Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
CHUYÊN ĐỀ:
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
PHƯƠNG PHÁP LUYỆN TẬP
THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN
HỘI ĐỒNG BỘ MÔN TOÁN TỈNH ĐỒNG THÁP
GV: VÕ THÀNH NHUNG
A. Đặt vấn đề:
Mỗi môn học trong chương trình toán phổ thông đều có vai trò rất quan
trọng trong việc hình thành và phát triển tư duy của học sinh.
Trong quá trình giảng dạy, giáo viên luôn phải yêu cầu học sinh nắm được
chuẩn kiến thức cơ bản, hình thành phương pháp, kĩ năng, kĩ xảo, từ đó tạo thái độ
và động cơ học tập đúng đắn.
Thực tế dạy và học cho thấy chúng ta có nhiều vấn đề cần giải quyết cho mỗi
phân môn của toán học phổ thông,trong đó vấn đề giảng dạy và kỹ năng giải toán
hình học không gian cổ điển của thầy và trò còn nhiều điều cần nghiên cứu .
Chương Khối đa diện trong chương trình hình học khối 12 là nội dung có
thể nói là rất trừu tượng, có nhiều kiến thức tổng hợp, học sinh thường gặp khó
khăn trong việc vẽ và nhìn hình không gian, khả năng vận dụng kiến thức đã có để
giải bài tập toán còn nhiều hạn chế …
Xuất phát từ thực tế trên và qua nhiều năm giảng dạy môn hình học không
gian cổ điển tương đối có kết quả , nay tôi xin đề nghị một phương pháp để dạy
luyện tập bài tập chương khối đa diện trong các tiết bài tập và tự chọn trên lớp
hay tăng tiết của lớp (trên cơ sở chuẩn kiến thức và bài tập sách giáo khoa) để học
sinh rèn kỹ năng giải toán về khối đa diện và giúp mọi đối tượng học sinh ,nhất là
học sinh trung bình - yếu kém lĩnh hội kiến thức cơ bản nhất .
I. Cơ sở lí luận:
Đề tài được nghiên cứu và thực hiện trên thực tế kinh nghiệm đã giảng dạy
các tiết dạy luyện tập về khối đa diện mà trọng tâm là thể tích khối đa diện.
Khi giải bài tập toán, học sinh phải được trang bị các kiến thức cơ bản hình
học của lớp dưới ,các kỹ năng phân tích đề bài và hình vẽ không gian để từ đó
suy luận ra quan hệ giữa kiến thức củ và kiến thức mới, giữa bài toán đã làm và
bài toán sẻ làm , hình thành phương pháp giải toán bền vững và sáng tạo.
Các tiết dạy bài tập của một chương phải được thiết kế theo hệ thống từ dễ
đến khó nhằm gây hứng thú cho học sinh , kích thích óc tìm tòi , sáng tạo của học
sinh.
Hệ thống bài tập phải giúp học sinh có thể tiếp cận và nắm bắt những kiến
thức cơ bản nhất nhất , và dần dần phát triển khả năng suy luận, khả năng vận
dụng các kiến thức đã học một cách linh hoạt và sáng tạo vào giải thuật của một
bài toán. Từ đó học sinh có hứng thú và tạo ra động cơ học tập tốt đối với môn
hình học không gian.
II. Cơ sở thực tiển:
Trong quá trình giảng dạy hình học không gian, tôi thấy đa số học sinh rất lúng
túng, kỹ năng giải toán hình không gian còn yếu ,thậm chí không vẽ được một
hình đơn giản. Bên cạnh đó bài tập sách giáo khoa của chương Khối đa diện trong
chương trình hình học khối 12 đưa ra chưa được cân đối, rất ít bài tập cơ bản, đa
Gv:Võ thành Nhung
- 1-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
phần là bài tập khó, đặc biệt quá phức tạp đối với học sinh trung bình ,yếu kém
dẫn đến học sinh có tư tưởng chán nản , e sợ không học môn hình học không gian.
Do đó dạy bài tập toán, đặc biệt với chương này giáo viên cần có phương pháp
giảng dạy hấp dẩn,sinh động , gây hứng thú cho học sinh ,giáo viên cần tìm tòi,
sáng tạo để soạn bài tập trên cơ sở chuẩn kiến thức và sách giáo khoa, thiết kế hình
vẽ rỏ ràng và giải thuật ngắn gọn hợp lý giảm bớt khó khăn giúp học sinh nắm
được kiến thức cơ bản của bài học, hình thành phương pháp, kĩ năng, kỹ xảo giải
các bài toán hình không gian và lĩnh hội kiến thức mới bền vững , từ đó đạt kết
quả cao nhất có thể được trong các kỳ thi.
Mục tiêu :
Giúp học sinh nắm được kiến thức cơ bản nhất của chương, phân biệt khối
đa diện, thể tích khối đa diện, các đa diện đều. Tất cả học sinh rèn được kỹ năng
tính toán các đại lượng hình học, tính được thể tích khối đa diện tương đối đơn
giản. Trên cơ sở đó học sinh nắm được kiến thức cơ bản và rèn kỷ năng giải các
bài tập khó hơn về khối đa diện.
Thời gian thực hiện:
Các tiết bài tập theo phân phối chương trình và tự chọn ( hay các tiết bồi
dưỡng, phụ đạo ,...)
Đối tượng: học sinh khối 12 trường có đầu vào chất lượng trung bình - yếu,
học theo chương trình chuẩn hay nâng cao.
Các chướng ngại văn hóa và nhận thức của học sinh:
+ Phần lớn học sinh không nhớ các hệ thức trong tam giác và tứ giác,.....
+ Các kiến thức cơ bản về hình học không gian lớp 11 còn rất hạn chế .
+ Kỹ năng tư duy phân tích giã thiết và các quan hệ giữa các đối tượng trong
hình không gian và hình học phẳng còn quá yếu.
+ Kỹ năng vẽ hình trong không gian quá kém.
III. Phương pháp luyện tập tổng quát môn hình học không gian cổ điển:
1. Mục đích yêu cầu:
+ Ôn tập cho học sinh một số kiến thức cần thiết: hệ thức trong tam giác
thường, tam giác vuông, các kiến thức cơ bản của tam giác đều, cân,... hình
vuông, chữ nhật ....…
+ Ôn tập cho học sinh một số kiến thức trọng tâm về quan hệ song song,
vuông góc giữa đường thẳng và mặt phẳng, góc giữa đường thẳng, mặt
phẳng .....đã học ở lớp 11.
+ Hệ thống bài tập được phân loại theo khối đa diên và các dạng thông dụng
trong các kỳ thi : bài tập được soạn ra từ dễ đến khó, khai thác triệt để và tinh
giản các bài tập trong sách giáo khoa kết hợp soạn thêm bài tập bằng cách sắp
xếp lại theo dạng từ đơn giản đến phức tạp trên cơ sở yêu cầu của chuẩn kiến
thức.
+ Bài tập chương này trong sách giáo khoa rất khó, khi chọn bài tập trong
sách giáo khoa có bài ta cần thay đổi một số giả thiết :về độ dài của một
cạnh,về góc giữa đường thẳng với đường thẳng ,với mặt phẳng và góc giữa
mặt phẳng với mặt phẳng ...để học sinh dễ tính toán, dễ tiếp thu; các bài tập
khó phải bổ sung thêm những câu hỏi hướng dẩn để giảm bớt độ tư duy phức
tạp của bài toán hoặc soạn lại đơn giản hơn theo yêu cầu bài tập đó.
Gv:Võ thành Nhung
- 2-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
+ Trước khi dạy mỗi dạng bài tập, giao bài tập về nhà cho học sinh chuẩn bị
trước từ đơn giản đến phức tạp có mục đích cũng cố trọng tâm của bài học.
+ Dạy xong các dạng bài tập ,giáo viên giao bài tập vừa sức, tương tự về nhà
cho các học sinh tự rèn luyện các kỹ năng xây dựng hình không gian và các
giải thuật toán học .
Bằng cách này học sinh yếu, trung bình có thể tiếp thu được những yêu cầu
cơ bản nhất của chương, học sinh khá nâng cao được kỷ năng giải toán, có
hứng thú trong môn học hình không gian cổ điển và đạt kết quả tốt trong các
kỳ thi cuối năm .
2. Phương pháp luyện tập đối với một bài tập hình học không gian :
Giáo viên dự đoán các chướng ngại văn hóa và nhận thức của học sinh
đối với bài tập, để từ đó có bước ôn tập các kiến thức cần thiết cho học
sinh trước khi giáo viên hướng dẩn học sinh thực hiện giải bài luyện tập.
Giáo viên hướng dẩn luyện tập học sinh phân tích đề bài để dựng hình .
Trên cơ sở hình đã vẽ,giáo viên hướng dẩn ,luyện tập học sinh phân tích
yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ hơn,đơn giản hơn và phải thực
hiện giải thuật theo một thứ tự hợp suy luận logic của hình đã vẽ.
Sau khi thực hiện xong một bài tập, giáo viên phải củng cố các kiến thức
toán học quan trọng nào của bài tập yêu cầu học sinh khắc sâu và để vận
dụng cho các bài tập khác.
B. Nội dung thực hiện:
I. Ôn tập kiến thức cơ bản:
ÔN TẬP 1. KIẾN THỨC CƠ BẢN HÌNH HỌC LỚP 9 - 10
1. Hệ thức lượng trong tam giác vuông : cho ABC vuông ở A ta có :
a) Định lý Pitago : BC 2 AB 2 AC 2
A
b) BA2 BH .BC ; CA2 CH .CB
c) AB. AC = BC. AH
b
c
d)
1
1
1
2
2
AH
AB
AC 2
e) BC = 2AM
b
c
b
c
f) sin B , cosB , tan B , cot B
a
a
c
b
g) b = a. sinB = a.cosC, c = a. sinC = a.cosB, a =
M
H
B
a
b
b
,
sin B cos C
b = c. tanB = c.cot C
2.Hệ thức lượng trong tam giác thường:
* Định lý hàm số Côsin:
a2 = b2 + c2 - 2bc.cosA
a
b
c
2R
* Định lý hàm số Sin:
sin A sin B sin C
3. Các công thức tính diện tích.
a/ Công thức tính diện tích tam giác:
Gv:Võ thành Nhung
- 3-
Trường:THPTTX Sađec
C
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
S
1
a.b.c
1
p.r
a.ha = a.b sin C
2
2
4R
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
p.( p a)( p b)( p c) với p
abc
2
2
1
a
3
Đặc biệt :* ABC vuông ở A : S AB. AC ,* ABC đều cạnh a: S
2
4
b/ Diện tích hình vuông : S = cạnh x cạnh
c/ Diện tích hình chữ nhật : S = dài x rộng
1
d/ Diên tích hình thoi : S = (chéo dài x chéo ngắn)
2
1
d/ Diện tích hình thang : S (đáy lớn + đáy nhỏ) x chiều cao
2
e/ Diện tích hình bình hành : S = đáy x chiều cao
f/ Diện tích hình tròn : S .R 2
ÔN TẬP 2 KIẾN THỨC CƠ BẢN HÌNH HỌC LỚP 11
A.QUAN HỆ SONG SONG
§1.ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG SONG SONG
I. Định nghĩa:
a
Đường thẳng và mặt
phẳng gọi là song song
a / /(P) � a �(P) �
với nhau nếu chúng
(P)
không có điểm nào
chung.
II.Các định lý:
ĐL1:Nếu đường thẳng d
d
không nằm trên mp(P) và
�d �(P)
song song với đường
a
�
thẳng a nằm trên mp(P)
�d / /a � d / /(P)
(P)
�a �(P)
thì đường thẳng d song
�
song với mp(P)
ĐL2: Nếu đường thẳng a
(Q)
�a / /(P)
a
song song với mp(P) thì
�
� d / /a
mọi mp(Q) chứa a mà cắt
�a �(Q)
d
�(P) �(Q) d
mp(P) thì cắt theo giao
�
tuyến song song với a.
(P)
ĐL3: Nếu hai mặt phẳng
cắt nhau cùng song song
với một đường thẳng thì
giao tuyến của chúng
song song với đường
thẳng đó.
Gv:Võ thành Nhung
�(P) �(Q) d
�
� d / /a
�(P) / /a
�(Q) / /a
�
- 4-
d
a
P
Q
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
§2.HAI MẶT PHẲNG SONG SONG
I. Định nghĩa:
Hai mặt phẳng được gọi
là song song với nhau nếu
chúng không có điểm nào
chung.
II.Các định lý:
a
P
Q
ĐL1:
Nếu mp(P) chứa hai
đường thẳng a, b cắt
nhau và cùng song song
với mặt phẳng (Q) thì
(P) và (Q) song song với
nhau.
ĐL3: Nếu hai mặt phẳng
(P) và (Q) song song thì
mọi mặt phẳng (R) đã
cắt (P) thì phải cắt (Q)
và các giao tuyến của
chúng
song
song.
�
(P) / /(Q)
� a / /(Q)
�
a
�
(P)
�
ĐL2: Nếu một đường
thẳng nằm một trong hai
mặt phẳng song song thì
song song với mặt phẳng
kia.
(P) / /(Q) � (P) �(Q) �
P
Q
�a,b �(P)
�
� (P) / /(Q)
�a �b I
�a / /(Q),b / /(Q)
�
P
a
b I
Q
R
�
(P) / /(Q)
�
(R) �(P) a � a / / b
�
�
(R) �(Q) b
�
P
Q
a
b
B.QUAN HỆ VUÔNG GÓC
§1.ĐƯỜNG THẲNG VUÔNG GÓC VỚI MẶT PHẲNG
I.Định nghĩa:
Một đường thẳng được
a
gọi là vuông góc với một a mp(P) � a c, c �(P)
mặt phẳng nếu nó vuông
góc với mọi đường thẳng
c
P
nằm trên mặt phẳng đó.
II. Các định lý:
Gv:Võ thành Nhung
- 5-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
ĐL1: Nếu đường thẳng d
vuông góc với hai đường
thẳng cắt nhau a và b
cùng nằm trong mp(P) thì
đường thẳng d vuông góc
với mp(P).
ĐL2: (Ba đường vuông
góc) Cho đường thẳng a
không vuông góc với
mp(P) và đường thẳng b
nằm trong (P). Khi đó,
điều kiện cần và đủ để b
vuông góc với a là b
vuông góc với hình chiếu
a’ của a trên (P).
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
d
�d a ,d b
�
�a ,b �mp(P) � d mp(P)
�a,b caét nhau
�
b
a
P
a
a mp(P),b �mp(P)
b a � b a'
a'
P
b
§2.HAI MẶT PHẲNG VUÔNG GÓC
I.Định nghĩa:
Hai mặt phẳng được gọi là vuông góc với nhau nếu góc giữa chúng bằng 900.
II. Các định lý:
ĐL1:Nếu một
mặt
phẳng chứa một đường
thẳng vuông góc với �a mp(P)
� mp(Q) mp(P)
một mặt phẳng khác thì �
a
�
mp(Q)
hai mặt phẳng đó vuông �
góc với nhau.
ĐL2:Nếu hai mặt phẳng
(P) và (Q) vuông góc
�(P) (Q)
với nhau thì bất cứ
�
�(P) �(Q) d � a (Q)
đường thẳng a nào nằm
�a �(P),a d
trong (P), vuông góc với
�
giao tuyến của (P) và
(Q) đều vuông góc với
mặt phẳng (Q).
ĐL3: Nếu hai mặt
phẳng (P) và (Q) vuông
�
(P) (Q)
góc với nhau và A là
�
A �(P)
�
một điểm trong (P) thì
� a �(P)
�
đường thẳng a đi qua
A
�
a
�
điểm A và vuông góc
�
a (Q)
�
với (Q) sẽ nằm trong (P)
Gv:Võ thành Nhung
- 6-
Q
a
P
P
a
Q
d
P
a
A
Q
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
ĐL4: Nếu hai mặt
phẳng cắt nhau và cùng
vuông góc với mặt
phẳng thứ ba thì giao
tuyến của chúng vuông
góc với mặt phẳng thứ
ba.
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
P
�(P) �(Q) a
�
� a (R)
�(P) (R)
�(Q) (R)
�
a
Q
R
§3.KHOẢNG CÁCH
1. Khoảng cách từ 1 điểm tới 1 đường
thẳng , đến 1 mặt phẳng:
Khoảng cách từ điểm M đến đường
thẳng a (hoặc đến mặt phẳng (P)) là
khoảng cách giữa hai điểm M và H,
trong đó H là hình chiếu của điểm M
trên đường thẳng a ( hoặc trên mp(P))
O
O
H
a
P
H
d(O; a) = OH; d(O; (P)) = OH
2. Khoảng cách giữa đường thẳng và
mặt phẳng song song:
Khoảng cách giữa đường thẳng a và
mp(P) song song với a là khoảng cách
từ một điểm nào đó của a đến mp(P).
d(a;(P)) = OH
3. Khoảng cách giữa hai mặt phẳng
song song:
là khoảng cách từ một điểm bất kỳ trên
mặt phẳng này đến mặt phẳng kia.
d((P);(Q)) = OH
4.Khoảng cách giữa hai đường thẳng
chéo nhau:
là độ dài đoạn vuông góc chung của hai
đường thẳng đó.
d(a;b) = AB
O
a
H
P
O
P
H
Q
a
b
A
B
§4.GÓC
1. Góc giữa hai đường thẳng a và b
là góc giữa hai đường thẳng a’ và b’
cùng đi qua một điểm và lần lượt cùng
phương với a và b.
Gv:Võ thành Nhung
- 7-
a
b
a'
b'
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
2. Góc giữa đường thẳng a không
vuông góc với mặt phẳng (P)
là góc giữa a và hình chiếu a’ của nó
trên mp(P).
Đặc biệt: Nếu a vuông góc với mặt
phẳng (P) thì ta nói rằng góc giữa đường
thẳng a và mp(P) là 900.
3. Góc giữa hai mặt phẳng
là góc giữa hai đường thẳng lần lượt
vuông góc với hai mặt phẳng đó.
Hoặc là góc giữa 2 đường thẳng nằm
trong 2 mặt phẳng cùng vuông góc với
giao tuyến tại 1 điểm
a
a'
P
b
a
Q
P
Q
P
4. Diện tích hình chiếu: Gọi S là diện
tích của đa giác (H) trong mp(P) và S’ là
diện tích hình chiếu (H’) của (H) trên
mp(P’) thì
S
trong đó là góc giữa hai mặt phẳng
(P),(P’).
A
S' Scos
b
a
C
B
ÔN TẬP 3 KIẾN THỨC CƠ BẢN HÌNH HỌC LỚP 12
A. THỂ TÍCH KHỐI ĐA DIỆN
I/ Các công thức thể tích của khối đa diện:
1. THỂ TÍCH KHỐI LĂNG TRỤ:
V= B.h
�
B : dien
�t�
ch ��
ay
với �
h : chieu
�cao
�
h
B
a) Thể tích khối hộp chữ nhật:
V = a.b.c
với a,b,c là ba kích thước
a
b) Thể tích khối lập phương:
V = a3
với a là độ dài cạnh
c
b
a
a
a
h
B
Gv:Võ thành Nhung
- 8-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
2. THỂ TÍCH KHỐI CHÓP:
1
3
V= Bh
�
B : dien
��
t ch ��
ay
với �
�cao
�h : chieu
3. TỈ SỐ THỂ TÍCH TỨ DIỆN:
Cho khối tứ diện SABC và A’,
B’, C’ là các điểm tùy ý lần lượt
thuộc SA, SB, SC ta có:
VSABC
VSA ' B' C '
S
C'
A'
A
SA SB SC
SA ' SB' SC '
B'
C
B
4. THỂ TÍCH KHỐI CHÓP CỤT:
A'
h
B B' BB'
3
�
B, B' : dien
��
t ch hai ��
ay
với �
�cao
�h : chieu
V
B'
C'
A
B
C
Chú ý:
1/ Đường chéo của hình vuông cạnh a là d = a 2 ,
Đường chéo của hình lập phương cạnh a là d = a 3 ,
Đường chéo của hình hộp chữ nhật có 3 kích thước a, b, c là d = a 2 b2 c 2 ,
2/ Đường cao của tam giác đều cạnh a là h =
a 3
2
3/ Hình chóp đều là hình chóp có đáy là đa giác đều và các cạnh bên đều bằng
nhau ( hoặc có đáy là đa giác đều, hình chiếu của đỉnh trùng với tâm của đáy).
4/ Lăng trụ đều là lăng trụ đứng có đáy là đa giác đều.
II/ Bài tập:
Nội dung chính
Bài tập soạn trong các tiết dạy được phân loại theo các dạng thông dụng trong
các kỳ thi tốt nghiệp THPT và trên cơ sở chuẩn kiến thức đối với học sinh trung
bình yếu, đi từ dễ đến khó để đạt được yêu cầu thi tốt nghiệp THPT .
LOẠI 1:
1)
Dạng 1:
THỂ TÍCH LĂNG TRỤ
Khối lăng trụ đứng có chiều cao hay cạnh đáy
Gv:Võ thành Nhung
- 9-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
Ví dụ 1: Đáy của lăng trụ đứng tam giác ABC.A’B’C’ là tam giác ABC vuông
cân tại A có cạnh BC = a 2 và biết A'B = 3a. Tính thể tích khối lăng trụ.
Hoạt động của giáo viên:
Gv: Dự đoán chướng ngại văn hóa và nhận thức của học sinh để ôn tập:
+ Học sinh không vẽ được lăng trụ đứng tam giác .
+ Học sinh không xác định được cạnh tam giác vuông cân
+ Học sinh không biết dùng định lí Pythagor để tính chiềo cao lăng trụ.
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích đề bài để dựng hình
+ Dựng tam giác vuông đáy ABC hay A'B'C' .
+ Dựng các cạnh bên lăng trụ đứng.
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ.
+ Phân tích từ V = B.h để tìm B và h trong hình là các đối tượng nào ?
+Tìm diện tích đáy ABC thì phải dùng công thức nào ? tìm cạnh nào ? tại sao ?
+Tìm chiều cao AA' của lăng trụ phải dùng tam giác nào bởi định lí gì ?
C'
A'
B'
3a
C
a 2
A
a
Lời giải:
Ta có
VABC vuông cân tại A nên AB = AC = a
ABC A'B'C' là lăng trụ đứng � AA' AB
VAA 'B � AA'2 A'B2 AB2 8a2
� AA' 2a 2
Vậy V = B.h = SABC .AA' = a3 2
B
Ví dụ 2: Cho lăng trụ tứ giác đều ABCD.A’B’C’D' có cạnh bên bằng 4a và
đường chéo 5a. Tính thể tích khối lăng trụ này.
Hoạt động của giáo viên:
Gv: Dự đoán chướng ngại văn hóa và nhận thức của học sinh để ôn tập:
+ Học sinh không vẽ được lăng trụ tứ giác đều .
+ Học sinh không xác định được tam giác BDD' vuông tại D
+ Học sinh không biết dùng định lí Pythagor để tính đường chéo đáy
+ Học sinh không tính được cạnh của hình vuông ABCD.
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích đề bài để dựng hình
+ Dựng tứ giác đều ABCD hay A'B'C'D' .
+ Dựng các cạnh bên của lăng trụ đứng.
+ Học sinh dựng một đường chéo BD' của lăng trụ .
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ.
+ Phân tích V= B.h để có h =4a và tìm B trong hình là diên tích đối tượng nào ?
+Tìm diện tích đáy ABCD thì phải tìm cạnh nào ? tại sao ?
+Tìm BD thì dùng tam giác nào? tại sao ? Suy ra cạnh hình vuông ABCD ?
Gv:Võ thành Nhung
- 10-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
C'
D'
A'
B'
4a
5a
C
D
A
B
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
Lời giải:
ABCD A'B'C'D' là lăng trụ đứng nên
BD2 = BD'2 - DD'2 = 9a2 � BD 3a
3a
ABCD là hình vuông � AB
2
2
9a
Suy ra B = SABCD =
4
Vậy V = B.h = SABCD.AA' = 9a3
Ví dụ 3: Đáy của lăng trụ đứng tam giác ABC.A’B’C’ là tam giác đều cạnh
a = 4 và biết diện tích tam giác A’BC bằng 8. Tính thể tích khối lăng trụ.
Hoạt động của giáo viên:
Gv: Dự đoán các chướng ngại văn hóa và nhận thứccủa học sinh:
+ Học sinh không vẽ được lăng trụ tam giác đều.
+ Học sinh không xác định được đường cao và diện tích của tam giác đều .
+ Học sinh không biết xác định I chân đường cao để vận dụng định lý 3 đường
vuông góc .
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích đề bài để dựng hình
+ Dựng tam giác đều ABC hay A'B'C' và các cạnh bên của lăng trụ đứng.
+ Dựng tam giác A'BC và các đường cao A'I , AI . Tại sao ?
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ.
+ Phân tích V= B.h để tìm B và h trong hình là các đối tượng nào ?
+ Tìm diên tích B = SABC bằng công thức nào ?
+ Từ diện tích VA'BC suy ra cạnh nào ? tại sao ?
+ Tìm h = AA' dùng tam giác nào và định lí gì ?
Lời giải:
Gọi I là trung điểm BC .Ta có
V ABC đều nên
C'
A'
B'
AI
A
C
I
B
AB 3
2 3 & AI BC
2
� A'I BC(dl3 )
2S
1
SA'BC BC.A 'I � A 'I A'BC 4
2
BC
AA ' (ABC) � AA ' AI .
VA 'AI � AA ' A 'I2 AI2 2
Vậy : VABC.A’B’C’ = SABC .AA'= 8 3
Ví dụ 4: Một tấm bìa hình vuông có cạnh 44 cm, người ta cắt bỏ đi ở mỗi góc
tấm bìa một hình vuông cạnh 12 cm rồi gấp lại thành một cái hộp chữ nhật
không có nắp. Tính thể tích cái hộp này.
Gv:Võ thành Nhung
- 11-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
Hoạt động của giáo viên:
Gv: Dự đoán các chướng ngại văn hóa và nhận thứccủa học sinh:
+ Học sinh không vẽ được tấm bìa còn lại sau khi cắt ở 4 góc của tấm bìa .
+ Học sinh không dựng được hình hộp theo đề bài yêu cầu
+ Học sinh không xác định được đường cao và diện tích đáy của hộp .
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích đề bài để dựng hình:
+ Dựng tấm bìa và các đường cắt song song cạnh hình vuông.
+ Dựng hộp bằng cách gấp tấm bìa theo các đường cắt. Tại sao ?
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ:
+ Phân tích V= B.h để tìm B và h trong hình là các đối tượng nào ?
+ Tìm h = AA' ? Tại sao ?
+ Tìm AB ? Suy ra B = SABCD = AB2 ?
C'
D'
A'
D'
D'
D
A'
A
B'
D
A
C
B
A'
Giải
C'
Theo đề bài, ta có
C C' AA' = BB' = CC' = DD' = 12 cm
nên ABCD là hình vuông có
AB = 44 cm - 24 cm = 20 cm
và chiều cao hộp h = 12 cm
B B'
Vậy thể tích hộp là
V = SABCD.h = 4800cm3
B'
Ví dụ 5: Cho hình hộp đứng có đáy là hình thoi cạnh a và có góc nhọn bằng
600 Đường chéo lớn của đáy bằng đường chéo nhỏ của lăng trụ.
Tính thể tích hình hộp .
Hoạt động của giáo viên:
Gv: Dự đoán các chướng ngại văn hóa và nhận thứccủa học sinh:
+ Học sinh không vẽ được hình hộp đứng có đáy là hình thoi.
+ Học sinh không xác định được tam giác ABD đều .
+ Học sinh không tính được diện tích hình thoi
+ Học sinh không tính được AC để suy ra BD'
+ Học sinh không biết dùng định lý Pythagor vào tam giác BDD' để tính DD'
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích đề bài để dựng hình :
+ Dựng hình thoi ABCD hay A'B'C'D' và dựng các cạnh bên của hình hộp.
+ Dựng chéo lớn AC của ABCD ? và chéo nhỏ của hình hộp?
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ:
+ Phân tích V= B.h để tìm B và h trong hình là các đối tượng nào ?
+ Tìm diện tích B của hình thoi ABCD bằng cách nào ?
+ Tìm h = DD' trong tam giác vuông nào ? và định lí gì ?
Gv:Võ thành Nhung
- 12-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
C'
D'
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
Lời giải:
Ta có tam giác ABD đều nên : BD = a
và SABCD = 2SABD =
B'
A'
C
D
A
60
B
a2 3
2
a 3
a 3
2
VDD'B � DD' BD'2 BD2 a 2
a3 6
Vậy V = SABCD.DD' =
2
Theo đề bài BD' = AC = 2
Bài tập tương tự:
Bài 1: Cho lăng trụ đứng có đáy là tam giác đều biết rằng tất cả các cạnh của
lăng trụ bằng a. Tính thể tích và tổng diện tích các mặt bên của lăng trụ.
a3 3
ĐS: V
; S = 3a2
4
Bài 2: Cho lăng trụ đứng ABCD.A'B'C'D' có đáy là tứ giác đều cạnh a biết
rằng BD' a 6 . Tính thể tích của lăng trụ.
Đs: V = 2a3
Bài 3: Cho lăng trụ đứng tứ giác có đáy là hình thoi mà các đường chéo là 6cm
và 8cm biết rằng chu vi đáy bằng 2 lần chiều cao lăng trụ.Tính thể tích và tổng
diện tích các mặt của lăng trụ.
Đs: V = 240cm3 và S = 248cm2
Bài 4: Cho lăng trụ đứng tam giác có độ dài các cạnh đáy là 37cm ; 13cm ;
30cm và biết tổng diện tích các mặt bên là 480 cm2 . Tính thể tích lăng trụ .
Đs: V = 1080 cm3
Bài 5: Cho lăng trụ đứng tam giác ABC A'B'C' có đáy ABC là tam giác vuông
cân tại A ,biết rằng chiều cao lăng trụ là 3a và mặt bên AA'B'B có đường chéo
là 5a . Tính thể tích lăng trụ.
Đs: V = 24a3
Bài 6: Cho lăng trụ đứng tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng nhau và biết tổng
diện tích các mặt của lăng trụ bằng 96 cm2 .Tính thể tích lăng trụ.
Đs: V = 64 cm3
Bài 7: Cho lăng trụ đứng tam giác có các cạnh đáy là 19,20,37 và chiều cao của
khối lăng trụ bằng trung bình cộng các cạnh đáy. Tính thể tích của lăng trụ.
Đs: V = 2888
Bài 8: Cho khối lập phương có tổng diện tích các mặt bằng 24 m 2 . Tính thể
tích khối lập phương
Đs: V = 8 m3
Bài 9: Cho hình hộp chữ nhật có 3 kích thước tỉ lệ thuận với 3,4,5 biết rằng độ
dài một đường chéo của hình hộp là 1 m.Tính thể tích khối hộp chữ nhật.
Đs: V = 0,4 m3
Bài 10: Cho hình hộp chữ nhật biết rằng các đường chéo của các mặt lần lượt
là 5; 10; 13 . Tính thể tích khối hộp này .
Đs: V = 6
Gv:Võ thành Nhung
- 13-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
2)Dạng 2:
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
Lăng trụ đứng có góc giữa đường thẳng và mặt phẳng.
Ví dụ 1: Cho lăng trụ đứng tam giác ABC A'B'C' có đáy ABC là tam giác
vuông cân tại B với BA = BC = a ,biết A'B hợp với đáy ABC một góc 600 .
Tính thể tích lăng trụ.
Hoạt động của giáo viên:
Gv: Dự đoán các chướng ngại văn hóa và nhận thứccủa học sinh:
+ Học sinh không dựng được khối lăng trụ theo đề bài đã cho.
+ Học sinh không biết cạnh bên lăng trụ đứng vuông góc đáy để suy ra tam giác
vuông
+ Học sinh không xác định được góc giữa đường thẳng và mặt phẳng .
+ Học sinh không biết các hệ thức lượng giác trong tam giác vuông để tìm độ dài
một cạnh của tam giác .
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích đề bài để dựng hình :
+ Dựng tam giác ABC hay A'B'C' và dựng các cạnh bên của hình lăng trụ .
+ Dựng A'B ?
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ:
+ Tìm hình chiếu của A'B trên đáy ABC. Suy ra góc [A'B,(ABC)] = ?
+ Phân tích V= B.h để tìm B và h trong hình là các đối tượng nào ?
+ Tìm diện tích B của tam giác ABC bằng công thức nào ?
+ Tìm h = AA' trong tam giác vuông nào ? và dùng hệ thức lượng giác nào ?
C'
A'
Lời giải:
Ta có A 'A (ABC) � A 'A AB& AB là
hình chiếu của A'B trên đáy ABC .
B'
ABA ' 60o
Vậy góc[A 'B,(ABC)] �
VABA ' � AA ' AB.tan 600 a 3
1
a2
SABC = BA.BC
C
A
2
2
o
60
a3 3
Vậy V = SABC.AA' =
2
B
Ví dụ 2: Cho lăng trụ đứng tam giác ABC A'B'C' có đáy ABC là tam giác
� = 60 o biết BC' hợp với (AA'C'C) một góc 300.
vuông tại A với AC = a , ACB
Tính AC' và thể tích lăng trụ.
Hoạt động của giáo viên:
Gv: Dự đoán các chướng ngại văn hóa và nhận thứccủa học sinh:
+ Học sinh không dựng được khối lăng trụ theo đề bài đã cho.
+ Học sinh không biết điều kiện để đường thẳng vuông góc với mặt phẳng.
Gv:Võ thành Nhung
- 14-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
+ Học sinh không xác định được góc giữa đường thẳng và mặt phẳng .
+ Học sinh không biết các hệ thức lượng giác trong tam giác vuông để tìm độ dài
một cạnh của tam giác .
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích đề bài để dựng hình :
+ Dựng tam giác ABC hay A'B'C' và dựng các cạnh bên của hình lăng trụ đứng .
+ Dựng BC' ?
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ:
+ Tìm hình chiếu của BC' trên (AA'C'C). Suy ra góc [BC',(AA'C'C)] = ?
+ Tìm AC' trong tam giác nào?Dùng hệ thức lượng giác gì ?
+ Phân tích V= B.h để tìm B và h trong hình là các đối tượng nào ?
+ Tìm diện tích B của tam giác ABC bằng công thức nào ?
+ Tìm h = AA' trong tam giác vuông nào ? và dùng hệ thức lượng giác nào ?
A'
C'
B'
A
30o
a
o
60
B
C
Lời giải: VABC � AB AC.tan60o a 3 .
Ta có:
AB AC;AB AA' � AB (AA 'C'C)
nên AC' là hình chiếu của BC' trên (AA'C'C).
Vậy góc[BC';(AA"C"C)] = �
BC'A = 30o
AB
VAC'B � AC'
3a
t an30o
V =B.h = SABC.AA'
VAA'C' � AA' AC'2 A'C'2 2a 2
2
VABC là nửa tam giác đều nên SABC a 3
2
3
Vậy V = a 6
Ví dụ 3: Cho lăng trụ đứng ABCD A'B'C'D' có đáy ABCD là hình vuông cạnh a
và đường chéo BD' của lăng trụ hợp với đáy ABCD một góc 300.
Tính thể tích và tổng diên tích của các mặt bên của lăng trụ .
Hoạt động của giáo viên:
Gv: Dự đoán các chướng ngại văn hóa và nhận thứccủa học sinh:
+ Học sinh không dựng được khối lăng trụ theo đề bài đã cho.
+ Học sinh không biết cạnh bên vuông góc đáy để suy ra tam giác vuông
+ Học sinh không xác định được góc giữa đường thẳng và mặt phẳng .
+ Học sinh không biết các hệ thức lượng giác trong tam giác vuông để tìm độ dài
một cạnh của tam giác .
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích đề bài để dựng hình :
+ Dựng hình vuông ABCD hay A'B'C'D' và các cạnh bên của hình lăng trụ .
+ Dựng BD' và BD ?
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ:
+ Tìm hình chiếu của BD' trên đáy ABCD. Suy ra góc [BD',(ABCD)] = ?
+ Phân tích V= B.h để tìm B và h trong hình là các đối tượng nào ?
Gv:Võ thành Nhung
- 15-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
+ Tìm diện tích B của hình vuông ABCD bằng công thức nào ?
+ Tìm h = DD' trong tam giác vuông nào ? và dùng hệ thức lượng giác nào ?
Giải:
Ta có ABCD A'B'C'D' là lăng trụ đứng nên ta
có: DD' (ABCD) � DD' BD và BD là hình
chiếu của BD' trên ABCD .
Vậy góc [BD';(ABCD)] = �
DBD' 300
a 6
VBDD' � DD' BD.tan 300
3
3
a 6
4a 2 6
Vậy V = SABCD.DD' =
S = 4SADD'A' =
3
3
B'
C'
A'
D'
o
30
C
D
B
A
a
Ví dụ 4: Cho hình hộp đứng ABCD A'B'C'D' có đáy ABCD là hình thoi cạnh
o
o
a và �
BAD = 60 biết AB' hợp với đáy (ABCD) một góc 30 .
Tính thể tích của hình hộp.
Hoạt động của giáo viên:
Gv: Dự đoán các chướng ngại văn hóa và nhận thứccủa học sinh:
+ Học sinh không dựng được khối lăng trụ theo đề bài đã cho.
+ Học sinh không biết cạnh bên vuông góc đáy để suy ra tam giác vuông
+ Học sinh không xác định được góc giữa đường thẳng và mặt phẳng .
+ Học sinh không biết các hệ thức lượng giác trong tam giác vuông để tìm độ dài
một cạnh của tam giác.
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích đề bài để dựng hình :
+ Dựng hình thoi ABCD hay A'B'C'D' và các cạnh bên của hình lăng trụ đứng.
+ Dựng AB' ?
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ:
+ Tìm hình chiếu của AB' trên (ABCD). Suy ra góc [AB',(ABCD)] = ?
+ Phân tích V= B.h để tìm B và h trong hình là các đối tượng nào ?
+ Dựng BD. Suy ra tam giác ABD có hình tính gì ? Suy ra diện tích B của
ABCD bằng cách nào?
+Tính h = BB' trong tam giác nào ? Dùng hệ thức lượng giác nào ?
A'
D'
60
C
B
o
30
A
Giải
C'
B'
o
a
Gv:Võ thành Nhung
D
a2 3
VABD đều cạnh a � SABD
4
2
a 3
� SABCD 2SABD
2
VABB' vuông tạiB � BB' ABt an30o a 3
3a3
Vậy V B.h SABCD .BB'
2
- 16-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
Bài tập tương tự:
Bài 1: Cho lăng trụ đứng ABC A'B'C' có đáy ABC vuông cân tại B biết
A'C = a và A'C hợp với mặt bên (AA'B'B) một góc 30o . Tính thể tích lăng trụ
a3 2
ĐS: V
16
Bài 2: Cho lăng trụ đứng ABC A'B'C' có đáy ABC vuông tại B biết
BB' = AB = a và B'C hợp với đáy (ABC) một góc 30o . Tính thể tích lăng trụ.
a3 3
ĐS: V
2
Bài 3: Cho lăng trụ đứng ABC A'B'C' có đáy ABC là tam giác đều cạnh a
biết AB' hợp với mặt bên (BCC'B') một góc 30o .
a3 3
Tính độ dài AB' và thể tích lăng trụ .
ĐS: AB' a 3 ; V
2
Bài 4: Cho lăng trụ đứng ABC A'B'C' có đáy ABC vuông tại A biết
AC = a và �
ACB 60o biết BC' hợp với mặt bên (AA'C'C) một góc 30o .
3a 2 3
Tính thể tích lăng trụ và diện tích tam giác ABC'. ĐS: V a 3 6 , S =
2
Bài 5: Cho lăng trụ tam giác đều ABC A'B'C' có khoảng cách từ A đến mặt
phẳng (A'BC) bằng a và AA' hợp với mặt phẳng (A'BC) một góc 300 .
32a 3
Tính thể tích lăng trụ
ĐS: V
9
Bài 6: Cho hình hộp chữ nhật ABCD A'B'C'D' có đường chéo A'C = a và biết
rằng A'C hợp với (ABCD) một góc 30o và hợp với (ABB'A') một góc 45o .
a3 2
Tính thể tích của khối hộp chữ nhật.
Đs: V
8
Bài 7: Cho hình hộp đứng ABCD A'B'C'D' có đáy ABCD là hình vuông . Gọi
O là tâm của ABCD và OA' = a .Tính thể tích của khối hộp khi:
1) ABCD A'B'C'D' là khối lập phương .
2) OA' hợp với đáy ABCD một góc 60o .
3) A'B hợp với (AA'CC') một góc 30o.
2a 3 6
a3 3
4a 3 3
Đs:1) V
;2) V
;3) V
9
4
9
Bài 8: Cho lăng trụ đứng ABCD A'B'C'D' có đáy ABCD là hình vuông và
BD' = a . Tính thể tích lăng trụ trong các trường hợp sau đây:
1) BD' hợp với đáy ABCD một góc 60o .
a3 3
a3 2
2) BD' hợp với mặt bên (AA'D'D) một góc 30o . Đs: 1)V =
2)V =
16
8
Bài 9: Chiều cao của lăng trụ tứ giác đều bằng a và góc của 2 đường chéo phát
xuất từ một đỉnh của 2 mặt bên kề nhau là 60 o.Tính thể tích lăng trụ và tổng
diện tích các mặt của lăng trụ .
Đs: V = a3 và S = 6a2
Bài 10 : Cho hình hộp chữ nhật ABCD A'B'C'D' có AB = a ; AD = b ; AA' = c
và BD' = AC' = CA' = a 2 b2 c2
1) Chúng minh ABCD A'B'C'D' là hộp chữ nhật.
Gv:Võ thành Nhung
- 17-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
2) Gọi x,y,z là góc hợp bởi một đường chéo và 3 mặt cùng đi qua một đỉng
thuộc đường chéo. Chứng minh rằng sin 2 x sin 2 y sin 2 z 1 .
3) Dạng 3:
Lăng trụ đứng có góc giữa 2 mặt phẳng
Ví dụ 1: Cho lăng trụ đứng tam giác ABC A'B'C' có đáy ABC là tam giác
vuông cân tại B với BA = BC = a ,biết (A'BC) hợp với đáy (ABC) một góc
600 .Tính thể tích lăng trụ.
Hoạt động của giáo viên:
Gv: Dự đoán các chướng ngại văn hóa và nhận thứccủa học sinh:
+ Học sinh không dựng được khối lăng trụ theo đề bài đã cho.
+ Học sinh không biết cạnh bên lăng trụ đứng vuông góc đáy để suy ra tam giác
vuông
+ Học sinh không xác định được góc giữa 2 mặt phẳng .
+ Học sinh không biết các hệ thức lượng giác trong tam giác vuông để tìm độ dài
các cạnh tam giác.
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích đề bài để dựng hình :
+ Dựng tam giác ABC hay A'B'C' và các cạnh bên của hình lăng trụ .
+ Dựng mặt (A'BC) ?
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ:
+ Nhận xét AB và A'B có vuông góc với BC không ? tại sao?
+ Suy ra góc[(A'BC);(ABC)] = ?
+ Phân tích V= B.h để tìm B và h trong hình là các đối tượng nào ?
+ Tìm diện tích B của tam giác ABC bằng công thức nào ?
+ Tìm h = AA' trong tam giác vuông nào ? và dùng hệ thức lượng giác nào ?
A'
C'
B'
A
C
60o
B
Lời giải:
Ta có A'A (ABC)& BC AB � BC A 'B
ABA ' 60o
Vậy góc[(A 'BC),(ABC)] �
VABA ' � AA ' AB.tan 600 a 3
1
a2
SABC = BA.BC
2
2
a3 3
Vậy V = SABC.AA' =
2
Ví dụ 2: Đáy của lăng trụ đứng tam giác ABC.A’B’C’ là tam giác đều . Mặt
(A’BC) tạo với đáy một góc 300 và diện tích tam giác A’BC bằng 8.
Tính thể tích khối lăng trụ.
Hoạt động của giáo viên:
Gv: Dự đoán các chướng ngại văn hóa và nhận thứccủa học sinh:
+ Học sinh không xác định được góc giữa 2 mặt phẳng .
Gv:Võ thành Nhung
- 18-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
+ Học sinh không biết các hệ thức lượng giác trong tam giác vuông.
+ Học sinh không biết cách tạo ra phương trình đại số để tìm độ dài một cạnh .
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích đề bài để dựng hình :
+ Dựng tam giác đều ABC hay A'B'C' và các cạnh bên của hình lăng trụ .
+ Dựng mặt (A'BC) ?
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ:
+ Nhận xét VA'BC có hình tính gì ? Suy ra I là trung điểm của BC cho ta vị trí
AI và A'I thế nào với BC? Suy ra góc[(A'BC);(ABC)] = ?
+ Phân tích V= B.h để tìm B và h trong hình là các đối tượng nào ?
+ Đặt BC = 2x . Suy ra A'I bởi tam giác nào ?
+ Từ diện tích tam giá A"BC suy ra x bởi công thức nào?
+ Tìm h = AA' trong tam giác vuông nào ? và dùng hệ thức lượng giác nào ?
Giải: VABC đều � AI BC mà AA' (ABC)
nên A'I BC (đl 3 ).
�'IA = 30o
Vậy góc[(A'BC);)ABC)] = A
C'
A'
2x 3
x 3 .Ta có
2
2 AI 2 x 3
A' AI : A' I AI : cos 30 0
2 x
3
3
Giả sử BI = x AI
B'
A
30o
C
B
x
I
3
x
3
Vậy VABC.A’B’C’ = CI.AI.A’A = x3 3
Mà SA’BC = BI.A’I = x.2x = 8 x 2
Do đó VABC.A’B’C’ = 8 3
A’A = AI.tan 300 = x 3.
Ví dụ 3: Cho lăng trụ tứ giác đều ABCD A'B'C'D' có cạnh đáy a và mặt phẳng
(BDC') hợp với đáy (ABCD) một góc 60o.Tính thể tích khối hộp chữ nhật.
Hoạt động của giáo viên:
Gv: Dự đoán các chướng ngại văn hóa và nhận thứccủa học sinh:
+ Học sinh không xác định được góc giữa 2 mặt phẳng .
+ Học sinh không áp dụng được các hệ thức lượng giác trong tam giác vuông .
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích đề bài để dựng hình :
+ Dựng hình vuông ABCD hay A'B'C'D' và các cạnh bên của lăng trụ đứng .
+ Dựng mặt (BDC') ?
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ:
+ Xác định góc[BDC');(ABCD)] = ?
+ Phân tích V= B.h để tìm B và h trong hình là các đối tượng nào ?
+ Tìm diện tích B của ABCD bằng công thức nào ?
+ Tìm h = CC' trong tam giác vuông nào ? và dùng hệ thức lượng giác nào ?
Gv:Võ thành Nhung
- 19-
Trường:THPTTX Sađec
Chuyên đề: Luyện tập về Hình Học Không Gian
D'
C'
A'
B'
C
D
60 0
O
B
a
A
Hội Đồng Bộ Môn Toán -Tình Đồng Tháp
Gọi O là tâm của ABCD . Ta có
ABCD là hình vuông nên OC BD
CC' (ABCD) nên OC' BD (đl 3 ). Vậy
�
góc[(BDC');(ABCD)] = COC'
= 60o
Ta có V = B.h = SABCD.CC'
ABCD là hình vuông nên SABCD = a2
VOCC' vuông nên CC' = OC.tan60o = a 6
2
3
a 6
Vậy V =
2
Ví dụ 4: Cho hình hộp chữ nhật ABCD A'B'C'D' có AA' = 2a ; mặt phẳng
(A'BC) hợp với đáy (ABCD) một góc 60o và A'C hợp với đáy (ABCD) một
góc 30o .Tính thể tích khối hộp chữ nhật.
Hoạt động của giáo viên:
Gv: Dự đoán các chướng ngại văn hóa và nhận thứccủa học sinh:
+ Học sinh không xác định được góc giữa 2 mặt phẳng và góc giữa đường thẳng
và mặt phẳng .
+ Học sinh không áp dụng được các hệ thức lượng giác trong tam giác vuông .
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích đề bài để dựng hình :
+ Dựng hình chữ nhật ABCD hay A'B'C'D' và các cạnh bên của hình hộp .
+ Dựng mặt (A'BC) và đường chéo A'C ?
Gv: Hướng dẩn học sinh phân tích yêu cầu của đề bài ra các yêu cầu nhỏ:
+ Nhận xét AB và A'B có vuông góc với BC không ? tại sao?
+ Suy ra góc[(A'BC);(ABCD)] = ?
+ Tìm hình chiếu của A'C trên (ABCD) ? Suy ra góc[A'C,(ABCD)] = ?
+ Phân tích V= B.h để tìm B và h trong hình là các đối tượng nào ?
+ Tìm diện tích B của ABCD bằng công thức nào ?
+ Tìm AB và AC bởi tam giác vuông nào? Dùng hệ thức lượng giác nào ?
+ Tìm h = AA' trong tam giác vuông nào ? và dùng hệ thức lượng giác nào ?
Ta có AA' (ABCD) � AC là hình chiếu
D'
A'
của A'C trên (ABCD) .
Vậy góc[A'C,(ABCD)] = �
A 'CA 30o
C'
B'
BC AB � BC A'B (đl 3 ) .
Vậy góc[(A'BC),(ABCD)] = �
A 'BA 60o
2a
VA 'AC � AC = AA'.cot30o = 2a 3
D
A
2a 3
VA 'AB � AB = AA'.cot60o =
o
o
60
3
C
30
B
4a 6
VABC � BC AC2 AB2
3
3
16a 2
Vậy V = AB.BC.AA' =
3
Gv:Võ thành Nhung
- 20-
Trường:THPTTX Sađec
- Xem thêm -