Giáo án môn Hình học 12 tiết 28, 29, 30: Phương trình mặt phẳng

Ngày soạn: 27/1/2010
Tiết 28. PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG
I.Mục tiêu
 1. Kiến thức: - Hiểu được khái niệm VTPT của mặt phẳng.
	 -Nắm vững PTTQ của mặt phẳng trong không gian.
2. Kỹ năng: - Rèn luyện kỹ năng xác định VTPT của mặt phẳng, viết PTTT của mặt phẳng trong không gian.
	 3. Tư duy thái độ: - Tích cực tham gia vào bài học, có tinh thần hợp tác.
 - Phát huy trí tưởng tượng trong không gian, biết quy lạ về quen, rèn luyện tư duy lôgíc.
II. Chuẩn bị của thầy và trò.
 GV: - Tình huống dạy học ,tổ chức tiết học.
 HS: - Kiến thức đã học về vectơ trong mặt phẳng.
III. Tiến trình bài dạy
1. Ổn định lớp:
2. kiểm tra bài cũ:(5 phút)
a) Nhắc lại công thức tính tích vô hướng của hai vectơ
b) Cho = (ab- ab;ab - ab; ab- ab)
	 = (a,a,a)	
 = (b,b,b)
Tính . = ?	
Áp dụng: Cho 	 = (3;4;5) và = (1;-2;1). Tính . = ?	
Nhận xét: 
3. Bài mới: 
HĐ1: VTPT của mặt phẳng
H ĐTP 1: Tiếp cận định nghĩa VTPT của mặt phẳng
HĐ của GV
HĐ của HS
Nội dung ghi bảng
HĐ1: VTPT của mp
HĐTP1: Tiếp cận đn VTPT của mp
Dùng hình ảnh trực quan: bút và sách, giáo viên giới thiệu
 Vectơ vuông góc mp được gọi là VTPT của mp
Gọi HS nêu định nghĩa
GV đưa ra chú ý
Quan sát lắng nghe và ghi chép
Hs thực hiện yêu cầu của 
giáo viên
I. Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng:
1. Định nghĩa: (SGK)
Chú ý: Nếu là VTPT của một mặt phẳng thì k (k0) cũng là VTPT của mp đó
HĐTP2: Tiếp cận bài toán
Giáo viên gọi hs đọc đề btoán 1:
Sử dụng kết quả kiểm tra bài cũ: 
Vậy vuông góc với cả 2 vec tơ và nghĩa là giá của nó vuông góc với 2 đt cắt nhau của mặt phẳng () nên giá của vuông góc với.
Nên là một vtpt của ()
Khi đó được gọi là tích có hướng của và .
K/h: = hoặc 
 =[, ]
Tương tự hs tính 
. = 0 và kết luận 
Lắng nghe và ghi chép
Bài toán: (Bài toán SGK trang 70)
HĐTP3: Củng cố khái niệm
VD1: 
GV nêu VD1, yêu cầu hs thực hiện.
Vd 2: (HĐ1 SGK)
H: Từ 3 điểm A, B, C. Tìm 2 vectơ nào nằm trong mp (ABC).
- GV cho hs thảo luận, chọn một hs lên bảng trình bày.
- GV theo dõi nhận xét, đánh giá bài làm của hs.
Hs thảo luận nhóm, lên bảng trình bày
Chọn =(1;2;2)
Vd 2: (HĐ1 SGK) 
Giải:
Chọn =(1;2;2)
HĐ 2: PTTQ của mặt phẳng.
HĐTP1: tiếp cận pttq của mp.
Nêu bài toán 1:
Treo bảng phụ vẽ hình 3.5 trang 71.
Lấy điểm M(x;y;z) ()
Cho hs nhận xét quan hệ giữa và
Gọi hs lên bảng viết biểu thức toạ độ 
M0M ()
 .= 0
Hs đọc đề bài toán
() suy ra 
=(x-x0; y-y0; z-z0)
A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)=0
II. Phương trình tổng quát của mặt phẳng:
Điều kiện cần và đủ để một điểm M(x;y;z) thuộc mp() đi qua điểm M0(x0;y0;z0) và có VTPT =(A;B;C) là
A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)= 0
Bài toán 2: (SGK).
Gọi hs đọc đề bài toán 2
Cho M0(x0;y0;z0) sao cho 
Ax0+By0+ Cz0 + D = 0
Suy ra : D = -(Ax0+By0+ Cz0)
Gọi () là mp qua M0 và nhận làm VTPT. Áp dụng bài toán 1, nếu M() ta có đẳng thức nào?
M ()
A(x-x0)+B(y-y0)+C( z-z0)=0
Ax+ By +Cz - Ax0+By0+ Cz0) = 0
Ax+ By +Cz + D = 0
Bài toán 2: Trong không gian Oxyz, chứng minh rằng tập hợp các điểm M(x;y;z) thỏa mãn pt: Ax+By + Cz + D = 0 (trong đó A, B, C không đồng thời bằng 0) là một mặt phẳng nhận (A;B;C) làm vtpt.
HĐ TP 2:Hình thành đ.nghĩa.
Từ 2 bài toán trên ta có đ/n
Gọi hs phát biểu định nghĩa
gọi hs nêu nhận xét trong sgk
Giáo viên nêu nhận xét.
Hs đứng tại chỗ phát biểu định nghĩa trong sgk.
Hs nghe nhận xét và ghi chép vào vở.
1. Định nghĩa (SGK)
Ax + By + Cz + D = 0
Trong đó A, B, C không đồng thời bằng 0 được gọi là phương trình tổng quát của mặt phẳng.
Nhận xét:
a. Nếu mp ()có pttq 
Ax + By + Cz + D = 0 thì nó có một vtpt là (A;B;C)
b. Pt mặt phẳng đi qua điểm
M0(x0;y0;z0) nhận vectơ (A;B;C) làm vtpt là:
A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)=0
4. Củng cố 
VD3: HĐ 2SGK.
gọi hs đứng tại chỗ trả lời= (4;-
2;-6)
Còn vectơ nào khác là vtpt của mặt phẳng không?
Vd 4: HĐ 3 SGK.
XĐ VTPT của (MNP)?
Viết pttq của(MNP)?
 = (3;2;1)
 = (4;1;0)
Suy ra (MNP)có vtpt
=(-1;4;-5)
Pttq của (MNP) có dạng:
-1(x-1)+4(y-1)-5(z-1) = 0
Hay x-4y+5z-2 = 0
Vd 4: Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng (MNP) với M(1;1;10; N(4;3;2); P(5;2;1)
Giải: 
 = (3;2;1)
 = (4;1;0)
Suy ra (MNP)có vtpt 
=(-1;4;-5)
Pttq của (MNP) có dạng:
-1(x-1)+4(y-1)-5(z-1) = 0
Hay x-4y+5z-2 = 0
5.BTVN: 1,2,3/80.
Ngày soạn: 3/2/2010
Tiết 28. PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG
I.Mục tiêu
 1. Kiến thức: - Nắm vững các trường hợp riêng của PTMP.
 -Các quan hệ của 2 mặt phẳng: Song song, vuông góc.
2.Kỹ năng: -Rèn luyện kỹ năng lập PTMP, xét các trường hợp riêng của MP.
 -Xét các quan hệ của 2 MP: song song, vuông góc. 
 	 3. Tư duy thái độ: - Tích cực tham gia vào bài học, có tinh thần hợp tác.
 II. Chuẩn bị của thầy và trò.
 GV: - Tình huống dạy học ,tổ chức tiết học.
 HS: - Kiến thức đã học về vectơ trong mặt phẳng.
III. Tiến trình bài dạy
1. Ổn định lớp:
2. kiểm tra bài cũ:(5 phút)
Gv ra bài tập kiểm tra miệng
Gv gọi hs lên bảng làm bài
Gv nhận xét bài làm của hs
 = (2;3;-1)
 = (1;5;1)
Suy ra: = 
 = (8;-3;7)
Phương trình tổng quát của mặt phẳng (ABC) có dạng:
8(x – 1) –3(y + 2) +7z = 0
Hay:8x – 3y + 7z -14 = 0
Đề bài: 
Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng (ABC) với A(1;-2;0), B(3;1;-1), C(2;3;1).
HĐ1: Các trường hợp riêng:
2. Các trường hợp riêng:
Trong không gian (Oxyz) cho ():Ax + By + Cz + D = 0
a, Nếu D = 0 thì xét vị trí của O(0;0;0) với () ?
b, Nếu A = 0 XĐ vtpt của () ?
Có nhận xét gì về và ?
Từ đó rút ra kết luận gì về vị trí của () với trục Ox?
Gv gợi ý hs thực hiện vd5, tương tự, nếu B = 0 hoặc C = 0 thì () có đặc điểm gì?
Gv nêu trường hợp (c) và củng cố bằng ví dụ 6 (HĐ5 SGK trang 74)
Gv rút ra nhận xét.
Hs thực hiện ví dụ trong SGK trang 74.
a) O(0; 0; 0)() suy ra () đi qua O
b) = (0; B; C)
. = 0
Suy ra 
Do là vtcp của Ox nên suy ra () song song hoặc chứa Ox.
Tương tự, nếu B = 0 thì () song song hoặc chứa Oy.
Nếu C = 0 thì () song song hoặc chứa Oz.
Lắng nghe và ghi chép.
Tương tự, nếu A = C = 0 và B 0 thì mp () song song hoặc trùng với (Oxz).
Nếu B = C = 0 và A 0 thì mp () song song hoặc trùng với (Oyz).
Áp dụng phương trình của mặt phẳng theo đoạn chắn, ta có phương trình (MNP):
 ++ = 1
Hay 6x + 3y + 2z – 6 = 0
Trong không gian (Oxyz) cho ():
Ax + By + Cz + D = 0
a) Nếu D = 0 thì () đi qua gốc toạ độ O.
b) Nếu một trong ba hệ số A, B, C bằng 0, chẳng hạn A = 0 thì () song song hoặc chứa Ox.
Ví dụ 5: (HĐ4 SGK)
c, Nếu hai trong ba hệ số A, B, C bằng ), ví dụ A = B = 0 và C 0 thì () song song hoặc trùng với (Oxy).
Ví dụ 6: (HĐ5 SGK): 
Nhận xét: (SGK)
Ví dụ 7: vd SGK trang 74.
HĐ2: Điều kiện để hai mặt phẳng song song:
II. Điều kiện để hai mặt phẳng song song, vuông góc:
Gv cho hs thực hiện HĐ6 SGK.
Cho hai mặt phẳng () và () có phương trình;
(): x – 2y + 3z + 1 = 0
(): 2x – 4y + 6z + = 0
Có nhận xét gì về vectơ pháp tuyến của chúng?
Từ đó gv dưa ra diều kiện để hai mặt phẳng song song.
Gv gợi ý để đưa ra điều kiện hai mặt phẳng cắt nhau.
Gv yêu cầu hs thực hiện ví dụ 7.
Gv gợi ý:
XĐ vtpt của mặt phẳng ()?
Viết phương trình mặt phẳng ()?
Hs thực hiện HĐ6 theo yêu cầu của gv.
= (1; -2; 3 )
= (2; -4; 6)
Suy ra = 2
Hs tiếp thu và ghi chép.
Hs lắng nghe.
Hs thực hiện theo yêu cầu của gv.
Vì () song song () với nên () có vtpt 
 = (2; -3; 1)
Mặt phẳng () đi qua M(1; -2; 3),vậy () có phương trình:
2(x - 1) – (y + 2) + 1(z - 3) = 0
Hay 2x – 3y +z -11 = 0.
1. Điều kiện để hai mặt phẳng song song:
Trong (Oxyz) cho2 mp ()và () :
 (): 
Ax + By+Cz+D=0
(): Ax+By+Cz+D=0
Khi đó ()và () có 2 vtpt lần lượt là:
 = (A; B; C)
= (A; B; C)
Nếu = k
DkDthì ()song song ()
D= kD thì () trùng ()
Chú ý: (SGK trang 76)
Ví dụ 7: Viết phương trình mặt phẳng ()đi qua M(1; -2; 3) và song song với mặt phẳng (): 2x – 3y + z + 5 = 0
4.Củng cố: Nêu các vị trí tương đối của 2 MP.
5.BTVN: Trang 80,81
Ngày soạn: 24/2/2010
Tiết 30. PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG
I.Mục tiêu
 1. Kiến thức: - Nắm vững công thức tính khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng.
2.Kỹ năng: -Rèn luyện kỹ năng lập PTMP, tính khóng cách từ một điểm đến một mặt phẳng.
 	 3. Tư duy thái độ: - Tích cực tham gia vào bài học, có tinh thần hợp tác.
 II. Chuẩn bị của thầy và trò.
 GV: - Tình huống dạy học ,tổ chức tiết học.
 HS: - Kiến thức đã học về vectơ trong mặt phẳng.
III. Tiến trình bài dạy
1. Ổn định lớp:
2. kiểm tra bài cũ:(
Kiểm tra bài cũ:(5’)
YC 1: Nêu các trường hợp riêng của mp, nêu đk để 2 mp song song.
YC 2: Viết phương trình mặt phẳng () đi qua M(3; -1; 2) và song song với 
mp (): 2x + 5y - z = 0.
Bài mới:
HĐ 1: Khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng:
Tiếp cận định lý:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Ghi bảng
GV nêu định lý.
GV hướng dẫn HS CM định lý.
HS lắng nghe và ghi chép.
IV. Khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng:
Định lý: SGK trang 78.
d(M,()) = 
 CM: sgk/ 78
HĐ 2: Củng cố định lý:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Ghi bảng
Nêu ví dụ và cho HS làm trong giấy nháp, gọi HS lên bảng trình bày, gọi HS khác nhận xét.
Làm thế nào để tính khoảng cách giữa hai mp song song () và () ?
Gọi HS chọn 1 điểm M nào đó thuộc 1 trong 2 mp.
Cho HS thảo luận tìm đáp án sau đó lên bảng trình bày, GV nhận xét kết quả.
Thực hiện trong giấy nháp, theo dõi bài làm của bạn và cho nhận xét.
khoảng cách giữa hai mp song song() và () là khoảng cách từ 1 điểm bất kỳ của mp này đến mp kia.
Chọn M(4;0;-1) ().
Khi đó ta có: 
d((),()) =d(M,()) = .
Thảo luận theo nhóm và lên bảng trình bày, nhóm khác nhận xét bài giải.
Ví dụ 1: Tính khoảng cách từ gốc toạ độ và từ điểm M(1;-2;13) đến 
mp():2x - 2y - z + 3 = 0.
Giải: AD công thức tính khoảng cách trên, ta có:
d(M,()) = 
Ví dụ 2: Tính khoảng cách giữa hai mp song song() và () biết:
(): x + 2y - 3z + 1= 0
(): x + 2y - 3z - 7 = 0.
Giải:
Lấy M(4;0;-1) (). Khi đó:
d((),()) =d(M,()) 
 = = 
4. Củng cố :Cho HS nhắc lại sơ lược các kiến thức đã học:
- Công thức tích có hướng của 2 vectơ.
- PTTQ của mặt phẳng: định nghĩa và các trường hợp riêng.
- Điều kiện để hai mp song song và vuông góc.
- Công thức tính khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng.
5. Bài tập về nhà - BT 9,10/81.