Chào mừng các em học sinh đến với chuyên mục giải bài tập Toán 11 tập 1 của giaibaitoan.com. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cung cấp lời giải chi tiết và dễ hiểu cho các bài tập trong mục 2, trang 102, 103 và 104 sách giáo khoa Toán 11 tập 1 - Cánh Diều.
Mục tiêu của chúng tôi là giúp các em nắm vững kiến thức, rèn luyện kỹ năng giải toán và đạt kết quả tốt nhất trong học tập.
Cho đường thẳng a không nằm trong mặt phẳng (P) và a song song với đường thẳng a’ nằm trong (P) (Hình 48).
Cho đường thẳng a không nằm trong mặt phẳng (P) và a song song với đường thẳng a’ nằm trong (P) (Hình 48). Gọi (Q) là mặt phẳng xác định bởi hai đường thẳng song song a, a’.
a) Giả sử a cắt (P) tại M. Đường thẳng a có cắt đường thẳng a’ tại M hay không?
b) Nêu vị trí tương đối của đường thẳng a và mặt phẳng (P). Vì sao?
Phương pháp giải:
Nếu đường thẳng a không nằm trong mặt phẳng (P) và a song song với đường thẳng a’ nằm trong (P) thì a song song với (P)
Lời giải chi tiết:
a) Đường thẳng a không cắt đường thẳng a’ tại M
b) Đường thẳng a và mặt phẳng (P) song song với nhau vì chúng không có điểm chung
Cho tứ diện ABCD. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, AC, AD. Các đường thẳng MN, NP, PM có song song với mặt phẳng (BCD) không? Vì sao?
Phương pháp giải:
Nếu đường thẳng a không nằm trong mặt phẳng (P) và a song song với đường thẳng a’ nằm trong (P) thì a song song (P)
Lời giải chi tiết:
Tam giác ABC có: M, N là trung điểm của AB, AC
Suy ra MN // BC nên MN // (BCD)
Tam giác ACD có: N, P là trung điểm của AC, AD
Suy ra NP // CD nên NP // (BCD)
Tam giác ABD có: M, P là trung điểm của AB, AD
Suy ra MP // BD nên MP // (BCD)
Cho đường thẳng a song song với mặt phẳng (P). Cho mặt phẳng (Q) chứa a và cắt (P) theo giao tuyển b. (Hình 51)
a) Giả sử a cắt b tại M. Đường thẳng a có cắt mặt phẳng (P) tại M hay không?
b) Nêu vị trí tương đối của hai đường thẳng a và b. Vì sao?
Phương pháp giải:
Cho đường thẳng a song song với mặt phẳng (P). Nếu mặt phẳng (Q) chứa a và cắt (P) theo giao tuyến b thì b song song với a.
Lời giải chi tiết:
a) Đường thẳng a không cắt mặt phẳng (P) tại M
b) Hai đường thẳng a và b song song với nhau
Ở Ví dụ 3, xác định giao tuyến của mặt phẳng (R) với các mặt phẳng (ABD), (BCD), (ACD).
Phương pháp giải:
Dùng định lý 2
Dùng hệ quả 2
Lời giải chi tiết:
Ta có: M là giao điểm của (R) và (ABD)
Mà (R) // BD
Từ M kẻ MP // BD và cắt AD tại P
Suy ra MP là giao tuyến của (R) và (ABD)
Từ M kẻ MN // AC, cắt BC tại N
Do đó, N là giao điểm của (R) và (BCD)
Từ N kẻ Nx // BD, cắt CD tại Q
Suy ra NQ là giao tuyển của (R) và (BCD)
Ta có P là giao điểm của (R) và (ACD)
Từ P kẻ PH // AC, cắt CD tại H
Suy ra PH là giao tuyến của (R) và (ACD)
Cho hai mặt phẳng (P), (Q) cùng song song với đường thẳng a và (P) ∩ (Q) = b (Hình 54).
a) Lấy một điểm M trên đường thẳng b. Gọi b’, b” lần lượt là các giao tuyến của mặt phẳng (M, a) với (P) và mặt phẳng (M, a) với (Q). Cho biết b’ và b” có trùng với b hay không.
b) Nêu vị trí tương đối của hai đường thẳng a và b. Vì sao?
Phương pháp giải:
a) Chứng minh b', b'' đi qua điểm M và b // b' // b'' nên b' và b'' trùng với b.
b) Vì a // b' nên a // b.
Lời giải chi tiết:
a) • Ta có: M ∈ b và (P) ∩ (Q) = b;
Suy ra M ∈ (P).
Mà M ∈ (M, a)
Do đó M là giao điểm của (P) và (M, a).
Lại có b’ = (P) ∩ (M, a)
Suy ra đường thẳng b’ đi qua M.
Tương tự ta cũng chứng minh được b’’ đi qua điểm M.
• Ta có: a // (P);
a ⊂ (M, a)
(M, a) ∩ (P) = b’
Do đó a // b’.
Tương tự ta cũng có a // b’’.
Do đó b’ // b’’.
Mặt khác: (P) ∩ (Q) = b;
(M, a) ∩ (P) = b’;
(M, a) ∩ (Q) = b’’;
b // b’’.
Do đó b // b’ // b’’.
Mà cả ba đường thẳng cùng đi qua điểm M nên ba đường thẳng này trùng nhau.
b) Vì a // b’ nên a // b (do b ≡ b’).
Trong Hình 56, hai mặt tường của căn phòng gợi nên hình ảnh hai mặt phẳng (P) và (Q) cắt nhau theo giao tuyến b, mép cột gợi nên hình ảnh đường thẳng a. Cho biết đường thẳng a có song song với giao tuyến b hay không.
Phương pháp giải:
Nếu hai mặt phẳng phân biệt cùng song song với một đường thẳng thì giao tuyến của chúng cũng song song với đường thẳng đó.
Lời giải chi tiết:
Đường thẳng a song song với giao tuyến b
Mục 2 của chương trình Toán 11 tập 1 - Cánh Diều tập trung vào các kiến thức về phép biến hình. Cụ thể, các em sẽ được làm quen với các phép biến hình cơ bản như phép tịnh tiến, phép quay, phép đối xứng trục và phép đối xứng tâm. Việc nắm vững các phép biến hình này là nền tảng quan trọng để học tập các kiến thức tiếp theo trong chương trình.
Các bài tập trên trang 102 chủ yếu xoay quanh việc xác định ảnh của một điểm, một đường thẳng hoặc một hình qua phép tịnh tiến. Để giải các bài tập này, các em cần nắm vững định nghĩa và tính chất của phép tịnh tiến. Công thức tổng quát của phép tịnh tiến là:
Tv(M) = M', trong đó v là vectơ tịnh tiến, M là điểm ban đầu và M' là ảnh của điểm M qua phép tịnh tiến.
Trang 103 tập trung vào các bài tập về phép quay. Các em cần hiểu rõ định nghĩa, tính chất của phép quay và cách xác định tâm quay, góc quay. Một số bài tập yêu cầu các em tìm ảnh của một điểm, một đường thẳng hoặc một hình qua phép quay.
Công thức tổng quát của phép quay là:
QO(α)(M) = M', trong đó O là tâm quay, α là góc quay và M là điểm ban đầu, M' là ảnh của điểm M qua phép quay.
Trang 104 giới thiệu các bài tập về phép đối xứng trục và phép đối xứng tâm. Các em cần nắm vững định nghĩa, tính chất của hai phép biến hình này và cách xác định trục đối xứng, tâm đối xứng. Các bài tập thường yêu cầu các em tìm ảnh của một điểm, một đường thẳng hoặc một hình qua phép đối xứng trục hoặc phép đối xứng tâm.
Bài tập: Cho điểm A(1; 2) và vectơ tịnh tiến v = (3; -1). Tìm tọa độ điểm A' là ảnh của A qua phép tịnh tiến Tv.
Giải:
Áp dụng công thức phép tịnh tiến, ta có:
A' = Tv(A) = (1 + 3; 2 - 1) = (4; 1)
Vậy, tọa độ điểm A' là (4; 1).
Để củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng giải bài tập, các em có thể tham khảo thêm các bài tập tương tự trong sách giáo khoa, sách bài tập hoặc trên các trang web học toán online khác.
Hy vọng với những hướng dẫn chi tiết và ví dụ minh họa trên, các em đã có thể tự tin giải các bài tập trong mục 2 trang 102, 103, 104 SGK Toán 11 tập 1 - Cánh Diều. Chúc các em học tập tốt!
