作者:龍宇 佛山市順德區(qū)羅定邦中學(xué) 責(zé)編:林偉湛 審核:龍宇 問題提出 今年的佛山市數(shù)學(xué)青年教師解題比賽,題目新穎,內(nèi)涵豐富。賽題中的第9題涉及到所有的空間角(線線角、線面角以及二面角),且沒有考查具體的運(yùn)算,而是對(duì)三個(gè)角大小的判斷,考查老師們的空間感,很好地體現(xiàn)了“直觀想象”等核心素養(yǎng)。筆者將對(duì)本題的理解整理如下,不足之處,請(qǐng)大家指正。 考題 問題提出 筆者在比賽過程中,使用了特殊值的策略,將點(diǎn)P設(shè)為VA的端點(diǎn),再結(jié)合選項(xiàng)的特點(diǎn),“猜”出了答案。那么本題的常規(guī)解法應(yīng)該怎么做呢?對(duì)于角度問題的常見解法是:傳統(tǒng)幾何法以及向量法。原圖形是常規(guī)圖形,利用兩種方法都可求解,但作為選擇題而言,這樣就“小題大做”了。那么有沒有相關(guān)的結(jié)論或性質(zhì)可以直接使用呢?(本文不考慮常規(guī)解答,現(xiàn)介紹一個(gè)模型,利用模型求解) 三面角模型 如圖1,三面角是由具有公共端點(diǎn)的不共面的三條射線,以及任兩條射線所成的角的內(nèi)部構(gòu)成的空間圖形,公共端點(diǎn)稱為三面角的頂點(diǎn),射線稱為三面角的棱,兩棱所夾的平面部分(角)稱為三面角的面(角).過每一條棱的兩個(gè)面所成的二面角稱為三面角的二面角. 關(guān)于三面角有兩個(gè)重要定理:正弦定理,余弦定理。這兩個(gè)定理可視為三角形正、余弦定理的空間形式(讀者可參考筆者之前的一篇文章《對(duì)一次數(shù)學(xué)模擬考中立體幾何試題的探究及教學(xué)建議》,本文就使用了三面角進(jìn)行求解)。本文不直接使用這兩個(gè)定理,僅借此模型介紹一個(gè)相關(guān)結(jié)論。 問題解析 綜上可知,答案為:B。 解后反思 筆者在上一學(xué)期申報(bào)了一項(xiàng)課題《“立體幾何”智慧課堂行動(dòng)研究》,在梳理資料的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了三面角的相關(guān)定理,經(jīng)過筆者的研究發(fā)現(xiàn),這兩個(gè)定理對(duì)解決空間角問題有“奇效”,它可以省略傳統(tǒng)幾何法中的“輔助線”以及簡(jiǎn)化空間向量法中的運(yùn)算。且結(jié)論簡(jiǎn)潔、對(duì)稱、優(yōu)美。利用該模型解決上述問題也非常直觀。 高考相關(guān)題目 |
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