Giáo án Hình học 12 - Tiết 25, 26: Hệ trục tọa độ trong không gian

Ngày soạn: HỆ TRỤC TỌA ĐỘ TRONG KHOÂNG GIAN
Tiết:25
I. Mục tiêu:	
1- Về kiến thức: + Hiểu được định nghĩa của hệ trục tọa độ Oxyz trong không gian.
+ Xác định tọa độ của 1 điểm, của vectơ các phép toán của nó.
2- Về kĩ năng:+ Tìm được tọa độ của 1 vectơ, của điểm
3- Về tư duy và thái độ: HS phải tích cực học tập và hoạt động theo yêu cầu của giáo viên.
II. Chuẩn bị :
1. Giáo viên: thước, phíếu học tập
2. Học sinh: đồ dùng học tập như thước, compa
III. Phương pháp dạy học: Gợi mở, vấn đáp; nêu vấn đề 
IV. Tiến trình bài học
1. Ổn định tổ chức: 
2. Kiểm tra bài cũ :không
3. Bài mới:
Hoạt động 1: Hình thành định nghĩa hệ trục tọa độ trong không gian.
TL
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng
- Cho học sinh nêu lại định nghĩa hệ trục tọa độ Oxy trong mặt phẳng.
- Giáo viên vẽ hình và giới thiệu hệ trục trong không gian.
- Cho học sinh phân biệt giữa hai hệ trục.
- Giáo viên đưa ra khái niệm và tên gọi.
- Học sinh trả lời.
- Học sinh định nghĩa lại hệ trục tọa độ Oxyz
I. Tọa độ của điểm và của vectơ
1.Hệ trục tọa độ: (SGK)
K/hiệu: Oxyz
O: gốc tọa độ
Ox, Oy, Oz: trục hành, T.Tung, trục cao.
(Oxy);(Oxz);(Oyz) các mặt phẳng tọa độ
Hoạt động 2: Định nghĩa tọa độ của các điểm và vectơ.
TL
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng
- Cho điểm M
Từ trong Sgk, giáo viên có thể phân tích theo 3 vectơ được hay không ? Có bao nhiêu cách?
Từ đó giáo viên dẫn tới đ/n tọa độ của 1 điểm
Hướng dẫn tương tự đi đến đ/n tọa độ của 1 vectơ.
Cho h/sinh nhận xét tọa độ của điểm M và 
* GV: cho h/s làm 2 ví dụ.
+ Ví dụ 1: ra ví dụ1 cho học sinh đứng tại chỗ trả lời.
+ Ví dụ 2 trong SGK và cho h/s làm việc theo nhóm.
GV hướng dẫn học sinh vẽ hình và trả lời.
- Vẽ hình
- Học sinh trả lời bằng 2 cách
+ Vẽ hình
+ Dựa vào định lý đã học ở lớp 11
+ Học sinh tự ghi định nghĩa tọa độ của 1 vectơ
H/s so sánh tọa độ của điểm M và 
- Từng học sinh đứng tại chỗ trả lời.
- Học sinh làm việc theo nhóm và đại diện trả lời.
2. Tọa độ của 1 điểm.
z
M
y
x
Tọa độ của vectơ
Lưu ý: Tọa độ của M chính là tọa độ 
Vdụ: Tìm tọa độ của 3 vectơ sau biết
Ví dụ 2: (Sgk)
Hoạt động 3: Biểu thức tọa độ của các phép toán vectơ.
TL
Hoạt động của g. viên
Hoạt động của HS
Nội dung ghi bảng
- GV cho h/s nêu lại tọa độ của vectơ tổng, hiệu, tích của 1 số với 1 vectơ trong mp Oxy.
- Từ đó Gv mở rộng thêm trong không gian và gợi ý h/s tự chứng minh.
* Từ định lý đó trên, gv cần dắt hs đến các hệ quả:
Gv ra v/dụ: yêu cầu h/s làm việc theo nhóm mời nhóm 1 câu.
+ Gv kiểm tra bài làm của từng nhóm và hoàn chỉnh bài giải.
- H/s xung phong trả lời
- Các h/s khác nhận xét
H/s làm việc theo nhóm và đại diện trả lời.
Các học sinh còn lại cho biết cách trình bày khác và nhận xét
II. Biểu thức tọa độ của các phép toán vectơ.
Đlý: Trong không gian Oxyz cho 
Hệ quả:
* 
Xét vectơ có tọa độ là (0;0;0)
Nếu M là trung điểm của đoạn AB
Thì: 
V dụ 1: Cho 
a. Tìm tọa độ của biết
b. Tìm tọa độ của biết 
V dụ 2: Cho
a. Chứng minh rằng A,B,C không thẳng hàng
b. Tìm tọa độ của D để tứ giác ABCD là hình bình hành.
4. Cũng cố và dặn dò:
- Cần nắm tọa độ của điểm, vectơ và các tính chất của nó, biểu thức tọa độ của các phép toán vec tơ
-Cho hình bình hành ABCD với A (-1;0;2), B(3;4;0) D (5;2;6). Tìm khẳng định sai.
a. Tâm của hình bình hành có tọa độ là (4;3;3)
b. Vectơ có tọa độ là (4;-4;-2)
c. Tọa độ của điểm C là (9;6;4)
d. Trọng tâm tam giác ABD có tọa độ là (3;2;2)
5.Bài tập về nhà:bài 1,2,3 sgk-tr68
V.Rút kinh nghiệm:
Ngày soạn: HỆ TRỤC TỌA ĐỘ TRONG KHOÂNG GIAN (tt)
Tiết:26
I. Mục tiêu:	
1- Về kiến thức: + Tích vô hướng của 2 vectơ, độ dài của vectơ, khoảng cách 2 điểm, góc giữa hai vec tơ
2- Về kĩ năng:+ Biết cách tính tích vô hướng của 2 vectơ, độ dài của véc tơ và khoảng cách giữa hai điểm.
+ Viết được phương trình mặt cầu, tìm được tâm và bán kính khi viết phương mặt cầu.
3- Về tư duy và thái độ: HS phải tích cực học tập và hoạt động theo yêu cầu của giáo viên.
II. Chuẩn bị :
1. Giáo viên: thước, phíếu học tập
2. Học sinh: đồ dùng học tập như thước, compa
III. Phương pháp dạy học: Gợi mở, vấn đáp; nêu vấn đề 
IV. Tiến trình bài học
1. Ổn định tổ chức:
2. Kiểm tra bài cũ :
3. Bài mới:
Hoạt động 1: Tích vô hướng của 2 vectơ.
TL
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung ghi bảng
Gv: Yêu cầu hs nhắc lại đ/n tích vô hướng của 2 vectơ và biểu thức tọa độ của chúng.
- Từ đ/n biểu thức tọa độ trong mp, gv nêu lên trong không gian.
- Gv hướng dẫn h/s tự chứng minh và xem Sgk.
Gv: ra ví dụ cho h/s làm việc theo nhóm và đại diện trả lời.
Vdụ 1: (SGK)
Yêu cầu học sinh làm nhiều cách.
- 1 h/s trả lời đ/n tích vô hướng.
- 1 h/s trả lời biểu thức tọa độ
- Học sinh làm việc theo nhóm
Học sinh khác trả lời cách giải của mình và bổ sung lời giải của bạn
III. Tích vô hướng
1. Biểu thức tọa độ của tích vô hướng.
Đ/lí.
C/m: (SGK)
Hệ quả:
+ Độ dài của vectơ
Khoảng cách giữa 2 điểm.
Gọi là góc hợp bởi và 
Vdụ: (SGK)
Cho 
Tính : và 
Hoạt động 2: Bài tập 2 : Trong không gian Oxyz cho ba điểm A(1;2;-1); B(3;0;1); C(3;2;0).
Tính ; AB và BC.
Tính toạ độ trong tâm G của tam giác ABC.
Tính độ dài trung tuyến CI của tam giác ABC.
Tìm toạ độ điểm D để ABCD là hình bình hành.
TL
Hoạt động của giáo viên 
Hoạt động của học sinh 
Nội dung ghi bảng
Gọi 3 Học sinh giải
Gọi HS1 giải câu a và b.
Hỏi và nhắc lại : = ?
	 AB = ?
Công thức trọng tâm tam giác.
Gọi HS2 giải câu c
Hỏi : hướng giải câu c
Công thức toạ độ trung điểm AB
Gọi HS3 giải câu d
Hỏi : hướng giải câu d
Nhắc lại công thức 
Vẽ hình hướng dẫn.
Lưu ý: tuy theo hình bình hành suy ra D có toạ độ khác nhau.
Gọi học sinh nhận xét đánh giá.
 HS1 giải câu a và b.
 = 
AB =
AC =
Toạ độ trọng tâm tam giác ABC
HS2 giải câu c
Tính toạ độ trung điểm I của AB.
Suy ra độ dài trung tuyến CI.
HS3 Ghi lại toạ độ 
Gọi D(x;y;z) suy ra 
Để ABCD là hbh khi
=
Suy ra toạ độ điểm D.
Bài tập 2 : Câu a;b
Bài tập 2 : Câu c
4. Cũng cố và dặn dò:
- Tích vô hướng 2 vectơ và áp dụng.
-Cho 
Tìm khẳng định đúng.
a. 
b. 
c. 
d. 
5.Bài tập về nhà:bài 4 sgk-tr68
V.Rút kinh nghiệm:
Ngày soạn: HỆ TRỤC TỌA ĐỘ TRONG KHOÂNG GIAN (tt)
Tiết:27
I. Mục tiêu:	
1- Về kiến thức: + phương trình mặt cầu, tìm được tâm và bán kính mặt cầu.
2- Về kĩ năng:
.+ Viết được phương trình mặt cầu, tìm được tâm và bán kính khi viết phương mặt cầu.
3- Về tư duy và thái độ: HS phải tích cực học tập và hoạt động theo yêu cầu của giáo viên.
II. Chuẩn bị :
1. Giáo viên: thước, phíếu học tập
2. Học sinh: đồ dùng học tập như thước, compa
III. Phương pháp dạy học: Gợi mở, vấn đáp; nêu vấn đề 
IV. Tiến trình bài học
1. Ổn định tổ chức :(2 phút )
2. Kiểm tra bài cũ :
3. Bài mới:
Hoạt động 1: Hình thành phương trình mặt cầu
TL
Hoạt động của GV
H.Động của HS
- Gv: yêu cầu học sinh nêu dạng phương trình đường tròn trong mp Oxy
- Cho mặt cầu (S) tâm I (a,b,c), bán kính R. Yêu cầu h/s tìm điều kiện cần và đủ để M (x,y,z) thuộc (S).
- Từ đó giáo viên dẫn đến phương trình của mặt cầu.
- Gọi 1 hs làm ví dụ trong SGK.
Gv đưa phương trình
Yêu cầu h/s dùng hằng đẳng thức.
Cho học sinh nhận xét khi nào là phương trình mặt cầu, và tìm tâm và bán kính.
Cho h/s làm ví dụ
- Học sinh xung phong trả lời
- Học sinh đứng tại chỗ trả lời, giáo viên ghi bảng.
- H/s cùng giáo viên đưa về hằng đẳng thức.
- 1 h/s trả lời
IV. Phương trình mặt cầu.
Đ/lí: Trong không gian Oxyz, mặt cầu (S) tâm I (a,b,c) bán kính R có phương trình.
Ví dụ: Viết pt mặt cầu tâm
I (2,0,-3), R=5
* Nhận xét:
Pt: (2)
 pt (2) với đk: 
 là pt mặt cầu có tâm I (-A, -B, -C)
Ví dụ: Xác định tâm và bán kính của mặt cầu.
Hoạt dộng2 -Bài tập : Tìm tâm và bán kính các mặt cầu sau:
a) x2 + y2 + z2 – 4x + 2z + 1 =0
b) 2x2 + 2y2 + 2z2 + 6y - 2z - 2 =0
TG
Hoạt động của giáo viên 
Hoạt động của học sinh 
Nội dung ghi bảng
15’
Gọi 2 Học sinh giải
Gọi HS1 giải câu a
Hỏi : 	2A= ? 2B= ?
	2C= ?
Nhắc lại tâm I; bk: R
Gọi HS2 giải câu b
Hướng giải câu b
Lưu ý hệ số x2 ;y2 ;z2 là 1
Gọi học sinh nhận xét đánh giá.
 HS1 giải câu a
Hỏi : 	2A= -4; 2B= 0
	2C= 2
Suy ra A; B; C
Suy ra tâm I; bk R.
HS2 giải câu b
Chia hai vế PT cho 2
PT 
x2 + y2 + z2 +3x - z - 1 =0
Suy ra tâm I ; bk R. tương tự câu a.
Bài tập 3 : Câu a
Bài tập 3 : Câu b
4. Cũng cố và dặn dò: - Phương trình mặt cầu, viết phương trình mặt cầu, tìm tâm và bán kính của nó.
- Mặt cầu (S): có tâm và bán kính lần lượt là:
a. I (4;-1;0), R=4
b. I (4;0;-1); R=4
c. I (-4;0;1); R=4
d. I (8;0;2); R=4
5.Bài tập về nhà:bài 5,6 sgk-tr68
V.Rút kinh nghiệm:.