曹佳穎
摘要:所謂二面角,是指由一條直線出發(fā),兩個半平面組成的圖形,它是我們高中數(shù)學知識的重點。從現(xiàn)階段來看,很多同學尚未掌握到平面與平面的二面角正確求解方式?,F(xiàn)在,我將綜合我的學習經(jīng)驗,歸納出二面角的幾個求解方式,讓所有同學都能夠高效完成二面角知識的學習,具備一定的二面角問題解題能力,更好的解決日常學習中所遇到的二面角求解問題,希望都能借此攻克高考大關,取得優(yōu)異的成績。
關鍵詞:平面;二面角;解題思路
前言:二面角大小,是我們立體幾何知識學習中的重點,也是高考的考點。但因二面角的求解題目比較復雜,需要我們充分發(fā)揮自己的空間想象力,很容易表現(xiàn)出低效率的解題問題。在這一背景下,為了保證解題過程的簡潔性、流暢性,我們在二面角大小問題判斷時,必須學會一些解題技巧,并總結出一些可行性的解題方法。以下就是我結合自己學習經(jīng)驗所提出的二面角解題思路,望其能為現(xiàn)今高中生日常學習提供參考。
一、二面角學習概述
二面角是高中階段數(shù)學知識學習的重點。綜合我的實踐學習經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),二面角作為一個重要概念,它關乎著我們空間角、旋轉體、多面體、面面垂直等位置關系的學習,有利于促進我們實際問題解決能力、邏輯思維能力、空間想象能力等綜合素質(zhì)的發(fā)展。而從現(xiàn)階段來看,二面角領域的知識學習重點包括了二面角定義、二面角平面角定義、二面角平面角應用等等,這些知識的學習,要求我們學會觀察、類比所學內(nèi)容,并結合教學大綱內(nèi)容,安排自己的學習計劃。
我們通過對二面角知識的學習,不僅能夠正確認識到“二面角”的概念,也能夠充分發(fā)散自身思維能力,探究“二面角的平面角”應用,讓我們在接受辯證唯物主義思想教育的基礎上,養(yǎng)成良好的空間想象力,全身心的投入到數(shù)學知識學習中。
二、平面與平面的二面角求解思路
(一)坐標法
在平面與平面的二面角問題求解時,為了簡化問題求解過程,應采取坐標法求解方法。
例1:如下圖,在圓內(nèi),AB是直徑。假設,AB是2,AC是1,求出二面角C-PC-A的余弦值。
在這一道平面與平面的二面角問題求解時,為了達到最佳的問題求解效果,我采取了坐標法求解方式,將“幾何”與“代數(shù)”結合了起來。首先,假設α-l-β是一個二面角,這個二面角的平面角為θ,m是平面α的法向量,n是平面β的法向量,cosθ=cos
坐標法,是一個極為方便的解題方法,我建議,在日常學習中應強化對這一種解題方法的應用。
(二)觀察法
在我們?nèi)粘W習中,為了達到高效性的知識學習狀態(tài),簡化平面與平面的二面角求解,應善于采取觀察法解題方式。
例2:V-ABCD是一個四棱錐,其中,ABCD是一個正方形,VAD則是一個正三角形。如下圖,且VAD與ABCD相互垂直,求出VAD和VDB這兩個面的二面角。
在這一道題目求解時,為了保證解題流暢性,我以觀察法解題方式,先分析了題目中的已知條件。然后,在AD中點做了一個點O,把點O視為了空間直角坐標系的原點。待O-xyz空間直角坐標系建立完成后,假設底面正方形的邊長是1,求出了平面VBD和VAD的法向量,最終計算出了二面角的大小。結合我本次的解題經(jīng)驗可知,觀察法的運用,容易讓我們對二面角大小做出判斷。如,本題中的二面角就可確定為銳角[2]。如此,可在一定程度上降低二面角求解難度,達到最佳的二面角問題解題效果。
其實,觀察法既簡單又可避免一些解題誤區(qū),應合理化運用這一種解題方式,讓我們可以更好的發(fā)揮自身思維想象,解決更多的難點問題。
(三)向量自由性法
在平面與平面的二面角問題求解時,也應優(yōu)化向量自由性法解題思路。這種解題方法,在實際問題求解中的運用,需要我們圍繞二面角的定義,以向量的自由平移性,探究問題答案。它在實際運用時雖然比較復雜,但可避免一些難點問題,簡化問題求解過程,不再進入運算誤區(qū)[3]。比如,在等腰梯形的二面角問題求解時,便可運用向量自由性法,讓解題過程變得更加直觀,達到高效性問題求解狀態(tài),更為透徹的理解平面與平面的二面角問題解題思路,掌握一些解題技巧,養(yǎng)成良好的問題解決習慣。
結論:綜合我以往的學習經(jīng)驗可知,平面與平面的二面角求解過程比較復雜,考察了我們的觀察能力和想象能力。此時,為了更為快速的解決一些二面角問題,提高題目求解效率和正確率,我認為,應將坐標法、觀察法、向量自由性法運用到日常學習中,以相對科學的解題方式,解答二面角問題。如此,不僅能夠讓我們實際問題解決能力有所提高,也可促使我們自己養(yǎng)成良好的數(shù)學知識學習習慣,形成良好的數(shù)學知識體系。
[參考文獻]
[1]張然,馮德軍,徐樂濤.基于Salisbury屏的二面角設計及其極化特性分析[J].雷達學報,2016,5(06):658-665.
[2]魏振方,齊名軍.二面角的兩個半平面的法向量所成的角與二面角的關系[J].科技視界,2013,15(05):133-134.
[3]陳皆紅,張紅,王超等.修正二面角散射模型的改進四分量分解[J].電波科學學報,2013,28(03):559-566+583.
(作者單位:雅禮中學,湖南 長沙 410000)