Qui trình giải các bài toản về phép dời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộngvà khái quát hóa các bài toán về phép đời hình và ứng dụng thực tiễn Khi xem xét các thuật toán, chúng ta
Trang 1Trường Dai Học Sư Phạm TP.Hồ Chí Minh
*SP Khoa Toán — Tin Học
cul mee
Luận văn tốt nghiệp
Chuyên ngành Phương pháp giảng day
Trang 2Qui trình giải các bài toán vẻ phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khdi quát hóa các bài toán vẻ phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến TS Lê Văn Phúc, người Thầy đã
tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành luận văn nảy
Xin cảm ơn các Thầy Cô khoa Toán Tin, đặc biệt là các thầy cô trong tổ Phương pháp giảng dạy đã cung cấp cho em những tri thức quý báu để em có thể vận dụng
vào việc làm luận văn.
Xin cảm ơn Ban giám hiệu, thầy Trương Tứ Hải, thay Dương Bửu Lộc, các học sinh lớp 11A: trường THPT Chuyên Trần Đại Nghĩa đã tạo điều kiện cho em tiến
hành thực nghiệm sư phạm.
Xin cảm ơn gia đình, người thân đã luôn ở bên, ủng hộ, giúp đỡ, tiếp sức cho
con trong quá trình làm luận văn.
Cám ơn những người bạn của tôi, các bạn đã cho tôi rất nhiều ý tưởng trong qua trình làm luận văn đồng thời đã chia sẻ, giúp đỡ tôi để tôi có thể hoàn thành luận văn.
SVTH: Mai Thị Thanh Héng 1 GVHD: TS Lê Van Phúc
Trang 3Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán vẻ phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
CÁC TỪ, CUM TỪ VIET TAT TRONG LUẬN VĂN
ee Viết đầy đủ
a Sách giáo khoa
CŨ 2 016664242xdxzdauxussàl Giáo viên
HN PEA SPRY PE Rar er Pose ey ey tar See Học sinh
THẾ T1 cct2166021600%Gccadsxsk Trung học phổ thông
SVTH- Mai Thị Thanh Hông 2 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 4Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khdi quát hóa các bài toán về phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
MỤC LỤC
CO a CÁC TU, CUM TU VIET TAT TRONG LUẬN VAN
CHƯƠNG I TƯ DUY THUAT TOÁN VÀ VAN DE REN LUYỆN TƯ DUY THUAT
SU eae NÊN ci i kk6dsdu_iqxe«es 10
1 (Q0 Ga tapi Huệ ĐĂNG 0a 12
3.Mối quan hệ giữa thuật toán và qui trình tựa thuật toán: 2222 ©22se£ 14
II VAN DE PHÁT TRIEN TƯ DUY THUẬT TOÁN Ở TRƯỜNG PHÔ THONG 16
2 Sự cần thiết của việc phát triển của tư duy thuật toán: -22222z=cczzz 17 3.Phương hướng phát triển tư duy thuật toán ở HS: 2 sss22cCC22zzzee 17
HT HN C241 Oe eer Ree RR Tae eR eee 21
Chương II: QUI TRINH GIẢI CAC BAI TOÁN DOI HINH TRONG MAT PHANG, MỞ
Tông VÀ KHÁI QUÁT HÓA CAC BÀI TOÁN DOI HÌNH VÀ UNG DUNG THỰC
Ð GEES H GGẸHHEẠEELHEHAEEaErểểểrggggGGttểraa 22
IIETRONGUHITHUWET kesee<< thung yxsusesad 22
1.Mở đầu về phép biến hình .2- 222222 CS 249222244722344772224729512222cecvzz
3.Phép đối xứng tryc: G22, 140
4.Phép quay và phép đối xứng tâm
3.Hai hình băng nhau co K.kHeẰiiiAiiiehiieseiaaiiisasaaaie
TH TT .Ặ.——————_Ử =-z-ee
EU KĐT LUẬN G0004 atten a 54tscstossse=ee 37
SVTH: Mai Thị Thanh Hồng 3 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 5Qui trình giải các bài toán vẻ phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán vẻ phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
PHAN B: QUI TRÌNH GIẢI CÁC BÀI TOÁN BẰNG PHÉP DOI HÌNH GAN VỚI
VIỆC MỞ RỘNG VÀ KHÁI QUAT HÓA CÁC BÀI TOÁN DOI HÌNH 38
1 CAC KIÊN THỨC CƠ BẢN VE PHÉP DOI HINH 555255557 38
In a 38
mm —- —————— 38
1.3.Hai hình bang nhau: ư.e.ằẶ.ẶẶẶ 1111 38
2.Các phép đời hình trong mặt phẳng 222 s2 ZE21ccCC A22 cecCE2222ecrz 39
ae ee 39
CO (ea 39
TC a aa aa 39
DU ¡CÁ (CON TẾ” CA TẢ VAẾIOGDN CHỢ DHP DU NDDOLDEI naakactanaibiiakdadhiadienstandchtdickththnadiiiinie’ 40
3.Vận các phép đời hình trong việc giải các bai toán hình học 40
II.QUI H GIẢI CÁC BÀI TOÁN BẰNG PHÉP DOI HÌNH 46
1 Qui trình sử dụng phép đời hình dé giải các bai toán chứng minh các tính chất hình
D1 Rating mình sự lồng nhan neesscosesnvenmnsbonssSuinsifetsarstasimssaniteni 46
1.2.Chimg minh ba điểm thẳng hảng ni 46
1.3.Chứng minh hai đường thăng song song: 47
1.4.Một số tính chất khác: ————.asau.m 47
2.Qui trinh six phép dời hình dé giải các bài toán dựng hình 60
2.1.Các bước để giải một bài toán dựng hình 2255552 cengsssceesseở 60
2.2.Cách dựng ảnh của một số hình đơn giản qua các phép dời hình 61
3.Qui trình sử dụng các phép dời hình dé giải các bài toán tim qui tích 73 4.Qui trình sử dụng các phép dời hình để giải các bài toán cực trị 83
5.Qui trinh sử dụng các phép dời hình vào thực ti€n c.ssssseessssensvsesenssnnensennees 94
CHƯƠNG III:THỰC NGHIỆM SU PHẠM - <<.2sexseossesee 101
1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 101
2 Đổi tượng thực nghiệm sư pham cc.-.-.:vocsss-s»s0s»veeeenevnneesennmnsnssnmessenenenennnmenenneens 101
Bi NỀ ern anne aN G0226 66ccesc 026x642, 101
4.1.Bién soạn tai liệu thực nghiệm su Pham: 0:0-0ecceseceresesnersceeceessneeeneeeseenennnneess 101
4.2 Các bước tiến hành giờ dạạy S21 E 1E 9c 1E 2340 85127727180 723562 102
5 Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm: 22-2vzzcccZCE2 222cc 102
SiR NI ng đ*q 3W ái kkkeeeaeeetkdkeekeeaaeoeedioecssskkcetsases«i 102
93iRet hd ngan (lỗ ÂN cá 025 2002260002 ee ees 103
SA NỔI gái NI Non i-iỷŸYkGiieeioeeeeei 103
| mm 104
SVTH: Mai Thị Thanh Hỗng 4 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 6Qui trình giải các bài toán về phép dời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán vẻ phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
z” 8w égg ẽ.b .àœ——.“-ẵeee 105
II HƯỚNGNGHINCỦU TIẾP TU G2 SG222222c2SjZccj 105
Qui trình sử dụng phép đời hình để giải bài toán tim qui tích 55555 122
ES GY RS ET 134
SVTH: Mai Thị Thanh Hông 5 GVHD: TS Lê Van Phúc
Trang 7Qui trình giải các bài toán vẻ phép dời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
PHÀN MỞ ĐÀU
I.LÍ DO CHON DE TÀI:
Các phép biến hình trong mặt phẳng là một nội dung khó và hay trong chương
trình toán ở trường THPT Trước đây, trong SGK chỉnh lý hợp nhất năm 2000 cácphép biến hình được đưa vào chương cuối của SGK hình học 10 Hiện nay trong
chương trình THPT các phép biến hình được đưa vào chương trình hình học 11 ởchương I với tên gọi "Phép đời hình và phép đồng dang trong mặt phẳng”
Việc đưa các phép biến hình vào chương I hình học lớp 11 là sự thay đổi lớntrong chương trình hình học phổ thông Ở trung học cơ sở, HS đã được làm quen với
các phép biến hình qua các bai tâm đối xứng, trục đối xứng (lớp 8, 9) O THPT, HS
được học các phép biến hình một cách có hệ thống Qua việc học các phép biến hình,
HS có phương pháp tư duy, suy luận mới biết nhìn nhận sự vật hiện tượng trong sự
vận động và biến đổi không ngừng Phép biến hình còn cung cắp cho HS công cụ mới
để giải toán Thực tế, nếu được vận dụng một cách khéo léo, các phép biến hình cho
ta những lời giải “hay” và “dep” cho rất nhiều bai toán hình học Đặc biệt, các phép
biến hình là công cụ hiệu quả để giải các bài toán dựng hình và tim qui tích Ngoài ra,các phép biến hình còn là công cụ quan trọng để giải các bài toán thực tế
Tuy nhiên, các em HS THPT thường gặp một số khó khăn khi tiếp cận những
khái niệm của phép biến hình đặc biệt là phần vận dụng những kiến thức vào việc giải
bài tập.Việc dạy và học các phép biến hình thường dừng lại ở phần biểu thức tọa độ
của các phép biến hình RO rang, biểu thức tọa độ không giúp HS giải quyết các bài
toán tìm quỹ tích hay dựng hình Điều đó là cho HS không thấy được tiện ích của cácphép biến hình và làm mắt đi hứng thú học tập ở các em
Bên cạnh đó với thời lượng quá ngắn: 14 tiết ở ban khoa học tự nhiên va II
tiết ở ban cơ bản, liệu có đủ cho HS lĩnh hội đầy đủ phương pháp tiếp cận của lí
thuyết và vận dụng lí thuyết vào các bài tập Hệ thống bài tập trong sách giáo khoa lạiđược đánh giá là ít, không quá phức tạp và không day đủ đối với trình độ của HS
SVTH: Mai Thị Thanh Hồng 6 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 8Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán vẻ phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
Vì vậy một câu hỏi được đặt ra là: “Chúng ta phải làm gì để giúp HS tiếp thuhiệu quả hơn kiến thức về các phép biến hình và biết cách vận dụng các phép biếnhình để giải các bài tập?”
Qua tìm hiểu vé các phương pháp day học môn toán, chúng tôi chú ý đến
phương pháp dạy học các angorit giải toán Nghĩa là chúng ta sẽ xây dựng các thuật
toán hoặc qui trình tựa thuật toán để giải các bai toán biến hình sao cho với các qui
trinh đó, HS có thé coi như đó là hướng dẫn ban đầu, là bước định hướng trong quá
trình tìm lời giải cho các bài toán.
Ngoài ra, một chủ để dạy học hay phải là một chủ để đơn giản, có ích, hứngthú Việc dạy học các phép biến hình cần trang bị cho HS những tri thức để giải thích,
vận dụng va giải quyết những van dé xuất hiện trong thực tế Những van đề đó có thé
là bai toán tìm đường đi ngắn nhất, bài toán tiết kiệm nguyên liệu hoặc chi đơn giản
là cách để giành chiến thắng khi tham gia các trò chơi
Phép biến hình trong mặt phẳng ở trường phổ thông bao gồm phép dời hình
và phép đồng dạng Nhưng do thời gian hạn chế, chúng tôi chí giới hạn nghiên cứu
qui trình giải các bai toán liên quan đến phép dời hình
Vì những lí do vừa nêu trên, chúng tôi chọn nghiên cứu dé tài
“Qui trình giải các bài toán về phép dời hình trong mặt phẳng gắn với
việc mở rộng và khái quát hóa các bài toán về phép dời hình và ứng dụng thực
tiễn"
II.MỤC DICH NGHIÊN CỨU
Trên cơ sở nghiên cứu qui trình giải các bài toán vẻ phép dời hình, luận văn
xây dựng một lớp các bài toán mở rộng và khai quất của các bài toán về phép đời
hình và ứng dụng để giải các bài toán thực tiễn
III.NHIỆM VỤ NGHIÊN CUU
Dé đạt được những mục dich trên chúng tôi thực hiện những nhiệm vụ sau:
- Nghiên cứu, phân tích những tài liệu liên quan đến đẻ tài.
- Đưa ra qui trình giải các bài toán về các phép dời hình
SVTH: Mai Thị Thanh Hồng 7 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 9Qui trình giải các bài toán vẻ phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép dời hình và ứng dụng thực tiễn
- Mở rộng và khái quát hóa các bải toán đời hình.Trên cơ sở đó, vận dụng các
phép dời hình để giải quyết các bài toán thực tế
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của
các biện pháp từ đó rút ra những kết luận khoa học
IV.GIA THIẾT KHOA HOCNếu xây dựng qui trình giải toán hiệu quả dé giải các bài toán dời hình đồngthời xây dựng được hệ thống các bài tập mở rộng và khái quát hóa về phép dời hình
sẽ góp phan nâng cao chất lượng day học môn toán ở trường phổ thông nói chung vàchất lượng dạy học chương phép biến hình ở lớp 11 nói riêng
V.KHÁCH THÊ VA DOI TƯỢNG NGHIÊN CUUKhách thể nghiên cứu: HS lớp 11 THPT
Đối tượng nghiên cứu: Qui trình giải các bài toán về phép dời hình trong mặtphẳng gắn với việc mở rộng và khái quát hóa các bài toán về phép dời hinh và ứngdụng thực tiễn
VI.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phương pháp nghiên cứu lí luận: Chúng tôi đọc và nghiên cứu sách giáo
khoa, sách bài tập, sách giáo viên, sách tham khảo, và các tài liệu liên quan đến đề tài.
Ngoài ra chúng tôi còn nghiên cứu các tai liệu về phương pháp dạy học toán.
- Phương pháp điều tra quan sát thực tiễn.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Chúng tôi tiến hành dạy 2 tiết thực nghiệm trén đối tượng HS khá giỏi Sau đó sẽ cho HS làm bài kiểm tra Chúng tôi sẽ tiến hanh phân tích kết quả của bai kiểm tra để kiểm chứng và khẳng định tính khả thi
của các biện pháp mà chúng tôi đưa ra.
VII.CÁU TRÚC CUA LUẬN VAN
Trang 10Qui trình giải các bài toán về phép dời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
Phần nội dung
Chương I: Cơ sở lí luận.
Trong chương I chúng tôi làm rõ các khái niệm liên quan đến thuật toán, qui
trình tựa thuật toán, vấn dé rèn luyện tư duy thuật toán
Chương II: Qui trình giải các bài toán đời hình trong mặt phẳng, mở
rộng và khái quát hóa các bài toán dời hình và ứng dụng thực tiễn
Phan B: Trên cơ sở phân tích sách giáo khoa, sách bai tập và các tai liệu
tham khảo chúng tôi phân loại các dạng toán về phép dời hình Đối với từng dạng
toán chủng tôi đưa ra các qui trình để giải, một số ví dụ áp dụng và sau đó là các bài
tập mở rộng và khái quát hóa sẽ sử dụng các qui trình chủng tôi đưa ra dé giải Cuối
cùng sẽ là các bài toán ứng dụng thực tế
Chương II: Thực nghiệm sư phạm.
Chương III chúng tôi trình bảy mục đích, nội dung, tổ chức, phương pháp thực
nghiệm.Cuỗi cùng là phân tích đánh giá kết quả thực nghiệm Dựa trên những đánh
giá đó dé rút ra kết luận thực nghiệm.
Phần kết luận: Tóm tắt các kết quả đạt được, những hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp của luận văn.
Tài liệu tham khảo Phụ lục
SVTH: Mai Thị Thanh Hồng 9 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 11Qui trình giải các bài toán vê phép dời hình trong mặt phẳng gan với việc mở rông
và khái quát hỏa các bài toản về phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
CHƯƠNG |
TƯ DUY THUẬT TOÁN
VA VAN DE REN LUYEN TƯ DUY THUẬT TOÁN
1.CÁC KHÁI NIEM VE THUAT TOÁN VA QUI TRÌNH TUA THUẬT TOÁN
1 Thuat toán
¡.1.Khái niệm
Trong Phương pháp dạy học toán học ở trường phô thông trung học cơ sở, tác
giả Hoàng Chúng viết:
Angorit (hay thuật giải, thuật toán) là một ban qui định trình tự những thao tác
cân thiết để giải một bài toán,
Theo Phương pháp dạy học môn toán- Nguyễn Bá Kim Thuật toán (angorit hay thuật giải) theo nghĩa trực giác được hiểu như một dãy
hữu hạn những chỉ dẫn thực hiện được một cách đơn trị, kết thúc sau một số hữu hạn
bước vả đem lại kết quả là biến đổi thông tin vào (INPUT) của một lớp bài toán thành
thông tin ra (OUTPUT) mô tả lời giải của bài toán đó.
Trong Phương pháp dạy học môn toán ở trường pho thông (Các tình huống
dạy học điển hình) tác giả Lê Văn Tiến đưa ra định nghĩa về thuật toán:
Theo nghĩa chặt, thuật toán 14 một dãy sắp thứ tự các thao tác cần thực hiện
trên một số hữu hạn các dữ liệu và đảm bảo rằng sau một số hữu hạn bước sẽ đạt
được kết quả nao đó Hơn nữa, qui trình nay độc lập với dữ liệu.
Theo nghĩa rộng, thuật toán là day hữu han các bước cẩn thực hiện theo một
thứ tự nhất định dé giải quyết một kiểu nhiệm vụ nao đó
Các phát biểu trên chưa phải là một định nghĩa chính xác về thuật toán ma chỉ
là cách nói giúp chúng ta một cái nhìn trực quan thé nào là một thuật toán.
Một điểm cân lưu ý là khái niệm thuật toán theo nghĩa chat của tác giả Lê VănTiền trùng với các khái niệm ở trên, còn khái niệm thuật toán theo nghĩa rộng liên
quan đến khái niệm qui trình tựa thuật toán mà ta sẽ nói đến ở phan sau.
Dé hiểu rd hơn về thuật toán, chúng ta xét ví dụ đơn giản sau.
SVTH: Mai Thị Thanh Hằng 10 GVHD; TS Lê Văn Phúc
Trang 12Qui trình giải các bài toán vẻ phép đời hình trong mặt phăng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toản về phép dời hình và ứng dụng thực tiễn
Thuật toán xác định vị trí tương đối giữa hai đường thắng
Bước 4: Ta có TÊN, A, song song A,
Thuật toán trên gồm bến bước Mỗi bước là một hoạt động cụ thé hướng dẫn
HS sẽ phải thực hiện thao tác gì Thực hiện xong bốn bước trên bài toán sẽ được giải
quyết.
Ngoai thuật toán trên, trong trường phổ thông HS còn được làm quen với
nhiều thuật toán khác như: thuật toán tìm ước chung lớn nhất, bội chung nhỏ nhất của
hai số tự nhiên, thuật toán giái hệ 2 phương trình bậc nhất hai ẩn, thuật toán giải
phương trình bậc hai
1.2.Những đặc trưng của thuật toán:
SVTH: Mai Thị Thanh Hông II GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 13Qui trình giải các bài toản về phép dời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
Khi xem xét các thuật toán, chúng ta có thể rút ra những đặc trưng cơ bản của
thuật toán như sau:
-Tinh tổng quát: thuật toán được xây đựng không phải để giải quyết một bài
toán riêng lẻ ma để giải quyết một lớp các bài toán tương tự nhau
-Tính xác định: toàn bộ các bước của thuật toán cũng như thứ tự các bước nảy
phải được xác định duy nhất Như vậy với cùng một dữ liệu ban đầu, nếu hai người
khác nhau sử dụng cùng một thuật toán sẽ cho ra kết quả như nhau
- Tính kết quả: khi sử dụng thuật toán, sau một số bước hữu hạn nhất định sẽ phải ra kết quả.
Theo tác giả Lê Văn Tiến, các đặc trưng cơ bản nhất của thuật toán theo nghĩa
chặt là:
-Tinh hữu hạn: Số bước cẩn thực hiện, số dữ liệu và cả số thao tác can làm trong mỗi bước đều phải hữu hạn.
-Tinh xác định: Thể hiện ở sự rõ ràng, không mập mờ và thực thi được của các
thao tác cần thực hiện trong mỗi bước
-Tinh đúng đắn: Với dữ liệu vào cho trước, sau một số hữu hạn bước được thực hiện thi thuật toán phải đảm bảo đem lại kết quả và kết quả này là duy nhất.
2.Qui trình tựa thuật toán
2.1.Khái niệm
Trong giải toán chúng ta thường bắt gặp những qui tắc tuy không có đầy đủ
các đặc điểm thuật toán nhưng chúng có những nét gần giống với thuật toán và
những qui tắc này tỏ ra khá hiệu quả trong việc giải toán Những qui tắc nảy được
gọi là qui trình tựa thuật toán.
Theo Phương pháp dạy học môn toán- tác giả Nguyễn Bá Kim định nghĩa:
Qui trình tựa thuật toán được hiểu như một dãy hữu hạn những chỉ dẫn thực
hiện theo một trình tự xác định nhằm biến đổi thông tin vào của một lớp bài toán
thành thông tin ra mô tả lời giải của một lớp bài toán đó.
SVTH: Mai Thị Thanh Héng 12 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 14Qui trình giải các bài toán về phép dời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán vé phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
Ở trường pho thông, HS làm quen với một số qui trình như: qui trình giải bài
toán bằng cách lập phương trình, qui trình chứng minh bài toán bằng phương phápqui nạp toán học, qui trình khảo sắt và vẽ đồ thị của hàm số
Qua định nghĩa trên chúng ta có thể thấy thuật toán và qui trình tựa thuật toán
có những nét tương tự và những nét khác biệt nhau Qui trình tựa thuật toán tương tự
như thuật toán bởi vì nó cũng đưa ra các thao tác dé giải quyết một lớp các bai toán.
Tuy nhiên nếu như mỗi bước của thuật toán là một hoạt động cụ thể thì mỗi bước của
qui trình tựa thuật toán chi la một hướng dẫn
Chúng ta xét ví dụ về qui trình chứng minh một bài toán bằng phương pháp
qui nạp toán học:
Để chứng minh mệnh để chứa biến A(n) là mệnh đề đúng với mọi giá trị
nguyên dương n, ta thực hiện 2 bước sau:
Bước |; Chứng minh A(n) là mệnh dé đúng với n = 1
Bước 2: Giả sử A(n) là mệnh dé đúng với n = k với k là số nguyên đương tùy
ý, chứng minh A(n) cũng là mệnh dé đúng với n = k +1
Trong vi dụ trên ở bước 2 không nói rõ chúng ta sẽ chứng minh mệnh dé đúng
giải được bai toán nhưng cũng có HS không giải được bài toán Điều đó không xảy ra
đối với thuật toán bởi vì khi ta thực hiện các bước của thuật toán thì cuối cùng sẽ tìm
ra kết quả
Vì qui trình tựa thuật toán không cụ thể như thuật toán nên nó đòi hỏi HS phải
suy nghĩ và làm quen nhất định Dé hiểu rð hon, chúng ta xét qui trình xác định đoạnvuông góc chung của hai đường thẳng chéo nhau a
và b:
Bước 1: Xác định mặt phang (Q) chứa b va
song song với a.
Bước 2: Xác định mặt phẳng (P) chứa a và
vuông góc với (Q) Đường thăng b cắt (P) tại J.
Bước 3: Xác định đường thẳng c đi qua J và vuông góc với (Q) đường thẳng c
cắt đường thẳng a tại I.
SVTH: Mai Thị Thanh Hồng 13 GVHD: TS Lê Van Phúc
Trang 15Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
Khi đó IJ là đoạn vuông góc chung của a và b.
O qui trình trên các bước xác định đoạn vuông góc chung của hai đường thingchéo nhau là khá rd rang Tuy nhiên đối với một bai toán cụ thé, HS sẽ gặp một sốkhó khăn như ở bước | phải lam như thế nào để xác định mặt phẳng (P) chứa b và
song song với a? Hay phải lam như thé nao dé xác định giao điểm của mặt phẳng (P)
với đường thing a Rõ ràng lúc đó rat cần tư duy linh hoạt sáng tạo, mềm dẻo của HS.
2.2.Các đặc điểm của qui trình tựa thuật toán:
Theo tác giả Lê Văn Tiến, thuật toán theo nghĩa rộng (ở đây ta hiểu là qui trình
tựa thuật toán) có các đặc điểm sau:
- Mỗi chi dẫn trong một bước có thé chưa mô tả một cách xác định hành động
cần thực hiện
- Có thé có những bước không thực thi được.
- Kết quả thực hiện mỗi bước có thé không duy nhất (không đơn trị)
- Việc thực hiện hết một dãy hữu han các bước không đảm bảo chắc chắn dem
lại kết quả
Như vậy,một qui trình tựa thuật toán bao gồm một dãy hữu hạn các bước sắp
xếp theo một trình tự xác định Mỗi bước là một hoạt động nhằm một mục đích cụ thể, có bước là một thao tác sơ cấp, có bước chỉ là gợi ý định hướng suy nghĩ Thực
hiện xong tất cả các bước cùng với sự mềm déo, linh hoạt của tư duy thì bài toán sẽđược giải quyết
3.Méi quan hệ giữa thuật toán và qui trình tựa thuật toán:
Chúng ta đã xem xét khái niệm thuật toán, qui trình tựa thuật toán cũng như sự
giống nhau va khác nhau giữa chúng Một câu hỏi được đặt ra la : “Néu chúng ta có một qui trình, từ qui trình đó liệu chúng ta có thể phát triển thành một thuật toán hay
khéng?"Dé có câu trả lời cho câu hỏi trên chúng ta xét các ví dụ sau
Diu tiên, chúng ta quay trở lại ví dụ về phương pháp qui nạp toán học qua việc
áp dụng phương pháp trên cho 2 bai toán cụ thẻ sau.
Bài toán 1:
SVTH: Mai Thị Thanh Hong 14 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 16Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khdi quát hóa các bài toán vẻ phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
Như vay (1) đúng với n =1
*Giả sử (1) đúng với n =k, Vee M", tức là
Trang 17Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
Vậy U,: 5 VneM'.
Qua bài toán trên ta thấy ở mỗi bài cách chứng minh ở bước 2 là hoàn toànkhác nhau.Chúng ta không thể xây dựng thuật toán cụ thé cho qui trình chứng minh
bài toán bằng phương pháp qui nạp toán học.
Tuy nhiên, trong một số trường hợp qui trình tựa thuật toán có thẻ phát triển
thành thuật toán như ví dụ sau.
Bài toán
Cho đường thăng d: ax + by +c = 0 và điểm 4(x„:y,) Tim tọa độ điểm A’ đối
xứng A qua đường thăng d
Đây là dạng toán tìm tọa độ điểm đối xứng của một điểm qua một đường thẳng
cho trước Với dạng toán này ta có qui trình giải như sau:
Bước 1: Xác định toa độ hình chiếu H của A lên d.
Bước 2: Tim A’ sao cho H là trung điểm AA’
Cụ thể hơn, chúng ta có thuật toán đẻ giải bải toán này là:
Bước 1: Viết phương trình đường thẳng d’ qua A và nhận „ =(~ð;a) làm vecto
II VAN DE PHÁT TRIÊN TƯ DUY THUẬT TOÁN Ở TRUONG PHO THONG
I Khái niệm tư duy thuật toán:
Tư duy thuật toán là cách suy nghĩ để giải quyết một loại công việc nào đó
theo một trình tự nhất định
SVTH: Mai Thị Thanh Hong ló GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 18Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép đời hình và ứng dụng thực tiên
2.Sự cần thiết của việc phát triển của tư duy thuật toán:
Từ xưa đến nay, phát hiện vả xây dựng thuật toán là một van đề quan trong
không chi trong toán học mà cả trong cuộc sống Thậm chí có khi xây dựng được thuật toán rồi, người ta vẫn luôn cố gắng cải tiến thuật toán đó nhằm tìm kiếm những
thuật toán tối ưu nhất Trong nhà trường THPT hiện nay, dạy học các algorit giải toán
là can thiết bởi những lí do sau đây:
Xã hội ngày càng phát triển, nền sản xuất đang tiến din đến quá trình tự động
hóa mọi công việc của con người dan dần chuyển giao cho máy móc thực hiện Việc
day học theo kiểu thuật toán sẽ giúp HS hiểu rd nền tảng của việc tự động hóa là máy
móc chỉ có thể thực hiện theo một thuật toán ma con người lập trình sẵn.Tư duy thuật
toán đặc biệt quan trọng trong lĩnh vực công nghệ thông tin, bởi lẽ trong kĩ thuật lập
trình thi bao giờ ý tưởng xây dựng thuật toán là khâu quan trọng nhắt.
Phát triển tư duy thuật toán đồng thời góp phần phát triển năng lực trí tuệ như
phân tích, tổng hợp, khái quát hóa Những năng lực trí tuệ này giúp HS học tết môn
toán cũng như các môn học khác Ngoài ra, những năng lực trí tuệ này cũng rất cần
thiết dé giải quyết các vấn dé trong cuộc sống
Hơn nữa, giải toán theo kiểu thuật toán còn góp phần rèn luyện cho HS những phẩm chất của người lao động mới như ngăn nắp, cần thận, chính xác, làm việc theo
kế hoạch
3.Phương hướng phát triển tư duy thuật toán ở HS:
Ở phan trên chúng ta đã làm rõ sự cần thiết trong việc phát triển tư duy thuậttoán cho HS Vì vậy, người thầy giáo cin ý thức thông qua việc dạy học phải rèn
luyện cho HS phương thức tư duy thuật toán.
Tư duy thuật toán liên hệ chặt chẽ với khái niệm thuật toán Phương thức tư
duy này thé hiện ở 5 khả năng sau:
i Thue hiện những thao tác theo một trình tự xác định phù hợp với một
thuật toán cho trước.
ii Phan tích một hoạt động thanh những thao tác thành phần được thực
hiện theo một trình tự xác định.
SVTH- Mai Thị Thanh Hong 17 GVHD: TS Lé Van Phic
Trang 19Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán vê phép đời hình và ứng dụng thực tiên
iii, Mô tả chính xác quá trình tiến hành một hoạt động
iv Khai quát hóa một hoạt động trên những đối tượng riêng lẻ thành một
hoạt động trên một lớp đối tượng
v So sánh những thuật toán khác nhau củng thực hiện một công việc và
phát hiện thuật toán tối ưu.
Thành phan thứ i thể hiện ở khả năng thực hiện thuật toán Bốn thành phan còn
lai thể hiện kha năng xây dựng thuật toán Ở trường phd thông, HS chủ yếu được rèn
luyện ở khả năng thứ ¡ nghĩa là thầy giáo sẽ cung cấp thuật toán, HS làm toán theo
các thuật toán đã có sẵn Điều đó lam cho nhiều người có suy nghĩ rằng HS thực hiệnthuật toán một cách rập khuôn máy móc Cách đạy và học theo kiểu thuật toán làm
mắt khả năng tư duy sáng tạo của HS Vì vậy khi dạy học các thuật toán người thầy
giáo cần có sự khéo léo nhất định thông qua từng nội dung cụ thể mà rèn luyện cho
HS năm khả năng của phương thức tư duy thuật toán.
Khả năng i:
Dé HS có thé thực hiện những thao tác theo một trình tự xác định phù hợp với
một thuật toán cho trước, giáo viên có thé cung cấp thuật toán cho | số dang toán có
phương pháp giải như giải và biện luận phương trình bậc hai, giải và biện luận hệ hai
phương trình bậc nhất hai ân Thuật toán đó có thể cho theo ngôn ngữ tự nhiên hoặc
theo sơ đồ Kèm theo thuật toán đó là một số bài tập tương tự để HS vận dụng.
Ví dụ như thuật toán giải phương trình bậc 2 có thể cho ở ngôn ngữ tự nhiên
như sau:
Bước |: Tính A = b’-4ac
Bước 2;
Nếu A<0 thì phương trình vô nghiệm.
Nếu A=0 thì phương trình có nghiệm kép x, =x, = =
Trang 20Qui trình giải các bài todn về phép đời hình trong mặt phẳng gan với việc mở rộng
và khải quát hóa các bài toán về phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
Hoặc dưới dạng sơ dé:
Kèm theo thuật toán trên là các bai tập để HS áp dụng
Chúng ta cần lưu ý là phải tập luyện cho HS thực hiện tốt những thao tác trongthuật toán bởi vì nếu HS không biết thực hiện các thao tác đó thì dù HS có học thuộc
thuật toán thì cũng không thể giải được bài toán Ví dụ khi giải phương trình bậc 2
HS phải có kiến thức về các phép tính trên cá
trong tính A và tính nghiệm. Tryang II? THAI ( Sự-Dhm
¡ở HỖ-On!9 tạm
SVTH: Mai Thị Thanh Hồng 19 GVHD: TS Lê Van Phúc
Trang 21Qui trình giải các bài toán về ệ phép đời hình trong mặt phằng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán vé phép dời hình và ứng dụng thực tiễn
Khả năng ii: Bên cạnh đó giáo viên cần phải rèn luyện cho HS thói quen phân
tích một hoạt động thành những thao tác thành phần được thực hiện theo một trình tự
xác định Ví dụ như khi tìm giao điểm giữa đường thẳng d và mặt phẳng (a) HS sẽ
phân tích thành các hoạt động như sau:
Bước |: Tìm mặt phẳng (B) chứa d.
Bước 2: Tim giao tuyển d’ giữa (a) và ()
Bước 3: Tìm giao điểm M của d và d’ M chính là giao điểm của d vả (a).
Khi gặp | bài toán cụ thể có thể có những bước mà kết quả đã có sẵn thi chúng
ta có thể bỏ qua bước đó Tuy nhiên định hướng ban đầu chúng ta phải làm gì và trình
tự các bước thực hiện là khâu quan trọng không thể bỏ qua
Khả năng iii: Để rèn luyện cho HS mô tả chính xác quá trình tiến hành một
hoạt động giáo viên có thể yêu cầu HS phát biểu thuật toán bằng ngôn ngữ của HS
Đồng thời giáo viên phải kiểm tra xem HS phát biểu có chính xác hay không, cần uốnnắn ở những điểm nao, từ đó rút ra cho HS những phát biểu chính xác của chính HS
Vi dụ: Giáo viên có thé cho HS phát biểu cách viết phương trình tiếp tuyến của
đường cong (C): y=f{x) tại điểm M e (C) có hoanh độ xo:
Bước |: Tinh f(xạ) Bước 2: Tính f(x)
Bước 3: Tinh f(x)
Bước 4: Viết phương trình tiếp tuyến:
y - YorP (Xo) (x - Xo)Bước 5: Kết luận
Khả năng iv: Để rèn luyện cho HS khái quát hóa một hoạt động trên những đối
tượng riêng lẻ thành một hoạt động trên một lớp đối tượng giáo viên có thể hướng dẫn HS di từ giải các bài toán cụ thể sang giải các bai toán tông quát.
Vi dụ: Từ việc giải phương trình 3sinx + 4cosx “5 sang giải phương trình tổng
quát asinx + bcosx =c Từ việc giải phương trình |x+2|=x+1 sang giải phương trình
Trang 22Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán vẻ phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
đánh giá các thuật toán dựa trên các ưu điểm và khuyết điểm của nó từ đó rút ra thuật
toán tối ưu Đây là một yêu cầu khó, đòi hỏi quá trình tổng hợp và đánh giá của HS
do đó giáo viên phải hướng dẫn HS phát hiện những ưu điểm và khuyết điểm của
Trong toán học, thuật toán có | vị trí và ý nghĩa sâu sắc va quan trọng Nhờ có
thuật toán mà HS có thể giải được những bài toán tương tự nhau nhìn thấy sự tổng
quất vả ghi nhớ phương pháp một cách toàn diện, việc truyền thụ ti thức của giáo
viên trở nên có hệ thống Học tập với thuật toán giúp người học rèn luyện đức tính
cân thận, ngăn nắp, phát triển năng lực trí tuệ như phân tích, tổng hợp, khái quát hóa
hình thành những kỹ năng kỹ xảo linh hoạt nhạy bén nhằm giải quyết những tình
huống trong học tap và trong cuộc sống
Trong chương trình toán Phổ thông trung học có nhiều đạng toán có phươngpháp giải nhất định hoặc có thể nêu trình tự các bước giải, đặc biệt phần bài tập phép
biến hình đòi hỏi tư duy logic cao va các dạng toán này thường gắn liền với những
qui trình nhất định Vì vậy với các bài toán về phép biến hình người giáo viên cần
hướng dẫn cho HS biết cách xây dựng các qui trình để có thể giải quyết các bài tập
một cách dé dàng.
SVTH: Mai Thị Thanh Hong 21 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 23Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép dời hình và ứng dung thực tiễn
NỘI DUNG PHÉP DOI HINH
Ở TRƯỜNG PHO THONG TRUNG HỌC
Khi phân tích SGK, chúng tôi chọn sách Hình hoc 1 1- ban nâng cao của nhóm
tác gid Doan Quynh, Văn Nhu Cương, Phạm Khắc Ban, Tạ Man Đồng thời, chúng
tôi cũng so sánh với SGK Hinh học 1 I- ban cơ bản của nhóm tác giả Tran Văn Hạo,
Nguyễn Mộng Hy, Khu Quốc Anh, Nguyễn Ha Thanh, Phan Văn Viện va sách Hìnhhọc 10, sách chính lí hợp nhất năm 2000 của nhóm tác giả Văn Như Cương, Phan
Văn Viện.
IL.HỆ THONG LÍ THUYET:
Hiện nay, phần các phép biến hình trong mặt phẳng được trình bày ở chuong |
SGK hình học 11 còn ở chương trình cũ, phần này được trình bày ở chương 3 hình
học 10 Nhìn tổng thể, SGK trình bày nội dung phép biến hình trong mặt phẳng như
Sau:
Phép đổ: x#ng Hunt
SVTH: Mai Thị Thanh Hồng 22 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 24Qui trình giải các bài toán về phép dai hình trong mặt phẳng gan với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép dời hình và ứng dụng thực tiên
Trong đó, phần phép dời hình được trình bày theo thứ tự:
Mỡ đầu phép biến hình -> Phép tịnh tiến và phép dời hình -—› Phép đối xứng trục
— Phép quay và phép đối xứng tâm -> Hai hình bằng nhau
Trong khi đó, SGK — ban cơ bản trình bày theo thứ tự:
Phép biến hình -› Phép tịnh tiến ->Phép đối xứng trục ->Phép đối xứng tâm
-> Phép quay -> Khái niệm về phép dời hình và hai hình bằng nhau
SGK chỉnh lí hợp nhất năm 2000 trình bày theo thứ tự:
Phép đối xứng trục > Phép đối xứng tâm -> Phép tịnh tiến > Phép đời hình
Chúng ta có thé thấy rằng SGK - ban nâng cao trình bày nội dung phép dời
hình theo lối diễn địch còn hai bộ sách còn lại thì trình bày theo lối quy nạp Đầu tiên,
SGK đưa ra định nghĩa tông quát về phép biến hình sau đó nghiên cứu cụ thé mộtphép biến hình là phép tịnh tiến Từ những tính chất của phép tịnh tiền đặc biệt là tính
bảo toàn khoảng cách, SGK khái quát lên thành tính chất của phép dời hình và giới thiệu phép dời hình Sau đó, SGK giới thiệu lan lượt các phép đời hình còn lại.
Theo chúng tôi, cách trình bày của SGK là hợp lí Cách trình bày này giúp HS tiếp cận kiến thức một cách tự nhiên đồng thời rèn luyện HS thao tác tư duy khái quát
hoá, cụ thể hóa Bên cạnh đó, cách trình bày này không gây cảm giác nhàm chán cho
HS.
Tat nhiên, để phù hợp với trình độ của HS, SGK không thé trình bày một lí thuyếtđầy đủ về phép dời hình Mục đích của chương là nêu ra một số phép đời hình nhằm
giúp HS có hiểu biết bước đầu Các phép đó có liên quan đến hình ảnh quen thuộc
trong cuộc sống như hình có trục đối xứng, hình có tâm đối xứng, các hình ứng với
nhau qua phép tịnh tiến, phép quay
1.Mỡ đầu về phép biến hình Với mục tiêu làm cho HS hiểu được khái niệm về phép biến hình tương tự như
khái niệm ham sé trên tập R, đồng thời làm quen với những thuật ngữ sau này hay sử
dụng.
SƯTH: Mai Thị Thanh Hồng 23 GVHD; TS Lê Văn Phúc
Trang 25Qui trinh giải các bài toản về é phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép dời hình và ứng dụng thực tiễn
Dựa trên khái niệm ham số đã học ở Đại số, SGK dẫn dat vào phép biến hình
bằng cách cho HS thay "số thực” bang “điểm thuộc mặt phăng”.Sau đó, SGK đưa rađịnh nghĩa về phép biến hình
Phép biến hình ( trong mặt phẳng) là một quy tắc dé với mỗi điểm M thuộc
mặt phẳng xác định được một điểm duy nhất M' thuộc mặt phẳng ấy Điểm M' gọi là
ảnh của điểm M qua phép biến hình đó
Ta thấy, quan hệ hàm thé hiện rõ ràng trong nội dung định nghĩa phép biến
hình Phép biến hình là một quan hệ ham nhưng không phải ham số Cách SGK xây
dựng khái niệm cũng giúp HS có sự so sánh 2 khái niệm này Bên cạnh đó, phép biến hình cũng giúp HS nhận biết mối quan hệ hình học mới giữa các hình hình học: quan
hệ ánh xạ trên tập hợp các điểm thuộc mặt phẳng Giờ đây, HS nhìn nhận một hình là
tập hợp điểm Cách nhìn nhận này gây không ít bỡ ngỡ cho HS khi nghiên cứu phép
biến hình.
Sau định nghĩa về phép biến hình, SGK đưa ra 3 ví dụ về phép biển hình.Ví dụ
| là phép chiếu vuông góc lên đường thằng Vi dụ 2 là phép tịnh tiến theo u Ví dụ 3
là ví dụ về phép đồng nhất, Cách đưa ví dụ trong SGK là có dụng ý Với ví dy 1 làtrường hợp quen thuộc mà HS đã gặp rất nhiều ở các lớp dưới, giờ đây HS nhìn nhậnlại phép chiếu này dưới quan niệm phép biến hình Ví dụ 2 là ví dụ mở đầu để HS họctiếp về phép tịnh tiến Ví dụ 3 là phép biến hình đặc biệt : phép đồng nhất
Tiếp theo, SGK đưa ra kí hiệu và thuật ngữ ảnh của điểm và ảnh của hình quaphép biến hình
Cuối cùng, SGK thiết kế 2 hoạt động để HS xác định ảnh của một hình quaphép chiếu và phép tịnh tiến (2 phép biến hình này đã xét ở ví đụ trên)
1) Häy về một đường tròn va một đường thẳng d rồi vé ảnh của đường tròn
qua phép chiếu trên d.
Để xác định ảnh của đường tròn, HS có thế xác định ảnh của vải điểm thuộcđường tron rồi từ đó suy ra ảnh của cả đường tron là đoạn thẳng A`B' (hình vẽ)
SVTH- Mai Thị Thanh Hồng 24 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 26Qui trình giải các bài toán vẻ phép đời hình trong mặt phằng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
2) Hãy vẽ một véctơ uv và một tam giác ABC rồi lần lượt vẽ ảnh A', B', C'
của các đỉnh A, B,C qua phép tịnh tiển qua véctơ uw Có nhận xét gì về hai tam giác
ABC và A'B'C'?
Qua hoạt động này, HS sẽ nhận thay 3 điểm A’, B', C’ tạo thành một tam giác
và có nhận xét AABC = AA'B'C' và hai tam giác này có các cạnh song song hoặc
trùng nhau Đây là một hoạt động nhằm củng cé định nghĩa phép biến hình và là nền
tảng để HS học tiếp bải phép tịnh tiến
Nhìn chung, cách trình bày trong SGK đã đáp ứng yêu cầu giúp HS hiểu đượckhái niệm phép biến hình và so sánh được với khái niệm hàm số Tuy nhiên, SGK lại
không đưa ra một ví dụ hoặc hoạt động nào về phép đặt tương ứng mà không phải
phép biến hình Trong khi đó, SGK - ban cơ bản có hoạt động như sau:
Cho số a dương, với mỗi điểm M trong mặt phẳng, gọi M' là điểm sao cho
MM'= a Qui tắc đặt tương ứng điểm M với điểm M' nêu trên có phải là phép biến
hình hay không?
2.Puép tịnh tiến và phép dời hình
Qua bài này, SGK hướng đến mục tiêu giúp HS
Nắm được định nghĩa và các tính chất của phép tịnh tiến, biết cách dựng ảnh
của một số hình đơn giản qua phép tịnh tiền
Biết áp dụng phép tịnh tiến để tìm lời giải của một sé bài toán.
SVTH: Mai Thị Thanh Hồng 25 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 27Qui trình giải các bài toản về ề phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép dời hình và ứng dung thực tiễn
Nắm được định nghĩa tổng quát của phép đời hình (mà phép tịnh tiến là trườnghợp riêng) và các tính chất cơ bản của phép dời hình,
Vì phép tịnh tiến đã đưa vao ví dụ 2 của bài 1 nên phần này SGK chi nhắc lại
định nghĩa của phép tịnh tiến
Phép tịnh tiễn theo vectơ u là phép biển hình biến điểm M thành điểm M' sao cho
MM'=u
Ki hiệu phép tịnh tiễn theo vectơ w là T hoặc 7 .Vectơ z là vectơ tịnh tiến
SGK đưa ra câu hỏi “Phép đồng nhất có phải là phép tịnh tiến không?" nhằm củng cố khái niệm phép tịnh tiến cho HS Tuy nhiên, SGK lại không đưa hình ảnh
nào về phép tịnh tiến cho HS quan sát Điều đỏ sẽ làm HS không có cái nhìn trực
quan vẻ phép tịnh tiễn, HS hiểu định nghĩa một cách hình thức.
Qua phần tinh chất của phép tịnh tiến, SGK đưa ra hoạt động | như sau:
Giả sử phép tịnh tiến theo vectơ w biến 2 điểm M, N lần lượt thành 2 điểm M', N'.Có
nhận xét gì về 2 vectơ MN và M"X" ? So sánh độ dài 2 vecto đó.
Có thể nói hoạt động | là hoạt động hay Hoạt động này giúp HS củng cố lại
khái niệm phép tịnh tiến, biết cách xác định ảnh của một điểm qua phép tịnh tiến, và nhận xét MN = M`N'( bảo toàn khoảng cách) sẽ dẫn dắt HS đến định lí 1:
Phép tịnh tiến không làm thay đổi khoảng cách của 2 điểm bat kì
Định lí 2
Phép tịnh tiến biến 3 điểm thẳng hàng thành 3 điểm thẳng hàng và không làm
thay đôi thứ tự 3 điểm đó.
Hé quả
Phép tịnh tiến biến đường thẳng thành đường thẳng, biến tia thành tia, biến đoạn thăng thành đoạn thắng, biến tam giác thành tam giác bằng nó, biến đường tròn thành đường tròn có cùng bán kính, biến góc thành góc bằng nó.
Định lí 2 và hệ qua có thể chứng minh được bằng phương pháp vectơ tuy
nhiên SGK trình bay cách chứng minh chỉ dựa vào tinh chất “khong làm thay đôi
khoảng cách giữa 2 điểm bat kì" Sở dĩ SGK làm như vậy để suy ra phép đời hìnhcũng có tính chất trên
SVTH: Mai Thị Thanh Hồng 26 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 28Qui trình giải các bài toán về Ẻ phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toản về phép đời hình và ứng dụng thực tiên
Phan ké tiếp, SGK đưa ra biểu thức toa độ của phép tịnh tiến Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ Oxy, cho phép tịnh tiễn theo vectơ u.Toa độ của
ư là (a; b).Giả sử điểm M(x ;y) biến thành M’(x’; y`)
Khi đó ta cỏ Herpes
y=yr+b
Phan nay SGK đưa ra yêu cau HS giải thích tại sao có công thức trên?
Sau này khi học các phép dời hình khác, SGK đều đưa ra biểu thức toạ độ So
sánh với SGK chỉnh lí hợp nhất năm 2000, việc đưa biểu thức toạ độ vào việc học
phép đời hình là một nét khác biệt Việc đưa biểu thức toa độ vào phép biến hình dem
lại một số lợi ích:
- Minh hoạ làm rõ quan điểm hàm trong định nghĩa phép biến hình.
- Làm rõ quan điểm xem 1 đối tượng hình học là tập hợp điểm
- Ung dụng phương pháp toa độ dé giải bài toán hình học
Một điểm cần lưu ý là nếu chúng ta quá chú trọng vào biểu thức tọa độ, HS
học thuộc công thức rồi áp dụng vào tính toán thì sẽ làm mắt đi ý nghĩa của việc đưa
biểu thức toa độ vao phép biến hình Khi đó học phép biến hình không khác gì so với
học hình học giải tích.
Ké tiếp SGK đưa ra 2 bai toản ứng dụng của phép tịnh tiễn
Bài toán 1
Cho 2 điểm B.C cổ định trên đường tròn (O; R) và điểm A thay đổi trên đường
tròn đó Chứng minh rằng trực tâm của tam giác ABC nằm trên một đuờng tròn cố
định.
SVTH: Mai Thị Thanh Hàng 27 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 29Đây là bài toán khả phé biến trong phần phép dời hình Có nhiều cách để giải
quyết bài toán nay trong đó dùng phép tịnh tiễn là một trong những cách đó Qua bài
đối xứng trục, đối xứng tâm chúng ta sẽ gặp lại bài toán này một lần nữa Qua bàinày, HS sẽ tiếp cận với cách sử dụng các phép biến hình để tim qui tích
Bài toán 2 là bai toán thực tế khá hay.
Hai thôn nằm ở hai vị trí A và B cách nhau một con sông ( xem hai bờ sông là
hai đường thăng song song) Người ta dự định xây một chiếc cầu MN bắc qua sông
(cô nhiên câu phải vuông góc với bờ sông) và làm hai đoạn đường thẳng từ A đến M
và từ B đến N Hãy xác định vị trí chiếc cầu sao cho AM + BN ngắn nhất
Dé giải bài toán này, SGK đưa ra 2 hoạt động:
Hoạt động 1: giải bai toán trong trường hợp đặc biệt: con sông hẹp đến mức
hai bờ sông a b xem như trùng nhau.
Hoạt động 2: giải bài toán trong trường hợp tông quát bằng cách dùng phéptịnh tiễn theo | vectơ MN để a trùng b
SVTH: Mai Thị Thanh Hong 28 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 30Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép dời hình và ứng dung thực tiên
Bai toán thực tế khá hap din đối với HS HS sẽ cảm thấy hứng thú khi vận
dụng những kiến thức vừa học dé giải bài toán này Các hoạt động dẫn dắt khá hay vì
đã giúp HS rèn luyện thao tác tư duy đặc biệt hoá (trường hợp 2 bờ sông hẹp) và khái
quát hoá.
Cuối cùng, SGK đưa ra định nghĩa phép dời hình và các tinh chat của phép dời
hình Phần này chỉ là khái quát của các tính chất của phép tịnh tiến nên không có hoạt
động nảo cho HS.
Nhin chung, cách trình bay của SGK đáp ứng yêu cầu để ban đầu.Tuy nhiên,
phân rèn luyện kĩ năng xác định ảnh của | hình qua phép tịnh tiến còn hạn chế SGKhình học 1 1- ban nâng cao không có hoạt động nao để rèn luyện kĩ nang này trong lúc
SGK hình học 11- ban cơ bản có hoạt động xác định ảnh của đường thắng, tam giác,
đường tròn qua phép tịnh tiến.
3.Phép đối xứng trục:
Phép đối xứng trục có vai trò đặc biệt quan trọng bởi lẽ mọi phép đời hình đều
là hợp thành của nhiều nhất 3 phép đối xứng trục Phép đối xứng trục có tính chất khác với phép tịnh tiến và phép quay Đó là phép đối xứng trục là “đổi hướng” của
mặt phẳng nhưng do các tính chất này khá trừu tượng đối với HS phổ thông nên SGK
chỉ đừng lại ở việc giới thiệu định nghĩa phép đối xứng trục, chứng minh phép đối
xứng trục là phép đời hình và các bài tập áp dụng.
Qua bài này, mục tiéu đặt ra là giúp HS
Nắm được định nghĩa phép đối xứng trục và biết rằng phép đối xứng trục là 1
phép dời hình, do đó có các tính chất của phép dời hình
Biết cách dựng ảnh của một số hình đơn giản (đoạn thẳng, đường thẳng, tam
giác, đa giác, đường tròn ) qua phép đối xứng trục.
Nhận biết những hình đơn giản có trục đối xứng vả xác định trục đối xứng của
hình đó.
Biết áp dụng phép đối xứng trục đẻ tìm lời giải của một số bải toán.
Đề đưa vào định nghĩa phép đối xứng trục, SGK xuất phát từ bài toán: dựngđiểm M'" đối xứng M qua đường thẳng a Muốn đựng điểm M' ta xét 2 trường hợp: M
SVTH: Mai Thị Thanh Héng 29 GVHD: TS Lê Van Phúc
Trang 31Qui trình giải các bài toán vê ` phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
thuộc a và M không thuộc a Cách dựng M' HS đã biết từ lớp 8 Từ phép dựng trên,
HS rút ra kết luận là ứng với mỗi điểm M cho trước luôn dựng được một và chỉ một
điểm M'
Sau đó, SGK đưa ra định nghĩa phép đối xứng trục
Phép đối xứng qua đường thăng a là phép biển hình bién mỗi điểm M thành
M' đối xửng M qua a
Đây cũng là cách xây dựng khái niệm ở hai sách hình học 11- ban cơ bản va
sách hình học 10 chỉnh lí hợp nhất năm 2000 Với cách xây dựng nảy, HS sẽ thấy rõ
"tương ứng hàm” nêu ra trong định nghĩa.
Sau đó, SGK đưa ra ki hiệu và thuật ngữ:
Phép đổi xứng qua đường thăng a: Ð, (phép đối xứng trục ) Đường thẳng a : trụccủa phép doi xứng ( trục doi xứng)
Dé HS nắm vững khái niệm, SGK đưa ra 2 câu hỏi
?1 Qua phép đối xứng trục D,, những điểm nào biến thành chính nó?
?2 Nếu phép đối xứng trục Ð, biến điểm M thành điểm M' thì nó biến điểm M' thànhđiểm nao? Nếu nó biến hình H thành H' thì nó biến H" thành hình nào?
Câu hỏi | nhằm giúp HS nhận thấy phép đối xứng trục có những điểm bắt biến
là những điểm thuộc trục đối xứng Mở rộng hơn, HS thé thấy đường thăng bat biển
là trục đối xứng và những đường thẳng vuông góc với trục đối xứng, đường tròn bat
biến là những đường tròn có tâm nằm trên trục đối xứng
Câu hỏi 2 thực chất là muốn nói đến tính đối hợp của phép đối xứng trục (cỏnghĩa là thực hiện liên tiếp 2 phép đối xứng trục sẽ được phép đồng nhất).Tuy nhiên
tích hai phép biến hình không được để cập đến trong chương trình học mà nó chỉđược nhắc đến dưới dạng ngầm là thực hiện liên tiếp 2 phép biến hình Câu hỏi 2 chỉ
dừng lại ở mức độ trực quan, HS quan sát thực tế và trả lời
Bai phép đối xứng trục có một định lí duy nhấtPhép đổi xứng trục là phép dời hình
Dé chứng minh định lý nảy sách giáo khoa thiết kế hoạt động sau: Giả sử Ð, là
phép đối xửng qua đường thing a Ta chọn hệ trục tọa độ Oxy ma Ox là đường thẳng
SVTH: Mai Thị Thanh Hong 30 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 32Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép đời hình và img dụng thực tiễn
a, Lấy hai điểm tùy ý A(xa;yA) và B(xạ;yạ), hãy viết toa
độ của A'= D,(A) và B' = D,(B) rồi dùng công thức tinh
khoảng cách dé chứng minh A'B' = AB
SGK thiết kế hoạt động để HS chứng minh định lítrên bằng phương pháp tọa độ Đó là lợi the của việc đưa
biểu thức toạ độ vào trong phép biến hình Bài toán
chứng minh trở nên để hiểu hơn đối với HS vì HS có cải
nhìn trực quan hơn thông qua hệ trục toạ độ Với hoạt động chứng minh định lí trên,
SGK đưa ra biếu thức toạ độ của phép đối xứng qua trục Ox một cách hết sức tự
nhiên Và biểu thức tọa độ của phép đối xứng qua trục Oy là nội dung ?3 trong SGK.
HS dễ dang trả lời HS đã được học ở chương vectơ hình học 10
Bởi vì phép đối xứng trục là phép dời hình nên phép đối xứng trục có đây đủ
tính chất của phép dời hình.
Kế tiếp là phần xác định trục đối xứng của một hinh.phan này theo chúng tôi
thì SGK trình bày khá sinh động với việc cho HS xác định trục đối xứng của một số
chữ cái và hình ảnh đơn giản cũng như cách để HS tự tạo ra một số hình có trục đối
xứng So với sách hình học 10 chỉnh lí hợp nhất năm 2000 thi phần này ở SGK mớihay hơn và gần gũi với thực tế hơn Phần xác định trục đối xứng của một hình gópphần khắc sâu hơn khái niệm phép đối xứng trục
Phần cuối cùng là bài toán thực tế từ sự mô hình hóa bài toán: Cho đường
thẳng d và 2 điểm A, B nằm về một phía của d Tìm trên d một điểm M sao cho AM
+ BM đạt giá trị nhỏ nhất
SGK đưa ra bài toán thực tế như sau:
SVTH: Mai Thị Thanh Hong 31 GVHD: TS, Lê Van Phúc
Trang 33Qui trình giải các bài toán vé phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
Người ta tổ chức một cuộc thi trên bãi biển với điều kiện sau: Các vận động
viên xuất phát từ địa điểm A và đích là địa điểm B, nhưng trước khi đến B phải
nhúng mình vào nước biển ( ta giả sử là mép nước biển là đường thẳng).
SGK pnân tích : Dé chiến thắng trong cuộc chạy dua này, ngoài tốc độ chạy, còn có một yêu tô quan trọng nữa là vận động viên phải xác định vị trí M ở mép nước
mà mình phải chạy từ A đến nhúng mình vào nước biển, rôi từ đó chạy đến B sao cho
quang đường phải chạy là ngắn nhất.
SGK cơ bản không có bài toán nảy còn sách chỉnh lí hợp nhất năm 2000 thì
chỉ đưa ra bài toán toán học thuần tuý.
Để giải bài toán trên, SGK đưa ra gợi ý giải trường hợp A, B nằm về hai phíacủa đường thẳng d, như vậy bải toán được giải một cách dễ dàng Sau đó trở về bài
toán trên, SGK gợi ý dùng phép đối xứng trục dé giải bài toán.
Các hoạt động để giải bài toán được thiết kế hợp li Từ các hoạt động này HS
có thể áp dụng cách làm để giải một lớp các bài toán tương tự
Cũng giống như bài phép tịnh tiến, bài này SGK không đưa ra hoạt động nào
để HS xác định ảnh của một hình qua phép đối xứng trục
4.Phép quay và phép đối xứng tâm
Mục tiêu của bài này là làm cho HS
Hiểu được định nghĩa của phép quay, phải biết góc quay lả góc lượng giác.
Biết rằng phép quay là phép đời hình, biết dựng ảnh của những hình đơn giản qua
phép quay cho trước.
Hiểu được phép đối xứng tâm là trường hợp đặc biệt của phép quay Nhận biết
được những hinh có tâm đối xứng.
Biết áp dụng phép quay, phép đối xứng tâm vao một số bai toán đơn giản
SVTH: Mai Thị Thanh Hồng 32 GVHD: TS Lé Văn Phúc
Trang 34Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài todn vê phép dời hình và ứng dụng thực tiên
SGK hình học 11 - ban nâng cao trình bày bai này theo bố cục: giới thiệu phép
quay và các tính chất, sau đó trình bảy phép đối xứng tâm như là trường hợp đặc biệtcủa phép quay Trong khi đó, SGK hình học 11 — ban cơ bản trình bày phép đối xứngtâm trước, phép quay sau và không nhắc đến phép đối xứng tâm là trường hợp đặc
biệt của phép quay.
Theo cách trình bày của SGK hình học 1 1- ban nâng cao, khi ta đã chứng minh
phép đổi xứng tâm là một phép quay thì hiển nhiên nó sẽ có day đủ tính chất của phép
quay.
SGK hình học 10 chỉnh lí hợp nhất năm 2000 trình bày định nghĩa phép quay
theo cách "thực hiện liên tiếp "` 2 phép đối xứng trục với 2 trục đối xứng cắt nhau (Ở
đây SGK tránh dùng tích 2 phép biến hình vì HS chưa được học tích ánh xạ)
Cách trình bày định nghĩa phép quay qua phép đối xứng trục sẽ làm HS không
hiểu được bản chất của phép quay vì ngay ở bản thân định nghĩa không diễn tả góc
quay.
Trong bộ SGK mới, ở Đại số 10 HS đã học về “góc lượng giác” và hệ thức
Charles Vì thế SGK đưa ra định nghĩa phép quay như sau:
Trong mặt phẳng cho điểm O có định và góc lượng giác g không đổi Phép
bién hình biến O thành O, biến mỗi điểm M khác O thành M’ sao cho OM =OM' và
(OM OM')= ọ được gọi là phép quay tâm O góc quay 9
Kihiệu Qo»
Ở định nghĩa nay ta can lưu ý góc quay là góc lượng giác Như vậy phép quay
tâm O với góc quay @+2z cũng là phép quay có tâm O với góc quayœ Việc sử
dụng góc lượng giác làm cho HS thấy được mối quan hệ giữa đại số và hình học đồng thời thấy được sự thông nhất của toán học.
Sau đó, SGK đưa ra định lí
Phép quay là phép dời hình
Với định nghĩa trên, việc chứng minh định lí tro nên dé dang hơn nhiều khi
chúng ta sử dụng hệ thức Charles để chứng minh các góc bằng nhau.
SVTH: Mai Thị Thanh Hong 33 GVHD: TS Lê Van Phúc
Trang 35Qui trình giải các bài toản vẻ ; phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép dời hình và ứng dụng thực tiễn
Ta biết, tích 2 phép đối xứng trục với trục cắt nhau là phép quay quanh giao điểm của hai trục Ngược lại mọi phép quay đều có thé phân tích được thành tích 2 phép đối xứng trục có trục cắt nhau bằng vô số cách.
SGK không trình bày về phần nay nhưng trong sách bài tập có nhiều bài tập lí
thuyết yêu cầu chứng minh tính chất này, HS có thể tham khảo thêm.
Dé giúp HS hiểu rõ hơn định nghĩa của phép quay đặc biệt là phần góc quay,
SGK đưa ra hoạt động.
Cho ngũ giác đều ABCDE tâm O Hãy chỉ ra một số phép quay bién ngũ giác
thành chính no,
Từ lưu ý “phép quay tâm O với góc quay øcũng là phép quay có tắm O với
góc quay @+k2z ", HS có thé liệt kê ra các phép quay thoả man yêu cau bài toán.
SGK giới thiệu phép đối xứng tâm là phép quay đặc biệt : phép quay với góc
quay z Bên cạnh đó, SGK còn đưa ra định nghĩa :
Phép đối xứng tâm O là một phép biến hình biến mỗi điểm M thành M' đối
Kí hiệu Є Điểm O gọi là tâm của phép đối xứng (tâm đối xứng )
Bảng cách này, SGK đã tận dụng được 2 lợi thế khi sử dụng cả hai định nghĩa
Với định nghĩa thứ nhất, phép đối xứng tâm có day đủ tinh chất của phép quay Địnhnghĩa thứ hai có lợi hơn khi ta đưa ra biểu thức toạ độ của phép đối xứng tâm và khixác định tâm đối xứng của một hình
Trong hệ trục tọa độ Oxy cho điểm I(a.b), phép đối xứng tâm I BD, biến điểm
M(x.y) thành M'(x`,y') thi
x'=2a-x
i =2b-y
(biểu thức toa độ của phép đổi xứng tâm)
HS có thé dé dang giải thích công thức trên dya vào kiến thức đã học ở chương
vectơ hình học 10.
SGK có nhắc đến hình có trục đối xứng khi trình bày về tâm đối xứng của một
hình Cách trình bảy như trên giúp HS có sự so sánh dé thấy được những nét tương
SVTH: Mai Thị Thanh Héng 34 GVHD: TS Lê Van Phúc
Trang 36Qui trình giải các bài toán vê é pháp đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hỏa các bài toán vẻ phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
đồng giữa 2 định nghĩa trục đổi xứng của một hình, tâm đối xứng của một hình Tuy
nhiên các hoạt động can thiết kế sinh động hơn dé thu hút HS
Lí thuyết của bài này khá nặng Sau cùng SGK đưa ra 3 bai tập áp dụng của
phép quay Bài toán 1 là bài toán chứng minh tính chất hình học Bài toán 2 là bài
toán tim qui tích Bài toán 3 là bài toán dựng hình.
5.Hai hình bằng nhau
Mục tiêu là làm cho HS :
Hiểu được ý nghĩa của định lí: Nêu 2 tam giác bằng nhau thì có phép dời hinhbiến tam giác này thành tam giác kia Đó là định lí đảo của hệ quả: phép đời hình biến
một tam giác thành tam giác bằng nó Từ đó hiểu được một cách định nghĩa khác về
hai tam giác bằng nhau
Nim được định nghĩa 2 hình bằng nhau trong trường hợp tổng quát và thấy
được sự hợp lí của định nghĩa đó.
Ta biết rằng nếu A ABC = AA'B'C' thì có duy nhất một phép dời hình biến A
thành A’, B thành B’, C thành C° Tuy nhiên, SGK không dé cập đến tính duy nhất vì
nó không cần thiết bởi nội dung chủ yếu của bài là thế nào là hai hình bằng nhau
Định lí trên còn được chứng minh theo một cách khác không dùng vectơ như SGK.
Tuy nhiên, việc chứng minh định lí trên không cần giảng một cách cặn kẽ Trọng tâm của bài là đưa ra được “thế nào là 2 hình bằng nhau”.
1II.HỆ THONG BÀI TAP
Trong phần bài tập, SGK đưa ra tổng số 29 bài tập, sách bài tập đưa ra 59 bài
tập.Các bai tập được phân bố như sau:
Trang 37Qui trình giải các bài toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán vẻ phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
Bài tập liên quan đên bi
thức toa độ
Nhìn vào bảng sế liệu, ta thấy các bài tập trong SGK còn khá ít Chủ yếu vẫn
là bai tập lí thuyết nhằm kiểm tra mức độ hiểu định nghĩa của HS Các bai tập vận
dụng chưa nhiều Bài tập dành cho mỗi phép đời hình thường có từ 5-7 bài trong đó
2-3 bai tập li thuyết, 2 bài chứng minh tính chất, | bài dựng hình, | bài qui tích Số
lượng bài tập cho mỗi phép dời hình như vậy là ít, thời lượng để giải bài tập cũng ít
HS không thể năm vững tư duy thuật toán của mỗi loại chi trong một, hai bai tập Các
bài tập trong phần hình bằng nhau rất khó giảng vi quá trừu trượng so với trình độ
HS.
Có 3 bài tập chứng minh tinh chất hình hoc Trong đó có 1 bai (bai toán |trong phan lí thuyết phép tịnh tiến) khi qua phin bài tập, SGK yêu cầu chứng minh
theo 2 cách (đối xứng trục và đối xứng tâm)
SGK có 9 bài tập dựng hình và tim qui tích Điều đó chứng tỏ phép đời hình tỏ
ra hiệu quả trong việc giải các bài toán dạng này Nhìn chung các bài tập chỉ ở mức
Ví dụ như bài 10 SBT trang 6
Chứng tỏ rằng hợp thành của 2 hay nhiều phép đời hình là một phép dời hình
SVTH: Mai Thi Thanh Hồng 36 GVHD: TS Lé Van Phic
Trang 38Qui trình giải các bài toản vê phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán vê phép dời hình và ứng dụng thực tiên
Hay bài tập 20 SBT trang 8, bài 32 SBT trang 10
Có những bài tập kiểm tra lí thuyết khá hay như bài 41 SBT trang 1!
Hãy chỉ ra tắt cả các phép dời hình biến hình vuông ABCD thành chính nó.
Hay bài 28 SBT trang I I.
Có khá nhiều bài tập tìm qui tích : 7 bai rải đều trong từng bài học Đặc biệt
các bai toán không phát biểu là hãy “tim quỹ tích” mà chỉ yêu cầu chứng minh “taphợp điểm thuộc đường cế định"
Bài tập 67 SBT trang 16 giới thiệu về phép đối xửng trượt Trong SGK chỉnh
li hợp nhất năm 2000, phép đối xứng trượt được đưa vào phan lí thuyết Bài tập 68SBT là bài tập vận dụng phép đối xứng trượt
Qua hệ thống bải tập, HS có thẻ rút ra phép đối xứng trục là phép biến hình
được chú trọng nhất vì mọi phép đời hình đều có thé xem là hợp thành của 3 phép đối
Tóm lại, SGK đã đưa ra hệ thống lí thuyết tương đối đầy đủ về phép dời hình
Lí thuyết phần này là khá trừu tượng đối với HS HS chưa quen với việc chuyển đổi
từ ngôn ngữ hình học sang ngôn ngữ biến hình nên quá trình vận dụng li thuyết vào giải bải tập là rất khó khăn.
Hệ thống bài tập trong SGK không quá phức tạp Các bài tập khó, HS có thể
tham khảo trong SBT Tuy nhiên, số lượng bài tập không nhiều và không đủ dạng.
HS không thấy được ưu điểm của phép biến hình trong việc giải toán Đặc biệt, cần
bổ sung các bai toán thực tế dé SGK trở nên có ích và hứng thú đối với HS.
SVTH: Mai Thị Thanh Hồng 37 GVHD: TS Lê Văn Phúc
Trang 39Qui trừnh giải các bai toán về ề phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khái quát hóa các bài toán về phép đời hình và ứng dụng thực tiễn
PHAN B:
QUI TRÌNH GIẢI CÁC BÀI TOÁN BẰNG PHÉP DỜI HÌNH
GAN VỚI VIỆC MỞ RỘNG VÀ KHÁI QUAT HOA CÁC BÀI TOÁN ĐỜI
HÌNH
I CÁC KIÊN THỨC CƠ BẢN VE PHÉP DOI HÌNH
1.Phép đời hình
I.1.Định nghĩa:
Phép dời hình là phép biến hình không làm thay đổi khoảng cách giữa hai
điểm bat kì Nghĩa là:
Nếu F là phép đời hình và A*= F(A); B’= F(B) thì A'B'=AB
1.2.Tinh chất:
-Bién ba điểm thẳng hàng thành ba điểm thẳng hàng và không làm thay đổi thứ
tự ba điểm ấy.
-Biến đường thing thành đường thẳng
-Biến đoạn thing thanh đoạn thẳng bằng nó.
-Biến tia thành tia
-Bién tam giác thành tam giác bằng nó
Trang 40Qui trình giải các bai toán về phép đời hình trong mặt phẳng gắn với việc mở rộng
và khải quát hóa các bài toán về phép dời hình và ứng dung thực tiễn
2.Cac phép dời hình trong mặt phẳng
song hoặc trùng với nó.
Kí hiệu phép tịnh tiến theo vectơ w: 7
Một hình H thỏa mãn điều kiện (H) = D,(H) được gọi là hình có trục đối xứng
và đường thang a là trục đổi xứng của hình H
2.3 Phép đối xứng tâm:
Phép đối xứng tâm O là một phép biển hình biến mỗi điểm M thành M' đi
Kí hiệu của phép đối xứng tâm O: D,
SVTH: Mai Thị Thanh Hồng 39 GVHD: TS Lê Văn Phúc