龔景煊
摘要:對于高三學(xué)生來說,每天都要做大量的數(shù)學(xué)題,是一件非常常見的事。但我們要思考的如何在有限的時(shí)間里,要做到高效,效果顯著等問題。所以,我個(gè)人認(rèn)為,要對每一個(gè)問題搞清來龍去脈,弄清問題的本質(zhì),這樣有利于提高效率,起到事半功倍的效果。
關(guān)鍵詞:效果效率本質(zhì)
問題起源:在一次高三數(shù)學(xué)模擬卷測試中,原題為:如圖,已知三棱錐 的所有棱長均相等,點(diǎn) 滿足 ,點(diǎn) 在棱 上運(yùn)動,設(shè) 與平面 所成角為 ,則 的最大值為__________.
考試結(jié)束后,我對這個(gè)題目進(jìn)一步的思考和研究,我當(dāng)時(shí)的做法:
解法1:(用建系的方法)設(shè) ,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系。
則
設(shè) ,
所以 ,取平面 的一個(gè)法向量為 ,
所以, .
當(dāng) 時(shí),取到等號。
解法2:(用綜合的方法)如圖,過點(diǎn) 作 ,交點(diǎn) 必在 上,因?yàn)?,所以 .所以 為直線 與面 所成的角。設(shè) , ,所以,
由 得, .
所以, .
當(dāng) 時(shí),取到等號。
我用兩種方法做完這個(gè)題目后,當(dāng) 取到最大值時(shí),我發(fā)現(xiàn)點(diǎn) 的位置剛好在 的中點(diǎn),而點(diǎn) 是恰好是 的四等分點(diǎn)處。取 的中點(diǎn) 時(shí),則我們可以發(fā)現(xiàn) ,所以 ,當(dāng) 取得最大值時(shí),角 剛好就是二面角的平面角 。
于是我對這個(gè)問題進(jìn)一步的思考,當(dāng)點(diǎn) 在邊 上運(yùn)動時(shí),此問題本質(zhì)就相當(dāng)于 是面內(nèi)的一條動直線,這樣問題就相當(dāng)于:在一個(gè)二面角內(nèi),一個(gè)半平面的動直線與另一個(gè)半平面所成的最大角,那就是二面角的平面角。
下面證明一個(gè)平面內(nèi)的動直線與另一個(gè)半平面所成角的最大角就是二面角的平面角。
證明:如右圖所示, 是二面角的平面角, 是直線 與平面所成的角。 , ,因?yàn)?所以 ,所以, ,所以問題得證。
類似題:(2014年浙江高考理科第17題).如圖,某人在垂直于水平地面 的墻面前的點(diǎn) 處進(jìn)行射擊訓(xùn)練,已知點(diǎn) 到墻面的距離為 ,某目標(biāo)點(diǎn) 沿墻面上的射線 移動,此人為了準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn) ,需計(jì)算由點(diǎn) 觀察點(diǎn) 的仰角 的大?。ㄑ鼋?為直線 與平面 所成的角),若 , , ,則 的最大值是_______.
分析:有了上一題解題方法的總結(jié)此題我就可以秒殺了。動直線 與平面 所成的最大角就是平面 與平面 所成的二面角的平面角。馬上可以得到問題的答案 。
解題后記,我們高三一年需要做大量的數(shù)學(xué)題目,為了把自己從大量的題海戰(zhàn)術(shù)中解放出來,提高自己的解題速度、解題能力,提高復(fù)習(xí)效率。作為我們高三學(xué)生在解題過程中更多地要思考問題的本質(zhì),對一類問題從多角度,多層次的不斷嘗試,總結(jié)解題經(jīng)驗(yàn)和解題方法,特別要總結(jié)出某一類的數(shù)學(xué)本質(zhì),做到觸類旁通,這樣才有利于節(jié)約我們的時(shí)間,提高復(fù)習(xí)的有效性。
參考文獻(xiàn):
1.2014年浙江省高考真題;
2.必修2《人教A版》教科書endprint