SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 1 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ĐIỂM ĐẶC BIỆT TRONG GIẢI BÀI TOÁN TÍNH KHOẢNG CÁCH Tác giả: ths. Trần Duy Điệp Trường THPT Trần Phú_ Đức Thọ -Hà Tĩnh NĂM HỌC 2014-2015 I. ĐẶT VẤN ĐỀ Bài toán tính khoảng cách là một bài toán rất quan trọng trong chương trình toán học phổ thông, đặc biệt là mấy năm gần đây thường xuyên xuất hiện trong các đề thi đại học và cao đẳng. Đây là một bài toán tương đối khó đối với tất cả các học sinh, vì nó sử dụng kiển thức tổng hợp của bài toán giải tam giác và các tính chất của hình học không gian. Để giải bài toán này chúng ta thường sử dụng các phương pháp như: Phương pháp tính trực tiếp, phương pháp sử dụng công thức thể tích, phương pháp tọa độ,... tuy nhiên mỗi người sử dụng các phương pháp đó dưới mỗi góc độ và cách nhìn khác nhau. Trong các phương pháp nêu trên thì phương pháp tính trực tiếp là phương pháp cơ bản, sử dụng được cho cả học sinh lớp 11 và học sinh ôn thi đại học, cao đẳng. Và để tính trực tiếp khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng chúng ta thường phải xác định được hình chiếu của điểm đó lên mặt phẳng rồi tính đoạn thẳng nối từ điểm đó đến hình chiếu của nó. Tuy nhiên việc xác định và tính này không phải lúc nào cũng đơn giản, nên khi gặp bài toán khó học sinh rất khó định hướng cho việc tìm lời giải. Để giải quyết cho những vấn khó khăn đề trên, dựa trên kinh nghiệm dạy học và ôn thi nhiều năm của minh, tác giả đã đưa ra một cách định hướng tương đối hiệu quả và dễ hiễu, dễ sử dụng cho học sinh đó là. “PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ĐIỂM ĐẶC BIỆT TRONG GIẢI BÀI TOÁN TÍNH KHOẢNG CÁCH” SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 2 và đây cũng là nội dung của đề tài. Nội dung của bài viết này là giúp học sinh phát hiện, xác định điểm nào là điểm đặc biệt của bài toán và kỉ năng quy khoảng cách cần tìm về tính khoảng cách đối với điểm đặc biệt. II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ A. CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP Để đơn giản cho việc hiểu và vận dụng phương pháp, trước tiên bài viết xin đưa ra khái niệm điểm đặc biệt đồng thời nêu ra một số điểm đặc biệt thường gặp và đưa vào một số tính chất cơ bản nhằm sử dụng để quy khoảng cách cần tìm về tính khoảng cách đối với điểm đặc biệt. 1. Điểm đặc biệt trong phương pháp a. Khái niệm điểm đặc biệt: Điểm đặc biệt của mặt phẳng (P) (gọi tắt là điểm đặc biệt) là điểm mà dễ dàng tính được khoảng cách từ nó đến mặt phẳng (P) bằng cách xác định hình chiếu vuông góc của nó lên mặt phẳng (P) để tính. b. Một số điểm đặc biệt thường gặp: - Điểm nằm trên mặt phẳng vuông góc. Nếu (Q) và (P) vuông góc với nhau thì mọi điểm A thuộc (Q) mà không nằm trên (P) đều là điểm đặc biệt của (P). Cách xác định khoảng cách từ điểm A đến mặt (P): Gọi H là hình chiếu của A lên giao tuyến của (Q) và (P) ta có AHQAd ))(,( . - Điểm hình chiếu (hình chiếu của một điểm thuộc mặt phẳng (P) lên một mặt phẳng nào đó không song song với (P)). Nếu (P) cắt (Q) và H là hình chiếu của M ( )(PM ) lên (Q) thì H là điểm đặc biệt của (P). P Q A H Q P M H I K SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 3 Cách xác định khoảng cách từ H đến (P): Gọi I là hình chiếu củ H lên giao tuyến của (P) và (Q) và K là hình chiếu của H lên MI. Ta có HKPHdPHK ))(,()( (lưu ý: đây là điểm thường gặp trong các bài toán và đề thi) *Trường hợp thường gặp trong các bài toán cụ thể. Cho hình chóp S.ABC. Gọi H là hình chiếu của S lên mặt phẳng (ABC). Khi đó H là điểm đặc biệt của măt phẳng (SBC). Cách xác định khoảng cách từ H đến măt phẳng (SBC): Gọi I là hình chiếu củ H lên BC và K là hình chiếu của H lên SI. Ta có HKSBCHdSBCHK ))(,()( 2. Một số tính chất cần lưu ý Tính chất 1. Nếu A, B, O thẳng hàng, O thuộc mặt phẳng (Q) và kBOAO thì ta có ))(,(.))(,( QBdkQAd . Q A O A' B' B Q O A B A' B' Tính chất 2. Nếu AB//(Q) thì ))(,())(,( QBdQAd Tính chất 3. Nếu )//(' )( P P thì ))(,()',( PMdd với M là một điểm tùy ý thuộc ' . A C B S H I K Q A B A' B' P M SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 4 Tính chất 4. Nếu )//()'( )'(' )( PP P P thì ))(,()',( PMdd với M là một điểm tùy ý thuộc )'(P . B. VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP 1. Tính khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng Để tính khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (P). Chúng ta thực hiện các bước suy luận như sau: - Tìm điểm đặc biệt của mặt phẳng (P). - Tìm cách quy việc tính khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (P) về tính khoảng cách từ điểm đặc biệt đến mặt phẳng (P). (nhờ tính chất 1, 2). Ví dụ 1: Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a, cạnh bên SA vuông góc với mặt đáy và cạnh bên SB tạo với đáy một góc bằng 600. Tính khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SBC) theo a. Phân tích: Trong trường hợp này điểm A chính là điểm đặc biệt của mặt phẳng (SBC). Nên ta thực hiện việc xác định hình chiếu của điểm A lên mặt phẳng (SBC) như trình bày trong phần A và tính. Cụ thể ta có lời giải sau: Lời giải Gọi I là trung điểm BC, K là hình chiếu của A lên SI, ta có SIBC , SABC nên )(SAIBC , AKBC , do đó )(SBCAK suy ra AKSBCAd ))(,( . Mặt khác do SA vuông góc với đáy nên 060SAB 0. tan 60 3SA AB a và 3 2 a AI Suy ra ))(,( SBCAd 5 15. 22 a AISA AISA AK . I S A C B K P' P M SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 5 Ví dụ 2: ( Đề thi đại học 2014, khối A). Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, 2 3a SD , hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng (ABCD) là trung điểm cạnh AB. Tính theo a khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SBD). Phân tích: Trường hợp này điểm A không là điểm đặc biệt của mặt phẳng (SBD) nên sẽ gặp khó khăn cho việc tìm hình chiếu của điểm A lên (SBD). Nếu gọi H hình chiếu của S lên (ABCD), thì điểm H mới chính là điểm đặc biệt của mặt phẳng (SBD). Nên ta cố gắng tìm cách quy việc tính khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SBD) về tính khoảng cách từ điểm đặc biệt H đến mặt phẳng (SBD) (nhờ tính chất 1, 2). Cụ thể ta có lời giải sau: Lời giải: Gọi H là trung điểm của AB, khi đó điểm H là hình chiếu của S lên (ABCD). Do H là trung điểm AB nên )).(,(2))(,( SBDHdSBDAd Gọi I là hình chiếu của điểm H lên BD, K là hình chiếu của H lên SI, ta có SIBD , SHBD nên HKBDSHIBD )( , do đó )(SBDHK . suy ra HKSBDHd ))(,( . Mặt khác, do 22 HDSDSHHDSH aADHASD 222 và 2 .sin 4 a HI HB HBD . Suy ra 3 . 22 a HISH HISH HK . Vậy . 3 2 2))(,(2))(,( a HKSBDHdSBDAd Các ví dụ 3, 4, 5 tiếp theo sẽ làm tăng dần tính phức tạp của việc quy khoảng cách của điểm cần tìm về điểm đặc biệt, nhằm rèn luyện kỉ năng nay. Ví dụ 3: ( Đề thi đại học 2011, khối D). H B C DA S I K SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 6 Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B, BA=3a, BC=4a; mặt phẳng (SBC) vuông góc với mặt phẳng (ABC). Biết SB= 32a và 030SBC . Tính theo a khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng (SAC). Phân tích: Trường hợp này điểm B cũng không là điểm đặc biệt của mặt phẳng (SAC), nên đầu tiên ta cần làm là tìm một điểm đặc biệt của mặt phẳng (SAC).(việc tìm hình chiếu của một điểm nào đó thuộc mặt phăng (SAC) lên một mặt phẳng khác ta thường chọn hình chiếu của S lên mặt phẳng đáy). Giả sử điểm H hình chiếu của S lên đáy thì H là một điểm đặc biệt của mặt phẳng (SAC). Nên bước tiếp theo là ta cố gắng tìm cách quy việc tính khoảng cách từ B về tính khoảng cách từ điểm đặc biệt H (nhờ tính chất 1, 2). Cụ thể ta có lời giải sau: Lời giải: Gọi H là hình chiếu của S lên BC, do )()()( ABCSHABCSBC . Ta có aBSBH 330cos. 0 và HC=a HCBC 4 nên )).(,(4))(,( SACHdSACBd Gọi I là hình chiếu của H lên AC, K là hình chiếu của điểm H lên SI, khi đó SIBD , SHBD nên )(SHIBD , HKBD do đó )(SACHK suy ra HKSACHd ))(,( . Mặt khác sử dụng tính chất đồng dạng của hai tam giác HIC và ABC ta có 5 3).(. 22 a BCAB BHBCAB AC HCAB HI AC HC AB HI , 330sin. 0 aSBHS Suy ra 14 73. 22 a HISH HISH HK . Vậy . 7 76 4))(,(4))(,( a HKSACHdSACBd Ví dụ 4: Cho lăng trụ ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác vuông tại A, AB = a, BC=2a. Hình chiếu vuông góc của A’ lên mặt phẳng (ABC) là trọng tâm của tam giác ABC, góc giữa đường thẳng C’C và mặt đáy bẳng 600. Tính theo a khoảng cách từ điểm B’ đến mặt phẳng (AA’C’C). Lời giải: Gọi H là trọng tâm của tam giác ABC khi đó )(' ABCHA . Ta có B C A S H I K M H B C A C' B' A' I K SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 7 ))''(,())''(,'( CCAABdCCAABd = )).''(,(3 CCAAHd Gọi I là hình chiếu của H lên AC, K là hình chiếu của H lên A’I, khi đó HIAC , HAAC ' nên )'( HIAAC , HKAC , do đó )''( CCAAHK , suy ra HKCCAAHd ))''(,( . Mặt khác HI//AB 33 1 a ABHI . Gọi M là trung điểm BC, ta có 3 2 2 1 . 3 2 3 2 a BCAMHA Do CC’//AA’ và )(' ABCHA 0' 60A AH 3 32 60tan.' 0 a AHHA . Suy ra 39 392. 22 a HISH HISH HK . Vậy, . 13 392 3))''(,'( a HKCCAABd Nhận xét: Ở ví dụ này chúng ta đã thực hiện liên tiếp các bước quy từ việc tính khoảng cách từ điểm B’ về điểm B, rồi tiếp là về điểm đặc biệt H. Ví dụ 5: ( Đề thi đại học 2007, khối D). Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thang, 090ABC BAD , aBCBA , aAD 2 . Cạnh bên SA vuông góc với mặt đáy và 2aSA . Gọi H là hình chiếu vuông góc của A lên SB. Tính theo a khoảng cách từ H đến mặt phẳng (SCD). Lời giải: Ta có . 3 2. 22 2 2 ABSA SA SB SBSH SB SH )(, 3 2 )(, 3 2 SCDBdSCDHdSBSH Gọi E là giao của hai đường thẳng AB và CD, ta có B là trung điểm AE, suy ra )(, 2 1 )(, SCDAdSCDBd . )(, 3 1 )(, SCDAdSCDHd Gọi M là trung điểm AD. Ta có MA=MD=MC CDAC . Gọi K là hình chiếu của A lên SC, E M A B C D S H K SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 8 ta có ACCD , SACD )(SACCD AKCD do đó )((SCDAK , suy ra AKSBCAd ))(,( . Mặt khác do 222 aBCABAC aACSASCAK 22 2 1 2 1 . Vậy . 33 ))(,( aHK SCDBd Nhận xét: Ở ví dụ này chúng ta cũng đã thực hiện liên tiếp các bước quy từ việc tính khoảng cách từ điểm H về điểm B, rồi tiếp đến là về điểm đặc biệt A, nhưng ở mức độ khó hơn. Ví dụ 6: Cho lăng trụ ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác vuông cân tại A, BC=2a cạnh bên AA’= a2 , biết A’ cách đều các đỉnh A, B , C. Gọi M, N lần lượt là trung điểm AA’ và AC. Tính theo a khoảng cách từ C’ đến mặt phẳng (MNB). Phân tích: Nếu gọi H là trung điểm BC khi đó H là hình chiếu của A’ lên mặt phẳng (ABC). Tuy nhiên đây chưa phải là điểm đặc biệt của mặt phẳng (MNB) vì )(' MNBA . Hình chiếu của M lên mặt phẳng (ABC) mới là điểm đặc biệt của mặt phẳng (MNB). Ở đây đề cập đến điểm M vì cách xác định hình chiếu của M lên mặt phẳng (ABC) có thể dựa vào điểm A’ đã biết hình chiếu. Lời giải: Gọi H là trung điểm của BC, ta có HA=HB=HC )(' ABCHA . Từ M kẻ ME AH)(E song song với A’H (ABC)ME Gọi F là giao của AC’ và MN ta có C’F=3AF ))(,(3))(,'( MNBAdMNBCd . Gọi G là trọng tâm tam giác ABC, ta có AGAGAGAHAGAEAGEG 4 1 4 3 2 1 EGAG 4 ))(,(4))(,( MNBEdMNBAd ))(,(12))(,'( MNBEdMNBCd . Gọi I là hình chiếu của E lên BN, K là hình chiếu của E lên MI, khi đó EIBN , MEBN EKBNMEIBN )( , do đó )(MNBEK F G N E M H A C B B' A' C' I K SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 9 suy ra EKMNBEd ))(,( . Mặt khác sử dụng tính chất đồng dạng của hai tam giác EIG và BHG ta có 102 4 1 . . 22 a HGBH AGBH BG EGBH EI BG EG BH EI , . 2 ' 2 1 ' 2 1 22 aAHAAHAME Suy ra 22 11. 22 a EIME EIME EK . Vậy . 11 116 12))(,'( a EKMNBCd Ví dụ 7 tiếp theo sẽ minh họa cho điểm đặc biệt nằm trên mặt phẳng vuông góc. Ví dụ 7: ( Đề thi đại học 2011, khối B). Cho hình lăng trụ ABCD.A’B’C’D’ có đáy ABCD là hình chử nhật, AB = a, AD = a 3. Hình chiếu vuông góc của điểm A’ lên mặt phẳng (ABCD) trùng với giao điểm của AC và BD. Tính theo a khoảng cách từ điểm B’ đến mặt phẳng (A’BD). Phân tích: Do mặt phẳng )'( BDAABCD nên mọi điểm nằm trong mặt phẳng đáy đều là điểm đặc biệt của mặt phẳng (A’BD). Nên ta sẽ cố gắng quy việc tính khoảng cách từ điểm B’ đến mặt phẳng (A’BD) về một điểm nào đó trong mặt phẳng (ABCD) . Lời giải: Do )'//(''//' BDACBDACB . ))'(,())'(,'( BDACdBDABd Gọi O là giao điểm của AC và BD )(' ABCDOA . Gọi E là hình chiếu vuông góc của C lên BD )'( BDACE , suy ra 2 3. ))'(,( 22 a CBCD CBCD CEBDACd . Vậy 2 3 ))(,'( a CEABDBd . 2. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau Để tính khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau và ' . Chúng ta sẽ thực hiện các bước suy luận như sau: O A D C A' D' C' B B' E SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 10 - Tìm cách quy việc tính khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau về việc tính khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng (nhờ tính chất 3, 4). - Bước tiếp theo là tiếp tục công việc của bài toán tính khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng như phần 1 trình bày trên. Ví dụ 8. Cho lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác vuông tại A, AB=a, AC=2a cạnh bên AA’=a. Tính theo a khoảng cách giữa hai đường thẳng A’B và B’C’. Phân tích: Đây là bài toán khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau và hai đường thẳng này cũng không vuông góc với nhau nên ta cần quy về bài toán tính khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng nhờ tính chất 3 hoặc 4. Dễ nhận thấy mp(A’BC)//C’B’ Do đó ))'(,''()',''( BCABCdBABCd . Mặt khác A là điểm đặc biệt của mp(A’BC) nên ta cần chọn một điểm trên C’B’ sao cho có thể quy việc tính khoảng cách từ điểm đó đến mp(A’BC) về tính khoảng cách từ điểm A đến mp(A’BC) một cách dễ dàng. Cụ thể ta có lời giải sau: Lời giải: Do B’C’//BC )'//( BCABC )'(,''','' BCACBdBACBd )'(,)'(,' BCAAdBCABd Gọi I là hình chiếu của A lên BC, K là hình chiếu của A lên A’I, khi đó AIBC , AABC ' )'( AIABC , AKBC do đó )'( BCAAK suy ra AKBCAAd ))'(,( . Mặt khác, ta có 5 2. 22 a ACAB ACAB AI Suy ra 3 2 ' '. 22 a AAAI AAAI AK . Vậy 3 2 )',''( a AKBACBd . Ví dụ 9. (Đề thi đại học 2012, khối A). Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh a. Hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng (ABC) là điểm H thuộc cạnh AB sao cho HA=2HB. Góc C B A C' B' A' I K SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 11 giữa đường thẳng SC và mặt phẳng (ABC) bằng 600. Tính theo a khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC. Phân tích: Trường hợp này ta cũng chọn một mặt phẳng (P) chứa SA và song song với BC để quy bài toán về tính khoảng cách từ mộ điểm đường thẳng BC đến (P) vì mặt phẳng (P) nay sẽ có điểm đặc biệt H. Theo giả thiết HA=2HB nên ta có thể chọn B thuộc đường thẳng BC để đễ dàng quy về điểm H. Từ đó ta có lời giải sau: Lời giải: Gọi là đường thẳng qua A và song song với BC, ta có BC//(AS, ) ),(,),(,, ASBdASBCdASBCd Theo giả thiết HA=2HB HABA 2 3 ,, 2 3 ,, ASHdASBd Gọi I là hình chiếu của H lên , K là hình chiếu của H lên SI, khi đó HI , SH nên HKSHI )( , do đó ),( SAHK suy ra HKSAHd )),(,( . Mặt khác, 3 7 60cos..2 022 a AHACAHACHC do 0( ) 60SH ABC SCH 3 21 60tan. 0 a HCSH 0 3.sin( ) .sin 60 3 a HI HA HAI HA . Suy ra 12 42 ' . 22 a HSHI HSHI HK . Vậy 8 42 2 3 ),( a AKSABCd . Ví dụ 10: Cho hình chóp tứ giác S.ABCD, có đáy ABCD là hình chử nhật, AB=2a, BC=a. Các cạnh bên của hình chóp bằng 2a . Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh SB, CD và AD. Tính theo a khoảng cách giữa hai đường thẳng MN và SP. Lời giải: Gọi H là giao của AC và BD, do SA SB SC SD nên H là hình chiếu của S lên (ABCD). C B S A H I K I P E N M H A D CB S K SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 12 Gọi E là trung điểm của AB, Ta có // , // ( ) //( )NE AD EM AS MNE SAD , ( ),( ) ,( )d MN AP d MNE SAD d H SAD Gọi I là trung điểm cảu DA, K là hình chiếu của H lên SI, khi đó HIAD , SHAD HKADSHIAD )( , do đó )(SADHK suy ra HKSADHd ))(,( . Mặt khác, 2 3 44 22 2 2 222 aBDABSA AC SAAHSASH , a AB HI 2 . Suy ra 7 21 ' . 22 a HSHI HSHI HK . Vậy 7 21 ),( a HKAPMNd . Nhận xét: Ví dụ này giúp cho học sinh rèn luyện kỉ năng sử dụng tính chất 4 để quy bài toán tính khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau về bài toán tính khoảng từ một điểm đến một mặt phẳng. Ví dụ 11: Cho hình chóp tứ giác S.ABCD, có đáy ABCD là hình chử nhật, AB=a, AD = 2a . Gọi M, N là trung điểm AB, SD. Hình chiếu của S lên mặt phẳng (ABCD) trùng với giao điểm của DM và AC, Biết góc giữa đường thẳng SA với đáy bằng 600. Tính theo a khoảng cách giữa hai đường thẳng SC và AN. Lời giải: Gọi E là trung điểm của SC, ta có //NE AM AN ME (vì cùng song song và bằng CD 2 1 ), do đó AMEN là hình bình hành suy ra // //( )AN ME AN SMC , , ,d AN SC d AN SMC d A SMC Gọi H là giao điểm của AC và DM, ta có 3 2 AC HC 3 , , 2 d A SMC d H SMC Gọi I là hình chiếu của H lên MC và K là hình chiếu của H lên SI, E H M N A D CB S I K khi đó HIMC , SHMC nên HKMCSHIMC )( , do đó )(SMCHK suy ra HKSMCHd ))(,( . SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 13 Mặt khác, aACAHSH 00 30tan. 3 1 30tan. ; 9 222 . 3 1 ),( 3 1 a MC S MCDdHI DMC Suy ra 89 1782 ' . 22 a HSHI HSHI HK . Vậy 89 1783 2 3 ),( a HKSCANd . Nhận xét: Ở trong lời giải này ta cố tình chọn mặt phẳng (SMC) vì mặt phẳng (SMC) chứa điểm S đã biết hình chiếu và sẽ lấy điểm hình chiếu này làm điểm đặc biệt. Bài tập đề xuất: 1) Cho hình chóp S.ABC, có đáy là tam giác vuông tại A, 030ABC , SBC là tam giác đều cạnh a và mặt phẳng SBC vuông góc với đáy. Tính theo a khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng (SAB). 2) Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a, mặt bên (SAB) là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Tính theo a khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (SCD). 3) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a, 060ABC . Cạnh bên SA vuông góc với đáy, cạnh bên SC tạo với mặt đáy một góc bằng 060 . Gọi G là trọng tâm tam giác SAB. Tính theo a khoảng cách từ điểm G đến mặt phẳng (SCD). 4) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a, 060ABC . Cạnh bên SA vuông góc với đáy và góc tạo bởi đường thẳng SC với mặt đáy một góc 060 . Gọi I là trung điểm BC, H là hình chiếu vuông góc của A lên SI. Tính theo a khoảng cách từ H đến mặt phẳng (SCD) . 5) Cho hình chóp S.ABC, có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B, AB=AC=2a; hai mặt phẳng (SAB) và (SAC) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABC). Gọi M là trung điểm AB, mặt phẳng qua SM song song với BC cắt AC tại N. Biết góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABC) bằng 600. Tính theo a khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và SN. 6) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chử nhật với AB=2a. Mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Biết đường thẳng AC vuông góc với đường thẳng SD. Tính theo a khoảng cách giữa hai đường thẳng BD và SC. SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 14 III. KẾT LUẬN Bài viết đã đưa ra khái niệm điểm đặc biệt nhằm khắc sâu định hướng cho phương pháp đồng thời đưa vào một số tính chất cơ bản nhằm sử dụng để rèn luyện kỉ năng quy khoảng cách cần tìm về tính khoảng của điểm đặc biêt. Đồng thời đưa ra được một hệ thống ví dụ với sự sắp xếp thứ tự từ các kỉ năng đơn giản đến phức tạp và tương đối đầy đủ cùng với sự phân tích, nhận xét của từng trường hợp giúp cho học sinh dễ hiễu và dễ vận dụng. Đề tài đã được tác giả áp dụng dạy cho nhiều đối tượng học sinh trong quá trình dạy bồi dưỡng cho khối 11, ôn thi đại học, cao đẳng và thấy kết quả rất khả quan, học sinh rất hứng thú, tiếp thu nhanh và vận dung có hiệu quả. Đồng thời với cách định hướng của phương pháp giúp cho bản thân tôi dễ giàng hơn khi tiếp xúc cũng như định hướng cho học sinh giải các bài toán về khoảng cách. Bài viết cúng đã được sự đồng tình và ủng hộ rất cao của các giáo viên trong tổ chuyên môn khi triển khai trình bày ở tổ. Do phương pháp này sử dụng các kỉ năng và kiến thức cơ bản và đã được học từ trước nên có thể áp dụng cho cả học sinh lớp 11 và ôn thi THPT Quốc gia cũng như tất cả các đối tương học sinh từ trung bình đến học sinh giỏi. Đồng thời dự trên định hướng của phương pháp mà giáo viên có thể sáng tạo ra các bài toán khoảng cách từ dễ đến khó tùy vào mức độ phức tạp của các bước quy khoảng cách cần tìm về tính khoảng cách điểm đặc biệt. SKKN_khoảng cách Ths. Trần Duy Điệp Năm học 2014-2015 15 Mặc dù đã cố gắng, nhưng chắc chắn bài viết này sẽ không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tác giả rất mong nhận được sự quan tâm, góp ý, bổ sung từ các thầy cô và bạn bè đồng nghiệp, để đề tài được hoàn thiện hơn, nhằm nâng cao năng lực dạy toán cho học sinh. Xin chân thành cảm ơn! IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ sách giáo khoa và bài tập. Hình học 11 (Ban cơ bản 2007. Nhà xuất bản Giáo dục. [2] Bộ sách giáo khoa và bài tập. Hình học 11 (Ban nâng cao) 2007. Nhà xuất bản Giáo dục. [3] Các đề tuyển sinh Đại học, Cao đẳng từ năm 2005 đến 2014.
Tài liệu đính kèm: