人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《數(shù)學(xué)》必修2第二章章末小結(jié)中有空間平行關(guān)系之間的轉(zhuǎn)化框圖,如圖1所示。
在復(fù)習(xí)中大家對此框圖往往忽視、輕視或者無視,事實上,此框圖是對空間平行關(guān)系內(nèi)容的高度概括,方法的深度梳理,技巧的極度濃縮,值得多維度解讀,對處理空間平行問題會大有裨益。
1.三種平行關(guān)系是一個知識整體
三個框表明空間平行關(guān)系有且只有三種,三種平行“情同手足”,密不可分。解決平行問題時思維應(yīng)形成這樣一種條件反射,即提到任一平行要自然想到另外兩種平行,孤立地看待任一平行關(guān)系都無法順利解題。
2.三種平行關(guān)系之間是互相轉(zhuǎn)化的
三種平行關(guān)系這個整體是動態(tài)的,框圖中的箭頭表示不同平行關(guān)系之間是互相轉(zhuǎn)化的。轉(zhuǎn)化化歸是解決平行問題最根本的思想方法,平行的判定是在不斷地轉(zhuǎn)化和更新中完成的,任意兩種平行關(guān)系之間都是可以互化的,用圖2表示三者之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系也許更恰當(dāng),轉(zhuǎn)化的主要依據(jù)就是每種平行關(guān)系的判定定理和性質(zhì)定理。每兩種平行關(guān)系之間轉(zhuǎn)化都是雙向的,比如線面平行的判定理是由線線平行判定線面平行,反過來,線面平行的性質(zhì)定理又可以由線面平行判定線線平行。
3.線線平行是空間平行關(guān)系的基礎(chǔ)
框圖中的第一個框表明平行問題的突破口是線線平行,說明立體幾何的源頭在平面幾何,這正是學(xué)習(xí)的盲點,離開線線平行,線面平行和面面平行就缺少了源頭活水,無論怎么復(fù)習(xí),都無法沖破平行判定的迷霧。因此同學(xué)們在學(xué)習(xí)時對線線平行的判定方法有必要進(jìn)行如下補(bǔ)充:(1)平行線的定義;lt;2)三角形中位線平行底邊;(3)梯形中位線平行上下底;(4)平行四邊形(包括矩形、菱形、正方形)對邊平行;(5)平行線的三個判定定理;(6)平行線分線段成比例定理逆定理;(7)同一平面內(nèi),垂直于同一直線的兩條直線平行;(8)公理4(平行線的傳遞性)(9)線面平行的性質(zhì)定理;(10)面面平行的性質(zhì)定理;(11)線面垂直的性質(zhì)定理;(12)兩直線的方向向量共線。
4.線面平行是三種平行關(guān)系的核心
框圖中的中間框就表明了線面平行的核心位置,線面平行上通面面平行下達(dá)線線平行,顯示出線面平行判定的兩種途徑,既可以通過線線平行判定也可以通過面面平行判定。
線面平行的判定除了上面的方法,還有以下判定方法:(1)線面平行的定義;(2gt;若平面外的兩條平行直線中的一條平行于平面,則另一條也平行于平面;(3)若一條直線平行于兩個平行平面中的一個,則也平行于另一個;(4)垂直于同一直線的直線和平面平行(線應(yīng)在平面外);(5)若直線的方向向量與平面的法向量垂直,則直線與平面平行(線應(yīng)在平面外)。
5.面面平行也是空間平行關(guān)系的組成部分
框圖中最后一個框表示的面面平行也是平行關(guān)系這個整體中必不可少的組成部分,它與另兩種平行有著千絲萬縷的聯(lián)系,其判定方法分別如下:(1)面面平行的定義;(2)面面平行的判定定理;(3)面面平行判定定理的推論;(4)平行于同一平面的兩個平面平行(平行面的傳遞性);(5)垂直于同一直線的兩個平面平行;(6)若兩個平面所夾的平行線段相等,則兩平面平行;(7)法向量共線的兩平面平行。
以上是筆者對框圖的粗淺認(rèn)識,讀者可以接著探討各平行關(guān)系的性質(zhì),以及各結(jié)論的圖形表示和符號表示,并參考此文對教材中空間垂直關(guān)系之間的轉(zhuǎn)化框圖進(jìn)行類比解讀。
作者單位:河南省開封市第二十五中學(xué)