+ Biết phương trình tổng quát của mặt phẳng, điều kiện vuơng gĩc hoặc song song của 2 mặt phẳng, cơng thức tính khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng.. + Biết cách viết phương trình tổng
Trang 1Ngày dạy: Tuần:
Tieát 25 §1 HỆ TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN
1 Mục tiêu:
1.1 Kiến thức:
+ Biết các khái niệm hệ tọa độ trong không gian, tọa độ của 1 vectơ, tọa độ của điểm, biểu thức tọa độ của các phép toán vectơ, khoảng cách giữa 2 điểm
+ Biết khái niệm và 1 số ứng dụng của tích vectơ (tích có hướng của 1 vectơ)
+ Biết phương trình mặt cầu
1.2 Kĩ năng:
+ Tính được tọa độ của tổng, hiệu của 2 vectơ, tích của vectơ với 1 số; tính được tích vô hướng của 2 vectơ
+ Tính được khoảng cách giữa 2 điểm có tọa độ cho trước
+ Xác định được tọa độ tâm và tìm được độ dài bán kính của mặt cầu có pt cho trước
+ Viết được phương trình mặt cầu
1.3 Thái độ:
+ Biết đưa những KT-KN mới về KT-KN quen thuộc
+ Chủ động phát hiện, chiếm lĩnh tri thức mới Có tinh thần hợp tác trong học tập
- Học sinh: ngoài đồ dùng học tập như sách giáo khoa, bút,… còn có:
+ Kiến thức cũ về hình học không gian
+ Bảng phụ, bút viết trên giấy trong
4 Tiến trình:
4.1 Ổn định tổ chức và kiểm diện: ổn định lớp, kiểm tra sĩ số, đồng phục.
4.2 Kiểm tra miệng: giới thiệu chương
4.3 Bài mới:
Hoạt động của GV và HS Nội dung bài học
Hoạt động 1:
- GV: Hãy nhắc lại khái niệm hệ tọa độ Oxy
trong mặt phẳng
- HS: nêu khái niệm
- GV: Cho hs xem mô hình hệ tọa độ Oxyz
Vẽ hình
Hãy nêu các khái niệm về hệ trục tọa độ
Oxyz trong không gian
- HS: nêu khái niệm
- GV: Vì i,j,k là các vectơ đơn vị ta có kết
luận gì về độ dài của chúng ?
I TỌA ĐỘ CỦA ĐIỂM VÀ VECTƠ
1 Hệ tọa độ:
Hệ gồm 3 trục x’Ox, y’Oy, z’Oz đôi một vuông góc trên đó đã chon các
vectơ đơn vị lần lượt là
k j
i,, gọi là hệ trục tọa độ Đề-các vuông góc Oxyz trong không gian Vì i,j,k là các vectơ đơn vị đôi một vuông góc nên i2 = j2 =k2 =1và i.j = j.k=i.k=0
2 Tọa độ của một điểm.
'
OM OMuuuu uuuuu uuu uuu uuu uuu= +OC OA OB OC xi= + + = + +yj zk
Viết: M =( ; ; )x y z hoặc M x y z( ; ; )
Trang 2- HS: Quan sát trả lời câu hỏi của GV để
xác định tọa đợ điểm M
Hoạt động 2:
- GV: Cho a bao giờ cũng phân tích được
theo 3 vectơ i,j,k thành
k a j a
i
a
a= 1+ 2+ 3 khi đó ta nói a có tọa
đợ là (a1 ;a2 ;a3 )
Rút ra nhận xét
Cho hs tiến hành hoạt đợng 2 sgk
- HS: thực hiện hoạt động
Hoạt động 3:
- GV: Trong mặt phẳng Oxy hãy nhắc lại
cơng thức tính tởng , hiệu hai vectơ, tích của
vectơ với mợt sớ
- HS: Trong mp Oxy cho a=(a1 ;a2 ),
c) a=(ka1 ;ka2 ) với k là mợt sớ thực
- GV: Tương tự trong khơng gian cũng quy
định tính tởng, hiệu hai vectơ, tích của vectơ
với mợt sớ
- GV: Từ định lí c) ta có a= b khi nào ?
3 Tọa đợ của vectơ.
Trong khơng gian Oxyz cho a bao giờ cũng tờn tại bợ 3 sớ ( ; ; )a a a1 2 3 sao cho :a=a1i+a2j+a3k
Viết a=(a1;a2;a3) hoặc a a a a( ; ; )1 2 3Nhận xét: M =( ; ; )x y z ⇔ OMuuuu=( ; ; )x y z
( )1;0;0
i=
, j =(0;1;0) , k=(0;0;1) ( ; ; )
M x y z ⇔OMuuuu= +xi y j zk + x: hoành độ điểm M
y: tung độ điểm M
z: cao độ điểm M
;a
;a(
a= 1 2 3 và b=(b1;b2;b3) Ta có:
a) a+b=(a1+b1;a2 +b2;a3 +b3)b) a−b=(a1 −b1;a2 −b2;a3 −b3)c) ka=(ka1;ka2;ka3) với k là mợt sớ thựcVD1 : Cho a=(2; 3; 1)− và b=(0; 1; 5)− tính a b+ ,
2 2
1 1
ba
ba
bab
( B A; B A; B A)
AB OB OA= − = x −x y −y z −z
uuu uuu uuu
Tọa đợ trung điểm M của AB là
; 2
A B A B A
x M
4.4 Câu hỏi, bài tập củng cố:
- Nêu tọa độ của vectơ, của điểm
- Nêu cơng thức tính tọa độ của ABuuu
- Nêu cơng thức tính tọa độ trung điểm M của AB
4.5 Hướng dẫn học sinh tự học:
- Đối với bài học ở tiết học này: Làm các bài tập SGK
- Đối với bài học ở tiết học tiếp theo: Xem tiếp phần cịn lại của bài
Trang 35 Rút kinh nghiệm:
- Nội dung:
- Phương pháp:
- Sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học:
Tieát 26 §1 HỆ TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN (tt)
1 Mục tiêu:
1.1 Kiến thức:
+ Biết các khái niệm hệ tọa độ trong không gian, tọa độ của 1 vectơ, tọa độ của điểm, biểu thức tọa độ của các phép toán vectơ, khoảng cách giữa 2 điểm
+ Biết khái niệm và 1 số ứng dụng của tích vectơ (tích có hướng của 1 vectơ)
+ Biết phương trình mặt cầu
1.2 Kĩ năng:
+ Tính được tọa độ của tổng, hiệu của 2 vectơ, tích của vectơ với 1 số; tính được tích vô hướng của 2 vectơ
+ Tính được khoảng cách giữa 2 điểm có tọa độ cho trước
+ Xác định được tọa độ tâm và tìm được độ dài bán kính của mặt cầu có pt cho trước
+ Viết được phương trình mặt cầu
1.3 Thái độ:
+ Biết đưa những KT-KN mới về KT-KN quen thuộc
+ Chủ động phát hiện, chiếm lĩnh tri thức mới Có tinh thần hợp tác trong học tập
2 Trọng tâm:
- Tích vô hướng
3 Chuẩn bị:
- Giáo viên: ngoài giáo án, phấn, bảng còn có:
+ Phiếu học tập
+ Bảng phụ
- Học sinh: ngoài đồ dùng học tập như sách giáo khoa, bút,… còn có:
+ Kiến thức cũ về hình học không gian
+ Bảng phụ, bút viết trên giấy trong
4 Tiến trình:
4.1 Ổn định tổ chức và kiểm diện: ổn định lớp, kiểm tra sĩ số, đồng phục.
4.2 Kiểm tra miệng: giới thiệu chương
4.3 Bài mới:
Hoạt động của GV và HS Nội dung bài học
Hoạt động 1:
- GV: Hãy phát biểu định lí tích vô
hướng của 2 vectơ trong mặt phẳng
- HS : nêu định lí
- GV : Tương tự ta có định lí tích vô
hướng của 2 vectơ trong không gian
Hướng dẫn chứng minh
Cho a=(a1 ;a2 ;a3 ) tính a a . , tứ đó tính
III TÍCH VÔ HƯỚNG 1) Biểu thức tọa độ của tích vô hướng:
Định lí: trong không gian Oxyz, tích vô hướng của
hai vectơ a=(a1 ;a2 ;a3 ) và b=(b1 ;b2 ;b3 ) được xác định bởi công thức
3 3 2 2 1
1b a b a b a
b
a= + +
2 Ứng dụng:
Trang 4B B B
( ; ; )
B(x ;y ;z )
A x y z
AB
⇒
uuu
, từ đó tính đợ dài
AB =
- GV : Hãy viết cơng thức tính góc giữa
2 vectơ trong mặt phẳng
- HS: a b aa b b
.
) , cos(
cosϕ = =
- GV: Tương tự hãy viết cơng thức tính
góc giữa 2 vectơ trong khơng gian
Hoạt động 2:
- GV: cho a=(3;0;1), b= − −(1; 1; 2),
(2;1; 1)
c= − Hãy tính (a b cu + ) và
a b+
u
- HS: a b c.( )+ = 6 ; a b 3 2+ =
a) Độ dài của vectơ:
Cho a=(a1 ;a2 ;a3 ) có 2
3
2 2
2
1 a a a
a = + + b) Khoảng cách giữa 2 điểm:
Cho A(x A;y A;z A )và B(x B ; y B ; z B )
AB= uuuAB = x −x + y −y + z −z
c) Gĩc giữa 2 vecttơ:
Gọi ϕ là góc giữa hai vectơ a=(a1 ;a2 ;a3 )và
)
;
; (b1 b2 b3
b= với a,b≠0 thì cos aabb
= ϕ
Vậy ta có công thức tính góc giữa hai véctơ a, b với a≠0 ; b≠0 như sau :
1 1 2 2 3 3
cos os( , )
a b a b a b
c a b
Vậy a b⊥ ⇔ a b1 1+a b2 2+a b3 3 =0
Ví dụ: Với hệ toạ độ Oxyz trong khơng gian, cho a = (3; 0; 1), b = (1; - 1; - 2), c = (2; 1; - 1) Hãy tính .( )
a b cu + và a bu + .
4.4 Câu hỏi, bài tập củng cố:
- Phát biểu định lí tích vơ hướng của hai vectơ
- Viết cơng thức tính cosin của góc tạo bởi hai vectơ khác 0
4.5 Hướng dẫn học sinh tự học:
- Đối với bài học ở tiết học này: Làm các bài tập SGK
- Đối với bài học ở tiết học tiếp theo: Xem tiếp phần cịn lại của bài
5 Rút kinh nghiệm:
- Nội dung:
- Phương pháp:
- Sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học:
Tiết 27 §1 HỆ TỌA ĐỘ TRONG KHƠNG GIAN (tt)
1 Mục tiêu:
1.1 Kiến thức:
+ Biết các khái niệm hệ tọa độ trong khơng gian, tọa độ của 1 vectơ, tọa độ của điểm, biểu thức tọa độ của các phép tốn vectơ, khoảng cách giữa 2 điểm
+ Biết khái niệm và 1 số ứng dụng của tích vectơ (tích cĩ hướng của 1 vectơ)
+ Biết phương trình mặt cầu
1.2 Kĩ năng:
+ Tính được tọa độ của tổng, hiệu của 2 vectơ, tích của vectơ với 1 số; tính được tích vơ hướng của 2 vectơ
+ Tính được khoảng cách giữa 2 điểm cĩ tọa độ cho trước
Trang 5+ Xác định được tọa độ tâm và tìm được độ dài bán kính của mặt cầu có pt cho trước.
+ Viết được phương trình mặt cầu
1.3 Thái độ:
+ Biết đưa những KT-KN mới về KT-KN quen thuộc
+ Chủ động phát hiện, chiếm lĩnh tri thức mới Có tinh thần hợp tác trong học tập
- Học sinh: ngoài đồ dùng học tập như sách giáo khoa, bút,… còn có:
+ Kiến thức cũ về hình học không gian
+ Bảng phụ, bút viết trên giấy trong
4 Tiến trình:
4.1 Ổn định tổ chức và kiểm diện: ổn định lớp, kiểm tra sĩ số, đồng phục.
4.2 Kiểm tra miệng:
- Các công thức về điểm và vec tơ trong không gian
Từ OM= r ta có điều gì?
- HS: Ghi nhận đề toán
Nhắc lại định nghĩa
- GV: Áp dụng công thức bình phương của
một hiệu vào phương trình (*) được ?
- HS: Viết dạng khai triển của phương trình
(*)
- GV: Khi nào phương trình (**) là phương
trình đường tròn ?
2 2
2
r c z b y a x
r c z b y a x OM
=
−+
−+
−
⇔
=
−+
−+
−
=
Định lí: Trong không gian Oxyz, mặt cầu (S) tâm
I(a; b; c) bán kính r có phương trình là :
2 y z r
Phương trình (*) có dạng khại triển là:
0 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 + y +z − ax− by− cz+d =
0
2 2
0 2
2 2
2 2
2 + y +z − ax− by− cz+d =
x
Trang 6
==−
=
⇔
=
− =
− =−
−
⇒
1 3
2 2
2 6
2 4
2
c b
a c
b a
3
2 2
2 + + − =
r
4.4 Câu hỏi, bài tập củng cố:
- Viết phương trình mặt cầu tâm I bán kính r
4.5 Hướng dẫn học sinh tự học:
- Đối với bài học ở tiết học này: nắm được phương trình mặt cầu
- Đối với bài học ở tiết học tiếp theo: Làm các bài tập SGK
5 Rút kinh nghiệm:
- Nội dung:
- Phương pháp:
- Sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học:
1 Mục tiêu:
1.1 Kiến thức:
+ Biết các khái niệm hệ tọa độ trong không gian, tọa độ của 1 vectơ, tọa độ của điểm, biểu thức tọa độ của các phép toán vectơ, khoảng cách giữa 2 điểm
+ Biết khái niệm và 1 số ứng dụng của tích vectơ (tích có hướng của 1 vectơ)
+ Biết phương trình mặt cầu
1.2 Kĩ năng:
+ Tính được tọa độ của tổng, hiệu của 2 vectơ, tích của vectơ với 1 số; tính được tích vô hướng của 2 vectơ
+ Tính được khoảng cách giữa 2 điểm có tọa độ cho trước
+ Xác định được tọa độ tâm và tìm được độ dài bán kính của mặt cầu có pt cho trước
+ Viết được phương trình mặt cầu
1.3 Thái độ:
+ Biết đưa những KT-KN mới về KT-KN quen thuộc
+ Chủ động phát hiện, chiếm lĩnh tri thức mới Có tinh thần hợp tác trong học tập
2 Trọng tâm:
- Tọa độ của điểm và vectơ
3 Chuẩn bị:
- Giáo viên: ngoài giáo án, phấn, bảng còn có:
+ Phiếu học tập
+ Bảng phụ
- Học sinh: ngoài đồ dùng học tập như sách giáo khoa, bút,… còn có:
+ Kiến thức cũ về hình học không gian
+ Bảng phụ, bút viết trên giấy trong
4 Tiến trình:
4.1 Ổn định tổ chức và kiểm diện: ổn định lớp, kiểm tra sĩ số, đồng phục.
4.2 Kiểm tra miệng:
Nêu các công thức về tọa độ diểm và vectơ đã học trong bài
Trang 74.3 Bài mới:
Hoạt động của GV và HS Nội dung bài học
Hoạt động 1:
- GV: Hãy cho biết cách giải
Có thể gợi ý thêm cho HS tính 4a; b
- HS: Nghe hiểu nhiệm vụ trả lời
Tiến hành giải theo gợi ý của GV
- GV: Vẽ hình hộp ABCD.A’B’C’D’ hãy chỉ
ra các cặp vecrơ bằng nhau a=b⇔?Yêu
cầu hs lên bảng trình bày
- HS: Quan sát hình vẽ chỉ ra các cặp vecrơ
- GV: Hãy viết công thức tính tích vô hướng
của hai vectơ
Yêu cầu hs lên bảng trình bày
- HS: a.b=a1b1 +a2b2 +a3b3
Lên bảng trình bày lời giải
Bài1: Cho ba vectơ a = (2 ; -5 ; 3), b = (0 ; 2 ; -1),
) 3
1
; 3
2
; 0 ( 3
1 = −
− b
) 6
; 21
; 3 (
1
; 11 3
=
=++
=
=++
; 3 2
3
4 3
0 3
3
2 3
G z
z z z
y y y y
x x x x
C B A G
C B A G
C B A G
Bài 3: Cho hình hộp ABCD A’B’C’D’ biết A = ( 1
C C C
A B D C
A B D C
A B D C
z y x z
z z z
y y y y
x x x x AB DC
) 2
; 0
; 2 (
=
⇒C
tương tự AA'=BB'=DD'=CC'
) 6
; 4
; 3 ( ' ), 5
; 6
; 4 ( ' ), 6
; 5
; 3 ( '= − B = − D = −
A
Bài 4 Tính a) a b với a = ( 3 ; 0 ; - 6 ), b= ( 2 ; - 4 ; 0 ).b) c duvới c= ( 1 ;- 5 ; 2 ),du= (4 ; 3 ; - 5)
Giải:
6 b=a1b1+a2b2 +a3b3 =
a
c du=1.4 - 5.3+2.(-5) = -21
4.4 Câu hỏi, bài tập củng cố:
- Viết công thức tọa độ của tổng , hiệu hai vectơ, tích của vectơ với một số
- Phát biểu định lí tích vô hướng của hai vectơ
- Viết công thức tính cosin của góc tạo bởi hai vectơ khác 0
- Viết công thức tính khoảng cách của hai điểm
Trang 8- Viết phương trình mặt cầu tâm I bán kính r
4.5 Hướng dẫn học sinh tự học:
- Đối với bài học ở tiết học này: nắm được các công thức và dạng toán
- Đối với bài học ở tiết học tiếp theo: Làm các bài tập SGK còn lại
5 Rút kinh nghiệm:
- Nội dung:
- Phương pháp:
- Sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học:
1 Mục tiêu:
1.1 Kiến thức:
+ Biết các khái niệm hệ tọa độ trong không gian, tọa độ của 1 vectơ, tọa độ của điểm, biểu thức tọa độ của các phép toán vectơ, khoảng cách giữa 2 điểm
+ Biết khái niệm và 1 số ứng dụng của tích vectơ (tích có hướng của 1 vectơ)
+ Biết phương trình mặt cầu
1.2 Kĩ năng:
+ Tính được tọa độ của tổng, hiệu của 2 vectơ, tích của vectơ với 1 số; tính được tích vô hướng của 2 vectơ
+ Tính được khoảng cách giữa 2 điểm có tọa độ cho trước
+ Xác định được tọa độ tâm và tìm được độ dài bán kính của mặt cầu có pt cho trước
+ Viết được phương trình mặt cầu
1.3 Thái độ:
+ Biết đưa những KT-KN mới về KT-KN quen thuộc
+ Chủ động phát hiện, chiếm lĩnh tri thức mới Có tinh thần hợp tác trong học tập
2 Trọng tâm:
- Phương trình mặt cầu
3 Chuẩn bị:
- Giáo viên: máy tính, phiếu học tập.
- Học sinh: học lý thuyết, làm các bài tập SGK, máy tính.
4 Tiến trình:
4.1 Ổn định tổ chức và kiểm diện: ổn định lớp, kiểm tra sĩ số, đồng phục.
4.2 Kiểm tra miệng:
- Nêu các dạng phương trình mặt cầu
4.3 Bài mới:
Hoạt động của GV và HS Nội dung bài học
Hoạt động 1: Tìm tâm và bán kính mặt cầu
- GV: Tìm tâm và bán kính mặt cầu
) ( ) ( )
(x a− + y b− + z c− =r
x +y +z + Ax+ By+ Cz D+ =
- HS: trả lời và giải bài tập
Bài 1: Tìm tâm và bán kính của các mặt cầu có phương trình:
) ( ) ( ) 9 (x−3 + y−4 + z+1 = Tâm I(3; 4; –1), Bán kính r = 3 b/ x2+y2+z2 −6x+2y−16z−26 0= Tâm I(3; –1; 8)
Bán kính r= 32+ −( 1)2+ +82 26 10=
Trang 9Hoạt động 2: Lập phương trình mặt cầu
- GV: nêu cách lập phương trình mặt cầu
- HS: tìm tâm và bán kính của mặt cầu đó
- GV: gọi HS giải
- HS:
a/ Tâm I(3; –1; 5) bán kính r = 3
b/ Tâm C(3; –3; 1) bán kính r = 5
c/ Tâm I(–2 ; 1; –3) bán kính r = 14
d/ Tâm I((5; –3; 7) và bán kính = 2
2x + y + z + x−4y−12z−100 0=
2 2 2
4 2 6 50 0
x +y + +z x y z
Tâm I(–2; 1; 3)
1 3 50 8 ( 2)
r= − + + + = d/ x2+y2+z2 − −8x 2y+ =1 0 e/ 3x2+3y2+3z2−6x+8y+15z− =3 0 Bài 2: Lập phương trình mặt cầu trong các trường hợp:
a/ Có đường kính AB với A(4; –3; 7) và B(2; 1; 3) Tâm I là trung điểm của đoạn AB ⇒I(3; –1; 5) Bán kính IA = 12+ −( 2)2+22 =3
Vậy phương trình mặt cầu là:
) ( ) ( ) 9 (x−3 + y+1 + z−5 = b/ Đi qua điểm A(5; –2; 1) và có tâm C(3; –3; 1) Bán kính AC = 22+ −( 1)2 = 5
Vậy phương trình mặt cầu là:
) ( ) ( ) 5 (x−3 + y+3 + z−1 = c/ Tâm I(–2 ; 1; –3) và bán là OI Bán kính OI = ( 2)− 2+ −( 1)2+32 = 14 Vậy phương trình mặt cầu là:
) ( ) ( ) (x+2 + y−1 + z−3 =14 d/ Có tâm I((5; –3; 7) và bán kính = 2 Vậy phương trình mặt cầu là:
) ( ) ( ) (x−5 + y+3 + z−7 =4
4.4 Câu hỏi, bài tập củng cố:
- Viết phương trình mặt cầu tâm I bán kính r
4.5 Hướng dẫn học sinh tự học:
- Đối với bài học ở tiết học này: nắm được các công thức và dạng toán
- Đối với bài học ở tiết học tiếp theo: xem bài “Phương trình mặt phẳng”
5 Rút kinh nghiệm:
- Nội dung:
- Phương pháp:
- Sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học:
Trang 10Ngày dạy: 23/12/2013 – 28/12/2013 Tuần: 19
Tiết 30 §2 PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG
1 Mục tiêu:
1.1 Kiến thức:
+ Hiểu khái niệm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
+ Biết phương trình tổng quát của mặt phẳng, điều kiện vuơng gĩc hoặc song song của 2 mặt phẳng, cơng thức tính khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng
1.2 Kĩ năng:
+ Xác định được vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
+ Biết cách viết phương trình tổng quát của mặt phẳng và tính được khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng
1.3 Thái độ:
+ Biết đưa những KT-KN mới về KT-KN quen thuộc
+ Chủ động phát hiện, chiếm lĩnh tri thức mới Cĩ tinh thần hợp tác trong học tập
2 Trọng tâm:
- Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
- Phương trình tổng quát của mặt phẳng
3 Chuẩn bị:
- GV: các khái niệm, phương pháp
- HS: các kiến thức cũ liên quan đến mặt phẳng, vectơ chỉ phương, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
4 Tiến trình:
4.1 Ổn định tổ chức và kiểm diện: ổn định lớp, điểm danh.
4.2 Kiểm tra miệng:
- GV: Nhắc lại khái niệm vectơ pháp
tuyến của đường thẳng, vectơ chỉ phương
của đường thẳng đã học
- HS: Vectơ pháp tuyến là vectơ ≠0
vuông góc với đường thẳng đó
Vectơ chỉ phương là vectơ ≠0 nằm trên
đường thẳng song song hoặc trùng với
đường thẳng đó
Hoạt động 2:
- GV: giới thiệu cơng thức tính tích cĩ
hướng và cách tìm
- GV: áp dụng giải VD1
- HS: thực hiện giải và đưa ra kết quả
I Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng:
Định nghĩa: Vectơ n ≠0 được gọi là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ( )α nếu đường thẳng chứa vectơ n vuông góc với mp ( )α (gọi tắt là vectơ n vuông góc với mp( )α )
+ Nếu trong hệ tọa độ Oxyz nếu a= (a1, a2, a3),
b= (b1, b2, b3) là hai vectơ không cùng phương và các đường thẳng chứa chúng song song hoặc nằm trong một mp( )α thì vectơ
n=a,b = 2 3 3 1 1 2
2 3 3 1 1 2
a a a a a a, ,
Trang 11- GV: giới thiệu phương trình tổng quát
của mặt phẳng trong không gian
- HS: theo dõi, ghi chép
a/ [a b, ] = (–24; –12; –12)b/ [a b, ] = (24; 13; 27)
Ví dụ 2: Trong không gian Oxyz cho 3 điểm A(2; –1; 3), B(4; 0; 1), C(–10; 5; 3) Tìm tọa độ 1 vectơ pháp tuyến của (ABC)
n= uuu uuu =
II Phương trình tổng quát của mặt phẳng:
1 Định nghĩa: phương trình tổng quát của mặt phẳng
là phương trình có dạng Ax + By + Cz + D = 0 với
A, B, C không đồng thời bằng 0 (A2+B2+C2 ≠0)Nhận xét:
+ Nếu (α) có phương trình tổng quát là Ax + By +
Cz + D = 0 thì VTPT: n = (A; B; C)+ (α) đi qua điểm M x y z và nhận n0( ; ; )0 0 0 = (A; B; C) khác 0 làm VTPT có phương trình tổng quát là:
A x x− +B y y− +C z z− =
Ví dụ 3: Hãy tìm 1 VTPT của mặt phẳng: 4x – 2y – 6z + 7 = 0
+ n = (4; –2; –6)
Ví dụ 4: Lập phương trình tổng quát mặt phẳng (MNP) với M(1; 1; 1), N(4; 3; 2), P(5; 2; 1)
n= uuuu uuu = − −Vậy phương trình tổng quát (MNP) có dạng:
Trang 12pt: Cz + D = 0 + B = C = 0 ⇒( )α song song hoặc trùng (Oyz) có pt: Ax + D = 0
+ A = C = 0 ⇒( )α song song hoặc trùng (Oxz) có pt: By + D = 0
* Nhận xét: Mặt phẳng đi qua 3 điểm A(a; 0; 0), B(0; b; 0), C(0; 0; c) có phương trình:
x y z
abc
a b c+ + = ≠ (pt của mp theo đoạn chắn)
Ví dụ 5: trong không gian cho 3 điểm M(2; 0; 0), N(0; –1; 0), P(0; 0; 3) Viết pt mặt phẳng (MNP)
x+ y + = ⇔ − +z x y− + =z
−
4.4 Câu hỏi, bài tập củng cố:
- Nêu khái niệm VTPT của mặt phẳng
- Nêu phương trình tổng quát của mặt phẳng
- Nêu cách viết pttq của mặt phẳng
4.5 Hướng dẫn học sinh tự học:
- Đối với bài học ở tiết học này: nắm được các công thức và dạng toán
- Đối với bài học ở tiết học tiếp theo: xem bài “Phương trình mặt phẳng”
5 Rút kinh nghiệm:
- Nội dung:
- Phương pháp:
- Sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học:
Tieát 31 §2 PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG (tt)
1 Mục tiêu:
1.1 Kiến thức:
+ Hiểu khái niệm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
+ Biết phương trình tổng quát của mặt phẳng, điều kiện vuông góc hoặc song song của 2 mặt phẳng, công thức tính khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng
1.2 Kĩ năng:
+ Xác định được vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
+ Biết cách viết phương trình tổng quát của mặt phẳng và tính được khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng
1.3 Thái độ:
+ Biết đưa những KT-KN mới về KT-KN quen thuộc
+ Chủ động phát hiện, chiếm lĩnh tri thức mới Có tinh thần hợp tác trong học tập
2 Trọng tâm:
- Phương trình tổng quát của mặt phẳng
- Vị trí tương đối của 2 mặt phẳng
3 Chuẩn bị:
- GV: các khái niệm, phương pháp
Trang 13- HS: các kiến thức cũ liên quan đến mặt phẳng, vectơ chỉ phương, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng.
4 Tiến trình:
4.1 Ổn định tổ chức và kiểm diện: ổn định lớp, điểm danh.
4.2 Kiểm tra miệng:
- Nêu phương trình tổng quát của mặt phẳng
a) 1 2 3 ( 1)
1 5≠ ≠ 1⇒ α
− cắt (β1)b) 1 1 1 5 ( 2) / /( 2)
2= = ≠ ⇒2 2 6 α β
c)1 2 3 1 ( 3) ( 3)
3 6 9 3= = = ⇒ α ≡ β
Ví dụ 2: Tìm m để cặp mặt phẳng sau vuông góc:) : 2
(α x my+ +2mz− =9 0, ( ) : 6β x y z− − − =10 0
Ta có: nα =(2; ;2 )m m(6; 1; 1)
nβ = − −
)(α ⊥( )β ⇔2.6+ − + −m( 1) ( 9).( 10) 0− = ⇔ =m 4
Ví dụ 3: Viết phương trình mặt phẳng đi qua 3 điểm:A(–1; 2; 3), B(2; –4; 3), C(4; 5; 6)
(3; 6;0),(5;3;3)
AB AC
Trang 142x y− + + =3z 7 0 ( 1; 2;5)
AB= − −
uuu
; nmp =(2; 1;3)−
, mp ( 1;13;5)
AB n
uuu = − VTPT của ( )α là: n= −( 1;13;5) Vậy pttq mặt phẳng là:
1( 3) 13( 1) 5( 1) 0
x y z
Ví dụ 5: Viết pttq mặt phẳng đi qua điểm M(1; –2; 3)
và song song mặt phẳng (P): 2x+3y− − =4z 2 0 ( )α song song (P) nên ( )α có VTPT: n=(2;3; 4)− Vậy pttq ( )α là: 2(x2− +x1) 3(3y y4+ −z2) 4(16 0z− =3) 0
4.4 Câu hỏi, bài tập củng cố:
- Nêu cách viết pttq của mặt phẳng
- Nêu cách xét vị trí tương đối của 2 mặt phẳng
4.5 Hướng dẫn học sinh tự học:
- Đối với bài học ở tiết học này: nắm được các công thức và dạng toán
- Đối với bài học ở tiết học tiếp theo: xem bài “Phương trình mặt phẳng” phần còn lại
5 Rút kinh nghiệm:
- Nội dung:
- Phương pháp:
- Sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học:
Tieát 32 §2 PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG (tt)
1 Mục tiêu:
1.1 Kiến thức:
+ Hiểu khái niệm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
+ Biết phương trình tổng quát của mặt phẳng, điều kiện vuông góc hoặc song song của 2 mặt phẳng, công thức tính khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng
1.2 Kĩ năng:
+ Xác định được vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
+ Biết cách viết phương trình tổng quát của mặt phẳng và tính được khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng
1.3 Thái độ:
+ Biết đưa những KT-KN mới về KT-KN quen thuộc
+ Chủ động phát hiện, chiếm lĩnh tri thức mới Có tinh thần hợp tác trong học tập
2 Trọng tâm:
- Tính khoảng cách từ 1 điểm đến mặt phẳng
3 Chuẩn bị:
- GV: các khái niệm, phương pháp
- HS: các kiến thức cũ liên quan đến mặt phẳng, vectơ chỉ phương, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
4 Tiến trình:
Trang 154.1 Ổn định tổ chức và kiểm diện: ổn định lớp, điểm danh.
4.2 Kiểm tra miệng:
- Nêu vị trí tương đối của 2 mặt phẳng
- Nêu phương trình tổng quát của mặt phẳng
4.3 Bài mới:
Hoạt động 1:
- GV: hướng dẫn, giải thích
- HS: theo dõi, ghi chép
Hoạt động 2:
- GV: đưa ra ví dụ 1, 2 áp dụng
- HS: lên bảng làm bài theo hiểu biết của
mình
- HS: áp dụng vị trí tương đối của 2 mặt
phẳng
IV Khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng:
Trong không gian Oxyz khoảng cách từ điểm M(x0;
y0; z0) đến mặt phẳng ( )α :Ax By Cz D+ + + =0 được tính theo công thức:
d M
A B C
Ví dụ 1: Cho A(1; –1; 2), B(3; 4; 1) và ( )α có phương trình: x+2y+2z− =10 0 Tính khoảng cách
từ A, B đến mặt phẳng ( )α
2 2 2
1 2 4 10 7 ( ;( ))
3
+ +
3 8 2 10
+ +
Ví dụ 2: Tính khoảng cách giữa 2 mặt phẳng song song ( )α và ( )β cho bởi pt
( ) : 2 2 11 0
x y x
x y z
α β
Lấy điểm M(0;0;–1) ( )∈ β
2 2 2
(( );( )) ( ;( ))
0 2.0 2( 1) 11
3
d α β =d M α
+ +
4.4 Câu hỏi, bài tập củng cố:
- Nêu cách viết pttq của mặt phẳng
- Nêu cách tính khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng
4.5 Hướng dẫn học sinh tự học:
- Đối với bài học ở tiết học này: nắm được các công thức và dạng toán
- Đối với bài học ở tiết học tiếp theo: làm các bài tập SGK của bài này
5 Rút kinh nghiệm:
- Nội dung:
- Phương pháp:
- Sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học:
Trang 16Ngày dạy: 06/01/2014 – 11/01/2014 Tuần: 21
1 Mục tiêu:
1.1 Kiến thức:
+ Hiểu khái niệm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
+ Biết phương trình tổng quát của mặt phẳng, điều kiện vuông góc hoặc song song của 2 mặt phẳng
1.2 Kĩ năng:
+ Xác định được vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
+ Biết cách viết phương trình tổng quát của mặt phẳng và tính được khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng
1.3 Thái độ:
+ Biết đưa những KT-KN mới về KT-KN quen thuộc
+ Chủ động phát hiện, chiếm lĩnh tri thức mới Có tinh thần hợp tác trong học tập
2 Trọng tâm:
- Lập phương trình của mặt phẳng
3 Chuẩn bị:
- GV: các khái niệm, phương pháp
- HS: các kiến thức cũ liên quan đến mặt phẳng, vectơ chỉ phương, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
4 Tiến trình:
4.1 Ổn định tổ chức và kiểm diện: ổn định lớp, điểm danh.
4.2 Kiểm tra miệng:
- Nêu vị trí tương đối của 2 mặt phẳng
- Nêu phương trình tổng quát của mặt phẳng
Trang 17Hoạt động 2:
- GV: nhắc lại mặt phẳng trung trực của
đoạn thẳng AB
- HS: mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng
là mặt phẳng đi qua trung điểm của đoạn
thẳng và vuông góc với đoạn thẳng đó
b) Lập phương trình của các mặt phẳng đi qua điểm M(2; 6; –3) và lần lượt song song với các mặt phẳng tọa độ
4.4 Câu hỏi, bài tập củng cố:
- Nêu cách viết pttq của mặt phẳng
4.5 Hướng dẫn học sinh tự học:
- Đối với bài học ở tiết học này: nắm được các công thức và dạng toán
- Đối với bài học ở tiết học tiếp theo: làm các bài tập SGK của bài này
+ Hiểu khái niệm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
+ Biết phương trình tổng quát của mặt phẳng, điều kiện vuông góc hoặc song song của 2 mặt phẳng
1.2 Kĩ năng:
+ Xác định được vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
+ Biết cách viết phương trình tổng quát của mặt phẳng và tính được khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng
1.3 Thái độ:
+ Biết đưa những KT-KN mới về KT-KN quen thuộc
+ Chủ động phát hiện, chiếm lĩnh tri thức mới Có tinh thần hợp tác trong học tập
Trang 18- HS: các kiến thức cũ liên quan đến mặt phẳng, vectơ chỉ phương, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng.
4 Tiến trình:
4.1 Ổn định tổ chức và kiểm diện: ổn định lớp, điểm danh.
4.2 Kiểm tra miệng:
- Nêu dạng và cách lập phương trình tổng quát của mặt phẳng
- Nêu vị trí tương đối của 2 mặt phẳng
- Nêu công thức tính khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng
- HS: tìm tọa độ điểm mặt phẳng đi qua và
vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
Áp dụng:
- HS: giải
a/ + Chọn điểm A hoặc B hoặc C
+ Tìm cặp vectơ của mặt phẳng là ,i OP uuu
+ Tìm vectơ pháp tuyến n=i OP,uuu
a/ Mặt phẳng qua điểm O và có cặp vectơ
(4; 1; 2)
(1;0;0)
i OP
a) Hãy viết phương trình của các mặt phẳng (ACD)
và (BCD)
* Mặt phẳng (ACD) đi qua điểm A và có cặp vectơ
(0; 1;1)( 1; 1;3)
AC AD
* Mặt phẳng ( )α đi qua điểm C và có cặp vectơ
( 4;5; 1)( 1;0;2)
AB CD
Trang 19Hoạt động 3:
- GV:
+ Tìm 1 điểm mp đi qua
+ Hai mặt phẳng song song Tìm vectơ
pháp tuyến của 2 mp
- HS: hai mp song song có cùng vectơ
pháp tuyến
10( 5) 9( 1) 5( 3) 0
x y z
6/80 Hãy viết phương trình của mặt phẳng ( )α đi qua điểm M(2; –1; 2) và song song với mặt phẳng ( )β : 2x – y + 3z + 4 = 0
( )α // ( )β ⇒VTPT n=(2; 1;3)− Vập pt mặt phẳng là:
2( 2) 1( 1) 3( 2) 0
x y z
4.4 Câu hỏi, bài tập củng cố:
- Nêu cách viết pttq của mặt phẳng
4.5 Hướng dẫn học sinh tự học:
- Đối với bài học ở tiết học này: nắm được các công thức và dạng toán
- Đối với bài học ở tiết học tiếp theo: làm các bài tập SGK của bài này
5 Rút kinh nghiệm:
- Nội dung:
- Phương pháp:
- Sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học:
1 Mục tiêu:
1.1 Kiến thức:
+ Hiểu khái niệm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
+ Biết phương trình tổng quát của mặt phẳng, điều kiện vuông góc hoặc song song của 2 mặt phẳng, công thức tính khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng
1.2 Kĩ năng:
+ Xác định được vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
+ Biết cách viết phương trình tổng quát của mặt phẳng và tính được khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng
1.3 Thái độ:
+ Biết đưa những KT-KN mới về KT-KN quen thuộc
+ Chủ động phát hiện, chiếm lĩnh tri thức mới Có tinh thần hợp tác trong học tập
2 Trọng tâm:
- Tính khoảng cách từ 1 điểm đến mặt phẳng
- Vị trí tương đối của 2 mặt phẳng
3 Chuẩn bị:
- GV: các khái niệm, phương pháp
- HS: các kiến thức cũ liên quan đến mặt phẳng, vectơ chỉ phương, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
4 Tiến trình:
4.1 Ổn định tổ chức và kiểm diện: ổn định lớp, điểm danh.
4.2 Kiểm tra miệng:
- Nêu vị trí tương đối của 2 mặt phẳng
- Nêu phương trình tổng quát của mặt phẳng
Trang 20+ Tìm 1 điểm mp đi qua
+ Tìm cặp vectơ của mặt phẳng uuuAB n, β
+ Tìm vectơ pháp tuyến của mp
,
n=uuuAB nβ
Hoạt động 2:
- GV: gọi HS nêu phương pháp chứng
minh 2 mặt phẳng song song
Mặt phẳng ( )α đi qua điểm A và có cặp vectơ
(4;2;2)(2; 1;1)
a) 2x + my + 3z – 5 = 0 và nx – 8y – 6z + 2 = 0 b) 3x – 5y +mz – 3 = 0 và 2x + ny – 3z + 1 = 0 Giải
m n
n n
n n
a) 2x – y +2z + 9 = 0 b) 12x – 5z + 5 = 0 c) x = 0
44/ ,13/ 2
b c
4.4 Câu hỏi, bài tập củng cố:
- Nêu cách viết pttq của mặt phẳng
- Nêu cách tính khoảng cách từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng
4.5 Hướng dẫn học sinh tự học:
- Đối với bài học ở tiết học này: nắm được các công thức và dạng toán
- Đối với bài học ở tiết học tiếp theo: làm các bài tập SGK của bài này
5 Rút kinh nghiệm: