Giáo án Hình học Lớp 11 - Chương 2: Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian, quan hệ song song - Bài 2: Hai đường thẳng chéo nhau và hai đường thẳng song song (Bản hay)

Trường: .
Tổ: TOÁN
Ngày soạn: ../ ../2021
Tiết: 
Họ và tên giáo viên: 
Ngày dạy đầu tiên: ..
BÀI 2: 
HAI ĐƯỜNG THẲNG CHÉO NHAU VÀ HAI ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG 
Môn học/Hoạt động giáo dục: Toán - HH: 11
Thời gian thực hiện: .. tiết
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Biết cách xác định vị trí tương đối của hai đường thẳng trong không gian.
- Nắm được khái niệm hai đường thẳng trùng nhau, song song, cắt nhau, chéo nhau trong không gian.
- Áp dụng giải quyết được một số bài toán thực tế về hai đường thẳng song song, cắt nhau và chéo nhau với thực tiễn cuộc sống.
- Tính chất của hai đường thẳng song song, chéo nhau.
- Định lý về xác định giao tuyến của ba mặt phẳng song song và hệ quả của nó.
2. Năng lực:
1.1. Năng lực mô hình hóa toán học: Mô tả được kiến thức về vị trí của các đường thẳng trong không gian đã học vào trong các hình không gian trong đời sốngvà ngược lại từ việc tiếp cận hình không gian trong thực tế xây dựng và hình thành kiến thức về vị trí của các đường thẳng .
1.2. Năng lực giao tiếp toán học: Trình bày, diễn đạt, nêu câu hỏi, trả lời câu hỏi, thảo luận, tranh luận để tìm được kết quả chính xác. 
1.3. Năng lực tư duy và lập luận toán học : So sánh, tìm sự tương đồng để khái quát hóa thành quy tắc từ hoạt động trải nghiệm thực tế để tìm vị trí tương đối của hai đường thẳng trong không gian, áp dụng giải quyết các bài toán thực tiễn.
1.4. Năng lực giải quyết vấn đề: Lựa chọn, sắp xếp các kiến thức toán học cần thiết để giải quyết các bài tập và một số bài toán thực tiễn về hai đường thẳng chéo nhau, hai đường thẳng song song.
1.5. Năng lực tự chủ và tự học:Luôn tích cực chủ động thực hiện các công việc của bản thân trong học tập.
1.6. Năng lực giao tiếp và hợp tác:
- Biết lắng nghe và có phản hồi tích cực trong giao tiếp, nhận biết ngữ cảnh giao tiếp và đặc điểm thái độ của đối tượng giao tiếp 
- Hiểu rõ được nhiệm vụ của nhóm, đánh giá được khả năng của mình và tự nhận nhiệm vụ phù hợp bản thân.
3. Phẩm chất:
- Độc lập: Biết cách học độc lập với phương pháp thích hợp.
- Trách nhiệm: Biết chia sẻ, có trách nhiệm với bản thân, gia đình, cộng đồng.
- Chăm chỉ: Người học chăm chỉ trong học tập.
- Thế giới quan khoa học: Hiểu được nguồn gốc thực tiễn và khả năng ứng dụng rộng rãitính chất của hai đường thẳng song song, hai đường thẳng chéo nhau trong đời sống.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
-Phương tiện, học liệu: Kiến thức về vị trí tương đối của hai đường thẳng trong mặt phẳng.
- Giáo viên: Bảng vuông, giấy A0, A4; file trình chiếu.
- Học sinh:Bút màu, bút chì.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1: Khởi động hoặc trải nghiệm
a) Mục tiêu: Tạo tình huống để học sinh tiếp cận vị trí tương đối của hai đường thẳng trong không gian và một số bài toán minh họa cho bài toán xét vị trí tương đối của hai đường 	thẳng trong không gian. Các khái niệm và và tính chất về hai đường thẳng chéo nhau, song 	song, cắt nhau.
b) Nội dung:
- Chuyển giao nhiệm vụ: Đưa ra một bức tranh và tình huống thực tiễn kèm theo câu hỏi đặt vấn đề 
- Học sinh thực hiện nhiệm vụ: Học sinh nghiên cứu bức tranh, tình huống thực tiễn quan sát	 các cạnh tường trong phòng học và xem cạnh tường là hình ảnh của đường thẳng, dự kiến các tình huống đặt ra để trả lời câu hỏi.
- Báo cáo thảo luận: Đại diện mỗi nhóm đưa ra các phương án trả lời, các nhóm khác góp ý, bổ sung.
- Đánh giá, nhận xét, tổng hợp: Thông qua báo cáo của hai nhóm học sinh và sự góp ý của bổ sung của nhóm khác. Giáo viên hướng dẫn học sinh chốt các trường hợp về vị trí tương đối của hai đường thẳng trong không gian.
c) Sản phẩm:
1. Xét vị trí tương đối của hai đường thẳng trong không gian.
2. Hình thành khái niệm về hai đường thẳng chéo nhau, hai đường thẳng song song.
d) Tổ chức thực hiện:
Bước 1: giao nhiệm vụ học tập: Giáo viên chia lớp thành 2 nhóm, phân công công việc 	cho từng nhóm.
Cụ thể: nhóm 1 làm nội dung 1: Quan sát bức tranh, xét vị trí tương đối của các đường thẳng trong không gian.
Nhóm 2 làm nội dung 2: Cùng quan sát bức tranh và quan sát các cạnh tường trong phòng học và đưa ra khái niệm về hai đường thẳng song song, hai đường thẳng chéo nhau.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:
Quan sát học sinh thực hành, điều chỉnh , nhắc nhở 	những học sinh làm việc không nghiêm túc (tuyên dương cộng điểm cho những hs làm việc 	nghiêm túc và hiệu quả).
Bước 3: Báo cáo, thảo luận:
Đại diện mỗi nhóm lên trình bày cách nhận biết và kết quả theo yêu cầu của GV.
Bước 4: kết luận, nhận định: Nhận xét kết quả của các nhóm .
(so sánh với kết quả của gvđã đo trước), cho điểm những nhóm và các học sinh làm tốt.
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới
Hoạt động 2.1: Vị trí tương đối của hai đường thẳng trong không gian.
Hoạt động 2.1.1:Vị trí tương đối của hai đường thẳng trong không gian.
a) Mục tiêu: Tiếp cận hoạt động khởi động. Hình thành nội dung vị trí tương đối của hai đường thẳng trong không gian.
b) Nội dung:Yêu cầu nhóm 1 lên trình bày trước lớp.
c) Sản phẩm: 
TH1: Có một mặt phẳng chứa a và b.
	 ab = a // b a b
TH2: Không có mặt phẳng nào chứa a và b.
d) Tổ chứcthực hiện: 
Bước 1: giao nhiệm vụ học tập: 
Giao nhóm 1 tìm hiểu cách xét vị trí tương đối của hai đường thẳng trong không gian.
Yêu cầu nhóm 1 lên trình bày trước lớp.
Bước 2: thực hiện nhiệm vụ:
Học sinh đọc sách suy nghĩ thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi
Bước 3: báo cáo, thảo luận 
Một học sinh đại diện cho một nhóm bất kì trả lời câu hỏi, các học sinh khác thảo luận để hoàn thành câu trả lời.
Bước 4: kết luận, nhận định: 
Trên cơ sở câu trả lời của học sinh, giáo viên chuẩn hóa câu trả lời, từ đó nêu kết luận: Vị trí tương đối của hai đường thẳng.
Học sinh viết nhận xét vào vở.
Hoạt động 2.1.2: Đưa ra định nghĩa hai đường thẳng song song, hai đường thẳng chéo nhau.
a) Mục tiêu: Tiếp cận hoạt động khởi động. Hình thành nội dung vị trí tương đối của hai đường thẳng trong không gian.
b) Nội dung:Yêu cầu nhóm 2 lên trình bày trước lớp.
c) Sản phẩm: 
Hai đường thẳng a và b đồng phẳng và không có điểm chung.
Hai đường thẳng a và b không đồng phẳng .
Hình thành kiến thức:
ĐỊNH NGHĨA
Hai đường thẳng gọi là đồng phẳng nếu chúng cùng nằm trong một mặt phẳng.
Hai đường thẳng gọi là chéo nhau nếu chúng không đồng phẳng.
Hai đường thẳng gọi là song song nếu chúng đồng phẳng và không có điểm chung.
d) Tổ chứcthực hiện: 
Bước 1: giao nhiệm vụ học tập: 
Giao nhóm 2 tìm hiểu cách xét vị trí tương đối của hai đường thẳng trong không gian từ đó rút ra định nhĩa.
Yêu cầu nhóm 2 lên trình bày trước lớp.
Bước 2: thực hiện nhiệm vụ:
Học sinh đọc sách suy nghĩ thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi
Bước 3: báo cáo, thảo luận 
Một học sinh đại diện cho một nhóm bất kì trả lời câu hỏi, các học sinh khác thảo luận để hoàn thành câu trả lời.
Bước 4: kết luận, nhận định: Trên cơ sở câu trả lời của học sinh, giáo viên chuẩn hóa câu trả lời, từ đó nêu kết luận: Hai đường thẳng song song và hai đường thẳng chéo nhau. Viết định nghĩa. HS viết bài vào vở.
Hoạt động 2.2:Đưa ra tính chất hai đường thẳng song song, hai đường thẳng chéo nhau.
a) Mục tiêu: Học sinh nắm đượccác tính chất và định lý trong SGK.
b) Nội dung:Cho học sinh làm việc theo cá nhân rồi trả lời câu hỏi.
	- Cho học sinh nhắc lại tiên đề ơ-clít về đường thẳng song song trong mặt phẳng.
- Trong không gian phát biểu trên vẫn còn đúng. Yêu cầu học sinh phát biểu.
Bài toán:: Cho hai mặt phẳng , . Một mpcắt c lần lượt theo các giao tuyến a và b.
Chứng minh rằng khi a và b cắt nhau tại I thì I là điểm chung của và .
c) Sản phẩm: 
Tính chất 1
Trong không gian, qua một điểm nằm ngoài một đường thẳng, có một và chỉ một đường thẳng song song với đường thẳng đó.
Tính chất 2
Hai đường thẳng phân biệt cùng song song với một đường thẳng thứ ba thì song song với nhau.
ĐỊNH LÍ (về giao tuyến của ba mặt phẳng)
Nếu ba mặt phẳng đôi một cắt nhau theo ba giao tuyến phân biệt thì ba giao tuyến ấy hoặc đồng quy hoặc đôi một song song.
HỆ QUẢ
Nếu hai mặt phẳng cắt nhau lần lượt đi qua hai đường thẳng song song thì giao tuyến của chúng song song với hai đường thẳng đó (hoặc trùng với một trong hai đường thẳng đó).
d) Tổ chứcthực hiện: 
Bước 1: giao nhiệm vụ học tập: 
Cho học sinh nhắc lại tiên đề ơ-clít về đường thẳng song song trong mặt phẳng.
Trong không gian phát biểu trên vẫn còn đúng. Yêu cầu Hs phát biểu.
Từ hình vẽ nêu mối quan hệ giữa 3 mặt phẳng (P), (Q), (R). Cho Hs trả lời câu hỏi ?.
Cho học sinh rút ra định lí về giao tuyến của ba mặt phẳng.
Giới thiệu hệ quả của định lí.
Bước 2: thực hiện nhiệm vụ:
Học sinh nhắc lại kiến thức cũ.
Theo dõi hình vẽ và trả lời câu hỏi ?
Bước 3: báo cáo, thảo luận 
Một học sinh bất kì trả lời câu hỏi, các học sinh khác thảo luận để hoàn thành câu trả lời.
Bước 4: kết luận, nhận định: Trên cơ sở câu trả lời của học sinh, giáo viên chuẩn hóa câu trả lời,
 từ đó nêu kết luận và các tính chất.
3. HOẠT ĐỘNG 3: LUYỆN TẬP
a) Mục tiêu: HS biết áp dụng các kiến thức đã học vào các dạng bài tập cụ thể
b) Nội dung: 
Phiếu học tập số 1
Bài 1. Cho tứ diện . Gọi và là bốn điểm lần lượt nằm trên bốn cạnh , , và . Chứng minh rằng bốn điểm và đồng phẳng thì 
a) Ba đường thẳng , và hoặc song song hoặc đồng quy.
b) Ba đường thẳng , và hoặc song song hoặc đồng quy.
Bài 2. Cho tứ diện . Gọi lần lượt nằm trên ba cạnh , , . Tìm giao điểm của và mặt phẳng trong hai trường hợp sau đây.
a) song song với .	
b) cắt.
Bài 3. Cho tứ diện . Gọi , lần lượt là trung điểm của các cạnh , và là trung điểm của .
a) Tìm giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng .
b) Qua kẻ đường thẳng song song với và cắt tại . Chứng minh , , thẳng hàng và .
c) Chứng minh .
c) Sản phẩm:
Bài 1.
a) Xét ba măt phẳng .
Mà Suy ra 
Tương tự .
Chứng minh tương tự 
Dễ thấy 
Suy ra ba đường thẳng , và hoặc song song hoặc đồng quy.
b) Tương tự câu a) thì là 3 giao tuyến phân biệt của các mặt phẳng nên ba đường thẳng , và hoặc song song hoặc đồng quy.
Bài 2. 
a) Khi 
Xét hai mặt phẳng và , ta có
 với đi qua và .
Trong mặt phẳng , gọi . Mà .
.
b) cắt 
Gọi 
Lại có Suy ra .
Trong mặt phẳng , gọi . Mà .
Bài 3. 
a) Xét mặt phẳng và .
Ta có .
Trong mặt phẳng , gọi .
b) Do nên 4 điểm cùng nằm trên một mặt phẳng. 
Mà các điểm cùng nằm trên mặt phẳng .
Suy ra 
Mặt khác .
Theo ý a) thì , nên .
Suy ra thẳng hàng.
c) Do .
Lại có Suy ra .
d) Tổ chức thực hiện
Chuyển giao
GV: Chia lớp thành 4 nhóm, tổ chức, giao nhiệm vụ 
HS:Nhận 
Thực hiện
GV: điều hành, quan sát, hướng dẫn
HS: Đọc, nghe, nhìn, làm ( cách thức thực hiện: cá nhân/cặp/nhóm)
Báo cáo thảo luận
HS báo cáo, theo dõi, nhận xét /hình thức báo cáo
Đánh giá, nhận xét, tổng hợp
GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của các nhóm học sinh, ghi nhận và tuyên dương nhóm học sinh có câu trả lời tốt nhất. 
Hướng dẫn HS chuẩn bị cho nhiệm vụ tiếp theo
4.HOẠT ĐỘNG 4: VẬN DỤNG.
a)Mục tiêu: Vận dụng các kiến thức đã học giải quyết bài toán trong thực tế hoặc liên môn
b) Nội dung: 
Phiếu bài tập số 2
Vấn đề 1. CÂU HỎI LÝ THUYẾT
Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?
A. Hai đường thẳng không có điểm chung thì chéo nhau.
B. Hai đường thẳng chéo nhau thì không có điểm chung.
C. Hai đường thẳng phân biệt không cắt nhau và không song song thì chéo nhau.
D. Hai đường thẳng phân biệt không chéo nhau thì hoặc cắt nhau hoặc song song.
Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
A. Hai đường thằng có một điểm chung thì chúng có vô số điểm chung khác.
B. Hai đường thẳng song song khi và chỉ khi chúng không điểm chung.
C. Hai đường thẳng song song khi và chỉ khi chúng không đồng phẳng.
D. Hai đường thẳng chéo nhau khi và chỉ khi chúng không đồng phẳng.
Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
A. Hai đường thẳng cùng song song với một đường thẳng thứ ba thì song song với nhau.
B. Hai đường thẳng cùng song song với một đường thẳng thứ ba thì trùng nhau.
C. Hai đường thẳng cùng song song với một đường thẳng thứ ba thì song song với nhau hoặc trùng nhau.
D. Hai đường thẳng cùng song song với một đường thẳng thứ ba thì chúng lần lượt nằm trên hai mặt phẳng song song.
Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng?
A. Hai đường thẳng chéo nhau thì chúng có điểm chung.
B. Hai đường thẳng không có điểm chung là hai đường thẳng song song hoặc chéo nhau.
C. Hai đường thẳng song song với nhau khi chúng ở trên cùng một mặt phẳng.
D. Khi hai đường thẳng ở trên hai mặt phẳng phân biệt thì hai đường thẳng đó chéo nhau.
Cho hai đường thẳng chéo nhau và . Lấy thuộc và thuộc . Khẳng định nào sau đây đúng khi nói về hai đường thẳng và ?
A. Có thể song song hoặc cắt nhau.	B. Cắt nhau.
C. Song song với nhau.	D. Chéo nhau.
Cho ba mặt phẳng phân biệt có ; ; . Khi đó ba đường thẳng :
A. Đôi một cắt nhau.	B. Đôi một song song.
C. Đồng quy.	D. Đôi một song song hoặc đồng quy.
Trong không gian, cho 3 đường thẳng , biết , và chéo nhau. Khi đó hai đường thẳng và :
A. Trùng nhau hoặc chéo nhau.	B. Cắt nhau hoặc chéo nhau.
C. Chéo nhau hoặc song song.	D. Song song hoặc trùng nhau.
Trong không gian, cho ba đường thẳng phân biệt trong đó . Khẳng định nào sau đây sai?
A. Nếu thì .	
B. Nếu cắt thì cắt .
C. Nếu và thì ba đường thẳng cùng ở trên một mặt phẳng.
D. Tồn tại duy nhất một mặt phẳng qua và .
Cho hai đường thẳng chéo nhau và điểm ở ngoài và ngoài . Có nhiều nhất bao nhiêu đường thẳng qua cắt cả và ?
A. 1.	B. 2.	C. 0.	D. Vô số.
Trong không gian, cho 3 đường thẳng chéo nhau từng đôi. Có nhiều nhất bao nhiêu đường thẳng cắt cả 3 đường thẳng ấy?
A. 1.	B. 2.	C. 0.	D. Vô số.
Vấn đề 2. BÀI TẬP ỨNG DỤNG
Cho tứ diện Gọi lần lượt là trọng tâm các tam giác và Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau?
A. song song với 	B. song song với 	
C. chéo 	D. cắt 
Cho hình chóp có không song song với Gọi lần lượt là trung điểm Cặp đường thẳng nào sau đây song song với nhau?
A. và 	B. và 	C. và 	D. và 
Cho hình chóp có đáy là hình bình hành. Gọi lần lượt là trung điểm Trong các đường thẳng sau, đường thẳng nào không song song với 
A. 	B. 	C. 	D. 
Cho tứ diện Gọi là hai điểm phân biệt cùng thuộc đường thẳng là hai điểm phân biệt cùng thuộc đường thẳng Xét vị trí tương đối của hai đường thẳng 
A. 	B. 	C. cắt D. chéo nhau.
Cho hình chóp có đáy là hình bình hành. Gọi là giao tuyến của hai mặt phẳng và Khẳng định nào sau đây đúng?
A. qua và song song với 	B. qua và song song với 
C. qua và song song với 	D. qua và song song với 
Cho tứ diện Gọi và theo thứ tự là trung điểm của và là trọng tâm tam giác Giao tuyến của hai mặt phẳng và là đường thẳng:
A. qua và song song với 	B. qua và song song với 
C. qua và song song với 	D. qua và song song với 
Cho hình chóp có đáy là hình thang với các cạnh đáy là và Gọi lần lượt là trung điểm của và và là trọng tâm của tam giác Giao tuyến của và là
A. 	 B. đường thẳng qua và song song với 
C. đường thẳng qua và song song với D. đường thẳng qua và cắt 
Cho hình chóp có đáy là hình bình hành. Gọi là trung điểm Thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng là:
A. Tam giác 	 B. Hình thang (là trung điểm ).
C. Hình thang (là trung điểm ). D. Tứ giác 
Cho tứ diện và lần lượt là trung điểm và Mặt phẳng qua cắt tứ diện theo thiết diện là đa giác Khẳng định nào sau đây đúng?
A. là hình chữ nhật.	B. là tam giác.
C. là hình thoi.	D. là tam giác hoặc hình thang hoặc hình bình hành.
Cho hai hình vuông và không thuộc một mặt phẳng và cạnh bằng Biết tam giác cân tại Thiết diện của mặt phẳng và hình chóp có diện tích bằng:
A. 	B. 	C. 	D. 
Cho hình chóp có đáy là hình thang với đáy lớn đáy nhỏ Gọi lần lượt là trung điểm của và Gọi là giao điểm của và Gọi là giao điểm của và Hỏi tứ giác là hình gì?
A. Hình bình hành.	B. Hình chữ nhật.	C. Hình vuông.	D. Hình thoi.
Cho tứ diện Các điểm lần lượt là trung điểm của và điểm nằm trên cạnh sao cho Gọi là giao điểm của mặt phẳng và cạnh Tính tỉ số 
A. 	B. 	C. 	D. 
Cho tứ diện và ba điểm lần lượt lấy trên ba cạnh Cho // và Gọi giao điểm của và là Chọn khẳng định đúng?
A. 	B. 	C. 	D. 
Gọi là trọng tâm tứ diện Gọi là trọng tâm của tam giác Tính tỉ số 
A. 	B. 	C. 	D. 
Cho tứ diện trong đó có tam giác không cân. Gọi lần lượt là trung điểm của và là trung điểm của đoạn Gọi là giao điểm của và Khẳng định nào sau đây đúng?
A. là tâm đường tròn tam giác B. là tâm đường tròn nội tiếp tam giác 
C. là trực tâm tam giác D. là trọng tâm tam giác 
c) Sản phẩm: Sản phẩm trình bày của cá nhân/ nhóm học sinh
d) Tổ chức thực hiện
Chuyển giao
GV: tổ chức, giao nhiệm vụ 
HS:Nhận 
Thực hiện
GV: điều hành, quan sát, hướng dẫn HS chuẩn bị
HS: Đọc, nghe, nhìn, làm ( cách thức thực hiện: cá nhân/cặp/nhóm)
Có thể thực hiện tại lớp / ở nhà
Báo cáo thảo luận
HS báo cáo, theo dõi, nhận xét / hình thức báo cáo
Đánh giá, nhận xét, tổng hợp
GV nx, làm rõ vấn đề, chốt kiến thức toàn bài
Hướng dẫn HS xây dựng sơ đồ tư duy các kiến thức trong bài học