王惠惠 吳文娟
摘要:解決三視圖題目,可利用三色線相交畫法畫出立體圖形的頂點,從而解決立體幾何問題。
關鍵詞:三視圖 三色線 正投影
新課標改革之后,三視圖是高考數學必考題目,2014年新課標卷12題,是一個常見的三棱錐的立體圖形,只是放置的方向和位置不是一般情況。做為當年高考數學選擇題壓軸題,當年有百分之八十以上的學生寫錯,如果使用本文講述的解法之可以提高正確率。
三視圖問題從初中數學教學到高中,再到大學與實際生活中都有研究意義。初中課本教學了基本的三視圖,正視圖側視圖與俯視圖,建立最初步的立體幾何概念。高中數學教學中繼續學習了三視圖,能從正投影中了解復雜幾何體的三視圖,從三視圖中能夠抽象出一般立體幾何圖形,從而求出立體圖形的棱長,表面積與體積。在大學的學習中,三視圖對于土木工程系,機電工程系、數控技術系和汽車工程系電器自動化,設計專業的學生,都是必學的一門重要的專業技術基礎課,是為學習后續專業課鋪路的基礎課程。為以后機械師,工程師和設計師們能快速讀懂復雜的零件圖和裝配圖,繪制一般零件圖和簡單裝配圖墊造一定的基礎。
在高中數學教學階段,如何起到這個承上啟下的作用呢?本篇文章,針對棱錐來進行具體講述,錐體一直是高考考查的重點,無論從小題到大題。通過多年高中數學教學發現部分立體感不好的學生,無法從三視圖中提取出相應的立體圖形,找不出立體圖形需要的點線面,或都能找到部分和尋找不準確,驗證不充分。現發表拙見如下,以備各位同仁參考。
一、歷史常規教學方法
常規學方法為,教會學生用主俯長對正、主左高平齊、俯左寬相等。即:主視圖和俯視圖的長要相等,主視圖和左視圖的高要相等,左視圖和俯視圖的寬要相等。口訣:主俯看列,俯左看行,主左看層。此外還有切割法,棱邊滑動法。
二、“三色線”畫法
一般一個思維靈動性不強的學生,學生用上述幾種做法還是無法作出立體圖形,從而作者總結“三色線”畫法,能讓學生畫出具體的錐體的點,再連接棱即可。在講課過程中可利用紅、黃、藍三種顏色的粉筆來進行示范,就以2014年全國新課標卷一12題為例。做為選擇題的十二題壓軸題,這個立體圖形并不罕見,只是放置的形式不是常規形式,學生在抽象出立體圖形的時候有些困難。
(一)利用正方體或長方體
通觀察三視圖先選擇棱長為多少的正方體或者長方體。正投影的理解是三視圖的關鍵,正投影是垂直投影,比如說正投影是從前往后面,最終投影在后面的投影。側視圖是從左到右的投影,最終投影在右側的投影。俯視圖的投影是從上到下的正投影,最終投影在下面的投影。
(二)尋找三視圖中的投影點線
點是由棱相交得到的,所以關鍵點是找到點。首先先從正視圖看,正視圖是從前到后的正投影,形成點的線先找到,如圖正視圖中的投影點為D1,C1,C因此在棱A1D1中必有一個點,才能使正投影,投影到D1點,同理,棱B1C1上必有一個點,棱BC上必有一點,在演示過程中,可以用紅色粉筆,畫上這三個棱,此時C1C的中點處還有一個投影點,因此可先畫出C1C中點的投影點設為E,過C C1 D1D做的垂線EF,交B1B于,也先用紅線畫出。
其次,從側視圖看,側視圖是從左到右的正投影,這次按照正投影線的畫法,由于右側點為C1,C,F以這三個點為垂足,用黃色粉筆畫三個垂直于平面BCC1B1的垂線,最后,俯視圖為從上到下的正投影,投影點為D,C,B,畫出三個垂足為D,C,B垂直于平面ABCD的垂線,可以藍色線表示。當紅黃藍三個的顏色線畫好后,
(三)尋找三色線的交點,
尋找三種顏色線的交點即為所求棱錐的頂點D1,C1,C,F,連接頂點即為所求錐體。通過此作法一部分棱錐題目可以輕松解決。
三、三色線畫法的不足
此做法不能只畫線就能解決所有問題,通多道題的驗證,這種作法的局限性比較大,有時候有些點會多畫或少畫,有有些點需要驗證進行取舍。例如
這道題利用三色線相交會多一個點為C,這個點可以在后期的驗證過程中舍去。如是棱柱的三視圖或者線條比較多的立體圖形就不太適合這種作法。
“三色線”畫法,是利用三視圖作出立體圖形的一個方法,針對棱錐的題目比較好來解決,尤其是三棱錐。對于一部分空間感不強的學生來說,能畫出具體點,再連接線,從而畫出立體圖形,能夠讓這一部分學生樹立三視圖能學好的信心,從而增強學生學習立體幾何的興趣。
作者簡介:
王惠惠(1983.11);性別:女,籍貫:河南省商丘人,學歷:本科,畢業于河南大學;現有職稱:中教一級;研究方向:高中數學;
吳文娟 河南省民權縣高級中學 476000