分析高中数学中的立体几何解题技巧

来源 :考试与评价 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lllllllllllllvvvvvvv
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘 要】基于立体几何在高中数学中占据的重要地位,结合自身体会和感悟,提出建立辅助图形,简化原命题;注重图形变换,巧妙使用运动观点;采用设而不解的方法简化计算过程;避免思维定式,运用多种解题方法,四种解题技巧,以达到提高立体几何解题效率,保证准确度的根本目的。
  【关键词】高中数学 立体几何 解题技巧
  高中数学立体几何在培养我们空间想象能力、加强运算能力、促进思维发散等方面具有重要的意义,始终是高考数学的重点,难度相对较大。掌握知识的目的在于解决问题,学习实际上是在为解题做铺垫,而练习则是摸索解题技巧的过程。对于立体几何这种复杂的空间数学问题,尽可能多的掌握和熟练运用解题技巧是极为重要的。
  一、建立辅助图形,简化原命题
  通过对辅助图形的建立,能实现原命题的简化或特殊化,该方法在解立体几何题时十分常用。它将立体几何命题特点作为基础,建立一个和命题一一对应的辅助模型,使复杂的问题变简,使模糊或隐藏的条件变得显而易见,从而提高的解题的效率与准确度。
  例如:矩形ABCD,线段PD和平面ABCD垂直,AB长为1,BC、PC均为2,折叠后,EF与DC平行。其中,E是线段PD上的点,F是线段PC上的点,折叠后P落于AD上,落点为M,且线段MF和CF垂直。
  (1)证明线段CF和平面MDF的位置关系为垂直;
  (2)求M-CDF体积大小。
  解:基于面面垂直定理,从线段PD和平面ABCD垂直的已知条件可得线段MD和CF垂直,基于此,再根据线线垂直定理可得线段CD和平面MDF垂直;对于“求M-CDF体积大小”问题,结合现有的已知条件与辅助图形的建立,可得:线段MD为61/2/2,则三角形CDB的面积为31/2/8,所以M-CDF的體积为21/2/16。
  在一类立体几何问题的求解过程中合理使用建立辅助图形等方法,使题目变得简化,除了能加快解题的速度,还能形成良好的逻辑思考能力,为相似问题的求解提供途径。
  二、注重图形变换,巧妙使用运动观点
  在求解立体几何的最值及范围等相关问题时,若能注重图形变化,桥面使用远动的观点对问题进行剖析和解答,则可以快速、准确的得出答案。
  例如:ABC-A1B1C1是一个直三棱柱(图1),其底面ABC为直角三角形,∠ABC是直角为90°,线段BC和CC1相等均为21/2,线段AC为6,P是线段BC1上不断移动的点,则CP+PA1的最小值为?
  这是一道较为新颖的立体几何问题,考察的是一个持续运动的点构成的距离最小值,虽然这一问题较为复杂,但是可以通过图形变换来进行处理,将立体的图形变成更直观、简单的平面图形。
  解:连接A1、B两点,沿线段BC1将三角形CBC1展开至三角形A1B1C1所在平面。连接A1、C两点,此时可以发现,问题所求的CP+PA1最小值实际上就是线段A1C长度。根据题目已知条件经计算可得:∠A1C1C为90°,且∠BC1C为45°,则∠A1C1C’为90°+45°=135°,根据余弦定理可得线段A1C长度为5·21/2,则问题所求CP+PA1的最小值为5·21/2。
  由此可见,在求解立体几何问题,尤其是求最值及范围等问题时,可采用图形变换的方法,不要拘泥于原图,尝试从图上下手找突破口,勤于转换思路,以此对点位移动等复杂的问题进行简化处理,从而更好的解决此类问题。
  三、采用设而不解的方法简化计算过程
  设而不解是指将题目的已知条件作为支撑,结合提出的问题,设一个未知数,明确该未知数和已知条件之间保持的相互关系,然后罗列总结可解决问题的所有方法,但直到本题目求解完毕,都不对这一未知数进行求解。这种方法适用于那些看似已知条件不足的立体几何题型,通过对这一方法的使用,设定参数,建立待解问题和各项已知条件间保持的相互关系,并巧妙的避开那些不求解的部分,剔除参数,最终快速准确的给出答案。
  例如:S-ABCD是一个正四棱锥,在此正四棱锥中和地面平行的位置截一平面A1B1C1D1,构成S-A1B1C1D1多面体,设上、下两面面积为Q1和Q2,侧面积为P,则多面体S-A1B1C1D1的对角面面积为?
  解:从题目的已知条件中可以看出,多面体S-A1B1C1D1的对角面实际上是一个等腰三角形,上底与下底的长均能根据已知条件得出,则高则是多面体S-A1B1C1D1的高。若直接计算,不仅过程复杂,容易出错,而且已知条件并不全。所以可采用设而不解的方法,具体为:设题目所求问题,即多面体S-A1B1C1D1的对角面面积为S,多面体S-A1B1C1D1的上边长为a,下边长为b,高为h,斜高为h’,则有:
  S=(21/2a+21/2b)h/2=21/2/2(a+b){h’2-[(b-a)/2]2}=21/2/4(a+b)[4h’2-(b-a)2]=21/2/4{[2h’(a+b)]2-(b2-a2)2}=21/2/4[P2-(Q2-Q1)2]
  由此可得,多面体S-A1B1C1D1的对角面面积为21/2/4[P2-(Q2-Q1)2]。
  四、避免思维定式,运用多种解题方法
  一个立体几何问题可能涉及很多知识,同样的,解决一个问题还可能用到很多种解题方法,甚至思维也为因为题目的问题而发生转变。此时,就要避免思维定式,灵活运用不同的解题方法。
  例如,ABCD-A1B1C1D1是一个正方体(图2),其棱长为3,E是线段AA1上的一个点,线段A1E长为1,F是平面A1BD上一个自由移动的点,则AF-FE最小值为?
  解:现采用建立辅助图形的方法,建立平面D1B1C,建立图形后可发现平面A1BD和CB1D1平行,对线段AC1和平面CB1D1进行连接,交点为F,则因线段GE和A1C1,所以AF-FE最小值就是GE长度,则有:GE=2A1C1/=2·21/2。
  五、结语
  综上所述,立体几何作为高中数学重要内容,其知识具有抽象、复杂的特点,而且具体问题普遍需要进行大量计算,对空间想象能力和逻辑推理能力都有很高要求。掌握正确的解题技巧是解决立体几何问题的关键所在,这除了要掌握所有基础知识,还需要通过大量的练习加以总结,并且要具备在解决问题时灵活运用的能力。
  参考文献
  [1]孙君海.浅谈如何学好高中立体几何[J].学周刊,2015(07):109.
  [2]江士彦.刍议高中数学中的立体几何解题技巧[J].读与写(教育教学刊),2015(11):99,134.
  [3]王佳秀.分析高中数学立体几何的入门学习[J].科技创新导报,2017(02):187-189.
  [4]张雨桐.刍议高中数学中的立体几何解题技巧[J].科技风,2017(04):30.
其他文献
【摘 要】体验式教学,需要学生和老师的共同参与。它要求教师在教学中要非常了解学生的心理特征,而且在给学生上课之前须做好充分的心理准备及灵活有效的教学策略。此外,还要求学生必须参与到教学中去,师生互动。通过这种体验式教学方式,可以极大的提高学生的积极性和学习兴趣,既可以加强教师和学生的沟通,调动学生的的积极性,又可以增强学生之间的沟通能力、合作能力,及交流能力,可说是种很好的教育方式。  【关键词】
期刊
地理学科知识具有间接性、实践性、综合性等特点,利用地图或多媒体地图课件能展示现实存在而又不能亲临实践的地理景观,可展示地理现象的演变规律,从而使地理教学不受时间与空间、宏观与微观的限制,优化了地理教学进程;突破教学重点和难点,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。地图是地理第二语言,运用地图进行教学是地理教学最重要的方法,它是传递学科知识信息的一种教学方法。它具有简明、形象、生动、好理解、易记忆的优点
期刊
【摘 要】北宋恢复重置了业已存在千年之久的常平仓并对其加以改造:为之建立了较为完善的管理体制,对其日常运行方式出台了严格规定,广开收入门径,扩大应用范围。使常平仓在平抑谷价、调剂市场、社会救济、兴修公共工程等方面发挥了重要作用,为北宋社会和经济的繁荣做出了不可磨灭的贡献  【关键词】北宋 常平仓 社会功用  常平仓是中国古代仓储体系中的一个重要仓种,源于战国时李悝的平籴思想,李悝说:“籴,甚贵伤民
期刊
【摘 要】存在性的问题是探索题目中比较典型的问题,在存在性问题中,探究的方向是比较明确的,即存在或者是不存在。下面,本文就初中数学中的存在性问题展开具体的叙述。  【关键词】初中阶段 数学教学 存在性问题  具体来说,“能力型”的问题其实也可以叫做“选拔性”的问题,通过对隐晦知识点的延伸拓展,考察学生的知识掌握情况以及迁移运用能力。一般来说,能力型的问题主要就包括存在性的问题,学生在对这种类型的题
期刊
【摘 要】作文是记录生活的点滴,抒发情感和表达思想的最好阵地不同学生均有不同的生活空间。作文为不同的生命进行交流的一种方式,作文内包含着他们不一样的生命感受。所以,作文可以传递个人的内心情感,表达个人的内心想法,是个性化的。同时,写作也是一个创新与发展的过程,所以必须鼓励学生的个性化发展,激发起创作潜能,提高其创作兴趣,让他们在平时能够更多地观察事物、体验生活、积累素材。灵性的语言需要像泉水一样不
期刊
【摘 要】分析了当前中职语文教学存在的问题及其成因,提出以“能力为本位”,从学生情况、师资力量、课程改革、教学方法、评价机制等方面进行改革的对策。  【关键词】中职语文 教学现状 对策分析  中职学生语文素质的高低不仅影响着其他学科的学习,而且也会对他们今后的工作与生活产生影响。当前,中职语文教学中还存在着一些问题,这些都与语文教育功能定位不准、语文课程设置不合理、师资力量不强、教学方式不灵活有着
期刊
【摘 要】兴趣是学生学好化学的基本前提,在初中化学的教学过程中,如何培养学生的学习兴趣是至关重要的。而培养初中生化学学习的兴趣策略有很多的,有效的兴趣方法不仅提高课堂的教学效率,而且能让学生在学习中事半功倍。  【关键词】培养 初中化学 兴趣 策略  托尔斯泰说过,“成功的教学,所需的不是强制,而是激发学生的学习兴趣。”实践证明,良好的学习兴趣,是求知欲的源泉,是思维的动力。 因此,培养学生的学习
期刊
【摘 要】现今教育改革非常重视各学科对学生核心素养的培养,在核心素养培养的目的和目标下,高考试题也出现了许多新的变化。以化学为例,基于核心素养下的高考命题特点十分突出,无论是选择题、非选择题,其始终与化学的五大核心素养要素紧密贴合。就核心素养之下高考化学试题命制,本文将从核心素养及近年高考化学试题入手,展开深入分析和探讨。  【关键词】核心素养 高考 化学 试题命制  化学核心素养包括五个方面,即
期刊
【摘 要】高中生物新大纲分为五部分,即教学目的、课程安排、教学目标、教学内容和教学中应注意的几个问题、考试、考 查、教学评估及教学设备,内容突出了“面向全体学生,面向21世纪”的总体要求。研究新教学大纲特点,科学合理安排生物课堂教学,无疑更有助于提高高中生物教学效果。  【关键词】高中生物 教学大纲 特点 教学效果  高中生物新大纲分为五部分,即教学目的、课程安排、教学目标、教学内容和教学中应注意
期刊
【摘 要】随着我国教育的不断深化改革,传统的教学模式逐渐被淘汰,新型的教学模式应运而生。在高中教学中,化学教学有着举足轻重的地位,对学生以后的发展有着重要的影响。因此,高中化学教师为了提高教学效率,实现教学目标,采用了创新的教学方式,并取得了较为显著的效果。本文对新课程背景下高中化学教学方式的改变进行了深入地分析,并阐述了自己的见解,希望可以为化学教师做好教学工作提供一点帮助。  【关键词】新课程
期刊