孫宇祺
數(shù)學(xué)老師告訴我們,根據(jù)三視圖擺出原來的幾何體,一般情況下擺出的幾何體是唯一的。于是我就想:哪些情況下擺出的幾何體會不唯一?為什么會不唯一?
我決定通過擺幾何體、畫三視圖、找例子分析來尋求答案。我先思考第一個問題,從我最熟悉的小正方體開始研究,從擺一個小正方體到多個小正方體,并觀察它們的三視圖。我發(fā)現(xiàn),從三個方向觀察一個小正方體,看到的三個面都是相同的;觀察兩個小正方體拼成的不同長方體,旋轉(zhuǎn)后其實(shí)是同一種幾何體。而三個小正方體的擺法有五種(如圖1),但是沒有發(fā)現(xiàn)三視圖相同的情況。
當(dāng)我擺到六個小正方體組合時,發(fā)現(xiàn)擺法多達(dá)幾十種,同時也第一次出現(xiàn)了其三視圖和五個小正方體組合的三視圖相同的情況(如圖2)。隨著小正方體個數(shù)的增加,三視圖相同的情況越來越多。
在組合的過程中,我發(fā)現(xiàn)俯視圖只能反映某一位置有沒有小正方體,正視圖與每列的最高層數(shù)有關(guān),左視圖與每行的最高層數(shù)有關(guān)。
如圖3,如果拿掉上方的黑色小正方體,這個幾何體的三視圖還是和原來一樣,因?yàn)檫@個黑色小正方體的位置低于同行同列的最高層。同樣,在這位置上增加一個小正方體,也不會改變這個幾何體的三視圖。
通過驗(yàn)證,我發(fā)現(xiàn)在部分位置增加或減少小正方體而三視圖不變的情況下,最高層數(shù)都不變,這就是三視圖相同而幾何體不唯一的原因。同時,我也總結(jié)出:把三視圖轉(zhuǎn)化為“俯視標(biāo)數(shù)圖”后(如圖4),只要存在某個位置比同行同列最高層數(shù)小的情況,那幾何體就不唯一。
原來,三視圖并不是萬能的。有時候三視圖相同,擺出的幾何體形狀并不唯一。也就是說,三視圖不一定能確定一個物體的形狀。數(shù)學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,只能說三視圖“通?!蹦艽_定一個物體的形狀,也就是老師所說的“一般情況下”。
312000浙江省紹興市上虞區(qū)博文小學(xué) 503班
指導(dǎo)老師? ? 林勝男