SKKN Phát hiện tính chất đặc trưng của hình học phẳng để áp dụng vào bài toán hình học giải tích trong mặt phẳng lớp 10

SKKN Phát hiện tính chất đặc trưng của hình học phẳng để áp dụng vào bài toán hình học giải tích trong mặt phẳng lớp 10

 Trong chương trình hình học lớp 10 có một phần rất quan trọng của hình học phổ thông đó là phương pháp toạ độ trong mặt phẳng. Đây là phần tiếp nối của hình học phẳng ở cấp Trung học cơ sở nhưng được nhìn dưới quan điểm đại số và giải tích. Như vậy, mỗi bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng đều mang bản chất của một bài toán hình học phẳng nào đó. Tuy nhiên, khi giải các bài toán hình học toạ độ học sinh thường không chú trọng đến bản chất hình học của bài toán ấy, một phần vì học sinh ngại hình học phẳng vì cứ nghĩ hình học phẳng là khó, một phần vì giáo viên khi dạy cũng không chú trọng khai thác hướng dẫn cho học sinh. Do đó, hiệu quả giải toán không cao mà sự phân loại dạng toán, phương pháp giải toán cũng không rõ ràng. Thực tế yêu cầu trong việc giảng dạy chỉ phải trang bị cho học sinh một hệ thống các phương pháp suy luận giải toán hình học toạ độ trong mặt phẳng. Với ý định đó, trong sáng kiến kinh nghiệm này tôi muốn nêu ra một cách định hướng tìm lời giải bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng dựa trên bản chất hình học phẳng của bài toán đó. Vì vậy, với trách nhiệm của mình, tôi thấy cần phải xây dựng thành chuyên đề từ đó rèn luyện kĩ năng nhận dạng, nâng cao năng lực giải toán cho học sinh để các em không còn e ngại hay lúng túng khi gặp các dạng toán này. Qua quá trình tích lũy tôi viết sáng kiến kinh nghiệm: “Phát hiện tính chất đặc trưng của hình học phẳng để áp dụng vào bài toán hình học giải tích trong mặt phẳng lớp 10”.

doc 22 trang thuychi01 8021
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "SKKN Phát hiện tính chất đặc trưng của hình học phẳng để áp dụng vào bài toán hình học giải tích trong mặt phẳng lớp 10", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ 
TRƯỜNG THPT YÊN ĐỊNH 3
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
PHÁT HIỆN TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG CỦA HÌNH HỌC PHẲNG ĐỂ ÁP DỤNG VÀO BÀI TOÁN HÌNH HỌCGIẢI TÍCH TRONG MẶT PHẲNG LỚP 10
 Người thực hiện: Lê Bá Tuân
 Chức vụ: Giáo viên
 SKKN thuộc môn: Toán
THANH HOÁ NĂM 2017
MỤC LỤC
1. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài 1	
 2. Mục đich nghiên cứu 1
3. Đối tượng thời gian nghiên cứu 1
4. Phương pháp nghiên cứu 1
2. NỘI DUNG 
Cơ sở lý luận 2	
Thực trạng vấn đề 17
Các giải pháp đã tổ chức thực hiện 18
Hiệu quả của đề tài 18
 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ	 
Kết luận 19
Kiến nghị 19
1. MỞ ĐẦU
1.1 Lí do chọn đề tài
 Trong chương trình hình học lớp 10 có một phần rất quan trọng của hình học phổ thông đó là phương pháp toạ độ trong mặt phẳng. Đây là phần tiếp nối của hình học phẳng ở cấp Trung học cơ sở nhưng được nhìn dưới quan điểm đại số và giải tích. Như vậy, mỗi bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng đều mang bản chất của một bài toán hình học phẳng nào đó. Tuy nhiên, khi giải các bài toán hình học toạ độ học sinh thường không chú trọng đến bản chất hình học của bài toán ấy, một phần vì học sinh ngại hình học phẳng vì cứ nghĩ hình học phẳng là khó, một phần vì giáo viên khi dạy cũng không chú trọng khai thác hướng dẫn cho học sinh. Do đó, hiệu quả giải toán không cao mà sự phân loại dạng toán, phương pháp giải toán cũng không rõ ràng. Thực tế yêu cầu trong việc giảng dạy chỉ phải trang bị cho học sinh một hệ thống các phương pháp suy luận giải toán hình học toạ độ trong mặt phẳng. Với ý định đó, trong sáng kiến kinh nghiệm này tôi muốn nêu ra một cách định hướng tìm lời giải bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng dựa trên bản chất hình học phẳng của bài toán đó. Vì vậy, với trách nhiệm của mình, tôi thấy cần phải xây dựng thành chuyên đề từ đó rèn luyện kĩ năng nhận dạng, nâng cao năng lực giải toán cho học sinh để các em không còn e ngại hay lúng túng khi gặp các dạng toán này. Qua quá trình tích lũy tôi viết sáng kiến kinh nghiệm: “Phát hiện tính chất đặc trưng của hình học phẳng để áp dụng vào bài toán hình học giải tích trong mặt phẳng lớp 10”. 
1.2. Mục đich nghiên cứu
 Nhằm hệ thống cho học sinh một số dạng toán của phương pháp tọa độ trong mặt phẳng và góp phần giúp các em giải quyết tốt các bài toán về hình học giải tích.
 Giúp học sinh nâng cao được tư duy, kĩ năng tính toán. Từ đó cung cấp cho học sinh một dạng toán nhỏ để bổ sung vào hành trang kiến thức bước vào các kì thi, đặc biệt là kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh Thanh Hoá.
Kết hợp giữa định tính và định lượng nhằm giúp các em hệ thống tố hơn kiến thức đã học và giúp các em hứng thú hơn trong học toán.
Giúp cho bản thân và đồng nghiệp có thêm tư liệu để ôn tập cho học sinh.
1.3. Đối tượng nghiên cứu 
	Tính chất đặc trưng của hình học phẳng, bài toán hình học giải tích trong mặt phẳng lớp 10.
	Một số đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh Thanh Hoá từ 2012 đến nay.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
 	 - Nghiên cứu tài liệu Toán lớp 10 và lớp 12
 	 - Đánh giá kết quả học tập, kết quả các kì thi đại học, cao đẳng và thi học sinh giỏi cấp tỉnh môn Toán của học sinh lớp 12A1, 12A2 năm học 2015-2016. Lớp 12A6, 12A7 năm học 2016-2017 trường THPT Yên Định 3.
 	- Phân tích, đánh giá, tổng hợp các dạng toán liên quan đến bài toán về phương pháp toạ độ trong mặt phẳng. Đặc biệt là các bài toán, dạng toán liên quan đến hình học giải tích trong mặt phẳng trong các kì thi tuyển sinh Đại học, cao đẳng, các kì thi học sinh giỏi tỉnh Thanh Hóa trong các năm gần đây. 
2. NỘI DUNG
2.1. Cơ sở lý luận
a. Một số kết quả hình học phẳng thường dùng
Tính chất 1. Cho tứ giác ABCD nội tiếp đường tròn tâm I, tiếp tuyến Cx tại C. Khi đó . [5]
Tính chất 2. Cho hình vuông ABCD, gọi M, N lần lượt là trung điểm của BC và CD. Khi đó . [4]
Tính chất 3. Cho tam giác ABC nội tiếp trong đường tròn tâm I. Có trực tâm H, M là trung điểm của BC. Khi đó . [5]
Tính chất 4. Cho tam giác ABC nội tiếp trong đường tròn tâm I. Gọi H, K lần lượt là chân đường cao kẻ từ B, C xuống các cạnh AC, BC. Khi đó [5] 
Tính chất 5. Cho tam giác ABC có trực tâm H . Gọi D là giao điểm thứ hai của đường thẳng AH với đường tròn ngoại tiếp và M là giao điểm của AH với BC. Khi đó M là trung điểm của HD. [5]
Tính chất 6. Cho tam giác ABC có tâm đường tròn nội tiếp J . Gọi D là giao điểm thứ hai của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC với đường thẳng AJ và I
là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. Khi đó D là tâm đường tròn ngoại
tiếp tam giác JBC và . [5]
Tính chất 7. Cho có trực tâm H; E, D lần lượt là hình chiếu vuông góc của C, B lên các cạnh AB và AC. Gọi P là trung điểm của AH, M là trung điểm của BC. Khi đó [5]
Tính chất 8. Cho tam giác ABC có trực tâm H. Gọi D, E, F lần lượt là chân đường cao kẻ từ A, B, C xuống các cạnh BC, CA, AB. Khi đó H là tâm đường tròn nội tiếp . [5]
Chú ý: 1. Cần đặc biệt chú ý quan hệ vuông góc, sự bằng nhau, quan hệ về góc của hình vuông, hình thoi và các tam giác đặc biệt.
2. Các công thức diện tích, khoảng cách, công thức tính góc, các định lý sin, cosin trong tam giác
b. Các ví dụ điển hình
Các ví dụ một bài toán hình học toạ độ có thể được giải theo một trong ba hướng chính sau: 
Hướng 1: Giải hoàn toàn theo quan điểm hình học giải tích 
Hướng 2: Giải hoàn toàn theo quan điểm hình học phẳng sau đó áp dụng vào toạ độ 
Hướng 3: Khai thác các yếu tố hình học phẳng để giải toán hình giải tích 
Mỗi hướng giải toán đều có những ưu thế riêng cho từng bài toán nhưng nói chung hướng 3 thường hiệu quả hơn cả. 
Dạng 1. Sử dụng quan hệ vuông góc trong giải toán
Bài toán cơ bản 1. Cho hình vuông ABCD, gọi M, N lần lượt là trung điểm của BC và CD. Chứng minh rằng 
Bài toán cơ bản 2 . Cho tam giác ABC nội tiếp trong đường tròn tâm I. Gọi H, K lần lượt là chân đường cao kẻ từ B, C xuống các cạnh AC, BC. Chứng minh rằng 
Chứng minh
Kẻ tiếp tuyến Ax của đường trong ngoại tiếp tam giác 
ABC tại A (1)
Do nên tứ giác BKHC nội tiếp 
suy ra (2) (cùng bù với góc )
Từ (1) và (2) mà
 (đpcm)
Bài toán cơ bản 3. Cho tam giác ABC có tâm đường tròn nội tiếp J . Gọi D là giao điểm thứ hai của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC với đường thẳng AJ và I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. Chứng minh rằng D là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác JBC và 
Chứng minh.
Ta có (góc ngoài tam giác) (1)
 mà 
 Từ (1) và (2) suy ra hay tam giác 
DJB cân tại D hay DJ=DB (3) 
mà 
(2 góc nội tiếp bằng nhau chắn 2 cung bằng nhau) (4) 
 Từ (3) và (4) suy ra DB=DJ=DC hay D là tâm đường tròn 
ngoại tiếp (đpcm)
Ta có nêm ID là đường trung trực của BC (đpcm)
Bây giờ ta xét một số ví dụ điển hình
Ví dụ 1. Trong mặt phẳng oxy cho hình vuông ABCD có đỉnh B(0;4). Gọi M và N lần lượt là trung điểm của BC và CD. Gọi là giao điểm của AM và BN. Xác định toạ độ các đỉnh của hình vuông ABCD biết đỉnh A thuộc đường thẳng (d) : x +2y +4 =0.
Hướng dẫn giải
+PT đường thẳng BN: 3x+y-4=0
+PT đường thẳng sẽ có PT : 
+ Điểm A là giao điểm của nên tọa độ điểm A là nghiệm của hệ:
+ Điểm M là giao điểm của nên tọa độ điểm M là nghiệm của hệ:
Ví dụ 2. Trong mặt phẳng Oxy cho hình chữ nhật ABCD có BC=2BA. Gọi F(1;1) là điểm trên cạnh BC sao cho . Điểm là giao điểm của BD và AF. Xác định tọa độ các đỉnh của hình chữ nhật ABCD, biết B nằm trên đường thẳng (d): x+2y-6=0.
Hướng dẫn giải.
+ Viết PT đường thẳng AF qua H và F
+ Viết PT đường thẳng BD qua H và vuông góc với AF
+ Điểm B là giao điểm của (d) với BD. Ta có 
+ Viết PT đường thẳng AB qua B và vuông góc với BF
+ Điểm A là giao điểm của AF với AB; 
Ví dụ 3. Cho hình vuông ABCD có hai điểm M, N lần lượt là trung điểm của AB, BC, biết CM cắt DN tại . Gọi H là trung điểm DI, biết đường thẳng AH cắt CD tại . Biết , tìm toạ độ các đỉnh của hình vuông 
Hướng dẫn giải
A
E
M
N
C
D
B
I
P
H
Ta chứng minh tam giác AIP vuông tại I. 
Tứ giác AMID nội tiếp đường tròn tâm E( với E là trung điểm của AH) suy ra ED = EI, mà H là trung điểm của DI , 
mà suy ra CM // AH, mặt khác AM // CP nên tứ giác AMCP là hình bình hành, do đó P là trung điểm DC tứ giác AMPD là hình chữ nhật vuông tại I 
Ta có cân tại A( do tam giác DIC vuông tại I) 
Đường thẳng AI qua I và vuông góc với PI nên có phương trình .
Do nên A(2; 4) suy ra pt(AP): 
 suy ra pt(DN): x – 2y = 0
Vậy .
Ví dụ 4.Trong mặt phẳng Oxy cho ngoại tiếp đường tròn tâm J(2;1). Biết đường cao xuất phát từ đỉnh A của tam giác có phương trình : và D(2 ;-4) là giao điểm của đường thẳng AJ với đường tròn ngoại tiếp . Tìm tọa độ các đỉnh của biết B có hoành độ âm và B thuộc đường thẳng có phương trình x+y+7=0 (d).
Hướng dẫn giải
Ta có 
Theo kết quả bài toán gốc thì D là tâm đường tròn ngoại tiếp 
tam giác JBC (C’). Do đó PT đường tròn (C’) :
Điểm nên tọa độ điểm B là 
nghiệm của hệ 
Thế (1) vào (2) ta được
Điểm B có hoành độ âm nên B(-3 ;-4)
Đường thẳng AJ qua J và D có PT : x-2=0 .Tọa độ điểm A là nghiệm của hệ 
+ Đường thẳng BC qua B và vuông góc với AH : 
+Đường thẳng và ID qua D(2 ;-4) 
+ Gọi M là trung điểm của BC 
Ví dụ 5. ( trích đề thi HSG Tỉnh Thanh Hoá năm 2014)
Trong mặt phẳng với hệ trục toạ độ Oxy, cho hình vuông ABCD với M, N lần 
lượt là trung điểm của đoạn AB và BC. Gọi H là chân đường cao kẻ từ B xuống CM. Tìm tọa độ các đỉnh của hình vuông ABCD biết và điểm D nằm trên đường thẳng.
A
M
D
C
B
N
H
H
Hướng dẫn giải
Trong tam vuông BCH ta có : HN=NC (1)
 Mặt khác: BH và DN song song với
(Vì cùng vuông góc với MC)
Từ đó: H và C đối xứng qua DN
 DH vuông góc với HN
Gọi D(m ; m-4) Sử dụng điều kiện 
Nhận xét H và C đối xứng qua DN tìm được 
Từ đó tìm được : .
Ví dụ 6. (Trích đề thi HSG Tỉnh Thanh Hoá năm 2016)
Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ cho hình thang ABCD có và A, C thuộc trục hoành. Gọi E là trung điểm của đoạn AD, đường thẳng EC đi qua điểm Tìm toạ độ các đỉnh A, C, D biết EC vuông góc với BD và điểm E có tọa độ nguyên.
Hướng dẫn giải
Qua A kẻ đường thẳng vuông góc với BE, cắt BE và BD lần lượt tại I và H; gọi J là giao điểm của BD với CE. Khi đó ta có: 
và suy ra H là trực tâm của suy ra thẳng hàng. Do đó 
Đường thẳng BE qua B(2;4) vuông góc với Ox nên có phương trình x =2.
Gọi 
Thay (2) vào (1) ta được (do b nguyên)
(Ta chứng minh được phương trình có nghiệm duy nhất trên khoảng nên không có nghiệm nguyên ).
Khi đó , đường thẳng CD có phương trình cắt Ox tạiC(-1;0).Vậy là các điểm cần tìm.
Dạng 2. Bài toán liên quan đến tính chất trung điểm của đoạn thẳng
Bài toán cơ bản. Cho tam giác ABC có trực tâm H . Gọi D là giao điểm thứ hai của đường thẳng AH với đường tròn ngoại tiếp và K là giao điểm của AH với BC. Chứng minh rằng K là trung điểm của HD
Chứng minh
Ta có (góc nội tiếp cùng chắn )
Và ( cùng phụ với góc ) 
 cân tại B nên K là trung điểm
 của HD (đpcm)
 Từ bài toán trên ta xây dựng các ví dụ sau.
Ví dụ 1. Trong mặt phẳng Oxy cho nhọn có trực tâm H(5;5), phương trình đường thẳng chứa cạnh BC là x+y-8=0. biết đường tròn ngoại tiếp đi qua 2 điểm M(7 ;3), N(4 ;2). Tìm tọa độ các đỉnh của .
Hướng dẫn giải.
Gọi H’ là giao điểm của AH và đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC theo KQ bài toán gốc thì H’ đối xứng với H qua BC 
+Đường thẳng (HH’) vuông góc với BC và qua H có PT x-y=0
+ Gọi A’ là chân đường cao hạ từ A 
+ Đường tròn (C) ngoại tiếp tam giác ABC đi qua 3 điểm H’(3 ;3),M(7 ;3),N(4 ;2) có PT : 
+ Tọa độ điểm A là nghiệm của hệ 
+ Tọa độ điểm B,C là nghiệm của hệ hoặc B(3 ;5),C(6 ;2).
Ví dụ 2. Trong mặt phẳng Oxy cho nhọn. Đường trung tuyến kẻ từ A và phương trình đường thẳng BC lần lượt là Đường thẳng qua A và vuông góc với BC cắt đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC tai điểm thứ hai là D(4;-2). Viết phương trình các cạnh AB, AC biết 
Hướng dẫn giải
+ Tọa độ điểm {M}= là nghiệm của hệ 
 + có PT: x+y-2=0.
+ Tọa độ điểm {A}= là nghiệm của hệ 
+ Tọa độ điểm {K}= là nghiệm của hệ 
 +Theo KQ bài toán gốc thì D đối xứng với H qua BC 
Do M là trung điểm của BC nên C(7-t;3-t).
Do 
Ví dụ 3. ( Trích đề thi HSG cấp tỉnh môn toán tỉnh Thanh Hoá năm 2013)
Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ , cho tam giác nhọn ABC. Đường thẳng chứa đường trung tuyến kẻ từ đỉnh A và đường thẳng BC lần lượt có phương trình là . Đường thẳng qua A vuông góc với đường thẳng BC cắt đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC tại điểm thứ hai là . Viết phương trình các đường thẳng AB, AC; biết rằng hoành độ của điểm B không lớn hơn 3.
Hướng dẫn giải
Gọi M là trung điểm của BC, H là trực tâm tam giác ABC, K là giao điểm của BC và AD, E là giao điểm của BH và AC. Ta kí hiệu lần lượt là vtpt, vtcp của đường thẳng d. 
Do M là giao điểm của AM và BC nên tọa độ của M là nghiệm của hệ phương trình:
AD vuông góc với BC nên , mà AD đi qua điểm D suy ra phương trình của . Do A là giao điểm của AD và AM nên tọa độ điểm A là nghiệm của hệ phương trình
Tọa độ điểm K là nghiệm của hệ phương trình:
Tứ giác HKCE nội tiếp nên , mà (nội tiếp chắn cung ) Suy ra , vậy K là trung điểm của HD nên .
Do B thuộc BC , kết hợp với M là trung điểm BC suy ra . 
. Do H là trực tâm của tam giác ABC nên
Do . Ta có
Suy ra 
Dạng 3. Bài toán liên quan đến trực tâm của tam giác
Bài toán cơ bản. Cho tam giác ABC cân tại A. Gọi I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC, D là trung điểm của cạnh AB, E và G lần lượt là trọng tâm các tam giác ACD và ABC. Chứng minh rằng I là trực tâm tam giác DEG
 Chứng minh
Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AC và AD. Khi đó theo tính chất trọng tâm tam giác ta có mà (1)
Mặt khác cân tại A nên mà DM 
là đường trung bình của 
do đó 
Từ (1) và (2) suy ra I là trực tâm tam giác DGE
Ta xây dựng các bài toán sau đây.
Ví dụ 1. Trong mặt phẳng Oxy cho cân tại A; M là trung điểm đoạn AB. Biết rằng là tâm đường tròn ngoại tiếp và G(0;1), lần lượt là trọng tâm tam giác ACM. Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác ABC 
Hướng dẫn giải
Giả sử M(x;y) và . 
Ta có 
Lại có 
Mặt khác K là trọng tâm tam giác ACM
 suy ra A(4;5) và M là trung điểm của AB . suy ra B(-5;2).
Ví dụ 2. Trong mặt phẳng Oxy cho cân tại A; M là trung điểm đoạn AB. Biết rằng là tâm đường tròn ngoại tiếp và trọng tâm tam giác ACM. Các đường thẳng AB, CM lần lượt đi qua các điểm E(-2;3), F(0;1). Tìm tọa độ các đỉnh của tam giác ABC biết hoành độ điểm M âm.
Hướng dẫn giải
+ PT đường thẳng CM qua F và vuông góc với KI là:
 5x+y-1=0
+ M thuộc CM nên M(m;1-5m)
+ 
+ PT đường thẳng AB qua M và E là: x-3y+11=0
+ Goi P là trung điểm của AC thì theo 
tính chất trọng tâm tam giác ta có : 
+ Ta có 
+ P là trung điểm của AC ta được A(4 ;5), C(1 ;-4).
Chọn một tam giác nào đó giả sử A(7;5), B(-1;1), C(3;-3). Khi đó ta tìm được điểm D(3;3). Tâm đường tròn ngoại tiếp trọng tâm tam giác ACD là .
Dạng 4. Bài toán liên quan đến khoảng cách
Ví dụ 1. Cho hình chữ nhật ABCD có D(4; 5), M là trung điểm đoạn AD, đường thẳng CM có phương trình . Điểm B nằm trên đường thẳng . Tìm toạ độ A, B, C
A
I
C
D
B
M
K
H
G
Hướng dẫn giải
Ta có . 
G ọi G là trọng tâm tam giác ADC . 
Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của B, D lên CM 
 B(b; -1-2b) 
Vì B, D nằm khác phía đối với CM nên b = 2 
 (c < 2). 
Có . 
Do c < 2 nên C(-2; 1), A(8; -1)
Vậy 
Ví dụ 2. Cho hình bình hành ABCD có N là trung điểm của CD, đường thẳng BN có phương trình là , điểm M(-1; 2) thuộc đoạn thẳng AC sao cho AC = 4 AM. Gọi H là điểm đối xứng với N qua C, H thuộc đường thẳng . Biết 3AC = 2AB, tìm toạ độ A, B, C, D. 
Hướng dẫn giải
A
I
H
B
N
M
D
G
C
Gọi suy ra G là trọng tâm tâm tam giác BCD , mà 
Do đó 
Ta có 
suy ra tam giác MNH vuông tại M. 
Ta có 
Vì H, M nằm khác phía đối với BN nên H(3; 2) . 
Suy ra pt(MN): x + 1 = 0 
Do 
Vậy ,
Dạng 5. Bài toán liên quan đến phân giác của góc
Ví dụ 1. Cho hình thang cân ABCD có hai đáy là AD và BC, biết AB = BC, 
AD = 7. Đường chéo AC có phương trình , điểm M(-2; -5) thuộc đường thẳng AD. Viết phương trình CD biết B(1; 1).
Hướng dẫn giải
F
D
A
B
C
M
Tứ giác ABCD là hình thang cân nên ABCD nội tiếp đường tròn. 
Mà AB = BC = CD nên AC là đường phân giác trong góc . Gọi E là điểm đối xứng của B qua AC suy ra E thuộc AD
Ta có pt(BE): 
 Pt(AD): . 
Ta có D thuộc AD nên . AD = 7 suy ra hoặc . Do B, D nằm về hai phía của AD nên . Vì BC // AD nên BC có phương trình 3x - 4y + 1 = 0 suy ra ABCD không phải là hình thang cân, mâu thuẫn với giả thiết. Vậy bài toán vô nghiệm.
2.2. Thực trạng vấn đề nghiên cứu
Thực trạng đứng trước một bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng học sinh thường lúng túng và đặt ra câu hỏi: “ Phải định hướng tìm lời giải bài toán từ đâu ? Một số học sinh có thói quen không tốt là khi đọc đề chưa kỹ đã vội làm ngay, có khi sự thử nghiệm đó sẽ dẫn tới kết quả, tuy nhiên hiệu suất giải toán như thế là không cao. Với tình hình ấy để giúp học sinh định hướng tốt hơn trong quá trình giải toán hình học toạ độ trong mặt phẳng, giáo viên cần tạo cho học sinh thói quen xem xét bài toán dưới nhiều góc độ, khai thác các yếu tố đặc trưng hình học của bài toán để tìm lời giải. Trong đó việc hình thành cho học sinh khả năng tư duy theo các phương pháp giải là một điều cần thiết. Việc trải nghiệm qua quá trình giải toán sẽ giúp học sinh hoàn thiện kỹ năng định hướng và giải toán. Cần nhấn mạnh một điều rằng, đa số các học sinh sau khi tìm được một lời giải cho bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng thường không suy nghĩ, đào sâu thêm. Học sinh không chú ý đến bản chất hình học phẳng của bài toán nên mặc dù làm rất nhiều bài toán hình học toạ độ nhưng vẫn không phân loại được dạng toán cơ bản cũng như bản chất của bài toán. 
 Kết quả, hiệu quả của thực trạng trên với thực trạng đã chỉ ra, thông thường học sinh sẽ dễ dàng cho lời giải đối với các bài toán có cấu trúc đơn giản. Còn khi đưa ra bài toán khác một chút cấu trúc cơ bản học sinh thường tỏ ra rất lúng túng và không biết định hướng tìm lời giải bài toán. Từ đó, hiệu quả giải toán của học sinh bị hạn chế rất nhiều. Trước thực trạng đó của học sinh, tôi thấy cần thiết phải hình thành cho học sinh thói quen xem xét bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng theo bản chất hình học phẳng. Vì vậy, song song với các lời giải cho bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng, tôi luôn yêu cầu học sinh chỉ ra bản chất và bài toán hình phẳng tương ứng, từ đó phân tích ngược lại cho bài toán vừa giải. Trong sáng kiến kinh nghiệm này, tôi sẽ chỉ ra một trong nhiều nội dung được áp dụng có hiệu quả. Việc đưa nội dung này nhằm khai thác các tính chất hình học phẳng để định hướng tìm lời giải bài toán hình học toạ độ và xem việc chỉ ra bản chất hình học phẳng sẽ bổ trợ cho giải toán chứ không phải là chúng ta đi giải một bài hình học phẳng. Qua đó giúp học sinh nhận thức được rằng: “Mỗi bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng luôn chứa đựng một bài toán hình phẳng tương ứng”. Vì vậy phân tích bản chất của bài toán hình học phẳng để bổ trợ cho việc giải bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng là một suy nghĩ có chủ đích, giúp học sinh chủ động hơn trong việc tìm kiếm lời giải cũng như phân loại một cách tương đối các bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng
2.3. Các giải pháp đã tổ chức thực hiện để giải quyết vấn đề
1. Tổ chức cho học sinh hình thành kỹ năng giải toán thông qua một (hay nhiều) buổi học có sự hướng dẫn của giáo viên 
2. Tổ chức rèn luyện khả năng định hướng giải toán của học sinh. Trong đó yêu cầu khả năng lựa chọn lời giải ngắn gọn trên cơ sở phân tích bài toán hình học phẳng tương ứng. 
3. Tổ chức kiểm tra để thu thập thông tin về khả năng nắm vững kiến thức của học sinh. 
4. Trong mỗi bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng đều yêu cầu học sinh thực hiện phân tích bản chất hình học phẳng cũng như đưa ra các hướng khai thác mở rộng cho bài toán. 
5. Cung cấp hệ thống các bài tập mở rộng để học sinh tự rèn luyện. 
Để tăng cường tính chủ động cho học sinh trong buổi học thứ nhất, tôi đã cung cấp cho học sinh một hệ thống các bài tập đề thi về bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng cho bài học. Yêu cầu học sinh về nhà chuẩn bị lời giải, phân loại các bài toán thành các nhóm tương tự nhau cũng như trả lời câu hỏi: bản chất bài toán ấy là gì? Có tổng quát, mở rộng, phân loại dạng toán được không? Bài toán hình học toạ độ trong mặt phẳng xuất hiện th

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_phat_hien_tinh_chat_dac_trung_cua_hinh_hoc_phang_de_ap.doc