Chứng minh các quan hệ vuông góc trong không gian Xác định và tính các loại góc trong không gian Tiết 2 Tính các loại khoảng cách trong không gian HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI, M
Trang 1CHỦ ĐỀ: ÔN TẬP CHƯƠNG III
A KẾ HOẠCH CHUNG:
Phân phối
thời gian Tiến trình dạy học
Tiết 1
HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
Ôn luyện các tính chất của quan hệ vuông góc, liên hệ giữa quan hệ vuông góc và quan hệ song song.
Chứng minh các quan hệ vuông góc trong không gian
Xác định và tính các loại góc trong không gian
Tiết 2
Tính các loại khoảng cách trong không gian
HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI, MỞ RỘNG
B KẾ HOẠCH DẠY HỌC:
I Mục tiêu:
1 Kiến thức: Qua bài học, học sinh ôn lại các kiến thức về:
- Véctơ trong không gian
- Các quan hệ vuông góc trong không gian: đường thẳng vuông góc với đường thẳng, đường thẳng vuông góc với mặt phẳng, mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng
- Liên hệ giữa quan hệ vuông góc và quan hệ song song
- Các loại góc và khoảng cách trong không gian
2 Kỹ năng:
- Chứng minh 2 đường thẳng vuông góc, đường thẳng vuông góc với mặt phẳng, mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng
- Xác định và tính toán các loại góc: góc giữa 2 đường thẳng; góc giữa đường thẳng với mặt phẳng, góc giữa hai mặt phẳng
- Xác định và tính toán các loại khoảng cách trong không gian
- Làm việc nhóm, làm việc độc lập với sách giáo khoa, làm việc qua internet
- Tư duy logic, phân tích, so sánh, tổng hợp
3 Thái độ
- Nghiêm túc, tích cực, chủ động, độc lập và hợp tác trong hoạt động nhóm
- Say sưa, hứng thú trong học tập và tìm tòi nghiên cứu liên hệ thực tiễn
4 Định hướng năng lực hình thành
Trang 2- Năng lực tự học
- Năng lực hợp tác
- Năng lực giải quyết vấn đề
- Năng lực sáng tạo
- Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ
- Năng lực giao tiếp
II Chuẩn bị
1 Giáo viên:
- Xây dựng kế hoạch thực hiện chủ đề học tập
- Các tiêu chí đánh giá hoạt động học tập của nhóm học sinh
- Nguồn tư liệu hỗ trợ học sinh (câu hỏi tự luận và trắc nghiệm)
- Máy chiếu, máy tính…
2 Học sinh
- Làm bài tập ôn tập chương: tự luận và trắc nghiệm Sưu tầm các bài toán thực tế áp dụng các kiến thức của chương để giải quyết (nếu có)
- Hoàn thành các sản phẩm theo yêu cầu giáo viên và báo cáo sản phẩm
- Kê bàn để ngồi học theo yêu cầu của giáo viên
- Chuẩn bị bảng phụ, bút viết bảng, khăn lau bảng …
III Bảng mô tả các mức độ nhận thức và năng lực được hình thành:
Ôn luyện
các tính
chất của
quan hệ
vuông góc,
liên hệ giữa
quan hệ
vuông góc
và quan hệ
song song.
Nhận biết các tính chất của 2 đường thẳng vuông góc, đường thẳng vuông góc với mặt phẳng,
2 mặt phẳng vuông góc Các tính chất liên hệ giữa quan
hệ vuông góc và quan hệ song song
Hiểu rõ các tính chất của 2 đường thẳng vuông góc, đường thẳng vuông góc với mặt phẳng,
2 mặt phẳng vuông góc Các tính chất liên hệ giữa quan
hệ vuông góc và quan hệ song song trong các bài tập trắc nghiệm và tự luận dạng đơn giản
Chứng
minh các
Sử dụng định nghĩa
và định lý để nhận
Biết cách chứng minh 2 đường
Phân tích để tìm cách chứng minh 2
Vận dụng tất cả các kiến thức liên quan để
Trang 3quan hệ
vuông góc
trong
không gian
biết 2 đường thẳng vuông góc, đường thẳng vuông góc với mặt phẳng, 2 mặt phẳng vuông góc
thẳng vuông góc, đường thẳng vuông góc với mặt phẳng,
2 mặt phẳng vuông góc dạng đơn giản
đường thẳng vuông góc, đường thẳng vuông góc với mặt phẳng, 2 mặt phẳng vuông góc Kết hợp với phần hệ thức lượng trong tam giác
để tính toán các yếu
tố cạnh, góc trong một số ý để phục vụ việc chứng minh các quan hệ vuông góc
chứng minh các quan
hệ vuông góc
Xác định và
tính các loại
góc trong
không gian
Hiểu khái niệm và cách dựng góc giữa
2 đường thẳng, góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng, góc giữa 2 mặt phẳng
Biết xác định và tính
góc giữa 2 đường thẳng, góc giữa đường thẳng và mặt phẳng, góc giữa 2 mặt phẳng dạng đơn giản
Biết sử dụng tích vô hướng của 2 vectơ, kiến thức về quan hệ vuông góc để xác định các loại góc mà chưa có sẵn ngay trên hình dựa vào giả thiết
Tính các
loại khoảng
cách trong
không gian
Biết xác định hình chiếu của một điểm trên mặt phẳng, từ
đó xác định khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng dạng đơn giản
Phân tích bài toán, tìm cách xác định các loại khoảng cách Chuyển đổi khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau về các loại khoảng cách đơn giản hơn
Huy động tất cả các kiến thức liên quan để xác định và tích toán khoảng cách nhất là khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau
IV Các câu hỏi/bài tập theo từng mức độ
Trang 4NB
Ôn luyện các tính
chất của quan hệ
vuông góc, liên hệ
giữa quan hệ
vuông góc và
quan hệ song
song.
1 Cho a, b, c là các đường thẳng trong không gian Tìm mệnh đề sai trong
các mệnh đề sau
A Nếu a b và b c thì a // c
B Nếu a vuông góc với mặt phẳng () và b // () thì a b
C Nếu a // b và b c thì c a
D Nếu a b, c b và a cắt c thì b vuông góc với mặt phẳng (a, c)
2 Mệnh đề nào sau đây là đúng?
A Qua một điểm, có duy nhất một mặt phẳng vuông góc với một đường thẳng cho trước
B Cho hai đường thẳng a và b vuông góc với nhau, nếu mặt phẳng P chứa
a và mặt phẳng Q chứa b thì P vuông góc với Q
C Qua một đường thẳng, có duy nhất một mặt phẳng vuông góc với một đường thẳng khác
D Qua một điểm, có duy nhất một mặt phẳng vuông góc với một mặt phẳng cho trước
3 Trong các mệnh đề sau mệnh đề nào đúng?
A Hai mặt phẳng phân biệt cùng vuông góc với mặt phẳng thứ 3 thì song song với nhau
B Nếu 2 mặt phẳng vuông góc với nhau thì mọi đường thẳng thuộc mặt này
sẽ vuông góc với mặt kia
C Hai mặt phẳng () và () vuông góc với nhau và cắt nhau theo giao tuyến
d Với mỗi điểm A thuộc () và mỗi điểm B thuộc () thì ta có đường thẳng
AB vuông góc với d
D Nếu 2 mặt phẳng () và () đều vuông góc với () thì giao tuyến d của () và () nếu có sẽ vuông góc với ()
Chứng minh các
quan hệ vuông
góc trong không
gian
Xác định và tính
các loại góc trong
không gian
2 Cho hình chóp S.ABCD có tất cả các cạnh bên và cạnh đáy đều bằng nhau
và ABCD là hình vuông Góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng đáy là góc giữa cặp đường thẳng nào?
A SA SC, B. SA AC,
C. SA BD,
D.SA AB,
Tính các loại
khoảng cách trong
không gian
TH Ôn luyện các tính 1 Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông và SA vuông góc
Trang 5chất của quan hệ
vuơng gĩc, liên hệ
giữa quan hệ
vuơng gĩc và
quan hệ song
song.
với mặt phẳng (ABCD) Mặt phẳng nào vuơng gĩc với đường thẳng BD ?
A (SBD) B (SAB) C (SCD) D (SAC)
Chứng minh các
quan hệ vuơng
gĩc trong khơng
gian
Xác định và tính
các loại gĩc trong
khơng gian
1 Cho tứ diện đều ABCD Số đo gĩc giữa hai đường thẳng AB và CD bằng:
A 300 B 450 C 600 D 900
Tính các loại
khoảng cách trong
khơng gian
VD Ơn luyện các tính
chất của quan hệ
vuơng gĩc, liên hệ
giữa quan hệ
vuơng gĩc và
quan hệ song
song.
Chứng minh các
quan hệ vuơng
gĩc trong khơng
gian
1 Cho hình chĩp SABC cĩ đáy ABC là tam giác cân tại A, cạnh bên SA
vuơng gĩc với đáy, M là trung điểm BC, J là trung điểm BM Khẳng định nào sau đây đúng ?
A BC (SAB) B BC (SAM)
C BC (SAC) D BC (SAJ)
2 Cho hình chóp SABCD, có đáy là hình vuông tâm O SA (ABCD).ABCD) Gọi H, I, K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A trên SB, SC, SD
a) CMR: BC (ABCD).SAB), CD (ABCD).SAD), BD (ABCD).SAC)
b) CMR: AH, AK cùng vuông góc với SC Từ đó suy ra 3 đường thẳng
AH, AI, AK cùng nằm trong một mặt phẳng
Trang 6c) CMR: HK (ABCD).SAC) Từ đó suy ra HK AI.
d) Tính diện tích tứ giác AHIK biết AB a SA a ; 3
e) Tính gĩc giữa AH và BC; AK và BC; SC và (SAB); SB và (SAC); AK và (SAC)
f) Tính gĩc giữa (SBC) và (SAB); (SBC) và (SCD); (AHIK) và (ABCD);
Xác định và tính
các loại gĩc trong
khơng gian
1 Cho hình lăng trụ ABC.A’B’C’ cĩ đáy là tam giác đều cạnh a Hình chiếu
vuơng gĩc của điểm A’ trên (ABC) là trung điểm của cạch BC, cạnh bên hợp với đáy một gĩc 600 Gọi α là gĩc giữa 2 mặt phẳng (ABB’A’) và (ABC) Hãy chọn đáp án đúng
A tan 2 3 B tan 1/ 2 3
C tan 3 D tan 2
Tính các loại
khoảng cách trong
khơng gian
1. Cho hình chĩp S.ABCD đáy ABCD là hình vuơng cạnh a, tam giác SAB
đều, ( SAB ) ( ABCD ) Gọi I, F lần lượt là trung điểm của AB và AD Tính d I SFC ( ,( ))
2 Cho hình chĩp S.ABCD cĩ đáy ABCD là hình vuơng cạnh a Gọi M, N
lần lượt là trung điểm của AB và AD, H là giao điểm của CN và DM,
SH ABCD SH a Tính d DM SC ( , )
VDC Ơn luyện các tính
chất của quan hệ
vuơng gĩc, liên hệ
giữa quan hệ
vuơng gĩc và
quan hệ song
song.
Chứng minh các
quan hệ vuơng
gĩc trong khơng
1 Cho hình tứ diện ABCD có AB = BC = a, AC = b, DB = DC = x, AD =
y Tìm hệ thức liên hệ giữa a, b, x, y để:
Trang 7a) Mặt phẳng (ABCD).ABC) (ABCD).BCD)
b) Mặt phẳng (ABCD).ABC) (ABCD).ACD)
2 Cho hình chóp SABCD, đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SA
(ABCD).ABCD) ; M và N là hai điểm nằm trên các cạnh BC, CD Đặt BM = x,
DN = y
a) Chứng minh rằng điều kiện cần và đủ để hai mặt phẳng (ABCD).SAM) và (ABCD).SMN) vuông góc với nhau là MN (ABCD).SAM) Từ đó suy ra hệ thức liên hệ giữa x và y
b) Chứng minh rằng điều kiện cần và đủ để góc giữa hai mặt phẳng (ABCD).SAM) và (ABCD).SAN) có số đo bằng 300 là a(ABCD).x + y) + 3xy = a2 3.
Xác định và tính
các loại gĩc trong
khơng gian
Tính các loại
khoảng cách trong
khơng gian
1 Cho hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’, đáy ABC là tam giác đều cạnh a,
2 '
2
a
AA
Tính d AB CB ( , ')
V Tiến trình dạy học:
1 HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP.
Tiết 1:
a) HĐ1:
- Mục tiêu: Luyện tập lại các quan hệ vuơng gĩc trong khơng gian: đường thẳng vuơng gĩc với đường
thẳng, đường thẳng vuơng gĩc với mặt phẳng, mặt phẳng vuơng gĩc với mặt phẳng; liên hệ giữa quan
hệ vuơng gĩc và quan hệ song song; các loại gĩc trong khơng gian dạng đơn giản thơng qua bài tập trắc nghiệm
- Nội dung, phương thức tổ chức
+ Chuyển giao (Trình chiếu)
L1: (Đã chia lớp thành 3 nhĩm yêu cầu các nhĩm về nhà hồn thành phần việc được giao
và báo cáo bằng các bản trình chiếu) : Hãy hệ thống lại kiến thức cơ bản của chương trọng tâm vào:
*Phương pháp chứng minh đường thẳng vuơng gĩc với đường thẳng, đường thẳng vuơng gĩc với mặt phẳng, mặt phẳng vuơng gĩc với mặt phẳng
Trang 8*Cách xác định góc giữa hai đường thẳng, góc giữa đường thẳng và mặt phẳng, góc giữa hai mặt phẳng
*Cách xác định khoảng cách từ 1 điểm đến 1 đường thẳng; từ 1 điểm đến 1 mặt phẳng; giữa đường thẳng và mặt phẳng song song; giữa 2 mặt phẳng song song; giữa 2 đường thẳng chéo nhau
L2: Học sinh làm việc cá nhân hoặc cặp đôi giải quyết bài tập sau
Bài tập 1:
a) Cho a, b, c là các đường thẳng trong không
gian Tìm mệnh đề sai trong các mệnh đề sau
A Nếu a b và b c thì a // c
B Nếu a vuông góc với mặt phẳng () và b //
() thì a b
C Nếu a // b và b c thì c a
D Nếu a b, c b và a cắt c thì b vuông góc
với mặt phẳng (a, c)
Chọn A vì a, c có thể chéo nhau
b) Mệnh đề nào sau đây là đúng?
A Qua một điểm, có duy nhất một mặt phẳng
vuông góc với một đường thẳng cho trước
B Cho hai đường thẳng a và b vuông góc với
nhau, nếu mặt phẳng P chứa a và mặt phẳng
Q chứa b thì P vuông góc với Q
C Qua một đường thẳng, có duy nhất một mặt
phẳng vuông góc với một đường thẳng khác
D Qua một điểm, có duy nhất một mặt phẳng
vuông góc với một mặt phẳng cho trước
Chọn C (theo tính chất của đường thẳng và mặt phẳng vuông góc)
c) Trong các mệnh đề sau mệnh đề nào đúng?
A Hai mặt phẳng phân biệt cùng vuông góc với
mặt phẳng thứ 3 thì song song với nhau
B Nếu 2 mặt phẳng vuông góc với nhau thì
mọi đường thẳng thuộc mặt này sẽ vuông góc
với mặt kia
C Hai mặt phẳng () và () vuông góc với
nhau và cắt nhau theo giao tuyến d Với mỗi
điểm A thuộc () và mỗi điểm B thuộc () thì
ta có đường thẳng AB vuông góc với d
D Nếu 2 mặt phẳng () và () đều vuông góc
với () thì giao tuyến d của () và () nếu có sẽ
vuông góc với ()
Chọn D (Theo tính chất của 2 mặt phẳng vuông góc)
d) Cho hình chóp S.ABCD có tất cả các cạnh
bên và cạnh đáy đều bằng nhau và ABCD là
hình vuông Góc giữa đường thẳng SA và mặt
Chọn B vì từ giả thiết ta có S.ABCD là hình chóp đều nên đường thẳng AC là hính chiếu của đường thẳng SA trên (ABCD)
Trang 9B A
M C B
S
A
J
K I
M
B’
A’
C’
A
C B
phẳng đáy là góc giữa cặp đường thẳng nào?
A SA SC,
B SA AC,
C SA BD,
D SA AB,
e) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là
hình vuông và SA vuông góc với mặt phẳng
(ABCD) Mặt phẳng nào vuông góc với đường
thẳng BD ?
A (SBD) B (SAB)
C (SCD) D (SAC)
Chọn D
f) Cho tứ diện đều ABCD Số đo góc giữa hai
đường thẳng AB và CD bằng:
A 300 B 450 C 600 D 900
Chọn D (Vì tứ diện đều có các cặp cạnh đối vuông góc)
g) Cho hình chóp SABC có đáy ABC là tam
giác cân tại A, cạnh bên SA vuông góc với đáy,
M là trung điểm BC, J là trung điểm BM
Khẳng định nào sau đây đúng ?
A BC (SAB) B BC(SAM)
C BC(SAC) D BC (SAJ)
Chọn B (Vì BC AM; BC SA)
h) Cho hình lăng trụ ABC.A’B’C’ có đáy là
tam giác đều cạnh a Hình chiếu vuông góc của
điểm A’ trên (ABC) là trung điểm của cạch BC,
cạnh bên hợp với đáy một góc 600 Gọi α là góc
giữa 2 mặt phẳng (ABB’A’) và (ABC) Hãy
chọn đáp án đúng
A tan 2 3 B tan 1/ 2 3
C tan 3 D tan 2
Chọn A vì:
Goi M, I, K lần lượt là trung điểm của BC, BA và BI Khi đó A AM' (AA ;(' ABC)) 60 0
'
A KM
' tan 600
1 2
+ Thực hiện:
* Các nhóm được phân công chuẩn bị phần hệ thống kiến thức của chương ở nhà
* Học sinh suy nghĩ và làm bài tập 1 vào giấy nháp
Trang 10+ Báo cáo, thảo luận:
* Mỗi nhĩm cử một đại diện lên báo cáo qua việc trình chiếu phần hệ thơng kiến thức của chương
* Chỉ định một học sinh bất kì trình bày đáp án, giải thích lý do chọn đáp án Các học sinh khác thảo luận để hồn thiện lựa chọn
+ Đánh giá, nhận xét, tổng hợp chốt kiến thức: Trên cơ sở câu trả lời của học sinh, giáo viên
hướng dẫn học sinh tự rút ra kiến thức trọng tâm, cách giải quyết các kiểu bài tương tự HS tự thu nhận kiến thức trình bày vào vở
- Sản phẩm: Kiến thức cơ bản của chương; lời giải bài tập 1;
b) HĐ2:
- Mục tiêu: Luyện tập tổng hợp phương pháp chứng minh các quan hệ vuơng gĩc trong khơng gian;
xác định, tính các loại gĩc trong khơng gian và các bài tốn liên quan thơng qua các bài tập tự luận
- Nội dung, phương thức tổ chức
+ Chuyển giao (Viết bảng hoặc trình chiếu)
L: Học sinh làm việc nhĩm giải quyết bài tập sau
Bài tập 2:
Cho hình chóp SABCD, có đáy là hình vuông tâm O
SA (ABCD).ABCD) Gọi H, I, K lần lượt là hình chiếu vuông
góc của A trên SB, SC, SD
a) CMR: BC (ABCD).SAB), CD (ABCD).SAD), BD (ABCD).SAC)
b) CMR: AH, AK cùng vuông góc với SC Từ đó suy ra
3 đường thẳng AH, AI, AK cùng nằm trong một mặt
phẳng
c) CMR: HK (ABCD).SAC) Từ đó suy ra HK AI
b)Ta chứng minh được
AH AI AK
với () qua A và vuơng gĩc với SC c) Từ gt ta chứng minh được
/ /
; à
HK BD
HK SAC AI SAC
m BD SAC
HK AI