ngày soạn: ngày giảng: CHƯƠNG II ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHĂNG TRONG KHễNG GIAN.QUAN HỆ SONG SONG Tiết 12_15: đại cơng về đờng thẳng và mặt Điểm thuộc mặt phẳng và điểm không thuộc mặt phẳ
Trang 1ngày soạn: ngày giảng: CHƯƠNG II ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHĂNG TRONG KHễNG
GIAN.QUAN HỆ SONG SONG
Tiết 12_15: đại cơng về đờng thẳng và mặt
Điểm thuộc mặt phẳng và điểm không thuộc mặt phẳng
Hình biểu diễn của một hình trong không gian
Các tính chất hay các tiên đề thừa nhận
Liên hệ đợc với nhiều vấn đề có trong thực tế với bài học
Có nhiều sáng tạo trong hình học
Hứng thú trong học tập, tích cực phát huy tính độc lập trong học tập
II Chuẩn bị của GV và học sinh
1 Chuẩn bị của GV
Hình vẽ 2.1 đến 2 25
Thớc kẻ, phấn màu
2 Chuẩn bị của học sinh
Đọc bài trớc ở nhà, có thể liên hệ các bài đã học
III Tiến trình dạy học
Tiết 12 ngày giảng:
a Kiểm tra bài cũ
? Cho hình lập phơng ABCDA'B'C'D'
a Hãy chỉ ra một số mặt phẳng
b Điểm A có thuộc mặt phẳng (BCD) hay không
? Em hãy chỉ ra một vài ví dụ thực tế về điểm thuộc hoặc không thuộc mặt phẳng
? Em hãy chỉ ra một vài ví dụ về hình chóp trong thực tế
b bài mới
hoạt động 1
T
1 Khái niệm mở đầu
ảnh một phần của mặt phẳng Mặtphẳng không có bề dày và không
có giới hạn
Trang 2đúng hay sai
Nêu khái niệm mặt phẳng và cách
biểu diễn mặt phẳng trong không
Để kí hiệu mặt phẳng ta thờng dùng chữ cái in hoa hoặc chữ cái
Hi Lạp đặt trong dấu ngoặc ví dụ:mặt phẳng (P), mặt phẳng (Q)
A thuộc mặt phẳng ( ) ta kí hiệu
( )
A , A không thuộc ( ) ta kí hiệu A ( )
Kết luận:
- Đoạn thẳng không nhìn thấy ờng biểu diễn bằng nét đứt
th Trung điểm đợc biểu diễn bởi trung điểm
- Hai đoạn thẳng (đờng thẳng) song song đợc biểu diễn bởi hai
đoạn thẳng (đờng thẳng) song song Hai đoạn thẳng cắt nhau là hai đoạn thẳng cắt nhau
- Giữ nguyên quan hệ điểm thuộc
đờng thẳngHoạt động 2
Có một và chỉ một mặt phẳng đi qua ba điểm không thẳng hàng Nếu một đờng thẳng đi qua hai
điểm thuộc một mặt phẳng thì ờng thẳng đó nằm trọn trong mặt phẳng
đ-Không
Trang 3điểm chung thì ba điểm ấy quan
hệ với nhau nh thế nào
? Điểm I thuộc đờng thẳng nào
Nếu hai mặt phẳng có một điểm chung thì chúng có một đờng thẳng chung Đờng thẳng chung đó gọi là giao tuyến của hai mặt phẳng
Sai
Mỗi mặt phẳng các kết quả trong hình học phẳng đều đúng
Tiết 13 ngàygiảng: Hoạt động 3
Trang 4Hai đờng thẳng cắt nhau xác định duy nhất một mặt phẳng
Trang 5Hình gồm miền đa giác A A1 2 A n và
n miền tam giác SA A1 2 A n S gọi là
đỉnh, A A1 2 A n gọi là đáy,
1 2 , 2 3 , , n 1
SA A SA A SA A gọi là các mặt bên, các cạnh của đa giác đáy gọi
là cạnh đáy Một hình chóp đáy là tam giác gọi
là tứ diện Tứ diện có các mặt bên
là tam giác đều
Trang 6bên và cạnh đáy của hình 2.24a
? Hãy kể tên các mặt bên, cạnh
bên và cạnh đáy của hình 2.24b
Mặt bên: SAB, SBC, SCACạnh bên: SA, SB, SCCạnh đáy: AB, BC, AC
Hoạt động 2
GV nêu tóm tắt bài học và đa ra một số câu hỏi trắc nghiệm khách quan
Câu 1: Cho ba điểm A, B, C thẳng hàng A và B thuộc mặt phẳng (P) Khi đó
( )
C P
Câu 2: Cho ba điểm A, B, C thẳng hàng A và B thuộc mặt phẳng (P) Khi đó
có một mặt phẳng duy nhất chứa (P)
Câu 3: Cho ba điểm A, B, C thuộc mặt phẳng (P), ba điểm A, B, C cũng
thuộc mặt phẳng (Q) Khi đó A, B, C thẳng hàng
Câu 4: Cho ba điểm A, B, C thuộc mặt phẳng (P), ba điểm A, B, C cũng
thuộc mặt phẳng (Q) Khi đó (P) và (Q) trùng nhau
Câu 5: Cho ba điểm không thẳng hàng A, B, C thuộc mặt phẳng (P), ba điểm
A, B, C cũng thuộc mặt phẳng (Q) Khi đó (P) và (Q) trùng nhau
Câu 6: Hãy điền đúng sai vào các ô trống
a Có một mặt phẳng duy nhât đi qua hai đờng thẳng cắt nhau
b Có một mặt phẳng duy nhất đi qua hai đoạn thẳng cắt nhau
c Có hai mặt phẳng duy nhất đi qua hai đoạn thẳng cắt nhau
d Cả ba câu trên đều sai
Câu 9: Cho hình bình hành (ABCD); I là giao điểm hai đờng chéo và một
điểm E (ABCD) Khi đó giao điểm của hai mặt phẳng (ABCD) và (EBD) là
Trang 7Trả lời: C
Câu 10: Cho hình bình hành ABCD I là giao điểm của hai đờng chéo và một
điểm E (ABCD) Khi đó
b C'K' cắt SD tại M, C'E cắt SB tại N Thiết diện cần tìm là AMC'N
Tiết 15 ng y gi ng: ày giảng: ảng:
TL:Muốn tìm thiết diện , trớc hết phải
đi tìm các đoạn giao tuyến với các mặt
của hình chóp
VD 5/trang 52 :
Dễ thấy : (MNP) ( ABC) = MN P là 1 điểm chung của (MNP) với (SCD)Gọi L = MN CD L ( MNP) và L (SCD)
Vậy (MNP) ( SCD) = đt PK cắt SD tại FGọi K = MN CB L ( MNP) và
L ( SCB) (MNP) ( SCB) = đt PK cắt SB tại E Vậy : (MNP) cắt các mặt hình chóp theo các đoạn giao tuyến MN, NF , FP ,
F
B G
Trang 8CH:Ta có thấy ngay đoạn giao tuyến
nào của (MNP) với mặt nào của hình
GV:Vậy muốn tìm giao tuyến ta phải
tìm điểm chung thứ hai :
Có nhận xét gì về MN và CD ?
GV: Gợi ý tơng tự cho việc tìm giao
tuyến với ( SCB)
CH:Vậy thiết diện là hình gì?
TL: Thiết diện là ngũ giác MNEPK
Thiết diện là ngũ giác MNFPE
Bài 1
GV:Gọi HS đọc đề bài 1/53
GV : Vẽ (hoặc chiếu) hình vễ
Câu hỏi 1: Em hãy cho biết vì sao các
điểm E, F thuộc mặt phẳng (ABC)?
Câu hỏi 2: Em hãy xác định các điểm
chung của hai mặt phẳng (BCD) và
(DEF)?
a)Điểm E và F cùng thuộc mặt phẳng (ABC) đờng thẳng EF thuộc mặt phẳng (ABC)
Trang 9CH:GiảI thich điều đó?
CH:Cho biết giao tuyến của 2 mp (IBC)
CH:Tìm điểm chung thứ 2 nh thế nào?
TL:Tìm giao điểm của 2 đt lần lợt nằm
trong hai mp đó
Trong mp(ADB), DN và IB cắt nhau
a) Vì K BC K (IBC) Vậy , K là 1 điểm chung của (KAD) và ( IBC)
Ta cũng suy ra : E là 1 điểm chung của 2
mp đóVậy : (IBC) ( DMN) = đt IE
Bài 4: GV hớng dẫn sau đó kết luận đa kháI niệm về đờng trọng tuyến của tứ
diện, trọng tâm của tứ diện
Bài 5:GV nêu phơng pháp sau: Tìm đờng thẳng d nằm trong ’ nằm trong ( ) mà cắt d tại
I ta có ngay I là giao điểm của d và ()
Bài 6:
a) Gọi E =CDNP ta có E là điểm chung cần tìm
b) (ACD) ( MNP) ME
Trang 10Hớng dẫn, dặn dò học sinh:
Hớng dẫn học : Hiểu ĐN , nắm đợc cách vẽ hình chóp
Ngày soạn: Ngày dạy:
Tiết 16_18:Hai đờng thẳng chéo nhau và hai đờng
tr- Hiểu đợc các vị trí tơng đối của hai đờng thẳng trong không gian
Các tính chất của hai đờng thẳng song song và hai đờng thẳng chéo nhau
2 Kĩ năng
Xác định đợc khi nào hai đờng thẳng song song, khi nào hai đờng thẳng chéo nhau
áp dụng đợc các định lí để chứng minh hai đờng thẳng song song
Xác định đợc giao tuyến của hai đờng thẳng
3 Thái độ
Liên hệ đợc với nhiều vấn đề có trong thực tế với bài học
Có nhiều sáng tạo trong hình học, đặc biệt là trong không gian
Hứng thú trong học tập, tích cực phát huy tính độc lập trong học tập
II Chuẩn bị của GV và học sinh
1 Chuẩn bị của GV
Hình vẽ 2.27 đến 2 38
Thớc kẻ, phấn màu
2 Chuẩn bị của học sinh
Đọc bài trớc ở nhà, có thể liên hệ các bài đã học
III Tiến trình dạy học
a đặt vấn đề
Trang 11? Trong phòng học em hãy chỉ ra ba đờng thẳng song song với nhau
? Trong phòng học em hãy chỉ ra hai đờng thẳng không cắt nhau mà cũng không song song với nhau
? Nếu hai đờng thẳng trong không gian không song song thì cắt nhau đúng hai sai
Trong bài học này chúng ta tìm hiểu về hai đờng thẳng song song và hai ờng thẳng chéo nhai, các tính chất của chúng
đ-B bài mới
Tiết 16
Hoạt động 1
i.Vị trí tơng đối của hai đờng thẳng trong không gian
Cho hai đờng thẳng a và b trong không gian khi đó có thể xảy ra một trong hai trờng hợp sau:
Trờng hợp 1 : Có một mặt phẳng chứa a và b Khi đó ta nói a và b đồng
phẳng Theo kết quả của hình học phẳng có ba khả năng sau đây xảy ra
a b { }M a// b a bi) a và b có điểm chung duy nhất M Ta nói a và b cắt nhau tại M và
Trờng 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 (Hình vẽ)
Trang 12? Khi nào a và b cắt nhau
? Giả sử a và b cắt nhau tại I,
chứng minh I thuộc giao tuyến của
hai mặt phẳng ( ) và ( )
Định lí 1
Trong không gian, qua một điểm ở ngoài một đờng thẳng cho trớc, có một và chỉ một đờng thẳng song song với đờng thẳng đã cho
Hai đờng thẳng song song xác
Định lý 2 :(Về giao tuyến của ba mặt phẳng)
Nếu ba mặt phẳng phân biệt 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
Hệ quả :
Trang 13Nếu hai mặt phẳng phân biệt lần lợt chứa hai đờng thẳng song song thì giao tuyến của chúng (nếu có ) cũng song song với hai đờng thẳng đó hoặc trùng với một trong hai đờng thẳng đó
HS: vì thế nên giao tuyến của
chúng là đờng thẳng d đi qua S
và song song với AD, CB
Thực hiện ví dụ 2 SGK trang 58
GV: Các giao tuyến này song
song với nhau tại sao?
GV Nừu M là trung điểm của AC
Ta đã nắm đợc định lý về tính duy nhất của đờng thẳng di qua một
điểm và song song với một đờng thẳng, định lý về giao tuyến của ba mặt phẳng
GV Cho học sinh nhắc lại nội dung định lý về giao tuyến của ba mặt phẳng
Tiết 18
Trang 14Hoạt động 1
GV tóm tắt bài học và đa ra một số câu hỏi trắc nghiệm khách quan
Hãy khoanh tròn ý mà em cho là hợp lí
Câu 1: Hai đờng thẳng chéo nhau thì không song song với nhau
a a// b, b// c thì a và c song song hoặc trùng nhau
b Có một đờng thẳng duy nhất đi qua một điểm ngoài đờng thẳng và song song với đờng thẳng ấy
c Hai đờng thảng cùng song song với đờng thẳng thứ ba thì song song
d Cả ba câu trên đều sai
Trả lời:
Chọn câu đúng trong các bài tập sau
Câu 7: Số đờng thẳng đi qua Md và song song với d là
a Song song với AB
b Song song với BC
c Song song với BD
d Cả ba câu trên đều sai
Trả lời: A
Câu 9: Cho hình bình hành ABCD và một điểm E (ABCD) I là giao điểm của AC và BD Khi đó giao điểm của hai mặt phẳng (IAD) và (ICB) là một
đờng thẳng
a Song song với AB
b Song song với BC
c Song song với BD
d Cả ba câu trên đều sai
Trả lời: B
Hoạt động 2Giải các bài tập trong SGK:
Trang 15GV:Gọi hs đọc đề bài GV vẽ hình
CH:Kl giống nh vậy gặp ở đâu ?
TL:Đl2
CH:Theo đl2, PQ, SR, AC hoặ đôI 1
song song hoặc đồng quy khi nào?
TL: PQ, RF,AC là giao tuyến của 3 mp
CH:Hãy chỉ ra PQ, RF,AC là giao
GV:Ta xác định đợc ngay tỷ lệ nào đối
với GA hay GA'
CH:MH là đờng gì trong tam giác
ABA’ nằm trong ?Suy ra tỉ lệ nào?
Bài 1
a,ta có :PQ= (PQRF) (ABC) AC= (ABC) (ADC)RS=(PQRS) (ACD)Vậy , theo định lý 2 suy ra PQ , RA ,AC
đồng quy hoặc song song
O (PQR) và O (ACD)
O là một điểm trung của (PQR)và (ACD)
(PQR) (ACD)= đờng thẳng OQ Gọi E= AD OQ E=AD (PQR)
Bài 3
a, Trong mp(ABN),Gọi A' =AG BN
ta chứng minh A'
là trọng tâm tam giác BCD BCD
Dễ thấy BN là trung tuyến tam giácBCD(1)
Từ M kẻ đờng thẳng // GA' cắt BN tại HSuy ra GA'là đờng trung bình của tam giác NMH suy ra NA' =A'H
MH là đờng trung bình của tam giác BAA’ nằm trong suy ra BH =HA'
Vậy NA' =A'H =HB suy ra NA'=
3
1
NB (2)
Từ (1) (2) A'là trọng tâm của tam giác BCD
b,Ta có : GA '=
2 1
MH
Trang 16Ta đã nắm đợc định lý về tính duy nhất của đờng thẳng di qua một
điểm và song song với một đờng thẳng, định lý về giao tuyến của ba mặt
phẳng
Quan hệ song song của 2 đờng thẳng trong không gian giữ nguyên cáctính chất nh trong hình học phẳng
Hớng dẫn học : Hiểu ĐN , nắm đợc cách vẽ hình chóp
Ngày soạn: Ngày dạy:
Tiết 19_20: đờng thẳng và mặt phẳng song song
I Mục tiêu
1 Kiến thức
Học sinh nắm đợc
Vị trí tơng đối của đờng thẳng và mặt phẳng
Đờng thẳng song song với mặt phẳng
Các tính chất của đờng thẳng và mặt phẳng song song
2 Kĩ năng
Xác định đợc khi nào đờng thẳng song song với mặt phẳng
Giao tuyến của mặt phẳng đi qua một đờng thẳng song song với mặt phẳng
đã cho
3 Thái độ
Liên hệ đợc với nhiều vấn đề có trong thực tế với bài học
Có nhiều sáng tạo trong hình học
Hứng thú trong học tập, tích cực phát huy tính độc lập trong học tập
II Chuẩn bị của GV và học sinh
1 Chuẩn bị của GV
Hình vẽ 2.39 đến 2 44
Thớc kẻ, phấn màu
2 Chuẩn bị của học sinh
Đọc bài trớc ở nhà, có thể liên hệ các bài đã học
III Tiến trình dạy học
Trang 17T Hoạt động của thầy Hoạt động của trò
GV:Cho đt a và mp() Có nhận xét
gì về số điểm chung của đt a và
mp() ?
TL: không có điểm chung :
có duy nhất điểm chung I
nhiều hơn 1 điểm chung
GV:Đa ra các kí hiệu và giảI thích
cho TH c)
CH:Tại sao a và mp() có nhiều hơn
1 điểm chung thì a()?
Hoạt động 2: Các tính chất của
đ-ờng thẳng song song với mặt phẳng
GV:Gọi hs đọc ĐL1 và cho biết gt ,
kl , gv vẽ hình :
CH:d//d’ nằm trong , ta có mp nào?
TL: ()(d,d’ nằm trong ) và ()()=d’ nằm trong
GV: Giả sử d không song song với
() thì xảy ra các trờng hợp nào?
TL: d()=M ,d()
CH:d()=M thì suy ra mâu thuẫn
gỉa thiết ntn?
TL:MdM () và M ()()
hay Md’ nằm trong (MT gt d//d’ nằm trong )
CH:định lý này giúp ta giải bt nào?
GV: Nếu a//() thì mp () qua a sẽ
cắt () theo giao tuyến x nh thế nào
với a ?
Tại sao x//a?
CHđịnh lý trên giúp ta giảI bài toán
a, không có điểm chung : d// ()
b, có duy nhất điểm chung M: d()=M
c, Có từ hai điểm chung trở lên: a()
Trang 18song để xác định giao tuyến ?
CH:Tìm giao tuyến của () với
(ABC)?
TL: Vì mp()//AB nên () cắt
(ABC) theo giao tuyến qua Mvà
song song AB
GV:Tơng tự gọi HS tìm các đoạn
giao tuyến còn lại
GV:Từ đó suy ra thiết diện
(')//b Dễ thấy a= () (').Theo
định lý 2 suy ra a//b (trái giả thiết )
Vậy , mp () là duy nhất
VD : Tứ diện ABCD,M tam giác ABC ,
() // CD vàAB Tìm thiết diện của mp() với tứ diện ABCD
Giải:
Vì mp()//AB nên () cắt (ABC) theo giao tuyến qua Mvà song song AB Giao tuyến này cắt AC và BC tại Q, R
Mp() cắt(ACD), (BCD) theo giao
Trang 19GV tóm tắt bài học và đa ra một số câu hỏi trắc nghiệm khách quan
Hãy khoanh tròn ý mà em cho là hợp lí
Câu 1: Cho đờng thẳng d song song với mặt phẳng ( ) Mọi đờng thẳng song song với d đều song song với ( )
Câu 5: Cho đờng thẳng d song song với mp( ) Chỉ có một đờng thẳng trong
( ) song song với d
Câu 6: Hãy điền đúng sai vào các ô trống sau
a Có một mặt phẳng duy nhất đi qua d và song song với d'
b Có một mặt phẳng duy nhất đi qua d' và song song với d
c Hai mặt phẳng ở câu (a) và (b) có thể cắt nhau
d Hai mặt phẳng ở câu (a) và (b) không thể cắt nhau
trả lời:
Chọn câu trả lời đúng trong các bài tập sau
Câu 8: Cho hình bình hành ABCD và một điểm E (ABCD) Khi đó giao
điểm của hai mặt phẳng (EAB) và (ECD) là một đờng thẳng
a Đi qua E và song song với AB
b Đi qua E và song song với AC
Trang 20c Đi qua E và song song với AD
d Đi qua E và song song với CD
trả lời: A
Câu 9: Cho hình chóp S.ABCD, đáy ABCD là hình bình hành, trên SC lấy
M Mặt phẳng (MAB) cắt mp(SCD) theo một giao tuyến
a Đi qua M và song song với AB
b Đi qua M và song song với AC
c Đi qua M và song song với AD
d Đi qua M và song song với CD
Trả lời: A
Câu 10: Cho hình chóp S.ABCD, đáy ABCD là hình bình hành
a SC và AB đồng phẳng
b Có một mặt phẳng đi qua AB và song song với SC
c SC và AB cắt nhau tại một điểm nào đó
*Từ giả thiết M,N là trọng tâm của tam
giác ABD và tam giác ABE suy ra
những đờng thẳng qua M và qua N lại
Gọi I là trug điểm của AB ta có DI và EI
là 2 trung tuyến của 2 tam giác ABD và tam giác ABE MD IM
NE
IN
=2 1Vậy MN//DE và DE (CEF)suy ra MN//(CEF) (theo ĐL1)
Bài 3/63:
Vì AB//()
Trang 21CH: SCB) ()=?
TL: (SCB) ()=MQ//SC
GV:Tơng tự, (SAB) ()= QP//AB
(ABCD) ()= đt xvới x qua O và
x// AB
x cắt AD,BCtại M,N (tứcMN//AB)Tơng tự , vì
GV: Gọi HS đọc đề bài 2/63
CH1: Giao tuyến của mp() với mặt
phẳng (ABC) sẽ là đờng thẳng có vị trí
nh thế nào với AC?
CH2: Giao tuyến của mp() với mặt
phẳng (ABD) sẽ là đờng thẳng có vị trí
nh thế nào với BD?
CH3: Giao tuyến của mp() với mặt
phẳng (ADC) sẽ là đờng thẳng có vị trí
nh thế nào với AC?
CH4: Giao tuyến của mp() với mặt
b) Thiết diện tạo bởi mặt phẳng () với
tứ diện là hình bình hành
Hoạt động 3 Củng cố và h ớng dẫn bài về nhà
Củng cố vị trí tơng đối của đt và mp Cách CM đt song song mp, sử dụng đl
trong việc tìm giao tuyến
h
ớng dẫn học và làm bài ở nhà :
Ngày soạn: Ngàygiảng:
Tiết 21 :ễN TẬP CHƯƠNG II
A Mục tiờu:
1 Kiến thức:
Nắm được cỏc khỏi niệm cơ bản về điểm , đường thẳng, mặt phẳng và quan hệ
song song trong khụng gian.
Hiểu và vận dụng được cỏc định nghĩa, tớnh chất, định lý trong chương.