王惠惠 吴文娟
摘要:解决三视图题目,可利用三色线相交画法画出立体图形的顶点,从而解决立体几何问题。
关键词:三视图 三色线 正投影
新课標改革之后,三视图是高考数学必考题目,2014年新课标卷12题,是一个常见的三棱锥的立体图形,只是放置的方向和位置不是一般情况。做为当年高考数学选择题压轴题,当年有百分之八十以上的学生写错,如果使用本文讲述的解法之可以提高正确率。
三视图问题从初中数学教学到高中,再到大学与实际生活中都有研究意义。初中课本教学了基本的三视图,正视图侧视图与俯视图,建立最初步的立体几何概念。高中数学教学中继续学习了三视图,能从正投影中了解复杂几何体的三视图,从三视图中能够抽象出一般立体几何图形,从而求出立体图形的棱长,表面积与体积。在大学的学习中,三视图对于土木工程系,机电工程系、数控技术系和汽车工程系电器自动化,设计专业的学生,都是必学的一门重要的专业技术基础课,是为学习后续专业课铺路的基础课程。为以后机械师,工程师和设计师们能快速读懂复杂的零件图和装配图,绘制一般零件图和简单装配图垫造一定的基础。
在高中数学教学阶段,如何起到这个承上启下的作用呢?本篇文章,针对棱锥来进行具体讲述,锥体一直是高考考查的重点,无论从小题到大题。通过多年高中数学教学发现部分立体感不好的学生,无法从三视图中提取出相应的立体图形,找不出立体图形需要的点线面,或都能找到部分和寻找不准确,验证不充分。现发表拙见如下,以备各位同仁参考。
一、历史常规教学方法
常规学方法为,教会学生用主俯长对正、主左高平齐、俯左宽相等。即:主视图和俯视图的长要相等,主视图和左视图的高要相等,左视图和俯视图的宽要相等。口诀:主俯看列,俯左看行,主左看层。此外还有切割法,棱边滑动法。
二、“三色线”画法
一般一个思维灵动性不强的学生,学生用上述几种做法还是无法作出立体图形,从而作者总结“三色线”画法,能让学生画出具体的锥体的点,再连接棱即可。在讲课过程中可利用红、黄、蓝三种颜色的粉笔来进行示范,就以2014年全国新课标卷一12题为例。做为选择题的十二题压轴题,这个立体图形并不罕见,只是放置的形式不是常规形式,学生在抽象出立体图形的时候有些困难。
(一)利用正方体或长方体
通观察三视图先选择棱长为多少的正方体或者长方体。正投影的理解是三视图的关键,正投影是垂直投影,比如说正投影是从前往后面,最终投影在后面的投影。侧视图是从左到右的投影,最终投影在右侧的投影。俯视图的投影是从上到下的正投影,最终投影在下面的投影。
(二)寻找三视图中的投影点线
点是由棱相交得到的,所以关键点是找到点。首先先从正视图看,正视图是从前到后的正投影,形成点的线先找到,如图正视图中的投影点为D1,C1,C因此在棱A1D1中必有一个点,才能使正投影,投影到D1点,同理,棱B1C1上必有一个点,棱BC上必有一点,在演示过程中,可以用红色粉笔,画上这三个棱,此时C1C的中点处还有一个投影点,因此可先画出C1C中点的投影点设为E,过C C1 D1D做的垂线EF,交B1B于,也先用红线画出。
其次,从侧视图看,侧视图是从左到右的正投影,这次按照正投影线的画法,由于右侧点为C1,C,F以这三个点为垂足,用黄色粉笔画三个垂直于平面BCC1B1的垂线,最后,俯视图为从上到下的正投影,投影点为D,C,B,画出三个垂足为D,C,B垂直于平面ABCD的垂线,可以蓝色线表示。当红黄蓝三个的颜色线画好后,
(三)寻找三色线的交点,
寻找三种颜色线的交点即为所求棱锥的顶点D1,C1,C,F,连接顶点即为所求锥体。通过此作法一部分棱锥题目可以轻松解决。
三、三色线画法的不足
此做法不能只画线就能解决所有问题,通多道题的验证,这种作法的局限性比较大,有时候有些点会多画或少画,有有些点需要验证进行取舍。例如
这道题利用三色线相交会多一个点为C,这个点可以在后期的验证过程中舍去。如是棱柱的三视图或者线条比较多的立体图形就不太适合这种作法。
“三色线”画法,是利用三视图作出立体图形的一个方法,针对棱锥的题目比较好来解决,尤其是三棱锥。对于一部分空间感不强的学生来说,能画出具体点,再连接线,从而画出立体图形,能够让这一部分学生树立三视图能学好的信心,从而增强学生学习立体几何的兴趣。
作者简介:
王惠惠(1983.11);性别:女,籍贯:河南省商丘人,学历:本科,毕业于河南大学;现有职称:中教一级;研究方向:高中数学;
吴文娟 河南省民权县高级中学 476000