Doãn Thị Nhung Lớp K35A – CN Toán LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu cùng với sự cố gắng của bản thân, đặc biệt là sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy giáo Th.S Nguyễn Văn Vạn đ
Trang 1Doãn Thị Nhung Lớp K35A – CN Toán
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu cùng với sự cố gắng của bản thân, đặc biệt là sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy giáo Th.S Nguyễn Văn Vạn đã giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu để em có thể hoàn thành khóa luận
Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc và lòng biết ơn chân thành nhất tới thầy Nguyễn Văn Vạn, cũng như sự quan tâm, chỉ bảo, góp ý kiến của thầy giáo, cô giáo trong tổ hình học, các thầy cô giáo trong khoa Toán đã giúp đỡ em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp
Do điều kiện có hạn và kinh nghiệm cũng như kiến thức của bản thân em còn nhiều hạn chế cho nên khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong các thầy cô giáo cùng bạn đọc nhận xét và góp ý kiến để em rút kinh nghiệm và có thể hoàn thiện, phát triển khóa luận về sau này
Một lần nữa, em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc và lời chúc sức khỏe đến các thầy giáo, cô giáo và toàn thể bạn đọc
Hà Nội, tháng 05 năm 2013
Sinh viên
Doãn Thị Nhung
Trang 2Doãn Thị Nhung Lớp K35A – CN Toán
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan khóa luận này được hoàn thành do sự nỗ lực tìm hiểu, nghiên cứu của bản thân, cùng với sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của thầy giáo Th.S Nguyễn Văn Vạn cũng như các thầy giáo, cô giáo trong
tổ Hình học của khoa Toán trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận này không trùng với kết quả của các tác giả khác Nếu trùng em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm
Em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô cùng toàn thể bạn đọc để khóa luận ngày càng hoàn thiện hơn
Hà Nội, tháng 05 năm 2013
Sinh viên
Doãn Thị Nhung
Trang 3Doãn Thị Nhung Lớp K35A – CN Toán
MỤC LỤC
PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1
1 Lý do chọn đề tài 1
2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 2
3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 2
4 Phương pháp nghiên cứu 2
6 Cấu trúc khóa luận 2
PHẦN 2: NỘI DUNG 4
CHƯƠNG 1: KIẾN THỨC CHUẨN BỊ 4
1.1 Đại cương về đường thẳng và mặt phẳng 4
1.1.1 Các tính chất 4
1.1.2 Cách xác định một mặt phẳng 4
1.1.3 Hình chóp và hình tứ diện 5
1.2 Hai đường thẳng chéo nhau và hai đường thẳng song song 6
1.2.1.Vị trí tương đối của hai đường thẳng trong không gian 6
1.2.2 Các định lí và tính chất 7
1.3 Đường thẳng và mặt phẳng song song 8
1.3.1 Vị trí tương đối của đường thẳng và mặt phẳng 8
1.3.2 Các định lí và tính chất 9
1.4 Hai mặt phẳng song song 10
1.4.1 Định nghĩa 10
1.4.2 Định lí và tính chất 11
1.4.3 Định lí Ta – lét 14
1.4.4 Hình lăng trụ và hình hộp 15
1.4.5 Hình chóp cụt 16
Trang 4Doãn Thị Nhung Lớp K35A – CN Toán
1.5 Phép chiếu song song Hình biểu diễn của một hình không gian
1.5.1 Phép chiếu song song 17
1.5.2 Các tính chất của phép chiếu song song 18
1.5.3 Hình biểu diễn của một số hình không gian trên mặt phẳng 19
CHƯƠNG 2: NHỮNG SAI LẦM VÀ CHỨNG MINH THIẾU, 21
LỖI CHÍNH TẢ TRONG SÁCH GIÁO KHOA VÀ SÁCH BÀI TẬP HÌNH HỌC 11 CƠ BẢN CƯƠNG 2 VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 21
2.1 Những sai lầm và chứng minh thiếu, lỗi chính tả trong sách giáo khoa hình học 11 cơ bản chương 2 và cách khắc phục 21
2.1.1 Lỗi sai 1 21
2.1.2 Lỗi sai 2 22
2.1.3 Lỗi sai 3 24
2.1.4 Lỗi sai 4 24
2.1.5 Lỗi sai 5 26
2.1.6 Lỗi sai 6 27
2.1.7 Lỗi sai 7 29
2.2 Những sai lầm và chứng minh thiếu, lỗi chính tả trong sách bài tập hình học 11 cơ bản chương 2 và cách khắc phục 30
2.2.1 Lỗi sai 1 30
2.2.2 Lỗi sai 2 31
KẾT LUẬN 32
TÀI LỆU THAM KHẢO 33
Trang 5Doãn Thị Nhung 1 Lớp K35A – CN Toán
PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Toán học là môn học nghiên cứu về các số, cấu trúc, không gian
và các phép biến đổi Nói một cách khác, người ta cho rằng đó là môn
học về “hình và số” Do đó hình học chính là bộ phận quan trọng cấu
thành lên toán học
Khi mới ra đời hình học là một môn khoa học thực nghiệm nảy sinh từ việc đo đạc, tính toán các đại lượng về khoảng cách giữa các địa điểm, diện tích các mảnh đất, thể tích các thùng chứa,
Ngày nay, hình học trở thành một môn khoa học suy diễn và có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển năng lực trí tuệ, hình thành khả năng suy luận đặc trưng của toán học cần thiết cho cuộc sống Chính vì thế các kiến thức hình học trong các cấp học phải đạt đến độ chuẩn mực
và chính xác, phù hợp với khả năng tiếp cận theo đặc điểm của từng lứa tuổi học sinh
Sách giáo khoa và sách bài tập hình học là một loai sách đặc thù cung cấp kiến thức nền tảng cho người học Vì vậy nó phải là một nguồn thông tin chuẩn mực Một sai sót nhỏ dù chỉ là một chữ, một từ, cũng khiến quyển sách trở thành sản phẩm trí tuệ kém chất lượng
Với chính sách nhằm nâng cao chất lượng giáo dục của Nhà nước,
đã có rất nhiều cá nhân, tập thể, báo chí tham gia đóng góp ý kiến, phê bình những sai sót trong sách giáo khoa và sách bài tập qua các bài viết trên các báo, tạp chí, nhằm góp phần cải thiện , khắc phục những sai sót
và bất cập trong sách giáo khoa
Mặc dù đã được in ấn, tái bản và chỉnh sửa nhiều lần nhưng bộ sách hình học vẫn không tránh khỏi nhiều sai sót, chưa hoàn toàn chuẩn
Trang 6Doãn Thị Nhung 2 Lớp K35A – CN Toán
mực Vì vậy học sinh có thể có những kiến thức chưa đúng hoặc còn thiếu
Với mong muốn đưa học sinh tiếp cận với hệ thống kiến thức chuẩn và có thể đóng góp một phần nào đó vào việc hoàn thiện một chương trình chuẩn cho bộ môn Toán học đặc biệt là hình học theo đúng
nghĩa khoa học Đó là lí do em chọn đề tài : “ Tìm các sai lầm, chứng minh thiếu và lỗi chính tả ở chương 2 sách giáo khoa và sách bài tập hình học 11 cơ bản ”
2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu
Thông qua việc tìm các sai lầm và chứng minh thiếu, lỗi chính tả
và cách khắc phục nhằm góp phần giúp bộ sách hình học 11 cơ bản được hoàn thiện hơn Từ đó mang đến cho học sinh một cuốn sách hoàn chỉnh nhất
3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: Chương 2 sách giáo khoa và sách bài tập hình học 11
cơ bản
- Phạm vi: Do điều kiện thời gian có hạn nên không thể nghiên cứu toàn bộ cuốn sách nên em chỉ chọn nghiên cứu chương 2 của cuốn sách hình học 11 cơ bản
4 Phương pháp nghiên cứu
Đọc sách
Tổng kết các kiến thức đã học
Tham khảo ý kiến của thầy cô, bạn bè
6 Cấu trúc khóa luận
Ngoài phần mở đầu, kết luận, mục lục, tài liệu tham khỏa, khóa luận gồm phần nội dung chính là:
Chương 1: Kiến thức chuẩn bị
Trang 7Doãn Thị Nhung 3 Lớp K35A – CN Toán
1.1.Đại cương về đường thẳng và mặt phẳng
1.2 Hai đường thẳng chéo nhau và hai đường thẳng song song
1.3 Đường thẳng và mặt phẳng song song
1.4 Hai mặt phẳng song song
1.5 Phép chiếu song song Hình biểu diễn của một hình không gian
Chương 2 : Những sai lầm và chứng minh thiếu, lỗi chính tả trong sách giáo khoa và sách bài tập hình học 11 cơ bản chương 2
Trang 8Doãn Thị Nhung 4 Lớp K35A – CN Toán
PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: KIẾN THỨC CHUẨN BỊ 1.1 Đại cương về đường thẳng và mặt phẳng
- Tính chất 3: Nếu một đường thẳng có hai điểm phân biệt thuộc
một mặt phẳng thì mọi điểm của đường thẳng đều thuộc mặt phẳng đó
- Tính chất 4: Tồn tại bốn điểm không cùng thuộc một mặt phẳng
- Tính chất 5: Nếu hai mặt phẳng phân biệt có một điểm chung thì
chúng còn có một điểm chung khác nữa
- Tính chất 6: Trên mỗi mặt phẳng, các kết quả đã biết trong hình
. A
Trang 9Doãn Thị Nhung 5 Lớp K35A – CN Toán
c) Mặt phẳng được hoàn toàn xác định khi biết nó chứa hai đường thẳng cắt nhau
1.1.3 Hình chóp và hình tứ diện
a) Hình chóp
Trong mặt phẳng cho đa giác lồi A1 A2 An Lấy điểm S nằm ngoài Lần lượt nối S với các đỉnh A1, A2, , An ta được n tam giác
SA1A2, SA2A3, , SAnA1 Hình gồm đa giác A1A2 An và n tam giác
SA1A2, SA2A3, , SAnA1 gọi là hình chóp và được kí hiệu là S.A1A2 An
Ta gọi S là đỉnh và đa giác A1A2 An là mặt phẳng đáy Các tam giác SA1A2, SA2A3, , SAnA1 được gọi là các mặt bên; các đoạn SA1,
SA2, , SAn là các cạnh bên; các cạnh của đa giác gọi là các cạnh đáy của hình chóp Ta gọi hình chóp có đáy là tam giác, tứ giác, ngũ giác, lần lượt là hình chóp tam giác, hình chóp tứ giác, hình chóp ngũ giác,
Trang 10Doãn Thị Nhung 6 Lớp K35A – CN Toán
b) Hình tứ diện
Cho bốn điểm A, B, C, D không đồng phẳng Hình gồm bốn tam giác ABC, ACD, ABD và BCD gọi là hình tứ diện (hay ngắn gọn là tứ diện) và được kí hiệu là ABCD
Các điểm A, B, C, D gọi là các đỉnh của tứ diện Các đoạn thẳng
AB, BC, CD, DA, CA, BD gọi là các cạnh của tứ diện Hai cạnh không đi qua một đỉnh gọi là hai cạnh đối diện.Các tam giác ABC, ACD, ABD, BCD gọi là các mặt của tứ diện Đỉnh không nằm trên một mặt gọi là
đỉnh đối diện với mặt đó
Hình tứ diện có bốn mặt là các tam giác đều được gọi là tứ diện đều
Thiết diện (hay mặt cắt) của hình H khi cắt bởi mặt phẳng là phần chung của H và
1.2 Hai đường thẳng chéo nhau và hai đường thẳng song song
1.2.1.Vị trí tương đối của hai đường thẳng trong không gian
Cho hai đường thẳng a và b trong không gian Khi đó có thể xảy
ra một trong hai trường hợp sau:
a) Trường hợp 1: Có một mặt phẳng chứa a và b
Xảy ra ba khả năng sau:
i) a và b cắt nhau tại điểm M, ta kí hiệu a b M
ii) a và b song song với nhau, ta kí hiệu a // b hoặc b // a
iii) a và b trùng nhau, ta kí hiệu a b
A
D
B
C
Trang 11Doãn Thị Nhung 7 Lớp K35A – CN Toán
b) Trường hợp 2: Không có mặt phẳng nào chứa a và b, khi đó ta nói a
và b chéo nhau hay a chéo với b
1.2.2 Các định lí và tính chất
a) Định lí 1: Trong không gian, qua một điểm không nằm trên đường
thẳng cho trước, có một và chỉ một đường thẳng song song với đường thẳng đã cho
b) Định lí 2 (về giao tuyến của ba mặt phẳng):
Nếu ba mặt phẳng đôi một cắt nhau theo ba giao tuyến phân biệt thì ba giao tuyến ấy hoặc đồng quy hoặc đôi một song song với nhau
Trang 12Doãn Thị Nhung 8 Lớp K35A – CN Toán
c) Hệ quả:
Nếu hai mặt phẳng phân biệt lần lượt chứa hai đường thẳng song song thì giao tuyến của chúng (nếu có) cũng song song với hai đường thẳng đó hoặc trùng với một trong hai đường thẳng đó
d) Định lí 3: Hai đường thẳng phân biệt cùng song song với đường thẳng
thứ ba thì song song với nhau
1.3 Đường thẳng và mặt phẳng song song
1.3.1 Vị trí tương đối của đường thẳng và mặt phẳng
Giữa đường thẳng d và mặt phẳng có ba vị trí tương đối sau:
Trang 13Doãn Thị Nhung 9 Lớp K35A – CN Toán
i) d song song với hay song song với d, kí hiệu d // hay
/ /d
ii) d và cắt nhau tại M, kí hiệu là d M
iii) d nằm trong , kí hiệu là d
Trang 14Doãn Thị Nhung 10 Lớp K35A – CN Toán
c) Hệ quả:
Nếu hai mặt phẳng phân biệt cùng song song với một đường thẳng thì giao tuyến của chúng (nếu có) cũng song song với đường thẳng đó
d) Định lí 3: Cho hai đường thẳng chéo nhau Có duy nhất một mặt
phẳng chứa đường thẳng này và song song với đường thẳng kia
1.4 Hai mặt phẳng song song
1.4.1 Định nghĩa
Hai mặt phẳng và
được gọi là song song với nhau
nếu chúng không có điểm chung
Khi đó ta kí hiệu hay
Trang 15Doãn Thị Nhung 11 Lớp K35A – CN Toán
1.4.2 Định lí và tính chất
a) Định lí 1: Nếu mặt phẳng chứa hai đường thẳng cắt nhau a, b và
a, b cùng song song với mặt phẳng thì song song với ,
Chứng minh:
Gọi M là giao điểm của a và b
Vì chứa a mà a song song với nên và là hai mặt phẳng phân biệt Ta cần chứng minh song song với
Giả sử và không song song và cắt nhau theo giao tuyến c (hình vẽ)
Như vậy từ M kẻ được hai đường thẳng a và b cùng song song với c
Theo định lí 1 ở 1.2 điều này là mâu thuẫn
Vậy và phải song song với nhau
Trang 16Doãn Thị Nhung 12 Lớp K35A – CN Toán
Cho điểm A không nằm trên
mặt phẳng Mọi đường thẳng đi
qua A và song song với đều nằm
trong mặt phẳng đi qua A và song song với
d) Định lí 3:
Cho hai mặt phẳng song song Nếu một mặt phẳng cắt mặt phẳng này thì cũng cắt mặt phẳng kia và hai giao tuyến song song với nhau Chứng minh:
Gọi và là hai mặt phẳng song song
Giả sử cắt theo giao tuyến a
Do chứa a nên không thể trùng với Vì vậy hoặc song song với hoặc cắt
Trang 17Doãn Thị Nhung 13 Lớp K35A – CN Toán
Nếu song song với thì qua a ta có hai mặt phẳng và
cùng song song với Điều này vô lí
Do đó phải cắt Gọi giao tuyến của và là b
Ta có a a và b mà nên a b
Vậy hai đường thẳng a và b cùng nằm trong một mặt phẳng và
không có điểm chung nên a // b
g) Hệ quả:
Hai mặt phẳng song song chắn trên hai cát tuyến song song những đoạn thẳng bằng nhau
Chứng minh:
Gọi và là hai mặt phẳng song song và là mặt phẳng
xác định bởi hai đường thẳng song song a, b Gọi A, B lần lượt là giao diểm của đường thẳng a với và
Trang 18Doãn Thị Nhung 14 Lớp K35A – CN Toán
Gọi A’, B’ lần lượt là giao điểm của đường thẳng b với và
BB BB
Trang 19Doãn Thị Nhung 15 Lớp K35A – CN Toán
1.4.4 Hình lăng trụ và hình hộp
Cho hai mặt phẳng song song và ' Trên cho đa giác lồi A1A2 An Qua các đỉnh A1, A2, , An ta vẽ các đường thẳng song song với nhau và cắt ' lần lượt tại A’1, A’2, , A’n
Hình gồm hai đa giác:
A1A2 An, A’1A’2 A’n và các hình bình hành A1A’1A’2A2,
A’ 2
A’ 1
A’ 3
A’ 4 A’ 5
Trang 20Doãn Thị Nhung 16 Lớp K35A – CN Toán
+ Hai đáy của hình lăng trụ là hai đa giác bằng nhau
+ Hình lăng trụ có đáy là tam giác được gọi là
lăng trụ tam giác (hình vẽ)
+ Hình lăng trụ có đáy là hình bình hành được gọi là
Đáy của hình chóp gọi là đáy lớn của hình chóp cụt, còn thiết diện A’1A’2 A’n gọi là đáy nhỏ của hình chóp cụt
P)
S
Trang 21Doãn Thị Nhung 17 Lớp K35A – CN Toán
Các tứ giác A’ 1 A’ 2 A 2 A 1 , A’ 2 A’ 3 A 3 A 2 , , A’ n A’ 1 A 1 A n gọi là các mặt bên của
hình chóp cụt Các đoạn thẳng A 1 A’ 1 , A 2 A’ 2 , , A n A’ n gọi là các cạnh bên của hình chóp cụt
Tùy theo đáy là tam giác, tứ giác, ngũ giác, , ta có hình chóp cụt tam giác, hình chóp cụt tứ giác, hình chop cụt ngũ giác,
b) Tính chất
i) Hai đáy là hai đa giác có các cạnh tương ứng song song và các tỉ
số các cặp cạnh tương ứng bằng nhau
ii) Các mặt bên là những hình thang
iii) Các đường thẳng chứa các cạnh bên đồng quy tại một điểm 1.5 Phép chiếu song song Hình biểu diễn của một hình không gian 1.5.1 Phép chiếu song song
Cho mặt phẳng ( ) và đường thẳng cắt ( )
Với mỗi điểm M trong không gian, đường thẳng đi qua M và song song
hoặc trùng với cắt ( ) tại điểm M’ xác định
Điểm M’ được gọi là hình chiếu song song của điểm M trên mặt phẳng ( ) theo phương
Mặt phẳng ( ) gọi là mặt phẳng chiếu Phương gọi là phương chiếu
M
M’