立体几何“动态”问题处理策略
2016-11-10吴乐军
吴乐军
(四川省成都市中和中学,610212)
立体几何“动态”问题处理策略
吴乐军
(四川省成都市中和中学,610212)
立体几何中涉及空间点线面变动的问题,对空间想象力要求较高,学生难于把握,普遍感到无从下手.现举数例,对此类空间动态问题的处理策略进行提炼,但愿能助力大家对此类问题的理解.
策略1化空间动态为平面动态



策略2依据“运动的相对性”化繁为简




策略3纳入空间坐标,利用多变量设而不求转化






分析当MN为内切球的直径时,其长度最长,此时MN=2.建立如图6所示的空间直角坐标系,易知内切球的圆心为(1,1,1).由于MN可动,故设M(a,b,c),则N(2-a,2-b,2-c).设正方体表面的动点P(x,y,z),则

+(b-y)(2-b-y)
+(c-z)(2-c-z)
=(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2
-[(a-1)2+(b-1)2+(c-1)2].

策略4依托空间基底,探究变量的相互关系
(A)存在某个位置,使得直线AC与直线BD垂直
(B)存在某个位置,使得直线AB与直线CD垂直
(C)存在某个位置,使得直线AD与直线BC垂直
(D)对任意位置,三对直线“AC与BD”,“AB与CD”,“AD与BC”均不垂直



策略5恰当引入变量,视变量为常数寻求恒定关系建立函数获解


分析当正四棱锥V-ABCD绕着AB任意旋转时,它相对于平面α的位置可以通过平面VAB与平面α所成的锐二面角θ(30°≤θ≤90°)来体现.设线段CD的中点为M,线段AB的中点为N,当|CO|取得最大值时,V,C在平面α上的投影位于AB的异侧.
在Rt∆VON中,
|NO|=|NV|cos θ=2cos θ.
在Rt∆CMO中,
|MO|2=|MN|2+|NO|2
-2|MN||NO|cos(θ+60°)

故|CO|2=|CM|2+|MO|2

策略6以动制静,以静解动
例6已知点E,F分别是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱AB,AA1的中点,点M,N分别是线段D1E与C1F上的点,则与平面ABCD平行的直线MN有()
(A)0条(B)1条
(C)2条(D)无数条

分析如图9,将底面ABCD向上平移,与线段D1E,C1F必有交点,则两个交点的连线必与面ABCD平行,因此这样的直线有无数条,故选D.
例7正方……
