所述,OB与O1B1不一定平行,故选D.答案:D3。

高中数学 第二章 点、直线、平面之间的位置关系 2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系课件 新人

高中数学 第二章 点、直线、平面之间的位置关系 2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系课件 新人

4.如图,在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,AD1 与 BD 所成角的大 小为________.
答案:60°
探究点一 空间两直线位置关系的判定 如图,在长方体 ABCD-A1B1C1D1 中,判断下列直线的位 置关系: ①直线 A1B 与直线 D1C 的位置关系是________; ②直线 A1B 与直线 B1C 的位置关系是________; ③直线 D1D 与直线 D1C 的位置关系是________; ④直线 AB 与直线 B1C 的位置关系是________.
求证:(1)EF E1F1; (2)∠EA1F=∠E1CF1.
[证明] (1)连接 BD,B1D1, 在△ABD 中,
因为 E,F 分别为 AB,AD 的中点,
所以 EF
1 2BD.
同理,E1F1
1 2B1D1.
在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,因为 A1A B1B,A1A D1D, 所以 B1B D1D.所以四边形 BDD1B1 是平行四边形,所以 BD
2.已知棱长为 a 的正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,M, N 分别是棱 CD,AD 的中点.求证:∠DNM=∠D1A1C1.
证明:如图,连接 AC,在△ACD 中,因为 M,N 分别是 CD, AD 的中点,所以 MN 是三角形 ADC 的中位线, 所以 MN∥AC, 由正方体的性质得 AC∥A1C1, 所以 MN∥A1C1. 又因为 ND∥A1D1,所以∠DNM 与∠D1A1C1 相等或互补.而 ∠DNM 与∠D1A1C1 均是直角三角形的锐角,所以∠DNM= ∠D1A1C1.
符号表述: ba∥∥cb⇒__a_∥__c__.
(2)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__.

高中数学空间点线面之间的位置关系的知识点总结(供参考)

高中数学空间点线面之间的位置关系的知识点总结(供参考)
符号表示:


a∩b = Pβ∥α
a∥α
b∥α
2、判断两平面平行的方法有三种:
(1)用定义;
(2)判定定理;
(3)垂直于同一条直线的两个平面平行。
2.2.3—
1、定理:一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行。
简记为:线面平行则线线平行。
符号表示:
a∥α
aβa∥b
高中空间点线面之间位置关系知识点总结
第二章直线与平面的位置关系
2.1空间点、直线、平面之间的位置关系
2.1.1
1平面含义:平面是无限延展的
2平面的画法及表示
(1)平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成450,且横边画成邻边的2倍长(如图)
(2)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面AC、平面ABCD等。
4注意点:
①a'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,);
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。
α∩β= b
作用:利用该定理可解决直线间的平行问题。
2、定理:如果两个平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行。
符号表示:
α∥β
α∩γ= a a∥b
β∩γ= b
作用:可以由平面与平面平行得出直线与直线平行

点线面的位置关系知识点

点线面的位置关系知识点

点线面的位置关系知识点在几何学中,点、线和面是三个基本的几何概念,它们之间存在着一系列的位置关系。

这些位置关系的理解对于解决几何问题以及应用几何知识有着重要的意义。

本文将介绍点线面的位置关系的几个重要知识点。

一、点与直线的位置关系1. 在直线上:当一个点恰好位于一条直线上时,我们可以说这个点在直线上。

例如,点A在直线AB上。

2. 在直线的两侧:如果一个点既不在直线上,也不在直线的延长线上,我们可以说这个点在直线的两侧。

例如,点C在直线AB的两侧。

3. 在直线的延长线上:如果一个点不在直线上,但位于直线的延长线上,我们可以说这个点在直线的延长线上。

例如,点D在直线AB的延长线上。

4. 平行于直线:如果一条直线与给定直线没有任何交点,我们可以说这条直线平行于给定直线。

例如,直线CD平行于直线AB。

二、点与平面的位置关系1. 在平面上:当一个点位于一个平面内部时,我们可以说这个点在平面上。

例如,点A在平面P上。

2. 不在平面上:如果一个点既不在平面上,也不在平面的延长线上,我们可以说这个点不在平面上。

例如,点B不在平面P上。

3. 在平面的延长线上:如果一个点不在平面上,但位于平面的延长线上,我们可以说这个点在平面的延长线上。

例如,点C在平面P的延长线上。

4. 垂直于平面:如果一条直线与给定平面的任意一条线都垂直,我们可以说这条直线垂直于给定平面。

例如,直线EF垂直于平面P。

三、直线与平面的位置关系1. 相交于一点:当一条直线与平面有且仅有一个交点时,我们可以说这条直线与平面相交于一点。

例如,直线L与平面P相交于点A。

2. 平行于平面:如果一条直线与给定平面的任意一条线都平行,我们可以说这条直线平行于给定平面。

例如,直线M平行于平面P。

3. 包含于平面:当一条直线上的所有点都位于给定平面上时,我们可以说这条直线被包含于给定平面中。

例如,直线N被包含于平面P 中。

4. 相交于一条线:当一条直线与平面有无穷多个交点时,我们可以说这条直线与平面相交于一条线。

高中数学 第2章 点、直线、平面之间的位置关系 2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系教材梳理素

高中数学 第2章 点、直线、平面之间的位置关系 2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系教材梳理素

2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系疱丁巧解牛知识·巧学一、空间中直线的位置关系空间中直线的位置关系有三种:平行直线、相交直线、异面直线.平行直线与相交直线都是共面直线,而异面直线是不同在任何一个平面内的直线.要注意异面直线定义中“任何”两字,它指空间中的所有平面,因此异面直线也可以理解为:在空间中找不到一个平面,使其同时经过a、b两条直线.要注意分别在两个平面内的直线不一定是异面直线,如图2-1-9所示,分别在两个平面内的直线可以平行,可以相交,也可以异面.图2-1-9空间两直线的位置关系也可以按有无公共点来分类,两直线如果有且只有一个公共点,则为相交直线,但应注意如果两直线没有公共点,它包括两直线平行和两直线异面两种情形.空间两直线的图形表示如图2-1-10.图2-1-10符号表示为两直线平行:a∥b;两直线相交:a∩b=A.空间两直线的位置关系,可以按公共点的情况来划分,但应注意无公共点时的情况.二、定理与公理公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行.符号表示:若a∥b,b∥c,则a∥c.举例:如图2-1-11,空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、AD、BC、CD的中点.由EF∥BD,GH∥BD及公理4,得EF∥GH.图2-1-11深化升华公理4是本章中非常重要的定理,它是证明线线平行的常用方法,在证明线线垂直、找两异面直线所成的角等方面经常用到.它与前三个公理构成了立体几何的公理体系,是研究几何的基础.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.如图2-1-12,AB∥A1B1,BC∥B1C1,对于∠ABC与∠A1B1C1,因为两个角的方向相同,所以两角相等;对于∠ABC 与∠E 1B 1C 1,因为两个角的方向不同,所以互补,即∠ABC+∠E 1B 1C 1=180°.图2-1-12方法点拨 应用此定理时一定要注意定理的条件,特别是注意角的方向问题.三、异面直线1.异面直线的判定定理:经过平面外一点和平面内一点的直线与平面内不经过该点的直线是异面直线.如图2-1-13所示,直线l 经过平面外一点A 和平面内一点B ,它与α内不经过B 点的直线a 是异面直线.图2-1-132.异面直线所成的角:已知两条异面直线a 、b ,经过空间任意一点,作直线a′∥a,b′∥b,则a′、b′所成的锐角或直角叫做两条异面直线a 、b 所成的角(或夹角).方法点拨 作出两异面直线所成角的方法:作异面直线a 、b 的平行线a′、b′,则a′、b′这两条相交直线所成的角即是两异面直线所成的角.这也体现了将空间问题转化为平面问题的基本思路.两异面直线所成的角必须是锐角或直角,其范围是0°<α≤90°.异面直线所成角的定义向我们展示了两点,一是过空间任意一点作两条异面直线的平行线;二是两异面直线所成的角是锐角或直角,而绝不是钝角.如果作平行线后算出的角是钝角,这时应取其补角作为两异面直线所成的角.如在公理4下的图象所示.∠EFH 为异面直线BD 与AC 所成的角或其补角.根据等角定理,异面直线所成的角的大小与顶点位置无关,将角的顶点取在一条直线上,特别地可以取其中一条直线与另一条直线所在平面的交点或异面线段的端点、中点等特殊点,以便于计算.如果两条异面直线所成的角是直角,那么我们就说这两条直线垂直.两条互相垂直的异面直线a 、b ,记作a⊥b.问题·探究问题1 不相交的两条直线是平行直线,这种说法对吗?探究:不正确.由空间两条直线的位置关系可得异面直线与平行直线都不相交.因此,不能简单地说不相交的两条直线就是平行直线.应该说“在同一平面内,不相交的两直线互相平行”.问题2 如何求异面直线所成的角?探究:求异面直线所成的角,方法主要有两种:平移法和向量法.平移法主要是根据异面直线夹角的定义,作两条异面直线的平行线,找出角,求角(一般需要解三角形);向量法主要应用向量的夹角公式cos 〈a ,b 〉=||||b a b a •来求解.典题·热题例1 如图2-1-14,在四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 为矩形,侧棱PA⊥底面ABCD ,AB=3,BC=1,PA=2,E 为PD 的中点,求直线AC 与PB 所成角的余弦值.图2-1-14思路解析:本题关键是构造出异面直线AC 与PB 所成的角或其补角∠EOA.解:设AC∩BD=O,连结OE ,则OE∥PB,∴∠EOA 为AC 与PB 所成的角或其补角.在△AOE 中,AO=1,OE=2721=PB ,AE=2521=PD , ∴cos∠EOA=1473127245471=⨯⨯-+, 即AC 与PB 所成角的余弦值为1473. 例2 空间四边形ABCD 中,AB=CD ,AB 与CD 成30°角,E 、F 分别为BC 、AD 的中点,求EF 和AB 所成的角.思路解析:根据定义,找到两异面直线所成的角是关键,而解决立体几何问题的基本思想是将立体问题转化为平面问题,由此可选取BC 或AD 的中点.解:如图2-1-15,取BD 的中点G ,连结EG 、FG ,图2-1-15∵E、F 分别为BC 、AD 的中点,∴EG CD 21,GF AB 21. ∴EG 与GF 所成的角即为AB 与CD 所成的角.∵AB=CD,∴△EFG 为等腰三角形.又AB 、CD 成30°角,EG 、FG 分别为△BCD、△DAB 的中位线,∴∠EGF=30°.∵∠GFE 就是EF 与AB 所成的角,∴EF 与AB 成75°角.方法归纳 要求两异面直线所成的角,需按定义作平行线,先作出(或找到)所成的角,然后利用三角形的边角关系求解.平移的方式很多,平移后的平行线可以在几何体内,也可以平移到几何体外.例3 如图2-1-16,在正方体A 1B 1C 1D 1—ABCD 中,棱长为a ,求两异面直线B 1D 1和C 1A 所成的角.图2-1-15思路解析:可将B 1D 1平移,使B 1移到C 1或A 1;也可将C 1A 平移,使C 1移到B 1或D 1,但此时B 1D 1落到正方体外面去了或C 1A 落到正方体外面去了,给解题带来了困难,如果利用正方体的对称中心,也能求出异面直线所成的角.解:解法一:取D 1D 、B 1B 的中点分别为M 、N ,连结MN ,则B 1D 1∥MN,且MN 过正方体的中心O 点,又点O∈C 1A ,连结AN ,则∠AON 为所求异面直线B 1D 1和C 1A 所成的角或其补角.∵BB′=a,NB=2a , ∴在Rt△NBA 中,AN 2=AB 2+NB 2=a 2+(2a )2=245a . ∵正方体棱长为a ,∴MN=B 1D 1=a 2,AC 1=a 3.又∵O 是正方体对称中心,∴ON=a MN 2221=.而AO=a AC 23211-, ∴AO 2+ON 2=(a 23)2+(a 22)2=245a =AN 2. ∴△AON 是直角三角形.∠AON=90°,故异面直线B 1D 1和C 1A 所成角是90°.解法二:(割补法)在原正方体A 1B 1C 1D 1—ABCD 的旁边,补上一个与原正方体棱长相等的正方体,如图2-1-17所示.图2-1-17取新正方体与A 1D 1在同一直线上的顶点为E ,连结C 1E 、AE ,由正方体性质,可知C 1E B 1D 1, ∴∠EC 1A 为所求两异面直线B 1D 1和C 1A 所成的角或其补角.2,C1A=a3,∵正方体棱长为a,由正方体性质知C1E=a又EA2=A1A2+A1E2=a2+(2a)2=5a2=C1E2+C1A2,∴△EAC1是直角三角形,∠EC1A=90°.方法归纳割补法在立体几何中有广泛的用途,对于“补”来说,可以全补(如本例),也可以“局部补形”(如本例只将底面A1B1C1D1延伸至A1B1E,所作平行线为EC1,构成△EAC1),都可以达到目的.。

高中数学一轮复习空间点线面的位置关系:第2节空间两条直线的位置关系

高中数学一轮复习空间点线面的位置关系:第2节空间两条直线的位置关系

第2节空间两条直线的位置关系【基础知识】直线与直线的位置关系的分类共面直线平行相交异面直线:不同在任何一个平面内直线与平面的位置关系有平行、相交、在平面内三种情况.平面与平面的位置关系有平行、相交两种情况.平行公理:平行于同一条直线的两条直线互相平行.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.[【规律技巧】空间中直线位置关系的判定,主要是异面和垂直的判定.对于异面直线,可采用定理或反证法,对于垂直关系,往往利用线面垂直的性质说明.【典例讲解】【例1】如图是正四面体的平面展开图,G,H,M,N分别为DE,BE,EF,EC的中点,在这个正四面体中,①GH与EF平行;②BD与MN为异面直线;③GH与MN成60°角;④DE与MN垂直.以上四个命题中,正确命题的序号是________.【变式探究】(1)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是BC1,CD1的中点,则下列说法错误的是()A.MN与CC1垂直B.MN与AC垂直C.MN与BD平行D.MN与A1B1平行(2)在图中,G,H,M,N分别是正三棱柱的顶点或所在棱的中点,则表示直线GH,MN是异面直线的图形有________(填上所有正确答案的序号).答案(1)D(2)②④【针对训练】1、对于直线m、n和平面α,下列命题中的真命题是()A.如果m?α,n?α,m、n是异面直线,那么n∥αB.如果m?α,n?α,m、n是异面直线,那么n与α相交C.如果m?α,n∥α,m、n共面,那么m∥nD.如果m?α,n∥α,m、n共面,那么m与n相交【答案】C【解析】对于选项A,n可以与平面α相交,对于选项B,n可以与平面α平行,故选项A、B均错;由于m?α,n∥α,则m、n无公共点,又m、n共面,所以m∥n,选项C正确,选项D错.故选C.2、已知a,b,c是直线,α,β是平面,给出下列命题:①若a⊥b,b⊥c,则a∥c;②若a∥b,b⊥c,则a⊥c;③a∥α,b?α,则a∥b;④若a,b异面,且a∥β,则b与β相交;⑤若a,b异面,则至多有一条直线与a,b都垂直.其中真命题的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】A【解析】仅②为真命题.3、如图是正四面体的平面展开图,G,H,M,N分别为DE,BE,EF,EC的中点,在这个正四面体中,①GH与EF平行;②BD与MN为异面直线;③GH与MN成60°角;④DE与MN垂直.以上四个命题中,正确命题的序号是________.【答案】②③④[解析]把正四面体的平面展开图还原.如图所示,GH与EF为异面直线,BD与MN为异面直线,GH与MN成60°角,DE⊥MN.4、在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为棱AA1,CC1的中点,则在空间中与三条直线A1D1,EF,CD都相交的直线()A.不存在B.有且只有两条C.有且只有三条D.有无数条【答案】D5、如右图所示正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分别是A1B1、B1C1的中点.问:(1)AM和CN是否是异面直线?说明理由.(2)D1B和CC1是否是异面直线?说明理由.【解析】(1)不是异面直线.理由:∵M、N分别是A1B1、B1C1的中点.∴MN∥A1C1. 又∵A1A//D1D,而D1D//C1C,∴A1A//C1C,∴A1ACC1为平行四边形.∴A1C1∥AC,得到MN∥AC,∴A、M、N、C在同一个平面内,故AM和CN不是异面直线.(2)是异面直线.证明如下:假设D1B与CC1在同一个平面D1CC1内,则B∈平面CC1D1,C∈平面CC1D1.∴BC?平面CC1D1,∴B∈面CC1D1D,这与ABCD-A1B1C1D1是正方体相矛盾.∴假设不成立,故D1B与CC1是异面直线.6、若两条直线和一个平面相交成等角,则这两条直线的位置关系是()A.平行B.异面C.相交D.平行、异面或相交【答案】D【解析】当平行、异面或相交时,均有两条直线和一个平面相交成等角的情况出现,故选D.7、一个正方体的展开图如图所示,A、B、C、D为原正方体的顶点,则在原来的正方体中().A.AB∥CD B.AB与CD相交C.AB⊥CD D.AB与CD所成的角为60°【答案】D8、如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分别为棱C1D1、C1C的中点,有以下四个结论:①直线AM与CC1是相交直线;②直线AM与BN是平行直线;③直线BN与MB1是异面直线;④直线AM与DD1是异面直线.其中正确的结论为________(注:把你认为正确的结论的序号都填上).【答案】③④9、在图中,G,H,M,N分别是正三棱柱的顶点或所在棱的中点,则表示直线GH,MN是异面直线的图形有________(填上所有正确答案的序号).【答案】②④【练习巩固】1.若空间三条直线a,b,c满足a⊥b,b⊥c,则直线a与c () A.一定平行B.一定相交C.一定是异面直线D.平行、相交、是异面直线都有可能解析当a,b,c共面时,a∥c;当a,b,c不共面时,a与c可能异面也可能相交.答案 D2.已知直线a和平面α,β,α∩β=l,a?α,a?β,且a在α,β内的射影分别为直线b和c,则直线b和c的位置关系是 ()A.相交或平行B.相交或异面C.平行或异面D.相交、平行或异面解析依题意,直线b和c的位置关系可能是相交、平行或异面,选 D.答案 D3.l1,l2,l3是空间三条不同的直线,则下列命题正确的是()A.l1⊥l2,l2⊥l3?l1⊥l3 B.l1⊥l2,l2∥l3?l1⊥l3C.l1∥l2∥l3?l1,l2,l3共面D.l1,l2,l3共点?l1,l2,l3共面4.在空间四边形ABCD中,AB=CD,AD=BC,AB≠AD,M,N分别是对角线AC与BD 的中点,则MN与()A.AC,BD之一垂直B.AC,BD都垂直C.AC,BD都不垂直D.AC,BD不一定垂直解析连接AN,CN,∵AD=BC,AB=CD,BD=BD,∴△ABD≌△CDB,则AN=CN,在等腰△ANC中,由M为AC的中点知MN⊥AC.同理可证MN⊥BD.故选B.答案 B5.两条异面直线在同一个平面上的正投影不可能是()A.两条相交直线B.两条平行直线C.两个点D.一条直线和直线外一点答案 C6.一个正方体的展开图如图所示,A,B,C,D为原正方体的顶点,则在原来的正方体中()A.AB∥CDB.AB与CD相交C.AB⊥CDD.AB与CD所成的角为60°答案 D7.如图所示,在空间四边形ABCD中,点E,H分别是边AB,AD的中点,点F,G分别是边BC,CD上的点,且CFCB =CGCD=23,则()A.EF与GH平行B.EF与GH异面C.EF与GH的交点M可能在直线AC上,也可能不在直线AC上D.EF与GH的交点M一定在直线AC上。

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设计理念:高中立体几何课程以培养学生的逻辑思维和空间想象力为主要目标。

在处理方式上,加强引导学生通过自己的观察、操作等活动获得教学结论的过程,把合情推理作为学习过程中的一个重要的推理方式。

注重对典型实例的观察、分析,给学生提供动手操作的机会,引导学生进行归纳、概括活动,在经历观察、实验,猜想等合情推理活动后,再进行演绎推理、逻辑论证。

另外,通过“观察、思考、探究”等向学生提出问题,以问题引导学生的思维活动,使学生在问题带动在进行更加主动的思维活动,经历从实际背景中抽象出数学模型,从现实生活空间中抽象出几何图形和几何问题的过程,注重探索空间图形性质的过程。

我将以此为基础从教材分析,教法分析,学法分析和教学过程分析这四个方面加以说明。

教材分析
1、教学内容、地位和作用分析
本教学设计的内容是数学必修2第二章2.1.2“空间中直线与直线之间的位置关系”第一课时的内容。

鉴于本节课的重要性安排两个课时教学,本节课是第一课时。

本节课主要学习两个内容:1、异面直线的概念。

2、平行关系的传递性。

本课地位是体现公理化思想—平行公理,为空间线面平行、面面平行的学习打基础。

以长方体为载体,让学生直观认识空间直线的位置关系和异面直线的定义,以空间四边形为载体来讲平行公理的应用。

本节课是对学生原有的平面知识结构基础的拓展,也对今后学习立体几何知识打下基础,异面直线也是高考考查的热点之一。

因此本节课的内容其重要性不言而喻,它对本章知识起到了承上启下的作用。

2、教学目标
1)知识与技能目标
掌握空间直线的位置关系,理解异面直线的概念,并能判断各种位置关系;理解公理4并能应用它证明简单的几何题。

2)过程与方法目标
通过观察事物,引出两直线的三种位置关系,又由观察导出公理4,遵循了由特殊到一般,由简单到复杂的认知规律。

通过学习经历异面直线的概念的形成过程,借助平面的衬托,体会异面直线的直观画法,并指导学生画两异面直线的位置关系;借助长方体的模型,发现与感知平行线的传递性质。

3)情感态度与价值观
通过欣赏、运用空间直线各具特点的丰富多彩的不同位置关系,培养学生的空间想象能力。

感悟数学的奇异美、和谐美、简洁美,培养学生的美学意识。

让学生自主发现问题与解决问题,养成独立思考的习惯。

3、教学重点和难点
教学重点:
(1)异面直线的概念;(2)公理4及其运用。

教学难点:异面直线的概念、异面直线的画法,公理4及其运用。

教学准备:自制教具,教学课件
教法分析
在内容的处理上,按照“直观感知—操作确认—思辨应用”的认识过程展开。

先通过直观感知和操作确认的方法,概括出异面直线的概念、公理4。

采用多媒体教学等有效手段,通过对图形的观察、实验和画图,使学生进一步了解空间的直线与直线的位置关系,平行关系的传递性,学会准确的使用公理4解决一些简单的推理论证及应用问题。

向学生提供充分从事数学活动的机会,激发学生的学习积极性,使学生主动参与学习的全过程。

学法分析
教给学生方法比教给学生知识更重要,本节课注重调动学生积极思考、主动探索,尽可能地增加学生参与教学活动的时间和空间,我进行了以下学法指导:
1)对照比较学习法:学习空间直线间的关系,处处与平面直线位置关系相对照。

2)探究式学习法:学生通过分析、探索,得出异面直线的定义。

3)反馈练习法:检验知识的应用情况,找出未掌握的内容及其差距。

这样可发挥学生的主观能动性,有利于提高学生的空间想象能力。

教学过程分析
(一)异面直线
1、问题思考情景引入
思考问题:1.同一平面内直线与直线的位置关系几种?那么空间直线与直线的位置关系有几种?(小组活动,用两支笔摆出两直线的位置关系)
设计意图:由教科书第44页“思考”中的问题,引起学生注意,诱发学生探知的欲望,养成思考问题的习惯.
师生活动:(虚拟)教师放课件图片,引导学生观察:客厅茶几所在直线与墙面挂画所在直线
的位置关系。

立交桥所在直线之间的位置关系。

让学生发现,直线与直线有既不平行又不相交的位置关系.我们今天上课的内容是:
课题PPT 板书:空间中直线与直线的位置关系
2、 自主合作探索新知
观察:如图2.1-13,长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,线段A 1B 所在直线与线段C C 1所在直线的位置关系如何?(是相交吗?还是平行?)
学生:既不相交,又不平行.教师:这种关系我们定义为异面直线.
(1) 异面直线的定义:
把不同在任何一个平面内的两直线叫做异面直线.(关键点:不同在任何一个平面内). 概念辨析:下列说法是否正确?请同学思考后回答:
如图
a) A 1D 1⊂平面1111A B C D ,BC ⊂平面ABCD 问AD 1
,BC 是否是异面关系。

b) A 1B ⊂平面A 1ABB 1 ,D 1C ⊂平面D 1DCC 1,问A 1B ,D 1C 是否是异面关系。

教师:同学们要理解定义中关键词“不同在任何一个平面内”,虽然直线A 1D ,BC 是不在同一底面上,但它们却在对角面A 1BCD 1内,因此,它们不是异面直线。

由学生归纳空间直线的位置关系有且仅有三种:
(2) 空间直线的位置关系:

1.相交 ○2.平行 ○3.异面
(3) 异面直线画法:(ppt 给出图形及小标题)(小组交流活动,画异面直线并相互指正) ○
1.一个平面衬托画法: ○2.两个平面衬托画法
动画设置:(教师与学生互动)(虚拟)把衬托平面移走,再看直线a 与直线b 的位置的异面关系是否直观?很显然,当把衬托平面移走后,异面直线很不明显,所以异面直线的平面衬托是很重要的。

(4) 练习:如图,a 与b 直线什么位置关系?
合作交流应用提升
探究如图:在正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,直线AB 与哪些棱是异面直线,为什么具有这样的关系
?
师生互动:(教师先给学生演示动画,去掉和直线AB 相交和平行的直线(去掉共面的),那么剩下的就是和AB 直线异面的直线,然后由学生自己总结找异面直线的方法)
例题1:如图所示:正方体的棱所在的直线中,与直线A 1B 异面的有哪些?
答案:(抽学生回答)
A
然后教师在PPT 上公布答案
趣味问答
六根火柴怎么样才能拼接四个三角形?
思考:图中AC 与BD 直线是什么位置关系?
探究:(学生活动)
(用纸做成教具)图2.1-15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()对.
(互动):由一名学生上台把(教具)展开图还原成正方体,二名学生上台画还原图;教师与学生共同归纳规律:1.选取一个正对面,然后确定左右两侧面,上下底面,最后定对面;2.这些线段都是面对角线.
设计意图:
1.让学生养成借助长方体模型的判断问题的习惯;
2.克服平面内两直线定势思维的影响.
(二)平行公理
1、自主合作探索新知
师生活动:(1)如图,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AA1∥BB1,CC1∥BB1,那么AA1与CC1平行吗?AC与 A1C1是什么位置关系?
(虚拟互动):由幻灯片闪烁AA1∥BB1,CC1∥BB1,再闪烁AA1∥CC1,由学生观察得到结论.
公理4 平行于同一直线的两直线互相平行.即若AA1∥BB1,CC1∥BB1,则AA1∥CC1.
教师与学生共同探出:公理是判断空间直线平行的依据;
平行线的性质是具有传递性.若a∥b,b∥c,则a//c
2、交流合作应用提升
例题2如图2.1-17,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.
师生互动:(虚拟)教师先给学生观察空间四边形的教具,分析与回顾平行四边形定义,三角形中位线的性质,平行线与等式的传递性,要证明四边形是平行四边形,需要什么条件?请学生口述,教师写板书.
更上一层楼,变式探究:
在例2中,1)若加条件AC=BD,那么四边形EFGH又是什么图形?
2)如果再加上条件AC⊥BD呢?
3)课堂小结如果再加上条件AC=BD,AC⊥BD呢?
(三)归纳小结知识整合
填空:
1、空间两条不重合的直线的位置关系有________、 ________、 ________三种。

2、没有公共点的两条直线可能是________直线,也有可能是________直线。

3、和两条异面直线中的一条平行的直线与另一条的位置关系有
4、和同一直线平行的两条直线________
判断对错:
1.分别在两个平面内的两条直线一定是异面直线。

( )
2.空间两条不相交的直线一定是异面直线。

( )
3.连接空间四边形各边中点的四边形一定是梯形。

( )
(四)课后作业巩固提高:
1.完成教科书第48页上练习1
2.P51 A组 1-3 B组 1
3.P51 A组 6。

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