高中數(shù)學立體幾何的學習方法

　　升入高中后，面對新的課程，新的知識，新的學習方法很多學生多會感到無所適從，尤其是在高中立體幾何方面頗感頭疼。追究學生害怕立體幾何的原因，其實就是學生缺乏空間想象力，造成思維受阻。因此，培養(yǎng)學生空間想象力，突破空間思維上的障礙，是學好立體幾何的關(guān)鍵。下面簡要介紹一下學好立體幾何的方法。

　　高中數(shù)學立體幾何的學習方法

　　一、逐漸提高邏輯論證能力

　　立體幾何的證明是數(shù)學學科中任一分之也替代不了的。因此，歷年高考中都有立體幾何論證的考察。論證時，首先要保持嚴密性，對任何一個定義、定理及推論的理解要做到準確無誤。符號表示與定理完全一致，定理的所有條件都具備了，才能推出相關(guān)結(jié)論。切忌條件不全就下結(jié)論。其次，在論證問題時，思考應(yīng)多用分析法，即逐步地找到結(jié)論成立的充分條件，向已知靠攏，然后用綜合法（“推出法”）形式寫出。

　　二、立足課本，夯實基礎(chǔ)

　　學習立體幾何的一個捷徑就是認真學習課本中定理的證明，尤其是一些很關(guān)鍵的定理的證明。定理的內(nèi)容都很簡單，就是線與線，線與面，面與面之間的聯(lián)系的闡述。但定理的證明在初學的時候一般都很復(fù)雜，甚至很抽象。深刻掌握定理的內(nèi)容，明確定理的作用是什么，多用在那些地方，怎么用。

　　三、培養(yǎng)空間想象力

　　為了培養(yǎng)空間想象力，可以在剛開始學習時，動手制作一些簡單的模型用以幫助想象。例如：正方體或長方體。在正方體中尋找線與線、線與面、面與面之間的關(guān)系。通過模型中的點、線、面之間的位置關(guān)系的觀察，逐步培養(yǎng)自己對空間圖形的想象能力和識別能力。其次，要培養(yǎng)自己的畫圖能力�？梢詮暮唵蔚膱D形（如：直線和平面）、簡單的幾何體（如：正方體）開始畫起。最后要做的就是樹立起立體觀念，做到能想象出空間圖形并把它畫在一個平面（如：紙、黑板）上，還要能根據(jù)畫在平面上的“立體”圖形，想象出原來空間圖形的真實形狀�？臻g想象力并不是漫無邊際的胡思亂想，而是以提設(shè)為根據(jù)，以幾何體為依托，這樣就會給空間想象力插上翱翔的翅膀。

　　四、“轉(zhuǎn)化”思想的應(yīng)用

　　我個人覺得，解立體幾何的問題，主要是充分運用“轉(zhuǎn)化”這種數(shù)學思想，要明確在轉(zhuǎn)化過程中什么變了，什么沒變，有什么聯(lián)系，這是非常關(guān)鍵的。例如：

　�。�1） 兩條異面直線所成的角轉(zhuǎn)化為兩條相交直線的夾角即過空間任意一點引兩條異面直線的平行線。斜線與平面所成的角轉(zhuǎn)化為直線與直線所成的角即斜線與斜線在該平面內(nèi)的射影所成的角。

　　（2） 異面直線的距離可以轉(zhuǎn)化為直線和與它平行的平面間的距離，也可以轉(zhuǎn)化為兩平行平面的距離，即異面直線的距離與線面距離、面面距離三者可以相互轉(zhuǎn)化。而面面距離可以轉(zhuǎn)化為線面距離，再轉(zhuǎn)化為點面距離，點面距離又可轉(zhuǎn)化為點線距離。

　�。�3） 面和面平行可以轉(zhuǎn)化為線面平行，線面平行又可轉(zhuǎn)化為線線平行。而線線平行又可以由線面平行或面面平行得到，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化。同樣面面垂直可以轉(zhuǎn)化為線面垂直，進而轉(zhuǎn)化為線線垂直。

　　五、建立數(shù)學模型

　　新課程標準中多次提到“數(shù)學模型”一詞，目的是進一步加強數(shù)學與現(xiàn)實世界的聯(lián)系。數(shù)學模型是把實際問題用數(shù)學語言抽象概括，再從數(shù)學角度來反映或近似地反映實際問題時，所得出的關(guān)于實際問題的描述。數(shù)學模型的形式是多樣的，它們可以是幾何圖形，也可以是方程式，函數(shù)解析式等等。實際問題越復(fù)雜，相應(yīng)的數(shù)學模型也越復(fù)雜。

　　從形狀的角度反映現(xiàn)實世界的物體時，經(jīng)過抽象得到的空間幾何體就是現(xiàn)實世界物體的幾何模型。由于立體幾何學習的知識內(nèi)容與學生的聯(lián)系非常密切，空間幾何體是很多物體的幾何模型，這些模型可以描述現(xiàn)實世界中的許多物體。他們直觀、具體、對培養(yǎng)大家的幾何直觀能力有很大的幫助�？臻g幾何體，特別是長方體，其中的棱與棱、棱與面、面與面之間的位置關(guān)系，是研究直線與直線、直線與平面、平面與平面位置關(guān)系的直觀載體。學習時，一方面要注意從實際出發(fā)，把學習的知識與周圍的實物聯(lián)系起來，另一方面，也要注意經(jīng)歷從現(xiàn)實的生活抽象空間圖形的過程，注重探索空間圖形的位置關(guān)系，歸納、概括它們的判定定理和性質(zhì)定理。

　　六、總結(jié)規(guī)律，規(guī)范訓練

　　立體幾何解題過程中，常有顯著的規(guī)律性。例如：求角先定平面角、三角形去解決，正余弦定理、三角定義常用，若是余弦值為負值，異面、線面取銳角。對距離可歸納為：距離多是垂線段，放到三角形中去計算，經(jīng)常用正余弦定理、勾股定理，若是垂線難做出，用等積等高來轉(zhuǎn)換，如能建立空間坐標系可用空間向量來解決。只有不斷總結(jié)，才能不斷高。

　　還要注重規(guī)范訓練，高考中反映的這方面的不足十分嚴重，不少考生對作、證、求三個環(huán)節(jié)交待不清，表達不夠規(guī)范、嚴謹，因果聯(lián)系不充分，圖形中各元素聯(lián)系理解錯誤，符號語言不會運用等。這就要求我們在平時養(yǎng)成良好的答題習慣，具體來講就是按課本上例題的答題格式、步驟、推理過程等一步步把題目演算出來。答題的規(guī)范性在數(shù)學的每一部分考試中都很重要，在立體幾何中尤為重要，因為它更注重邏輯推理。對于即將參加高考的同學來說，考試的每一分都是重要的，在“按步給分”的原則下，以平時的每一道題開始培養(yǎng)這種規(guī)范性的好處是很顯著的，而且很多情況下，本來很難答出來的題，一步步寫下來，思維也逐漸打開了。

　　七、結(jié)語

　　總之，觀察是學好立體幾何的基礎(chǔ)，作圖是學好立體幾何的保證，想象是學好立體幾何的關(guān)鍵。在立體幾何的學習中，我們要強調(diào)學生動手操作和主動參與，讓他們在觀察、操作、想象、交流等活動中認識空間幾何體，提高空間想象能力，進一步提高他們的學習興趣，加深他們對數(shù)學的理解，激發(fā)出潛在的創(chuàng)造力，讓學生在不斷探索與創(chuàng)造的氛圍中發(fā)展解決問題的能力，體會數(shù)學的價值。

　　高考數(shù)學立體幾何答題技巧

　　高考立體幾何試題一般共有4道(選擇、填空題3道，解答題1道)，共計總分27分左右，考查的知識點在20個以內(nèi)。選擇填空題考核立幾中的計算型問題，而解答題著重考查立幾中的邏輯推理型問題，當然，二者均應(yīng)以正確的空間想象為前提。隨著新的課程改革的進一步實施，立體幾何考題正朝著“多一點思考，少一點計算”的發(fā)展。從歷年的考題變化看，以簡單幾何體為載體的線面位置關(guān)系的論證，角與距離的探求是�？汲Ｐ碌臒衢T話題。

　　知識整合

　　1、有關(guān)平行與垂直(線線、線面及面面)的問題，是在解決立體幾何問題的過程中，大量的、反復(fù)遇到的，而且是以各種各樣的問題(包括論證、計算角、與距離等)中不可缺少的內(nèi)容，因此在主體幾何的總復(fù)習中，首先應(yīng)從解決“平行與垂直”的有關(guān)問題著手，通過較為基本問題，熟悉公理、定理的內(nèi)容和功能，通過對問題的分析與概括，掌握立體幾何中解決問題的規(guī)律--充分利用線線平行(垂直)、線面平行(垂直)、面面平行(垂直)相互轉(zhuǎn)化的思想，以提高邏輯思維能力和空間想象能力。

　　2、判定兩個平面平行的方法：

　　(1)根據(jù)定義--證明兩平面沒有公共點;

　　(2)判定定理--證明一個平面內(nèi)的兩條相交直線都平行于另一個平面;

　　(3)證明兩平面同垂直于一條直線。

　　3、兩個平面平行的主要性質(zhì)：

　　(1)由定義知：“兩平行平面沒有公共點”。

　　(2)由定義推得：“兩個平面平行，其中一個平面內(nèi)的直線必平行于另一個平面。

　　(3)兩個平面平行的性質(zhì)定理：”如果兩個平行平面同時和第三個平面相交，那么它們的交線平行“。

　　(4)一條直線垂直于兩個平行平面中的一個平面，它也垂直于另一個平面。

　　(5)夾在兩個平行平面間的平行線段相等。

　　(6)經(jīng)過平面外一點只有一個平面和已知平面平行。

　　以上性質(zhì)(2)、(3)、(5)、(6)在課文中雖未直接列為”性質(zhì)定理“，但在解題過程中均可直接作為性質(zhì)定理引用。

　　解答題分步驟解決可多得分

　　01、合理安排，保持清醒。

　　數(shù)學考試在下午，建議中午休息半小時左右，睡不著閉閉眼睛也好，盡量放松。然后帶齊用具，提前半小時到考場。

　　02、通覽全卷，摸透題情。

　　剛拿到試卷，一般較緊張，不宜匆忙作答，應(yīng)從頭到尾通覽全卷，盡量從卷面上獲取更多的信息，摸透題情。這樣能提醒自己先易后難，也可防止漏做題。

　　03、解答題規(guī)范有序。

　　一般來說，試題中容易題和中檔題占全卷的80%以上，是考生得分的主要來源。

　　對于解答題中的容易題和中檔題，要注意解題的規(guī)范化，關(guān)鍵步驟不能丟，如三種語言(文字語言、符號語言、圖形語言)的表達要規(guī)范，邏輯推理要嚴謹，計算過程要完整，注意算理算法，應(yīng)用題建模與還原過程要清晰，合理安排卷面結(jié)構(gòu)……對于解答題中的難題，得滿分很困難，可以采用“分段得分”的策略，因為高考閱卷是“分段評分”。

　　比如可將難題劃分為一個個子問題或一系列的步驟，先解決問題的一部分，能解決到什么程度就解決到什么程度，獲取一定的分數(shù)。

　　有些題目有好幾問，前面的小問你解答不出，但后面的小問如果根據(jù)前面的結(jié)論你能夠解答出來，這時候不妨引用前面的結(jié)論先解答后面的，這樣跳步解答也可以得分。

　　高考數(shù)學4種答題技巧

　　1、以退求進，立足特殊。

　　發(fā)散一般對于一個較一般的問題，若一時不能取得一般思路，可以采取化一般為特殊(如用特殊法解選擇題)，化抽象為具體，化整體為局部，化參量為常量，化較弱條件為較強條件，等等。總之，退到一個你能夠解決的程度上。

　　2、執(zhí)果索因，逆向思考，正難則反

　　對一個問題正面思考發(fā)生思維受阻時，用逆向思維的方法去探求新的解題途徑，往往能得到突破性的進展，如果順向推有困難就逆推，直接證有困難就反證，如用分析法，從肯定結(jié)論或中間步驟入手，找充分條件;用反證法，從否定結(jié)論入手找必要條件。

　　3、回避結(jié)論的肯定與否定，解決探索性問題

　　對探索性問題，可以一開始，就綜合所有條件，進行嚴格的推理與討論，則步驟所至，結(jié)論自明。

　　4、應(yīng)用性問題思路：面—點—線

　　解決應(yīng)用性問題，首先要全面調(diào)查題意，迅速接受概念;透過冗長敘述，抓住重點詞句，提出重點數(shù)據(jù);綜合聯(lián)系，提煉關(guān)系，依靠數(shù)學方法，建立數(shù)學模型，如此將應(yīng)用性問題轉(zhuǎn)化為純數(shù)學問題。當然，求解過程和結(jié)果都不能離開實際背景。

　　數(shù)學立體幾何解題技巧必看

　　1、你掌握了空間圖形在平面上的直觀畫法嗎？（斜二測畫法）。

　　2、線面平行和面面平行的定義、判定和性質(zhì)定理你掌握了嗎？線線平行、線面平行、面面平行這三者之間的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化在解決立幾問題中的應(yīng)用是怎樣的？每種平行之間轉(zhuǎn)換的條件是什么？

　　3、三垂線定理及其逆定理你記住了嗎？你知道三垂線定理的關(guān)鍵是什么嗎？（一面、四線、三垂直、立柱即面的垂線是關(guān)鍵）一面四直線，立柱是關(guān)鍵，垂直三處見

　　4、線面平行的判定定理和性質(zhì)定理在應(yīng)用時都是三個條件，但這三個條件易混為一談；面面平行的判定定理易把條件錯誤地記為”一個平面內(nèi)的兩條相交直線與另一個平面內(nèi)的兩條相交直線分別平行”而導致證明過程跨步太大。

　　5、求兩條異面直線所成的角、直線與平面所成的角和二面角時，如果所求的角為90°，那么就不要忘了還有一種求角的方法即用證明它們垂直的方法。

　　6、異面直線所成角利用“平移法”求解時，一定要注意平移后所得角等于所求角（或其補角），特別是題目告訴異面直線所成角，應(yīng)用時一定要從題意出發(fā)，是用銳角還是其補角，還是兩種情況都有可能。

　　7、兩條異面直線所成的角的范圍：0°≤α≤90°

　　直線與平面所成的角的范圍：0°≤α≤90°

　　二面角的平面角的取值范圍：0°≤α≤180°

　　8、平面圖形的翻折，立體圖形的展開等一類問題，要注意翻折，展開前后有關(guān)幾何元素的“不變量”與“不變性”。

　　9、柱及其性質(zhì)、平行六面體與長方體及其性質(zhì)。這些知識你掌握了嗎？（注意運用向量的方法解題）

　　10、球及其性質(zhì)；經(jīng)緯度定義易混。經(jīng)度為二面角，緯度為線面角、球面距離的求法；球的表面積和體積公式。這些知識你掌握了嗎？

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