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        淺議高中數(shù)學(xué)課中空間幾何的解題技巧

        2021-11-13 01:46:59班麗霞
        散文百家 2021年2期
        關(guān)鍵詞:正四面體棱長邊長

        班麗霞

        衡水市第十四中學(xué)

        數(shù)學(xué)是一切科學(xué)的基礎(chǔ),在高考中也占有重要的地位。高中數(shù)學(xué)與初中數(shù)學(xué)不同的是,初中數(shù)學(xué)知識點較少,而且相對較簡單、內(nèi)容較淺。高中數(shù)學(xué)知識點廣泛,是初中數(shù)學(xué)知識的拓展,也是對初中數(shù)學(xué)的完善。這也是許多同學(xué)進入高中后,對于數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)更加吃力的原因。對同學(xué)們來說,數(shù)學(xué)這門學(xué)科具有抽象性和思維性,可以增強我們的邏輯思維能力和日常的生活能力。

        對于空間幾何而言,很多同學(xué)似乎是望而卻步的狀態(tài),其主要是因為沒有掌握好一個好的學(xué)習(xí)方法。立體幾何的學(xué)習(xí)能鍛煉同學(xué)們形成良好的空間概念,擁有較好的空間想象力。接下來對高中數(shù)學(xué)立體幾何的解題技巧的教學(xué)進行幾點分析。

        一、努力做好前期鋪墊

        1.建立良好空間觀念和空間想象力。

        從初中的平面圖形的學(xué)習(xí)過渡到高中的立體幾何的學(xué)習(xí)是一次很大的飛躍,這需要一個較為緩慢的過程。在此期間需要建立良好的空間觀念和空間想象力,其中方法多種多樣,比如說,自己制作一些空間幾何模型并反復(fù)觀察,同時利用課余時間對一些立體圖形進行觀察,找出這個立體圖形中所有的線線、線面及面面的位置關(guān)系,這有利于培養(yǎng)良好的空間觀念。另外,培養(yǎng)畫圖能力,從一些簡單的正方體、長方體開始進行,長此以往,根據(jù)圖畫中的圖形能正確想象出空間中的真實結(jié)構(gòu)。

        2.掌握基本知識。

        在解答任何題目時,書本所學(xué)的知識都是基礎(chǔ)。掌握好基本知識與技能是高中數(shù)學(xué)空間幾何題目解答最主要的技巧。同學(xué)們在學(xué)習(xí)空間幾何時,需要不斷的復(fù)習(xí)前面的知識與內(nèi)容,因為立體幾何的學(xué)習(xí)與前面的知識緊密聯(lián)系,前面內(nèi)容是后面內(nèi)容的理論根據(jù),后面內(nèi)容又是將前面內(nèi)容進行鞏固與加深。

        3.努力提高綜合分析能力。

        理論聯(lián)系實際、仔細(xì)觀察模型來分析立體幾何的基本結(jié)構(gòu)。對于任何命題都不應(yīng)該直接否定或肯定,需要使用幾個比較熟悉的特例檢驗其結(jié)論。提高整體的概念,在學(xué)習(xí)整體的理論知識后,才能更好的進行綜合分析,提高綜合分析能力,我們在立體幾何題目中所涉及廣泛內(nèi)容的題目才可以迎刃而解。

        4.總結(jié)解題規(guī)律并加以訓(xùn)練。

        同學(xué)們在空間幾何的解題過程中可以找出許多規(guī)律,比如說:求一個角的大小時,先確定平面角和三角形,經(jīng)常用到的是正余弦定理,如果其余弦值為負(fù)值的話,異面或線面可以確定為銳角。同時需要反復(fù)訓(xùn)練,對會的題目也要進行訓(xùn)練,不會的題目更要多練,不只是看懂答案解析就行,看懂不代表會寫。在考試中,很多同學(xué)就是因為真正在實戰(zhàn)的時候,不能完全理清思路和將自己的心中所想都能在試卷中反映而丟分。

        二、巧用解題方法

        掌握各類的解題方法可以快速解決立體幾何的難題,現(xiàn)在介紹幾類方法并給予例子說明。

        1.特殊化法。

        例如:一個正四面體A-BCD 的棱長為a,求這個正四面體的體積和外接球的半徑。

        解析:由于正四面體的邊長是相等的,可以聯(lián)想到正方體的六個面的對角線是相等的。于是可以做輔助線,將正四面體畫成正四面體DE。根據(jù)已知正四面體的棱長為a,所以將其視為邊長為a 的正方體,正四面體的體積則為正方體體積的三分之一;正方體的中心就是這個正四面體的外接球中心,再具體進行求解。這種求解法更為便捷、高效。

        2.類比法。

        如,江蘇2009 年高考題目:在平面上,如果有兩個正三角形的邊長的比為1:2,則它們的面積比就為1:4,類似地,在一個空間內(nèi),若兩個正四面體的棱長的比為1:2,則它們的體積比為多少。

        解析:在平面上,若兩個正三角形的邊長的比為1:2,假設(shè)邊長分別為a:2a,面積分別為,所以面積比為1:22,應(yīng)用類比法,在空間內(nèi),若兩個正四面體的棱長的比為1:2,則它們的體積比為1:23。

        3.數(shù)形結(jié)合法。

        根據(jù)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特征,利用圖形的特征和性質(zhì)與規(guī)律解決問題。

        如,A={(x,y)|x2+(y-1)2=1},B={(x,y)|x+y+m ≤0},如果A ∈B 成立,其實數(shù)m 的取值范圍。

        解析:由于A、B 都是點的集合,故可以用幾何圖形得到解決,可以畫出函數(shù)A、B 的函數(shù)圖形,根據(jù)圖形可以得到m 的取值范圍。A 的圖形是個圓,B 的圖形是個直線,而當(dāng)兩個圖形相切時,便是m 的所得到的取值范圍。A ∈B 成立,至少圓形區(qū)域要在平面區(qū)域內(nèi)。因此,解得

        三、結(jié)語

        高中數(shù)學(xué)中立體幾何的問題是數(shù)學(xué)這門科目中的重點與難點之一,在學(xué)習(xí)的過程中會遇到很多的問題,既要明白知識點的原理,還要真正學(xué)會運用這些知識點。在對空間幾何問題的學(xué)習(xí)時,擁有較好的空間概念至關(guān)重要,是一切解題方法的基礎(chǔ)。了解各大解題技巧之后,不斷的訓(xùn)練,提高綜合分析能力,空間幾何的解答便會事半功倍。

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