阮萍扬
(福建省泉州师范学院附属中学 福建 泉州 362000)
建系法是解决高中理科立体几何问题的一种有效方法,模式化也比较明显,在完成建系和描点后,套入公式一般都可以解决问题,这类问题有较为明显的“套路解法”,照理学生的得分率要很高,但实践过程中笔者却发现情况截然相反。究其原因,其中一个主要的问题是学生不会描点,为什么点那么难描?可能是一些描点的“技巧”没有掌握好。
例题1:如图1,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为1的菱形,∠BAD=45°,PD=2,若平面PDC⊥底面ABCD,且PD⊥DC,求平面PAD与平面PBC所成锐二面角的余弦值。
例题2:(2014课标1)如图5,三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,AB⊥B1C。(1)证明:AC=AB1;(2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,AB=BC,求二面角A-A1B1-C1的余弦值。
例题4:(2018课标1)如图9,四边形ABCD为正方形,E,F分别为AD,BC的中点,以DF为折痕把△DFC折起,使点C到达点P的位置,且PF⊥BF。(1)证明:平面PEF⊥平面ABFD;(2)求DP与平面ABFD所成角的正弦值。
解析:过点P做EF的垂线,交EF于点O,即PO⊥面ABCD。如图10建立空间直角坐标系,设AB=2,瞬间发现,所有的坐标都很难求。这是因为有一个核心信息遗漏了!遗漏了什么信息呢?遗漏了PF⊥面PED,就有PF⊥PE!这里△EPF是直角三角形!有了这个信息,那么描点就非常容易了!这样的命题手法非常高明,对学生来说是一个挑战,如果没有对信息进行再挖掘,仅仅通过表象信息去解决问题,往往无功而返耗时耗力。这给了我们一个提示,描点遇到障碍时,认真细读题目给出的信息,对信息进行二次挖掘,把隐藏的结论揭示出来,问题便迎刃而解。
建系、描点、套公式,这是立体几何建系法的三步骤。描点成为最关键的一步。除了传统的将点投影到坐标平面或投影到坐标轴外,其实,我们还有一些“小技巧”、“补充结论”和“解题经验”来帮助建系和描点。