【文档说明】人教版高中数学必修第二册第8章习题课件8.6.1《直线与直线垂直》(含答案).ppt,共(40)页,1.182 MB,由MTyang资料小铺上传
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栏目导航栏目导航当·固当·固第八章立体几何初步8.6空间直线、平面的垂直8.6.1直线与直线垂直栏目导航栏目导航当·固当·固学习目标核心素养1.了解空间中两条直线的三种位置关系,理解异面直线的定义,会用平面衬托来画异面直线.(重点、难点)2.会用异面直线所成的角的定义找出或
作出异面直线所成的角,会在直角三角形中求简单异面直线所成的角.(重点、易错点)1.通过实物观察、抽象出空间两直线位置关系、异面直线概念及夹角的定义,培养直观想象的核心素养.2.借助异面直线所成角及垂直关系的证明,培养数学运算与逻辑推理的核心素养.栏目导航栏目导航当·固当·固自主探新知预习栏目导航
栏目导航当·固当·固异面直线所成的角(1)定义:已知两条异面直线a,b,经过空间任一点O分别作直线a′∥a,b′∥b,我们把a′与b′所成的角叫做异面直线a与b所成的角(或夹角).栏目导航栏目导航当·固当·固(2)异面直线所成的角θ的取值
范围:0°<θ≤90°.(3)当θ=时,a与b互相垂直,记作.a⊥b90°栏目导航栏目导航当·固当·固1.若空间两条直线a和b没有公共点,则a与b的位置关系是()A.共面B.平行C.异面D.平行或异面D[若直线a和b共面,则由题意可知a∥b;若a和b不共面,则由题意可知a与b是异面直线.]栏目
导航栏目导航当·固当·固2.如图正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是棱C1C与BC的中点,则直线EF与直线D1C所成的角的大小是.栏目导航栏目导航当·固当·固60°[连结BC1,A1B(图略)
.∵BC1∥EF,A1B∥CD1,则∠A1BC1即为EF与D1C所成的角.又∵∠A1BC1为60°,∴直线EF与D1C所成的角为60°.]栏目导航栏目导航当·固当·固3.已知正方体ABCD-A′B′C′D′中:(1)
BC′与CD′所成的角为;(2)AD与BC′所成的角为.栏目导航栏目导航当·固当·固(1)60°(2)45°[(1)连接BA′,则BA′∥CD′,连接A′C′,则∠A′BC′就是BC′与CD′所成的角.由△A′BC′为正三角形,知∠A′BC′=60°,(2)由AD∥BC,知A
D与BC′所成的角就是∠C′BC.易知∠C′BC=45°.]栏目导航栏目导航当·固当·固合作提素养探究栏目导航栏目导航当·固当·固异面直线所成的角[探究问题]1.在平面内,两条直线相交成四个角,其中不大于90度的角称为
它们的夹角,用以刻画两直线的错开程度,如图在正方体ABCD-EFGH中,异面直线AB与HF的错开程度怎样来刻画?这种刻画应用的是什么数学思想?栏目导航栏目导航当·固当·固[提示]平移转化成相交直线所成的角,由于AB∥EF,可用EF与HF的夹角来刻画.应用的是数学上的转换思想,即化空间图形问题为
平面图形问题.2.异面直线所成角的范围如何?什么是异面直线垂直?[提示]异面直线所成角的范围为(0°,90°],如果两条异面直线a,b所成的角为直角,我们就称这两条直线互相垂直,记为a⊥b.栏目导航栏目导航当·固当·固【例1】如图,已知正方体ABCD-A′B′C′D.(1)哪些棱所在直线与
直线BA′是异面直线?(2)直线BA′和CC′的夹角是多少?(3)哪些棱所在的直线与直线AA′垂直?栏目导航栏目导航当·固当·固[解](1)由异面直线的定义可知,棱AD、DC、CC′、DD′、D′C′、B′C′所在直线分别与直线BA′是异面直
线.(2)由BB′∥CC′可知,∠B′BA′为异面直线BA′与CC′的夹角,∠B′BA′=45°,所以直线BA′和CC′的夹角为45°.(3)直线AB、BC、CD、DA、A′B′、B′C′、C′D′、D′A′分别与直线AA′垂直.栏目导航栏目导航当·固当·固“等角定理”为两条异面直线所
成的角的定义提供了可能性与唯一性,即过空间任一点,作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.栏目导航栏目导航当·固当·固1.如图,已知长方体ABCD-A′B′C′D′中,A
B=23,AD=23,AA′=2.(1)BC和A′C′所成的角是多少度?(2)AA′和BC′所成的角是多少度?栏目导航栏目导航当·固当·固[解](1)因为BC∥B′C′,所以∠B′C′A′是异面直线A′C′与BC所成的角.在Rt△A′B
′C′中,A′B′=23,B′C′=23,所以∠B′C′A′=45°.(2)因为AA′∥BB′,所以∠B′BC′是异面直线AA′和BC′所成的角.在Rt△BB′C′中,B′C′=AD=23,BB′=AA′=2,所以BC′=4,∠B
′BC′=60°.因此,异面直线AA′与BC′所成的角为60°.栏目导航栏目导航当·固当·固直线与直线垂直的证明【例2】如图所示,正方体AC1中,E、F分别是A1B1、B1C1的中点,求证:DB1⊥EF.栏目导航栏目导航当·
固当·固[解]法一:如图所示,连接A1C1,B1D1,并设它们相交于点O,取DD1的中点G,连接OG,A1G,C1G.则OG∥B1D,EF∥A1C1.栏目导航栏目导航当·固当·固∴∠GOA1为异面直线DB1与EF所成的角
或其补角.∵GA1=GC1,O为A1C1的中点,∴GO⊥A1C1.∴异面直线DB1与EF所成的角为90°.∴DB1⊥EF.栏目导航栏目导航当·固当·固法二:如图所示,连接A1D,取A1D的中点H,连接HE,则HE12DB1.于是∠HEF为所求异面直线DB1与EF所成的角或其补
角.连接HF,设AA1=1,则EF=22,HE=32,取A1D1的中点I,连接HI,IF,则HI⊥IF.栏目导航栏目导航当·固当·固连接HF,设AA1=1,则EF=22,HE=32,取A1D1的中点I,连接HI,IF,则HI⊥IF.∴HF2=HI2+
IF2=54.∴HF2=EF2+HE2.∴∠HEF=90°.∴异面直线DB1与EF所成的角为90°.∴DB1⊥EF.栏目导航栏目导航当·固当·固证明两条异面直线垂直的步骤:(1)恰当选点,用平移法构造出一个相交角.(2)证明这个角就是异面直线所成的角
(或补角).(3)把相交角放在平面图形中,一般是放在三角形中,通过解三角形求出所构造的角的度数.(4)给出结论:若求出的平面角为直角,垂直得证.栏目导航栏目导航当·固当·固2.空间四边形ABCD,E,F,G分别是BC,AD,DC的中点,FG=2,GE
=5,EF=3.求证:AC⊥BD.栏目导航栏目导航当·固当·固[证明]∵点G,E分别是CD,BC的中点,∴GE∥BD,同理GF∥AC.∴∠FGE或∠FGE的补角是异面直线AC与BD所成的角.在△EFG中,∵FG=2,GE=
5,EF=3,满足FG2+GE2=EF2,∴∠FGE=90°.即异面直线AC与BD所成的角是90°.∴AC⊥BD.栏目导航栏目导航当·固当·固1.在研究异面直线所成角的大小时,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.将空间问题向平
面问题转化,这是我们学习立体几何的一条重要的思维途径.需要强调的是,两条异面直线所成角的范围为(0°,90°],解题时经常结合这一点去求异面直线所成角的大小.栏目导航栏目导航当·固当·固2.作异面直线所成的角.可通过多种方法平移产生,主要有三种方法:①直接平移法(可利用图中已有的平行线
);②中位线平移法;③补形平移法(在已知图形中,补作一个相同的几何体,以便找到平行线).栏目导航栏目导航当·固当·固当堂固双基达标栏目导航栏目导航当·固当·固1.分别在两个平面内的两条直线间的位置关系是()A.异面B.平行C.相交D.以上都有可能D[当两个平
面平行时,这两条直线的位置关系为平行或异面,当两个平面相交时,这两条直线的位置关系有可能相交或异面.]栏目导航栏目导航当·固当·固2.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G、H分别为AA1、AB、BB1、B1C1的中点,则异面直线
EF与GH所成的角等于()A.45°B.60°C.90°D.120°栏目导航栏目导航当·固当·固B[取A1B1中点I,连接IG、IH,则EF綊IG.易知IG,IH,HG相等,则△HGI为等边三角形,则IG与GH所成的角为60°,即EF与GH所成的角为60°.]栏目导航栏目导航当·固
当·固3.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,AC与BC1所成角的大小是.栏目导航栏目导航当·固当·固60°[连接AD1,则AD1∥BC1.∴∠CAD1(或其补角)就是AC与BC1所成的角,连接CD1,在正方体ABCD-A1
B1C1D1中,AC=AD1=CD1,∴∠CAD1=60°,即AC与BC1所成的角为60°.]栏目导航栏目导航当·固当·固4.如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥AB,底面ABCD是平行四边形,则PA与CD所成的角是
.栏目导航栏目导航当·固当·固90°[∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠PAB是PA与CD所成的角.又∵PA⊥AB,∴∠PAB=90°.]栏目导航栏目导航当·固当·固5.如图所示,AB是圆O的直径,点C是弧AB的中
点,D、E分别是VB、VC的中点,求异面直线DE与AB所成的角.栏目导航栏目导航当·固当·固[解]因为D、E分别是VB、VC的中点,所以BC∥DE,因此∠ABC是异面直线DE与AB所成的角,又因为AB是圆O的直径
,点C是弧AB的中点,所以△ABC是以∠ACB为直角的等腰直角三角形,于是∠ABC=45°,故异面直线DE与AB所成的角为45°.栏目导航栏目导航当·固当·固课时分层作业点击右图进入…未标题-1栏目导航栏目导航当·固当·固Thankyouforwatching!