Bài t p v đng th ng, m t ph ng và quan h song song trong không ườ
gian
===========================================================
=
I. PH N M ĐU
1/Lý do ch n đ tài:
Bài t p hình h c không gian nói chung và bài t p v đng th ng, m t ph ng ườ
và quan h song song nói riêng là m t n i dung quan tr ng trong ch ng trình ươ
môn Toán THPT, các ki n th c liên quan c a d ng toán này th ng xuyên xu tế ườ
hi n trong các đ thi t t nghi p THPT và các đ thi vào các tr ng Đi h c, ườ
cao đng trong c n c. ướ
Đng th ng và m t ph ng là nh ng khái ni m quen thu c trong đi s ngườ
hàng ngày, chúng cũng là nh ng đi t ng c b n, m đu c a hình h c không ượ ơ
gian, h c sinh đc nghiên c u chúng trong Ch ng II hình h c l p 11. Do tính ượ ươ
tr u t ng c a hình h c không gian và s b ng m i ti p xúc nên h c sinh ượ ế
th ng lúng túng, m t đnh h ng và thi u t tin vào b n thân khi làm các bàiườ ướ ế
t p v ph n này ,v ph n giáo viên c ng g p không ít khó khăn khi truy n đt
n i dung ki n th c ế . Vi c phân lo i bài toán, đa ra ph ng pháp gi i phù h p ư ươ
đi v i t ng tr ng h p và h th ng các ví d phong phú s giúp h c sinh đnh ườ
h ng đc ph ng pháp trong quá trình gi i bài t p.ướ ượ ươ
Xu t phát t t m quan tr ng c a n i dung, tính ph c t p hóa gây nên s tr
ng i cho h c sinh trong quá trình ti p c n v i bài t p hình h c không gian, cùng ế
v i s tích lu kinh nghi m có đc c a b n thân qua nhi u năm gi ng d y; ượ
K t h p v i nh ng ki n th c mà tôi đã lĩnh h i đc trong ch ng trình Điế ế ượ ươ
h c Toán và đc bi t là s đng viên, đóng góp ý ki n t n tình c a các đng ế
nghi p. Tôi m nh d n ch n đ tài Phân d ng và h th ng các bài t p v
đng th ng, m t ph ng và quan h song song trong không gianườ ”.
Qua đ tài, tôi mong r ng b n thân mình s tìm hi u sâu h n v v n đ này, ơ
t phân lo i đc m t s d ng bài t p th ng g p, nêu lên m t s ph ng ượ ườ ươ
pháp gi i cho t ng d ng bài t p. T đó giúp h c sinh có th d dàng h n trong ơ
vi c gi i bài t p và phát huy đc kh năng phân tích, t ng h p, khái quát hoá ượ
các bài t p nh . T đó hình thành cho h c sinh kh năng t duy sáng t o trong ư
h c t p. Hy v ng r ng đ tài này s là m t tài li u có ích cho các đng nghi p,
cũng nh h c sinh trong quá trình gi ng d y và h c t p.ư
2/M c tiêu nghiên c u:
Nh m h th ng đc các ki n th c v đng th ng, m t ph ng và quan ượ ế ườ
h song song trong không gian, trình bày các k t qu qua quá trình nghiên c u. ế
Giúp các em h c sinh n m v ng các ki n th c c b n và v n d ng linh ho t ế ơ
==========================================================
1
Bài t p v đng th ng, m t ph ng và quan h song song trong không ườ
gian
===========================================================
=
vào vi c gi i bài t p, đng th i đnh h ng cho các em h c sinh suy nghĩ và ướ
sáng t o nh ng bài toán m i.
H th ng đc các ví d theo d ng giúp c ng c lý thuy t và rèn luy n ượ ế
k năng gi i bài t p thông qua đó nâng cao kh năng phân tích, đnh h ng cách ướ
gi i bài t p.
3/Nhi m v nghiên c u:
Th c hi n đi m i ph ng pháp gi ng d y Toán làm cho h c sinh sáng ươ
t o tìm nh ng h ng gi i quy t m i cho bài toán đc đa ra. ướ ế ượ ư
L a ch n các ví d phù h p, sau khi d y m i d ng có bài t p t ng t ươ
cho h c sinh t luy n t p nhà.
H th ng bài t p đa ra đc s p x p t d đn khó. ư ượ ế ế
4/Các ph ng pháp nghiên c uươ
Nghiên c u lý lu n chung.
Kh o sát đi u tra t th c t d y và h c. ế
Nghiên c u tài li u, t ng h p l a ch n ph ng pháp gi i và ví d phù h p. ươ
T ng h p so sánh , đúc rút kinh nghi m.
Trao đi v i đng nghi p, tham kh o ý ki n giáo viên cùng b môn. ế
Liên h th c t trong nhà tr ng, áp d ng đúc rút kinh nghi m qua quá trình ế ườ
gi ng d y.
5/Đi t ng, ph m vi nghiên c u: ượ
Đng th ng và m t ph ng trong không gian. ườ
Quan h song song trong không gian.
Các ki n th c hình h c ph ng.ế
6/Đi t ng kh o sát và th i gian th c hi n đ tài: ượ
Đ tài đc áp d ng đi v i h c sinh các l p 11A3, 11A4,11A10 Tr ng ượ ườ
THPT n i tôi đang công tác v i đi t ng là các h c sinh h c l c trung bình, trungơ ượ
bình khá. Th c hi n trong h c k I năm h c 2013-2014 vào các gi luy n t p, t
ch n và tăng bu i sau khi h c sinh đã đc h c xong t ng bài c a ượ ch ng II hìnhươ
h c 11 t ng ng. ươ
==========================================================
2
Bài t p v đng th ng, m t ph ng và quan h song song trong không ườ
gian
===========================================================
=
II . PH N N I DUNG
1/ C s lý khoa h c c a đ tàiơ
1.a) C s lý lu n c a đ tài ơ
1.a.1 Các tính ch t th a nh n c a hình h c không gian
Tính ch t 1: Có m t và ch m t đng th ng đi qua hai đi m phân bi t. ườ
Tính ch t 2: Có m t và ch m t m t ph ng đi qua ba đi m không th ng hàng.
Tính ch t 3: N u m t đng th ng có hai đi m phân bi t thu c m t m t ế ườ
ph ng thì
m i đi m c a đng th ng đu thu c m t ph ng đó. ườ
Tính ch t 4: T n t i b n đi m không cùng thu c m t m t ph ng.
Tính ch t 5: N u hai m t ph ng phân bi t có m t đi m chung thì chúng còn có ế
m t đi m chung khác n a.
Tính ch t 6: Trên m i m t ph ng, các k t qu đã bi t trong hình h c ph ng ế ế
đu
đúng.
1.a.2 Hai đng th ng song songườ
a) Đnh nghĩa: Hai đng th ng song song là hai đng th ng cùng n m trong ườ ườ
m t m t ph ng và không có đi m chung.
b) Các tính ch t:
Đnh lý 1: Trong không gian, qua m t đi m không n m trên đng th ng cho ườ
tr c, có m t và ch m t đng th ng song song v i đng th ng đã cho.ướ ườ ườ
Đnh lý 2(v giao tuy n c a ba m t ph ng): N u ba m t ph ng đôi m t c t nhau ế ế
theo ba giao tuy n phân bi t thì ba giao tuy n y ho c đng quy ho c đôi m tế ế
song song.
==========================================================
3
Bài t p v đng th ng, m t ph ng và quan h song song trong không ườ
gian
===========================================================
=
H qu : N u hai m t ph ng phân bi t l n l t ch a hai đng th ng song ế ượ ườ
song thì giao tuy n c a chúng ( n u có)cũng song song v i hai đng th ng đóế ế ườ
ho c trùng v i m t trong hai đng th ng đó. ườ
Đnh lý 3: Hai đng th ng phân bi t cùng song song v i đng th ng th ba thì ườ ườ
chúng song song v i nhau.
1.a.3 Đng th ng song song v i m t ph ngườ
a) Đnh nghĩa: M t đng th ng và m t m t ph ng g i là song song v i nhau n u ườ ế
chúng không có đi m chung.
b) Các tính ch t:
Đnh lý 1: N u đng th ng ế ườ
d
không n m trong m t ph ng
và d song song
v i đng th ng ườ
'd
n m trong
thì
d
song song v i
.
Đnh lý 2: Cho đng th ng ườ
a
song song v i m t ph ng
. N u m t ph ng ế
ch a
a
và c t
theo giao tuy n ế
b
thì
b
song song v i
a
.
H qu : N u hai m t ph ng phân bi t cùng song song v i m t đng th ng ế ườ
thì giao tuy n c a chúng (n u có) cũng song song v i đng th ng đó.ế ế ườ
Đnh lý 3: Cho hai đng th ng chéo nhau. Có duy nh t m t m t ph ng chúa ườ
đng th ng này và song song v i đng th ng kia.ườ ườ
1.a.4 Hai m t ph ng song song
a) Đnh nghĩa: Hai m t ph ng đc g i là song song v i nhau n u chúng không ượ ế
có đi m chung.
b) Các tính ch t:
Đnh lý 1: N u m t ph ng ế
ch a hai đng th ng c t nhau a, b và a,b cùng ườ
song song v i m t ph ng
thì
song song v i
.
Đnh lý 2: Qua m t đi m n m ngoài m t m t ph ng cho tr c có m t và ch m t ướ
m t ph ng song song v i m t ph ng đã cho.
H qu 1: N u đng th ng ế ườ
d
song song v i m t ph ng
thì qua d có duy
nh t m t m t ph ng song song v i
.
H qu 2: Hai m t ph ng phân bi t cùng song song v i m t ph ng th ba thì
chúng song song v i nhau.
H qu 3: Cho đi m A không n m trên m t ph ng
. M i đng th ng đi qua ườ
A và song song v i
đu n m trên m t ph ng đi qua A và song song v i
.
Đnh lý 3: Cho hai m t ph ng song song. N u m t m t ph ng c t m t ph ng này ế
thì cũng c t m t ph ng kia và hai giao tuy n song song v i nhau. ế
1.b) C s th c ti n c a đ tàiơ
Trong quá trình gi ng d y c a mình, tôi nh n th y r ng h c sinh th ng lúng ườ
túng, e ng i khi h c hình h c, đc bi t là hình h c không gian. H c sinh không v
đc hình bi u di n ho c v không đúng, không t ng t ng đc không gianượ ưở ượ ượ
==========================================================
4
Bài t p v đng th ng, m t ph ng và quan h song song trong không ườ
gian
===========================================================
=
trên n n m t ph ng, không xác đnh đc s c t nhau c a các đng th ng , c a ượ ườ
đng th ng v i m t ph ng; t đó d n đn tâm lý buông xuôi, b qua không h c.ườ ế
2/ Th c tr ng c a v n đ nghiên c u
Sau khi d y xong “Bài 1: Đi c ng v đng th ng và m t ph ng” c a ch ng ươ ườ ươ
II- Hình h c 11 Ban c b n, tr c khi d y th nghi m n i dung sáng ki n cho h c ơ ướ ế
sinh l p 11A3, 11A4, 11A10 tôi đã ra bài t p v nhà cho h c sinh v i th i gian
chu n b m t tu n. N i dung bài t p nh sau: ư
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành tâm O. G i M,N,P l n
l t là trung đi m SB,SD,OCượ
a) Tìm giao tuy n c a (MNP) và (SAC).ế
b) Tìm giao đi m c a SA và (MNP).
c) Xác đnh thi t di n c a hình chóp c t b i (MNP) ế
K t qu thu đc nh sau:ế ượ ư
L pT ng
s
Đi m 8 tr lên Đi m t 5 đn d i ế ướ
8Đi m d i 5 ướ
S
l ngượ T l S l ng ượ T l S
l ngượ T l
11A3 45 2 4,5% 10 22,2% 33 73,3%
11A4 45 1 2,2 % 8 17,8% 36 80%
11A10 44 0 0% 10 22,7% 34 77,3%
T k t qu thu đc ta th y m c dù bài t p t ng đi d , d ng toán c b n và ế ượ ươ ơ
th i gian chu n b tho i mái nh ng h c sinh v n ch a n m đc k năng gi i nên ư ư ượ
vi c th c hi n đ tài là c n thi t. ế
3/N i dung nghiên c u:
3.1 D ng 1: Xác đnh giao tuy n c a hai m t ph ng ế
3.1.a) Lý thuy tế
- Tìm đi m chung c a 2 m t ph ng
- Đng th ng qua hai đi m chung đó là giao tuy n c a hai m t ph ng .ườ ế
Chú ý : Đ tìm đi m chung c a hai m t ph ng ta th ng tìm hai đng th ng ườ ườ
đng ph ng l n l t n m trong hai m t ph ng đó . Giao đi m , n u có c a hai ư ế
đng th ng này chính là đi m chung c a hai m t ph ng .ườ
3.1.b) Ví d áp d ng
==========================================================
5