阮萍揚
(福建省泉州師范學(xué)院附屬中學(xué) 福建 泉州 362000)
建系法是解決高中理科立體幾何問題的一種有效方法,模式化也比較明顯,在完成建系和描點后,套入公式一般都可以解決問題,這類問題有較為明顯的“套路解法”,照理學(xué)生的得分率要很高,但實踐過程中筆者卻發(fā)現(xiàn)情況截然相反。究其原因,其中一個主要的問題是學(xué)生不會描點,為什么點那么難描?可能是一些描點的“技巧”沒有掌握好。
例題1:如圖1,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是邊長為1的菱形,∠BAD=45°,PD=2,若平面PDC⊥底面ABCD,且PD⊥DC,求平面PAD與平面PBC所成銳二面角的余弦值。
例題2:(2014課標(biāo)1)如圖5,三棱柱ABC-A1B1C1中,側(cè)面BB1C1C為菱形,AB⊥B1C。(1)證明:AC=AB1;(2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,AB=BC,求二面角A-A1B1-C1的余弦值。
例題4:(2018課標(biāo)1)如圖9,四邊形ABCD為正方形,E,F分別為AD,BC的中點,以DF為折痕把△DFC折起,使點C到達(dá)點P的位置,且PF⊥BF。(1)證明:平面PEF⊥平面ABFD;(2)求DP與平面ABFD所成角的正弦值。
解析:過點P做EF的垂線,交EF于點O,即PO⊥面ABCD。如圖10建立空間直角坐標(biāo)系,設(shè)AB=2,瞬間發(fā)現(xiàn),所有的坐標(biāo)都很難求。這是因為有一個核心信息遺漏了!遺漏了什么信息呢?遺漏了PF⊥面PED,就有PF⊥PE!這里△EPF是直角三角形!有了這個信息,那么描點就非常容易了!這樣的命題手法非常高明,對學(xué)生來說是一個挑戰(zhàn),如果沒有對信息進(jìn)行再挖掘,僅僅通過表象信息去解決問題,往往無功而返耗時耗力。這給了我們一個提示,描點遇到障礙時,認(rèn)真細(xì)讀題目給出的信息,對信息進(jìn)行二次挖掘,把隱藏的結(jié)論揭示出來,問題便迎刃而解。
建系、描點、套公式,這是立體幾何建系法的三步驟。描點成為最關(guān)鍵的一步。除了傳統(tǒng)的將點投影到坐標(biāo)平面或投影到坐標(biāo)軸外,其實,我們還有一些“小技巧”、“補充結(jié)論”和“解題經(jīng)驗”來幫助建系和描點。