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浅谈解决立体几何中“动态问题”的几种方法

2015-10-21叶昭蓉

新课程学习·下 2015年2期

叶昭蓉

摘 要:立体几何中的“动态问题”主要是研究空间点、线、面位置关系,当某些点、线、面位置变化时,寻找变化量与不变量的关系,将高中阶段所学函数、向量、解析几何等相关知识有机结合起来,培养学生分析问题、解决问题的能力,从而提高学生的数学思维。

关键词:动态问题;函数法;解析法;等价转换法

立体几何中的“动态问题”是指空间图形中的某些点、线、面的位置是不确定的或可变的一类开放性问题。由于某些点、线、面位置的不确定,对学生的空间想象能力、知识的综合能力、思维的转化能力提出了更高的要求。因此,在教学过程中非常有必要对知识进行活化,引导学生通过观察、分析、比较、联想、转化等思维过程,开拓学生的思维;动静结合,化动为静,找到相应的几何关系;  在原有的认知结构中,用熟悉的平面几何知识、代数方法等进行解答。下面浅谈几种解决立体几何中“动态问题”的方法。

一、函数法

由于某些点、线、面在动,必然导致某些位置关系或一些量的变化。当变量变化时会引发其他量的变化,从而建立函数关系,则可将立体几何问题转化为函数来解。

例1.在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点P1,P2分别是线段AB、BD1(不包括端点)上的动点,且线段P1P2平行于平面 A1ADD1,则四面体P1P2AB1的体积的最大值为______.

【解析】因为点P1、P2分别是线段AB,BD1上的动点,所以线段 P1P2在平面ABD1内,又∵P1P2∥平面A1ADD1,∴P1P2∥平面AD1作P2O⊥BD于点O,连接OP1,则P2O⊥平面ABCD,OP1⊥AB,即OP1为三棱锥P2-P1AB1的高,设AP1=x,0

∴VP-PAB=S△ABP·OP1=··x·(1-x)≤()2=

當且仅当x=1-x?圯x=时,四面体P1P2AB1的体积的最大值为。

二、解析法

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