作者:龙宇 佛山市顺德区罗定邦中学 责编:林伟湛 审核:龙宇 问题提出 今年的佛山市数学青年教师解题比赛,题目新颖,内涵丰富。赛题中的第9题涉及到所有的空间角(线线角、线面角以及二面角),且没有考查具体的运算,而是对三个角大小的判断,考查老师们的空间感,很好地体现了“直观想象”等核心素养。笔者将对本题的理解整理如下,不足之处,请大家指正。 考题 问题提出 笔者在比赛过程中,使用了特殊值的策略,将点P设为VA的端点,再结合选项的特点,“猜”出了答案。那么本题的常规解法应该怎么做呢?对于角度问题的常见解法是:传统几何法以及向量法。原图形是常规图形,利用两种方法都可求解,但作为选择题而言,这样就“小题大做”了。那么有没有相关的结论或性质可以直接使用呢?(本文不考虑常规解答,现介绍一个模型,利用模型求解) 三面角模型 如图1,三面角是由具有公共端点的不共面的三条射线,以及任两条射线所成的角的内部构成的空间图形,公共端点称为三面角的顶点,射线称为三面角的棱,两棱所夹的平面部分(角)称为三面角的面(角).过每一条棱的两个面所成的二面角称为三面角的二面角. 关于三面角有两个重要定理:正弦定理,余弦定理。这两个定理可视为三角形正、余弦定理的空间形式(读者可参考笔者之前的一篇文章《对一次数学模拟考中立体几何试题的探究及教学建议》,本文就使用了三面角进行求解)。本文不直接使用这两个定理,仅借此模型介绍一个相关结论。 问题解析 综上可知,答案为:B。 解后反思 笔者在上一学期申报了一项课题《“立体几何”智慧课堂行动研究》,在梳理资料的时候发现了三面角的相关定理,经过笔者的研究发现,这两个定理对解决空间角问题有“奇效”,它可以省略传统几何法中的“辅助线”以及简化空间向量法中的运算。且结论简洁、对称、优美。利用该模型解决上述问题也非常直观。 高考相关题目 |
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