空間幾何中的平行垂直,角度距離是高考中的必考重要知識點;空間幾何法,空間向量法(基底,坐標)是高考中的必考主體思想方法。考生解題習慣(崇拜與迷信)是平行垂直幾何法(以推理證明為主),角度距離向量法(以推理計算為主)。
其實,幾何向量並舉,計算證明兼顧,才是空間幾何的教學數學素養,才是培訓學生數學文化的主陣地。在平時的空間幾何教學中,應該引起足夠的重視,不可使用單一的方法冒險解題。
下面幾個典型例子,就是幾何向量並舉,計算證明兼顧的最好例證,希望同學們用心感悟體會靈感。
(感悟)方法1是空間向量法(以夾角和模為標準,選擇好的基底),重要是完成向量的分解(加減法的運算)
方法2是空間幾何法(核心是以三角形的中位線為依據尋找,面外線平行面內線),注重空間邏輯推理
方法3是空間向量法(以對稱與垂直為標準,建立好空間直角坐標系),重要是完成向量坐標的運算與分解
(感悟)方法1是空間幾何法(重要是以空間垂直為核心,利用三垂線定理完成,二面角平面角的尋找),注重空間邏輯推理
方法2是空間幾何法(不要使用輔助線尋找二面角的平面角,而是以面積比值法進行計算,與圖形形狀無關),注重空間邏輯推理與空間面積計算
方法3是空間向量法(以對稱與垂直為標準,建立好空間直角坐標系),重要是完成法向量坐標與夾角的繁瑣計算
(感悟)方法1是空間幾何法(以三角形中位線為襯託,尋找二面角的平面角),以推理為主,與空間向量法(以夾角和模為標準,選擇好的基底)完成向量的分解(加減運算)和空間向量的夾角計算,以運算為主
方法2是是空間幾何法(以三角形中位線為襯託,尋找二面角的平面角),以推理為主,與空間向量法(以對稱與垂直為標準,建立好空間直角坐標系),完成點坐標與法向量坐標的計算,完成向量夾角的計算
(感悟)方法1是空間向量法(以對稱與垂直為標準,建立好空間直角坐標系),寫出點坐標和平面法向量的坐標,完成空間向量夾角的繁雜計算
方法2是空間幾何法(核心是一做二證三計算)完成平面垂直的作圖和邏輯證明是核心,順利找出平面斜線的射影
方法3是空間幾何法(不要做出任何垂直直線,只需要通過三稜錐等體積方法,計算點面距離),在注重空間邏輯推理的基礎上,適度完成直角三角形的邊角求解
(感悟)方法1是空間向量法(以對稱與垂直為標準,建立好空間直角坐標系),寫出點坐標和平面法向量的坐標,完成空間向量夾角的繁雜計算,很少出現空間邏輯推,計算正確與否是得分的關鍵與核心
方法2是空間幾何法(不要使用輔助線尋找二面角的平面角,而是以面積比值法進行計算,與圖形形狀無關),注重大量的空間邏輯推理與適度的空間面積計算
方法3是空間幾何法(以線面垂直為襯託,以空間三垂線定理為依據,一做二證三計算),通過嚴謹的推理作圖,尋找二面角的平面角,然後適度完成簡單的幾何運算
方法4是空間幾何法(以競賽數學的空間三面角餘弦定理為依據),完成二面角大小的計算,核心是選擇合適的空間三面角,然後從中尋找三個平面角與一個二面角