THCS
THCS
Chào mừng bạn đến với bài học lý thuyết quan trọng nhất trong chương trình Hình học không gian lớp 11 - Lý thuyết Điểm, Đường thẳng và Mặt phẳng trong Không gian. Bài học này, dựa trên sách SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo, sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức cơ bản và cần thiết để giải quyết các bài toán hình học phức tạp.
Tại montoan.com.vn, chúng tôi cam kết mang đến cho bạn những bài giảng dễ hiểu, bài tập đa dạng và phương pháp học tập hiệu quả nhất.
1. Mặt phẳng
1. Mặt phẳng
Hình ảnh mặt phẳng trong thực tiễn
- Biểu diễn một mặt phẳng: Người ta thường biểu diễn mặt phẳng bằng một hình bình hành.
- Để kí hiệu mặt phẳng ta dùng chữ cái in hoa đặt trong dấu ngoặc ( ). Mặt phẳng (P) còn được viết là mp(P) hay (P).
* Điểm thuộc mặt phẳng
- Điểm A thuộc mặt phẳng (P) thì ta nói A nằm trên (P) hay (P) chứa A, ta kí hiệu \(A \in (P)\)
- Điểm B không thuộc mặt phẳng (P) thì ta nói B nằm ngoài (P) hay (P) không chứa B, ta kí hiệu \(B \notin (P)\).
* Biểu diễn các hình lên một mặt phẳng
- Hình biểu diễn của đường thẳng là đường thẳng, của đoạn thẳng là đoạn thẳng.
- Hình biểu diễn của hai đường thẳng song song là 2 đường thẳng song song, của 2 đường thẳng cắt nhau là 2 đường thẳng cắt nhau.
- Hình biểu diễn giữ nguyên quan hệ liên thuộc giữa điểm và đường thẳng.
- Dùng nét liền để biểu diễn cho đường nhìn thấy và nét đứt đoạn để biểu diễn cho đường bị che khuất.
2. Các tính chất thừa nhận của hình học không gian
- Có một và chỉ một đường thẳng đi qua hai điểm phân biệt cho trước.
- Có một và chỉ một mặt phẳng đi qua 3 điểm không thẳng hàng.
- Nếu một đường thẳng đi qua hai điểm phân biệt của một mặt phẳng thì mọi điểm của đường thẳng đều nằm trong mặt phẳng đó.
- Tồn tại 4 điểm không cùng thuộc một mặt phẳng.
- Nếu mọi điểm của đường thẳng d đều thuộc mặt phẳng (P) thì ta nói d nằm trong (P) hoặc (P) chứa d. Kí hiệu \(d \subset (P)\) hoặc \((P) \supset d\).
- Nếu hai mặt phẳng phân biệt có điểm chung thì các điểm chung của hai mặt phẳng là một đường thẳng đi qua điểm chung đó. Đường thẳng đó được gọi là giao tuyến, kí hiệu \(d = (\alpha ) \cap (\beta )\).
- Trên mỗi mặt phẳng, tất cả các kết quả đã biết trong hình học phẳng đều đúng.
3. Cách xác định mặt phẳng
- Một mặt phẳng hoàn toàn được xác định khi biết nó chứa 3 điểm không thẳng hàng.
- Một mặt phẳng được hoàn toàn xác định khi biết nó đi qua một đường thẳng và một điểm không thuộc đường thẳng đó.
- Một mặt phẳng được hoàn toàn xác định nếu biết nó chứa hai đường thẳng cắt nhau.
4. Hình chóp và hình tứ diện
- Cho đa giác lồi \({A_1}{A_2}...{A_n}\) nằm trong mặt phẳng \((\alpha )\) và một điểm S không thuộc \((\alpha )\). Nối S với các đỉnh \({A_1},{A_2},...,{A_n}\)để được n tam giác \(S{A_1}{A_2},S{A_2}{A_3},...,S{A_n}{A_1}\). Hình tạo bởi n tam giác \(S{A_1}{A_2},S{A_2}{A_3},...,S{A_n}{A_1}\)và đa giác \({A_1}{A_2}...{A_n}\)được gọi là hình chóp và kí hiệu là \(S.{A_1}{A_2}...{A_n}\).
- Trong hình chóp \(S.{A_1}{A_2}...{A_n}\):
+ Điểm S được gọi là đỉnh.
+ Đa giác\({A_1}{A_2}...{A_n}\) được gọi là mặt đáy.
+ Các tam giác \(S{A_1}{A_2},S{A_2}{A_3},...,S{A_n}{A_1}\)được gọi là các mặt bên
+ Các cạnh \(S{A_1},S{A_2},...,S{A_n}\)được gọi là cạnh bên; các cạnh\({A_1}{A_2},{A_2}{A_3}...,{A_n}{A_1}\) được gọi là các cạnh đáy.
* Nếu đáy của hình chóp là một tam giác, tứ giác, ngũ giác,…thì hình chóp tương ứng gọi là hình chóp tam giác, hình chóp tứ giác, hình chóp ngũ giác,…
Cho 4 điểm A, B, C, D không đồng phẳng. Hình gồm 4 tam giác ABC, ABD, ACD và BCD được gọi là hình tứ diện (hay tứ diện), kí hiệu là ABCD.
Trong đó, các điểm A, B, C, D được gọi các đỉnh của tứ diện, các đoạn thẳng AB, BC, CD, DA, BD,AC được gọi là cạnh của tứ diện; các tam giác ABC, ABD, ACD và BCD gọi là mặt của tứ diện.
Hai cạnh không có đỉnh chung được gọi là hai cạnh đối diện, đỉnh không nằm trên một mặt gọi là đỉnh đối diện với mặt đó.
Chương trình Hình học không gian lớp 11 bắt đầu với việc xây dựng nền tảng vững chắc về các khái niệm cơ bản: điểm, đường thẳng và mặt phẳng. Đây là những yếu tố cơ bản để hiểu và giải quyết các bài toán phức tạp hơn về hình học không gian.
Một điểm có thể thuộc, không thuộc hoặc nằm ngoài một đường thẳng. Để xác định mối quan hệ này, ta có thể sử dụng phương pháp tọa độ hoặc phương pháp hình học.
Một điểm có thể thuộc, không thuộc hoặc nằm ngoài một mặt phẳng. Tương tự như quan hệ giữa điểm và đường thẳng, ta có thể sử dụng phương pháp tọa độ hoặc phương pháp hình học để xác định mối quan hệ này.
Có ba trường hợp xảy ra giữa một đường thẳng và một mặt phẳng:
Hai đường thẳng được gọi là song song trong không gian nếu chúng không có điểm chung và không cùng nằm trong một mặt phẳng.
Hai đường thẳng được gọi là vuông góc trong không gian nếu góc giữa chúng bằng 90 độ.
Một đường thẳng được gọi là vuông góc với một mặt phẳng nếu nó vuông góc với mọi đường thẳng nằm trong mặt phẳng đó.
Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng là góc giữa đường thẳng đó và hình chiếu của nó trên mặt phẳng.
Hai mặt phẳng được gọi là song song nếu chúng không có điểm chung.
Hai mặt phẳng được gọi là vuông góc nếu góc giữa hai mặt phẳng bằng 90 độ.
Để củng cố kiến thức, hãy thực hành giải các bài tập sau (dựa trên SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo):
Hy vọng bài học này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về Lý thuyết Điểm, Đường thẳng và Mặt phẳng trong Không gian. Hãy luyện tập thường xuyên để nắm vững kiến thức và tự tin giải quyết các bài toán hình học không gian.
