У процесі розв'язування задач уч­ням доводиться виконувати ілю­стративний рисунок, пояснювати хід розв'язування, обґрунтовувати певні математичні твердження і


Скачати 254.88 Kb.
Назва У процесі розв'язування задач уч­ням доводиться виконувати ілю­стративний рисунок, пояснювати хід розв'язування, обґрунтовувати певні математичні твердження і
Сторінка 2/3
Дата 14.04.2013
Розмір 254.88 Kb.
Тип Документи
bibl.com.ua > Математика > Документи
1   2   3

Зображення многогранників, вписаних у круглі тіла

або описа­них навколо них

Оскільки кругле тіло разом із вписаним або описаним много­гранником утворює єдину гео­метричну комбінацію, то їх зоб­раження повинно бути здійснен­не в тій самій проекції. Для побудови зображень многогран­ників користуються довільною проекцією.

Часто для зображення кулі корис­туються ортогональною про­екцією, а для зображення ци­ліндра і конуса — проекцією, | в якій проектуюча площина, що проходить через вісь такого тіла, перпендикулярна до площини проекції.

Наприклад, подане зображення правильної призми, вписаної в циліндр, неправильне. (Точка Д не є серединою сторони)

Умовимося зображення много­гранників, вписаних у циліндр і конус або описаних навколо них, будувати, користуючись проекцією, в якій проектуюча площина, що проходить через вісь круглого тіла, перпендику­лярна до площини проекцій. Зоб­раження многогранників, вписа­них у кулю або описаних навколо неї, будуватимемо в ортого­нальній проекції.

Побудову слід починати із зобра­ження круглого тіла. Під Рис.1

час зо­браження комбінацій геомет­ричних фігур, наприклад много­гранників і фігур обертання, допускається зображення вписа­ної фігури штриховими лініями чи суцільними, удвоє тоншими за лінії видимого контуру. Мож­на також вписану й описану фігури, їх елементи зображати різними кольорами.

Многогранники, вписані в циліндр

Будуємо зображення циліндра; в еліпс, що є зображенням основи циліндра, вписуємо відповідний многокутник — зображення ос­нови призми.

Через вершини цього многокут­ника проводимо прямолінійні відрізки, які зображають твірні циліндра і є бічними ребрами вписаної призми. Кінці цих від­різків, які належать еліпсу, що становить зображення другої основи циліндра, є зображенням решти вершин вписаної призми (рис. 2).

Аналогічно будуємо піраміди, вписані в циліндр.

Якщо в піраміді дві бічні грані перпендикулярні площині основи й основа — правильний трикут­ник, то бічне ребро піраміди, пер­пендикулярне площині основи, збігається з твірною. Вершина піраміди — точка еліпса верхньої основи. Якщо піраміда правиль­на, то вершина її — центр еліпса верхньої основи {рис. 3).

Якщо піраміда вписана в ко­нус, то їх вершини збігаються, а зображенням основи пірамі­ди є многокутник, вписаний в еліпс, що є зображенням осно­ви циліндра.











Рис.2 . Зразки зображень правильних призм, вписаних у циліндр


Рис.3 Рис.4

Правильна трикутна призма, вписана в конус

Вершини однієї з основ призми належать колу перерізу конуса площиною, паралельною пло­щині його основи.

Будуємо зображення перерізу — еліпс; вписуємо в еліпс трикут­ник, що є зображенням правиль­ного трикутника основи призми. Через вершини цього трикутника проводимо прямі, паралельні ви­соті конуса, і відкладаємо на них відрізки, що дорівнюють 001 — висоті призми (рис. 4).

Многогранники, вписані в кулю

Вписаними многогранниками в кулю називають такі многогранники, всі вершини яких лежать на поверхні кулі. Очевидно, що вер­шини кожної грані многогранника, вписаного в кулю, належать колу, по якому площина цієї грані перетинає-поверхню кулі.

Під час побудови зображень при­зми, вписаних у кулю, будемо ви­ходити з того, що площини основ призми однаково віддалені від центра описаної кулі.

Проводимо обриси кулі й довіль­но вибираємо зображення двох полюсів.

Будуємо зображення двох парале­лей, площини яких однаково віддалені від центра обрису кулі.

Будуємо зображення призми, вписаної в циліндр (рис. 5).




Рис. 5

Для побудови проекційного ри­сунка піраміди, вписаної в кулю, проводимо обрис кулі й зобра­ження кола перерізу кулі площи­ною основи піраміди. У побудо­ваний еліпс вписуємо відповід­ний многокутник — зображення основи піраміди — і визначаємо положення зображення вершини піраміди. У випадку правильної піраміди її вершину й коло, опи­сане навколо многокутника осно­ви, можна розглядати відповідно як полюс і паралель поверхні кулі. Висота, очевидно, прохо­дить через центр кулі (рис. 6).

Побудова проекційних рисунків зрізаних пірамід, вписаних у кулю, аналогічна побудові рисунків впи­саних призм. Відмінність полягає в тому, що площини основ вписа­ної в кулю зрізаної піраміди не однаково віддалені від центра кулі. Побудову можна спростити, якщо врахувати, що відповідними вер­шинами однієї і другої основ зрі­заної піраміди є кінці паралельних радіусів кіл, описаних навколо цих основ.






Рис. 6

Зображення многогранників, описаних навколо круглих тіл

Многогранники, описані навколо круглих тіл

На проекційному рисунку ци­ліндра описуємо навколо зобра­ження однієї з основ циліндра многокутник, що є зображенням основи призми. Через точки до­тику проводимо відрізки — зобра­ження твірних, по яких дотика­ються бічні поверхні циліндра й призми. Кінці цих відрізків виз­начають зображення точок доти­ку сторін многокутника другої основи призми до кола основи циліндра. За цими точками бу­дуємо зображення другої основи призми як многокутника, описа­ного навколо кола. Далі будуємо зображення бічних ребер.

Після першого етапу через кожну вершину многокутника проводи­мо відрізки, паралельні й рівні зображенню висоти (осі) ци­ліндра. Ці відрізки зображають бічні ребра призми. Послідовно сполучивши кінці цих відрізків, дістаємо зображення другої осно­ви призми.

Зауваження. Твірні циліндра, що є його контурами, не збігаються з відрізками, по яких дотикають­ся бічні поверхні циліндра й при­зми (рис. 7).

Рис. 7

Тіла обертання

Розв'язуючи задачі на фігури обер­тання, треба перш за все зобрази­ти (у фронтальній площині, без спотворення) осьовий переріз отриманого тіла обертання (вісь обертання на рисунку вертикальна), а потім зобразити основи й обрисові твірні фігур, з яких складається тіло обертання. За обертання навколо осі точка опи­сує коло, радіус якого дорівнює відстані точки від осі, причому площина кола перпендикулярна до осі обертання.

Для зручності корисно побудову осьового перерізу використовува­ти як виносний рисунок, а поряд виконувати об'ємне зображення тіла обертання, розмістивши на ньому осьовий переріз під кутом до фронтальної площини (рис. 8).

Рис. 8

Обґрунтування положення центра кулі в задачах на комбінацію кулі з многогранниками, циліндром чи конусом

  • Центр кулі, описаної навколо циліндра і вписаної в циліндр, є серединою осі циліндра — відрізка, що сполучає центри його основ;

  • якщо в кулю вписано пряму призму, то центром кулі є сере­дина відрізка, який сполучає центри кіл, описаних навколо основ призми (ці кола можна прийняти за паралелі сфери, описаної навколо призми);

  • якщо пряму призму описано навколо кулі, її бічні грані до­тикаються до сфери в точках, розміщених на її екваторі, біч­не ребро дорівнює діаметру кулі, його центром є середина відрізка, що сполучає центри { кіл, вписаних в основи призми.

Загальні зауваження щодо виконання

письмових робіт з геометрії

Розв'язуючи задачі в зошиті, учні повинні дотримуватися певних правил оформлення записів. Інколи вчителі не зважають на відсутність розділових знаків, абзаців тощо. З культури письма починається культура майбутнього і працівника. Якщо учень, знаючи, що його робота перевірятиметься, все-таки її виконує недбало, пише нерозбірливо, малограмотно, то на найвищий бал ця робота не заслуговує.

Недопустимим є написання математичних знаків та інших символів між словами, між числом і словом: «висота < бічного ребра» ...Знаком рівності можна сполучати тільки однойменні величини: не можна писати 2-3 = 6 см, потрібно писати 2-3 = 6 (см). Бажано уникати позначень із громіздкими символами: Упр.зріз.пір...

Краще написати «позначимо об'єм зрізаної піраміди через V». Небажано позначати вершину піраміди і площу її основи однією І буквою S або значення однієї й тієї ж величини різними символами SОВС, S, SАВС тощо. Не обов'язково площу позначати тільки буквою S

Математичні символи (, та інші) використовуються, як правило, у записах відношень чи функціональних залежностей;

у розгорнутих поясненнях їх не­обхідно уникати, а використову­вати для цього відповідні терміни.

Вважаємо, що спочатку після вказаного номера завдання пови­нен йти текст задачі. Потім із на­ступного рядка слово «Розв'язан­ня». Далі рисунок — по центру. Виконання завдання обов'язково закінчується словом «Відповідь», відповідь записується з маленької букви. Якщо необхідно було щось довести, то виконання може закінчуватися, наприклад, слова­ми «що й потрібно було довести» або «твердження задачі доведено» чи «отже, ... (висновок)». У зада­чах на побудову перерізів відпо­відь може мати такий вигляд: «АВСК — шуканий переріз».

Запис розв'язування задачі

Умова задачі записується лише один раз. Скорочений запис умо­ви робити недоцільно. Зайвим є також і виділення в окремий пункт пояснення до рисунка. Це повинно входити в загальне пояс­нення, яке супроводжує розв'язу­вання задачі, і бути його складо­вою частиною.

У поясненні в першу чергу відоб­ражаються функціональні залеж­ності між даними і шуканими ве­личинами. Записуючи розв'язан­ня задачі, потрібно пояснювати та обґрунтовувати суттєве, не за­хоплюючись надмірною дета­лізацією. Проте не можна обме­жуватися в поясненнях тільки записом формул і обчисленнями без проміжних викладок.

Особливої уваги потребують по­яснення, що стосуються безпосе­редньо геометричної фігури, про яку йдеться в умові задачі, і вза­ємного розміщення її елементів (перерізів, сторін, ребер, граней, вершин, кутів і т. д.).

Пояснювати необхідно ті геомет­ричні властивості, які будуть вико­ристовуватися під час розв'язуван­ня задачі. Виняток складають лише ті, що випливають з означення за­даної геометричної фігури.

Наприклад:

  • для правильної піраміди таки­ми властивостями є: всі бічні грані піраміди — рівні трикут­ники, бічні ребра рівні й утво­рюють із площиною основи рівні кути; плоскі кути при вершині піраміди рівні; двог­ранні кути при сторонах осно­ви теж рівні; рівні й двогранні кути при бічних ребрах; основа піраміди — правильний много­кутник, центр якого є ортого­нальною проекцією вершини піраміди на площину основи; висота вписаного в неї конуса збігається з висотою піраміди, твірні — з висотами бічних гра­ней, а коло основи є колом, вписаним в основу піраміди;

  • для призми: бічні грані — пара­лелограми; бічні ребра — паралельні й рівні відрізки; основи — рівні многокутники, які лежать у паралельних площинах; відпо­відні кути і сторони верхньої і нижньої основ рівні;

  • для конуса: твірні рівні й утво­рюють із площиною основи рівні кути, вершина проек­тується в центр круга основи;

  • для циліндра: основи його — рівні між собою круги, які ле­жать у паралельних площинах; твірні циліндра рівні й перпен­дикулярні до площини основи іт. д.

У процесі розв'язування задачі пояснення потребують:

  1. елементи, які визначають зада­ну фігуру (форма і розміщення перерізів, положення висот, медіан, бісектрис і т. д,), від­стань між прямими, між пря­мою і площиною, між площи­нами, гранями;

  2. кут між прямою і площиною, лінійні кути двогранних кутів;

  3. додаткові побудови, якщо во­ни виконувались;

  4. положення та елементи фігури обертання;

  5. взаємне розміщення елементів фігур, які входять у комбіна­цію фігур і не випливають із відповідних означень.

Взагалі важко дати вичерпні ре­комендації до кожної геометрич­ної задачі, які положення слід де­тально пояснювати, які можна взяти як загальновідомі. У цьому немає необхідності. Було б дуже шкідливо, якби учні підганяли розв'язування задачі під шаблон. За надмірною деталізації процес і розв'язування задачі ускладнюється, при цьому виникають і помилки. Наприклад, учні часто і називають наслідок теореми Піфагора теоремою, плутають ознаки й означення, хоч зміст ро­зуміють правильно.

Суть у тому, щоб учні добре зро­зуміли необхідні і достатні умови, які забезпечують існування відно­шення чи властивості, на основі яких встановлено залежність між елементами фігури. Наприклад, щоб встановити рівність трикут­ників, достатньо вказати рівність відповідних кутів і лінійних еле­ментів, які гарантують відношен­ня рівності без обов'язкового формулювання і назви самої ознаки.

Так, у разі застосування теореми Піфагора та її наслідків достатньо встановити, що трикутник прямо­кутний, і вказати прямий кут. Без посилань на відповідні теореми чи наслідки застосовуються в процесі розв'язування задач властивості і відношення між сторонами, ку­тами й діагоналями паралелогра­ма, попередньо встановивши, якщо це невідомо з умови задачі, вид чотирикутника.

Аналогічно необхідно підходити й до посилань на математичні твердження зі стереометрії, на­приклад, під час побудови про­екцій відрізка, прямої на площи­ну, під час використання власти­востей паралельності прямих і площин, теореми про три пер­пендикуляри тощо.

У шкільному курсі математики, особливо в геометрії, ряд тра­диційних теорем і наслідків із них віднесено до так званих опорних (базисних) задач: властивість діа­метра кола, який проходить через середину хорди, і діаметра, пер­пендикулярного до хорди кола, про перетин в одній точці сере­динних перпендикулярів до трьох сторін, висот, бісектрис і медіан трикутника; протилежних кутів вписаного в коло і сторін описа­ного навколо кола опуклого чоти­рикутника; бісектриси кута трикутника; співвідношення в прямо­кутному трикутнику, між хордою і діаметром, відрізками хорд, які перетинаються; формули вира­ження висоти, площі трикутника через його сторони; радіуса вписа­ного й описаного кіл, існування і єдиність прямої, перпендикуляр­ної до площини, площ бічних по­верхонь і об'ємів зрізаних піра­міди й конуса та інші.

Оскільки ці факти часто зустріча­ються в процесі розв'язування за­дач, то ці задачі використовують­ся як теореми з обмеженням кон­статації такого характеру: «як відомо», «як ми знаємо» тощо. Це стосується і посилань на теореми й наслідки з курсу планіметрії без повторення доведень, уміщених у підручнику.

Корисно прищеплювати учням уміння й потребу за одержаною загальною формулою оцінювати достовірність відповіді, щоб за­страхувати себе від можливих по­милок логічного чи механічного характеру. Такий спосіб переходу від загального твердження до конкретного називається спеціа­лізацією. Так, щоб перевірити правильність здобутої в процесі розв'язування задачі формули, достатньо розглянути один із ви­падків, надавши параметрам фор­мули значення, при яких вона буде мати конкретне числове зна­чення.

Якщо в умові задачі, крім загаль­ного розв'язку, потрібно знайти числове значення величини за числовими значеннями парамет­ра, то найчастіше відповідь діста­ємо наближену. Щоб забезпечи­ти точність і позбавитись зайвих обчислень, необхідно дотримува­тися правил залежностей між точністю лінійних і кутових ве­личин:

  • якщо наближені значення лі­нійних елементів задані з дво­ма значущими цифрами, то значення кутів потрібно знахо­дити з точністю до одного гра­дуса;

  • якщо наближені значення лі­нійних елементів задані з трьо­ма значущими цифрами, то значення кутів треба знаходи­ти з точністю до десятків хви­лин;

  • якщо наближені значення лі­нійних елементів задані з чо­тирма значущими цифрами, то значення кутів треба знахо­дити з точністю до одної хви­лини;

  • якщо значення лінійних еле­ментів є точні числа, то зна­чення кутів можна визначати з будь-якою точністю.

У записі відповіді у вигляді за­гальної формули найменування типу «квадратні одиниці», «ку­бічні одиниці» не пишуться. Оди­ниці вимірювання пишуться лише для конкретного випадку, коли задано розмірності пара­метрів лінійних елементів фігури.
1   2   3

Схожі:

Урок №10 Тема. Розв'язування задач
Мета: узагальнити та систематизувати знання учнів щодо озна­чень, властивостей та ознак різновидів паралелограма; вдосконалити вміння...
Урок №45 Тема. Пряма пропорційна залежність. Розв'язування задач на пропорційний поділ
Мета: продовжити роботу з формування вмінь складати пропорції для розв'язування задач на пряму пропорційну залежність величин; вдо­сконалювати...
Урок гра з геометрії в 8 класі. Тема уроку
«Подібність трикутників» в процесі розв’язування задач; розглянути застосування подібності трикутників для розв’язування практичних...
Розв'язування прикладних задач
У математиці задачі відіграють важливу роль. Iсторiя свідчить, що математика як наука виникла iз задач i розвивається в основному...
9-й клас. ГЕОМЕТРІЯ
Розв'язує трикутники. Застосовує алгоритми розв'язування трикутників до розв'язування прикладних задач
Урок №60 Тема. Розв'язування задач
Мета: сформувати уявлення в учнів про схему розв'язання тексто­вих задач складанням квадратного рівняння; сформувати вміння за­стосовувати...
Конспекти уроків Тема. Перпендикулярність прямої і площини. Розв’язування задач
Методи уроку: розв’язування задач в гетерогрупах, в моногрупах, самостійна робота
Урок №9 Тема. Розв'язування задач за допомогою рівнянь
Мета: розширити знання про види задач, що розв'язуються складан­ням рівнянь, розширити спектр умінь щодо складання математичної мо­делі...
УРОК 129. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ Мета
Мета. Узагальнити знання учнів про відсотки та масштаб, завершити формування вмінь і навичок розв'язування задач на застосування...
Урок №80 Тема. Розв'язування задач за допомогою систем лінійних рівнянь
Мета: відпрацювати навички застосування схеми розв'язання текстових задач на складання системи лінійних рівнянь із двома змінними...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка