謝剛
【摘要】用空間向量解決立體幾何問題,以程序化的計算代替幾何“做—證—求”這個過程,大大降低了思維難度.作為交換增加了計算方面的難度,為了優(yōu)化計算,減少或避免錯誤,本文著重強調了解題過程中要把握好“嚴謹考察底面、快捷計算點坐標、優(yōu)化求解法向量、合理推斷結論”這幾個環(huán)節(jié),切實做到解決問題“會而對,對而全”.
【關鍵詞】向量法;解;幾何;問題;策略
用空間向量解決立體幾何問題的思想是:定量分析替代定性分析、程序化計算替代推理證明,在解決空間線面角、面面角等問題方面發(fā)揮著較明顯的優(yōu)勢.然而,不少學生對待這個問題,不求甚解,其結果往往是“會而不對、對而不全”.學習了空間向量在立體幾何中的應用知識,在鞏固練習階段,還應當提醒學生在以下幾個環(huán)節(jié)引起注意:
一、嚴謹考察底面
面對問題,不要急于答題或忙于計算,認真審題后,要做好幾何圖形底面的考察,這一環(huán)節(jié)至關重要.問題的底面大多是正方形、長方形、菱形、直角三角形(等腰)、等邊三角形等,在立體圖形中,它們是直觀圖.情急之中學生往往會張冠李戴寫錯點的坐標,經(jīng)過對學生錯題統(tǒng)計得出的數(shù)據(jù)顯示這類錯誤不低于20%.
為避免這類錯誤,具體做法是:(1)在草紙上建立平面直角坐標系xOy.(2)在坐標系中按1∶1比例畫出底面圖形.(3)然后確定底面相關點的坐標x,y.
二、快捷計算點坐標
用向量法解決立體幾何問題的核心是建立空間坐標系,不少學生誤以為建立坐標系是最難的部分,這個認識有失偏頗.原因是坐標系的建立方法不是唯一的,一旦確立了坐標系后,則點的坐標是相對固定的,可以說用向量法解決立體幾何問題的難點莫過于求點的坐標,既費時也易錯.教師在授課時要強調用坐標法(中點坐標公式、線段的定比分點公式)、向量的線性運算等方法求相關點的坐標,盡量避免用幾何推理的方法.用坐標法或向量線性運算的方法不僅簡單、便于操作,而且與采用向量法解決立體幾何問題屬于同一思維范疇,可以減少因為知識交匯而轉換思維帶來的損失.