1、空间中直线与直线之间的位置关系教学设计授课人: 马远彪霍邱二中 2008 11 25课题:2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系教学目标:一、 知识与技能1、 掌握空间两条直线的位置关系,理解异面直线的概念 ,进一步培养学生的空间想象力。2、 理解并掌握公理 4,并能运用它解决一些简单的几何问题。二、 过程与方法:讲授法、自主发现、探究实践三、 情感态度与价值观:通过对空间直线间不同位置关系的理解、运用和展示,体会数学世界的美妙,培养学生的美学意识。教学重点:异面直线的概念、公理 4教学难点:异面直线的概念教具准备:1、 立体几何模型2、 投影机教学过程:(一) 、创设情境,引入新课前面我
2、们学习了平面的基本性质及其简单的应用共面问题、点共线问题、线共点问题的证明,明确了这些问题证明的思路、方法和步骤,这些内容是立体几何的基础,应予以足够的重视,这一节课我们来学习空间直线的位置关系(板书课题)(二)新课1、问题探究问题 1:同一平面内两条直线有几种位置关系? 相交直线有且仅有一个公共点 平行直线在同一平面内,没有公共点问题 2:空间中的两条直线又有怎样的位置关系呢?观察教室内日光灯管所在直线与黑板的左右侧所在的直线;天安门广场上旗杆所在的直线与长安街所在的直线,南京万泉河立交桥的两条公路所在的直线,它们的共同特征是什么?共同特征是:既不相交,也不共面,即不在同一个平面内。思考:如
3、下图,长方体 ABCD-ABCD中,线段AB 所在直线与线段 CC所在直线的位置关系如何?通过观察思考后发现:直线 AB与直线 CC既不平行也不相交,还不共面。即不在同一平面内。A BA BCDCD2、归纳总结 ,形成概念我们把不同在任何一个平面内两条直线叫做异面直线。空间中两条直线的位置关系有三种:共面直线相交直线: 同一平面内,有且只有 一个公共点。平行直线: 同一平面内,没有公共点。异面直线: 不同在任何一个平面内 ,没有公共点。为了表示异面直线 a,b 不共面的特点,作图时通常用一个或两个平面衬托。abb ab3、初步运用,示例练习如图是一个正方体的展开图,如果将它还原为正方体,那么A
4、B,CD,EF,GH 这四条线段所在直线是异面直线的有多少对? (答案:3 对)BCD4、平行直线(板书)问题 3:在同一平面内,平行于同一条直线的两条直线有什么位置关系?空间中平行于同一直线的两条直线又有怎样的位置关系?在初中几何里我们已经知道:在同一平面内,平行于同一条直线的两条直线平行 ,在空间这样的规律也是成立的,我们把这个规律作为本章的第四个公理。公理四 :平行于同一条直线的两条直线互相平行。用符号语言表示如下设 a,b,c 是三条直线,ab ac cba,b,c 三条直线两两平行,可以记为 a b c 这个公理实质上 就是说平行具有传递性,在平面内,在空间,这个性质都是不变的。AF
5、EGHEH F(B)DAG(C)5、观察感知,例题学习投影:例题 1:如下图,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。证明:连接 BD,EH 是ABD 的中位线EH BD,且 EH=BD同理,FG BD,且 FG=BDEH FG,且 EH=FG四边形 EFGH 为平行四边形变式练习:已知四边形 ABCD 是空间四边形,E,H,分别是边 AB,AD 的中点,F,G 分别是边 CB,CD 上的点,且 = = ,求证:四边形 EFGH 有一组对边平行但不相等。GAEBF CDH13CGCDC FCB122122 证明:连接
6、 BD,EH 分别是 AB,AD 的中点 EH 是ABD 的中位线EH BD,EH= BD又在CBD 中, = = FGBD,FG= BD根据公理 4,EHFG,又 FGEH四边形 EFGH 的一组对边平行但不相等例题 2:如图,P 是 ABC 所在平面外一点,点 D,E 分别是PAB 和 PBC 的重心,求证:DEAC,DE= AC证明:连接 PD,PE,并延长分别交 AB,BC 于点 M,N点 D,E 分别是PAB, PBC 的重心CGCDCFCB12131313M,N 分别是 AB,BC 的中点连接 MN,则 MNAC,且 MN= AC 在PMN 中, = = DE MN,且 DE= M
7、N 由根据公理 4,得DE AC,且 DE= MN= AC从以上两个例子的证明中可以看出,虽然都是空间问题 ,但是我们还是设法转化为平面问题来解决的 ,这是解决空间几何问题的一般方法,同学们要切实掌握这种转化思想。变式练习: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( ) (答案:D) A. 平行 B. 相交 C. 异面 D.可能相交、可能平行、可能异面2.已知 a、 b 是异面直线, ca,那么 c 与 b( ) (答案:C )A.一定是异面直线 B.一定是相交直线 C. 不可能是平行直线 D.不可能是相交直线课本 P48 练习 1(1) ( 答案:3 条)(三) 、反思小结、能力提升1、空间两条直线的三种位置关系相交、平行、异面12PDPMPEPN23232313相交直线:同一平面内,只有一个公共点的两条直线 2、共面直线 平行直线:同一平面内,没有公共点的两条直线。不共面直线异面直线:不同在任何一个平面内的两条直线平行。3、公理四: 平行于同一条直线的两条直线平行。(四) 、作业课本 P51 习题 2.1 A 组 3,5(3) (6)