SKKN xây dựng hệ thống bài tập “đường tròn” theo định hướng phát triển năng lực học sinh lớp 10 THPT

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Điểm sáng kiến NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận 2.2 Thực trạng vấn đề 2.3 Giải vấn đề 2.3.1 Câu hỏi mức độ nhận biết 2.3.2 Câu hỏi mức độ thông hiểu 2.3.3 Câu hỏi mức độ vận dụng 2.3.4 Câu hỏi mức độ vận dụng cao 2.4 Hiệu sáng kiến KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận 3.2 Kiến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 1 1 1 2 3 10 12 17 18 18 18 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Trong chương trình Giáo dục phổ thơng (2006) đề mục tiêu mơn Tốn cấp trung học phổ thông (THPT) là: “ Giúp học sinh giải toán vận dụng kiến thức toán học đời sống” Trong phần chuẩn kiến thức kỹ xác định kỹ học sinh (HS) cấp THPT mơn tốn là: “Có khả suy luận loogic khả tự học, có trí tưởng tượng khơng gian Vận dụng kiến thức tốn học vào thực tiễn môn học” Tuy nhiên mục tiêu đề nhiều sách giáo khoa (SGK) phương pháp dạy học (PPDH) mơn tốn trường phổ thông Qua nghiên cứu thực tế dạy học cho thấy việc rèn luyện phương pháp học tập cho HS không biện pháp nâng cao hiệu dạy học mà mục tiêu dạy học Hiện nay, số HS học chăm học chưa tốt, mơn tự nhiên như: tốn, lí, hóa,… em thường học biết đấy, học phần sau quên phần trước liên kết kiến thức với nhau, vận dụng kiến thức học trước vào phần sau Phần lớn số HS đọc sách nghe giảng lớp cách tự ghi chép để lưu thơng tin, lưu kiến thức trọng tâm vào trí nhớ Do “Dạy học theo định hướng phát triển lực” HS học phương pháp học , tăng tính độc lập, chủ động, sáng tạo phát triển tư Cách học phát triển lực riêng học sinh không trí tuệ, hệ thống hóa kiến thức (huy động điều học trước để chọn lọc ý để ghi) mà vận dụng kiến thức học qua sách vào sống Trong năm học nay, hình thức Dạy học theo định hướng phát triển lực tập huấn đến toàn giáo viên Phương phap có ưu điểm phát huy tối đa tính sáng tạo HS, phát triển khiếu Tất điều làm học sinh giảm áp lực học tập Với lí nêu trên, chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống tập “Đường tròn” theo định hướng phát triển lực học sinh lớp 10 THPT” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Rèn luyện cho học sinh kĩ giải toán vận dụng toán vào đời sống - Rèn luyện cho em đức tính cần cù, chịu khó tìm tịi, sáng tạo đồng thời hình thành cho em thói quen tự học, tự nghiên cứu - Giúp em thấy mối liên hệ mảng kiến thức toán học 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Học sinh lớp 10 Trường THPT Nguyễn Hoàng - Giáo viên giảng dạy mơn Tốn cấp THPT 1.4 Phương pháp nghiên cứu Trước hết nghiên cứu tài liệu liên quan đến đề tài, sử dụng số toán mà học sinh dễ dàng giải Sau tùy theo lực học sinh mức độ dạng đưa tập phát triển dần Cuối triển khai dạy lớp trao đổi với đồng nghiệp trường THPT Nguyễn Hoàng 1.5 Điểm đề tài Đây đề tài nội dung "Đường trịn", nên tơi xin phép để lần sau phát triển thêm tơi có điểm để đề tài bao quát hơn, không dừng lại đối tượng họ sinh lớp 10 mà học sinh lớp 11, 12 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận đề tài 2.1.1 Khái niệm lực Theo nhà tâm lí học người Nga thì: “Năng lực hiểu là: phức hợp đặc điểm tâm lí cá nhân người đáp ứng yêu cầu hoạt động điều kiện để thực thành cơng hoạt động đó” Như nói đến lực nói đến tiềm ẩn bên cá nhân, thứ phi vật chất Song thể qua hành động đánh giá thơng qua kết hoạt động Thơng thường người gọi có lực người nắm vững tri thức, kỹ năng, kỹ xảo loại hoạt động đạt kết cao hon, tốt hốn so với trình độ trung bình người khác tiến hành hoạt động điều kiện tương đương 2.1.2 Năng lực Toán học Năng lực Toán học đánh giá hai phương diện: Năng lực nghiên cứu toán học lực học tập toán học Như vậy, lực toán học đặc điểm tâm lí cá nhân đáp ứng yêu của hoạt động toán tạo điều kiện lĩnh hội kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo lĩnh vực toán học tương đối nhanh, dễ dàng, sâu sắc điều kiện ngang Cấu trúc lực toán học: - Về mặt thu nhập thông tin - Chế biến thông tin - Lưu trữ thơng tin - Thành phần tổng hợp chung Các mức độ lực: Nhận biết - Thông hiểu - Vận dụng - Vận dụng cao 2.2 Thực trạng đề tài 2.2.1 Thuận lợi - Bản thân tơi ln cố gắng tìm tịi, sáng tạo, tự học tự nghiên cứu - Có số học sinh chăm ngoan chăm học có tố chất, tư duy, nhiệt tình mong muốn tìm hiểu khám phá vấn đề tốn học 2.2.2 Khó khăn Đặc thù mơn Tốn trừu tượng nên học sinh có phần e ngại học mơn tốn, đặc biệt mơn hình chưa nói đến việc tìm tịi sáng tạo, tự nghiên cứu toán 2.2.3 Thực trạng đề tài - Trong giảng dạy đơn truyền thụ kiến thức mà quên hoạt động tìm tịi , sáng tạo, nghiên cứu thân người giáo viên bị mai kiến thức học sinh bị hạn chế khả suy luận, tư sáng tạo - Một số học sinh mang khuynh hướng học đối phó để thi nên khơng hiểu sâu, hiểu rộng vấn đề tốn học 2.3 Giải vấn đề Bảng mơ tả mức yêu cầu cần đạt cho loại tập đề tài Nội dung Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao Trong Viết phương Phương Nhận biết phương trình trình đường Sử dụng cho, biết trịn ngoại tốn hình trình phương phương tiếp, nội tiếp, học đường trịn trình đường trình bàng tiếp lớp để giải trịn phương trình tam giác cho tập đường tròn trước Viết Viết Biết phương Viết phương trình Phương đường thẳng phương trình tiếp tuyến biết trình tiếp tuyến trình tiếp có tiếp tiếp tuyến phương chung, tuyến tuyến đường trịn tiếp tuyến, tốn tổng hợp đường tròn đường tròn điểm biết qua liên quan đến không? điểm tiếp tuyến Viết Các tốn phương trình vị trí Xét vị đường trịn có Sử dụng Biện luận số tương đối trí tương đối yếu tố vị trí tốn hình nghiệm hệ đường đường tương đối học phương trình, thẳng với thẳng với đường thẳng lớp 9để giải tìm điều kiện đường tròn, đường tròn, với đường tập để hệ có hai đường trịn nghiệm,… trịn, đường đường tròn tròn 2.3.1 Câu hỏi mức độ nhận biết 2.3.1.1 Phương trình đường trịn: Bài Xác định tâm bán kính đường trịn sau: a (x + 3)2 + (y – 2)2 = Tâm I(-3; 2), bán kính R = Tâm I(7; 0), bán kính R b (x - 7)2 + y2 = c x2 + y2 -4x – 2y – = Tâm I(2; 1), bán kính R = 2 Bài Trong phương trình sau, phương trình đường tròn I x2 + y2 +2x - 4y + = II x2 + y2 - 2x -2y - = III x2 + y2 - 6x + 4y + = A I II B I III C Tất D II III Hướng dẫn: I A2 + B2 = + = < C = I đường tròn II A2 + B2 = + = > C = -3 II phương trình đường trịn tâm I(1; 1), R = III A2 + B2 = + = 13 > C = III phương trình đường trịn tâm I (3; -2), R = 10 (Chọn D) Bài Tìm điều kiện để phương trình sau phương trình đường trịn: x2 + y2 - 2mx - 4(m - 2)y + - m = A < m m2 + 4(m - 2)2 - + m > m D m m2 - 3m + > m m (Chọn C) m 2.3.1.2 Phương trình tiếp tuyến đường trịn Bài Phương trình tiếp tuyến với đường tròn: x2 + y2 + 4x+4y – 17 = điểm M(2; 1) là: A 4x + 3y - 11 = B 3x + 4y + 11 = C 5x - 2y + = D 8x + 6y - 11 = Hướng dẫn x2 + y2 + 4x – 17 = (x + 2)2 + (y + 2)2 = 25 (C) Tâm I (-2; -2), IM (4; 3) Tiếp tuyến với (C) M nhận IM làm véc tơ pháp tuyến phương trình là: 4(x - 2) + 3(y - 1) = 4x + 3y - 11 = (Chọn A) Nhận xét: Ta viết theo cách phân đơi tọa độ sau Ta viết phương trình thành: x.x + y.y + 2( x+x ) + 2( y+y ) - 17 = Sau thay x = ,y = được: 2x+y+2(x+2)+2(y+1)-17=0 4x+3y-11=0 Chú ý: Ln sử dụng tính chất bán kính tiếp điểm vng góc với đường tiếp tuyến để lấy véc tơ pháp tuyến IM 2.3.1.3 Các tốn vị trí tương đối, tương giao Bài Cho đường trịn (C) có phương trình x2 + y2 - 4x - 4y + = Tìm mệnh đề sai: A (C) có tâm (2; 2) bán kính R = B (C) nằm góc phần tư thứ C (C) không tiếp xúc với trục toạ độ D (C) cắt đường phân giác góc phần tư thứ III điểm Hướng dẫn (C ) (x - 2)2 + (y - 2)2 = nên tâm I(2; 2), R = (C) nằm góc phần tư thứ (C) không tiếp xúc với trục toạ độ : y x 0d I , 2 42 (Chọn D) 2 Bài Trong phương trình sau đây, phương trình biểu diễn đường trịn qua M (4; 2) tiếp xúc với trục toạ độ: A x2 + y2 - 2x - 2y + = B x2 + y2 - 4x - 4y + = C x2 + y2 - 8x - 8y + = D x2 + y2 - 4x - 4y + = Nhận xét:Đường trịn tiếp xúc với trục toạ độ nên có tâm thuộc đường thẳng y = x y = –x Hướng dẫn: Điểm M Ỵ góc phần tư thứ nên loại trường hợp y = -x I (a; a), R = a: (x - a)2 + (y - a)2 = a2 (C) (C) qua M(4; 2) (4 - a)2 + (2 - a)2 = a2 a1 = 10 , a2 = x2 y2 x y (C): (Chọn D) x2 y2 20 x 20 y 100 Bài Cho (C): x2 + y2 + 6x + 4y + = 0, : x - y + = Tìm mệnh đề sai: A (C) có tâm I (-3; -2), R = B cắt (C) điểm C (C) tiếp xúc với trục toạ độ 7 ; 7 giao điểm (C) D M 2 Hướng dẫn (C) (x + 3)2 + (y + 2)2 = 4.Tâm I (-3; -2), R = Þ (C) tiếp xúc với Oy x y Hệ có hai nghiệm x2 y x y 7; 2 , 7 ; 73 (Chọn D) Nhận xét: Ta tính khoảng cách từ tâm đến đường thẳng để suy chúng cắt hai điểm khoảng cách nhỏ bán kính Bài Cho (C1): (x + 4)2 + (y + 1)2 = 25, (C2): x2 + y2 - 6x + 4y - 23 = Tìm mệnh đề A (C1) (C2) = B (C1) tiếp xúc với (C2) C (C1) tiếp xúc với (C2) D : 7x + 24y + 177 = tiếp tuyến chung (C1), (C2) Hướng dẫn (C1) có I1(- 4; -1) R1 = 5, (C2) (x - 3)2 + (y + 2)2 = 36 có tâm I2 (3; -2), R2 = 491 505 , R2 - R1 < d < R1 + R2 (C1) cắt (C2) điểm d(I1, I2) = 28 24 177 125 d(I1; 1) = R , d(I2; ) = 21 48 177 =6=R2 49 576 25 25 (Chọn D ) Bài Viết phương trình đường trịn có tâm I(1; -2) tiếp xúc với đường thẳng : x + y – = Hướng dẫn Bán kính đường trịn R d I , Do đường trịn cần tìm có phương trình: x y 22 Nhận xét: Điều kiện cần đủ để đường thẳng tiếp xúc đường tròn khoảng cách từ tâm đến đường thẳng bán kính 2.3.2 Câu hỏi mức độ thơng hiểu 2.3.2.1 Phương trình đường trịn Bài Xác định tâm bán kính đường trịn 3x2 + 3y2 + 4x + = Viết lại PT đường tròn x x y 10 I ;0 ,bán kính R = 3 Bài Phương trình đường trịn đường kính AB với A(1; 1), B(7; 5) A x2 + y2 - 6x - 8y + 12 = B x2 + y2 - 4x - 6y + 10 = C x2 + y2 - 8x - 6y + 12 = D x2 + y2 - 2x - 4y + = Hướng dẫn Tâm I xA xB , yA yB = (4; 3), R = IA = (4 1)2 (3 1)2 13 2 Phương trình đường trịn: (x - 4)2 + (y - 3)2 = 13 x2 + y2 - 8x - 6y + 12 = (Chọn C) Bài Viết phương trình đường trịn đường kính AB với A(3; 1) B(2; -2) 52 12 ĐS: x y 2 Bài Phương trình đường trịn qua ba điểm M(6; –2), N(–2; 4) ,P(5; 5) A x2 + y2 - 6x - 8y + 20 = B x2 + y2 - 4x - 2y - 20 = C x2 + y2 - 2x + 6y - 10 = D x2 + y2 - 8x - 4y + = Hướng dẫn Phương trình ( C) có dạng: x2 + y2 + 2Ax + 2By + C = đk A B C Cho (C) qua điểm M, N, P Giải hệ phương trình ta (C) : x2 + y2 - 4x - 2y - 20 = (Chọn B) Chú ý: Lựa chọn phương trình đường trịn dạng x +y + 2ax + 2by +c =0 Bài Viết phương trình đường trịn qua điểm M(1; 2), N(5; 2) , P(1; -3) Cách 1: Sử dụng kiến thức cũ Gọi I( x; y ) R tâm bán kính đường tròn qua điểm M, N, P Từ điều kiện IM = IN = IP ta có hệ: x x 12 12 y 22 y 22 Nghiệm hệ x Vậy PT x x 52 x 12 3,y y y 22 y 32 22 41 Cách 2: x2 y2 ax 2by c Thay tọa độ M, N, P vào phương trình ta có hệ phương trình ẩn tìm a 3,b ,c Vậy phương trình x2 y2 x y Bài Viết phương trình đường trịn có bán kính 5, tâm thuộc Ox qua A(2; 4) Hướng dẫn: Vì tâm I thuộc Ox nên I(h; 0) Ta có IA R h 22 25 h 22 h ,h Do đường trịn cần tìm có phương trình: x y2 25 , x y2 25 Bài Viết phương trình đường trịn qua A(0; 2), B(-1; 1) có tâm đường thẳng d:2x + 3y = Hướng dẫn: Phương trình đường trịn có dạng : (C) : x2 y2 ax 2by c (C) qua A(0; 2): 4b c (C) qua B(-1; 1): a 2b c Tâm I(- a; - b) ỴD : 2a + 3b = Giải hệ ta a = - 3, b = 2, c = - 12 Phương trình đường trịn là: x2 y2 x y 12 Nhận xét: Ta làm sau: Gọi I(a;b) Do I thuộc d nên IA=IB=R, có hệ phương trình 2a + 3b = a + (2 - b) = (a + 1) + (1 - b) Giải hệ tìm kết 2.3.2.2 Phương trình tiếp tuyến đường trịn Bài Viết phương trình tiếp tuyến (PTTT) với đường tròn (x – 3)2 + (y + 1)2 = 25 điểm nằm đường trịn có hồnh độ – Hướng dẫn Đường trịn có tâm I(3 ; -1), bán kính R = Tiếp điểm có x0 = - nên y0 = y0 = -4 Với T(-1 ; 2), tiếp tuyến vuông góc với IT( 4; ) I nên có pt -4(x + 1) + 3(y – 2) = hay - 4x + 3y – 10 = Với T(-1 ; -4), tiếp tuyến vng góc với IT( 4; ) nên có pt 4(x + 1) + 3(y +4) = hay 4x + 3y + 16 = M Bài Viết PTTT với đường tròn x2 + y2 + 4x – 2y – = giao điểm đường tròn với trục Ox Hướng dẫn Đường trịn có tâm I(-2 ; 1) Tiếp điểm có tung độ y0 = nên x0 = x0 = -5 Tiếp tuyến T(1 ; 0) vng góc với IT Tiếp tuyến T(-5 ; 0) vng góc với IT 3; có pt : 3x – y – = 3; có pt : 3x + y +15 = Bài Viết PTTT với đường tròn x2 + y2 = biết tiếp tuyến có hệ số góc Hướng dẫn Đường trịn cho có tâm O(0 ; 0), bán kính Đường thẳng d có hệ số góc nên có pt : x – y + m = d tiếp xúc (C) d( O;d ) R m 2 m Vậy phương trình d x - y + = 0, x – y – = Bài Viết PTTT với đường tròn (C) : x2 + (y – 1)2 = 25 biết tiếp tuyến vng góc với đường thẳng 3x – 4y = Hướng dẫn Đường tròn có tâm I(0 ; 1), R = d vng góc 3x – 4y = nên có pt 4x + 3y + m = d tiếp xúc (C) 4.0 3.1 m d( I ;d ) R m 25 m 22 , m 28 Vậy có hai PTTT 4x + 3y + 22 = 0, 4x + 3y – 28 = Bài Viết PTTT với đường tròn (C) : x2 + (y – 1)2 = 25 biết tiếp tuyến vuông góc với đường thẳng y = ĐS : x , x Chú ý: HS hay dùng điều kiện song song, vng góc theo hệ số góc k, cách giải khơng tổng qt HS gặp khó khăn làm GV nên hướng dẫn HS viết phương trình theo véc tơ pháp tuyến (VTPT) véc tơ phương (VTCP) Bài Viết PTTT với đường tròn (C) : x2 + (y – 1)2 = 25 biết tiếp tuyến vuông góc với đường thẳng y = ĐS : x , x Bài Cho đường tròn đường tròn x2 + y2 – 4x – 2y – = 0, điểm A(-1 ; 2) a Chứng minh điểm A nằm ngồi đường trịn b Kẻ tiếp tuyến AT với đường tròn, T tiếp điểm Tính độ dài AT c Viết PTTT AT kẻ từ A với đường tròn d Gọi T1 ,T tiếp điểm tiếp tuyến qua A, tính đoạn T1 T Hướng dẫn a I 2;1 ,R 4 3,A 1; AI 3;1AI 10 R A nằm ngồi đường trịn b AT AI IT 10 AT c Phương trình d qua A(-1 ; 2) có dạng a(x+1) + b(y – 2) = hay ax + by + a – 2b = d tiếp xúc (C) b2 a b a b a 2b 3a b a 2 b( 8b a ) b 0,a43b +) b = PTTT x = - 4b PTTT 4x – 3y + 10 = +) a d TH TI suy TH = 90 suy T1 T = 190 AT 19 19 Bài Cho hai đường tròn (C) : x2 + y2 = (C’): (x - 2)2 + (y – 3)2 = Viết phương trình tiếp tuyến chung hai đường trịn Hướng dẫn (C) có tâm O, R = (C’) có tâm I(2 ; 3), bán kính R’ = PTTT chung có dạng : ax + by + c = (a2 + b2 0) thỏa mãn điều kiện: d O, c a b2 a 3b c d I, a b2 c( a 3b c ) Từ (2) c a b c 2 a b ( 1) 2 a 3b c 2c ( ) a 3b vào (1) bình phương : 2 12b a 3b 5a 12 ab a 0,a Vậy có PTTT cần tìm : y – = 12x + 5y -13=0 2.3.2.3 Các tốn vị trí tương đối, tương giao Bài Viết phương trình đường trịn có tâm I(2; -1) tiếp xúc ngồi với đường tròn: (x – 5)2 + (y – 3)2 = Đường trịn có tâm K(5;3), bán kính r = Đường trịn (I ; R) cần tìm tiếp xúc với (K) IK = R + r I K Mà IK 22 12 R r Vậy PT đường tròn (I) x 2 y Bài Viết phương trình đường trịn tiếp xúc với hai trục có tâm nằm đường thẳng 2x – y – = Hướng dẫn Gọi I(h ; k) tâm R bán kính đường trịn Ta có (I) tiếp xúc với Ox, Oy nên: d I ,Ox d I ,Oy Mặt khác I h h h 2h k k h k h k Do đó: k R 1,k R PT đường trịn cần tìm là: x 32 y 32 9, x 12 y 12 2.3.3 Câu hỏi mức độ vận dụng : 2.3.3.1 Phương trình đường trịn Bài Viết phương trình đường trịn qua A(5; 3) tiếp xúc đường thẳng d : x + 3y + = điểm T(1; -1) Hướng dẫn Phương trình đường trịn: x2 y2 ax 2by c (C ) qua A(5; 3): 10a + 6b + c = - 34 (C ) qua T(1; -1): 2a – 2b + c = - Tâm I (- a; - b) thuộc đường thẳng vng góc với d: x + 3y + =0 T (1; -1) có PT x y x y 3a b Giải hệ ta được: a = b = - 2, c = - Vậy phương trình đường trịn x2 y2 x y Nhận xét: Một lần ta thấy hiệu tính chất bán kính tiếp điểm vng góc với tiếp tuyến Bài Cho d: x – 7y + 10 = 0, (C): x2 + y2 – 2x + 4y – 20 = A(1 ; -2) Lập phương trình (C1) qua giao điểm d (C) A Hướng dẫn Toạ độ giao điểm nghiệm hệ x y 10 x y 2 x y 20 x y 10 150 y 100 y 1,x 50 y y ,x Vậy có giao điểm B 3;1 ,C 4;2 Phương trình đường trịn qua điểm A,B,C là: 2 12 x y 10 25 hay x y 2 x y Bài Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho đường tròn C : x y 2 CMR điểm M 2;1 nằm (C) Viết phương trình đường thẳng qua M cắt (C) A, B cho M trung điểm AB Hướng dẫn 10 + (C) có tâm I 1; ,R + IM2 R nên điểm M nằm (C) + IAB cân I có M trung điểm AB nên IM AB PT AB : x y 2.3.3.2 Phương trình tiếp tuyến đường tròn Bài Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho điểm I 1; đường thẳng d : x y 21 Lập phương trình đường trịn C có tâm I cho C cắt d theo dây cung AB 29 ? Viết phương trình tiếp tuyến C A B Hướng dẫn AB2 IH Kẻ IH d R IA 21 2.1 IH d I ,d 22 Vậy phương trình C I Hay x y 2x A H B 29 377 R 52 x y 45 y 16 377 16 A, B giao điểm C d nên A 2; ,B 3; 19 IA 1; véc tơ pháp tuyến tiếp tuyến A nên có PT: 1x 19 y hay x 19 y 103 Tương tự có tiếp tuyến B 11x 16 y 15 2.3.3.3 Các toán vị trí tương đối, tương giao Cho đường trịn (x - 3)2 + (y – 1)2 = 25 điểm M(1 ; 1) a CMR M nằm đường trịn b Kẻ dây cung AB qua M vng góc với IM Tính độ dài AB Hướng dẫn a I 3;1 ,M 1;1IM2;0IM R b Cách Phương trình đường thẳng AB qua M nhận IM véc tơ pháp tuyến : x x 21 AB 21 MA2 R2 IM 25421 MA Cách Toạ độ A, B thoả mãn hệ: x x y 25 x y x 21 y 21 11 Vậy A 1;1 21 ,B 1;1 21 21 AB 2.3.4 Câu hỏi mức độ vận dụng cao: 2.3.4.1 Phương trình đường trịn Bài (ĐH B – 2005) Trong mặt phẳng với hệ toạ độ Oxy ,cho hai điểm A 2; ,B 6; Viết phương trình đường trịn C tiếp xúc với trục hồnh điểm A có khoảng cách từ tâm C đến điểm B Hướng dẫn I a;b IA a; b O x IA a; b i 1; a a I 2;b IB 2 b b 25 b b Với b IA PT đường tròn x 2 y 49 Với b IA PT đường tròn x 2 y Bài Trong hệ tọa độ Oxy, cho đường tròn C : x2 y2 x y 23 Viết phương trình đường thẳng qua A ; cắt (C ) B, C cho AB AC Hướng dẫn Gọi H trung điểm BC.(C ) có tâm I 1; ,R AB.AC AI R2 3AC2 27 AC 3,AB AH IH Lập PT đường thẳng qua (7; 3) có n a;b cách I đoạn a x7 d I, 3a 2b by a2 b2 a ,a 12 ,b Vậy phương trình y 3, 12 x y 69 Bài Trong hệ tọa độ Oxy, cho đường tròn C : x2 y2 x y 23 Viết phương trình đường thẳng qua A ; cắt (C ) B, C cho AB AC Hướng dẫn Gọi H trung điểm BC.(C ) có tâm I 1; ,R Có AB.AC I A C H B AI R2 3AC2 27 AC 3,AB AH Lập PT đường thẳng qua (7; 3) có n a;b cách I đoạn ax by d I , 3a 2b a2 b2 a ,a 12 ,b Vậy phương trình y 3, 12 x5 y 69 12 Bài Trong mp Oxy, cho đường tròn (C): x2 + y2 – 6x + = Tìm M thuộc trục tung cho qua M kẻ hai tiếp tuyến (C) mà góc hai tiếp tuyến 600 Hướng dẫn (C) có tâm I(3;0) bán kính R = 2; M Oy M(0;m) Qua M kẻ hai tiếp tuyến MA MB ( A B hai tiếp điểm) ( 1) AMB 60 Vậy AMB 120 (2) (1) AMI = 300 MI (2) AMI = 600 MI Vì MI phân giác AMB IA MI = 2Rm m7 sin 30 IA MI = R m2 sin 60 nghiệm Vậy có hai điểm M1(0; ) M2(0;- ) 2.3.4.2 Phương trình tiếp tuyến đường tròn x2 y2 x y2 Vơ 2m Tìm m để hệ phương trình sau có hai nghiệm x y m C x y x y : x2 y2 m d1 d2 m Để hệ có hai nghiệm (Cm) phải tiếp xúc với d1, d2 R OH d O,d1 d O,d2 2m m Nhận xét: Đây toán khéo léo chuyển tương giao đường thẳng đường trịn 2.3.4.3 Các tốn vị trí tương đối, tương giao Bài 1.(ĐH D–2003) Trong mặt phẳng với hệ toạ độ Oxy , cho đường tròn đường thẳng d : x y Viết phương trình C : x 12 y 22 đường trịn C' C C' đối xứng với đường tròn C qua d Tìm toạ độ giao điểm Hướng dẫn + Đường trịn có tâm I 1; ,R + Đường thẳng + H giao điểm d qua I vng góc với d: x y H 2;1 13 C' : x + I’ đối xứng với I qua H nên I ' 3; y2 + Tọa độ giao điểm H nghiệm hệ phương trình x 32 y2 12 y x 2 2y 4y x y y x y y y y y x x y y ,x x y y ,x Bài (ĐH D–2006 CB) Trong mặt phẳng với hệ toạ độ Oxy , cho đường tròn C : x2 y2 x y đường thẳng d : x y Tìm tọa độ điểm M nằm d cho đường trịn tâm M, có bán kính gấp đơi bán kính đường trịn (C), tiếp xúc ngồi với đường tròn (C) Hướng dẫn + C : x 12 y I 1;1 ,R + M d M m;m + I ,1 tiếp xúc với M IM 3m m 22 m2 m m M 1; m M 2;1 Bài (B–2009 CB) Trong mặt phẳng với hệ toạ độ Oxy , cho đường tròn C : x 2 y2 :x y 0, :x 7y hai đường thẳng Xác định toạ độ tâm K tính bán kính đường tròn C1 tiếp xúc với đường thẳng , biết đường tròn C1 tâm K thuộc đường tròn C Hướng dẫn Gọi K a;b + K Ca 2 b2 (1) + đường tròn C1 tiếp xúc với đường thẳng a b a 7b 250 36 ab 24b Từ (2) ta có 24 a2 Với a 2b thay vào (1) ta có : 4b 8b b2 16 5b 8b , d K, a 7b (2) 25 a b 2 a2 3ab b2 16 d K, b a a 2b a b 14 Với b a2 4a 4a2 thay vào (1) ta có 16 5a 2a nghiệm Vậy K ; 5 4a 16 vô 2 ,R Bài4.Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy cho hai đường tròn: ( C ) : x2 y2 – 2x – y 0, ( C') : x2 y2 4x – qua M(1; 0) Viết phương trình đường thẳng qua M cắt hai đường trịn ( C ),( C') A, B cho: MA= 2MB Hướng dẫn +) Gọi tâm bán kính (C), (C’) I(1; 1) , I’(-2; 0) R 1, R' , đường thẳng d qua M có phương trình (*) a( x 1) b( y ) ax by a 0,( a2 b2 ) +) Gọi H, H’ trung điểm AM, BM Khi ta có: MA 2MB IA2 IH2 I' A2 I' H'2 d( I;d ) 4[ d( I';d ) ] , d( I';d ) d( I;d ) IA IH 35 9a2 a2 b 2 36a2 b2 35 a a2 b Dễ thấy b Kiểm tra điều kiện IA 35 a2 b 2 36b nên chọn b b2 a a IH thay vào (*) ta có hai đường thẳng thoả mãn Một số tập trắc nghiệm: Bài Phương trình sau phương trình đường tròn I.x y2 II x 4x III.2 x y 2 15 y 12 x y 20 y2 x y A Chỉ I B Chỉ II C Chỉ III D Chỉ I III Bài Cho đường tròn (C) : x2 y2 x Hỏi mệnh đề sau Sai A (C) có tâm I(2;0) B (C) có bán kính R=1 C (C) cắt trục Ox hai điểm D (C) cắt trục Oy hai điểm x sin t (t R) phương trình đường trịn có Bài Phương trình y cos A Tâm I(-2 ; 3), bán kính R=4 C Tâm I(-2 ; 3), bán kính R=16 t B Tâm I(2 ; -3), bán kính R=4 D Tâm I(2 ; -3), bán kính R=16 15 Bài Cho hai điểm A(-4;2) B(2;-3) Tập hợp điểm M(x;y) thỏa mãn MA MB2 31 có phương trình A x2 y2 x y B x2 y2 x y C x2 y2 x y 22 D x2 y2 x y 22 Bài5 Có đường tròn qua hai điểm A(1 ; 3), B(-2 ; 5) tiếp xúc với đường thẳng d: 2x -y +4 = Khi A Phương trình đường trịn x2 y2 x y B Phương trình đường trịn x2 y2 x y C Phương trình đường trịn x2 y2 x y D Khơng có đường trịn thỏa mãn tốn Bài Đường tròn (C) tiếp xúc với trục tung điểm A(0 ; -2) qua điểm B(4 ; -2) có phương trình A ( x 2) ( y 2) B ( x 2) ( y 2) C ( x 3) ( y 2) D ( x 3) ( y 2) Bài Tâm đường tròn qua điểm A( 2; ) , B( 2; ), C(- 2; ) thuộc đương thẳng có phương trình A x - y + = 0; B x - y - = 0; C x + y - = 0; D x + y + = Bài Cho đường tròn (C): ( x 2) ( y 2) Phương trình tiếp tuyến (C) qua điểm A(-5 ; 1) A x + y - = x - y - = B x = y = -1 C 2x - y - = 3x +2 y - 2= D 3x -2 y - = x + 3y + = Bài Cho đường tròn (C): x2 y2 x y Phương trình tiếp tuyến (C) song song với đường thẳng d: x + 2y - 15 = A x + 2y = x +2y - 10 = B x - 2y = x + 2y +10 = C x + 2y - = x + 2y - = D x -2y - = x - 2y - = 2 Bài 10 Cho đường tròn (C): x y x y đường thẳng d qua điểm A(-4 ; 2),cắt (C) hai điểm M,N cho A trung điểm MN Phương trình đường thẳng d A x - y + = 0; B 7x - 3y - 34 = 0; C.7x - 3y + 30 = 0; D 7x - y + 35 = Bài 11.Cho đường tròn (C): x2 y2 x y đường thẳng d: x - 2y - = Đường thẳng d song song với đường thẳng d chắn (C) dây cung có độ dài có phương trình A 4x - 3y + = B 4x-3y - = 4x - 3y - 18 = C 4x - 3y - = D 4x + 3y + = Bài 12 Tìm giao điểm hai đường tròn C1 : x2 y2 C2 : x2 y2 x y A ( 2; 2) ( 2; 2) B (0 ; 2) (0; -2) C (1 ; 2) ( 3; 2) D (2 ; 0) (-2; 0) , 16 Bài 13 Một đường trịn có tâm I (3; -2) tiếp xúc với đường thẳng : x - 5y + = Hỏi bán kính đường trịn A B 26 C 14 D 26 13 Bài 14 Với giá trị m đường thẳng : 4x + 3y + m = tiếp xúc với đường tròn C : x2 y2 A m = -3 B m = m = -3 C m = D m = 15 m = - 15 2.4 Hiệu sáng kiến 2.4.1.Kết thực nghiệm Để kiểm nghiệm hiệu đề tài nghiên cứu tiến hành giảng dạy theo nội dung đề tài lớp 10B5 (lớp thực nghiệm) giảng dạy theo giáo án thông thường lớp 10B3 (lớp đối chứng) Trường THPT Nguyễn Hoàng tỉ lệ học sinh tương đối đồng Kết thực nghiệm thông qua điểm số kiểm tra 45 phút (ở phần phụ lục) Kết thu sau: Lớp Sĩ số 10B3 (Lớp đối chứng) 10B5 (Lớp thực nghiệm) 45 45 Điểm TB Điểm (5 đến 6,4) (6,5 đến 7,9) SL % SL % 26 57,8 15 33,3 17,7 28 62,3 Điểm giỏi (từ trở lên) SL % 8,9 20 Nhận xét: Thông qua bảng cho thấy: Lớp thực nghiệm sử dụng dạy học theo nội dung đề tài tỉ lệ đạt khá, giỏi cao so với lớp đối chứng tỉ lệ đạt trung bình giảm so với lớp đối chứng Cụ thể là: - Loại giỏi lớp đối chứng 20% so với lớp thực nghiệm 8,9% - Loại lớp đối chứng 62,3% so với lớp thực nghiệm 33,3% - Loại trung bình lớp đối chứng 57,8% so với lớp thực nghiệm 17,7% 2.4.2 Kết chung Sáng kiến kinh nghiệm giải vấn đề sau: - Giúp học sinh có nhìn tổng qt có hệ thống tập phương trình đường trịn chương trinh lớp 10 THPT, từ có kĩ giải thành thạo toán thuộc chủ đề - Tạo cho học sinh có thói quen tiếp thu kiến thức từ tập nâng cao dần tổng quát ,biết toán đề thi, hình thành cho em khả làm việc độc lập, sáng tạo, phát huy tối đa tính tích cực học sinh theo tinh thần phương pháp Bộ Giáo dục Đào tạo Điều quan trọng tạo cho em niềm tin, hứng thú học tập môn Đề tài thân đồng nghiệp đơn vị áp dụng trình dạy học, đặc biệt trình bồi dưỡng học sinh giỏi ôn tập cho học sinh chuẩn bị thi THPT quốc gia Qua thực tế giảng dạy chuyên đề 17 thấy em học sinh nắm vững phương pháp, biết cách vận dụng vào tốn cụ thể mà cịn hứng thú học tập chuyên đề Khi học lớp qua lần thi thử đại học, số học sinh làm đường tròn cao hẳn năm trước tốt nhiều so với em không học đề tài 18 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Sau thời gian nghiên cứu giúp đỡ đóng góp ý kiến đồng nghiệp đề tài hoàn thành với số ưu nhược điểm sau: 3.1.1 Ưu điểm - Sáng kiến đạt yêu cầu đặt phần đặt vấn đề - Tìm hiểu đưa hệ thống tập tương đối đầy đủ có lời giải chi tiết - Phần lớn tập đưa phù hợp với trình độ nhận thức học sinh lớp 10 THPT Bên cạnh đề tài đưa tập khó dành cho học sinh giỏi - Giúp học sinh có tập tương tự để phát triển tư 3.1.2 Nhược điểm - Hệ thống tập chưa phong phú - Chưa khai thác sâu vấn đề đặt 3.1.3 Hướng phát triển Do thời gian thực đề tài có hạn nên tơi đưa số toán để làm sáng tỏ nội dung đề tài Tôi cố gắng dành nhiều thời gian nghiên cứu để bổ sung thêm tập nguồn tài liệu cho thân đồng nghiệp trình dạy học 3.2 Kiến nghị Qua trình áp dụng sáng kiến tơi thấy để đạt kết cao giáo viên cần lưu ý số vấn đề sau: - Dành thời gian để nghiên cứu tài liệu SGK, SGV tài liệu tham khảo - Giáo viên nên khai thác vấn đề nhiều khía cạnh khác để củng cố rèn luyện khả tư học sinh Với tư tưởng học hỏi cầu tiến bộ, hoàn thành tốt nhiệm vụ giáo dục mong muốn góp sức cho nghiệp giáo dục Vậy kính mong q thầy(cơ) góp ý, bổ sung để đề tài ngày hồn thiện có tác dụng trình dạy học XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG Thanh Hóa, ngày 22 tháng 05 năm 2018 ĐƠN VỊ Tơi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Lê Thị Thanh Thủy 19 TAI LIÊU THAM KHAO [1] Pham Xuân Chung (2001), Khai thac tiêm sach giao khoa Hình hoc 10 THPT hiên hanh qua môt sô dang bai tâp điên hình nhằm phat triên lưc tư sang tao cho hoc sinh (Luân văn thac si Khoa hoc sư pham) [2] Hoang Chung (1969) Rèn luyên kha sang tao toan hoc trương phô thông NXB Giao duc [3] Crutexki V.A (1980) Nhưng sơ cua Tâm ly hoc sư pham, NXB Giao duc [4] Crutexki V.A (1973) Tâm ly lưc Toan hoc cua hoc sinh, NXB Giao duc [5] G Polya (1978) Sang tao Toan hoc, NXB Giao duc [6]Trần Văn Hạo, Nguyễn Mộng Hy (2012), Hìì̀nh học 10, NXB Giao duc [7] Nguyên Thai Hoe (2001), Rèn luyên tư qua viêc giai bai tâp toan, NXB Giao duc [8] Trân Luân (1995), Day hoc sang tao môn toan trương phô thông, Nghiên cưu giao duc [9] Trân Luân (1995), Phat triên tư sang tao cho hoc sinh thông qua thông bai tâp toan, Nghiên cưu giao duc [10] Đao Tam (2005), Phương phap day hoc Hình hoc trương THPT, NXB Đai hoc sư pham Ha Nôi [11] Các tài liệu sưu tầm mạng Internet, báo Toán học tuổi trẻ, Đề thi Đại học mơn Tốn năm 20 PHỤ LỤC BẢNG ĐÁP ÁN BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM D D B A B C A B A 10 A 11 B 12 C 13 C 14 D ĐỀ KIỂM TRA LỚP 10 - MƠN TỐN Thời gian: 45 phút MA TRẬN MỤC TIÊU GIÁO DỤC VÀ MỨC ĐỘ NHẬN THỨC Chủ đề Nhận biết Thông hiểu Phương trình đường trịn 2.0 Phương trình tiếp tuyến Tổng 4.0 2 2.0 1 2.0 Tổng 0 0.0 Vị trí tương đối Vận dụng 10.0 21 ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN BÀI KIỂM TRA LỚP 10 - MƠN TỐN Thời gian: 45 phút Bài Cho đường tròn (x - 3)2 + (y – 1)2 = 25 điểm M(1 ; 1) a) Tìm tâm bán kính đường trịn b) CMR M nằm đường tròn c) Kẻ dây cung AB qua M vng góc với IM Tính độ dài đoạn thẳng AB Bài Cho đường tròn đường tròn x2 + y2 – 4x – 2y – = 0, điểm A(-1 ; 2) a) Tìm tâm bán kính đường trịn b) CMR A nằm ngồi đường trịn c) Kẻ tiếp tuyến AT với đường tròn, T tiếp điểm Tính độ dài AT d) Viết PTTT AT kẻ từ A với đường tròn Đáp án Bài Cho đường tròn (x - 3)2 + (y – 1)2 = 25 điểm M(1 ; 1) a) (1 điểm)Tìm tâm bán kính đường trịn b) (1 điểm) CMR M nằm đường tròn c) (2 điểm) Kẻ dây cung AB qua M vng góc với IM Tính độ dài AB Hướng dẫn a) I 3;1 ,M 1;1IM2;0IM R b) Cách Phương trình đường thẳng AB qua M nhận IM véc tơ pháp tuyến : x x MA2 R2 IM2 25 21 MA 21 AB 21 Cách Toạ độ A, B thoả mãn hệ x x x y Vậy A 1;1 25 21 ,B 1;1 y 21 x 21 AB y 21 21 Bài Cho đường tròn đường tròn x2 + y2 – 4x – 2y – = 0, điểm A(-1 ; 2) a)(1 điểm)Tìm tâm bán kính đường trịn a) (1 điểm) CMR A nằm ngồi đường trịn c) (2 điểm) Kẻ tiếp tuyến AT với đường tròn, T tiếp điểm Tính độ dài AT 22 d) (2 điểm) Viết PTTT AT kẻ từ A với đường tròn Hướng dẫn a) I 2;1 ,R 4 3,A 1;2 AI 3; AI 10 R A nằm ngồi đường trịn b) AT2 AI2 IT2 10 AT c) PT d qua A(-1 ; 2) có dạng a(x+1) + b(y – 2) = 0ax + by + a – 2b = d tiếp xúc (C) 2a b a 2b a2 33a b a2 b2b( 8b 6a ) b 0,a 4b b23 b = PTTT x = - 1, a b PTTT 4x – 3y + 10 = 23 ... phát huy tối đa tính sáng tạo HS, phát triển khiếu Tất điều làm học sinh giảm áp lực học tập Với lí nêu trên, tơi chọn đề tài: ? ?Xây dựng hệ thống tập “Đường tròn” theo định hướng phát triển lực. .. nhớ Do “Dạy học theo định hướng phát triển lực? ?? HS học phương pháp học , tăng tính độc lập, chủ động, sáng tạo phát triển tư Cách học phát triển lực riêng học sinh khơng trí tuệ, hệ thống hóa kiến... đưa hệ thống tập tương đối đầy đủ có lời giải chi tiết - Phần lớn tập đưa phù hợp với trình độ nhận thức học sinh lớp 10 THPT Bên cạnh đề tài đưa tập khó dành cho học sinh giỏi - Giúp học sinh