【摘 要】聯(lián)想思維是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)事物的過(guò)程中,根據(jù)事物之間的某種聯(lián)系,它是一種由此及彼的思維過(guò)程。聯(lián)想思維在認(rèn)識(shí)活動(dòng)中起著橋梁和紐帶作用,它是解答數(shù)學(xué)題的一種基本思考方法。四面體的外接球問(wèn)題是近幾年高考的熱點(diǎn),本文通過(guò)運(yùn)用聯(lián)想思維的方法來(lái)舉例解答一些四面體的外接球問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】聯(lián)想思維;構(gòu)造法;四面體的外接球
近年來(lái),在高考中經(jīng)常出現(xiàn)四面體的外接球問(wèn)題。此類問(wèn)題注重考察學(xué)生的空間想象及化歸能力,但同學(xué)們又因缺乏較強(qiáng)的空間想象能力求解困難,尤其對(duì)于構(gòu)造法,學(xué)生是又愛(ài)又恨,愛(ài)于其巧妙地將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)方體外接球問(wèn)題,恨在拿到題目“我為什么沒(méi)有想到呢”。為了讓學(xué)生通過(guò)聯(lián)想思維來(lái)掌握此類問(wèn)題的構(gòu)造解法,知其然知其所以然,進(jìn)行了以下歸納:
問(wèn)題2:棱長(zhǎng)為2的正四面體外接球的表面積為_____;
一般性解法:過(guò)底面的外心,作底面垂線,在垂線上尋找球心,再利用直角三角形計(jì)算球的半徑及表面積。
拓展延伸:什么樣的四面體問(wèn)題可以通過(guò)構(gòu)造長(zhǎng)方體或正方體模型來(lái)研究呢?這樣的四面體有何特殊的幾何特征呢?
若運(yùn)用逆向聯(lián)想思維來(lái)思考這個(gè)問(wèn)題,不難聯(lián)想到:欲借助構(gòu)造法來(lái)解四面體的外接球問(wèn)題,要思考什么樣的四面體4個(gè)頂點(diǎn)均在長(zhǎng)方體(或正方體)頂點(diǎn)上,等同于思考長(zhǎng)方體(或正方體)8個(gè)頂點(diǎn)中任取四個(gè)可以連出幾類四面體?按照組合方式不同畫出圖形大致分為以下四類,并歸納出各類的圖型特征,供大家參考。
類型一、三條側(cè)棱兩兩垂直
例1:三棱錐P-ABC中,為等邊三角形,PA=PB=PC=2,PA⊥PB,三棱錐P-ABC外接球的表面積為_____;
解析:如圖3所示,由PA=PB=PC,AB=AC=BC,則△ACP?艿△BCP?艿△ABP,得知PA、PB、PC兩兩垂直,因此如圖4,棱長(zhǎng)為2的正方體對(duì)角線即是此三棱錐的外接球直徑,求得表面積為12π。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李金寶.求正四面體外接球半徑的方法[J].理科考試研究,2015年09期
[2]李晶,張國(guó)坤.探尋四面體外接球球心位置[J].上海中學(xué)數(shù)學(xué),2014年09期