高中数学中立体几何试题的有效解题方法探究

2021-08-05 09:50葛宏伟
数理化解题研究 2021年10期
关键词:异面辅助线平面

葛宏伟

(内蒙古自治区乌海市第十中学 016000)

立体几何知识需要学生从多角度考虑,对学生各方面的能力提出了很高的要求.教师在教学中要对学生进行“授之以渔”的教育,从方法上引导学生,促进学生积极思考.教师要引导学生在夯实基本功的基础上探究解题方法,总结解题规律,深化认识.只有学生具有了较好的基础知识和敏锐的洞察力,通过认真揣摩和分析的方式才能够明确各个数量之间的关系,构建出空间图形.通过想象和探究的方式来确定立体空间观念,构建出空间模型,探究解题思路.

一、射影法

在立体几何中线面角和二面角都是非常重要的概念,对于学生解决立体几何问题非常关键.例如如图,P-ABCD是四棱锥,△PAD是等腰直角三角形,AD是它的斜边,其中BC∥AD,CD⊥AD,PC=AD=2DC=2CB,E为PD的中点.

(1)证明:CE∥平面PAB;

(2)求直线CE与平面PBC所成角的正弦值.

二、最值法

最值法是解决立体几何的一种常见方法,通常用于解决最大值与最小值方面的问题.例如如图所示的三视图,正视图中的三角形边长为2,侧视图的半圆半径为1,求内接三棱锥的体积的最大值是( ).

三、辅助线法

通过恰当应用辅助线可以把看似毫无关系的空间数量联系起来,在辅助线的帮助下快速推理,准确迁移,实现对试题的解答.例如如图,点N为正方形ABCD的中心,△ECD为正三角形,平面ECD⊥平面ABCD,M是线段ED的中点,则( ).

A.BM=EN,且直线BM,EN是相交直线

B.BM≠EN,且直线BM,EN是相交直线

C.BM=EN,且直线BM,EN是异面直线

D.BM≠EN,且直线BM,EN是异面直线

思考中,学生会做出辅助线,呈现如图2所示的图形.通过推理和逻辑分析,可以证明∴EF⊥平面ABCD.

四、空间向量法

总之,“授之以鱼”不如“授之以渔”,学生掌握了不同的解题方法和解题策略,会形成对知识的清楚认识.学生主动探究会习得解题方法和策略,带着对知识的理性理解来思考和分析.教师科学地指导学生,鼓励学生在大脑中建构图形的立体框架和结构,把握各个数量关系,会促进学生更好地理解知识,提高解题能力.

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