Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 11 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
11
Dung lượng
1,53 MB
Nội dung
Page HÌNH HỌC 12 CÁC KIẾN THỨC CẦN NHỚ VỀ HÌNH HỌC ĐỂ GIẢI TỐN HÌNH HỌC 12 I TỈ SỐ GĨC NHỌN TRONG TAM GIÁC VNG AB AC (ĐỐI chia HUYỀN) cos = (KỀ chia HUYỀN) BC BC A AC AB tan = (ĐỐI chia KỀ) cot = (KỀ chia ĐỐI) AB AC sin = II HỆ THỨC LƢỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG BC2 = AB2 + AC2 (Định lí Pitago)=>AB2 = BC2 - AC2 AB2 = BH.BC AC2 = CH.BC AH2 = BH.CH AB.AC = BC.AH B H 1 2 AH AB AC2 III ĐỊNH LÍ CƠSIN a2 = b2 + c2 – 2bccosA a b c 2R sin A sin B sin C IV ĐỊNH LÍ SIN V ĐỊNH LÍ TALET a) b2 = a2 + c2 – 2accosB c2 = a2 + b2 – 2abcosC A MN // BC AM AN MN ; AB AC BC b) N M AM AN MB NC B C VI DIỆN TÍCH TRONG HÌNH PHẲNG Tam giác thường: a) S = ah b) S = p(p a)(p b)(p c) (Công thức Hê-rông) c) S = pr (r: bk đ.tròn nội tiếp tam giác) Tam giác cạnh a: a a) Đường cao: h = ; a2 b) S = c) Đường cao đường trung tuyến, đường phân giác, đường trung trực Tam giác vuông: a) S = ab (a, b cạnh góc vng) b) Tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác trung điểm cạnh huyền Tam giác vuông cân (nửa hình vng): a) S = a (2 cạnh góc vng nhau) b) Cạnh huyền a Nửa tam giác đều: a) Là tam giác vng có góc 30o 60o a a2 b) BC = 2AB c) AC = d) S = B Tam giác cân: a) S = ah (h: đường cao; a: cạnh đáy) A 60 o 30 o C b) Đường cao hạ từ đỉnh đường trung tuyến, đường phân giác, đường trung trực Hình chữ nhật: S = ab (a, b kích thước) Hình thoi: S= d1.d2 (d1, d2 đường chéo) C Page Hình vng: a) S = a2 b) Đường chéo a 10 Hình bình hành: S = ah (h: đường cao; a: cạnh đáy) 11 Đường tròn: a) C = R (R: bán kính đường trịn) b) S = R2 (R: bán kính đường trịn) VII CÁC ĐƢỜNG TRONG TAM GIÁC Đường trung tuyến: G: trọng tâm tam giác a) Giao điểm đường trung tuyến tam giác gọi trọng tâm b) * BG = BN; * BG = 2GN; * GN = BN 3 A N M G B C P Đường cao: Giao điểm của đường cao tam giác gọi trực tâm Đường trung trực: Giao điểm đường trung trực tam giác tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác Đường phân giác: Giao điểm đường phân giác tam giác tâm đường tròn nội tiếp tam giác VIII HÌNH HỌC KHƠNG GIAN Hình tứ diện đều: Có mặt tam giác Chân đường cao trùng với tâm đáy (hay trùng với trọng tâm tam giác đáy) Các cạnh bên tạo với mặt đáy góc Hình chóp đều: Có đáy đa giác Có mặt bên tam giác cân Chân đường cao trùng với tâm đa giác đáy Các cạnh bên tạo với mặt đáy góc Đường thẳng d vng góc với mp( ): d a; d b a) Đt d vng góc với đt cắt nằm mp( ) Tức là: a b d ( ) a,b () () b) () () a d ( ) d a d () A c) Đt d vng góc với mp( ) d vng góc với đt nằm mp( ) Góc đt d mp( ): d cắt ( ) O A d O AH () d' ˆ Nếu góc d ( ) hay AOH = H H ( ) Góc mp( ) mp( ): () () AB Nếu FM AB;EM AB EM (),FM () ˆ = góc ( ) ( ) hay EMF F E B M A Khoảng cách từ điểm A đến mp( ): Nếu AH ( ) d(A, ( )) = AH (với H ( )) IX KHỐI ĐA DIỆN: Thể tích khối lăng trụ: V = Bh (B: diện tích đáy; h: chiều cao) Thể tích khối chóp: V= Bh (diện tích đáy đa giác) Page 3 Tỉ số thể tích khối chóp: Diện tích xq hình nón trịn xoay: Thể tích khối nón trịn xoay: Diện tích xq hình trụ trịn xoay: Thể tích khối trụ trịn xoay: Diện tích mặt cầu: Thể tích khối nón trịn xoay: VS.ABC SA SB SC VS.ABC SA SB SC Sxq = Rl (R: bk đường tròn; l: đường sinh) V = Bh (diện tích đáy đường trịn) Sxq = Rl (R: bk đường tròn; l: đường sinh) V = Bh = R h ( h: chiều cao khối trụ) S = R (R: bk mặt cầu ) V = R (R: bán kính mặt cầu) Page PHẦN: HÌNH HỌC TRONG KHƠNG GIAN I CƠNG THỨCgian VECTƠ: Trong khơng với hệ trục Oxyz cho a a1 ; a2 ; a3 b b1 ; b2 ; b3 k R Ta có: 1) a b a1 b1 ; a b2 ; a3 b3 2) ka ka1 ; ka2 ; ka3 3) a.b a1 b1 a b2 a3 b3 4) a a12 a 22 a 32 4) G trọng tâm tứ diện ABCD GA GB GC GD x A x B xC X D xG y y yC y D A B yG z A z B zC z D zG 5) Điểm M chia đoạn AB theo tỉ số k Ta có: 5) Tích có hướng hai vectơ a b a, b ab ba a a1 a1 a ; b3 b1 b1 b2 a, b a b Sin a, b 6) ; a1 b1 7) a b a b2 a b 8) a phương b a, b 9) a a, b hay b a, b 10) a , b , c đồng phẳng a, b c 11) ab a1 b1 a b2 a3 b3 x A kx B x M 1 k y A ky B y M 1 k z A kz B z M k Ứng dụng vectơ: AB, AC S ABC VHoäpABCD A B C D AB, AD AA / VTứdiệnABCD / / / / AB, AC AD a a1 ; a ; a3 b b1 ; b2 ; b3 Nên có VTPT là: B x B ; y B ; z B x A y B y A z B z A 3) G trọng tâm ABC , ta có: a a a a1 a1 a ; ; n a, b b2 b3 b3 b1 b1 b2 2) Phương trình tổng quát mp có 1) AB x B x A ; y B y A ; zB zA x B , k 1 6) I trung điểm đoạn AB thì: xA xB x I yA yB y I z A z2 z I III MẶT PHẲNG: 1) Giả sử mp có cặp VTCP : II TOẠ ĐỘ ĐIỂM: Trog không gian Oxyz cho Ax A ; y A ; z A 2) AB x A x B xC xG y A y B yC yG z A zB zC zG dạng: Ax + By + Cz + D = Với A B C ; n A; B; C là VTPT mp 3) Phương trình mặt phẳng toạ độ: Page (Oxy) : z = ; (Ozy) : x = (Oxz) : y = 4) Chùm mặt phẳng:Cho hai mặt phẳng cắt nhau: 1 : A1 x B1 y C1 z D1 : A2 x B2 y C2 z D:2 P.tr 1của chùm mp xác định1 là: 1 A1 x B1y C1z D1 A2 x B2 y C2 z D2 2 D z 5) Các C vấn đề viết phƣơngytrình mặt phẳng: B x VấnAĐề 1: Viết phƣơng trình mặt phẳng P.Pháp: Tìm VTPT n A; B; C điểm qua M x0 ; y0 ; z dạng: Ax x By y Cz z Vấn Đề 2: Viết phƣơng trình mặt phẳng qua ba điểm A, B, C P.Pháp: Tính AB, AC Mp (ABC) có VTPT n AB, AC qua A Kết luận Vấn Đề 3: Viết phƣơng trình mp qua điểm A vng góc BC P.Pháp: Mp BC Nên có VTPT BC qua A Chú ý: Trục Ox chứa i 1;0;0 Trục Oy chứa j 0;1;0 Trục Oz chứa k 0;0;1 Vấn Đề 4: Viết phƣơng tình mp mặt phẳng trung trực AB P.Pháp: Mp AB Nên có VTPT AB qua I trung điểm AB Kết luận Vấn Đề 5: Viết phƣơng tình mp qua điểm M x ; y ; z song song với mặt phẳng : Ax By Cz D P.pháp: // Nên phương trình có dạng: Ax + By + Cz + D / = M D / Kết luận Vấn Đề 6: Viết phƣơng trình mp (P) qua hai điểm A, B vng góc với mp (Q) P.Pháp: Mp (P) có cặp VTCP là: AB VTPT (Q) n Q Mp (P) có VTPT n AB, nQ qua A Kết luận Vấn Đề 7: Viết phƣơng trình mp qua điểm hình chiếu điểm M x ; y ; z trục toạ độ P.Pháp:* Gọi M1, M2, M3 hình chiếu điểm M Ox, Oy, Oz Thì M1(x0;0;0) , M2(0;y0;0) , M3(0;0;x0) * Phương trình mp là: y x z 1 z0 x0 y Vấn Đề 8: Viết phƣơng trình mp qua điểm M0 vng góc với hai mặt phẳng (P) (Q) P.Pháp: (P) có VTPT n P (Q) có VTPT n Q Mp có VTPT n P , n Q qua Mo Kết luận Vấn Đề 9:Viết phƣơng trình mặt phẳng qua giao tuyến hai mp * Đi qua điểm M0 P.Pháp: Mp qua giao tuyến có dạng: A1 x B1 y C1 z D1 A2 x B2 y C z D2 M k1 k Page Kết luận *Song song với mặt phẳng : A3x + B3y + C3z +D3 = Mp có dạng: A1 A2 x B1 B2 y C1 C z D1 D2 Có VTPT : n A1 A2 ; B1 B2 ; C1 C2 Có VTPT : n3 A3 ; B3 ; C3 A1 A2 B1 B2 C1 C Vì // Nên A3 B3 C3 Giải tìm , * vng góc với : A3x + B3y + C3z +D3 = Ta có : n n3 n n3 Chọn Kết luận Chọn Vấn Đề 10: Viết phƣơng trình mặt phẳng tiếp diện mặt cầu (S) tiếp điểm A P.Pháp: Xác định tâm I mặt cầu (S) Mặt phẳng : Mp tiếp diện có VTPT : IA Viết phương trình tổng qt I II ĐƢỜNG THẲNG: Phƣơng trình đƣờng thẳng: 1) Phƣơng trình tổng quát đường thẳng: A1 x B1 y C1 z D1 A2 x B y C z D với A1 : B1 : C1 A2 : B2 : C2 2) Phƣơng trình tham số đường thẳng qua điểm M x ; y ; z có VTCP aa1 ; a ; a3 là: x x a1 t y y a t z z a t t R 3) Phƣơng trình tắc đường thẳng qua điểm M0 có VTCP: aa1 ; a2 ; a3 x x y y z z0 a1 a2 a3 Với a12 a22 a32 Qui ƣớc: Nếu = x – x0 = Vấn Đề 11: Tìm VTCP đƣờng thẳng tổng quát A x B1 y C1 z D1 : A2 x B y C z D P.Pháp: BC CA AB có VTCP : a 1 ; 1 ; 1 B2 C C A2 A1 B2 Vấn Đề 12: Viết phƣơng trình đƣờng thẳng : P.Pháp: Cần biết VTCP a a1 ; a ; a3 điểm M x ; y ; z Viết phương trình tham số theo cơng thức (2) Viết phương trình tắc theo cơng thức (3) Viết phương trình tổng qt từ phương trình tắc tổng qt: xcó0 phương y y trình x, ta a a2 x 30 1x002 01 0zaz zz0 a x x a y y a a1 a3 xx Rút gọn dạng (1) Chú ý: Viết phương trình tổng quát phương trình tham số Hoặc tắc Ta tìm: - VTCP u a1 ; a ; a3 vấn đề 11 - Cho ẩn Hoặc giá trị Giải hệ tìm x, y => z - Có điểm thuộc đường thẳng - Kết luận Vấn Đề 13: Viết ptr đƣờng thẳng qua điểm M x ; y ; z vng góc với mặt phẳng : Ax By Cz D Page P.Pháp: Mp có VTPT n A; B; C Đường thẳng qua điểm M0 có VTCP n Viết phương trình tắc => Ptr tổng quát Vấn Đề 14: Viết phƣơng trình hình chiếu d mp P.Pháp: Gọi d/ hình chiếu d trê mp Gọi mặt phẳng chứa d Nên có cặp VTCP VTCP d u d n VTPT mặt phẳng Mp có VTPT n u d , n Mp qua điểm M0 d Viết phương trình tổng quát Mp : : Vấn Đề 15: Viết phƣơng trình đƣờng thẳng d qua điểm M x ; y ; z vng góc với hai đƣờng P.Pháp: có VTCP u1 có VTCP u d vng góc với Nên d có VTCP u d u1 , u2 Vấn Đề 16: Viết phƣơng trình đƣờng thẳng d qua điểm A cắt hai đƣờng P.Pháp: Thay toạ độ A vào phương trình A 1 , A Gọi (P) mặt phẳng qua điểm A chứa Gọi (Q) mặt phẳng qua điểm A chứa P : P.tr đường thẳng d: Q : Vấn Đề 17: Viết phƣơng trình đƣờng thẳng d P cắt hai đƣờng P.Pháp: Gọi A P Phương trình đường thẳng d/: Gọi B P Đường thẳng đường thẳng AB Vấn Đề 18: Viết phƣơng trình đƣờng thẳng d // d1 cắt hai đƣờng P.Pháp Gọi (P) mặt phẳng chứa (P) // d1 Gọi (Q) mặt phẳng chứa (Q) // d1 d P Q P : Phương trình đường thẳng d Q : Vấn Đề 19: Viết phƣơng trình đƣờng vng góc chung hai đƣờng thẳng chéo P.Pháp: Gọi u1 u VTCP 2 Gọi v u1 , u Gọi (P) mặt phẳng chứa có VTCP v Nên có VTPT n P u1 , v phương trình mặt phẳng (P) Gọi (Q) mặt phẳng chứa có VTCP v Nên có VTPT nQ u , v phương trình mặt phẳng (Q) Phương trình đường vng góc chung P : : Q : Vấn Đề 30: Viết phƣơng trình đƣờng thẳng d vng góc (P) cắt hai đƣờng thẳng P.Pháp: Gọi mặt phẳng chứa có VTCP n P ( VTPT (P) ) Gọi mặt phẳng chứa có VTCP n P ( VTPT (P) ) Đường thẳng d Vấn Đề 31: Viết phƣơng trình đƣờng thẳng d qua điểm M0 vng góc với đƣờng thẳng cắt đƣờng thẳng P.Pháp: Gọi mặt phẳng qua M0 vng góc Page Gọi mặt phẳng qua điểm M0 chứa Đường thẳng d Vấn Đề 32: Viết phƣơng trình đƣờng thẳng d qua giao điểm đƣờng thẳng mặt phẳng d , d P.Pháp: Gọi A Gọi mặt phẳng qua A vng góc với Nên có VTPT VTCP Đường thẳng d IV MẶT CẦU: Phương trình mặt cầu (S) có tâm I (a;b;c) bán kính R là: (x-a)2 + (y-b)2 + (z-c)2 = R2 Mặt cầu (S) có phươngtrình : x2 + y2 + z2 2ax - 2by -2cz + d = với đk a2 + b2 + c2 – d>0 (S) có : Tâm I(a ; b ; c) Bán kính R a b c d Vấn Đề 20: Viết phƣơng trình mặt cầu P.Pháp: Cần: Xác định tâm I(a ; b ; c) mặt cầu Bán kính R Viết phương trình mặt cầu (x-a)2 + (y-b)2 + (z-c)2 = R2 Vấn Đề 21: Viết phƣơng trình mặt cầu đƣờng kính AB P.Pháp: Gọi I trung điểm AB Tính toạ độ I => I tâm mặt cầu Bán kính R AB Viết phương trình mặt cầu Vấn Đề 22: Viết phƣơng trình mặt cầu (S) có tâm I(a ; b ; c) tiếp xúc với : Ax + By + Cz + D = P.Pháp: Mặt cầu (S) có tâm I tiếp xúc với Nên có bán kính Ax I By I Cz I D R d I , A2 B2 C Viết phương trình mặt cầu Vấn Đề 23: Viết phƣơng trình mặt cầu (S) ngoại tiếp tứ diện ABCD P.Pháp: Phương trình mặt cầu (S) có dạng x2 + y2 + z2 - 2ax - 2by -2cz + d = A, B, C, D thuộc (S) Ta có hệ phương trình Giải hệ phương trình tìm a, b, c, d Kết luận Vấn Đề 24: Lập phƣơng trình mặt cầu qua ba điểm A, B, C có tâm nằm mặt phẳng Oxy P.Pháp: Gọi I(xI ; yI ; 0) tâm mặt cầu, I Oxy Ta có AI2 = BI2 = CI2 AI BI Ta có Hpt 2 AI CI Giải Hpt I IA = R Kết luận Vấn Đề 25: Tìm tâm, bán kính mặt cầu (S): x2 + y2 + z2 + mx + ny + pz + q = P.Pháp 1: Phương trình mặt cầu (S) có dạng: x2 + y2 + z2 - 2ax - 2by -2cz + d = a m a b b n Suy ra: c 2c p d d q Vậy (S) có tâm I(a ; b ; c) , Bán kính R a b c d P.Pháp 2: Đưa dạng (x-a)2 + (y-b)2 + (z-c)2 = R2 V KHOẢNG CÁCH: 1) Khoảng cách hai điểm AB x B x A 2 y B y A 2 zB z A 2 AB Khoảng2 cách từ điểm M0(x0A ; y0 ; z0) đến 2) B A B mặt phẳng : Ax + By +zACz + D = B zd M , Ax By Cz0 y D y A B C 2x x3) Khoảng cách từ điểm M1 đến ABđường thẳng d Lấy M0 d Tìm VTCP đường thẳng d u Page d M , d M M , u u 4) Khoảng cách hai đường thẳng chéo / Gọi u u / VTCP / qua điểm M0 , M 0/ / u , u / M M 0/ d , / u, u / VI.GĨC: Góc hai vectơ a b Gọi góc hai vectơ a b a1 b1 a b2 a b3 a.b Cos a.b a12 a 22 a 32 b12 b22 b32 Góc hai đường thẳng (a) (b) Gọi góc hai đường thẳng (a) (b) 0 90 Đường thẳng (a) (b) có VTCP : a a1 , a2 , a3 b b1 , b2 , b3 a.b a1 b1 a b2 a b3 Cos a.b a12 a 22 a 32 b12 b22 b32 Đặc biệt: ab a.b Góc hai mặt phẳng / : Ax + By + Cz + D = / : A/x + B/y + C/z + D/ = Gọi góc hai mặt phẳng / Cos AA / BB / CC / A2 B2 C A/ B/ C / Góc đường thẳng (d) mặt phẳng (d): có VTCP u = (a, b, c) : Ax + By + Cz + D = Gọi góc nhọn (d) Sin Aa Bb Cc A2 B2 C a2 b2 c2 Vấn Đề 26: Vị trí tƣơng đối Vị trí tƣơng đối hai đƣờng / có VTCP : a a1 , a , a3 ; M / có VTCP : a / a1/ ; a 2/ ; a 3/ ; M 0/ / a) / đồng phẳng a.a / M M 0/ a.a / M M 0/ / b) cắt / / / a : a : a a : a : a c) / a1 : a : a3 a1/ : a 2/ : a3/ x 0/ x : y 0/ y : z 0/ z d) chéo / a.a / M M 0/ Vị trí tƣơng đối đƣờng thẳng mặt phẳng Giả sử: có VTCP : a a1 , a , a3 qua M0(x0 ; y0 ; z0) : Ax + By + Cz + D = P.Pháp: Viết phương trình tham số Toạ d0ộ giao điểm đường thẳng mp nghiệm hệ phương trình x x a1 t _ 1 y y a t _ 2 z z a t _ 3 Ax By Cz D _ 4 Thế (1), (2), (3) vào (4) ta phương trình () theo t Nếu () vô nghiệm // Nếu () có nghiệm tuỳ ý Nếu () có nghiệm cắt điểm vào (1), (2), (3) tìm toạ độ giao điểm Vị trí tƣơng đối hai mặt phẳng : A1 x B1 y C1 z D1 : A2 x B2 y C2 z D2 P.Pháp: Page 10 // A1 B1 C1 A2 B C A1 B1 C1 A2 B C D1 D2 B1 C1 B2 C D1 D2 Vị trí tƣơng đối mp mặt cầu (S) có tâm I, bán kính R P.Pháp: Tính d(I, ) Nếu d(I, ) > R => không cắt (S) Nếu d(I, ) = R => tiếp xúc (S) Nếu d(I, ) < R => cắt (S) theo đường trịn giao tuyến có bán kính r R d I , Gọi d/ đường thẳng qua tâm I d / Gọi H d / H tâm đường tròn giao tuyến Tọa độ giao điểm đƣờng thẳng mặt cầu (S) P.Pháp: * Viết phương trình đường dạng phương trình tham số * Thay vào phương trình mặt cầu (S) ta phương trình () theo t Nếu ptr () vô nghiệm => khơng cắt mặt cầu (S) Nếu ptr () có nghiệm kép => cắt (S) điểm Nếu ptr () có hai nghiệm => cắt (S) hai điểm Thế t = vào phương trình tham số => Tọa độ giao điểm Vấn Đề 27: Tìm giao điểm H mp x x a1 t : y y a t z z a t : Ax + By + Cz + D = P.Pháp: Gọi H A1 B1 hay A2 B A C hay A2 C cắt Tọa điểm H nghiệm hệ phương trình x x a1 t _ 1 y y a t _ 2 z z a t _ 3 Ax By Cz D _ 4 Thế (1), (2), (3) vào (4) ta phương trình => t Thế t = vào (1), (2), (3) ta tọa độ điểm H Vấn Đề 28: Tọa độ điểm M/ đối xứng M qua mặt phẳng P.Pháp: Gọi M/ (x/ ; y/ ; z/ ) điểm đối xứng M qua Gọi d đường thẳng qua M d Nên d có VTCP n Viết phương trình tham số d Gọi H d Tọa độ điểm H nghiệm hệ phương d : => Tọa độ điểm H : trình Vì H trung điểm MM/ => Tọa độ điểm M/ Vấn Đề 29: Tìm tọa độ điểm M/ đối xứng M0 qua đƣờng thẳng d P.Pháp: Gọi M/ (x/ ; y/ ; z/ ) Gọi (P) mặt phẳng qua điểm M0 P d Nên (P) nhận VTCP d làm VTPT Gọi H d P M/ điểm đối xứng M0 qua đường thẳng d Nên H trung điểm đoạn M0M/ Page 11 x0 x / x H y0 y / Ta có: y H z0 z / z H c => M/ ... tiếp tam giác VIII HÌNH HỌC KHƠNG GIAN Hình tứ diện đều: Có mặt tam giác Chân đường cao trùng với tâm đáy (hay trùng với trọng tâm tam giác đáy) Các cạnh bên tạo với mặt đáy góc Hình chóp đều: Có...Page Hình vng: a) S = a2 b) Đường chéo a 10 Hình bình hành: S = ah (h: đường cao; a: cạnh đáy) 11 Đường trịn: a) C = R... tích đáy đa giác) Page 3 Tỉ số thể tích khối chóp: Diện tích xq hình nón trịn xoay: Thể tích khối nón trịn xoay: Diện tích xq hình trụ trịn xoay: Thể tích khối trụ trịn xoay: Diện tích mặt cầu: