李 珍
(广东省惠州一中实验学校,广东 惠州)
直观想象作为高中数学学科核心素养之一,在教学中期望进一步发展学生几何直观和空间想象能力。学好三视图的还原有助于提高学生的空间想象能力和综合分析能力。同时,三视图还原一直是高考的重点和难点。本文针对大部分同学不擅长的多面体还原给出还原直观图的方法,让学生有迹可循,进而达到落实数学核心素养的目的。
根据三视图的基本概念和投影规律,并结合教学经验给出如下多面体三视图还原的操作步骤:
1.确定载体。根据三视图确定几何体的载体为长方体还是正方体。
2.消线定点。根据正、俯、侧视图删除不需要的线(或用其他颜色标出表明多面体的顶点不能落在此线上),确定需要的顶点。
3.成图检验。连接顶点,检验还原后的几何体和已知三视图是否对应。
例1 将如图1-1所示的三视图还原成几何体。
步骤1:根据三视图的长、宽、高确定载体为正方体,见图1-2。
步骤2:根据正视图,删除不需要的线,见图1-3;根据俯视图,删除不需要的线,见图1-4。
根据侧视图,删除不需要的线,见图1-5;根据侧视图,确定多面体的顶点,见图1-6。
步骤3:连线成图并检验,明确几何体为三棱锥E-BCC’,见图1-7。
图1-1
图1-2
图1-3
图1-4
图1-5
图1-6
图1-7
例2 将如图2-1所示的三视图还原成几何体。
步骤1:根据三视图的长、宽、高确定载体为正方体,见图2-2。
步骤2:根据正视图,删除不需要的线,见图2-3;根据俯视图,删除不需要的线,见图2-4;根据侧视图,确定多面体的顶点,见图2-5。
步骤3:连线成图并检验,明确几何体为三棱锥B-DD’C’,见图2-6。
图2-1
图2-2
图2-3
图2-4
图2-5
图2-6
例3 将如图3-1所示的三视图还原成几何体。
步骤1:根据三视图的长、宽、高确定载体为长方体,见图3-2。
步骤2:根据正视图,删除不需要的线,并根据正视图、俯视图,确定多面体的顶点,见图3-3。
步骤3:连线成图并检验,明确几何体为平行六面体A’B’F’E’-EFCD,见图3-4。
图3-2
图3-3
图3-4
总之,在应对多面体三视图还原几何体这一类问题时,以学生最为熟悉的正方体或长方体作为载体,利用正投影原理进行消线定点,直观形象,简单快捷,大大提高了学生的解题效率。