浅谈高中数学几何题的解题技巧
2017-12-08巩明珠��
巩明珠��
摘要:作为高中数学的基础性知识之一,在几何问题的教学过程中,除了需要让学生掌握基本的知识运用能力外,还应强调解题技巧与解题思路的培养。本文针对高中数学中几何问题,结合实例探讨了这类问题的解题技巧的教学。
关键词:高中数学;几何体;解题技巧
几何问题一直是高中阶段数学教学中的重难点知识,一些学生由于缺乏解题技巧,导致解题速度慢、正确率低,久而久之就会影响学生的学习自信心,进而产生畏难。因而在教学过程中,教师有必要让学生掌握并学会运用解题技巧,以降低题目难度,简化解题过程,从而减轻学习负担。
一、 选择题解题技巧
选择类题型考查的知识点通常较为简单,在选择题的解题技巧讲解中,需要教师引导学生归纳总结出错的原因,然后再针对容易犯错的知识点进行集中强化练习。
【例1】已知平面α∥平面β,直线l平面α,点P∈直线l,平面α、β间的距离为8,则在β内到点P的距离为10,且到l的距离为9的点的轨迹是()
A. 一个圆B. 四个点C. 两条直线D. 两个点
【错解】A
【错因】学生对点线距离、线线距离、面面距离的关系掌握不牢。
【正解】B
【例2】a和b为异面直线,则过a与b垂直的平面()
A. 有且只有一个B. 一个面或无数个
C. 可能不存在D. 可能有无数个
【错解】A
【错因】过a与b垂直的平面条件不清。
【正解】C
二、 证明题解题技巧
证明题是最为常见的几何类题型,这类题目通常考查的是学生的观察能力、推理能力和逻辑思维能力,在讲解这类题型的解题技巧时,需要教师将证明过程细化,然后分步讲解。
【例3】如图在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,∠BAD=60°,AB=PA=2,PA⊥平面ABCD,E是PC的中点,F是AB中点。
(1)求证:BE∥平面PDF;
(2)求证:平面PDF⊥平面PAB。
【证明】(1)取PD中点为M,连接ME,MF,
∵E是PC的中点,
∴ME是△PCD的中位线,
∴ME
瘙 綊 12CD。
∵F是AB中点且由于ABCD是菱形,AB
瘙 綊 CD,
∴ME
瘙 綊 FB,
∴四边形MEBF是平行四边形,
∴BE∥MF。
∵BE平面PDF,MF平面PDF,
∴BE∥平面PDF。
(2)∵PA⊥平面ABCD,DF平面ABCD,∴DF⊥PA。
∵底面ABCD是菱形,∠BAD=60°,∴△DAB为正三角形。
∵F是AB中点,∴DF⊥AB。
∵PA、AB是平面PAB内的两条相交直线,∴DF⊥平面PAB。
∵DF平面PDF,∴平面PDF⊥平面PAB。
三、 计算题解题技巧
在涉及计算的几何类题型解题技巧教学中,若有不同的解法,教师应在讲解过程中,将两种不同解法列举出来,然后让学生对比学习,以此拓展学生的解题思路。
【例4】正三棱台A1B1C1-ABC的侧面与底面成45°角,求侧棱与底面所成角的正切值。
【解】解法一:如图2,设O1,O为上下底面正三角形的中心,连接O1O,A1O1交B1C1于D1,AO交BC于D。连接D1D,易证A1O1⊥B1C1,AD⊥BC,D1D⊥BC,過A1,D1分别作A1E⊥底面ABC,D1F⊥底面ABC,易证E、F在AD上。
因为正三棱台A1B1C1-ABC的侧面与底面成45°的二面角,所以∠D1DA=45°,因此A1E=O1O=D1F=FD。
设该正三棱台上下底面的边长为a,b,则AD=32b,A1D1=32a。
所以,A1E=O1O=D1F=FD=13×32b-13×32a=36(b-a)。
AE=23×32b-23×32a=33(b-a)。
所以,tan∠A1AE=A1EAE=12。
解法二:如图3,延长AA1,BB1,CC1,则AA1,BB1,CC1相交于一点S。显然点S在OO1的延长线上。由解法一得知,∠SDA为二面角S-BC-A的平面角,故∠SDA=45°。
所以,在Rt△SOD中,SO=OD。
因为,AO=2OD,所以tan∠SAO=SOAO=ODAO=12。
四、 结束语
关于高中数学几何问题的解题技巧教学,教师应根据不同题型,结合学生的学习情况和思维模式,采取不同的教学方法。同时,解题技巧的熟练掌握和运用,还必须通过不断练习,才能够真正实现快速、准确地解决几何类问题,实现教学质量和学习效率的提升。
参考文献:
[1]任维.例析高中立体几何的解题技巧[J].数理化学习(高中版),2016,(04):6-7.
[2]魏华.高中数学解题策略分析——以高中的立体几何作为具体例子进行分析[J].神州,2012,(28):165.