+ Có kỹ năng vận dụng thành thạo các định lý và các hệ quả về toạ độ vectơ, toạ độ điểm và phương trình mặt cầu để giải các dạng toán có liên quan?. 1.3.[r]
Trang 1Soạn: / / 2009;
Giảng - Tiết 23: 12A: ; 12B: ;
Tiết 24: 12A: ; 12B: ; Tiết 25: 12A: ; 12B: ;
Tiết 23 + 24 + 25:
CHƯƠNG III:
PHƯƠNG PHÁP TOẠ ĐỘ TRONG KHễNG GIAN.
Đ1: HỆ TOẠ ĐỘ TRONG KHễNG GIAN
1 Mục tiêu: Học sinh cần:
1.1 Về kiến thức:
+ Hiểu được định nghĩa của hệ trục tọa độ Oxyz trong khụng gian
+ Xỏc định tọa độ của 1 điểm, của vectơ cỏc phộp trỏi của nú
+ Tớch vụ hướng của 2 vectơ, độ dài của vectơ, khoảng cỏch 2 điểm
1.2 Về kĩ năng:
+ Tỡm được tọa độ của 1 vectơ, của điểm
+ Biết cỏch tớnh tớch vụ hướng của 2 vectơ, độ dài của vộc tơ và khoảng cỏch giữa hai điểm
+ Viết được phương trỡnh mặt cầu, tỡm được tõm và bỏn kớnh khi viết phương mặt cầu
1.3 Về t duy - thái độ:
- Hỡnh thành tư duy logic, lập luận chặt chẽ, và linh hoạt trong quỏ trỡnh suy nghĩ HS phải tớch cực học tập và hoạt động theo yờu cầu của giỏo viờn
2 Chuẩn bị:
2.1 Về thực tiễn:
- Học sinh đã biết hệ trục tọa độ Oxy trong mp, cỏc phộp toỏn vectơ trong mp
2.2 Về phơng tiện:
- Các bảng kết quả các hoạt động
- Phiếu học tập và bảng kết quả của phiếu học tập
2.3 Dự kiến phơng pháp:
- Gợi mở – Vấn đáp
- Hoạt động theo nhóm nhỏ
3 Tiến trình bài giảng:
Tieỏt 23
1 ổn định tổ chức:
Kiểm tra sĩ số của lớp:
+ Lớp 12A: Có mặt: ;Vắng mặt: ; Có phép:
+ Lớp 12B: Có mặt: ; Vắng mặt: ; Có phép:
2 Kiểm tra bài cũ:
Khụng kiểm tra
3 Bài mới:
Hoạt động 1: Hỡnh thành định nghĩa hệ trục tọa độ trong khụng gian.
Trang 2Hđ của gv và hs Nội dung
- Cho học sinh nờu lại định nghĩa hệ trục tọa độ
Oxy trong mặt phẳng
- Giỏo viờn vẽ hỡnh và giới thiệu hệ trục trong
khụng gian
- Cho học sinh phõn biệt giữa hai hệ trục
- Giỏo viờn đưa ra khỏi niệm và tờn gọi
I Tọa độ của điểm và của vectơ 1.Hệ trục tọa độ: (SGK)
K/hiệu: Oxyz O: gốc tọa độ
Ox, Oy, Oz: trục hành, trục tung, trục cao (Oxy);(Oxz);(Oyz) cỏc mặt phẳng tọa độ
Hoạt động 2: Định nghĩa tọa độ của cỏc điểm và vectơ.
- Cho điểm M
Từ 1 trong Sgk, giỏo viờn cú thể phõn tớch OM
theo 3 vectơ i j k, ,
được hay khụng ? Cú bao nhiờu cỏch?
Từ đú giỏo viờn dẫn tới đ/n tọa độ của 1 điểm
Hướng dẫn tương tự đi đến đ/n tọa độ của 1
vectơ
Cho h/sinh nhận xột tọa độ của điểm M và OM
* GV: cho h/s làm 2 vớ dụ
+ Vớ dụ 1: ra vớ dụ1 cho học sinh đứng tại chỗ trả
lời
+ Vớ dụ 2 trong SGK và cho h/s làm việc theo
nhúm
GV hướng dẫn học sinh vẽ hỡnh và trả lời
2 Tọa độ của 1 điểm.
( ; ; )
M x y z OM xi yz zk
3 Toạ độ của vectơ
( , , )
a x y z axi xz xk
Lưu ý: Tọa độ của M chớnh là tọa độ
OM
Vdụ: Tỡm tọa độ của 3 vectơ sau biết
3
a i J k
b J k
c J i
Vớ dụ 2: (Sgk)
4 Củng cố toàn bài
Nhắc lại các kiến thức trọng tâm
5 Daởn doứ.
Hoùc baứi vaứ laứm các bài tập 1 – T68 trong SGK
Tieỏt 24
1 ổn định tổ chức:
Kiểm tra sĩ số của lớp:
+ Lớp 12A: Có mặt: ;Vắng mặt: ; Có phép:
+ Lớp 12B: Có mặt: ; Vắng mặt: ; Có phép:
Trang 32 Kiểm tra bài cũ:
3 Bài mới:
Hoạt động 1: Biểu thức tọa độ của cỏc phộp toỏn vectơ.
- GV cho h/s nờu lại tọa độ của vectơ
tổng, hiệu, tớch của 1 số với 1 vectơ
trong mp Oxy
- Từ đú Gv mở rộng thờm trong
khụng gian và gợi ý h/s tự chứng
minh
* Từ định lý đú trờn, gv cần dắt hs
đến cỏc hệ quả:
II Biểu thức tọa độ của cỏc phộp toỏn vectơ.
Đlý: Trong khụng gian Oxyz cho
1 2 3 1 2 3
a a a a b b b b
(1)a b (a b a, b a, b )
(2)ka k a a a ( ; ; ) ( ka ka ka a, , ) (kR)
Hệ quả:
*
a b a b
a b
Xột vectơ 0 cú tọa độ là (0;0;0)
1 1 2 2 3 3
0, //
Nếu M là trung điểm của đoạn AB
M
Hoạt động 2: Tớch vụ hướng của 2 vectơ.
Gv: Yờu cầu hs nhắc lại đ/n
tớch vụ hướng của 2 vectơ và
biểu thức tọa độ của chỳng
- Từ đ/n biểu thức tọa độ
trong mp, gv nờu lờn trong
khụng gian
- Gv hướng dẫn h/s tự chứng
minh và xem Sgk
III Tớch vụ hướng
1 Biểu thức tọa độ của tớch vụ hướng.
Đ/lớ.
1 2 3 1 2 3
1 1 2 2 3 3
( , , ), ( , , )
a b a b a b a b
C/m: (SGK)
Hệ quả:
Độ dài của vectơ
Khoảng cỏch giữa 2 điểm
AB AB x x y y
Gọi là gúc hợp bởi a và b
Trang 4Gv: ra vớ dụ cho h/s làm việc
theo nhúm và đại diện trả
lời
Vdụ 1: (SGK)
Yờu cầu học sinh làm nhiều
cỏch
1 1 2 2 3 3
C
a b a b a b a b
Vdụ: (SGK)
Cho (3; 0;1); (1; 1; 2); (2;1; 1)
Tớnh : (a b c và ) a b
4 Củng cố toàn bài
Nhắc lại các kiến thức trọng tâm
5 Daởn doứ.
Hoùc baứi vaứ laứm các bài tập 2, 3, 4 – T68 trong SGK
Tieỏt 25
1 ổn định tổ chức:
Kiểm tra sĩ số của lớp:
+ Lớp 12A: Có mặt: ;Vắng mặt: ; Có phép:
+ Lớp 12B: Có mặt: ; Vắng mặt: ; Có phép:
2 Kiểm tra bài cũ:
Nêu cỏc tớnh chất của nguyờn hàm
3 Bài mới:
Hoạt động 1: Tỡm hiểu Phương phỏp đổi biến số.
- Gv: yờu cầu học sinh nờu dạng phương trỡnh
đường trũn trong mp Oxy
- Cho mặt cầu (S) tõm I (a,b,c), bỏn kớnh R Yờu cầu
h/s tỡm điều kiện cần và đủ để M (x,y,z) thuộc (S)
- Từ đú giỏo viờn dẫn đến phương trỡnh của mặt cầu
- Gọi 1 hs làm vớ dụ trong SGK
Gv đưa phương trỡnh
x y z A
Yờu cầu h/s dựng hằng đẳng thức
Cho học sinh nhận xột khi nào là phương trỡnh mặt
IV Phương trỡnh mặt cầu.
Đ/lớ:
Trong khụng gian Oxyz, mặt cầu (S) tõm I (a,b,c) bỏn kớnh R cú phương trỡnh
(x a ) (y b ) (z c ) R
Vớ dụ: Viết pt mặt cầu tõm
I (2,0,-3), R=5
* Nhận xột:
Pt: x2y2z22 x+2By+2Cz+D=0A (2)
0
x A y B z C R
R A B C D
pt (2) với đk:
A B C D là pt mặt cầu cú tõm I (-A, -B, -C)
R A B C D
Trang 5cầu, và tỡm tõm và bỏn kớnh.
Cho h/s làm vớ dụ
Vớ dụ: Xỏc định tõm và bỏn kớnh của mặt cầu
x y z x y
4 Củng cố toàn bài
Nhắc lại các kiến thức trọng tâm
Mặt cầu (S): x2y2z2 8x2z 1 0 cú tõm và bỏn kớnh lần lượt là:
a I (4;-1;0), R=4; b I (4;0;-1); R=4;
c I (-4;0;1); R=4; d I (8;0;2); R=4
5 Daởn doứ.
Hoùc baứi vaứ laứm các bài tập 5, 6 – T68 trong SGK
Soạn: / / 2009
Giảng - Tiết 26: 12A: ; 12B: ;
Tiết 26:
BÀI TẬP
1 Mục tiêu: Học sinh cần:
1.1 Về kiến thức:
+ Toạ độ, biểu thức toạ độ và tớch vụ hướng của hai vectơ
+ Toạ độ của một điểm
+ Phương trỡnh mặt cầu
1.2 Về kĩ năng:
+ Cú kỹ năng vận dụng thành thạo cỏc định lý và cỏc hệ quả về toạ độ vectơ, toạ độ điểm và phương trỡnh mặt cầu để giải cỏc dạng toỏn cú liờn quan
1.3 Về t duy - thái độ:
+ Rốn cỏc thao tỏc tư duy chủ động phõn tớch, tổng hợp, tớnh cẩn thận, thỏi độ làm việc nghiờm tỳc
2 Chuẩn bị:
2.1 Về thực tiễn:
- Học sinh đã học xong bài 1
2.2 Về phơng tiện:
Trang 6- Các bảng kết quả các hoạt động
- Phiếu học tập và bảng kết quả của phiếu học tập
2.3 Dự kiến phơng pháp:
- Gợi mở – Vấn đáp
- Hoạt động theo nhóm nhỏ
3 Tiến trình bài giảng:
1 ổn định tổ chức:
Kiểm tra sĩ số của lớp:
+ Lớp 12A: Có mặt: ;Vắng mặt: ; Có phép:
+ Lớp 12B: Có mặt: ; Vắng mặt: ; Có phép:
2 Kiểm tra bài cũ:
Khụng kiểm tra
3 Bài mới:
Hoạt động 1: Bài tập tớnh toỏn
Gọi 3 HS giải 3 cõu
Gọi HS1 giải cõu a
Hỏi nhắc lại: k.a=? a b c ? 3a= ? 2c= ?
Gọi HS2 giải cõu b
Nhắc lại : a.b=
Gọi HS3 giải cõu c
Nhắc lại: a = ? |2c| đó cú
Gọi học sinh nhận xột đỏnh giỏ
Gọi 3 Học sinh giải
Gọi HS1 giải cõu a và b
Hỏi và nhắc lại : AB
= ? AB = ? Cụng thức trọng tõm tam giỏc
Gọi HS2 giải cõu c
Hỏi : hướng giải cõu c: Cụng thức toạ độ trung điểm
AB
Gọi HS3 giải cõu d
Hỏi : hướng giải cõu d: Nhắc lại cụng thức a b
Vẽ hỡnh hướng dẫn
Lưu ý: tuy theo hỡnh bỡnh hành suy ra D cú toạ độ
khỏc nhau
Gọi học sinh nhận xột đỏnh giỏ
Gọi 2 h.sinh giải cõu a;b
Gọi HS1 giải cõu a
Hỏi : Viết pt mặt cầu cần biết điều gỡ? dạng?
+ Tõm = ? Bỏn kớnh R = ?
Nhắc lại tõm I; bk: R
Dạng pt mặt cầu
Gọi HS2 giải cõu b
Bài tập 1: Trong khụng gian Oxyz
cho a(1; 3;2); b(3;0;4); c(0;5;-1).
a) Tớnh toạ độ vộc tơ
1
u b 2
và
1
v 3a b 2c
2
b) Tớnh a.b và a.(b c).
c) Tớnh a 2c
Bài tập 2: Trong khụng gian Oxyz
cho ba điểm A(1;2;-1); B(3;0;1); C(3;2;0)
a) Tớnh AB
; AB và BC
b) Tớnh toạ độ trong tõm G của tam giỏc ABC
c) Tớnh độ dài trung tuyến CI của tam giỏc ABC
d) Tỡm toạ độ điểm D để ABCD là hỡnh bỡnh hành
Bài tập 3: Trong khụng gian Oxyz
cho hai điểm: A(4;-3;1) và B (0;1;3) a) Viết phương trỡnh mặt cầu đường kớnh AB
b) Viết phương trỡnh mặt cầu qua gốc toạ độ O và cú tõm B
c) Viết phương trỡnh mặt cầu tõm
Trang 7Hướng giải câu b: Tâm I trùng O, Bk R = ?
Dạng pt mặt cầu
Gọi học sinh nhận xét đánh giá
Cho học sinh xung phong giải câu c
Hỏi tâm I thuộc Oy suy ra I cĩ toa độ?
Mặt cầu qua A;B suy ra IA ? IB
Gọi học sinh nhận xét đánh giá
nằm trên Oy và qua hai điểm A;B Giải
c Tâm I thuộc Oy suy ra I(0;y;0) Mặt cầu qua A;B suy ra AI = BI
<=> AI2 = BI2 <=> 42 +(y+3)2 +12
= 02 + (y-1)2 + 32 <=> 8y + 16 = 0 <=> y = -2
Tâm I (0;-2;0)
Kb R = AI = Giải pt tìm tâm I,Suy ra bk R = 18 PTmc cần tìm : x2 + (y+2)2 + z2 =18
4 Cđng cè toµn bµi
Nh¾c l¹i c¸c dạng bài tập
5 Dặn dò.
Xem bài mới