翻折:沟通立体和平面的桥梁

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  摘要:翻折能将立体几何和平面几何建立联系,从而把复杂的立体几何问题转化为简单的平面几何问题。要善于发现题目中的不变量与不变关系,解题时巧妙利用翻折以达到事半功倍的效果。
  关键词:翻折;立体几何;平面几何
  翻折问题是指把一个平面图形按照某种要求折起,转化为空间图形,进而研究图形在位置关系和数量关系上的变化问题.在初中学生遇到的翻折问题主要是在平面内的翻折,而高中才开始出现将翻折和立体图形建立联系的题目.同时不少立体几何题目并没有直接告诉学生需要运用翻折的知识,学生需要通过隐晦的题干信息挖掘出使用翻折的可能性,由于翻折图形具有极强的对称性,巧妙地利用翻折的知识能将立体图形转化为平面图形,从而直观简便地解决立体图形问题0.
  一、例题呈现
  本题选自2016年浙江省高考数学(理科)第14题.如图 1,在 中, , .若平面 外的点 和线段 上的点 ,满足 , ,则四面体 的体积的最大值是______.
  二、例题剖析
  这道题目求的是四面体 体积的最大值,其中 的面积较好表示,因此把这作为底面,而如何表示出对应的高则是难点,即求出 点到底面 的距离.答案给出的解法是先作出 点到 的高,再求 点到底面 的距离,同时还要考虑 与 的夹角、 点位于线段 中点的哪一侧等情况,求解的过程显得非常复杂,这也对学生的空间想象能力提出了极大的要求0.
  而在实际考试中,如果在一道填空题上花费大量的时间,尽管能做出正确答案,但是往往得不偿失,因为相应地减少了花费在其他题目上的时间.因此解答填空题需要掌握一定的解题技巧,剖析题目本质,采用更加简便的方法求出答案,同时也能花费更少的时间.
  三、巧用翻折
  该题是一道立体几何问题,而如果能将立体图形问题转化为平面图形问题,那么很多难点便能迎刃而解,接下来尝试能否通过翻折的方法将问题转化.
  在运用翻折解决解决立体几何问题时,要厘清图形中元素的量和位置关系哪些是不变的,哪些是改变的,而抓住不变量和不变关系则是解决翻折问题的关键,当题目中出现了多组不变关系时,就要敏锐地联想到运用翻折的可能性。因此做题时要有善于发现的眼睛,能巧妙地将立体几何问题与翻折问题建立联系.
  同时考试中在面对选择题或填空题这类题型时,尽管运用常规解法能解出正确答案,但所耗费的时间过长,对于应试考试显得避重就轻.因此考试过程中往往需要另辟蹊径,找出简易的方法,以达到事半功倍的效果.
  参考文献:
  [1]段志贵.数学解题研究——数学方法论的视角[M].北京:清华大学出版社,2018.
  [2]潘虹,沈新权.发现几何本质,提高解题效率——以立体几何动态问题中的隐性轨迹为例[J].中学数学研究,2017(05):7-10.
  作者簡介:
  贾震霆(1997-),男,汉,浙江温州,硕士研究生,研究方向:中学数学教学
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