李 珍
(廣東省惠州一中實(shí)驗(yàn)學(xué)校,廣東 惠州)
直觀想象作為高中數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一,在教學(xué)中期望進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生幾何直觀和空間想象能力。學(xué)好三視圖的還原有助于提高學(xué)生的空間想象能力和綜合分析能力。同時(shí),三視圖還原一直是高考的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文針對(duì)大部分同學(xué)不擅長的多面體還原給出還原直觀圖的方法,讓學(xué)生有跡可循,進(jìn)而達(dá)到落實(shí)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的目的。
根據(jù)三視圖的基本概念和投影規(guī)律,并結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)給出如下多面體三視圖還原的操作步驟:
1.確定載體。根據(jù)三視圖確定幾何體的載體為長方體還是正方體。
2.消線定點(diǎn)。根據(jù)正、俯、側(cè)視圖刪除不需要的線(或用其他顏色標(biāo)出表明多面體的頂點(diǎn)不能落在此線上),確定需要的頂點(diǎn)。
3.成圖檢驗(yàn)。連接頂點(diǎn),檢驗(yàn)還原后的幾何體和已知三視圖是否對(duì)應(yīng)。
例1 將如圖1-1所示的三視圖還原成幾何體。
步驟1:根據(jù)三視圖的長、寬、高確定載體為正方體,見圖1-2。
步驟2:根據(jù)正視圖,刪除不需要的線,見圖1-3;根據(jù)俯視圖,刪除不需要的線,見圖1-4。
根據(jù)側(cè)視圖,刪除不需要的線,見圖1-5;根據(jù)側(cè)視圖,確定多面體的頂點(diǎn),見圖1-6。
步驟3:連線成圖并檢驗(yàn),明確幾何體為三棱錐E-BCC’,見圖1-7。
圖1-1
圖1-2
圖1-3
圖1-4
圖1-5
圖1-6
圖1-7
例2 將如圖2-1所示的三視圖還原成幾何體。
步驟1:根據(jù)三視圖的長、寬、高確定載體為正方體,見圖2-2。
步驟2:根據(jù)正視圖,刪除不需要的線,見圖2-3;根據(jù)俯視圖,刪除不需要的線,見圖2-4;根據(jù)側(cè)視圖,確定多面體的頂點(diǎn),見圖2-5。
步驟3:連線成圖并檢驗(yàn),明確幾何體為三棱錐B-DD’C’,見圖2-6。
圖2-1
圖2-2
圖2-3
圖2-4
圖2-5
圖2-6
例3 將如圖3-1所示的三視圖還原成幾何體。
步驟1:根據(jù)三視圖的長、寬、高確定載體為長方體,見圖3-2。
步驟2:根據(jù)正視圖,刪除不需要的線,并根據(jù)正視圖、俯視圖,確定多面體的頂點(diǎn),見圖3-3。
步驟3:連線成圖并檢驗(yàn),明確幾何體為平行六面體A’B’F’E’-EFCD,見圖3-4。
圖3-2
圖3-3
圖3-4
總之,在應(yīng)對(duì)多面體三視圖還原幾何體這一類問題時(shí),以學(xué)生最為熟悉的正方體或長方體作為載體,利用正投影原理進(jìn)行消線定點(diǎn),直觀形象,簡單快捷,大大提高了學(xué)生的解題效率。