Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
мет.мат.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
294 Кб
Скачать
☆

23. Особливості вивчення теми „Геометричні величини"

У курсі стереометрії 10-11 класів розглядаються величини трьох видів: кути (двогранні кути, кути між двома прямими в просторі, прямою і площиною), площі поверхонь та об'єми многогранників і тіл обертання. Вимірювання кутів між прямими в просторі, прямою і площиною двогранних кутів фактично зводиться до обчислення плоских кутів. У частини учнів виникають труднощі у зв'язку з побудовою лінійного кута даного двогранного, коли такий кут задається в задачах, пов'язаних з многогранниками. Щодо площ поверхонь геометричних тіл, то обчислення площ многогранників не становить труднощів, оскільки задача зводиться до обчислення площ граней (многокутників). Обчислення площі сфери дещо складніше. Проте і для всіх тіл обертання важливо вміти знаходити відповідні формули площ поверхонь, використовуючи підхід, аналогічний до доведення формули площі круга. Тільки для тіл обертання доводиться вписувати відповідно правильну n-кутну призму (для циліндра), правильну n-кутну піраміду (для конуса) і описувати опуклий многогранник (для сфери).

Об'єми. Перше уявлення про об'єми тіл і їх обчислення учні дістають у курсі математики 5 класу у зв'язку з вивченням прямокутного паралелепіпеда. В 11 класі вони повертаються до вивчення об'ємів на дедуктивній основі. В умовах роботи за підручником О.В. Погорєлова за аналогією з введенням поняття площі фігури в курсі планіметрії запроваджується поняття об'єму спочатку простих тіл. Так само формулюється означення об'єму простого тіла як додатної величини, числове значення якої має три властивості. Далі доводиться формула об'єму прямокутного паралелепіпеда. В останньому виданні підручника подано інший, коротший спосіб доведення цієї формули, ніж у попередніх, але теж з використанням ідеї граничного переходу.

У навчально-методичній літературі відомі кілька способів доведення цієї формули:

1) спосіб, що спирається на явне використання границі (спосіб границь);

  1. спосіб, що спирається на використання принципу Кавальєрі;

  2. спосіб доведення за допомогою формули Сімпсона;

  1. спосіб доведення за допомогою визначеного інтеграла;

  2. спосіб, який спирається на попереднє доведене твердження про рівновеликість двох трикутних пірамід з рівними площами основ і рівними висотами. Цей спосіб дано в підручнику О. В. Погорєлова. При доведенні твердження про рівновеликість трикутних пірамід тут використовується ідея граничного переходу, хоч явно поняття границі не вживається. У класах з поглибленим вивченням математики можливий інший методичний варіант використання визначеного інтеграла для обчислення об'ємів тіл, що вивчаються в шкільному курсі. Такий варіант подано в навчальному посібнику О.Д. Александрова та ін. Спочатку вводяться поняття довільного циліндра і конуса. Призма І піраміда в такому разі є окремими випадками циліндра і конуса. Попередньо вводиться теорема про об'єм прямого циліндра. Спочатку вона обґрунтовується наочними міркуваннями, а відтак доводиться строго. Далі формулюється теорема про вираження об'єму простої фігури інтегралом. Після цього доводять теореми про об'єм циліндра (зокрема призми), об'єм конуса (зокрема піраміди), кулі, тіл обертання.