GIÁO ÁN HÌNH HỌC NÂNG CAO LỚP 12 Ngày soạn: . Tiết: 1 §1 KHÁI NIỆM VỀ KHỐI ĐA DIỆN I/ Mục tiêu: + Về kiến thức: Giúp học sinh hiểu thế nào là khối đa diện, hình đa diện. + Về kỹ năng: Phân chia một khối đa diện thành các khối đa diện đơn giản. + Về tư duy, thái độ: Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác II/ Chuẩn bị của giáo viên và học sinh: + Giáo viên: Giáo án, phấn màu, bảng phụ…. + Học sinh: SGK, thước, bút màu…. III/ Phương pháp: đạt vấn đề, gợi mở, vấn đáp IV/ Tiến trình bài học: 1. Ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Bài mới: Hoạt động 1: tiếp cận khái niệm. Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh +Treo bảng phụ 1 và yêu cầu học sinh nhận xét: -Gợi ý:1. mỗi hình tạo thành bằng cách ghép bao nhiêu đa giác? 2. mỗi hình chia không gian thành 2 phần, mô tả mỗi phần? -Gợi ý trả lời: 2. bơm khí màu vào mỗi hình trong suốt để phân biệt phần trong và ngoài → giáo viên nêu khái niệm điểm trong của mỗi hình đó. -Yêu cầu học sinh trả lời ví dụ 1 -Các hình trong bảng phụ 1 cùng với các điểm trong của nó được gọi là khối đa diện, vậy khối đa diện là gì? →Gv chốt lại khái niệm. -Yêu cầu học sinh tham khảo sgk để nêu khái niệm về cạnh, đỉnh, mặt, điểm trong và tên gọi của các khối đa diện. -Học sinh quan sát và nhận xét. Ví dụ 1:Các điểm A, B, C, D, E có phải là điểm trong của hình dưới đây không? -A, B, C, D, E không phải là điểm trong của hình đó. 1/ Khối đa diện, khối chóp, khối lăng trụ. a/ Khái niệm khối đa diện: (SGK) b/ Khối chóp, khối lăng trụ: Ví dụ 2: Gọi tên các khối da diện sau? 1 -Yêu cầu học sinh trả lời ví dụ 2 -Giáo viên giới thiệu các khối đa diện phức tạp hơn trong bảng phụ 1( d, e). + Yêu cầu học sinh quan sát trả lời câu hỏi 1 sgk. -Nêu chú ý trong sgk/5 và nêu khái niệm hình đa diện. -Yêu cầu học sinh thực hiện hoạt động 1 sgk/5. -Treo bảng phụ 2 và yêu cầu học sinh trả lời hình nào là hình đa diện, khối đa diện. c/ Khái niệm hình đa diện: (SGK) 2. Phân chia và lắp ghép khối đa diện. Ví dụ 1: Cho khối đa diện như hình bên. - hai khối chóp không có điểm trong chung - hợp của 2 khối chóp là khối bát diện. Hoạt động 2: phân chia và lắp ghép khối đa diện: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh + Hđtp 1: tiếp cận vd1 -Vẽ hình bát diện. Xét 2 khối chóp S.ABCD và E.ABCD, cho hs nhận xét tính chất của 2 khối chóp. - Gv nêu kết luận sgk/6 - Yêu cầu học sinh phân chia khối đa diện trên thành 4 khối tứ diện có đỉnh là các đỉnh của đa diện. - Tương tự chia khối đa diện đó thành 8 khối tứ diện. - yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi 2 sgk/6 + Hđtp 2: thực hiện hđ 2 sgk/6 -Yêu cầu hs thực hiện hđ 2. + Hđtp 3: Vd2. 2 Tổng quát: (SGK) Ví dụ 2: ( SGK) Tổng quát: bất kỳ khối đa diện nào cũng có thể phân chia được thành các khối tứ diện 4. Củng cố( 3’): - Nhắc lại các khái niệm. -Phân chia khối hình hộp thành 6 khối tứ diện? ( về nhà). 5. Dặn dò: Làm các bài tập 1, 2, 3, 4, 5 s V/ Phụ lục 2 Ngày soạn: . Tiết: 2 BÀI TẬP KHÁI NIỆM VỀ KHỐI ĐA DIỆN I/ Mục tiêu: + Về kiến thức: Học sinh nắm được khái niệm khối đa diện, hình đa diện. + Về kỹ năng: _ Học sinh tính được số cạnh, số mặt của khối đa diện bà các mối quan hệ giữa chúng. _ Phân chia được các khối đa diện phức tạp thành những khối đa diện đơn giản. + Về tư duy, thái độ: Tích cực, nghiêm túc trong học tập, cẩn thận chính xác khi vẽ hình. II/ Chuẩn bị: + Giáo viên: Giáo án, thước, phấn màu… + Học sinh: Chuẩn bị bài tập ở nhà,… III/ Phương pháp: phát vấn, gợi mở, vấn đáp… IV/ Tiến trình bài học: 1. Ổn định lớp: 2. Nội dung: Hoạt động 1: kiểm tra khái niệm và làm bài tập 1,2 Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh + Đặt câu hỏi: 1. khái niệm về khối đa diện, hình đa diện? 2. cho khối đa diện có các mặt là tam giác, tìm số cạnh của khối đa diện đó? 3. cho khối đa diện có các đỉnh là đỉnh chung của 3 cạnh, tìm số cạnh của khối đa diện đó? _ Gợi ý trả lời câu hỏi: 2. nếu gọi M là số mặt của khối đa diện, vì 1 mặt có 3 cạnh và mỗi cạnh là cạnh chung của 2 mặt suy ra số cạnh của khối đa diện dó là 3M/2 3. nếu gọi Đ là số đỉnh của khối đa diện, vì 1 đỉnh là đỉnh chung của 3 cạnh và mỗi cạh là cạnh chung của 2 mặt suy ra số cạnh của khối đa diện là3Đ/2. → Yêu cầu học sinh làm bài tập 1, 2 sgk. _ yêu cầu học sinh tự vẽ những khối đa Trả lời khái niệm hình đa diện, khối đa diện. -Gọi M là số mặt của khối đa diện thì số cạnh của nó là: C= 3M/2. Gọi Đ là số đỉnh của khối đa diện thí số cạnh của khối đa diện đó là C= 3Đ/2. Bài tập 1 sgk/7: Gọi M, C lần lượt là số mặt, số cạnh của khối đa diện Khi đó: 3 2 M = C Hay 3M =2C do đó M phải là số chẵn. Bài tập 2 sgk/7 Gọi D, C lần lượt là số đỉnh, số cạnh của khối đa diện, khi đó 3D 2 =C hay 3D= 2C nên D là số chẵn. 3 diện thỏa ycbt 1, 2 sgk. _ giới thiệu bằng bảng phụ 1 số hình có tính chât như thế bằng bảng phụ 1( áp dụng cho bài tập 1) Hoạt động 2: Phân chia khối đa diện thành nhiều khối đa diện: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh _ yêu cầu học sinh lên bảng làm bài tập 4, 5 sgk _ yêu cầu học sinh nhận xét bài làm của bạn và suy nghĩ còn cách nào khác hay chỉ chó 1 cách đó thôi? Bài 4sgk/7 Bài tập 5 sgk/7 3/ Bài tập củng cố: Bài 1: Mỗi đỉnh của hình đa diện là đỉnh chung của ít nhất: A. 5 cạnh. B. 4 cạnh. C. 3 cạnh. D. 2 cạnh. Bài 2: Cho khối chóp có đáy là n- giác. Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng? A. Số cạnh của khối chóp bằng n + 1. B. Số mặt của khối chóp bằng 2n. C. Số đỉnh của khối chóp bằng 2n + 1. D. Số mặt của khối chóp bằng số đỉnh của nó. Bài 3. Có thể chia hình lập phương thành bao nhiêu tứ diện bằng nhau? A. 2. B. 4. C. 6. D. Vô số. 4. Dặn dò( 3’): Học bài cũ, chuẩn bị bài mới. Ngày soạn . Tiêt:3-4 §2 PHÉP ĐỐI XỨNG QUA MẶT PHẲNG SỰ BẰNG NHAU CỦA CÁC KHỐI ĐA DIỆN I.MỤC TIÊU: +Về kiến thức: - Qua bài học, học sinh hiểu được phép đối xứng qua mặt phẳng trong không gian cùng với tính chất cơ bản của nó. 4 - Sự bằng nhau của 2 hình trong không gian là do có một phép dời hình biến hình này thành hình kia. +Về kỹ năng: - Dựng được ảnh của một hình qua phép đối xứng qua mặt phẳng. - Xác định mặt phẳng đối xứng của một hình. +Về Tư duy thái độ: - Phát huy khả năng nhìn nhận, phân tích, khai thác hiểu bản chất các đối tượng. - Nghiêm túc chính xác, khoa học. II. CHUẨN CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH. Đối với Giáo viên: Giáo án, công cụ vẽ hình, bảng phụ. Đối với học sinh: SGK, công cụ vẽ hình. III. PHƯƠNG PHÁP: - Phát vấn, diễn giảng, thảo luận nhóm. IV. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC Tiết:3 Hoạt động 1: - Ổn định lớp - Kiểm tra bài cũ: 10 phút 1. Nêu định nghĩa mp trung trực của một đoạn thẳng. 2. Cho một đoạn thẳng AB. M,N,P là 3 điểm cách đều A và B . Hãy chỉ rõ mp trung trực AB, giải thích? Hoạt động 2: Đọc và nghiên cứu phần định nghĩa Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Nêu định nghĩa phép biến hình trong không gian - Cho học sinh đọc định nghĩa - Kiểm tra sự đọc hiểu của học sinh. I. Phép đối xứng qua mặt phẳng. Định nghĩa1: (SGK) Hình vẽ: Hoạt động 3: Nghiên cứu định lý1 Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Cho học sinh đọc định lý1. - Kiểm tra sự đọc hiểu của học sinh, cho học sinh tự chứng minh - Cho một số VD thực tiễn trong cuộc sống mô tả hình ảnh đối xứng qua mặt phẳng - Củng cố phép đối xứng qua mặt phẳng Định lý1: (SGK) Hình vẽ: - Tự chứng minh định lý - Học sinh xem các hình ảnh ở SGK và cho thêm một số VD khác. Tiết:__4_ 5 Hoạt động 1: Kiểm tra kiến thức cũ : 5’ - Định nghĩa phép đối xứng qua mặt phẳng - Nêu cách dựng ảnh của tam giác ABC qua phép đối xứng qua mặt phẳng (P) cho trước và cho biết ảnh là hình gì? Hoạt động 2: Tìm hiểu mặt phẳng đối xứng của hình. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh +Xét 2 VD Hỏi: -Hình đối xứng của (S) qua phép đối xứng mặt phẳng (P) là hình nào? Hỏi : - Hãy chỉ ra một mặt phẳng (P) sao cho qua phép đối xứng mặt phẳng (P) Tứ diện ABCD biến thành chính nó. Phát biểu: - Mặt phẳng (P) trong VD1 là mặt phẳng đối xứng của hình cầu. - Mặt phẳng (P) trong VD2 là mặt phảng đối xứng của tứ diện đều ABCD.  Phát biểu: Định nghĩa Hỏi: Hình cầu, hình tứ diện đều, hình lập phương, hình hộp chữ nhật . Mỗi hình có bao nhiêu mặt phẳng đỗi xứng? II. Mặt phẳng đối xứng của một hình. +VD 1: Cho mặt cầu (S) tâm O. một mặt phẳng (P) bất kỳ chứa tâm O. -Vẽ hình số 11 +VD2: Cho Tứ diện đều ABCD. -Vẽ hình số 12 -Định nghĩa 2: (SGK) Hoạt động 3: Giới thiệu hình bát diện đều . Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Giới thiệu hình bát diện đều và Hỏi: Hình bát diện đều có mặt phẳng đỗixứng không? Nếu có thì có bao nhiêu mặt phẳng đối xứng ? III Hình bát diện đều. -Vẽ hình bát diện đều Hoạt động 4: Phép dời hình và các ví dụ. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh -Hỏi: Có bao nhiêu phép dời hình IV. Phép dời hình trong không gian và sự bằng nhau của các hình. +Định nghĩa:(SGK) 6 cơ bản trong mặt phẳng mà em đã học? -Phát biểu: định nghĩa phép dời hình trong không gian -Hỏi: Phép dời hình trong không gian biến mặt phẳng thành ________? - Phát biểu: *Phép đối xứng qua mặt phẳng là một phép dời hình * Ngoài ra còn có một số phép dời hình trong không gian thường gặp là : phép tịnh tiến, phép đối xứng trục, phép đối xứng tâm Củng cố: 5’ Bài tập: Tìm các mặt phẳng đối xứng của các hình sau: a) hình chóp tứ giác đều. b) Hình chóp cụt tam giác đều. c) Hình hộp chữ nhật không có mặt nào vuông. Ngày soạn Tiết: 5 LUYỆN TẬP I/MỤC TIÊU: 1-Kiến thức : -Nắm được phép đối xứng qua mặt phẳng và sự bằng nhau của 2 khối đa diện. -Hiểu được định nghĩa phép dời hình, phép đối xứng qua mặt phẳng và tính chất bảo toàn khoảng cách của nó 2-Kĩ năng : -Nhận biết được một mặt phẳng nào đó có phải là mặt phẳng đối xứng của 1 hình đa diện hay không. -Nhận biết được 2 hình đa diện bằng nhau trong các trường hợp không phức tạp. -Vận dụng được vào giải các bài tập SGK 3-Tư duy và thái độ: -Cẩn thận, chính xác, tích cực trong học tập II/CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH: -Giáo viên: Giáo án, đồ dùng dạy học -Học sinh: Kiến thức cũ, bài tập, dụng cụ học tập. III/PHƯƠNG PHÁP : Nêu vấn đề, giải thích, gợi mở IV/TIẾN TRÌNH : 1-Kiểm tra bài cũ : CH : Nêu định nghĩa phép đối xứng qua mặt phẳng, phép dời hình và 2 hình bằng nhau. 2-Nội dung bài tập: HĐGV HĐHS * HĐ1: Yêu cần học sinh làm bài tập 6/15 (SGK)? (Gọi 4 HS làm 4 câu lần lượt : a, b, c, d) -Gọi HS nhận xét từng câu -Nhận xét và đánh giá Bài 6/15: a) a trùng với a ' khi a nằm trên mp (P) hoặc a vuông góc mp (P) b) a // a ' khi a // mp (P) c) a cắt a ' khi a cắt mp (P) nhưng không vuông góc với mp (P) 7 *HĐ2: yêu cầu học sinh làm bài tập 7/15 (SGK) (Gọi 3 HS làm 3 câu lần lượt: a, b, c) (GV: Giả sử ta gọi tên: +Hình chóp tứ giác đều: S ABCD +Hình chóp cụt tam giác đều : ABC +Hình hộp chữ nhật là : ABCD, A ' B ' C ' D ' -Gọi HS nhận xét từng câu -Nhận xét và đánh giá *HĐ3: Yêu cầu HS làm bài tập 8/17 (SGK)? (Gọi 2 học sinh lên bảng trình bày KQ lần lượt a, b). -Gọi hs nhận xét -Nhận xét. *HĐ4: yêu cầu HS làm bài tập 9/17 ( SGK)? ( Gọi 2 học sinh lên bảng, trình bày kết quả). GY: MN + M ' N ' = 2HK -Gọi HS nhận xét -Nhận xét d) a và a ' không bao giờ chéo nhau. Bài 7/17: a) Đó là : mp (SAC), mp (SBD), mp trung trực của AB (đồng thời của CD) và mp trung trực của AD (đồng thời của BC) b) Có 3 mp đối xứng : là 3 mp trung trực của 3 cạnh: AB, BC, CA c) Có 3 mp đối xứng : là 3 mp trung trực của 3 cạnh : AB, AD, AA ' Bài 8/17: a) Gọi O là tâm của hình lập phương phép đối xứng tâm O biến các đỉnh của hình chóp A . A ' B ' C ' D ' thành các đỉnh của hình chóp C ' . ABCD. Vậy 2 hình chóp đó bằng nhau. b) Phép đối xứng qua mp (ADC ' B ' ) biến các đỉnh của hình lăng trụ ABC. A ' B ' C ' thành các đỉnh của hình lăng trụ AA ' D ' , BB ' C ' nen 2 hình lăng trụ đó bằng nhau. Bài 19/17: *Nếu phép tịnh tiến theo v biến 2 điểm M, N lầm lượt thành M ' , N ' thì : MM ' = NN ' = v MN = M ' N ' . Do đó : MN = M ' N ' . Vậy phép tịnh tiến là 1 phép dời hình. *Giả sử PĐX qua đường thẳng d biến 2 điểm M, N lần lượt thành M ' , N ' Gọi H và K lần lượt là trung điểm MM ' và NN ' Ta có : MN + M ' N ' – 2HK MN – M ' N ' = HN- HM – HN ' + HM ' = N ' N + MM ' Vì 2 vectơ MM ' và NN ' đều vuông góc HK nên : (MN + M ' N ' ) (MN - M ' N ' ) = 2HK (N ' N + MM ' ) = 0 MN 2 = M ' N '2 hay MN = M ' N ' Vậy phép đối xứng qua d là 2 phép dời hình. d M M ' H K N N ' 8 3-Củng số và dặn dò (2 ' ) : -Nắm vứng được các KN cơ bản : Phép đối xứng qua mp, phép dời hình, mp đối xứng của hình đa diện, sự bằng nhau của hình đa diện. -Làm các bài tập còn lại Ngày soạn: 25/08/2009 Tiết:6-7 PHÉP VỊ TỰ VÀ SỰ ĐỒNG DẠNG CỦA CÁC KHỐI ĐA DIỆN.CÁC KHỐI ĐA DIỆN ĐỀU(2 Tiết) I/Mục tiêu: -Kiến thức:-Phép vị tự trong không gian.Hai hình đồng dạng,khối đa diện đều và sự đồng dạng của các khối đa diện đều. -Kĩ năng:-HS hiểu được định nghĩa phép vị tự .Hai hình đồng dạng,khối đa diện đều và sự đồng dạng của các khối đa diện đều. -Tư duy,thái độ:-Tư duy logic - Tính nghiêm túc,cẩn thận II/Chuẩn bị của GV và HS: GV:-Phấn màu,thước,bảng phụ HS:-Xem trước bài,kéo hồ,bìa cứng. III/Phương pháp: Gợi mở,vấn đáp,thuyết trình IV/Tiến trình bài dạy: 1. Ổn định: Hs báo cáo 2.Bài cũ: Nêu định nghĩa và tính chất phép vị tự tâm 0 tỉ số k trong mặt phẳng. -Học sinh trả lời ,Học sinh khác nhận xét,giáo viên nhận xét cho điểm. 3.Bài mới: Tiết 6 HĐ1: Hình thành định nghĩa Phép vị tự trong không gian Hoạt động của GV Hoạt động của HS -GV hình thành định nghĩa: phép vị tự tâm 0 tỉ số k trong mặt phẳng vẫn đúng trong không gian. 1/Phép vị tự trong không gian: Đn: (SGK) Tính chất:(SGK) 9 -Trong trường hợp nào thì phép vị tự là 1 phép dời hình. k=1,k=-1 HĐ2: Khắc sâu khái niệm phép vị tự trong không gian. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Treo bảng phụ (VD1 SGK) GV hướng dẫn:Tìm phép vị tự biến điểm A thành A’,B thành B’,C thành C’,D thành D’?Xác định biểu thức véctơ ? → 'GA =k AG  → 'GB =k BG  → 'GC =k CG  -VD1 SGK) -HS:CM có phép vị tự biến tứ diện ABCD thành tứ diện A’B’C’D’ Có hép vị tự tâm G tỉ số -1/3 Biến tứ diện ABCD thànhTứ diện A’B’C’D’ 0      =+++ DGCGBGAG (G trọng tâm tứ diện) Và 0''     =++ DACABA .(A trọng tâm tam giác BCD) Từ đó suy ra → 'GA =-1/3 AG  Tương tự → 'GB =-1/3 BG  → GC =-1/3 CG  Hình vẽ HĐ3: Khái niệm 2 hình đồng dạng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Gọi học sinh nêu Đn Gọi học sinh trình bày ví dụ 2 SGK Tưong tụ cho 2 hình lập phương 2/Hai hình đồng dạng: Đn: (SGK) -Hình H được gọi là đồng dạng với hình H’nếu có 1 phép vị tự biến hình Hthành hình H 1 mà hình H 1 bằng hình H’. Ví dụ 2 (SGK) Tâm 0 tùy ý,tỉ số k= a a' a,a’ lần lượt là độ dài của các cạnh tứ diện tương ứng 10 [...]... S.A1A2… An nội tiếp trong một mặt cầu thì các điểm A1 ,A2,… ,An có nằm trên 1 đường tròn không? Vì sao? +HS theo dõi và nắm đ/n + HS thảo luận nhóm và đứng tại chỗ trả lời *HS nhận định và c/m được các điểm A1 ,A2, … ,An nằm trên giao tuyến của mp đáy và mặt cầu 26 + Ngược lại, nếu đa giác A1A2 An nội tiếp trong đ/tròn * Chú ý: tâm I ,hãy tìm điểm O cách + Hình chóp nội đều các điểm A1 ,A2,… ,An? *HS... toán có liên quan 3.Về tư duy – thái độ : Rèn luyện tư duy logic,khả năng hình dung về các khối đa diện trong không gian Thái độ cẩn thận ,chính xác II Chuẩn bị của giáo viên và học sinh : Giáo viên : giáo án,hình vẽ trên bảng phụ 18 Hoc sinh : Chuẩn bị bài tập về nhà III Phương pháp : Dùng phương pháp luyện tập kết hợp với gợi mở vấn đáp IV Tiến trình bài dạy : 1.Ổn định lớp,điểm danh sĩ số 2.Kiểm... A, B, C, D đồng phẳng ? - B t an được phát biểu 29 Ghi bảng Bài 1 : (Trang 45 SGK) Trong không gian cho 3 đoạn thẳng AB, BC, CD sao cho AB ┴ BC, BC ┴ CD, CD ┴ AB CMR có mặt cầu đi qua 4 điểm A, B, C, D Tính bk mặt cầu đó, nếu AB=a, BC=b, CD=c Nếu A,B,C,D đồng phẳng lại :Cho hình chóp ABCD có AB ┴ (BCD) BC ┴ CD Cm A, B, C, D nằm trên 1 mặt cầu - Bài toán đề cập đến quan hệ vuông , để cm 4 điểm nằm... hình xứng nhau qua ∆ 35 b Gọi d là khoảng cách giữa ∆ và (P) - Nếu d>R thì giao là tập rỗng - Nếu d=R thì giao là một đường sinh - Nếu 0 . GIÁO ÁN HÌNH HỌC NÂNG CAO LỚP 12 Ngày soạn: . Tiết: 1 §1 KHÁI NIỆM VỀ KHỐI ĐA DIỆN. đối xứng qua mặt phẳng trong không gian cùng với tính chất cơ bản của nó. 4 - Sự bằng nhau của 2 hình trong không gian là do có một phép dời hình biến hình