Mụcđđích bài dạy: - Kiến thức cơ bản: + Khái niệm mặt nĩn trịn xoay, hình nĩn trịn xoay, khối nĩn trịn xoay, diện tích xung quanh của hình nĩn trịn xoay, thể tích của khối nĩn trịn xoa
Trang 1GIÁO ÁN HÌNH HỌC 12 BAN CƠ BẢN
Tiết 20- 21:
Luyện Tập
Tiết 22:
Ôn tập
I Mụcđđích bài dạy:
- Kiến thức cơ bản:
+ Khái niệm mặt nĩn trịn xoay, hình nĩn trịn xoay, khối nĩn trịn xoay, diện tích xung quanh của hình nĩn trịn xoay, thể tích của khối nĩn trịn xoay, mặt trụ trịn xoay, hình trụ trịn xoay, khối trụ trịn xoay, diện tích xung quanh của hình trụ trịn xoay, thể tích của khối trụ trịn xoay
+ Khái niệm mặt cầu, tâm mặt cầu, bán kính mặt cầu, đường kính mặt cầu Giao của mặt cầu và mặt phẳng, giao của mặt cầu và đường thẳng, tiếp tuyến với mặt cầu, cơng thức tính diện tích và thể tích của khối cầu
- Kỹ năng:
+ Nhận biết mặt nĩn trịn xoay, hình nĩn trịn xoay, khối nĩn trịn xoay, diện tích xung quanh của hình nĩn trịn xoay, thể tích của khối nĩn trịn xoay, mặt trụ trịn xoay, hình trụ trịn xoay, khối trụ trịn xoay, diện tích xung quanh của hình trụ trịn xoay, thể tích của khối trụ trịn xoay
+ Biết cách tính diện tích xung quanh của hình nĩn trịn xoay, thể tích của khối nĩn trịn xoay, diện tích xung quanh của hình trụ trịn xoay, thể tích của khối trụ trịn xoay
+ Biết cách tính diện tích mặt cầu và thể tích của khối cầu
+ Biết chứng minh một số tính chất liên quan đến mặt cầu
- Thái độ: tích cực xây dựng bài, chủ động chiếm lĩnh kiến thức theo sự hướng dẫn của Gv, năng động, sáng tạo trong quá trình tiếp cận tri thức mới, thấy được lợi ích của tốn học trong đời sống, từ đĩ hình thành niềm say mê khoa học, và cĩ những đĩng gĩp sau này cho xã hội
- Tư duy: hình thành tư duy logic, lập luận chặt chẽ, và linh hoạt trong quá trình suy nghĩ
II Phương pháp:
- Thuyết trình, kết hợp thảo luận nhóm và hỏi đáp
- Phương tiện dạy học: SGK
III Nội dung và tiến trình lên lớp:
Tổ chức cho Hs thảo luận nhóm giải
quyết các nội dung trong phần ôn tập
chương
Phần lý thuyết, Gv có thể gọi Hs
nhắc lại các khái niệm hay lập phiếu
để Hs đọc SGK và điền vào phiếu
Hs làm theo hướng dẫn của Gv:
Thảo luận nhóm để giải bài tập
Trang 2GIÁO ÁN HèNH HỌC 12 BAN CƠ BẢN
Phaàn baứi taọp, Gv phaõn coõng cho
tửứng nhoựm laứm vaứ baựo caựo keỏt quaỷ ủeồ
Gv sửỷa cho Hs
IV Củng cố:
+ Gv nhắc lại caực khaựi niệm trong baứi đủể Hs khắc saõu kiến thức
+ Dặn Btvn: Laứm caực baứi taọp coứn laùi
Tiết 23
KIểM TRA CuốI HọC Kì I
(Theo đề ra và đáp án của sở)
Tiết 24:
Trả bài kiểm tra học kì i
I Muùc tieõu
- HS coự theồ kieồm tra laùi lụứi giaỷi cuỷa baứi laứm vụựi KQ ủuựng
- Thaỏy ủửụùc choó sai cuỷa lụứi giaỷi hoaởc baứi toaựn chửa giaỷi ủửụùc
- Heọ thoỏng kieỏn thửực troùng taõm cuỷa HKI
II Chuaồn bũ
GV: ẹeà thi HKI vaứ ủaựp aựn ủuựng
HS : Chuaồn bũ caõu hoỷi thaộc maộc veà ủeà thi ?
II Tieỏn haứnh
- Gioùi HS giaỷi nhửng caõu ủaừ bieỏt
caựch giaỷi
- ẹửa ra ủaựp aựn ủuựng
- Quan saựt , phaõn tớch lụứi giaỷi
- Tỡm choó sai trong lụứi giaỷi cuỷa mỡnh
Trang 3GIÁO ÁN HÌNH HỌC 12 BAN CƠ BẢN
Chương III: PHƯƠNG PHÁP TOẠ ĐỘ TRONG KHƠNG GIAN.
Tiết 25- 29
HỆ TOẠ ĐỘ TRONG KHƠNG GIAN
I Mụcđđích bài dạy:
- Kiến thức cơ bản: toạ độ của điểm và của vector, biểu thức toạ độ của các phép tốn vector, tích vơ hướng, ứng dụng của tích vơ hướng, phương trình mặt cầu,
- Kỹ năng:
+ Biết tìm toạ độ của điểm và toạ độ của vector
+ Biết tính tốn các biểu thức toạ độ dựa trên các phép tốn vector
+ Biết tính tích vơ hướng của hai vector
+ Biết viết phương trình của mặt cầu khi biết tâm và bán kính
- Thái độ: tích cực xây dựng bài, chủ động chiếm lĩnh kiến thức theo sự hướng dẫn của Gv, năng động, sáng tạo trong quá trình tiếp cận tri thức mới, thấy được lợi ích của tốn học trong đời sống, từ đĩ hình thành niềm say mê khoa học, và cĩ những đĩng gĩp sau này cho xã hội
- Tư duy: hình thành tư duy logic, lập luận chặt chẽ, và linh hoạt trong quá trình suy nghĩ
II Phương pháp:
- Thuyết trình, kết hợp thảo luận nhóm và hỏi đáp
- Phương tiện dạy học: SGK
III Nội dung và tiến trình lên lớp:
I TOẠ ĐỘ CỦA ĐIỂM VÀ CỦA
VECTOR
1 Hệ toạ độ:
Trong khơng gian, cho 3 trục x’Ox, y’Oy,
z’Oz vuơng gĩc với nhau từng đơi một Gọi
E
M
B
E
D
E
qu
ati
on
.3
j
→
k→
x
y z
O
Trang 4GIÁO ÁN HÌNH HỌC 12 BAN CƠ BẢN
, ,
i j k
r r r
lần lượt là các vector đơn vị trên các
trục x’Ox, y’Oy, z’Oz Hệ ba trục như vậy
được gọi là hệ trục toạ độ Decarst vuơng
gĩc Oxyz trong khơng gian
Trong đĩ:
+ O: gốc tọa độ
+ (Oxy), (Oyz), (Ozx): các mặt phẳng toạ
độ đơi một vuơng gĩc với nhau
Khơng gian với hệ toạ độ Oxyz cịn được
gọi là khơng gian Oxyz
Ngồi ra, ta cịn cĩ:
1
j
2
1
j
.j .j 0
Hoạt động 1 :
Trong khơng gian Oxyz, cho điểm M
Hãy phân tích vector OMuuuur
theo ba vector khơng đồng phẳng r r ri j k, ,
đã cho trên các trục Ox, Oy, Oz
2 Toạ độ của một điểm:
Trong khơng gian Oxyz, cho điểm M tuỳ
ý Vì ba vetor r r ri j k, ,
khơng đồng phẳng nên
cĩ một bộ ba số (x; y; z) duy nhất sao cho:
OM
uuuur
= x ri
+ y rj
+ z kr
(H.3.2, SGK, trang 63)
Ngược lại, với bộ ba số (x; y; z) ta cĩ một
điểm M duy nhất thoả : OMuuuur
= x ri
+ y rj
+
z kr
Khi đĩ ta gọi bộ ba số (x; y; z) là toạ độ
của điểm M Ta viết: M(x; y; z) (hoặc M =
(x; y; z))
x: hoành độ điểm M
y: tung độ điểm M
z: cao độ điểm M
3 Toạ độ của vector:
Trong khơng gian Oxyz cho vector ar
, khi đĩ luơn tồn tại duy nhất bộ ba số (a1; a2;
a3) sao cho: ar
= a1 ri
+ a2 rj
+ a3 kr
Ta gọi
bộ ba số (a1; a2; a3) là toạ độ của vector ar
Ta viết :
a
r
= (a1; a2; a3) hoặc ar
(a1; a2; a3)
Hs thảo luận nhĩm để phân tích vector
OMuuuur
theo ba vector khơng đồng phẳng
, ,
i j k
r r r
đã cho trên các trục Ox, Oy, Oz
Hs thảo luận nhĩm để tính toạ độ các vector uuurAB
; uuurAC
; uuuurAC'
và uuuurAM
với M là
Trang 5GIÁO ÁN HÌNH HỌC 12 BAN CƠ BẢN
* Nhận xét: M (x; y; z) ⇔ OMuuuur= ( ; ; )x y z
Hoạt động 2 :
Trong khơng gian Oxyz, cho hình hộp
chữ nhật ABCD.A’B’C’D’ cĩ đỉnh A trùng
với gốc O, cĩ
AB
uuur
; uuurAD
; uuurAA'
theo thứ tự cùng hướng với
, ,
i j k
r r r
và cĩ AB = a, AD = b, AA’ = c Hãy
tính toạ độ các vector uuurAB
; uuurAC
; uuuurAC'
và
AM
uuuur
với M là trung điểm của cạnh C’D’
II BIỂU THỨC TOẠ ĐỘ CỦA CÁC
PHÉP TỐN VECTOR
Gv giới thiệu với Hs nội dung định lý
sau:
“Trong khơng gian Oxyz cho hai vector
) a
;
a
;
a
(
a= 1 2 3 và b= ( b1; b2; b3) Ta cĩ:
a) a+ b= ( a1+ b1; a2+ b2; a3+ b3)
b) a− b= ( a1− b1; a2 − b2; a3 − b3)
c) Với k ∈ R ⇒ k a= ( ka1; ka2; ka3)
Phần chứng minh, Gv hướng dẫn Hs xem
SGK, trang 64
* Hệ quả:
a/ Cho hai vector a= ( a1; a2; a3) và
) b
;
b
;
b
(
b= 1 2 3 Ta cĩ:
=
=
=
⇔=
3 3
2 2
1 1
b a
b a
b a b
a
b/ Vector 0 r
cĩ toạ độ là (0; 0; 0)
c/ Với br r≠ 0 thì hai vector ar
và br
cùng phương khi và chỉ khi cĩ một số k sao cho :
=
=
=
d/ Đối với hệ tọa độ Oxyz cho hai điểm
bất kỳ A(xA ; yA ; zA) và B(xB ; yB ; zB) thì
ta có công thức sau :
AB=OB−OA= x −x y −y z −z
uuu r uuu r uuu r
+ Tọa độ trung điểm I của đoạn AB là
trung điểm của cạnh C’D’
Trang 6GIÁO ÁN HÌNH HỌC 12 BAN CƠ BẢN
+
=
+
=
+
=
2
z z z
2
y y y
2
x x x
B A I
B A I
B A I
III TÍCH VƠ H ƯỚNG
1 Biểu thức toạ độ của tích vơ hướng:
Định lý : Trong khơng gian với hệ
tọa độ Oxyz, biểu thức tọa độ của tích vô
hướng hai véctơ a= ( a1; a2; a3),
) b
;
b
;
b
(
b= 1 2 3 được xác định bởi cơng thức :
3 3 2 2 1
a b
2 Ứng dụng:
a/ Độ dài của một vector:
2 2
2 a a a
a = + +
b/ Khoảng cách giữa hai điểm:
2 A B 2 A B 2 A
x
(
c/ Gĩc giữa hai vector:
Nếu gọi ϕ là góc hợp bởi hai
véctơ a , b với a ; b ≠ 0 thì
b
a
b
a
cos
=
ϕ
Vậy ta có công thức tính góc giữa hai
véctơ a , b với ar≠ 0 ; r br≠ 0r như sau :
1 1 2 2 3 3
2 2 2 2 2 2
1 2 3 1 2 3
.
ϕ = = + +
r r
Suy ra: a⊥ b⇔ a 1 b 1 + a 2 b 2 + a 3 b 3 = 0
Hoạt động 3 :
Với hệ toạ độ Oxyz trong khơng gian,
cho a = (3; 0; 1), br
= (1; - 1; - 2), cr
= (2;
1; - 1) Hãy tính
.( )
a b cr r r+ và a br r+ .
IV MẶT CẦU
Gv giới thiệu với Hs nội dung định lý
sau:
“Trong khơng gian Oxyz, mặt cầu (S) tâm
I(a; b; c) bán kính r cĩ phương trình là:
(x a− ) + − (y b) + − (z c) =r ”
Gv giới thiệu với Hs phần chứng minh
(SGK, trang 67) để Hs hiểu rõ và biết cách
viết phương trình mặt cầu khi biết toạ độ
Hs thảo luận nhĩm để tính a b cr r r.( + ) và
a br r+ .
Hs thảo luận nhĩm để viết phương trình mặt cầu tâm I(1; - 2; 3) và cĩ bán kính r
= 5
Trang 7GIÁO ÁN HÌNH HỌC 12 BAN CƠ BẢN
tâm và bán kính r
Hoạt động 4 :
Em hãy viết phương trình mặt cầu tâm
I(1; - 2; 3) và cĩ bán kính r = 5
* Nhận xét:
Mặt cầu trên cĩ thể viết dưới dạng :
x2 + y2 + z2 – 2ax – 2by – 2cz + d = 0 với
d = a2 + b2 + c2 – r2
Người ta đã chứng minh được rằng
phương trình
x2 + y2 + z2 + 2Ax + 2By + 2Cz + D = 0
với
A2 + B2 + C2 – D > 0 là phương trình mặt
cầu tâm I(- A; - B; - C), bán kính
r= A +B +C −D
Gv giới thiệu với Hs vd (SGK, trang 67,
68) để Hs hiểu rõ và biết cách viết phương
trình mặt cầu ở dạng triển khai
IV Củng cố:
+ Gv nhắc lại các khái niệm và quy tắc trong bài để Hs khắc sâu kiến thức
+ Dặn BTVN: 1 6, SGK, trang 68
Tiết 30- 34
PHƯƠNG TRÌNH CỦA MẶT PHẲNG
I Mụcđđích bài dạy:
- Kiến thức cơ bản: vector pháp tuyến của mặt phẳng, phương trình tổng quát của mặt phẳng, điều kiện để hai mặt phẳng song song, vuơng gĩc, khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng
- Kỹ năng:
+ Biết tìm toạ độ của vector pháp tuyến của mặt phẳng
+ Biết viết phương trình tổng quát của mặt phẳng
+ Biết chứng minh hai mặt phẳng song song, hai mặt phẳng vuơng gĩc
+ Biết tính khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng
- Thái độ: tích cực xây dựng bài, chủ động chiếm lĩnh kiến thức theo sự hướng dẫn của Gv, năng động, sáng tạo trong quá trình tiếp cận tri thức mới, thấy được lợi ích của
Trang 8GIÁO ÁN HÌNH HỌC 12 BAN CƠ BẢN
tốn học trong đời sống, từ đĩ hình thành niềm say mê khoa học, và cĩ những đĩng gĩp sau này cho xã hội
- Tư duy: hình thành tư duy logic, lập luận chặt chẽ, và linh hoạt trong quá trình suy nghĩ
II Phương pháp:
- Thuyết trình, kết hợp thảo luận nhóm và hỏi đáp
- Phương tiện dạy học: SGK
III Nội dung và tiến trình lên lớp:
I VECTOR PHÁP TUYẾN CỦA MẶT
PHẲNG
Định nghĩa:
Cho mặt phẳng (α) Nếu vector nr
khác 0 r
và cĩ giá vuơng gĩc với mặt phẳng (α) thì
nr
được gọi là vector pháp tuyến của (α)
* Chú ý: Nếu vector nr
là vector pháp tuyến của mặt phẳng (α) thì vector knr
cũng
là vector pháp tuyến của (α)
Gv giới thiệu với Hs bài tốn (SGK,
trang 70) để Hs hiểu rõ và biết cách tìm
vector pháp tuyến của mặt phẳng bằng cách
tính tích cĩ hướng của hai vector cĩ giá
song song hoặc nằm trong mp (α)
2 3 3 2 1 2
2 3 3 1 1 2
2 3 3 2 3 1 2 3 1 2 2 1
a a a a a a
n a b
b b b b b b Hay n a b a b a b a b a b a b a b
r
r r
r
r r
Hoạt động 1 :
Trong khơng gian Oxyz, cho ba điểm
A(2; - 1; 3), B(4; 0; 1), C(- 10; 5; 3) Hãy
tìm vector pháp tuyến của mp (ABC)?
II PHƯƠNG TRÌNH TỔNG QUÁT CỦA
MẶT PHẲNG
Qua việc giới thiệu hai bài tốn 1, 2
(SGK, trang 71, 72) cho Hs , Gv làm nổi
bật lên hai vấn đề sau cho Hs nắm được:
+ Vấn đề 1: Điều kiện cần và đủ để điểm
M(x; y; z) thuộc mp (α) là
A(x – x0) + B(y – y0) + C(z – z0) = 0
+ Phương trình Ax + By + Cz + D = 0 là
Hs thảo luận nhĩm để tìm vector pháp tuyến của mp (ABC)
+ Tính uuurAB
+ Tính uuurAC
+ Tính nr=uuur uuurAB ACΛ (hay nr= [uuur uuurAB AC, ]
Trang 9GIÁO ÁN HÌNH HỌC 12 BAN CƠ BẢN
một mặt phẳng nhận vector nr
= (A; B; C) làm vector pháp tuyến của mp
Từ đĩ, đi đến định nghĩa sau:
1 Định nghĩa:
“Phương trình cĩ dạng Ax + By + Cz + D =
0, (1) trong đĩ A, B, C khơng đồng thời
bằng 0, được gọi là phương trình tổng quát
của mặt phẳng.”
* Nhận xét:
a) Nếu (α) có pt : Ax + By + Cz + D = 0
thì n= ( A ; B ; C )là một véctơ pháp tuyến
của nó
b) Nếu mp(α) đi qua điểm M0(x0 ; y0 ;z0)
và có véctơ pháp tuyến n= ( A ; B ; C ) thì
phương trình của nó có dạng :
0 ) z z ( C ) y y ( B )
x
x
(
A − 0 + − 0 + − 0 =
Hoạt động 2 :
Em hãy tìm một vector pháp tuyến của
mặt phẳng (α): 4x – 2y – 6z + 7 = 0
Hoạt động 3:
Em hãy lập phương trình tổng quát của
mặt phẳng (MNP) với M(1; 1; 1), N(4; 3;
2), P(5; 2; 1)
2 Các trường hợp riêng:
a) Nếu D = 0 thì mp(1) đi qua gốc tạo
độ (H3.6, SGK, trang 72)
b) Nếu
≠
≠
=
0 C
0 B
0 A
thì mp(1) chứa hoặc song song với trục Ox (H3.7, SGK, trang 72)
Hoạt động 4 :
Nếu B = 0 hoặc C = 0 thì mặt phẳng (1)
cĩ đặc điểm gì?
c) Nếu ptrình mp có dạng : Cz + D = 0
thì mặt phẳng đó song song hoặc trùng
Hs thảo luận nhĩm để + Tìm một vector pháp tuyến của mặt phẳng (α): 4x – 2y – 6z + 7 = 0
+ Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng (MNP) với M(1; 1; 1), N(4; 3; 2), P(5; 2; 1)
Tính MNuuuur
Tính MPuuur
Tính n MN MPr=uuuur uuurΛ (hay
nr= MN MPuuuur uuur
Lập phương trình mặt phẳng
Hs thảo luận nhĩm để tìm xem khi B = 0 hoặc C = 0 thì mặt phẳng (1) cĩ đặc điểm
gì (Dựa vào trường hợp A = 0)
Trang 10GIÁO ÁN HÌNH HỌC 12 BAN CƠ BẢN
với mp (Oxy) (H3.8, SGK, trang 72)
Hoạt động 5 :
Nếu A = C = 0 và B ≠ 0 hoặc B = C = 0
và A ≠ 0 thì mặt phẳng (1) cĩ đặc điểm gì?
* Nhận xét:
Nếu A , B , C , D ≠ 0 thì bằng cách đặt
B
D b
; A
D
a = − = − = − ta
có phương trình dạng : 1
c
z b
y a
x
= +
được gọi là phương trình của mặt phẳng
theo đoạn chắn (Hay nói cách khác
phương trình trên là phương mặt phẳng đi
qua 3 điểm nằm trên 3 trục Ox , Oy , Oz
lần lượt là : (a ; 0 ; 0) , (0 ; b ; 0) , (0 ; 0
;c))
Gv giới thiệu với Hs vd (SGK, trang 74)
để Hs hiểu rõ và biết cách viết phương trình
của mặt phẳng theo đoạn chắn
III ĐIỀU KIỆN ĐỂ HAI MẶT PHẲNG
SONG SONG, VUƠNG GĨC
Hoạt động 6 :
Cho hai mặt phẳng (α) và (β) cĩ
phương trình:
(α): x – 2y + 3z + 1 = 0
(β): 2x – 4y + 6z + 1 = 0
Em cĩ nhận xét về toạ độ hai vector pháp
tuyến của hai mặt phẳng này ?
1 Điều kiện để hai mặt phẳng song song :
Ta thấy hai mặt phẳng song song với
nhau khi và chỉ khi hai vector pháp tuyến
của chúng cùng phương (H.3.10)
Khi đĩ ta cĩ : nur1 =knuur2
Nếu D1 = kD2 thì ta cĩ hai mặt phẳng
trùng nhau
Nếu D1 ≠ kD2 thì hai mặt phẳng song
song với nhau
Từ đĩ ta cĩ :
1 2
1 2
( ) || ( ) n kn
α β =
ur uur
Hs thảo luận nhĩm để tìm toạ độ hai vector pháp tuyến của hai mặt phẳng này và nhận xét
Trang 11GIÁO ÁN HÌNH HỌC 12 BAN CƠ BẢN
1 2
1 2
α ≡ β =
ur uur
* Chú ý:
Hai mặt phẳng cắt nhau ⇔ ≠nur1 k nuur2
Gv giới thiệu với Hs vd (SGK, trang 76)
để Hs hiểu rõ và biết cách viết phương trình
của mặt phẳng khi biết nĩ song song với
mặt phẳng khác
2 Điều kiện để hai mặt phẳng vuơng gĩc:
Ta thấy hai mặt phẳng vuơng gĩc với
nhau khi và chỉ khi hai vector pháp tuyến
của chúng vuơng gĩc với nhau
Do đĩ ta cĩ:
1 2 1 2 1 2
0
n n
α ⊥ α ⇔ =
ur uu r
Gv giới thiệu với Hs vd (SGK, trang 76)
để Hs hiểu rõ và biết cách viết phương trình
của mặt phẳng khi biết nĩ vuơng gĩc với
mặt phẳng khác
IV KHOẢNG CÁCH TỪ MỘT ĐIỂM
ĐẾN MỘT MẶT PHẲNG
Gv giới thiệu với Hs nội dung định lý
sau:
“Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz
cho mặt phẳng (α) có phương trình : Ax +
By + Cz + D = 0 và điểm M0(x0 ; y0 ; z0)
Khoảng cách từ đểm M0 đến mp(α) ký
hiệu là d(M0 , (α)), được tính bởi cơng thức
:
2 2 2
0 0 0 0
C B A
| D Cz By Ax
| )) ( , M
(
d
+ +
+ + +
= α
Gv hướng dẫn Hs đọc phần chứng minh
của SGK, trang 78, để hiểu rõ định lý vừa
nêu
Gv giới thiệu với Hs vd 1, 2 (SGK, trang
79) để Hs hiểu rõ và biết cách tính khoảng
cách từ đểm M0 đến mp(α)
Hs thảo luận nhĩm để tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng sau:
(α): x – 2 = 0