Phương pháp giảng dạy hình học lớp 11 phần thiết diện

Các dạng thiết diện theo cách xác định mặt phẳng: 1.Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) qua 3 điểm không thẳng hàng 2.Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) chứa một đường thẳng và song song với một đường thẳng cho trước 3.Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) qua một điểm và song song với hai đường thẳng cho trước. 4.Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) qua một điểm và song song với một mặt phẳng cho trước. 5.Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) chứa một đường thẳng và vuông góc một đường thẳng cho trước. 6.Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) qua một điểm và vuông góc với một mặt phẳng.

K Q J I P N A B C D S M Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Các dạng thiết diện theo cách xác định mặt phẳng: 1.Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) qua 3 điểm không thẳng hàng 2.Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) chứa một đường thẳng và song song với một đường thẳng cho trước 3.Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) qua một điểm và song song với hai đường thẳng cho trước. 4.Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) qua một điểm và song song với một mặt phẳng cho trước. 5.Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) chứa một đường thẳng và vuông góc một đường thẳng cho trước. 6.Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) qua một điểm và vuông góc với một mặt phẳng. Dạng 1: Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) qua 3 điểm không thẳng hàng Phương pháp: Bước 1: Từ hai điểm chung có sẵn, xác định giao tuyến đầu tiên của mặt phẳng (P) với một mặt của hình chóp. Bước 2: Cho giao tuyến vừa tìm được cắt các cạnh của mặt đó của hình chóp ta sẽ được các điểm chung mới của (P) với các mặt khác. Từ đó xác định được giao tuyến với các mặt này. Bước 3: Tiếp tục như trên tới khi các đoạn giao tuyến tạo thành một đa giác phẳng khép kín ta được thiết diện. Bươc 4: Dựng thiết diện và kết luận. Ví dụ 1 : Cho hình chóp tứ giác S.ABCD, M là điểm bất kì nằm trên cạnh SC (không trùng với S, C), N và P lần luợt là trung điểm của AB, AD. Tìm thiết diện của hình chóp với (MNP). Giải: Ta có: ( ) ( ) MNP ABCD NP∩ = Kéo dài BC và NP cắt nhau tại I, khi đó ( ) ( ) MNP SBC KM∩ = Kéo dài DC cắt NP tại J, ( ) ( ) ( ) ( ) MNP SCD MQ MNP SAD PQ ∩ = ∩ = Vậy thiết diện là ngũ giác KMQPN. 1 K N I M O C A D B S Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Dạng 2:Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) ((P) chứa một đường thẳng a song song với một đường thẳng b cho trước ( a và b chéo nhau)) . @Phương pháp: Bước 1: Chỉ ra 2 mp (P) và (Q) lần lượt chứa hai đường thẳng song song a và b . Bước 2: Tìm một điểm chung M của hai mặt phẳng ( có thể dựng thêm các đường phụ). Bước 3: Khi đó: ( ) ( ) P Q Mt a b∩ = P P Bước 4: Sử dụng các cách tìm thiết diện đã biết ta tìm giao tuyến của mặt phẳng (P) với các mặt còn lại của hình chóp. Bước 5: Dựng thiết diện và kết luận. Ví dụ 2: Cho hình chóp S.ABCD, ABCD là hình bình hành, M là trung điểm của SC, (P) là mặt phẳng qua AM và song song BD. Tìm thiết diện của hình chóp khi cắt (P). Giải: Ta có: ( ) ( ) ,BD P BD SBD⊂P Gọi O là tâm của hình bình hành ABCD. Gọi I SO AM= ∩ Khi đó ( ) ( ) P SBD Ix BD∩ = P Ix cắt SB tại K, cắt SD tại N. Do đó: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) P SBC MK P SCD MN P SAB AK P SAD AN ∩ = ∩ = ∩ = ∩ = Vậy thiết diện là tứ giác KMNA. Dạng 3:Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) qua một điểm và song song với hai đường thẳng cho trước: @Phương pháp: Bước 1: Tìm điểm M ∈ (P) ∩ (Q) Bước 2: Chỉ ra mp (P) P a ( hoặc b ) ⊂ (Q). Suy ra giao tuyến (P) và (Q) là đường thẳng qua M và song song a ( hoặc b ). Bước 3: Tiếp tục tìm giao tuyến của các mặt khác của hình chóp với (P) bằng các cách đã biết. Bước 4: Dựng thiết diện và kết luận. Ví dụ 3: Cho hình chóp S.ABCD, ABCD là hình thang ( AD song song BC ), M là điểm bất kì thuộc AB và ( ) α là mặt phẳng qua M và song song với AD và SB. Tìm thiết diện của hình chóp với mặt phẳng ( ) α . Giải: 2 P K N A D B S C M K P N S B D A C M Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Ta có: ( ) ( ) M ABCD α ∈ ∩ ( ) α song song với AD nên: ( ) ( ) ABCD Mx AD α ∩ = P Gọi N Mx CD= ∩ ( ) α song song với SB nên: ( ) ( ) SAB MP SB α ∩ = P Tương tự ta có: ( ) ( ) SAD Px AD α ∩ = P Gọi K Px SD = ∩ ( ) ( ) SCD KN α ∩ = Vậy thiết diện là hình thang MNKP. Dạng 4:Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P) đi qua một điểm và song song với một mặt phẳng cho trước. Phương pháp: Bước 1: Tìm điểm chung M của hai mặt phẳng (P) và một mặt phẳng nào đó của hình chóp. Bước 2: Chỉ ra ( ) ( ) P QP . Tìm ( ) ( ) ( ) ( ) ( )a P R b Q R= ∩ = ∩ . Khi đó giao tuyến là đường thẳng qua M song song với a ( hoặc b ). Bước 3: Dựng thiết diện và kết luận. Ví dụ 4: Cho hình chóp S.ABCD, ABCD là hình thang, cạnh đáy AB, CD AB < . ( ) α là mặt phẳng qua M trên cạnh AB và song song với mặt phẳng (SAD). Tìm thiết diện của hình chóp với ( ) α . Giải: Ta có: ( ) ( ) M ABCD α ∈ ∩ , ( ) ( ) M SAB α ∈ ∩ Do ( ) α song song với (SAD) nên: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ABCD MN AD SAB MK SA SCD NP SD SBC KP α α α α ∩ = ∩ = ∩ = ∩ = P P P Vậy thiết diện là hình thang KMNP. 3 I H D B C A S Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Dạng 5:Thiết diện qua một điểm và vuông góc với một đường thẳng cho trước Giả sử cần xác định thiết diện của một hình chóp cắt bởi mặt phẳng (P) đi qua một điểm M và vuông góc với d cho trước. Phương pháp chung: Bước 1: Tìm hai đường thẳng a và b cắt nhau cùng vuông góc với d ( trong đó ít nhất một đường thẳng đi qua điểm M). Bước 2: Khi đó (P) P ( a ,b). Bước 3: Tìm giao tuyến của (P) với hình chóp bằng các cách đã biết. Bước 4: Dựng thiết diện và kết luận. Chú ý: Nếu đã có sẵn 2 đường thẳng cắt nhau hoặc chéo nhau mà cùng vuông góc với d thì ta chọn (P) song song với a (hay chứa a ) và b song song với (P) (hay chứa b). Rồi thực hiện các bước còn lại. Ví dụ 5 : Cho hình chóp S.ABCD, ABCD là hình chữ nhật, SA vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Gọi ( ) α là mặt phẳng qua A và vuông góc với SB. Xác định thiết diện khi ( ) α cắt hình chóp (S.ABCD). Giải: Ta có: ( ) AD AB AD SAB AD SA AD SB ⊥  ⇒ ⊥  ⊥  ⇒ ⊥ Từ A kẽ đường thẳng vuông góc với SB tại H. Do đó ( ) ( ) HAD α ≡ Khi đó: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) SAB AH SAD AD ABCD AD α α α ∩ = ∩ = ∩ = Do ( ) AD BC α ⊃ P Nên ( ) ( ) SBC Hx BC α ∩ = P Gọi I Hx SC = ∩ Khi đó ( ) ( ) SBC HI α ∩ = Vậy thiết diện cần tìm là hình thang AHID. Dạng 6: Thết diện chứa một đường thẳng a và vuông góc với một mặt phẳng . Bước 1: Chọn 1 điểm A nằm trên đường thẳng a sao cho qua A có thể dựng được đường thẳng b vuông góc với mp ( ) α một cách dễ nhất. Bước 2: Khi đó, mp ( a ,b) chính là mp ( ) α cần dựng Bước 3: Tìm giao tuyến của ( ) α với hình chóp bằng các cách đã biết. Bước 4: Dựng thiết diện và kết luận. 4 N J I C A D B S K P I N M B C A1 C1 B1 A Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Ví dụ 6: Cho hình chóp S.ABCD, ABCD là hình chữ nhật, SA vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Gọi I, J lần lượt là trung điểm của AB, CD. Gọi (P) là mặt phẳng qua Ị và vuông góc với mặt (SBC). Tìm thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (P). Giải: Ta có ( ) IJ AB IJ SAB IJ SB IJ SA ⊥  ⇒ ⊥ ⇒ ⊥  ⊥  Từ I kẻ đường thẳng vuông góc với SB tại K. Do đó ( ) ( ) P KIJ≡ Ta có ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) P SAB KI P ABCD IJ P IJ BC P SBC KN BC P SCD NI ∩ = ∩ = ⊃ ⇒ ∩ = ∩ = P P Vậy giao tuyến là hình thang KNIJ. Chú ý: Việc tìm thiết diên của mặt phẳng ( ) α với hình lăng trụ được tiến hành tương tự như đối với hình chóp. Nhưng chú ý rằng hình lăng trụ có 2 mặt đáy song song nhau, nếu ( ) α cắt 1 mặt đáy nào thì cuãng cắt mặt đáy còn lại theo giao tuyến song song vơi giao tuyến vừa tìm được. Việc tìm thiết diện của hình lập phương được tiến hành giống như đói với hình lăng trụ. Ví dụ 7: Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A 1 B 1 C 1 , các điểm M, N lần lượt là trung điểm của BC và CC 1 . Xác định thiết diện của hình lăng trụ với mặt phẳng (A 1 MN). Giải: ( ) ( ) 1 1 1 A MN BCB C MN∩ = Kéo dài AC và A 1 N cắt nhau tại I. Khi đó: ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 1 1 1 A MN ABC MP A MN ABB A PA ∩ = ∩ = Vậy thiết diện là tứ giác PMNA 1 . 5 Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Những khó khăn cơ bản khi giải toán thiết diện và biện pháp khắc phục.  Tìm thiết diện của một hình nào đó cắt bởi mặt phẳng nào đó chẳng hạn tìm thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng P: là ta tìm các giao tuyến của mặt phẳng (P) với các mặt của hình chóp. Các “đoạn giao tuyến” liên tiếp tạo ra khi cắt các mặt của hình chóp bởi mặt phẳng (P) hình thành một đa giác phẳng, ta gọi hình đa giác đó là thiết diện tạo bởi mặt phẳng (P) với hình chóp. Như vậy, thực chất bài toán tìm thiết diện chính là bài toán tìm các giao điểm của mặt phẳng (P) với các cạnh của hình chóp và tìm các đoạn giao tuyến của mặt phẳng (P) với các mặt của hình chóp. Từ đó ta có thể thấy những khó khăn trong khi giải bài toán về thiết diện phần lớn bắt nguồn từ những khó trong việc tìm “giao điểm”(của mặt phẳng và các cạnh của hình chóp được cắt bởi mặt phẳng) cũng như xác định các “đoạn giao tuyến”(của mặt phẳng và các mặt của hình được cắt bởi mặt phẳng)  Ta sẽ lần lượt chỉ ra những khó khăn đó, nhưng một khó khăn đầu tiên mà ta có thể bắt gặp trong giải toán thiết diện là làm sao có một hình vẽ thuận lợi cho việc giải toán, vì hình học không gian (HHKG) đòi hỏi sự tư duy trừu tượng cao mà thiết diện là một vấn đề tương đối phức tạp của HHKG, do vậy một hình vẽ thích hợp sẽ tăng khả năng tư duy của chúng ta. 1. Những khó khăn trong việc vẽ hình không gian và việc tìm lời giải dựa nhiều vào trực giác, thiếu cơ sở từ các định lý hay hệ quả dẫn lời giải sai: Hình vẽ chưa thể hiện hết giả thiết bài toán, hình vẽ sai gây nên sự bế tắc trong việc tìm lời giải, hay trực giác không chính xác dẫn tới bài giải sai. Một số học sinh chịu ảnh hưởng quá nặng của hình học phẳng do vậy khi vẽ hình trong HHKG lại tuân thủ một cách máy móc về độ dài, diện tích, góc…điều này sẽ làm cho các em bị bế tắt khi giải toán HHKG. Ví dụ 0: khi vẽ một hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là một hình vuông thì các em mặc nhiên vẽ hình chóp có đáy ABCD là hình vuông và có đỉnh là S. Rõ ràng hình vẽ thỏa yêu cầu bài toán nhưng việc vẽ hình như vậy sẽ gặp nhiều khó khăn trong khi giải bài toán. - Thứ nhất: hình vẽ có nhiều đường khuất mà ta có thể hạn chế được. Điều này gây nhiều khó khăn khi giải những bài toán phức tạp. - Thứ hai: cạnh AD là nét khuất nhưng chưa được thể hiện trên hình vẽ. - Thứ ba: giao diện mặt bên ( ) SAD quá nhỏ, điều này gây nhiều khó khăn trong việc giải những bài toán mà ta cần kẻ thêm những đường thẳng nằm trong mặt phẳng đó. - Thứ tư: đa giác đáy là hình vuông thì được học sinh thể hiện hoàn là một hình vuông như bên hình học phẳng. Nếu đề bài yêu cầu thêm là mặt phẳng ( ) SAD vuông góc với mặt phẳng đáy thì học sinh khó mà vẽ được hình đúng như ý mình. Ngoài ra, việc thể hiện những hình vẽ như vậy còn làm cho học sinh mất nhiều thời gian cho việc vẽ hình. 6 A D C B S N M A' B' C' B D A C D' P N M B' A'D' A C B D C' Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Ví dụ 1: Cho hình lập phương .ABCD A B C D ′ ′ ′ ′ . Dựng thiết diện của hình lập phương với một mặt phẳng di qua trung điểm M của cạnh 'DD , trung điểm N của cạnh ' 'D C và đỉnh A . Học sinh giải bài toán như sau: Do hai mặt bên ( ) BB A A ′ ′ và ( ) CC D D ′ ′ song song với nhau nên giao tuyến của hai mặt này với mặt phẳng ( ) AMN cũng phải song song với nhau. Do đó ( ) ( ) ' ' ',AMN AA B B AB AB MN ′ ∩ = P ( ) ( ) ' 'AMN AA D D AM∩ = ( ) ( ) ' ' ' ' 'AMN A B C D B N∩ = Vậy thiết diện cần tìm chính là hình AMNB ′ Phân tích sai lầm: Học sinh đã biết được giao tuyến của mặt phẳng ( ) AMN và mặt phẳng ( ) BB A A ′ ′ là đường thẳng đi qua A và song song với MN. Trực giác cho thấy giao tuyến đó là đường thẳng AB ′ . Điều này chưa đúng vì chưa có cơ sở chứng minh AB MN ′ P . Giải Ta có: ( ) ( ) ' 'AMN AA D D AM∩ = Trong mặt phẳng ( ) ' 'AA D D dựng AM cắt ' 'A D tại P. ( ) ( ) ' ' ' 'AMN A B C D PN∩ = Trong mặt phẳng ( ) ' ' ' 'A B C D ta nhận thấy , , 'P M B thẳng hàng. thật vậy, Ta có: 1 1 2 2 MD PD AA PA ′ ′ = ⇒ = ′ Ta lại có 1 2 D N A B ′ = ′ ′ từ đó suy ra PN đi qua B ′ và 1 2 NB PB ′ = ′ . ( ) ( ) AMN CC D D MN ′ ′ ∩ = ( ) ( ) AMN AA B B AB ′ ′ ′ ∩ = Vậy thiết diện cần tìm chính là hình AMNB ′ . Đối với bài toán tìm thiết diện thì hình vẽ là rất quan trọng. @ Nguyên nhân: Vẽ hình không thể hiện hết giả thiết hoặc vẽ hình sai. Do bước đầu tiếp xúc với hình học không gian đòi hỏi trừu tượng và tư duy cao, không thường xuyên luyện tập vẽ hình. 7 N B D C A S M B S A C D Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Không nắm vững được những khái niêm do dó không thể hiện hết giả thiết dẫn đến không đủ dữ kiện để giải quyết bài toán. Các khái niệm HS không nắm vững hoặc hiểu nhầm, ví dụ: “ tứ diện đều”, “ hình chóp có đáy là tam giác đều”, “ hình chóp đều”, “hình lăng trụ đều”(hình lăng trụ đứng và có đáy là đa giác đều, các mặt bên là hình chữ nhật…) @ Biện pháp khắc phục: giúp học sinh nắm vững những quy tắc vẽ hình trong không gian, rèn luyện cho học sinh kỹ năng vẽ hình trong không gian như: hình chóp( hinh chóp tứ giác đều, hình chóp có đáy là hình vuông,…), hình lăng trụ, hình hộp. Giúp học sinh nắm vững khái niệm về các hình trong không gian để có cách vẽ hình chính xác…. Các quy tắc cơ bản khi vẽ hình trong không gian: - Dùng nét ( ___ ) để biểu diễn cho những đường nhìn thấy. - Dùng nét (---) để biểu diễn những đường khuất. - Hai đường thẳng song song ( cắt nhau ) được biểu diễn thành hai đường thẳng song song ( cắt nhau ). - Hình biểu diễn của hình thang là hình thang. - Hình biểu diễn của hình thoi, hình chữ nhật, hình bình hành, hình vuông là hình bình hành. - Một tam giác ABC có thể xem là hình biểu diễn của một tam giác bất kì…. Chú ý: vẽ hình không gian đúng quy tắc là chưa đủ mà còn phải đảm bảo thật có lợi cho việc quan sát trực giác, điều này giúp ta dễ tìm ra lời giải cho bài toán. Khả năng tư duy trừu tượng kém tạo ra những khó khăn về trực giác. Khi giải một số bài tập HS thường mắc phải các sai lầm do quan sát trực quan tạo ra. 2. Khó khăn trong việc tìm ra một lời giải từ giả thiết. Học sinh thường rơi vào bế tắc không biết bắt đầu từ đâu cho một bài toán tìm thiết diện. Ví dụ 2: Cho hình chóp .S ABCD có đáy ABCD là hình vuông, ( ) SA ABCD⊥ . Gọi ( ) α là mặt phẳng qua A và vuông góc với SB. Hãy xác định thiết diện của hình chóp với mặt phẳng ( ) α . Trong bài toán này học sinh thường rơi vào bế tắc, không biết bắt đầu lời giải từ đâu, do không thấy được hình biểu diễn của mặt phẳng ( ) α Nguyên nhân: Do học sinh chưa nắm được phương pháp chung để giải các dạng bài tập tìm thiết diện. giải Trong mặt phẳng ( ) SAB dựng AM SB⊥ Ta có: AD SA AD AB ⊥ ⊥ do đó ( ) AD SAB⊥ suy ra AD SB⊥ (1) mặt khác AM SB ⊥ (2) 8 Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm từ (1) và (2) suy ra ( ) ADM SB⊥ vậy ( ) ( ) ADM α ≡ ta có: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) AD BC SBC Mt SBC AD BC M SBC α α α ⊂  ⊂  ⇒ = ∩    ∈ ∩  P ,Mt BC Mt ADP P Mt cắt SC tại N. ( ) ( ) ( ) ( ) SAB AM SDC DN α α ∩ = ∩ = Vậy thiết diện cần tìm là tứ giác DAMN. @ Biện pháp khắc phục: - Hình thành cho học sinh phương pháp chung nhất để giải bài toán tìm thiết diện: Tìm giao tuyến giữa mặt phẳng với các mặt của hình chóp hay hình lăng trụ…Từ đó suy ra các đoạn giao tuyến. Nối các đoạn giao tuyến ta được đa giác phẳng, đó chính là thiết diện cần tìm. Phân loại các dạng bài tập tìm thiết diện, giúp học sinh biết được cách giải với từng dạng bài toán đề cho (phần này được trình bài ở mục 1). - Như đã nói ở trên nguồn gốc của những khó khăn trong giải toán thiết diện được xuất phát phần lớn ở những khó khăn về tìm “giao điểm” cũng như xác định “đoạn giao tuyến”. Mà việc xác định “đoạn giao tuyến” hoặc là ta đã có hoặc nếu không có sẳn thì xác định đoạn giao tuyến bằng cách tìm các giao điểm là phổ biến (tuy nhiên còn có phương pháp khác sẽ nêu ra sau) - Như vậy quy cho cùng vấn đề tìm “giao điểm” là cốt lõi trong bài toán thiết diện. Vậy làm sao để tìm được “giao điểm” chẳng hạn là giao điểm của hình chóp cắt bởi mặt phẳng nào đó. Khó khăn bắt đầu từ đây mà nguyên nhân chủ yếu là các em học sinh không nắm vững phương pháp dẫn đến sai lầm. Có thể nêu ra hai phương pháp tìm giao điểm của một đường thẳng và một đường thẳng: Cách 1: Để tìm giao điểm của đường thẳng a và mặt phẳng (P) ta đi tìm giao điểm của đường thẳng a và một đường thẳng b nằm trong mặt phăng (P). ( ) ( ) b P a P I a b I ⊂  ⇒ ∩ =  ∩ =   Cách 2: Để tìm giao điểm của đường thẳng a và mặt phẳng (P) ta chọn mặt phẳng phụ (Q) chứa a, sau đó xác định giao tuyến b của hai mặt phẳng (P) và (Q). Khi đó giao điểm cần tìm là giao điềm của hai đường thẳng a và b. 9 Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm ( ) ( ) ( ) ( ) a Q P Q b a P I a b I ⊂  ∩ = ⇒ ∩ =   ∩ =  Chú ý: ở cách 2 khi tìm giao điểm I ta cần xác định giao tuyến của hai mặt phẳng (P) và (Q). Việc xác định giao tuyến của hai mặt phẳng thường là ta tìm hai điểm chung của hai mặt phẳng đó. Nhưng đôi khi việc xác định như vậy lại gặp những khó khăn và từ đó dẫn đến những khó khăn cho bài toán tìm thiết diện. Ta có một cách khác tìm giao tuyến của hai mặt phẳng: Ta tìm một điểm chung của hai mặt phẳng. Nếu hai mặt phẳng đó lần lượt chứa hai đường thẳng song song nhau. Giao tuyến là đường thẳng qua điểm chung và song song với hai đường thẳng đó. Một ví dụ minh họa: Ví dụ 2.1: Cho hình chóp S.ABCD. Gọi M là điểm nằm trong tam giác SCD. Xác định thiết diện của hình chóp khi cắt bởi mp(ABM). : K J I O P B C A D S M Giải: Đầu tiên ta tìm giao điểm I của AM và (SBD) Gọi P SM DC= ∩ Khi đó trên mp(ABCD), gọi O AP BD = ∩ Ta có ( ) ( ) SO SAP SBD= ∩ Gọi I AM SO= ∩ Mà ( )AM SAP⊂ 10 [...]... Tìm thiết diện tạo bởi ( A ' MN ) b) Tìm tỉ số thể tích V1 hai phần của hình lập phương bị chia bởi thiết diện nói trên V2 Bài 5: Cho hình lập phương ABCD A ' B ' C ' D ' cạnh a M là điểm di động trên AB a) Tìm thiết diện tạo bởi ( A ' MC ) Thiết diện là hình gì 23 Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm b) Xác định vị trí của M để thiết diện là hình chữ nhật Có vị trí nào của M để thiết diện là hình. .. Cạnh SC = a và vuông góc với (ABC) a) Tìm thiết diện qua M ∈ SA và vuông góc SA b) Đặt AM = x Tính diện tích thiết diện c) Vẽ đường biểu diễn diện tích Tìm vị trí của M để thiết diện đạt diện tích lớn nhất Dạng 6: Thiết diện của hình chóp và mặt phẳng (P) chứa một đường thẳng a vuông góc với mặt phẳng (Q) 22 Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Bai 1: Cho hình vuông ABCD cạnh A Trên đường thẳng vuông... LM Vậy thiết diện cần tìm là ngũ giác MKNQL CÁC BÀI TOÁN VỀ THIẾT DIỆN Dạng 1 :Thiết diện của hình chóp và mặt phẳng (P) qua 3 điểm không thẳng hàng Bài 1 : Cho hình chóp đỉnh S có đáy là hình thang ABCD với AB là đáy lớn Gọi M,N theo thứ tự là trung điểm của các cạnh SB và SC Tìm thiết diện của hình chóp S.ABCD cắt bởi mặt phẳng (AMN) 20 Q C Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Bài 2 : Cho hình chóp... DD ' Hãy xác định các thiết diện của hình lập phương cắt bởi các mặt phẳng (EFB), ( EFC ') và (AFK) với K là trung điểm của cạnh B ' C ' Bài 3: Cho hình lập phương ABCD A ' B ' C ' D ' Gọi O là tâm của hình lập phương a) Tìm thiết diện qua O và vuông góc với đường chéo A ' C b) Chứng minh rằng thiết diện chia hình lập phương thành hai phần tương đương Bài 4: Cho hình lập phương ABCD A ' B ' C '... HỌC SINH TRONG QUÁ TRÌNH GIẢI CÁC BÀI TOÁN THIẾT DIỆN a) Rèn luyện cho học sinh kỹ năng vẽ hình đúng và chính xác, giúp cho các em năng cao khả năng tư duy tưởng tượng trong hình học không gian chẳng hạn như các ví dụ sau: S S - Nếu đáy là tứ giác lồi tùy ý, ta vẽ hình thường dùng là: S B D A A - Nếu đáy là hình bình hành, hình chữ nhật, hình thoi, hình vuông: C B A D D C 14 B C Phương Pháp Giảng Dạy. .. trường hợp này ta được thiết diện là hình thang vuông MNQP ( vuông tại M và N) d) Rèn luyện cho học sinh kỹ năng tìm các đoạn giao tuyến thông qua việc dựng thêm các chi tiết ( điểm, đoạn thẳng, mặt phẳng ) trong hình vẽ 19 Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Ví dụ 6: Cho hình chóp SABCD đáy là hình bình hành tâm O Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của SB, SD và OC Tìm thiết diện của hình chóp với mặt... SA MN = ( α ) ∩ ( SBC ) 12 C Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Vậy thiết diện cần tìm là tứ giác MNPQ @ Nguyên nhân: - Hình học không gian khá trừu tượng nên việc nắm kỹ các định lý rất khó khăn, và trực giác không mang lại kết quả như hình học phẳng mà đôi khi còn đánh lừa người giải toán khi họ thể hiện sai trên hình vẽ - HS còn dựa nhiều vào những kiến thưc ở hình học phẳng, thản nhiên áp dụng... Dạng 4: Thiết diện của hình chóp và mặt phẳng (P) song song với một mặt phẳng cho trước: 21 Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Bài 1: Cho hình chóp S.ABCD với đáy là hình thang ABCD có AD song song với BC, AD =2BC Gọi E là trung điểm AD và O là giao điểm của AC và BE I là một điểm di động trên cạnh AC khác với A và C Qua I, ta vẽ mặt phẳng (P) song song với (SBE) Tìm thiết diện tạo bởi (P) và hình chóp... a.Gọi M, N, P là trung điểm AB, AD và SC a) Dựng thiết diện tạo bởi mặt phẳng (MNP) b) Tìm diện tích thết diện c) Chứng minh rằng thiết diện chia hình chóp thành hai phần tương đương ( tức là hai phần có thể tích bằng nhau) Dạng 2 : Thiết diện của hình chóp và mặt phẳng (P) qua đường thẳng a và song song với đường thẳng b ( a và b chéo nhau) Bài 1 : Cho tứ diện ABCD Trên các cạnh AB, CD cho lần lượt các... đi qua O, song song với AB và SC Thiết diện đó là hình gì? Bài 2: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành Xác định thiết diện của hình chóp khi cắt bởi mặt phẳng đi qua trung điểm M của cạnh AB song song với BD và SA Bài 3: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành ABCD O là giao điểm của AC và BD, M là trung điểm của SA Tìm thiết diện của mặt phẳng (P) vói hình chóp S.ABCD nếu (P) qua M và . Vậy thiết diện là tứ giác PMNA 1 . 5 Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Những khó khăn cơ bản khi giải toán thiết diện và biện pháp khắc phục.  Tìm thiết. A C B D C' Phương Pháp Giảng Dạy Hình Học Nhóm Ví dụ 1: Cho hình lập phương .ABCD A B C D ′ ′ ′ ′ . Dựng thiết diện của hình lập phương với một mặt