向量积在立体几何中的应用

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  摘要:在高中空间向量与立体几何专题中,需要计算平面角的二面角之间的正弦值或余弦值等,引入向量积,用右手法则判断平面法向量的方向,可以减少代数运算中赋值出现的误判,提高解题效率和质量,能够培养学生空间想象力和逻辑推理能力。
  关键词:向量积;余弦值;法向量;立体几何
  向量既是代数研究对象,也是几何研究对象,是沟通几何与代数的桥梁,它可以把几何问题转化为代数问题,实现“形—数—形”,或是把数赋予几何意义,即实现“数一形—数”,从而解决问题[1]。空间向量与立体几何的内容主要包括[2]:空间直角坐标系、空间向量及其运算、向量基本定理及坐标表示、空间向量的应用。在2019年对13份高考数学试题的立体几何专题命题分析[3],立体几何题量和分值差异不大,主要以选择、填空、解答题出现,在理科卷中,解答题主要运用向量计算平面角的二面角之间的正弦值或余弦值等,将向量积的右手法则引入,能够有效地判断法向量方向。
  参考文献:
  [1]沈良.谈空间向量教学中学生三种意识的培养[J].数学通报,2016,55(12):9-11.
  [2]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准(2017版)[S].北京:人民教育出版社,2018(5):42-43.
  [3]周远方,李冉,徐新斌.2019年高考“立体几何”专题命题分析[J].中国数学教育,2019(Z4):104-110.
  [4]吕林根,许子道.解析几何(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006(5):47-52.
  [5]中學数学课程教材研究开发中心[M].数学A版(必修2).人民教育出版社.2016
  (贵州师范大学 数学科学学院 学科教学(数学))
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