Về kiến thức: Học sinh nắm được : khái niệm khối lăng trụ và khối chóp, khái niệm về hình đa diện và khối đa diện, hai đa diện bằng nhau, phân chia và lắp ghép các khối đa diện.. Về kĩ n
Trang 1Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
Ngày soạn: 24/8/2017
Chương I: KHỐI ĐA DIỆN.
TIẾT 1: KHÁI NIỆM VỀ KHỐI ĐA DIỆN.
I/ MỤC TIÊU
1. Về kiến thức: Học sinh nắm được : khái niệm khối lăng trụ và khối chóp, khái niệm về hình đa diện và khối đa diện, hai đa diện bằng nhau, phân chia
và lắp ghép các khối đa diện
2. Về kĩ năng: HS nhận biết khái niệm khối lăng trụ và khối chóp, khái niệm
về hình đa diện và khối đa diện, hai đa diện bằng nhau, biết cách phân chia
và lắp ghép các khối đa diện
3. Về tư duy: Biết qui lạ về quen, tư duy các vấn đề của toán học một cách
S
Trang 2Gv giới thiệu với Hs khái niệm về
khối lăng trụ, khối chĩp, khối chĩp
cụt, tên gọi, các khái niệm về đỉnh,
cạnh, mặt, mặt bên, mặt đáy, cạnh
bên, cạnh đáy… của khối chĩp,
khối chĩp cụt, khối lăng trụ cho Hs
hiểu các khái niệm này
Gv giới thiệu với Hs vd (SGK,
trang 5) để Hs củng cố khái niệm
Qua hoạt động trên, Gv giới
thiệu cho Hs khái niệm sau:
Gv chỉ cho Hs biết được các
đỉnh, cạnh, mặt của hình đa diện
1.5
Gv giới thiệu cho Hs biết được
các khái niệm: điểm ngồi, điểm
trong, miền ngồi, miền trong của
khối đa diện thơng qua mơ hình
Gv giới thiệu với Hs vd (SGK,
trang 7) để Hs hiểu rõ khái niệm
Khối lăng trụ là phần khơng gian được giới hạn bởi một hình lăng trụ, kể cả hình lăng trụ đĩ
Khối chĩp là phần khơng gian được giới hạnbởi một hình chĩp, kể cả hình đa chĩp đĩ.Khối chĩp cụt là phần khơng gian được giới hạn bởi một hình chĩp, kể cả hình chĩp cụt đĩ
II KHÁI NIỆM VỀ HÌNH ĐA DIỆN VÀ KHỐI ĐA DIỆN
1.Khái niệm về hình đa diện:
“ Hình đa diện là hình gồm cómột số hữu hạn miền đa
giác thoả mãn hai tính chất: a) Hai đa giác phân biệt chỉ cĩ thể hoặc không có điểm chung hoặc chỉ có một đỉnh chung, hoặc chỉ có một cạnh chung b) Mỗi cạnh của đa giác nàocũng là cạnh chung của đúng hai đa giác.”
Một cách tổng quát, hình đa diện (gọi tắt
là đa diện) là hình được tạo bởi một số hữu hạn các đa giác thoả mãn hai tính chất trên
I
O' O
D'
C' B'
A'
C B
A
B A
Trang 3Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
trên
Hình 1.5
2 Khái niệm về khối đa diện:
Khối đa diện là phần không gian được giới hạn bởi một hình đa diện, kể cả hình đa diện đó
4 Củng cố: Gv nhắc lại các khái niệm và quy tắc trong bài để Hs khắc sâu kiến
2/Về kĩ năng: HS nhận biết khái niệm khối lăng trụ và khối chóp, khái niệm về
hình đa diện và khối đa diện, hai đa diện bằng nhau, biết cách phân chia và lắp ghép các khối đa diện
3/Về tư duy: Biết qui lạ về quen, tư duy các vấn đề của toán học một cách logic
Trang 4Gv giới thiệu với Hs vd (SGK,
trang 7) để Hs hiểu rõ khái niệm
III HAI ĐA DIỆN BẰNG NHAU
1 Phép dời hình trong không gian:
“Trong không gian, quy tắc đặt tương ứng mỗi điểm M và điểm M’ xác định duy nhất được gọi là một phép biến hình trong không gian
Phép biến hình trong không gian được gọi là phép dời hình nếu nó bảo toàn khoảng cách giữa hai điểm tuỳ ý”
Các phép dời hình thường gặp:
+ Phép tịnh tiến+ Phép đối xứng qua mặt phẳng+ Phép đối xứng tâm O
+ Phép đối xứng qua đường thẳng
*Nhận xét:
+ Thực hiện liên tiếp các phép dời hình
sẽ được một phép dời hình
+ Phép dời hình biến đa diện (H) thành
đa diện (H’), biến đỉnh, cạnh, mặt của (H) thành đỉnh, cạnh, mặt tương ứng của (H’)
2 Hai hình bằng nhau:
+ Hai hình được gọi là bằng nhau nếu
có một phép dời hình biến hình này thành hình kia
+ Hai đa diện được gọi là bằng nhau nếu có một phép dời hình biến đa diện này thành đa diện kia
Giải
D C
A B O D’ C’
Trang 5Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
A’ B’
Gọi O là giao của AC’ với B’D Vì phép đối xứng tâm O biến lăng trụ
ABD.A’B’D’ thành lăng trụ C’D’B’.CDB nên hai lăng trụ đó bằng nhau
Ví dụ: Cho hình chóp tam giác
đều S.ABC Gọi A’, B’, C’ lần
lượt là trung điểm của BC, AC,
AB
Cm tứ diện SABA' và SBCB'
bằng nhau
Gv hướng dẫn: phép đối xứng
qua mặt phẳng (SAA’) biến bốn
điểm S, A, B, A’ thành S, A, C, A’
2/Về kĩ năng: HS nhận biết khái niệm khối lăng trụ và khối chóp, khái niệm về
hình đa diện và khối đa diện, hai đa diện bằng nhau, biết cách phân chia và lắp ghép các khối đa diện.Vận dụng được kiến thứcđã học vào làm bài tập sgk
3/Về tư duy: Biết qui lạ về quen, tư duy các vấn đề của toán học một cách logic
B'
C
B
5
Trang 6Gv giới thiệu với Hs vd (SGK, trang
11) để Hs biết cách phân chia và lắp
ghép các khối đa diện
Giáo viên phân tích : Gọi số mặt của
đa diện là M Vì mỗi mặt có 3 cạnh
nên lẽ ra cạnh của nó là 3M Vì mỗi
cạnh là cạnh chung cho hai mặt nên
số cạnh C của đa diện là C=3M/2
Vì C là số nguyên nên 3M phải chia
hết cho 2, mà 3 không chia hết cho 2
nên M phải chia hết cho 2 => M là số
chẳn
Ví dụ : như hình vẽ bên
Giáo viên phân tích : Gọi Đ là số đỉnh
của đa diện và mỗi đỉnh của nó là một
số lẻ (2n+1) mặt thì số mặt của nó là
(2n+1)Đ
Vì mỗi cạnh chung cho hai mặt, nên
số cạnh của đa diện là C
=(2n+1)Đ/2
Vì C là số nguyên nên (2n+1)Đ phải
IV PHÂN CHIA VÀ LẮP GHÉP CÁC KHỐI ĐA DIỆN.
Nếu khối đa diện (H) là hợp của hai khối đa diện (H1) và (H2) sao cho (H1)
và (H2) không có chung điểm trong nào thì ta nói có thể chia khối đa diện (H) thành hai khối đa diện (H1) và (H2),hay có thể lắp ghép hai khối đa diện (H1) và (H2) với nhau để được khối đa diện (H)
V Bài tập Bài 1: Chứng minh rằng một đa diện
có các mặt là các tam giác thì tổng số mặt của nó phải là một số chẵn Cho ví dụ
Bài 2: Chứng minh rằng một đa diện
mà mỗi đỉnh của nó là đỉnh chung của một số lẻ mặt thì tổng số các đỉnh của
nó phải là một số chẳn
H
B A
S
Trang 7Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
chia hết cho 2, mà (2n+1) lẻ không
chia hết cho 2 nên Đ phải chia hết cho
2 => Đ là số chẳn
Các khối ABA’D, BCDC’, DD’C’A’,
BDC’A’, BB’A’C’
Gợi ý: Ta có thể chia thành năm khối
tứ diện sau: AB’CD’,
A'
D
C B
A
Trang 8Ngày soạn: 6/9/2017
TIẾT 4: KHỐI ĐA DIỆN LỒI VÀ KHỐI ĐA DIỆN ĐỀU
I/MỤC TIÊU
1/Về kiến thức: Học sinh nắm được : khái niệm về khối đa diệnlồi và khối đa
diện đều, nhận biết năm loại khối đa diện đều
2/Về kĩ năng: nhận biết được khối đa diện lồi và khối đa diện đều, biết cách
nhận biết năm loại khối đa diện đều, chứng minh được một số tính chất của khối
đa diện đều
3/Về tư duy: Biết qui lạ về quen, tư duy các vấn đề của toán học một cách logic
III/PHƯƠNG PHÁP, Thuyết trình, gợi mở, vấn đáp, nêu vấn đề
IV/ TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
Trang 9Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
Gv giới thiệu với Hs nội dung định
nghĩa sau:
Hoạt động 1: Em hãy tìm ví dụ về
khối đa diện lồi và khối đa diện
không lồi trong thực tế
Gv giới thiệu với Hs nội dung định
nghĩa sau:
Hoạt động 2:
Em hãy đếm số đỉnh, số cạnh của
một khối bát diện đều
Gv giới thiệu với Hs bảng tóm
tắt của 5 khối đa diện đều sau:
Gv hướng dẫn Hs chứng minh vd
(SGK, trang 17) để Hs hiểu rõ các
tính chất của khối đa diện đều
thông qua các hoạt động sau:
Hoạt động 3:
Em hãy chứng minh tám tam
giác IEF, IFM, IMN, INE, JEF,
JFM, JMN, JNE là những tam giác
đều cạnh bằng
2
a
Bài 2: Ta xét khoảng cách giữa hai
I KHỐI ĐA DIỆN LỒI.
“Khối đa diện (H) được gọi là khối đa diện lồi nếu đoạn thẳng nối hai điểm bất kỳ của (H) luôn thuộc (H) Khi đó đa diện (H) được gọi là khối đa diện lồi”
Ví dụ: các khối lăng trụ tam giác, khối chóp, khối tứ diện, khối hộp, khối lập phương…
là các khối đa diện lồi
Người ta chứng minh được rằng một khối đa diện là khối đa diện lồi khi và chỉ khi miền trong của nó luôn nằm về một phíađói với mỗi mặt phẳng chứa một mặt của
nó (H1.18, SGK, trang 15)
II KHỐI ĐA DIỆN ĐỀU.
“Khối đa diện đều là khối đa diện lồi có tính chất sau đây:
+ Mỗi mặt của nó là một đa giác đều p cạnh + Mỗi đỉnh của nó là đỉnh chung của đúng q
mặtKhối đa diện đều như vậy được gọi là khối
đa diện đều loại {p; q}”
Qua định nghĩa ta thấy: các mặt của khối
đa diện đều là những đa giác đều bằng nhau Người ta chứng minh được định lý sau:
“Chỉ có 5 loại khối đa diện đều Đó là loại {3; 3}, loại {4; 3}, loại {3; 4}, loại {5; 3}, loại {3; 5}
(H1.20, SGK, trang 16)
Ví dụ: Cho tứ diện đều ABCD, cạnh bằng a Gọi I, J, E, F, M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh AC, BD, AB, BC, CD, DA (h.1.22a, SGK, trang 17) Chứng minh I, J,
E, F, M, N là các đỉnh của một bát diện đều
Luyện tập Bài 2: Cho hình lập phương (H) Gọi (H’)
_B’
_C
’ _
D
’
’ _A’
Số
{3;
3}ặt{4;
4862012
612123030
4681220
Trang 104.Củng cố: Củng cố lại các kiến thức đã học trong bài
5.Hướng dẫn về nhà : làm bài sgk Cho hs chuẩn bị bài tập số 1 bằng sản phẩm
Ngày soạn: /9/2017
TIẾT 5: LUYỆN TẬP I/ MỤC TIÊU
1/Về kiến thức: Học sinh nắm được : khái niệm về khối đa diện lồi và khối đa
diện đều, nhận biết năm loại khối đa diện đều
2/Về kĩ năng: nhận biết được khối đa diện lồi và khối đa diện đều, biết cách
nhận biết năm loại khối đa diện đều, chứng minh được một số tính chất của khối
đa diện đều
3/Về tư duy: Biết qui lạ về quen, tư duy các vấn đề của toán học một cách logic
độ dài các cạnh của hình bát diện đều?
Diện tích mỗi mặt của (H) bằng?
diện tích mỗi mặt của (H’) bằng
Bài 2: sgkĐặt a là độ dài cạnh của hình lập phương(H), khi đó độ dài các cạnh của hình bát diện đều là 2
3
a Diện tích mỗi mặt của (H) bằng a2; diện tích mỗi mặt của (H’) bằng 2 3
8
a
Trang 11Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
=> STP(H) = ?
STP(H’) = ?
Bài 3: Chứng minh rằng các tâm của
các mặt của hình tứ diện đều là các
đỉnh của một hình tứ diện đều
Gợi ý cho HS trình bày
Gợi ý cho HS trình bày
Bài 4: Sgk
Gv hướng dẫn hs làm bài
Diện tích toàn phần của (H) là : 6a2
Diện tích toàn phần của (H’) là : 2
BC và N là trung điểm của CD Vì G1 và
G2 theo thứ tự là trọng tâm của các tam
G1G2= G1G3= G1G4 =G3G2 =G4G2 =G3G4
Bài 4: Sgk
Ta có AE =EF, CA=CF, BA=BF, DA=DF
=>bốn điểm B,C,D,E cùng thuộc mặt phẳng trung trực của AF
Trong mặt phẳng đó BE = ED = DC
=CB => BEDC là hình thoi nên hai đường chéo BD, EC giao nhau tại trung điểm O của mỗi đường
Tương tự ta có À và BD cùng giao nhau tại O
Mà tứ giác ABCD là hình thoi => AF vuông góc BD
Tương tự ta chứng minh được AF vuông
_ A _
G’
_
Trang 12góc với EC và BD vuông góc EC
4/Củng cố:Củng cố lại các kiến thức đã học trong bài
5/ Hướng dẫn về nhà: đọc trước bài mới
****************************************************************
Ngày soạn: /9/2017
TIẾT 6: KHÁI NIỆM VỀ THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN
I/ MỤC TIÊU
1/Về kiến thức: Học sinh nắm được : khái niệm về thể tích của khối đa diện, thể tích của khối hộp chữ nhật, thể tích của khối lăng trụ, thể tích của khối chóp
2/Về kĩ năng: HS biết cách tính thể tích của khối đa diện, thể tích của khối hộp
chữ nhật, thể tích của khối lăng trụ, thể tích của khối chóp
3/ Về tư duy: Biết qui lạ về quen, tư duy các vấn đề của toán học một cách
Gv giới thiệu với Hs nội dung khái
niệm thể tích sau:
Gv giới thiệu với Hs vd (SGK, trang
21, 22) để Hs hiểu rõ khái niệm thể tích
vừa nêu
Hoạt động 1:
Dựa vào h 1 25 em hãy cho biết có
thể chia khối (H1) thành bao nhiêu khối
+ Nếu (H) là khối lập phương có cạnh bằng 1 thì V(H) = 1
+ Nếu hai khối đa diện (H1) và (H2) bằngnhau thì V(H1) = V(H2)
+ Nếu khối đa diện (H) được chia thành
Trang 13Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
Hoạt động 2:
Dựa vào h 1 25 em hãy cho biết có
thể chia khối (H1) thành bao nhiêu khối
lập phương bằng (H1)
Hoạt động 3:
Dựa vào h 1 25 em hãy cho biết có
thể chia khối (H1) thành bao nhiêu khối
lập phương bằng (H2)
Từ đó, ta có định lý sau:
Gv hướng dẫn hs tính
Cạnh đáy = a
Đáy là tam giác đều cạnh a
hai khối đa diện (H1), (H2) thì V(H) = V(H1)
+ V(H2)”Thể tích của khối hộp chữ nhật bằng tích
4/Củng cố: Củng cố lại các kiến thức đã học trong bài
1/Về kiến thức: Học sinh nắm được : khái niệm về thể tích của khối đa diện, thể tích của khối hộp chữ nhật, thể tích của khối lăng trụ, thể tích của khối chóp.
13
I
O' O
D'
C' B'
A'
C B
A
h
Trang 142/Về kĩ năng: HS biết cách tính thể tích của khối đa diện, thể tích của khối hộp chữ nhật, thể
tích của khối lăng trụ, thể tích của khối chóp.
3/ Về tư duy: Biết qui lạ về quen, tư duy các vấn đề của toán học một cách logic và hệ thống 4/Về thái độ: Cẩn thận chính xác trong lập luận , tính toán và trong vẽ hình.
SGK, trang 24) được xây dựng vào
khoảng 2500 năm trước công nguyên
Kim tự tháp này là một khối chóp tứ
giác đều có chiều cao 147m, cạnh đáy
dài 230m Hãy tính thể tích của nó.
Ví dụ
Cho lăng trụ tam giác ABC.A’B’C’ gọi
E, F lần lượt là trung điểm của AA’,
BB’.Đường thẳng CE cắt A’C” tại E’
Đường thẳng CF cắt B’C’ tại F’ Gọi v
là thể tích khối lăng trụ ABC A’B’C’.
a.Tính thể tích khối chóp C ABEF theo
V.
b.Gọi khối đa diện H là phần còn lại của
lăng trụ sau khi cắt bỏ đi khối chóp trên.
Tính tỉ số thể tích của H với khối chóp
1 B.h
Giải
Diện tích đáy = 230*230=52900(m 2 ) Thể tích kim tự tháp
V = 3
1
* 52900* 147 = 2592100 (m 3 )
Giải
A B C
E F E’ A’ C’
B’
Trang 15
Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
F’
a Hình chóp C A’B’C’ và lăng trụ có đáy bằng nhau
và đường cao bằng nhau nên
2VC ABA’B’ =3
1 V
b Áp dụng câu a, V (H) = 2
3 V lập luận và tính toán ta được tỉ số giữa hai khối cần tìm bằng ½.
4/ Củng cố: Củng cố lại các kiến thức đã học trong bài
5/ Hướng dẫn về nhà: Làm bài tập sgk1, 2, 3 trang 25
************************************************************
Ngày soạn: / /2017
Tiết 8 LUYỆN TẬP
I/ MỤC TIÊU
1/Về kiến thức: Học sinh nắm được : khái niệm về thể tích của khối đa diện, thể tích của khối hộp chữ nhật, thể tích của khối lăng trụ, thể tích của khối chóp.
2/Về kĩ năng: HS biết cách tính thể tích của khối đa diện, thể tích của khối hộp chữ nhật, thể
tích của khối lăng trụ, thể tích của khối chóp.
3/Về tư duy: Biết qui lạ về quen, tư duy các vấn đề của toán học một cách logic và hệ thống 4/Về thái độ: Cẩn thận chính xác trong lập luận , tính toán và trong vẽ hình.
GV yêu cầu HS lên vẽ hình và gợi mở ho HS
H_
_ D _ C _B
_ A
Trang 16=> V (H) = ?
Gợi ý cho HS trình bày
Chia khối bát diện đều cạnh a thành hai khối
tứ diện đều cạnh a Gọi h là chiều cao của
khối chóp thì h = ?
Gợi ý: Gọi S là diện tích đáy ABCD và h là
chiều cao của khối hộp Chia khối hộp thành
khối tứ diện ACB’D’ và bốn khối chóp
A.A’B’D’, C.C’B’D’, B’.BAC và D’.DAC
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình
thang vuông tại A và B; AB = BC = a, AD =
2a; góc giữa hai mặt phẳng (SCD) và (ABCD)
_ C' _
B' _
A'
_D
_ C _
B _A
Trang 17Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
3
Bài tập : Cho hình chóp SABC có ABC là tam giác vuông cân đỉnh B ; hai mặt phẳng
(SAB) và (SAD) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABCD) Gọi H, K lần lượt là hình
chiếu của A lên SB và SC Tính thể tích khối chóp S.AHK, biết AB=a, SA=h.
2/Về kĩ năng: HS biết cách tính thể tích của khối đa diện, thể tích của khối hộp chữ nhật, thể tích của
khối lăng trụ, thể tích của khối chóp.
3/Về tư duy: Biết qui lạ về quen, tư duy các vấn đề của toán học một cách logic và hệ thống
4/Về thái độ: Cẩn thận chính xác trong lập luận , tính toán và trong vẽ hình.
II/ CHUẨN BỊ:
- Giáo viên: giáo án, sgk, thước kẻ, phấn, …
- Học sinh: Sgk, vở ghi, dụng cụ học tập,…
III/ PHƯƠNG PHÁP: Thuyết trình, gợi mở, vấn đáp, nêu vấn đề
IV/ TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
E
B C
A Dựng CF ⊥BD (1) dựng CE ⊥ AD
CD BA
CE BA ADC
Từ (1) và (2) ⇒ (CFE) ⊥BD
17