Tải bản đầy đủ (.docx) (3 trang)

Chương III. §1. Vectơ trong không gian

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (93.28 KB, 3 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

Trường THPT Lâm Hà


Giáo án hình học 11 (Nâng cao)


Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Công Đức
Giáo sinh thực tập : Trần Viết Lâm


<b>Chương III: VECTƠ TRONG KHƠNG GIAN</b>
<b> QUAN HỆ VNG GĨC TRONG KHƠNG GIAN</b>


<b>Bài 1. VECTƠ TRONG KHÔNG GIAN. SỰ ĐỒNG PHẲNG CỦA CÁC VECTƠ</b>
<b>I. Mục tiêu: </b>


Giúp học sinh nắm được:
<b>+ Về kiến thức:</b>


- Hiểu rằng các vectơ đã được trình bày trong hình học phẳng vẫn cịn đúng trong khơng gian.


- Hiểu được sự liên kết giữa các hình trong khơng gian để giải được bài tập về vectơ trong không gian.
<b>+ Về kỹ năng:</b>


- Giải được một số bài toán về vectơ và biết áp dụng vectơ vào giải một số bài tồn hình học trong
khơng gian.


<b>II. Chuẩn bị:</b>


<b>+ Giáo viên: Soạn giáo án, chuẩn bị các hoạt động cho học sinh thực hiện</b>
<b>+ Học Sinh: đọc trước sách giáo khoa và chuẩn bị các hoạt động</b>


<b>III. Nội dung và tiến trình lên lớp:</b>
<b>+ Ổn định lớp:</b>



<b>+ Bài mới:</b>


<b>Hoạt động của thầy và trò</b> <b>Nội dung ghi bảng</b>
- Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm vectơ


trong mặt phẳng, trong q trình làm ví dụ
nhắc lại kiến thức về vectơ cho học sinh.
- Chọn lọc câu trả lời của học sinh, bằng
phương pháp thuyết trình, đưa ra khái niệm
vectơ trong khơng gian và các phép tốn
của nó


- Cho học sinh làm HĐ1


Nhắc lại khái niệm về 2 vectơ bằng nhau
Hướng dẫn học sinh chứng minh quy tắc
hình hộp (áp dụng quy tắc hình bình hành )
Học sinh theo dõi, tìm các vectơ bằng nhau
theo hướng dẫn của giáo viên


Hướng dẫn học sinh đưa về vectơ bằng
nhau từ đó đưa về quy tắc hình hộp.


<b>1/ Vectơ trong không gian:</b>


<b>-Khái niệm 2 vectơ cùng phương, 2 vectơ bằng </b>
nhau.


<b>-Một số công thức về vectơ</b>



+Cộng hai vectơ: quy tắc hình bình hành, quy tắc 3
điểm


+Trừ hai vectơ: quy tắc 3 điểm.
<b>*Hoạt động 1:</b>


a) Các vectơ bằng nhau :
⃗<i><sub>AB=⃗</sub><sub>DC</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>DC</sub>'</i>


=⃗<i>A'B'</i>
⃗<i><sub>AD</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>BC</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>B ' C '</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>A ' D '</sub></i>
-Áp dụng quy tắc hình bình hành
+Hình bình hành ABCD có:


⃗<i><sub>AB</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>AD</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>AC</sub></i> (1)
+Hình bình hành ACC’A’


⃗<i><sub>AC</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>AA '=⃗</sub><sub>AC '</sub></i> <sub>(2)</sub>
Từ (1) và (2) ta có:


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

- Cho học sinh làm HĐ2


Giáo viên định nghĩa trọng tâm của tứ diện
là gì


Nhắc lại kiến thức đường trung bình


Dựa vào tính chất trung điểm, định nghĩa 2
vectơ bằng nhau, hướng dẫn học sinh tìm 2


vectơ bằng nhau và khác ⃗<sub>0</sub> <sub>.</sub>


- Cho học sinh làm HĐ3


Nhắc lại khái niệm về vectơ đối


- Nghe câu hỏi, tái tạo kiến thức và trả lời


Trọng tâm của tam giác là giao điểm của 3
đường nào ?


Nếu G là trọng tâm của tam giác A’B’C’
thì ta có


⃗<i><sub>G' A '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>G' B '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>G ' C '</sub></i><sub>=⃗</sub><sub>0</sub>


- Học sinh làm ví dụ 1


Cho học sinh chứng minh
2⃗<i><sub>MN</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>AC</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>BD</sub></i>


Dựa vào cách tính tương tự


(Quy tắc hình hộp để tìm tổng 3 vectơ)
b) Chứng minh rằng


⃗<i><sub>AB</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>B ' C '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>DD '</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>AD+⃗</sub><sub>D ' C '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>B B</sub>'</i>
=⃗<i>A ' C</i>
<b>*Hoạt động 2:</b>



⃗<i><sub>BM</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>MA ;</sub></i>⃗<i><sub>CI=⃗</sub><sub>AI</sub></i> <sub> v..v</sub>
Chứng minh :


⃗<i><sub>AB</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>AC</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>AD</sub></i><sub>=</sub><sub>4</sub>⃗<i><sub>AG</sub></i>
Ta có:


⃗<i><sub>AG=⃗</sub><sub>AI</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>IG ;</sub></i>⃗<i><sub>AG=⃗</sub><sub>AM</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>MG</sub></i>
Suy ra 2⃗<i><sub>AG=⃗</sub><sub>AI</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>AM</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>IG</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>MG</sub></i>
<b> </b> = ⃗<i>AC</i><sub>2</sub> +⃗<i>AB</i>


2 +⃗<i>IG+⃗GN</i> (
⃗<i><sub>MG</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>GN</sub></i> <sub>)</sub>


Mà : ⃗<i><sub>IG</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>GN</sub></i> <sub> = </sub> ⃗<sub>¿</sub> = ⃗<i>AD</i>
2
Nên 2⃗<i><sub>AG</sub></i> <sub>= </sub> ⃗<i>AC</i>


2 +
⃗<i><sub>AB</sub></i>


2 +
⃗<i><sub>AD</sub></i>


2


Vậy ⃗<i><sub>AB</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>AC</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>AD</sub></i><sub>=</sub><sub>4</sub>⃗<i><sub>AG</sub></i>
Vậy đẳng thức đúng.


<b>*Hoạt động 3:</b>



1) Xét tam giác ABC’


⃗<i><sub>BC '</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>BA</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>AC '</sub></i><sub>=−⃗</sub><i><sub>b+ ⃗</sub><sub>c</sub></i> <sub> + </sub> ⃗<i>a</i>
Xét tam giác ACB’


⃗<i><sub>B' C=⃗</sub><sub>B ' A</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>AC</sub></i><sub>=−⃗</sub><i><sub>a−⃗</sub><sub>b+ ⃗</sub><sub>c</sub></i>
2) Xét tứ diện AB’C’A’
Ta có :


⃗<i><sub>AG '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>G ' A '</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>AA '</sub></i>
⃗<i><sub>AG '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>G ' B '=⃗</sub><sub>AB '</sub></i>
⃗<i><sub>AG '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>G ' C '</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>AC '</sub></i>
Suy ra


3⃗<i><sub>AG '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>G ' A '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>G ' B '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>G' C '</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>AA '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>AB '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>AC '</sub></i>
Mà ⃗<i><sub>G' A '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>G' B '</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>G ' C '</sub></i><sub>=⃗</sub><sub>0</sub>


Nên 3⃗<i><sub>AG '</sub></i> <sub>= </sub> ⃗<i><sub>AA'</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>AB'</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>AC '</sub></i>
Vậy ⃗<i><sub>AG '</sub></i> <sub>=</sub> ⃗<i>a</i>+⃗<i>a</i>+ ⃗<i>b</i>+⃗<i>a</i>+ ⃗<i>c</i>


3 =


3⃗<i>a</i>+⃗<i>b</i>+ ⃗<i>c</i>


3


<b>Ví dụ 1: </b>


1) Sử dụng quy tắc 3 điểm, ta có :
⃗<i><sub>MN=⃗</sub><sub>MA+⃗</sub><sub>AD</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>DN</sub></i>



⃗<i><sub>MN=⃗</sub><sub>MB+⃗</sub><sub>BC+⃗</sub><sub>CN</sub></i>
Suy ra


2⃗<i><sub>MN</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>MA</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>MB+⃗</sub><sub>MD+⃗</sub><sub>BC</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>DN</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>CN</sub></i>
Mà ⃗<i><sub>MA+⃗</sub><sub>MB=⃗</sub></i><sub>0</sub> <sub> ; </sub> ⃗<i><sub>DN</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>CN=⃗</sub></i><sub>0</sub> <sub> </sub>
Nên 2⃗<i><sub>MN</sub></i><sub>=⃗</sub><i><sub>AD</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>BC</sub></i> <sub> (đpcm)</sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Hướng dẫn học sinh dùng quy tắc hình
bình hành để suy ra




<i>GA</i>+⃗<i>GB=</i>2⃗<i>GM</i>


<i>GC</i>+⃗<i>GD</i>=2⃗<i>GN</i>


2)
a. Ta có:




<i>GA</i>+⃗<i>GB</i>=2⃗<i>GM</i>


<i>GC</i>+⃗<i>GD=</i>2⃗<i>GN</i>


Điểm G là trọng tâm của tứ diện ABCD khi
⃗<i><sub>GM</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>GN</sub></i><sub>=⃗</sub><sub>0</sub>



2 (⃗<i>GM</i>+⃗<i>GN</i>)=⃗0


Vậy ⃗<i><sub>GA</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>GB</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>GC</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>GD=⃗</sub></i><sub>0</sub>


b. G là trọng tâm của tứ diện ABCD thì


<i>GA</i>+⃗<i>GB</i>+⃗<i>GC</i>+⃗<i>GD=⃗</i>0


Lấy điểm P bất kì thì ta có điều sau:


<i>GP</i>+⃗<i>PA</i>+⃗<i>GP</i>+⃗<i>PB+⃗GP+⃗PC</i>+⃗<i>GP</i>+⃗<i>PD=⃗</i>0
−4⃗<i><sub>PG</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>PA</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>PB</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>PC</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>PD=⃗</sub></i><sub>0</sub>


Hay ⃗<i><sub>PA+⃗</sub><sub>PB+⃗</sub><sub>PC</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>PD=4</sub></i>⃗<i><sub>PG</sub></i> <sub> (đpcm)</sub>


Cho học sinh làm ví dụ 2


Nhắc lại định nghĩa góc của 2 vectơ


<i>a .<sub>b=</sub></i>⃗ <sub>|</sub><sub>⃗</sub><i><sub>a</sub></i><sub>|</sub><i><sub>.</sub></i>

<sub>|</sub>

<i><sub>b</sub></i>⃗

<sub>|</sub>

<sub>cos</sub><i><sub>⁡</sub></i><sub>( ⃗</sub><i><sub>a ,</sub></i>⃗<i><sub>b)</sub></i>


<b>Ví dụ 2</b>
Ta có :


⃗<i><sub>BC .</sub></i>⃗<i><sub>DA=⃗</sub><sub>BC .</sub></i><sub>(⃗</sub><i><sub>D C+⃗</sub><sub>CA</sub></i><sub>)</sub>



=- ⃗<i><sub>CB(−⃗</sub><sub>CD</sub></i><sub>+⃗</sub><i><sub>CA</sub></i><sub>)</sub> <sub>=</sub> ⃗<i><sub>CB .</sub></i>⃗<i><sub>C D</sub></i><sub>−⃗</sub><i><sub>CB .</sub></i>⃗<i><sub>CA</sub></i>
= 1<sub>2</sub>(CB2<sub>+CD</sub>2<sub>−BD</sub>2


) - 1
2(CB


2<sub>+CA</sub>2


−<i>AB</i>2)
= 1<sub>2</sub>(<i>AB</i>2+<i>CD</i>2−BD2−CA2)


Từ đó :


Cos( ⃗<i><sub>BC ,</sub></i>⃗<i><sub>DA</sub></i><sub>¿</sub> <sub> = </sub> <i>C</i>


2


+<i>C'</i>2−b2−b '2
2<i>aa'</i>

IV. CỦNG CỐ



</div>

<!--links-->

×