高三数学课件91平面空间两直线高三数学课件

9.1平面、空间两条直线【教学目标】1.掌握平面基本性质的三条公理及公理3的三条推论，能运用它们证明空间的共点、共线、共面问题.2.了解空间两条直线的位置关系，掌握两条直线平行与垂直的判定和性质.3.掌握两条直线所成的角和距离的概念（对于异面直线的距离，只要求会利用给出的公垂线计算距离）.【知识梳理】1.平面的基本性质名称内容作用公理1如果一条直线的两点在一个平面内，那么这条直线上的所有点都在这个平面内判定直线在平面内的依据公理2如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,且所有这些公共点的集合是一条过这个公共点的直线两个平面相交的依据公理3经过不在同一条直线上的三点，有且只有一个平面确定一个平面的依据推论1经过一条直线和直线外的一点有且只有一个平面推论2经过两条相交直线有且只有一个平面推论3经过两条平行直线有且只有一个平面【知识梳理】2..空间两条直线的位置关系位置关系图示表示方法公共点个数两直线共面相交一个平行a∥b没有异面a、b是异面直线没有abAbaAαabAαb【知识梳理】3.异面直线（不同在任何一个平面内的两条直线）baabab画法：异面直线判定：①用定义（多用反证法）；②判定定理：平面内一点和平面外一点的连线与平面内不经过该点的直线是异面直线。【知识梳理】3.异面直线（不同在任何一个平面内的两条直线）异面直线所成的角：过空间的任一点与这两条异面直线平行的两直线所成锐角（或直角）。θ∈(0,π／2]；若两条异面直线所成角是直角，则称两异面直线垂直。异面直线的公垂线及距离：（1）和两条异面直线都垂直相交的直线叫异面直线的公垂线（公垂线存在且唯一）（2）公垂线段：公垂线夹在异面直线之间的部分（3）异面直线间的距离（即公垂线段的长）异面直线的公垂线及距离：【知识梳理】注：①若一个平面过一条直线并与另一条直线平行，则这直线与平面的距离就等于异面直线间的距离。②若两个平行平面分别过两条异面直线则两平行平面的距离等于两异面直线间的距离。4.等角定理：一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同，那么这两个角相等。推论：两条相交直线分别与另外两条直线平行，那么这两组直线所成的锐角（或直角）相等。5.平行公理：公理4：平行于同一条直线的两条直线互相平行。【点击双基】1、若a、b是异面直线，则只需具备的条件是（）A.a⊂平面α,b⊄平面β，a与b不平行B.a⊂平面α，b⊄平面β，α⋂β=，a与b不公共点C.a∥直线c，b⋂c=A，b与a不相交D.a⊥平面α，b是α的一条直线2、如图，直线a、b相交与点O且a、b成600，过点O与a、b都成600角的直线有（）A.1条B.2条C.3条D.4条O60°abCC【点击双基】3.（2004年北京朝阳区模拟题）如下图，正四面体S—ABC中，D为SC的中点，则BD与SA所成角的余弦值是A.B.C.D.33326362ABCDESC4、如图，正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a，那么（1）哪些棱所长的直线与直线BA1成异面直线？。（2）直线BA1与CC1所成角的大小为。（3）直线BA1与B1C所成角的大小为。（4）异面直线BC与AA1的距离为。（5）异面直线BA1与CC1的距离为。【点击双基】AADBCBCD11115.（2002年全国）正六棱柱ABCDEF—A1B1C1D1E1F1的底面边长为1，侧棱长为，则这个棱柱的侧面对角线E1D与BC1所成的角是_____________.2【点击双基】【典例剖析】例1.如图，平面相交于直线a，平面,相交于直线b，平面相交于直线c，已知a与b不平行。求证：a，b，c三条直线必过同点cabP[说明]欲证三线共点，可证其中两条直线有交点，且该交点在第三条直线上【典例剖析】变式一：（教材例1）如下图，四面体ABCD中，E、G分别为BC、AB的中点，F在CD上，H在AD上，且有DF∶FC=2∶3，DH∶HA=2∶3.求证：EF、GH、BD交于一点.ABCDEFGHO评述：证明线共点，常采用证两直线的交点在第三条直线上的方法，而第三条直线又往往是两平面的交线.【典例剖析】变式二：平面相交于直线a，平面,相交于直线b，平面相交于直线c，若a与b平行。则a，b，c三条直线还过同一点吗？不，平行【典例剖析】例2.三个不同平面可能把空间分成几部分？解：1四部分（互相平行）2六部分（两种情况）3七部分4八部分变式一：长方体的各个面将空间分成几个部分？变式二、四面体的各个面将空间分成几个部分？2715【典例剖析】例3.(教材例2)A是BCD平面外一点，E、F分别是BC、AD的中点，(1)求证：EF与BD是异面直线；(2)若ACBD，AC＝BD，求EF与BD所成的角。CABDEFG【典例剖析】例4.(教材例3)长方体ABCD－A1B1C1D1中，已知AB＝a，BC=b,AA1=c,且ab，求：(1)下列异面直线之间的距离：AB与CC1；AB与A1C1；AB与B1C。(2)异面直线D1B与AC所成角的余弦值。AABBCCDD1111EFOAABBCCDGD1111【【知识方法总结】】1.证明共面问题的主要方法有：①先由公理3或其推论证明某些元素确定一个平面，再证其余元素都在此平面内；②指出给定的元素中的某些元素在平面内，某些元素(与前述元素有公共元素，但两部分必须包括所有元素)在平面内，再通过公共元素来证明与重合；2.求异面直线所成的角，常用平移转化法,即平移一条(或两条)作出夹角,再解三角形;当用上述方法烦琐或无法平移时,可考虑两条异面直线是否垂直；3.求两条异面直线间距离主要利用公垂线.