Toán 11 Kết nối tri thức bài 14
Toán 11 Kết nối tri thức bài 14: Phép chiếu song song
Toán 11 Kết nối tri thức bài 14: Phép chiếu song song được VnDoc.com sưu tầm và xin gửi tới bạn đọc cùng tham khảo để có thể giải bài tập SGK Toán 11 Kết nối tri thức nhé. Mời các bạn cùng theo dõi bài viết dưới đây.
Giải Toán 11 trang 95
Mở đầu trang 95 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Trong bóng đá, công nghệ Goal-line được sử dụng để xác định xem bóng đã hoàn toàn vượt qua vạch vôi hay chưa, từ đó giúp trọng tài đưa ra quyết định về một bàn thắng có được ghi hay không. Yếu tố hình học nào cho ta biết quả bóng đã vượt qua vạch vôi hay chưa?

Hướng dẫn giải
Sau bài học này ta sẽ giải quyết bài toán trên như sau:
Khi một bàn thắng được ghi thì bóng của quả bóng trên mặt đất theo phương thẳng đứng có vị trí ở phía sau vạch vôi, tức là bóng này nằm hoàn toàn trong khung thành. Bóng của quả bóng, hay rộng hơn là bóng của một vật thể cho ta hình dung đến khái niệm phép chiếu song song và hình chiếu song song. Do đó, yếu tố hình học liên quan đến phép chiếu song song cho ta biết quả bóng đã vượt qua vạch vôi hay chưa.
Giải hoạt động 1 trang 95 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Một khung cửa sổ có dạng hình tròn với các chấn song tạo thành hình vuông
\(ABCD\), hai đường chéo của hình vuông cắt nhau tại
\(O\). Dưới ánh mặt trời, khung cửa và các chấn song đổ bóng lên sàn nhà (H.4.56a). Quan sát hình vẽ và trả lời các câu hỏi sau:
a) Các đường thẳng nối mỗi điểm
\(A, B, C, D\) với bóng
\(A', B', C', D'\) có đôi một song song hay không?
b) Làm thế nào để xác định được bóng đổ trên sàn nhà của mỗi điểm trên khung cửa sổ?

Hướng dẫn giải
a) Quan sát hình vẽ, ta thấy
\(AA' // BB' // CC' // DD'\) nên các đường thẳng nối mỗi điểm
\(A, B, C, D\) với bóng
\(A', B', C', D'\) đôi một song song với nhau. (Do các tia sáng từ mặt trời được coi là đôi một song song).
b) Để xác định được bóng đổ trên sàn nhà của mỗi điểm trên khung cửa sổ ta sử dụng phép chiếu song song.
Cụ thể, để xác định bóng của một điểm
\(M\) trên khung cửa sổ, ta vẽ đường thẳng qua điểm đó và song song với
\(AA'\) cắt nền nhà tại
\(M'\), điểm
\(M'\) là điểm cần tìm.
Giải Toán 11 trang 97
Giải luyện tập 1 trang 97 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Cho hình hộp
\(ABCD.EFGH\) (H.4.58). Xác định hình chiếu của điểm
\(A\) trên mặt phẳng
\((DCGH)\) theo phương
\(BC\) và theo phương
\(BG\).

Hướng dẫn giải
+) Vì
\(ABCD.EFGH\) là hình hộp nên
\(AD // BC\).
Vì D thuộc mặt phẳng
\((CDHG)\) nên D là hình chiếu của điểm A trên mặt phẳng
\((CDHG)\) theo phương BC.
+) Vì
\((CDHG)\) là hình hộp nên các mặt của nó đều là các hình bình hành.
=>
\(ABCD\) và
\(CDHG\) là các hình bình hành.
Từ đó suy ra
\(AB // CD, AB = CD\) và
\(CD // HG, CD = HG\) nên
\(AB // HG\) và
\(AB = HG\)
=>
\(ABGH\) là hình bình hành nên
\(AH // BG\).
Vì H thuộc mặt phẳng
\(AH // BG\) nên H là hình chiếu của điểm A trên mặt phẳng AH // BG theo phương BG.
Giải vận dụng 1 trang 97 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Trong hình ảnh mở đầu , khi một bàn thắng được ghi thì hình chiếu của quả bóng trên mặt đất theo phương thẳng đứng có vị trí như thế nào với vạch vôi?
Hướng dẫn giải
Trong hình ảnh mở đầu , khi một bàn thắng được ghi thì hình chiếu của quả bóng trên mặt đất theo phương thẳng đứng nằm phía trong vạch vôi về phía bên trong khung thành.

Giải hoạt động 2 trang 97 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Quan sát Hình 4.56a và trả lời các câu hỏi sau:
a) Hình chiếu O' của điểm O có nằm trên đoạn
\(A ' C '\) hay không?
b) Hình chiếu của hai song cửa
\(AB\) và
\(CD\) như thế nào với nhau?
c) Hình chiếu O' của điểm O có phải là trung điểm của đoạn
\(A ' C '\) hay không?

Hướng dẫn giải
Quan sát Hình 4.56a ta thấy:
a) Hình chiếu O' của điểm O nằm trên đoạn
\(A ' C '\).
b) Hình chiếu của hai song cửa
\(AB\) và
\(CD\) lần lượt là
\(A ' B '\) và
\(C ' D '\), chúng song song với nhau.
c) Hình chiếu O' của điểm O là trung điểm của đoạn
\(A ' C '\).
Giải câu hỏi trang 97 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Hình chiếu của hai đường thẳng cắt nhau có phải là hai đường thẳng cắt nhau hay không?
Hướng dẫn giải
Hình chiếu của hai đường thẳng cắt nhau có thể cắt nhau hoặc trùng nhau.
Giải Toán 11 trang 98
Giải luyện tập 2 trang 98 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Chứng minh rằng hình chiếu song song của một hình thang là một hình thang (H.4.61).

Hướng dẫn giải
Hình thang
\(ABCD\) có
\(AB // CD\),
\(A ' B ' C ' D '\) là hình chiếu song song của
\(ABCD\) trên mặt phẳng (P) theo phương d (Hình 4.61).
Vì
\(ABCD\) là hình thang có
\(AB // CD\) => Hình chiếu của
\(AB\) là
\(A ' B '\) song song với hình chiếu của CD là C ' D ' .
Tứ giác
\(A ' B ' C ' D '\) có
\(A ' B ' // C ' D '\) nên nó là hình thang.
Giải luyện tập 3 trang 98 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Một phép chiếu song song biến tam giác
\(ABC\) thành tam giác
\(A ' B ' C '\). Chứng minh rằng phép chiếu đó biến đường trung bình của tam giác
\(ABC\) thành đường trung bình của tam giác
\(A ' B ' C '\).
Hướng dẫn giải
Hình vẽ minh họa:

Tam giác
\(A ' B ' C '\) là hình chiếu của tam giác
\(ABC\) trên mặt phẳng (P) theo phương d.
Gọi
\(M, N, P\) lần lượt là trung điểm của
\(AB, BC, AC\).
Khi đó
\(MN, NP, MP\) là các đường trung bình của tam giác ABC.
Gọi
\(M ' , N ' , P '\) lần lượt là hình chiếu của
\(M, N, P\) trên mặt phẳng (P) theo phương d.
Vì M là trung điểm của AB nên
\(A, M, B\) thẳng hàng theo thứ tự đó và
\(\frac{{AM}}{{MB}} = 1\).
=>
\(A ' , M ' , B '\) thẳng hàng theo thứ tự đó và
\(\frac{{A'M'}}{{M'B'}} = 1\), tức là
\(M'\) là trung điểm của
\(A ' B '\).
Chứng minh tương tự ta có N' là trung điểm của
\(B ' C '\) và P' là trung điểm của
\(A ' C '.\)
Vậy
\(M ' N ' , N ' P ' , M ' P '\) là các đường trung bình của tam giác
\(A ' B ' C '\)
Giải hoạt động 3 trang 98 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Trong ba hình dưới đây, hình nào thể hiện hình lập phương chính xác hơn?

Hướng dẫn giải
Trong ba hình đã cho, Hình 4.63a thể hiện hình lập phương chính xác nhất.
Giải câu hỏi trang 98 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Quan sát hình ảnh khung cửa sổ trong Hình 4.56a và cho biết hình biểu diễn của hình tam giác, hình vuông, hình tròn là hình gì?

Hướng dẫn giải
Quan sát hình ảnh khung cửa sổ trong Hình 4.56a, ta thấy:
- Hình biểu diễn của hình tam giác là hình tam giác;
- Hình biểu diễn của hình vuông là hình bình hành;
- Hình biểu diễn của hình tròn là hình elip.
Giải Toán 11 trang 99
Giải luyện tập 4 trang 99 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Vẽ hình biểu diễn của hình chóp
\(S.ABCD\) có đáy
\(ABCD\) là hình bình hành.
Hướng dẫn giải
Hình chóp
\(S.ABCD\) có các mặt bên là các hình tam giác nên hình biểu diễn của nó cũng có các mặt bên là hình tam giác, đáy
\(ABCD\) là hình bình hành nên hình biểu diễn của đáy
\(ABCD\) cũng là một hình bình hành. Từ đó ta vẽ được hình biểu diễn của hình chóp
\(S.ABCD\) như sau:

Giải vận dụng 2 trang 99 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Phép chiếu song song có thể được sử dụng để vẽ dạng nổi (hay dạng 3D) của chữ cái như trong hình dưới đây. Theo phương pháp đó hãy vẽ dạng nổi của một số chữ cái quen thuộc như L, N, T, ...

Hướng dẫn giải

Giải Toán 11 trang 100
Bài 4.29 trang 100 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Những mệnh đề nào trong các mệnh đề sau đây là đúng?
a) Phép chiếu song song biến đoạn thẳng thành đoạn thẳng.
b) Phép chiếu song song biến hai đường thẳng song song thành hai đường thẳng cắt nhau.
c) Phép chiếu song song biến tam giác đều thành tam giác cân.
d) Phép chiếu song song biến hình vuông thành hình bình hành.
Lời giải
a) Đúng
b) Sai. Phép chiếu song song biến hai đường thẳng song song thành hai đường thẳng song song hoặc trung nhau
c) Sai. Phép chiếu song song biến tam giác đều thành tam giác.
d) Đúng
Bài 4.30 trang 100 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Nếu tam giác A′B′C′ là hình chiếu của tam giác ABC qua một phép chiếu song song thì tam giác ABC có phải là hình chiếu của tam giác A′B′C′qua một phép chiếu song song hay không? Giải thích vì sao.
Lời giải
Nếu tam giác A′B′C′ là hình chiếu của tam giác ABC theo phương d thì tam giác ABC là hình chiếu của tam giác A′B′C′ vì tam giác ABC là tập hợp tất cả các hình chiếu của các điểm thuộc A'B'C' qua phép chiếu song song theo phương d
Bài 4.31 trang 100 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Phép chiếu song song biến tam giác ABC thành tam giác A′B′C′. Chứng minh rằng phép chiếu đó biến trọng tâm của tam giác ABC thành trọng tâm của tam giác A′B′C
Lời giải

Vì K là trung điểm BC nên B, K, C thẳng hàng theo thứ tự đó và BK = KC. Do vậy B', K', C' thẳng hàng theo thứ tự đó và B'K' = K'C', tức K' là trung điểm B'C'.
Vì G là trọng tâm tam giác ABC nên A, G, K thẳng hàng theo thứ tự đó và AG = 2GK. Do vậy A, G', K' thẳng hàng theo thứ tự đó và A'G' = 2G'K', tức G là trọng tâm tam giác A'B'C'
Bài 4.32 trang 100 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Hình 4.65 có thể là hình biểu diễn của một hình lục giác đều hay không? Vì sao?

Lời giải
Hình 4.65 có thể là hình biểu diễn của một hình lục giác đều. Vì nó có 6 cạnh và các đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường
Bài 4.33 trang 100 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Vẽ hình biểu diễn của hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang, AB song song với CD và AB = 2cm, CD = 6cm
Lời giải

Hình chóp S.ABCD có các mặt bên là hình tam giác nên hình biểu diễn của nó cũng các mặt bên là hình tam giác
Hình thang ABCD có AB//CD và AB=2cm, CD=6cm nên hình biểu diễn của ABCD là một hình thang có đáy CD gấp ba đáy BC
Từ đó, ta vẽ được hình biểu diễn của S.ABCD
Bài 4.34 trang 100 SGK Toán 11 Tập 1 KNTT
Trong hình bên, AB và CD là bóng của hai thanh chắn của một chiếc thang dưới ánh mặt trời. Hãy giải thích tại sao AB song song với CD

Lời giải
Vì các thanh chắn của chiếc thang song song với với nhau nên hình chiếu của chúng cũng song song với nhau
--------------------------