李秀元 武剛
摘要:直觀性是立體幾何問題的突出特點,借助物體感受空間形態(tài),借助直觀圖形培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力,達(dá)到提升直觀想象核心素養(yǎng)的目的.圖形殘缺(不全面)是制約學(xué)生認(rèn)知的關(guān)鍵因素.本文從7個角度,展示補充圖形為問題解決帶來的好處.
關(guān)鍵詞:立體幾何;直觀;補形;空間想象
中圖分類號:G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1008-0333(2021)28-0061-03
直觀性是立體幾何問題的一個突出特點.借助幾何圖形,感知空間點、線、面的位置關(guān)系、形態(tài)變化與運動規(guī)律.圖形殘缺不明是制約學(xué)生認(rèn)知的一個關(guān)鍵因素.補全圖形是基于邏輯推理,發(fā)展學(xué)生空間想象能力的重要手段.下面從7個角度,展示補形為問題解決帶來的好處.
一、補形判斷位置關(guān)系
線面位置關(guān)系的判斷,是立體幾何發(fā)展空間想象能力的重要方式,主要涉及到線面平行和線面垂直.圖形殘缺會影響到學(xué)生對關(guān)系判斷依據(jù)的確認(rèn),補全圖形可以很好地解決直觀判斷這一問題.
三、補形確定平面的交線
解析確定兩個平面交線的理論依據(jù)在于公理3和公理1.由于平面AEF和平面ABCD有公共點A,故只需找到兩平面另外的一個公共點即可.過點E作EN⊥DC,交DC于點N,連接NB,則BF∥EN,而BF≠EN,所以EF和NB延長必相交,設(shè)交點為M,連接AM.因為M∈EF,所以M∈平面AEF.同理,M∈平面ABCD,即點M為平面AEF和平面ABCD的公共點.所以,直線AM為平面AEF與平面ABCD的交線.
四、補形求二面角的大小
六、補形求點面距離
七、補形求外接球的體積(表面積)
我們知道,任何三棱錐都有外接球.我們更知道,任何長方體都有外接球,且球心為對角線的中點.一般情形下三棱錐的外接球球心是不易確定的,如果能將三棱錐補形成長方體,解決問題也就輕而易舉了.
參考文獻(xiàn):
[1]人教社課程教材室.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書數(shù)學(xué)(必修2)[M].北京:人民教育出版社,2018.
[責(zé)任編輯:李璟]
作者簡介:李秀元(1973.11-),男,本科,中學(xué)高級教師,從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.