Phương pháp dạy học các nội dung môn Toán - Nguyễn Bá Hòa
Môn toán là môn học có tính thực tế rất cao. Nó ảnh hởng lớn đến đời sống
con ngời, ảnh hởng đến các môn khoa học khác. Một nhà t tởng Anh đã nói:
“Ai không hiểu biết Toán học thì không thể hiểu biết bất cứ khoa học nào khác và
cũng không thể phát hiện ra sự dốt nát của bản thân mình”. Vì thế dạy học môn
toán luôn đợc mọi ngành giáo dục và mọi quốc gia coi trọng. Nhất là trong thời
đại ngày nay.
Trong dạy và học toán ở cấp học THCS có lẽ dạy và học môn hình học là khó
hơn cả. Đa phần học sinh khi đợc hỏi: Em có thích học môn hình học không? Vì
sao? ,đều trả lời: em không thích, vì môn này khó hiểu, khó học. Đặc biệt khi đứng
trớc yêu cầu giải bài toán về tìm tập hợp điểm (quỹ tích) thì nhiều học sinh có tâm
trạng lo sợ, ngại vì khó. Khái niệm quỹ tích của hình học phẳng là cơ sở quan trọng
của toán cao cấp nhng đối với học sinh THCS khái niệm này trừu tợng, số lợng
sách nói về quỹ tích không nhiều, không đủ cho học sinh hiểu, nếu có cũng chỉ là
giới thiệu vì cho rằng đây là vấn đề dành cho học sinh khá và giỏi. Hơn nữa, nếu
nh ở bài toán chứng minh hình học thông thờng đề bài đã cho biết kết luận rồi,
chẳng hạn nh bài toán yêu cầu chứng minh: tứ giác nội tiếp, hai đờng thẳng song
song, hai góc bằng nhau. vì thế học sinh đã biết đợc cái đích cần đạt đợc, chỉ
cần tìm con đờng đi tới đích là đợc. Trái lại, ở bài toán tìm tập hợp điểm học sinh
nh ngời đi trong bóng tối, mù mịt, băn khoăn, cha biết tập hợp điểm cần tìm là
gì, nên hớng về đâu, đi theo con đờng nào và đi đến kết luận nào mới đúng.
Tuy nhiên, bài toán về tập hợp điểm (quỹ tích) góp phần không nhỏ vào việc
phát triển t duy logic, rèn óc sáng tạo, hình thành và phát triển nhân cách cho học
sinh, rèn luyện cho học sinh khả năng phán đoán chính xác, khả năng phân tích,
tổng hợp. góp phần tích cực vào việc thực hiện mục tiêu mà ngành giáo dục đặt ra
cho môn toán và mục tiêu chung của giáo dục. Vì thế tập hợp điểm là vấn đề thờng
gặp trong các đề thi chọn học sinh giỏi toán lớp 9 ở cấp huyện, thành phố và quốc
gia, thi tuyển vào lớp 10 ở các trờng chuyên, trờng năng
hai đường thẳng song song 1.3.1. Tóm tắt lý thuyết Định lý: Phương phỏp dạy học cỏc nội dung mụn Toỏn GVHD: Nguyễn Bỏ Hũa Trang 15 SVTH: Lờ Văn Nin Tập hợp các điểm M cách đường thẳng h cho trước một khoảng bằng a (a > 0) cho trước là hai đường thẳng song song với đường thắng đã cho và cách đường thẳng đó bằng a. 1.3.2. Các bài toán Bài toán 1: Cho ABC, điểm D chuyển động trên BC. Vẽ DE song song với AC; DF song song với AB (E AB; F AC). Tìm tập hợp điểm O là trung điểm của EF. Hướng dẫn giải: a. Phần thuận: Vì DE // AB; DF // AC tứ giác AEDF là hình bình hành suy ra trung điểm O của đường chéo EF cũng là trung điểm củađường chéo AD. Vẽ đường cao AH, vẽ OK BC (K BC) a M K O F E H A B CD a M M d d h Phương phỏp dạy học cỏc nội dung mụn Toỏn GVHD: Nguyễn Bỏ Hũa Trang 16 SVTH: Lờ Văn Nin Vì OK // AH, O là trung điểm của AD nên OK là đường trung bình của ADH OK = 2 1 AH ( không đổi). Điểm O cách đường thẳng BC một khoảng không đổi 2 1 AH nên O nằm trên đường thẳng a // BC và cách BC một khoảng 2 1 AH b. Giới hạn: Khi D B thì O M ; khi D C thì O N Vậy điểm O di động trên đường trung bình MN của ABC c. Phần đảo: Lấy O bất kỳ thuộc đường trung bình MN của ABC, khi đó O là trung điểm của AD. Kẻ AO cắt BC tại D. Từ D kẻ DE // AC, DF // AC (E AB; F AC), ta có tứ giác AEDF là hình bình hành. Vì O là trung điểm của đường chéo AD nên O cũng là trung điểm của đường chéo EF của hình bình hành AEDF. d. Kết luận: Tập hợp trung điểm O của EF là đường trung bình MN của ABC với M, N thuộc các cạnh AB và AC. Bài toán 2: Cho đường thẳng a. Tìm tập hợp tâm của các đường tròn có bán kính R (R > 0) tiếp xúc với đường thẳng a. Hướng dẫn giải a. Phần thuận: x a y O H Phương phỏp dạy học cỏc nội dung mụn Toỏn GVHD: Nguyễn Bỏ Hũa Trang 17 SVTH: Lờ Văn Nin Gọi O là tâm đường tròn bán kính R tiếp xúc với đường thẳng a, ta có khoảng cách từ O đến đường thẳng a luôn bằng R. Do đó, O thuộc đường thẳng x và đường thẳng y sông song với đường thẳng a và cách đường thẳng a một khoảng bằng R. b. Giới hạn: O là điểm tuỳ ý trên hai đường thẳng x hoặc y đều vẽ được đường tròn (O,R) tiếp xúc với đường thẳng a. c. Phần đảo: Lấy điểm O bất kỳ thuộc đường thẳng x hoặc đường thẳng y. Vẽ OH a (H a), ta có OH = R. Vẽ đường tròn (O; OH). Vì OH = R nên đường tròn (O; OH) tiếp xúc với đường thẳng a d. Kết luận: Tập hợp tâm O của các đường tròn có bán kính R tiếp xúc với đường thẳng a là hai đường thẳng x và y song song với đường thẳng a và cách đường thẳng a một khoảng bằng R. 2. Tập hợp điểm là đường tròn hoặc một phần của đường tròn 2.1. Tập hợp điểm là đường tròn 2.1.1. Tóm tắt lý thuyết + Tập hợp các điểm M cách điểm O cho trước một khoảng không đổi r ( r >0) là đường tròn tâm O bán kính r. + Tập hợp các điểm nhìn đoạn thẳng cố định AB dưới góc 900 là đường tròn đường kính AB. 2.1.2. Các bài toán Tập hợp các điểm M cách điểm O cho trước một khoảng không đổi r ( r >0) là đường tròn tâm O bán kính r. Bài toán 1: Một đường thẳng AB = h chuyển động sao cho hai mút của nó chuyển động trên hai đường thẳng vuông góc với nhau. Tìm tập hợp trung điểm M của AB. Phương phỏp dạy học cỏc nội dung mụn Toỏn GVHD: Nguyễn Bỏ Hũa Trang 18 SVTH: Lờ Văn Nin Hướng dẫn giải a. Phần thuận: Giả sử x và y là hai đường thẳng vuông góc với nhau tại O, hai điểm A, B lần lượt nằm trên x, y. Do AOB vuông tại O, OM là đường trung tuyến nên: OM = 2 1 AB = 2 1 h ( không đổi). Vậy điểm M luôn cách O một khoảng không đổi 2 1 AB M thuộc đường tròn tâm O bán kính 2 1 AB b. Giới hạn: Khi A hoặc B trùng với O thì OM vẫn bằng 2 1 AB M thuộc đường tròn tâm O bán kính 2 1 AB. c. Phần đảo: Lấy điểm M tuỳ ý trên đường tròn (O; 2 1 h). Trên Ox lấy điểm A sao cho OA = OM. Kẻ MA cắt Oy tại B, ta cần chứng minh AB = h. y x M O A B Phương phỏp dạy học cỏc nội dung mụn Toỏn GVHD: Nguyễn Bỏ Hũa Trang 19 SVTH: Lờ Văn Nin Vì M (O; 2 1 h) OM = OA = 2 1 h. MOA cân tại M ܯܱܣ = ܯܣܱ (1) AOB có ܣܱܤ = 900 ܱܤܣ + ܱܣܤ = 900 (2) Mà ܤܱܯ + ܯܱܣ = 900 (3) Từ (1), (2), (3) ܯܤܱ = ܯܱܤ MB = MO MA = MB = MO MA + MB = AB = h d. Kết luận: Vậy tập hợp trung điểm M của đoạn thẳng AB là đường tròn (O; 2 1 AB) Bài toán 2: Cho đường tròn (O; R) đường kính AB; C là một điểm di động trên đường tròn; trên tia BC lấy điểm D sao cho CD = CB. Tìm tập hợp điểm D. Hướng dẫn giải: a. Phần thuận Ta có gócACB = 900 (Góc nội tiếp chắn nửa đường tròn ) AC BD, mà CD = CB (giả thiết) ABD cân tại A AD = AB = 2R Mà 2R không đổi, nên AD không đổi. C A O B D Phương phỏp dạy học cỏc nội dung mụn Toỏn GVHD: Nguyễn Bỏ Hũa Trang 20 SVTH: Lờ Văn Nin Điểm A cố định do đó D thuộcđường tròn (A; 2R) b. Giới hạn: Khi C chuyển động trên (O;R),D chuyển động trên đường tròn (A; 2R) c. Phần đảo: Lấy D bất kỳ thuộc đường tròn (A; 2R), ta có AD = 2R, BD cắt (O;R) tại C. Ta có AD = AB = 2R ABD cân tại A. Mặt khác góc ACB = 900 (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn) ABD cân tại A, AC BD AC là trung tuyến của ABD. Vậy C là trung điểm của BD. d. Kết luận:Tập hợp các điểm D cần tìm là đường tròn (A; 2R) Tập hợp các điểm nhìn đoạn thẳng cố định AB dưới góc 900 là đường tròn đường kính AB. Bài toán 1: Cho nửa đường tròn tâm O, đường kính AB, C là một điểm nằm trên nửa đường tròn đó, kẻ CD vuông góc với AB. Nối O với C, trên OC lấy điểm E sao cho OE = CD. Tìm tập hợp điểm E. Hướng dẫn giải: a. Phần thuận: Kẻ bán kính OF AB thì điểm F cố định và OF// CD nên ܥܱܦ = ܧܱܨ (so le trong). E'E A F O B C D D' Phương phỏp dạy học cỏc nội dung mụn Toỏn GVHD: Nguyễn Bỏ Hũa Trang 21 SVTH: Lờ Văn Nin Do OE = CD (gt) và OF = OC ( bán kính của đường tròn tâm O), vì thế OEF = CDO (c. g. c) ܧܱܨ = ܱܦܥ = 90 0 . Điểm E luôn nhìn OF dưới một góc không đổi 900 nên E thuộc đường tròn đường kính OF. b. Giới hạn: Vì điểm C chuyển động trên nửa đường tròn đường kính AB nên khi C A hoặc C B thì D trùng với A hoặc B lúc đó điểm E trùng với O, còn khi C trùng với F thì D trùng với O, lúc đó E F . Vậy E chạy trên cả đường tròn đường kính OF. c. Phần đảo: Trên nửa đường tròn đường kính OF lấy điểm E’ không trùng với O và F. Tia OE’ cắt đường tròn (O) ở C’ kẻ C’D’ AB . Ta phải chứng minh OE’=C’D’. Thật vậy, ܱܧ′ܨ = 90 0 ( góc nội tiếp chắn nửa đường tròn đường kính OF); C’D’ AB nên ܥ′ܦ′ܱ = 90 0, OF = OC’. Do đó C’D’O = OE’F nên C’D’ = OE. d. Kết luận: Tập hợp các điểm E là đường tròn đường kính OF. Bài toán 2: Cho đường tròn (O; R) đường kính AB . Gọi d là tiếp tuyến của đường tròn tại A, M là một điểm di động trên đường thẳng d, BM cắt (O) tại C. Tìm tập hợp các điểm N là trung điểm của BC. Hướng dẫn giải: a. Phần thuận d N C B O A M Phương phỏp dạy học cỏc nội dung mụn Toỏn GVHD: Nguyễn Bỏ Hũa Trang 22 SVTH: Lờ Văn Nin N là trung điểm của dây cung BC của đường tròn (O) nên ON BC ܤܱܰ =90 0, mà OB cố định do đó N thuộc đường tròn đường kính OB. b. Giới hạn: M chuyển động trên cả đường thẳng d,N chuyển động trên cả đường tròn đường kínhOB. c. Phần đảo: Lấy N bất kì thuộc đường tròn đườngkính OB, BN cắt đường tròn (O) và đường thẳng d lần lượt tại C và M. Ta có ܤܱܰ = 90 0, mà BC là dây cung của (O; R) và ON BC N là trung điểm của BC . d. kết luận:Tập hợp các điểm N cần tìm là đường tròn đường kính BO. 2.2. Tập hợp điểm là cung tròn 2.2.1. Tóm tắt lý thuyết Tập hợp các điểm M tạo thành với hai mút của đoạn thẳng AB cho trước một góc AMB có số đo không đổi là (00<< 1800) là hai cung tròn đối xứng nhau qua AB. Chú ý: Khi = 900 thì tập hợp điểm M là đường tròn đường kính AB (đã nói ở trên) 2.2.2. Các bài toán Bài toán 1: Cho nửa đường tròn đường kính AB. Hai điểm C và D trên nửa đường tròn sao cho OC OD (C thuộc cung AD). AD cắt BC ở I; hai tia AC và BD cắt nhau ở P. Tìm tập hợp các điểm I và P khi hai điểm C và D chuyển động trên nửa đường tròn. Hướng dẫn giải: Phương phỏp dạy học cỏc nội dung mụn Toỏn GVHD: Nguyễn Bỏ Hũa Trang 23 SVTH: Lờ Văn Nin a. Phần thuận: ܣܦܤ = 900, suy ra ܣܦܲ = 900 ܥܣܦ = 2 1 ܥܱܦ = 450. Tam giác ADPvuông cân tại D nên ܣܦܲ= 450. Tam giác ACI vuông cân ở C nên ܣܫܥ = 450, suy ra ܣܫܤ = 1350 Các điểm P và I nhìn AB cố định dưới một góc 450 và 1350 nên P và I lần lượt nằm trên cungchứa góc 450 và 1350 vẽ trên AB . b. Giới hạn: Trên nửa mặt phẳng chứa hai cung chứa gócnói trên, kẻ hai tia Ax và By vuông góc với AB, hai tia này cắt cung chứa góc 450 theo thứ tựtại P1 và P2. Từ O kẻ bán kính OK vuông góc với AB. - Nếu C A thì D K, khi đó P P1 còn I B - Nếu C K thì D B, khi đó P P2 còn I B Vậy P chạy trên cung P1PP2 còn I chạy trên cung AIB thuộc các cung chứa góc nói trên. c. Phần đảo: Trên cung P1PP2 lấy điểm P’ bất kì khác P1 và P2 nối P’ với A và P’ với B cắt nửa đường tròn tâm O tại C’ và D’, BC’ cắt AD’ tại I’. Ta phải chứng minh I’ thuộc cung AIB và OC’ OD’. x y P2P1 P I D A K O B C Phương phỏp dạy học cỏc nội dung mụn Toỏn GVHD: Nguyễn Bỏ Hũa Trang 24 SVTH: Lờ Văn Nin Thật vậy, tam giác vuông AD’P’ có ܣܲ′ܦ′ = 450 nên là tam giác cân ܲ′ܣܦ′ = 450. Vì ܥ′ܱܦ′ = 2 ܥ′ܣܦ′ = 90 0, suy ra CO’ O’D. Mặt khác tam giác AC’I’ cũng là tam giác vuông cân nên ܣܫ′ܥ′ = 450, suy ra ܣܫ′ܤ =1350, vậy I thuộc cung AIB. d. Kết luận: Tập hợp điểm P là cung PP1P2 thuộc cung chứa góc 45 0, tập hợp điểm I là cung AIB chứa góc 450, các cung này đều dựng trên đoạn AB và trên cùng một nửa mặt phẳng chứa đường tròn tâm O. Bài toán 2: M là một điểm chuyển động trên nửa đường tròn đường kính AB. Trên đoạn AM lấy điểm N sao cho AN = BM. Tìm tập hợp các điểm N. Hướng dẫn giải a. Phần thuận Tr
File đính kèm:
- Quy tich hinh hoc THCS.pdf