.
.
Bài toán hình học không gian là
c sinh G
.
B
ắ
ữ
ừ
ẽ
N
ữ
ừ
ầ
ũ
hai ũ
ễ
ầ
ũ
ẹ
sáng
: " Các hướng tiếp cận khác nhau khi giải bài toán hình học không
gian lớp 11, 12 "
ông g an, chúng tô t
ng
a :
1.
ng
t
2.
o bà tậ á
3. G
n
ìt
t.
ụng.
ên bảng t ìn bà . G áo v ên
à chúng tô t
ng
ng
n ững
t
v
n
ên
g ả bà toán
ông b t bắt ầ từ
ng
á t a ộ
t ậ
a
t a ộ Ox z
4.
t ống bà tậ vận ụng.
ng ên ứ
n
ng
an.
x t bà toán t
5. H t ống bà tậ tự
1.
o
g ả bà toán ìn
t ống á
ịn
ả t n
á n
a :
ở ầ .
3.
tích bài toán.
.
n ng t.
ố
Ả PHÁP
á
ông b t vận ụng
n
ữa bà và n ận xét.
nt ứ
.
2
n tì
á
gả
bà toán
á n a và
a t á
n t
t ng
. B t g ả bà toán ìn
ông
g an b ng
ng á to ộ oá từ
ôn tậ
n t ứ v hìn g ả t
trong không gian.
4. á
a t á bà toán, giú
n
bà toán
n t
ên
g ữa á bà toán.
n
ông n b ng
g ả á bà toán
ông g an từ
gi
n b t
v
n, g
n t
n
á n ìn ộng n g ữa
nt ứ
và
t o a ự ên t a
t bà toán á
n bà toán. ì vậ t
tì
bà toán tì t
t
g ả toán n o t
v ông g
n b t
o từng bà .
PHÁP T Ế HÀ H
Ả PHÁP 1: C
gả
g
n t
o t áng t o và ỹ n ng t n toán
C. PHƯƠ
.
n
DN, v
n
t o
á b ng a 2 , BM
a SA S .
n t
t
ố
chóp S.ABCD.
Hướng dẫn học sinh tìm hiểu bài toán và tìm lời giải cho bài toán
Y
H1. Bà toán
o gì? Yê
ầ gì?
ầ
1. Bài toán cho:
●
S.AB D à ìn
● BM
a AC và BD.
nào
xá ịn
BM DN ?
(
t
n
à b
nn t ố v
n ).
· , DN )
3. Dựng ( BM
tn t
t
S.AB D ần t n
ng nào?
ố
n ững
4. D n t
á và
?
5. D n t
ng ao.
ng ao SO.
n
n v
ìn :
S
M
N
G
E
A
D
O
B
Bà toán
t
F
nt ứ
n O t ộ a ( o b) ựng b'
a O ong ong v
g g ữa a và b' ( o b và b') à g g ữa a và b.
4
b( o
a). K
b'
a
a
O
b
b
b'
O
n ( P) a,(Q) b sao cho ( P) (Q) d ễ xá
Cách 2 : a
a O ựng á
g ữa
ộ oá.
· , DN ) .
( BM
ựng
· , DN ) à
( BM
n bà toán:
a b ần
ịn .
t
nào
tn
SO?
3
2
n SO 3OG EF 3OE .
O
B
n
ễ àng
n
Cách 1:
Cách 2: G
àn
át
n a á
ựa vào ta
gả
t n EF.
g á OED t o ịn
J EF CD EF
vậ bà toán
ử ụng
ng
ta
S.AB D ột
á t a ộ a.
á t a ộ
· , DN ) thì làm sao tính
( BM
ông ựng
a ta ần
t a ộ Ox z
ả à
á b
Y
H1.
n
H2.
?
ả
to
ộ
B D S A
3. Dựng ìn
aB D S A
trên Ox, Oy, Oz.
4.
H4. Tính SO?
t SO h
uuuur uuur
BM DN BM .DN 0 h
z
S
M
N
A
t
n ẹ n àng
n ov
ng n ìn á n a
gả
g ả bà toán t o á
à á
ghiên cứu sâu lời giải, đề xuất những bài toán mới
ng ẫn
n g ả xong bà toán t ên ựa t ên
g ả t t BM v ông g v DN ta t n
SO ìn
6
t
á
t ên ồng
t bà toán.
ựa
n.
ả bài toán
3. G g ữa a
t ẳng (BND) và (SA ).
: Hãy tính:
1. K oảng á từ N n
2. K oảng á từ M n
3. K oảng á g ữa a
õ àng
t
ẳng (SAD).
ng t ẳng S .
ng t ẳng AN và BD.
ng ẫn
t a ộ á
ng t ẳng v t
ng t ên à
t
t
n g ả bà toán b ng
ỉn
á t
n g ản.
gả
á t a ộ á
ỉ
ng
ỏ b
t bà toán t o
ng ìn
a ố
o
vậ v
g
g ả bà toán ìn
ng
n .
n
ỏ n
D1 và g ữ ng ên á g ả t
n
t ban ầ
a
t á
t
. N
á n a
ông g an à t ứ ần t t. G áo v ên
t
n
n
n ỹ n ng t n toán ng n t ìn bà
I.2. Thay đổi dữ kiện đáy:
: Ẩn
D .
v t
ẳng t ì v
n
ng
n: AB BC
7
a
DN.
S.ACD.
t à t ng
b t OK v ông g
1.
t
ố
v
2. G
g ữa a
ng t ẳng AD và SC.
3. G
g ữa
4. G
g ữa a
ng tự ta
á AB D à ìn
t
ễ àng t
a S t ên
ìn
a S t ên
t
t
v
n a 2. G
DN.
ố
M N ần
v
t
S.ABCD.
2. G
3. G
g ữ ng ên g ả
ẳng (AB D) b ng á
tn :
5. K oảng á
g
v
éo ỉn S
ẳng (ABCD) là A ta có bài toán sau:
Bài 3: Cho hình chóp S.AB D SA v ông g
v ông g
nga SO v ông g
ìn v ông AB D. B
ìn
à ìn v ông
A và DM
ẳng (CDM) và (SAD).
ẳng (SAD).
ng t ẳng S .
ng t ẳng AN và BD.
8
ẳng (AB D)
á AB D
a SA S . B t BM
: ìn
a S t ên
ABC, ta có bài toán sau:
t
Bài 4: Cho hình chóp S.AB D
t ng t
a ta
t à t ng
ẳng (AB D) à G t ng t
á AB D à ìn v ông
5. K oảng á
từ N
n
t
6. K oảng á
từ M
n
ng t ẳng S .
7. K oảng á
g ữa a
n vị t
a ta
ẳng (SAD).
ng t ẳng AN và BD.
ng tự ta
a SA S . B t BM t o v DN g
t
ố
g ữa a
3. G
4. G
g ữa
ng t ẳng DN và t ẳng (SBC).
g ữa a
t ẳng (BND) và (SAC).
bà toán
.
n a 2. G M
600. Hãy tính:
S.ABCD.
ng t ẳng AB và SC; BM và SC.
5. K oảng á
từ N
1.
t
n t
n
á AB D à ìn v ông
1.
2. G
Bài 6:
n à og
g ữa a
ng
n 600 ta có bài toán sau:
n
Bài 5:
gảt
DN
ng
bà toán a :
n a 2 . AB và
2. G M N ần t à t ng
a SA S . n g
3. Tính g g ữa a
t ẳng (BND) và (SAC).
4. Tính k oảng á
g ữa a
g ữa a
ng t ẳng BM và DN
ng t ẳng AN và BD.
I.6. Lồng khối chóp vào trong khối lăng trụ.
Lồng ố
S.AB D vào t ong ố ng t ụ tứ g á v va t S n A’. a
có bài toán
Bài 7: Cho ng t ụ tứ g á ABCD.A’B’ ’D’ á AB D à ìn v ông n
ìn
a 2.
a A’ t ùng v
tá
ng t ụ.
á
ụng.
toán
ì t ên t ự t v
v
a ố
nên
ng n
bà toán ìn
n
nê t ên õ àng
xá
ịn g
n nữa á
ng
ên n
.
không g an b ng
ần t n
A
OXYZ
HÓA
II.1 Thiết lập hệ toạ độ Oxyz cho một số hình cụ thể.
ong nộ
ng nà chúng tô
a a o
n
ột ố ìn t
ng g
t ong bà tậ : ình chóp, hìn
ng t ụ ìn ộ
ữ n ật ìn ậ
ng
ác
tự xâ ựng và gắn
to ộ Ox z ột ách thí
ng o t ộng
nhóm sau khi cá
xong bà " to ộ t ong ông g an". Sa â à nộ
ng o t ộng n óm:
Thiết lập hệ toạ độ trong các hình sau:
II.1.1 Hình chóp:
II.1.1.1 Hình chó
1.1 Hình chóp tam giá
SAB
S
2.1. Hình chóp SABC có SA vuông gó
áy và tam giác ABC vuô
A
S
C
A
B
2.2 Hình chóp SABC có SA vuông gó
B
áy và tam giác ABC vuô
S
C
A
B
2.3 Hình chóp SABCD có SA vuông gó
áy và ABCD là hì
II.1.2 Hình lăng trụ:
II.1.2.1. L
ụ
AB A’B’ ’
A
1.1. áy là tam giác ABC vuô
A
C
B
C'
A'
B'
A
1.2. áy là tam giác ABC câ
A
C
B
C'
C'
A'
D'
12
ữ
)
2.2. áy ABCD là hình thoi
B
C
D
A
B'
C'
A'
to
ộ Ox z t ong
Sau khi nghiên ứ
t ứ .
t
t
t
ịn ng a
ó là: Phân tí
t ậ
ả
to
ng à
ng án t
ng
ột ố ìn
n g ản n
áp trong quá trìn t
a ồng ví ụ vào bà g ảng ý t
B
y
t
C
ìn v .
S
x
t
O
C
ụ
áy là tam giác câ
13
A
z
B
t chúng tôi
n n ận b t và át
n v ông, hìn ậ
n t ng bìn
) ác em khá và g ỏ t ì
t ậ
to ộ t ong ột ố ìn
ứ t
n.
: ta
ách
ả ố
n
án 1:
n t ụ to
Gố O M M à t ng
ộ Ox z n
B
ình v .
z
z
A'
C'
B'
A O
AA'
t
t ậ
to
a ìn
tính hìn
X t át từ ột
à gố O 3 t a ô
●
●
X t át từ
t a tụ
B
ột
ẻ a 2 t a v ông gó v i nhau thì
ứa góc vuông ó.
●
●
ộ
to
C
M
x
t
K
C'
an
ng án t
ộ á
t ong
á
trình tính toán.
II.2. Thiết lập hệ toạ độ Oxyz cho hình chóp.
Sa â à ột ố ình chó t
ng g
ng án t t ậ
to ộ t ng ứng.
2.1. Hình chóp SABC có SA vuông gó
n t ụ t a ộ Ox z n
ìn v :
á
t ong
á trìn
à
bà tậ và
A
áy là ABC vuô
z
S
B
A
S
ìn v :
z
C
A
O
y
B
x
2.4. Hình chó
SAB
n t ụ t a ộ Ox z n
S
ìn v :
z
C
B
x
2.6. Hình chóp SABCD có SA vuông gó
n t ụ t a ộ Ox z n
ìn v :
á
ữ
y ABCD là hì
z
S
D
A
y
B
C
x
trìn t
á
ng án tốt n t.
to
ộ
ng ác
ác nhau, giáo viên nên phân tí
II.3. Thiết lập hệ toạ độ Oxyz cho hình lăng trụ.
ng tự ần ình chóp, trong quá trình là bà tậ ta
3 L
ụ
AB A'B' ' ó áy là ABC vuô
A
z A'
n t ụ t a ộ Ox z n
ìn v :
ng t
ng g .
C'
B'
A
( ò
ình
)
t ụ t a ộ Ox z n
ìn v :
A'
z
D'
C'
B'
A O
D
B
y
C
x
nt
B'
D
y
O
A
x
B
ác hìn
ng t ụ ác, giáo viên
ng ẫn
cao và tín
t a agá á
t t ậ
t ụ to ộ t í
gả
ác bài toán hìn
ông g an b ng
giáo viên ần
ng ẫn
ỉn
ên quan, ựa vào
Bài toán n g ản a
ông
vuông góc. Giáo viên a a
n
a ình.
t ụ to ộ
Phương pháp:
:
n t ụ to
B
B
: Dựa vào
ộ Ox z t í
n
úý
a bà toán
xá
n vị t í
ịn to
ộ
a gố O.
Cá
ng toán t
ng g : ính cá
•
tí
ố a
n.
• D n tí t t n.
• Gó g ữa hai
ng t ẳng.
• Gó g ữa
ng t ẳng và
• Gó g ữa hai t
• K oảng á từ
ẳng.
n
• K oảng á
từ
• K oảng á
g ữa hai
n
ab
b ( P )
•
•
b //( P)
•
ab
a ( P)
a b; a c
a ( P)
• b c I
b ( P); b ( P)
(Q) ( P); ( R) ( P)
a ( P)
•
(Q) ( R) a
( P) (Q)
• ( P) (Q) a ( P)
a (Q); a
• a ( P); b ( P) : b a b a' (a' à ìn
t ùng
ng v a và b.
III.1 3 G
ữ
ặ
• Xá ịn ìn
tì g ao
I
ng t ẳng a (
à
ng t ẳng
g ữa
t ẳng a’.
III.1.4 G
a)
v ông g a’ a
a
ng t ẳng a và
ông t ùng v I) và xá
a I và .
ng t ẳng a và
n
t
t
ẳng (Q) à g
ẳng (P) và
t
g ữa a
ẳng (Q).
b)
:
Cách 1: Sử ụng ịn ng a.
Cách 2:
• ì
g ao t
•
n
•K
III.1
ẳng (Q).
v
g ao t
t
ẳng ( ) v
àg
n .
a
t
g ữa a và b.
ừ
:
à ìn
ừ
a M t ên ).
ặ
:
ng t ẳng a’
a’ à ìn
a
ng t ẳng a t ên t ẳng (P).
:
a)
g ữa
t ong
b)
•G
ng t ẳng a’ và b’ ùng
à ìn
a M t ên (P)).
18
ẳng (P) và (Q).
ng
n tự t
Cách 1:
n
ẳng (Q)
v
• ậ
B
à ìn
: Tính MH.
a M t ên (P).
(P) t
(P).
ẳng (Q)
a M và v ông g
ta à n
au:
ng t ẳng a
v
t
.
(P). N
vậ
a M và v ông g
ựng
v
ả
ựng
t
t
ẳng (Q)
ng t ẳng n
t ong
(Q).
•
ừ ột
b t ì t ên
ng t ẳng .
ng t ẳng a
t
ng t n ngo t
agá
á .
•N
ìn
á
t bên t o v v
á á g b ng n a và ìn
a ỉn ìn
t ên
t á t ộ
n t ong a g á á t ì ìn
ỉn t ên t á t ùng v t
ng t n nộ t
agá á .
19
a
Cách 2: n g án t
Á ụng t ong t ng
ta ựa vào
ột ố
M
I
K
H
P
H
K
P
N
MN//(P) t ì (M;(P)) = (N;(P))
N
MN (P) = I thì
•
n tỉ ố
IM
IN
ốt v n
à ta ả tì a
N t ên
t ẳng (P) ột á
N
ễ àng. ì
ý:
Nn
ựng
oảng á
ng
ìn
ta ần
•
d ( M ; ( P)) IM
;
d ( N ; ( P)) IN
ẳng v ông g
n
o
ng ao a ìn
a ột tứ n v ông.
a ba
A B
ông t ẳng àng
à tứ
n v ông t M t ì (M;(P)) =
1
1
1
1
2
2
2
h
MA
MB
MC 2
20
o
t ố
n
a 6
.
3
à tứ
n v ông t
a MN v (P)
N ( o tứ
n
a (M;(P)).
III.1 7 K
ữ
Ta có a//(P) t ì (a;(P)) = (M;(P)) v
ữ
III.1.8.K
).
n
(N;(P)). Dựa vào vị
g
o n t ẳng AB g
à
b t ì t ên (P)
b t ì t ên (Q).
é
ôn tồn t
t t A và B.
ng v ông g
ng
à o n v ông g
ng
n t
ột
ng t ẳng
a a và b.
a a b.
a
á S
ng ao
1
V S .h
3
21
à:
•
t
ố
ng t ụ
nt
á S
ng ao
à:
V S.h
t
t ẳng
ắ
a
ẳng to
:
t ả á
ộ
ịn ng a t n
t ên
an
à
ột ố
nt ứ
bản ần n ắ
g áo v ên ê
x xB xC y A yB yC z A z B zC
G A
;
;
3
3
3
5. o
ộ t ng t
G1
a tứ
n AB D à
x xB xC xD y A yB yC yD z A z B zC z D
G1 A
;
;
4
4
4
á v t
ụ oàn
ụ t ng
●
●
Oz ta g
ộ v ông g
ng b 0 a k b (k
)( o
22
a, b 0 )
ầ
av t
ng
ng
n
a.b
G
n
1 uuur uuur uuur
AB, AC . AD
6
VABCD
11.
gá
1 uuur uuur
AB, AC
2
S ABC
10.
ta
ộ
uuur uuur uuur
AB, AD . AA '
d2 là
tn :
x1 x2 y1 y 2 z1 z 2
cos =
x12 y12 z12 . x22 y 22 z 22
g ữa a
t
G ả ử (P1)
v t
á t
n n1 ( x1; y1; z1 ) 0
(P2)
v t
á t
n n2 ( x2 ; y2 ; z2 ) 0
15. K oảng á
uur
r
tn :
x12 y12 z12 . x22 y 22 z 22
g ữa
sin =
r
x1 x2 y1 y 2 z1 z 2
Gả ử( )
G
ur
ẳng (P1), (P2) là
t
cos =
ẳng
2
2
2
n
ột
2
2
(0 0 90 0 )
t
ẳng
Trong không gian, cho (P): Ax + By + Cz + D = 0 (A2 + B2 +C2 0) và
M (x0; y0; z0) t ì ta
oảng á từ M n (P) à:
23
Ax0 By 0 Cz 0 D
d(M, (P)) =
16. K oảng á
ong
M M , u
a M0
n
v t
ỉ
ng t ẳng
ng u
à
0
u
17. K oảng á g ữa 2
ong ông g an o 2
a M1
d1
v t
a
ng t ẳng éo n a .
ng t ẳng éo n a
oảng á
Ả PHÁP 4: HỆ THỐ
IV.
Bài 1:
o ìn
S.AB D
ẳng (AB D) AB = a; S
t
BÀ TẬP VẬ
1.
n t
ố
2.
3.
n
oảng á từ
n g g ữa a
O
C
B
24
v
45o ;30o
t
1.
n t
t
ố
S.AB D.
Y
gì?
H1. Hình
H2.
H3.
a S t ên
t àB D
·,( SAB) B
·SC 45o
( SC
·,( SAD) CSD
·
( SC
30o
5.
H5. Tính SA; AD
Dựa vào v
2.
n
tì
oảng á
bà toán n
từ
ong ta g á S D t n
ễ
từ
t
n
1. Dựng
nào?
ìn
a
t ên
t
2. Không
từ
n?
3. d ( A,(SBD)) ASBD à tứ
n v ông
t A
)
5.
H5. Tính d ( A, ( SBD)) h
25
1
1
1
1
2
2
2
h
AS
AB
AD 2
a