К вопросу изучения построения сечений многогранников

К вопросу изучения построения сечений многогранников.

Метод сечений многогранников в стереометрии используется в задачах на построение. В его основе лежит умение строить сечение многогранника и определять вид сечения.

Данный материал характеризуется следующим особенностями:

1. Метод сечений применяется только для многогранников, так как различные сложные (наклонные) виды сечений тел вращения не входят в программу средней школы.

2. В задачах используются в основном простейшие многогранники.

3. Задачи представлены в основном без числовых данных, чтобы создать возможность их многовариантного использования.

Чтобы решить задачу построения сечения многогранника ученик должен знать:

• что значит построить сечение многогранника плоскостью;

• как могут располагаться относительно друг друга многогранник и плоскость;

• как задается плоскость;

• когда задача на построение сечения многогранника плоскостью считается решенной.

Поскольку плоскость определяется:

• тремя точками;

• прямой и точкой;

• двумя параллельными прямыми;

• двумя пересекающимися прямыми,

построение плоскости сечения проходит в зависимости от задания этой плоскости. Поэтому все способы построения сечений многогранников можно разделить на методы.

Существует три основных метода построения сечений многогранников:

1. Метод следов.

2. Метод вспомогательных сечений.

3. Комбинированный метод.

Первые два метода являются разновидностями Аксиоматического метода построения сечений.

Можно также выделить следующие методы построения сечений многогранников:

• построение сечения многогранника плоскостью, проходящей через заданную точку параллельно заданной плоскости;

• построение сечения, проходящего через заданную прямую параллельно другой заданной прямой;

• построение сечения, проходящего через заданную точку параллельно двум заданным скрещивающимся прямым;

• построение сечения многогранника плоскостью, проходящей через заданную прямую перпендикулярно заданной плоскости;

• построение сечения многогранника плоскостью, проходящей через заданную точку перпендикулярно заданной прямой.

В федеральный перечень учебников по геометрии для 10-11 класов входят учебники авторов:

• Атанасяна Л.С., Бутузова В.Ф., Кадомцева С.Б. и др (Геометрия, 10-11);

• Погорелова А.В. (Геометрия, 7-11);

• Александрова А.Д., Вернера А.Л., Рыжик В.И. (Геометрия, 10-11);

• Смирновой И.М. (Геометрия, 10-11);

• Шарыгина И.Ф. (Геометрия, 10-11).

Рассмотрим подробнее учебники Л.С, Атанасяна и Погорелова А.В.

В учебнике Л.С. Атанасяна на тему "Построение сечений многогранников" выделено два часа. В 10 классе в теме "Параллельность прямых и плоскостей" после изучения тетраэдра и параллелепипеда отводится один час на изложение параграфа "Задачи на построение сечений". Рассматриваются сечения тетраэдра и параллелепипеда. И тема "Параллельность прямых и плоскостей" завершается решением задач на одном или двух часах (всего задач на построение сечений в учебнике восемь).

В учебнике Погорелова А.В. на построение сечений отводится около трех часов в главе "Многогранники": один - на изучение темы "Изображение призмы и построение ее сечений", второй - на изучение темы "Построение пирамиды и ее плоских сечений" и третий - на решение задач. В списке задач, приведенных после темы, задач на сечение насчитывается всего около десяти.

Мы изучаем вопрос по учебнику Погорелова А.В. На моём сайте можно найти конспект урока и презентацию к нему.

Материал предлагается расположить в той последовательности, в какой он может применяться для обучения учащихся. Из изложения темы "Многогранники" предлагается исключить следующие параграфы: "Построение сечений призмы" и "Построение сечений пирамиды" с тем, чтобы систематизировать данный материал в конце этой темы "Многогранники". Классифицировать его по тематике задач с примерным соблюдением принципа "от простого к сложному" можно весьма условно следующим образом:

1. Определение сечения многогранников.

2. Построение сечений призмы, параллелепипеда, пирамиды методом следов. (Как правило в школьном курсе стереометрии используются задачи на построение сечений многогранников, решаемые основными методами. Остальные методы, в связи с их более высоким уровнем сложности, учитель может оставить для рассмотрения на факультативных занятиях или на самостоятельное изучение. В задачах на построение основными методами требуется построить плоскость сечения, проходящую через три точки).

3. Нахождение площади сечений в многогранниках (без использования теоремы о площади ортогональной проекции многоугольника).

4. Нахождение площади сечений в многогранниках (с применением теоремы о площади ортогональной проекции многоугольника).