当前位置:文档之家› 异面直线所成角

异面直线所成角


2.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,与AD1所成角为60的面对角线 D1 有 条 C1
A1 B1
D A B
C
3.已知不共面的三直线a,b,c相交于点O,M,P是a上两点, N,Q分别在b,c上 .求证:MN,PQ异面.
证明:法一:(反证法) 假设PQ和MN共面,所确定的平面为β, 那么点P、Q、M、N都在平面β内, ∴ PM ⊂ β 即a ⊂ β ∴ O∈平面β ∴直线OQ、ON都在平面β内,即直线b、c 都在平面β内 ∴直线a、b、c都在平面β内,与已知条件 a、b、c不共面矛盾, 假设不成立,∴AD和BC是异面直线.
3、下列命题中,其中正确的是
(1)若两条直线没有公共点,则这两条直线互相平行 (2)若两条直线都和第三条直线相交,那么这两条直线互相平行 (3)若两条直线都和第三条直线平行,那么这两条直线互相平行
(4)若两条直线都和第三条直线异面,那么这两条直线互相平行
4. 若两直线a和b没有公共点,则a与b的位置关系 _________. 5. 直线a和b分别是长方体的两个相邻的面的对角线所 在直线,则a和b的位置关系是_________. 6.如果OA∥O1A1,OB∥O1B1,∠AOB=40,则 ∠A1O1B1= .
M O
P
a c
Q
N b

法二:(判定定理)∵a∩c=O,∴它们确定一个平面, 设为β ,由已知N∉平面β ,M∈平面β , PQ⊂平面β ,M∉PQ, ∴PQ和MN是异面直线.
4.如图在三棱锥A-BCD中,E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中 点. ①求证:四边形ABCD是平行四边形; ②若AC=BD,求证:四边形ABCD是菱形; ③当AC与BD满足什么条件时,四边形ABCD是正方形? A E
B

l
n m

n m

n


m
对于异面直线,如何判定,又如何进一步刻画呢?
空间里,不在同一个平面上的四个点两两相连, A 就是空间四边形
在空间四边形中,各边所在直线 异面的共有几对?
B
D C
练习:
用反证法证明:空间四边形ABCD的对角线AC,BD是异面直线 .
例1.求证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. A
M O
P
a c
Q
N b

法二:(判定定理)∵a∩c=O,∴它们确定一个平面, 设为β ,由已知N∉平面β ,M∈平面β , PQ⊂平面β ,M∉PQ, ∴PQ和MN是异面直线.
小结:异面直线的判定: ① 利用定义;
② 判定定理: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. 符号表示:若A,B,Bl,l,则直线AB与l是 异面直线. —— 两点一线一面
(3)A1B与B1D1.
D1 A1 B1
转化为平面角
C1
D A 主要步骤:①构造平面角; ②证明; ③求角计算.
C
O
B
异面直线所成角的求法
(4)BD1与AC2D1来自C1 B1A1
E
D o A B
C
(4)BD1与AC
异面直线所成角的求法
2
补形法
D1 B1 C1
A1 D A
C B
练习.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,M,N分别为所在棱 的中点,求下列各对异面直线所成的角. (1)EF与MN; (2)EF与BD1. D1 C1 A1 P N C M B1 L * 中位线
练习:
1、一条直线与两条异面直线中的一条相交, 那么它与另一条之间的位置关系是( D)
A、平行 B、相交 C、异面 D、可能平行、可能相交、可能异面 2、两条异面直线指的是( D ) A、没有公共点的两条直线 B、分别位于两个不同平面的两条直线 C、某一平面内的一条直线和这个平面外的一条直线 D、不同在任何一个平面内的两条直线
a
α O
a1
为了简便,点O常取在两条异面直线中的一条上。
3、特例: 如果两条异面直线所成的角是直角,就说这两 条异面直线互相垂直。 O α 相交垂直(有垂足)
垂直 异面垂直(无垂足) α 因此,异面直线所成角的范围是(0, 2 ]

O
思考:异面直线所成角的大小与点O的位置 选取有关吗?为什么?
空间内O点“任取”,说明角的大小与点O的位置选取无关, 只由两直线的相对位置所确定;
证明:法一:(反证法) 假设PQ和MN共面,所确定的平面为β, 那么点P、Q、M、N都在平面β内, ∴ PM ⊂ β 即a ⊂ β ∴ O∈平面β ∴直线OQ、ON都在平面β内,即直线b、c 都在平面β内 ∴直线a、b、c都在平面β内,与已知条件 a、b、c不共面矛盾, 假设不成立,∴AD和BC是异面直线.
C1
解:(1)与直线BA1成异 面直线有AD、CD、B1C1、 C 1D 1 、 C 1C 、 D 1D (2)∵B1B∥C1C
A
D B
C
∴∠A1B1B是异面直线BA1和CC1所成的角
易求得所成的角为 45

例2.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,求下列各对异面直线所成的角 (1)AC与B1D1; (2)AC与BC1 (3)A1B与B1D1. (4)BD1与AC
已知:A,B,Bl,l.
求证:直线AB 和l是异面直线.
B
l

定理: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.
符号表示:若A,B,Bl, l,
则直线AB与l是异面直线.
—— 两点一线一面 判定两条直线是异面直线的常用方法: 反证法.
3.已知不共面的三直线a,b,c相交于点O,M,P是a上两点, N,Q分别在b,c上 .求证:MN,PQ异面.
小结:
1.异面直线的判定. ① 利用定义; ② 判定定理:若A,B,Bl,l,则直线AB与l是异面直线. —— 两点一线一面 ③ 常用方法:反证法.
2.异面直线所成的角.
练习: 1.指出下列命题是否正确,并说明理由. ①过直线外一点可作无数条直线与已知直线成异面直线. ②过直线外一点只有一条直线与已知直线垂直. ③若a∥b,c⊥a则b⊥c. ④若c⊥a,b⊥c则a∥b. ⑤分别与两条异面直线a,b都相交的两条直线c,d一定异面.
H D
B
F C
G
③ 常用方法:反证法.
定量 异面直线所成的角
一、异面直线所成角的定义:
1.直线a、b是异面直线。经过空间任意一点O,分 别作直线a1∥a,b1∥b。我们把直线a1和b1所成的 锐角(或直角)叫做异面直线a和b所成的角。
2.异面直线a和b所成的角的范围: 0 90o
b b b1 θ O α a
复习回顾:
1.空间两直线的位置关系.
位置关系
相交
共面情况
在同一平面内 不同在任一平面内
公共点个数
有且只有一个 没有
平行
异面
2.平行公理. 3.空间等角定理.
4.异面直线
4.1定义.
空间内不同在任一平面内的两条直线叫异面直线.(不平行也 不相交).
4.2异面直线的画法
画异面直线一定要依托于平面. A
a,b相交,将异面直线转化为平面内两相交直线 所成的角进行度量,立体问题平面化;
找异面直线所成的角的关键是什么?
b a
b O a a

平移转化为平面角
四、例题分析:
例1.如图,在正方体中,(1)哪些棱所在的直线与直线 BA1成异面直线?(2)求直线BA1和CC1所成的角的大小。
D1 A1 B1
(2)证明它符合定义;
(3)计算。
根据异面直线所成角的定义,求异面直线所成角, 就是要将其变换成相交直线所成的角。其方法为:
平移法:即根据定义,以“运动”的观点,用“平
移转化”的方法,使之成为相交直线所成的角。 具体地讲是选择“特殊点”作异面直线的平行线, 构作含异面直线所成(或其补角)的角的三角形,再求之。
D A
O
E
B
F
例2.空间四边形ABCD中,E,F分别是对角线BD,AC的中点, (1)若BC=AD=2EF,求直线EF与AD所成角的大小. (2)若AB=8,CD=6,EF=5,求AB与CD所成角的大小. A
F E
D
B
C
求异面直线所成的角的一般步骤是:
(1)找出或作出有关的图形;
[即:一证二作三求]
D1 A1 B1
C1
D A 主要步骤:①构造平面角; ②证明; ③求角计算.
C
O
B
新课讲解:
D1 A1
异面直线所成角的求法
例2.已知ABCD-A1B1C1D1是棱长为1的正方体 (2) BC1和AC
C1 B1
D A B
C
例2.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,求下列各对异面直线所成的角
相关主题