胡汉生
摘要:通过挖掘教材中例习题的潜在价值,不但可以把彼此孤立的知识串联成线,融会贯穿,而且可以优化学生的解题方法,促进数学思维发展。在最短路径问题中渗透了转化思想,如果学生一旦掌握数学思想方法,就能举一反三,触类旁通,有效培养学生解题迁移能力。
关键词:最短路径; 转化思想; 解题迁移; 思维发展
如何上好九年级复习课,提高中考备考效率,历来是每位毕业班教师最为关注的问题。纵观近年全国各地中考试题,虽说千变万化,但万变不离其宗,其宗旨就是:研读课标,挖掘教材。简单来说,研读课标即研读教育部颁发的《义务教育数学课程标准(2011年版)》,挖掘教材则是有效地开发和利用教材资源。2020年是用课标作为命题依据的第一年,所以要加强现行教材内容的研究。通过挖掘教材中例习题的潜在价值,不但可以把彼此孤立的知识串联成线,融会贯穿,而且可以优化学生的解题方法,促进数学思维发展。
例如,《北师大版义务教育教科书·数学》(七年级下册)第123页有这样一道习题:
如图所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A,B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使A,B到它的距离之和最短?
这是一道最短路径问题,基本思路是运用轴对称及两点之间线段最短的性质,将所求线段之和转化为一条线段的长。具体如解法图形所示:作点A(居民区A)关于直线l(街道)的对称点A′,连接A′B交直线l于点M,则点M即为所求点。最短路径问题是当今中考的热点题型,通常会以三角形、四边形、圆、函数、立体图形等为背景,重在考查学生对知识的迁移能力。
无独有偶,最短路径问题还出现在《人教版义务教育教科书·数学》(八年级上册)第85页的课题学习中。本文结合近几年全国各地中考试题,就最短路径问题究其本质,分类整理,探索解决此类问题的具体备考策略。
1 以三角形为背景
例1如圖,等边△ABC的边长为6,AD是BC边上的中线,M是AD上的动点,E是AC边上一点,若AE=3,EM+CM的最小值为( )
A. 4 B.
C.D. 3
分析:要求EM+CM最小值,首先应分析点M位置。根据等边三角形“三线合一”的性质易知,点C的对称点是点B,连接BE交AD于M,此时EM+CM最小值即是BE的长.
解答:如图,连接BE.
∵点B和点C关于直线AD对称,∴MB=MC,
∴BE就是EM+CM的最小值.
∵等边△ABC的边长为6,AE=3,∴CE=3
∴,∴EM+CM的最小值为3.
点评:本题考查的是最短路径问题及等边三角形的性质,熟知两点之间线段最短的知识是解答此题的关键.
2 以四边形为背景
2.1 正方形
例2已知:如图,正方形ABCD的边长为8,M在DC上,且DM=2,N是AC上一动点,则DN+MN的最小值为()
A.8
B.10
C.11
D.12
分析:要使DN+MN最小,首先应分析点N的位置。根据正方形的对角线互相垂直平分易知,点D的对称点是点B,连接MB交AC于点N,此时DN+MN最小值即是BM的长.
解答:如图,连接BM.
∵点B和点D关于直线AC对称,∴NB=ND
∴BM就是DN+MN的最小值
∵正方形ABCD的边长是8,DM=2,∴CM=6
∴,∴DN+MN的最小值是10.
点评:解答本题的关键是读懂题意,因DN、MN不能直接求,故考虑通过作辅助线转化DN、MN的值,从而求出其最小值.
3 以圆为背景
例5如图,AB是⊙O的直径,AB=6,点M在⊙O上,∠MAB=30°,N是弧MB的中点,P是直径AB上的一动点,则PM+PN的最小值为( )
A.3 B.3
C.6 D.6
分析:要求PM+PN的最小值,可作点N关于AB的对称点N′,连接MN′交AB于点P′,由“两点之间,线段最短”易知,点P′即为PM+PN最小时的位置.
解答:如图,作点N关于AB的对称点N′,连接MN′交AB于点P′,点P′即为PM+PN最小时的点P的位置,连接OM,ON,ON′,MN′.
∵N是弧MB的中点,∴∠MAB=∠NOB=∠MON=30°,
∴∠MON′=90°,∴△MON′为直角三角形.
∵AB=6,∴ON′=OM=3.根據勾股定理可得MN′=3,
即PM+PN的最小值为3.
点评:本题主要考查轴对称——最短路径问题,直角三角形的性质等,确定点P的位置是解题的关键.
参考文献:
[1]马复.北师大版义务教育教科书·数学(七年级下册):北京师范大学出版社,2017:123.
[2]高峰.2020年广东中考高分突破:世界图书出版公司,2019,181.
[3]武泽涛.万唯中考试题研究:新疆青少年出版社,2019:183-184.