Bài giảng môn Hình học 12 - Khái niệm về khối đa diện

tr­êng thpt lª quý ®«nHµ néibµi 1kh¸i niÖm vÒ khèi ®a diÖnGi¸o viªn so¹n: NguyÔn ThÞ Thu HiÒnI . Khối lăng trụ và khối chóp* Nhắc lại định nghĩa hình lăng trụ và hình chóp :+ Hình lăng trụ là hình có hai đáy là hai đa giác song song và bằng nhau và các mặt bên là các hình bình hành + Hình chóp là hình có đáy là đa giác và các mặt bên là tam giác chung đỉnhHình lăng trụABCDEA’B’C’D’E’Hình chóp SABCDA’B’C’D’E’EDCBASABCD+ Quan sát khối Rubic :Nhận thấy : * Các mặt ngoài của nó tạo thành hình lập phương* Ta nói rằng khối rubic là một khối lập phươngKhái niệm về khối lăng trụ và khối chóp :Qua việc quan sát khối Rubic ta có thể khái quát như sau :Khối lăng trụ (chóp ) là phần không gian được giới hạn bởi một hình lăng trụ (chóp) kể cả hình lăng trụ (chóp ) ấy .( Phần nó chiến không gian )Tên của khối lăng trụ hay khối chóp được gọi theo tên của hình lăng trụ hay chóp .(VD như trên ta gọi là khối lăng trụ ABCDEA’B’C’D’E’ hay khối chóp SABCDCác khái niệm đỉnh , cạnh ,mặt cũng được xác định như đối với hình chóp , lăng trụ .Ví dụ:Hình kim tự tháp ở Ai cập chúng có hình dáng là những khối chóp tứ giác đềuII. Khái niệm về hình đa diệnvà khối đa diện 1.Khái niệm về hình đa diện A’B’C’D’E’EDCBASABCD+ Hãy kể tên các mặt của hình lăng trụ và hình chóp sau :Lăng trụ :(ABCDE) , (A’B’C’D’E’), (ABB’A’), (BCC’B’), (CDD’C’), (DEE’D’) , (EAA’E’ ).Chóp : (ABCD), (SAB), (SBC), (SCD), (SDA).A’B’C’D’E’EDCBASABCDQuan sát hình lăng trụ và hình chóp trên ta nhận thấy các đa giác đều có các tính chất sau :Hai đa giác phân biệt chỉ có thể hoặc không có điểm chung hoặc chỉ có một đỉnh chung,hoặc chỉ có một cạnh chungMỗi cạnh của đa giác nào cũng là cạnh chung của đúng hai đa giác Tổng quát ta có thể định nghĩa hình đa diện : * Hình đa diện là hình được tạo bởi một số hữu hạn các đa giác thoả mãn hai tính chất trên . * Các khái niệm về mặt ,cạnh, đỉnh của đa diện cũng giống như mặt ,cạnh, đỉnh của lăng trụ hay hình chóp .Ví dụ : Hình đa diện2. Khối đa diện ĐN : Khối đa diện là phần không gian được giới hạn bởi một hình đa diện ,kể cả hình đa diện đó Những điểm không thuộc khối đa diện gọi là điểm ngoài của khối đa diện .Tập các điểm ngoài gọi là miền ngoàiNhững điểm thuộc khối đa diện nhưng không thuộc hình đa diện giới hạn đa diện đó gọi là điểm trong của khối đa diện . Tập các điểm trong gọi là miền trong .Miền ngoàiĐiểm ngoài.MĐiểm trongA’D’E’EC’BAB’D.NC Mỗi hình đa diện đều chia không gian thành hai miền không giao nhau là miền trong và miền ngoài của khối đa diện ấy . Trong đó miền ngoài chứa hoàn toàn một đường thẳng nào đó Miền trongHỏi :Các hình sau đây có phải khối đa diện không ? Vì sao?(Hình :17.18.19 SGK)III. Hai đa diện bằng nhauPhép dời hình trong không gian Phép dời hình trong không gian được định nghĩa như trong mặt phẳng .Trong không gian ,quy tắc đặt tương ứng mỗi điểm M với điểm M’ xác định duy nhất được gọi là phếp biến hình trong không gian.Phép biến hình trong không gian được gọi là phép dời hình trong không gian nếu nó bảo toàn khoảng cách giữa hai điểm tuỳ ý . Ví dụ : a. Phép tịnh tiến theo véc tơ V:là phép biến hình biến mỗi điểm M thành điểm M’ sao cho MM’VPb. Phép đối xứng qua mặt phẳng (P): là phép biến hình biến M thành M’ sao cho : + Nếu M thuộc (P) thì M’ với M +Nếu M không thuộc (P) thì MM’ nhận (P) là mặt phẳng trung trựcNếu qua mp(P) hình (H) biến thành chính nó thì (P) gọi là mp đối xứng của hình (H)) MM’Ic. Phép đối xứng tâm o :là phép biến hình biến M thành M’ sao cho : + Điểm o biến thành chính nó + Nếu M khác O thì MM’ nhận O là trung điểm( o : gọi là tâm đối xứng ) .OMM’d. Phép đối xứng qua đường thẳng (D) :là phép biến hình biến mọi điểm trên (D) thành chính nó, biến mỗi điểm M thành M’ sao cho : (D) là đường thẳng trung trực của MM’Nếu qua (D) hình (H) biến thành chính nó thì (D) gọi là trục đối xứng của hình (H) DMM’Nhận xét : + Thực hiện liên tiếp các phép dời hình được một phép dời hình + Phép dời hình biến đa diện (H) thành đa diện (H’) :thì đỉnh, cạnh, mặt của (H) thành đỉnh, cạnh, mặt tương ứng của (H’) 2.Hai hình bằng nhau : Hai hình được gọi là bằng nhau nếu có một phép dời hình biến hình nọ thành hình kiaĐặc biệt :Hai hình đa diện được gọi là bằng nhau nếu có một phép dời hình biến hình đa diện nọ thành hình đa diện kia Ví dụ : Xét phép tịnh tiến theo V biến (H) thành (H’) sau đó thực hiện phép đối xứng tâm (O) hình (H’) biến thành hình (H’’).Do đó có một phép dời hình biến (H) thành (H’’) Tức là hai hình (H) và (H’) bằng nhau .(H)(H’)(H”)OvIV. Phân chia và lắp ghép các khối đa diện Nếu khối đa diện (H) là hợp của 2 khối đa diện (H’) và (H’’) sao cho (H’) và (H’’) không có điểm chung trong nào thì có thể chia khối đa diện (H) thành 2 khối đa diện (H’) và (H’’) , hay có thể lắp ghép hai khối đa diện (H’) và (H’’) với nhau để được khối đa diện (H) HH’H’’Ví dụ: Phân chia và lắp ghép hai khối lập phương Ví dụ (Hình 1.14 tr 11 SGK) – Phân chia khối lập phương ABCDA’B’C’D’C’ABCDA’B’D’BCDB’C’D’DBAB’A’D’DABB’D’A’AD’B’D’B’ADBADB’Nhận xét : Một khối đa diện bất kỳ luôn có thể phân chia thành những khối tứ diện Củng cố : Khối chóp , khối lăng trụ .Khối đa diện Hai đa diện bằng nhau Phân chia và lắp ghép khối đa diệnBài tập : Bài 1, bài 2, bài 3, bài 4 (Tr 12) Các em về nhà đọc bài đọc thêm (Tr 12)Hướng dẫn làm BT số 3A’ADCD’B’BC’’AA’BDA’BB’D’A’BC’C’A’C’DD’C’CBDTa xét 4 mặt cắt hình lập Phương là : (A’BD),(A’BC’), (BC’D) , ( A’C’D)Hướng dẫn bài tập số 4A’ADCD’B’BC’AA’BDBA’B’D’A’D’BD’D’BDCCBB’D’C’CB’D’Ta xét 5 mặt cắt hình lập Phương là : (A’BD),(BD’C)(BB’C’C), (A’BD’) , ( BC’D’)Bài học của chúng ta đến đây là kết thúc !Chúc các thầy, cô và các em mạnh khoẻ, hạnh phúc và thành đạt .