空间图形要画得正确、漂亮和适用! 撰文/大罕 画好空间几何图形,是对学生的基本要求和严峻挑战,也数学教师的一项基本功。画图时,要力求画得正确,画得漂亮,画得适用。这里称之为三个层次,或三种境界。 第一个层次:要把图形画得正确。 立体图形的作出,理论根据是正等测画法或斜二测画法。对水平放置的平面有特别的画法规定,还约定,在画立体图形时被遮盖部分的线段画成虚线。这些规则必须执行。即使是在画草图时,也不能忽略这些事项。初学立体几何的学生,常常犯一些错误,应足以引起我们的注意。 错误1:违背直观图的画法规则,平面图形平放在水平平面时仍画成图形原样。犯这种错误的,不客气地说:空间概念尚未形成,必须大力纠正。 例1 正六边形ABCDEF在平面α内,过顶点A作线段PA⊥α. 错误2:立体图形全部用实线画成,没有立体感。这是最常见的错误。 例2 画出的正方体全用实线,没有虚实,缺乏立体感。 例3 在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是一直角梯形,∠BAD = 90°,AD∥BC,AB = BC = a,AD = 2a,且PA⊥底面ABCD,PD与底面成30°角。 (1)若AE⊥PD,E为垂足,求证:BE⊥PD; (2)求异面直线AE与CD所成角的大小(99-20) 如图,全由实线组成的图形会影响正常的思维。 画空间图形时不画或忘记画虚线,说明其空间想象能力非常欠缺,但许多学生常不以为然。作为教师,必须严格要求之。 错误3:画空间图形时,平行性质保留,中点仍画在中点处,正面的平面图形保持原样。而有些学生在画图时,稍不留意就会出错,诸如把正方形画成长方形,线段的中点画偏了等。 例4 在直三棱柱ABO-A′B′O′中,OO′=4,OA=4,OB=3,∠AOB=90°,D是线段AB的中点,P是侧棱BB′上一点,若O′P⊥BD,求O′P与底面A′OB′所成的角的大小。 由OO′=4,OA=4,可知OO′A′ A是正方形,如图,正方形画成了长方形. 第二个层次:要把图形画得漂亮。数学美之一就是图形美。要充分体现立体几何图形美的质地。画图时要注意匀称,洁净,流畅。千万不要把优美的图形画成丑恶无比甚至面目可憎。 例5 这个三棱锥底面画得过于肥厚。 例6 这个正方体的底面和侧面画得过宽,显得有点丑。 第三个层次:要把图形画得适用。 画图时,如果出现线条之间的遮盖,那是令人尴尬的局面。 例7 如图,正六棱锥和正方体都有相互遮盖的现象。 对图形顶点标字母,实际上反映了视觉的角度,要选择最恰当的角度,给解题带来方便。 例8 正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱BB1,BC的中点,求异面直线B1D与MN所成的角(用反三角函数表示)。 |
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