Kiến thức: - Nắm được các khái niệm điểm, đường thẳng, mặt phẳng trong không gian thông qua các hình ảnh của chúng trong thực tế và trong đời sống.. GV: hình học không gian khác hình họ
Trang 1Ngày dạy :
Tiết PPCT: 12, 13
Chương II: ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG TRONG KHÔNG GIAN
QUAN HỆ SONG SONG Bài 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG
I Mục tiêu: Qua bài học học sinh cần nắm được:
1 Kiến thức:
- Nắm được các khái niệm điểm, đường thẳng, mặt phẳng trong không gian thông qua các hình ảnh của chúng trong thực tế và trong đời sống Qua đó rèn luyện được trí tưởng tượng không gian cho học sinh
- Nắm được các tính chất thừa nhận để vận dụng khi làm bài toán hình học không gian đơn giản
- Biết cách xác định mặt phẳng Biết cách tìm giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng, tìm giao tuyến của hai mặt phẳng và kí hiệu mặt phẳng
- Nắm được phương pháp giải các loại toán đơn giản về hình chóp, hình hộp
+ tìm giao tuyến của hai mặt phẳng
+ tìm giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng
+ chứng minh ba điểm thẳng hàng
2 Kỹ năng:
- Biết cách xác định mặt phẳng Biết cách tìm giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng, tìm giao tuyến của hai mặt phẳng
3 Tư duy:
- Biết quy lạ về quen Xây dựng tư duy lôgic, linh hoạt
4 Thái độ:
- Cẩn thận, chính xác trong tính toán, lập luận
- Hứng thú trong học tập, tích cực phát huy tính độc lập trong học tập
II Chuẩn bị của thầy và trò:
- Giáo viên: sgk, giáo án, phương tiện dạy học cần thiết
- Học sinh: các kiến thức cũ đã có, sgk, vở ghi, dụng cụ học tập cần thiết
III Phương pháp dạy học:
- Cơ bản dùng phương pháp gợi mở vấn đáp, phát hiện và giải quyết vấn đề, thông qua các hoạt động điều khiển tư duy để học sinh nắm bắt kiến thức
IV Tiến trình dạy học:
1 Oån định lớp:
- Kiểm tra sĩ số của lớp
- Kiểm tra tình hình làm bài và học bài của học sinh ở nhà
2 Nội dung bài mới:
Trang 2Hoạt động 1: Những khái niệm mở đầu
Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung
GV: nội dung của chương trình hình
học mà chúng ta đã học là hình học
phẳng Hãy cho một số hình trong
mặt phẳng Từ đó hãy cho biết đối
tượng cơ bản của hình học phẳng?
HS: đó là điểm và đường thẳng
GV: hình học không gian khác hình
học phẳng về các đối tượng của
hình học không gian gồm điểm,
đường thẳng và mặt phẳng
B
A
α
Ta có: A ∈ α( ),B ∉ α( )
GV: Treo bảng phụ biểu diễn các
hình lập phương và hình chóp
HS: theo dõi và rút ra nhận xét về
quy tắc biểu diễn các hình trong
không gian
GV: yêu cầu học sinh vẽ thêm một
vài hình biểu diễn của hình chóp
tam giác
I Khái niệm mở đầu:
1 Mặt phẳng:
Ví dụ: mặt bảng, mặt bàn, mặt hồ yên lặng … + mặt phẳng không có bề dày và không có giới hạn + để biểu diễn mp ta dùng hình bình hành hay một miền góc
+ KH: mp( )α ,mp P( ) hay ( ) ( )α , P
2 Điểm thuộc mặt phẳng:
Cho A và mp( )α Khi A thuộc mp( )α ta nói A nằm trên mp( )α hay
( )
mp α chứa A hay mp( )α đi qua A, kí hiệu: A ∈ α( )
A không thuộc mp( )α , kí hiệu: A ∉ α( )
3 Hình biểu diễn của một hình không gian:
+ hình lập phương:
+ hình chóp tam giác:
Lưu ý: các quy tắc biểu diễn một hình không gian: + Hình biểu diễn của đường thẳng là đường thẳng, của đoạn thẳng là đoạn thẳng
+ Hình biểu diễn của hai đường thẳng song song là
Trang 3GV: nêu một số quy tắc biểu diễn
hình không gian
HS: ghi nhận kiến thức
hai đường thẳng song song, hai đường thẳng cắt nhau là hai đường thẳng cắt nhau
+ Hình biểu diễn phải giữ nguyên quan hệ thuộc giữa điểm và đường thẳng
+ Dùng nét vẽ liền cho đường nhìn thấy và nét đứt đoạn cho đường bị che khuất
Hoạt động 2: Các tính chất thừa nhận
Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung
GV: trình bày tính chất 1
HS: ghi nhận kiến thức
GV: hãy cho một số ví dụ trong thực tế?
HS: trả lời câu hỏi
GV: khẳng định lại cho học sinh tính chất:
như vậy một mp hoàn toàn xác định nếu
biết nó đi qua 3 điểm không thẳng hàng
II Các tính chất thừa nhận:
Tính chất 1: Có một và chỉ một đường thẳng
đi qua 2 điểm phân biệt
Tính chất 2: Có một và chỉ một mặt phẳng đi
qua ba điểm không thẳng hàng
A
B C
Kí hiệu mp đi qua 3 điểm A, B, C là mp(ABC) hay (ABC)
Tính chất 3: Nếu một đường thẳng có hai
điểm phân biệt thuộc một mp thì mọi điểm của đường thẳng đều thuộc mp đó
Hoạt động 3: Ví dụ củng cố tính chất 3:
Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung
GV: phát vấn câu hỏi:
Tại sao người thợ mộc kiểm tra độ phẳng
mặt bàn bằng cách rê thước thẳng trên mặt
bàn?
HS: suy nghĩ và trả lời câu hỏi
GV: M có thuộc mp (ABC) không?
HS: trả lời
GV: AM có nằm trong mp(ABC) không?
HS: trả lời
Ví dụ:
C B
A
M
Ta có M BC ∈ mà BC ⊂(ABC) nên M ∈(ABC)
Ta có A ∈(ABC ,M) ∈(ABC) ⇒ AM ∈(ABC)
Hoạt động 4: Các tính chất 4 và 5
Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung
GV: nêu tính chất
HS: ghi nhận kiến thức Tính chất 4: Tồn tại bốn điểm không cùng thuộc một mặt phẳng
Trang 4GV: nhiều điểm cùng thuộc 1 mp thì ta nói
những điểm đó đồng phẳng, nếu không có
mp nào chứa các đỉêm đó thì ta nói chúng
không đồng phẳng
GV: vậy 2 mặt phẳng cắt nhau tại mấy
điểm?
HS: trả lời
GV: hãy cho một số ví dụ về 2 mp cắt nhau
HS: cho ví dụ
Tính chất 5:
Nếu 2 mp phân biệt có một điểm chung thì chúng còn có 1 điểm chung khác nữa
+ Nếu 2 mp phân biệt có một điểm chung thì chúng sẽ có 1 đường thẳng chung đi qua điểm chung ấy
+ Đường thẳng chung ấy gọi là giao tuyến của 2 mp
β
kí hiệu:
( ) ( )α ∩ β = d
Tính chất 6: Trên mỗi mp, các kết quả đã biết trong hình học phẳng đều đúng
Hoạt động 5: Ví dụ củng cố tính chất 5
Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung
GV: yêu cầu học sinh đọc ví dụ của hoạt
động 4 trong sgk
HS: đọc đề và phân tích
GV: treo bảng vẽ của hình 2.15 sgk
HS: quan sát
GV: Hãy chỉ ra một điểm chung của hai
mp (SAC) và (SBD) khác S?
HS: trả lời theo yêu cầu
GV: từ đó hãy xác định giao tuyến của hai
mặt phẳng này?
HS: trả lời giao tuyến đó là đường thẳng SI
GV: treo hình vẽ và phát vấn: hình trên
đúng hay sai? Tại sao?
Ví dụ:
D
B A
P
I S
C
Gọi I là giao điểm của hai đường chéo AC vàBD
Ta có I AC ∈ ⇒ ∈ I (SAC)
( )
I BD ∈ ⇒ ∈ I SBD
Vậy I là điểm chung thứ 2 khác điểm S
Ví dụ:
Cho hình:
Trang 5HS: trả lời
GV: thông qua ví dụ trên giáo viên nhấn
mạnh cho học sinh khẳng định giao tuyến
của hai mặt phẳng phải là một đường
thẳng
C B A
K L M
P
Hình trên là sai vì giao tuyến của 2 mặt phẳng phải là một đường thẳng
Hoạt động 6 Cách xác định một mặt phẳng.
Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung
GV: yêu cầu học sinh nhắc lại tính chất 2 từ đó
nêu cách xác định mặt phẳng?
KH: mp(ABC) hay (ABC)
α
A B
C
GV: từ t/c 1 và t/c 2 yêu cầu học sinh rút ra một
cách khác để xác định mặt phẳng
KH: mp(d, A) hay (d, A)
d α
A
a
KH: mp(a, b) hay mp(b, a)
b α
III Cách xác định một mặt phẳng: 3
cách + Mặt phẳng hoàn toàn xác định khi có
3 điểm không thẳng hàng
+ Mặt phẳng hoàn toàn xác định khi có một đường thẳng và một điểm không thuộc đường thẳng đó
+ Mặt phẳng hoàn toàn xác định khi có
2 đường thẳng cắt nhau
Hoạt động 7 Ví dụ củng cố:
Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung
GV Treo hình vẽ
HS: theo dõi
GV: yêu cầu học sinh xác định giao tuyến
của mặt phẳng (DMN) với các mp (ABD),
(ACD), (ABC), (BCD)?
HS: theo dõi hình và xác định các giao
tuyến theo yêu cầu
Một số ví dụ:
Ví dụ 1:
Trang 6( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
GV: yêu cầu học sinh đọc đề bài, vẽ hình
và phân tích ví dụ 2
HS: theo dõi và trả lời
GV: từ ví dụ 2 yêu cầu học sinh rút ra nhận
xét phương pháp để chứng minh 3 điểm
thẳng hàng
GV: vẽ hình và phân tích yêu cầu
HS: quan sát và trả lời
GV: từ ví dụ trên yêu cầu học sinh rút ra
nhận xét phương pháp để tìm giao điểm của
một đường thẳng và một mp?
E
N M
D
C B
A
Ví dụ 2: sgk/ trang 50 Nhận xét:
Để chứng minh 3 điểm thẳng hàng ta có thể chứng minh chúng cùng thuộc hai mặt phẳng phân biệt
( hay chúng nằm trên giao tuyến của hai mặt phẳng)
Ví dụ 3: sgk trang 51 Cho tam giác BCD và điểm A không thuộc (BCD) K là trung điểm của AD, G là trọng tâm tam giác ABC Tìm giao điểm của đường thẳng GK và mặt phẳng (BCD)
Nhận xét:
Để tìm giao điểm của một đường thẳng và một mp ta có thể đưa về việc tìm giao điểm của đường thẳng đó với một đường thẳng nằm trong mặt phẳng đã cho
V Củng cố bài học:
+ BTVN: 1.2.3.4.5.6.7/sgk trang 53.54
+ Nắm được các khái niệm mở đầu của hình học không gian, nắm được các tính chất thừa nhận
+ Nắm được các cách xác định mặt phẳng
+ Biết được phương pháp để xác định giao tuyến của hai mặt phẳng, chứng minh 3 điểm thẳng hàng và xác định được giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng
Trang 7Ngày dạy :
Tiết PPCT: 14,15.
Bài 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG
I Mục tiêu:
- Làm được các bài tập trong sgk
- Biết sử dụng các tính chất của phép tịnh tiến để giải bài tập
- Biết cách xác định một mặt phẳng
- Biết cách tìm giao tuyến của hai mặt phẳng, tìm giao điểm của đường thẳng với mặt phẳng
- Làm được các bài tập có liên quan
II Chuẩn bị của thầy và trò:
- Giáo viên: sgk, giáo án, phương tiện dạy học cần thiết
- Học sinh: các kiến thức cũ đã có, sgk, vở ghi, đồ dùng dạy học cần thiết, đã làm bài tập về nhà
III Phương pháp dạy học:
- Cơ bản dùng phương pháp gợi mở vấn đáp, phát hiện và giải quyết vấn đề, thông qua các hoạt động điều khiển tư duy để học sinh nắm bắt kiến thức
- Sử dụng phương pháp luyện tập hình thành kỹ năng giải toán cho học sinh
IV Tiến trình dạy học:
1 Oån định lớp:
- Kiểm tra sĩ số của lớp
- Kiểm tra tình hình làm bài và học bài của học sinh ở nhà
2 Kiểm tra bài cũ:
- Nêu các tính chất thừa nhận của học không gian?
- Nêu cách xác định một mặt phẳng?
3 Nội dung bài tập::
Hoạt động 1: Làm bài tập có sử dụng tính chất thừa nhận.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV: gọi một học sinh lên bảng vẽ
hình và làm bài tập
+ gọi một học sinh khác nhận xét
+ giáo viên nhận xét và đánh giá
+ vẽ hình và yêu cầu học sinh trả
lời bài 2
+ giáo viên nhận xét và đánh giá
Bài 1/sgk:
a.E, F ∈(ABC) ⇒ EF ⊂(ABC)
b I BC ∈ ⇒ ∈ I (BCD)
( )
I EF ∈ ⇒ ∈ I DEF
Bài 2/sgk:
Trang 8M α
Hiển nhiên M ∈ α( ) Gọi ( )β là mặt phẳng bất kì chứa d, Ta có:
( ) ( )
M d
M d
∈
⊂ β
Vậy M là điểm chung của ( )α và mọi mp
( )β chứa d
Bài 3/sgk:
Gọi d ,d ,d 1 2 3 là ba đường thẳng đã cho Gọi
1 2
I d = ∩ d Ta cần chứng minh I d ∈ 3
( ) ( ) ( ) ( )
∈ ⇒ ∈ β =
Từ đó suy ra I d ∈ 3
Hoạt động 2: Làm các bài tập về xác định giao tuyến của 2 mặt phẳng và giao điểm của
một đường thẳng và 1 mặt phẳng và làm các bài tập có liên quan:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV: chỉ rõ phương pháp tìm giao điểm của
đường thẳng d và mp ( )α :
+ tìm đường thẳng d’ nằm trong ( )α mà cắt
d tại I
+ khi đó I là giao điểm của d và ( )α
Gọi học sinh lên làm bài tập theo sự hướng
dẫn của giáo viên
+ Nhấn mạnh cho học sinh phương pháp
chứng minh 3 điểm thẳng hàng trong không
gian đó là: chứng minh chúng cùng thuộc
hai mặt phẳng phân biệt
Bài 5/sgk:
a gọi E AB CD = ∩
ta có: (MAB) (∩ SCD) = ME Gọi N ME SD = ∩
Ta có N SD = ∩(MAB)
b gọi I AM = ∩ BN
( ) ( ) ( )
I SO
I N
O
M
E
C
B
S
D
A
α
I
F E
D C
B A
Trang 9E Q
M
N
A
B
D
C
P
E
F
K
N
I
D
C
A
M
Bài 6/sgk:
a.gọi E CD = ∩ NP
ta có E là điểm chung cần tìm
b (ACD) (∩ MNP) = ME
Bài 7/sgk:
a (IBC) (∩ KAD) = KI
b Gọi E MDF ND CI== ∩∩BI
Ta có: EF =(IBC) (∩ DMN)
V Củng cố bài học:
+ Nắm được các tính chất của hình học không gian
+ Nắm được phương pháp xác định giao tuyến của hai mặt phẳng và giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng
+ Chứng minh được một số bài toán có liên quan