蚂蚁爬行中的数学问题

蚂蚁从几何体的某点出发,爬行到另一点或某直线上,求蚂蚁爬行的最短距离的问题,单凭直观想象很难找到爬行的路线．因而难度较大,解决这类问题通常是把几何体展开成平面图形,再利用“两点之间线段最短”或“点到直线垂线段最短”等性质,找出蚂蚁爬行的最短路线,然后再通过计算求得结果．     

棱锥外接球问题突破策略

<正>几何体外接球球心的本质特征是到几何体各顶点距离相等的点.平面中,到线段两端点距离相等的点在它的中垂线上;到多边形各顶点距离相等的点为该多边形的外心.类比到空间,可得:外接球球心在几何体任意一条棱的中垂面上;外接球的球心在经过几何体任意一个面的外心且与此平面垂直的直线上.所以如何交出球心是关键,一般是先找出几何体某一     

蚂蚁走路何时最短——谈可展曲面表面上两点间的最短距离问题

【例1】如图1,在棱长为1的正四棱锥P-ABCD中,M为PC的中点,一只蚂蚁沿四棱锥的表面从A点走到M点,求它所走的最短路程.分析蚂蚁沿四棱锥的表面从A点走到M点至少要经过两个三角形面,在空间图形中不便于求解,可把正四棱锥的表面展开,放在一个平面内来求解.     

一道立体表面最短路径问题解答的缺陷

<正>北师大版八年级教材上有这样一个问题:如图1,长方体长为15cm,宽为10cm,高为20cm,点B离点C的距离是5cm,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B,需要爬行的最短路程是多少?本题不少同学的解答如下:沿长方体的侧棱HI剪开、展开,即蚂蚁走右面ADCE和前面CDHI,得到其侧面展开图,如图2,因为"两点之间,线段     

由三视图还原空间几何体——流水线上的“切割”技术

空间几何体的三视图是普通高中课程标准实验人教A版必修二第一章的内容,是体现空间几何体结构特征的重要方法,也是培养直观想象核心素养的重要载体.由三视图还原空间几何体是一类常见题型,也是高考考查的重点内容.     

球心在哪里

球是几何中重要的几何体,近几年来,高考、竞赛中多次出现,学生解决涉及球的问题颇感困难,而解决这类问题的关键是确定球心的位置!球心在哪里呢?1.在空间中,到线段两端点距离相等的点的集合是平面,叫线段的中垂面.若点A、B是球面上两点,则球心在线段AB的中垂     

绕圆台侧面一周最短路程计算的研究

1　问题的提出习题　已知圆台的母线长为 2 ,上、下底面半径分别为 1和 2 ,有一动点 P从下底面圆周上一点 A开始出发 ,绕圆台侧面一周再回到 A点 ,求动点 P经过的最短路程 .为了便于研究 ,把问题一般化 :“已知圆台的母线长为 l,上、下底面半径分别为 r′和r,有一动点 P从下底面圆周上一点 A开始出发 ,绕圆台侧面一周再回到 A点 ,求动点 P经过的最短路程 .”(如图 1 )2　解决方法这是求几何体表面两点间最短距离问题 ,考虑到圆台侧面可展开成平面图形 (一个扇环 ) ,因此 ,把空间问题化为平面问题来解决 ,只需求这个扇环上相应两点间的最…     

几何体的展开图

在研究空间几何体问题时,展开是一种常见的图形变换形式,是“降维”思想的生动体现,也是新课程标准的要求．人教A版《数学2》的空间几何体是在初中学习了空间几何体的展开与折叠图后进一步学习、研究的,它在历年高考中多以选择题、填空题的形式出现,考生得分率不高．如何准确快速地解决这类问题呢？我将作如下的探究论述．     

三视图与直观图的相互转换有法可依

<正>一、由几何体的直观图画几何体的三视图1.弄懂一个疑点人教A版《必修2》P₁₂"观察":"正视图、侧视图、俯视图分别从几何体的正前方、正左方、正上方观察到几何体的正投影".问题在于:何为"正前方",从几何体的哪个方向看才算"正前方"?有没有统一标准?查阅了相关的教学用书与很多教辅资料,都没有发现有进一步的解析,依据教材中例题、习题的答案规律及个人的理解,就是把几何体"放置"在水平面上,在正立面上的正投影所     

题高一尺 技高一丈——立体几何三视图、直观图新题“破题法门”

人教版《普通高中课程标准实验教科书(数学必修2)》中,空间几何体的三视图和直观图的内容约2课时,第一课时学习1.2.1中心投影与平行投影和1.2.2空间几何体的三视图;第二课时学习1.2.3空间几何体的直观图,此部分内容是在学习空间几何体的结构特征之后,在尚未学习点、直线、平面的位置关系的情况下教学的,可以为立体几何部分的学习奠定基础,有利于培养学生学习立体几何的兴趣.这块内容的教学目标是让学生能通过"实物模型—三视图—直观图"这样一个相互转化的过程认识空间几何体,是培养学生空间想象能力的有效途径,而只有奠定了空间几何体的认知基础,立体几     

空间几何体外接球问题探究

<正>球是特殊的空间几何体,具有与对称有关的多方面的性质,由于多面体外接球具有唯一性,因此以空间几何体外接球为载体的几何问题成为高考试题的热点和难点.解决外接球半径问题的关键是球心的位置,而确定球心位置依据是球心的两个特征:一是球心到球面各点的距离都等于半径,二是球心与截面圆圆心的连线垂直于截面.本文从以下几个方面探究空间几何体外接球半径问题.     

这个几何体的侧面展开图是等腰三角形吗？

问题 如图1所示，用与圆柱底面不平行且垂直于轴截面的平面截圆柱得一个几何体，将这个几何体按点M将侧面展开，请问其侧面展开图是什么形状？     

走展开路线就一定“最短”吗?——对一道中考题的再思考

笔者最近对2008年中考青岛卷中的关于圆锥上两点之间“最短距离”的问题进行探究,并得到一些心得,与广大同仁们进行交流.1题目图1(2008青岛)如图1是一个用来盛爆米花的圆锥形纸杯,纸杯开口圆的直径EF长为10cm,母线OE(OF)长为10cm.在母线OF上的点A处有一块爆米花残渣,且AF=2cm,一只蚂蚁从杯口的点E处沿圆锥表面爬行到点A,则此蚂蚁爬行的最短距离为cm.解析把图1中侧面展开后如图2,可知A′E为蚂蚁爬行的最短距离.∵l=n1π80R(R为扇形半径),∴n=18010×π10π=180,∴∠A′OE=90°,∴A′E=OA′2+OE2=82+102=241.评析此题是无盖问题,把圆锥展开成平面图形,再由平面上“两点之间,线段最短”的原理,达到求解目的.图22提出问题假如本题中此圆锥是一个有盖的圆锥形的纸杯,那么蚂蚁爬行的最短距离是否仍为图2中A′E的长呢?我们从以下两条路线来考虑:走路线1:底面圆的直径EF+AF,(如图1).设这条路线的长为l1,则l1=10+2=12,路线2:侧面展开图的线段A′E,(如图2).设此路线的长度为l2,则l2=OA′2+OE2=241,∵l12-l22=122...     

几何体的展开图

在研究空间几何体问题时,展开是一种常见的图形变换形式,是"降维"思想的生动体现,也是新课程标准的要求.人教A版《数学2》     

山西省2007年数学中考试题

(本试卷满分120分,考试时间120分钟)一、填空题(每小题2分,共24分)1·-8的绝对值是·2·一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体是·(写出名称)3·毕达哥拉斯学派发明了一种“馨折形”填数法如图所示,则?“”处应填·4·如图,要测量池塘两端A、B间的距离,在平面上取一点O,连接OA、OB的中点C、D,测得CD=35·5米,则AB=米·5·计算2cos30°-tan60°=·6·若x 2y=6,2x y=9,则x y=·7·已知点A(-1,2),将它先向左平移2个单位,再向上平移3个单位后得到点B,则点B的坐标是·8·如图,当输入x=2时,输出的y=·9·若关于x的方程x2 2x k=0的一个…     

组合体的计算方法

由若干个简单几何体组合的几何体称为组合体.组合体一般分两大类,一类是若干个简单几何体在外部接、切而成:另一类则是在内部切、接而成.解组合体的问题,涉及有关组合体的面积,体积计算.一般都要作出其纵剖面或轴截面,将关键的点、线集中在一个平面图形中,以求将立体问题平面化.或抓住组合图形中关键切、接点与线或交接面,将问题转化为熟知的简单几何体问题。     

几何体表面最短程问题常见错误例析

几何体表面最短程问题的计算在生产实际中应用广泛 .储油罐由下而上环绕罐面建扶梯 ,从山下往山上建筑环形公路 ,确定卫星的运行轨道等都包含着几何体表面最短程问题 .求解空间几何体表面上两点的最短程问题 ,其一般思路是 :展开几何体的表面成平面 ,归结为求平面上两点间最短距离问题 .本文旨在剖析几何体表面最短程问题中的常见错误 .例 1　正三棱柱ABC -A1B1C1的各条棱长都等于 2 ,M为棱AA1的中点 ,N为底边BC的中点 ,问点M沿柱体表面到点N的最短路程是多少 ?错解 1　如图 1,将正三棱柱ABC -A1B1C1沿B1B剪开 ,把侧面展平 ,连MN …     

立体几何中一些截面图的作法

在立体几何的学习中,会遇到由所给条件进行已知棱柱、棱锥等几何体的一些截面的作图问题。对于其中一部分问题当然是十分容易的。例如已知一个三棱锥,在三条棱上分别有已知三点A、B、C(见图1),要作出过A、B、C三点的截面,我们只要连结AB,BC,CA得到三角形ABC平面就是所要求的截面。但在某些时候,只要稍不留神,就会作错。例     

几何体网对随机模拟的影响

随着计算机的迅速发展,统计模拟常用于解决实际问题.在几何概率问题中,代表几何体网的构造十分重要。本文考虑四种不同的产生网的方法对三种不同几何体(球带、圆饼、圆环)进行模拟试验,得到一些有用的结果,并推荐数论方法,特别是好格子点(GLP)方法。本文指出代表几何体的网十分重要,若选择不当,可能会导致有偏估计。     

简单多面体与球

简单几何体和球是立体几何的重要内容，它是点、线、面位置关系的综合应用．高考考查时多以选择题、填空题的形式考查棱柱、棱锥、球的基本概念、性质和简单的计算，解答题多以简单几何体为载体考查点、线、面位置关系的判断，以及空间角、空间距离、表面积与体积的计算．