С Т Е Р Е О М Е Т Р И Я Введение. (6 уроков) Урок № 1. Тема: «Предмет стереометрии. Аксиомы стереометрии».
Цель урока: рассмотреть основные свойства точек, прямых и плоскостей в пространстве. 1.Предмет стереометрии. Геометрические тела. Примеры различных тел вокруг нас.
СТЕРЕОМЕТРИЯ – это раздел геометрии, в котором изучаются свойства фигур в пространстве. Слово «стереометрия» происходит от греческих слов «стереос» - объёмный, пространственный и «метрио» - измерять.
2.Основные неопределяемые понятия стереометрии: точки, прямые, плоскости. В «Началах» Евклида даны следующие формулировки:
-Точка есть то, что не имеет частей.
-Линия есть длина без ширины.
-Границы линии суть точки.
-Поверхность есть то, что имеет только длину и ширину.
-Границы поверхности суть линии.
Эти определения Евклида являются лишь описаниями геометрических образов. Для доказательства теорем в «Началах» эти определения не применялись.
Современное строго дедуктивное изложение геометрии, отражённое, например, в системе Гильберта не даёт прямого определения основным объектам геометрии: точке, прямой, плоскости, а также отношениям: принадлежит, между, конгруэнтный (совместимый при наложении).
Эти объекты не связываются ни с какими представлениями о конкретных предметах. То, что необходимо знать о них излагается в аксиомах, которые являются, таким образом, косвенными их определениями.
3.Современные обозначения также введены Гильбертом в «Основаниях геометрии». Гильберт обозначает точки прописными латинскими буквами (А, В, С, …), прямые - строчными латинскими буквами (a, b, c, …), плоскости – малыми или греческими буквами (, , , , …).
Различные случаи комбинации между собой прямых, точек и плоскостей, их условные изображения и их обозначения показаны на рисунках.
Точки А и В, плоскость , причем точка А лежит в плоскости а точка В не
лежит в плоскости .
 Прямые c, k, m расположены по отношению к плоскости следующим образом:
-прямая c не лежит в плоскости
-прямая k лежит в плоскости ;
-прямая m пересекает плоскость в точке А.

Плоскости и пересекаются по прямой а.

Вывод. Различные случаи взаимного расположения прямых, прямых и плоскостей, плоскостей в пространстве изучает стереометрия.
5. Наряду с этими фигурами рассматриваются геометрические тела и их поверхности. Примеры простейших геометрических тел: куб, шар, цилиндр, призма, конус, пирамида. 

Изучая свойства геометрических фигур – воображаемых объектов, мы получаем представление о геометрических свойствах реальных предметов и можем использовать их практической деятельности, в частности: в строительстве, архитектуре, машиностроении и других.
6. Аксиомы стереометрии.
АКСИОМА – это высказывание, истинность которого принимается без доказательства (аксиома - греческое слово, означающее «бесспорное положение»). А1: Через любые три точки, не лежащие на одной прямой проходит плоскость, и притом только одна.
 Плоскость проходит через точки А, В, и С. Можно сказать, что эти три точки задают плоскость АВС.
ВОПРОСЫ:
-всегда ли три точки лежат в одной плоскости? (ДА)
-всегда ли четыре точки лежат в одной плоскости? (Нет)
-всегда ли через три точки проходит плоскость, и притом только одна? (нет)
-сколько плоскостей можно провести через две точки? (множество) А2: Если две точки прямой лежат в плоскости, то все точки этой прямой лежат в плоскости.
 Точки А и В лежат в плоскости , значит и точка С лежит в плоскости потому, что она лежит на прямой АВ.
ВОПРОСЫ: верно ли утверждение:
-если две точки окружности лежат в плоскости, то и вся окружность лежит в этой плоскости? (Нет)
-если три точки окружности лежат в плоскости, то и вся окружность лежит в этой плоскости? (Да)
-если прямая пересекает две стороны треугольника, то она лежит в плоскости данного треугольника? (Да)
-если прямая проходит через одну из вершин треугольника, то она лежит в плоскости данного треугольника? (Нет)
-если две смежные вершины и точка пересечения диагоналей параллелограмма лежат в плоскости, то и две другие вершины тоже лежат в этой плоскости? (Да)
-если две противоположные вершины и точка пересечения диагоналей параллелограмма лежат в плоскости, то и две другие вершины тоже лежат в этой плоскости? (Нет)
А3: Если две плоскости имеют общую точку, то они имеют общую прямую, на которой лежат все общие точки этих плоскостей. Говорят, что плоскости пересекаются по прямой, проходящей через эту точку. 
ВОПРОСЫ:
могут ли две плоскости иметь:
-только одну общую точку? (Нет)
-только две общие точки? (Нет)
-только одну общую прямую? (Да)
-могут ли две пересекающиеся плоскости иметь общую точку, не принадлежащую линии пересечения этих плоскостей?
Рассмотрим модель куба АВСDA1B1C1D1.
ВОПРОСЫ:
а) назовите точки, которые лежат в плоскости DCC1, ABC, ADD1;
б) назовите плоскости, которым принадлежат точки М, К, P1, R, S, N;
в) назовите плоскости , в которых расположены прямые KP, C1D1, RP, MK;
г) назовите прямые, по которым пересекаются плоскости ABC и DD1C1, BB1C1 и AA1B1, AA1D1 и A1B1C1;
д) назовите прямые, по которым пересекаются плоскости ABC и KPN, RPK
DСС1, BDС1 и RSP;
е) назовите точки пересечения прямых DS и CC1, AD и PC, MR и AD, KP и AD, DC1 и RP1;
ж) назовите общие точки плоскостей CDD1 и BCC1, ABC и AA1D1, BDC и ABB1.

Запишите ответы в тетрадь с помощью символики. Проверьте. Проверьте выполнение упражнения.
а) DCC, P DCC1, S DCC1,
К ABC, K1 ABC, P ABC, P1 ABC,
M ADD1, R ADD1, K1 ADD1, P1 ADD1;
б) M ABB1, M ADD1, K ABC, K ABB1, P1 ABC, P1 DCC1, R ADD1, R DCC1, S DCC1, N A1B1C1, N BCC1;
в) KP ABC, C1D1 CDD1, C1D1 A1B1C1, RP CDD1, MK AA1B1;
г) ABC ∩ DD1C1=DC, BB1C1 ∩ AA1B1=BB1, AA1D1 ∩ A1B1C1=A1D1;
д) ABC ∩ KPN = KP, RPK ∩ DCC1 = RP, BDC1 ∩ RSP = DC1;
е) DS ∩ CC1=C1, AD ∩ PC=D, MR ∩ AD=P1, KP ∩ AD=K1, DC1∩ RP1=;
ж) C,C1 (CDD1∩BCC1), A1,D1,K1, P1 (ABC∩AA1D1), A,K,B (BDC∩ABB1). ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ: устно п. 1-2, письменно № 1 (перечертить чертеж и ответ записать с помощью символики), № 11.
Список литературы:
Геометрия 10-11. Л. С. Атанасян, С. Б. Кадомцев и др. М. «Просвещение» 1992
Геометрия 7-11. А. В. Погорелов. М. «Просвещение» 1982
Стереометрия. Устные задачи 10-11. Б. Г. Зив. СПб «ЧеРО-на-Неве» 2002
История математики в школе. IX-X классы. Г. И. Глейзер. М. «Просвещение» 1983.
Детская энциклопедия. Том 3. Академия педагогических наук. М. 1959.
Энциклопедия для детей. Том 11.Математика. «Аванта+» М. 1998.
|