SKKN Rèn kĩ năng tìm lời giải một số dạng bài toán hình học trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi Lớp 9

Nội dung text: SKKN Rèn kĩ năng tìm lời giải một số dạng bài toán hình học trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi Lớp 9

1. RÈN KĨ NĂNG TÌM LỜI GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN HÌNH HỌC TRONG VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI LỚP 9 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Cơ sở lý luận: Toán học là một bộ môn khoa học tự nhiên mang tính trừu tượng cao, tính logíc đồng thời môn toán còn là bộ môn công cụ hổ trợ cho các môn học khác.Với môn hình học là môn khoa học rèn luyện cho học sinh khả năng đo đạc, tính toán, suy luận logíc, phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh . Đặc biệt là rèn luyện của học sinh khá, giỏi. Nâng cao được năng lực tự duy, tính độc lập, sáng tạo linh hoạt trong cách tìm lời giải bài tập toán nhất là bộ môn hình học càng có ý nghĩa quan trọng. Việc bồi dưỡng học sinh khá giỏi không đơn thuần chỉ cung cấp cho các em một số kiến thức cơ bản thông qua việc làm bài tập hoặc làm càng nhiều bài tập khó, hay mà giáo viên phải biết rèn luyện khả năng sáng tạo đối với bộ môn hình học càng phải biết rèn luyện năng lực tư duy trừu tượng và phán đoán logic, bên bộ cạnh đó giáo viên tạo cho mình một lực lượng mũi nhọn bộ môn để hổ trợ thêm trong công tác giảng dạy, phụ đạo học sinh yếu kém bộ môn mình đảm nhiệm. 2. Cơ sở thực tiễn: Qua các năm công tác giảng dạy ở trường tôi nhận thấy, với đặc điểm học sinh của trường là học sinh các dân tộc thiểu số ít người nên tư duy, nhận thức của các em là chưa tốt nên việc tiếp thu kiến thức nói chung và bộ môn toán nói riêng là còn hạn chế. Trong học tập các em ngại học bộ môn toán nhất là phân môn Hình học, khả năng tư duy, sang tạo của các em còn hạn chế nhiều. Do đó số lượng học sinh giỏi môn Toán hằng năm của nhà trường rất ít ỏi chỉ đếm được trên đầu ngón tay. Tuy nhiên có nhiều nguyên nhân có cả khách quan và chủ quan. Song đòi hỏi người thầy cần phải tìm tòi nghiên cứu tìm ra nhiều phương pháp và cách giải qua một bài Toán để từ đó rèn luyện cho học sinh năng lực hoạt động tư duy sáng tạo và để các em yêu thích bộ môn, học được bộ môn Toán nhất là trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi yêu cầu người thầy phải tâm huyết nên tôi chọn sáng kiến kinh nghiệm này: "Rèn kĩ năng tìm lời giải một số dạng toán hình học trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 9 " Với mục đích thứ nhất là rèn luyện khả năng sáng tạo cho học sinh, trước mỗi bài tập cùng dạng tôi đã gợi ý, cho học sinh tìm hiểu cách giải. Trên cơ sở đó học sinh tự tìm ra cách giải hợp lý nhất và phát hiện ra được cách giải tương tự và khái quát phương pháp đường lối chung. Qua đó với mỗi bài toán cụ thể các em có thể khái quát hoá thành bài Toán tổng quát và xây dựng các bài Toán tương tự. Điều mong muốn thứ hai đó là mong muốn thay đổi phương pháp bồi dưỡng cho học sinh khá giỏi từ trước đến nay. Xây dựng một phương pháp mới đó là rèn luyện khả năng sáng tạo Toán cho học sinh sao cho mọi lúc, mọi nơi các em có thể tự phát huy năng lực độc lập sáng tạo của mình. Điều mong muốn thứ ba là, vì đặt thù là một trường DTNT nên ngoài việc học trên lớp các em còn được phụ đạo và dạy kèm vào các buổi đêm nên để phần nào đỡ công việc kèm cặp của giáo viên thì việc tạo cho các em có sự hứng thú học tập bộ 1
2. môn và tạo một lực lượng mũi nhọn tin cậy cho bộ môn để các em này có thể thay thế giáo viên kèm cặp hướng dẫn thêm cho các học sinh yếu kém vào các giờ tự học. PHẦN II: NỘI DUNG 1. Thực trạng của vấn đề nghiên cứu: 1.1. Thực trạng : a) Thuận lợi: Được sự chỉ đạo của Ban giám hiệu nhà trường trong các hoạt động đặc biệt trong họat động chuyên môn, luôn tạo mọi điều kiện cho giáo viên phấn đấu, học tập và nghiên cứu, phát huy các phương pháp dạy học đổi mới sáng tạo nhất. Bên cạnh đó các môn học khác có học sinh giỏi huyện luôn khuyến khích các giáo viên dạy toán và học sinh phải năng động tìm tòi, tư duy sáng tạo trong việc dạy và học toán. Mặt khác trong sự nghiệp giáo dục có nhiều thay đổi đáng kể do đó các cấp uỷ Đảng chính quyền, các bậc phụ huynh, đặc biệt Hội khuyến học xã đã có phần quan tâm động viên hơn đối với sự nghiệp giáo dục của nhà trường. b) Khó khăn: Bên cạnh những mặt thuận lợi cũng có nhiều những khó khăn như: Giáo viên chưa có một trình tự có hệ thống từ các lớp nhỏ đến lớp lớn, cụ thể từ lớp 6 đến lớp 9, việc tìm tòi sách đọc là vấn đề hạn chế. Nhưng khó khăn nhất vẫn là các em học sinh do điều kiện của địa phương với đặc thù là vùng nông thôn, vùng sâu vùng xa số nhân khẩu đông, điều kiện kinh tế khó khăn, khả năng tư duy các môn khoa học tự nhiên còn hạn chế, dẫn đến hạn chế việc học hành của các em đặc biệt là môn toán. Chính vì vậy càng cần phải rèn luyện cho các em năng lực tư duy độc lập sáng tạo càng khiến tôi tâm huyết tìm tòi, nghiên cứu sáng kiến kinh nghiệm này. 1.2. Các số liệu của thực trạng : Qua các năm giảng dạy trực tiếp bồi dưỡng cho học sinh khá giỏi, qua trắc nghiệm hứng thú học toán của học sinh tôi thấy chỉ có 25% các em thực sự có hứng thú học toán (Có tư duy sáng tạo), 45% học sinh thích học toán (chưa có tính độc lập, tư duy sáng tạo) và 30% còn lại nữa thích nữa không . Qua gần gủi tìm hiểu thì các em cho biết cũng rất muốn học xong nhiều khi học một cách thụ động, chưa biết cách tư duy để tạo cho mình một sáng tạo trong cách giải một bài toán nào đó, bởi vì do điều kiện khách quan của địa phương, gia đình và của nhà trường, học sinh chỉ được bồi dưỡng một thời gian nhất định trước khi đi thi vì vậy học sinh chưa có hứng thú học toán và kết quả qua các kì thi chưa cao. 2. Quá trình thực hiện đề tài: 2.1. Giải pháp thực hiện: - Hình thành các tình huống có vấn đề liên quan đến các cách giải cho một bài toán. - Hướng dẫn học sinh đưa ra các cách giải cho một bài toán, từ đó hướng dẫn học sinh tìm được một lời giải ngắn nhất và phù hợp nhất đối với từng học sinh. - Tăng cường các hoạt động tìm tòi, quan sát,đo đạc, dự đoán tiếp cận lời giải. - Nắm vững kiến thức cơ bản, huy động, vận dụng kiến thức cơ bản vào giải quyết các vấn đề có liên quan. 2
3. 2.2. Kiến thức cần truyền đạt: Xuất phát từ điều mong muốn rèn luyện được khả năng sáng tạo, tìm được nhiều cách giải do đó bản thân người thầy, người dạy phải là người tìm ra nhiều cách giải nhất và hướng dẫn học sinh tìm được lời giải cho bài toán. Trong đề tài này do khuôn khổ, giới hạn của đề tài tôi chỉ đưa ra một số dạng cơ bản và một bài tập điển hình cho dạng toán. Dạng 1: Chứng minh các đoạn thẳng bằng nhau. Dạng 2: Quan hệ giữa các góc trong tam giác,và góc với đường tròn. Dạng 3: Chứng minh ba điểm thẳng hàng Dạng 4: Chứng minh các điểm cùng thuộc một đường tròn Dạng 5: Hệ thức trong hình học 3. Tổ chức thực hiện: 3.1. Tìm tòi cách giải bài toán. 3.1.1.Dạng 1: Chứng minh hai đoạn thẳng bằng nhau: BÀI TOÁN 1: Trong hình vuông ABCD và nữa đường tròn đường kính AD, vẽ cung AC mà tâm là D. Nối D với điểm P bất kỳ trên cung AC, DP cắt nữa đường tròn đường kính AD ở K. Chứng minh PK bằng khoảng cách từ P đến AB. Cách giải 1: (Hình 1) Gợi ý : - Kẻ PI  AB - Xét hai tam giác APK và API Lời giải: Kẻ PI  AB. Xét APK và API : APK vuông tại K (Vì A· KD = 900 góc nội tiếp chắn nữa đường tròn đường kính AD),  ADP cân tại D, AD = DP P2 = D· AP  Mặt khác: P1 = D· AP (So le trong vì AD // PI)   Do đó: P1 = P2 APK = API (Có chung cạnh huyền và một cặp góc nhọn bằng nhau) PK = PI Cách giải 2: (Hình 2) Gợi ý: - Ngoài cách chứng minh hai tam giác APK và API bằng nhau cách 1   ta chứng minh P1 = P2 . Ta chứng minh Aµ 1 = Aµ 2 - Gọi F là giao điểm của AP với đường tròn đường kính AD Lời giải: Ta có: A· FD = 900 (Góc nội tiếp chắn nữa đường tròn) Tam giác ADP cân tại D có DF là đường cao nên DF cũng là phân giác 3
4. suy ra. Dµ 1 = Dµ 2 mà Dµ 2 = Aµ 1 ; Dµ 1 = Aµ 2 Vì đều là góc có các cặp cạnh tương ứng vuông góc Suy ra: Aµ 1 = Aµ 2 APK = API (Có chung cạnh huyền và một cặp góc nhọn bằng nhau) PK = PI Cách giải 3: (Hình 2) Gợi ý: - Cách giải này chúng ta cũng đi chứng minh Aµ 1 = Aµ 2 nhưng việc chứng minh được áp dụng bằng kiến thức khác. - Chú ý rằng AB là tiếp tuyến của đường tròn tâm D nên ta có: 1 Lời giải: Ta có I·AK = A· DK (Có số đo bằng sđ A»K ) 2 Mặt khác góc I·AP là góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung AP của đường tròn tâm D nên góc I·AP bằng nửa số đo của góc ở tâm cùng chắn một cung là góc A· DP 1 1 I·AP = A· DP = I·AK Suy ra: Aµ 1 = Aµ 2 APK = API 2 2 (Có chung cạnh huyền và một cặp góc nhọn bằng nhau) PK = PI Cách giải 4: (Hình 3) Gợi ý: - Kéo dài K cắt đường tròn tâm D tại E - Áp dụng định lí của góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung Lời giải: DK  AE nên A»P = P»E . Góc B· AE (góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung A»E ) Vì AP lại đi qua điểm chính giữa của cung AE nên AP là tia phân giác của góc B· AE Suy ra: Aµ 1 = Aµ 2 APK = API (Có chung cạnh huyền và một cặp góc nhọn bằng nhau) PK = PI Đối với bài toán trên để chứng minh hai đoạn thẳng PK và PI bằng nhau ta đi chứng minh APK = API vấn đề giáo viên cần cho học sinh tư duy và vận dụng sáng tạo kiến thức về. - Trường hợp bằng nhau trong tam giác vuông. - Góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung. - Góc nội tiếp. 3.1.2. Dạng 2: Quan hệ giữa các góc trong hình học: BÀI TOÁN 2: Cho ABC nội tiếp trong đường tròn tâm O, với AB > AC. Kẻ đường cao AH, bán kính OA. Chứng minh O· AH = A· CB - A· BC . Cách giải 1: (Hình 1) Gợi ý: - Kẻ OI  AC cắt AH ở M 4
5. - Áp dụng kiến thức về góc ngoài tam giác. - Góc nội tiếp,góc ở tâm. Lời giải: Ta có: O· MH = A· CB (góc có các cặp cạnh tương ứng vuông góc) 1 A· OM = A· BC (cùng bằng sđ)A»C 2 Trong OAM thì: O· MH = A· OM + O· AH (Góc ngoài tam giác) Hay A· CB = A· BC + O· AH Vậy: O· AH = A· CB - A· BC (Đpcm) Cách giải 2: (Hình 2) Gợi ý: Kẻ tiếp tuyến với đường tròn tại A cắt BC ở D . Lời giải: Ta có: A· BC = C· AD (1) (Cùng chắn)A»C O· AH = A· DC (2) (góc có các cặp cạnh tương ứng vuông góc) Cộng từng vế của (1) và (2) Ta được: A· BC + O· AH = C· AD + A· DC Mà C· AD + A· DC = A· CB (góc ngoài tam giác) A· BC + O· AH = A· CB Vậy: O· AH = A· CB - A· BC (Đpcm) Cách giải 3: (Hình 3) Gợi ý: - Kẻ đường kính AOD - Kẻ DK  BC Lời giải: Ta cóDK // AH O· AH = O· DK (1) (so le trong) A· BC = A· DC (2) (góc nội tiếp cùng chắnA»C ) Cộng từng vế của (1) và (2) Ta được O· AH + A· BC = ·ODK + A· DC = ·KDC Mà: K· DC = A· CB (góc có các cặp cạnh tương ứng vuông góc) O· AH + A· BC = A· CB . Vậy O· AH = A· CB - A· BC (Đpcm) 5