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初中数学教学中“将军饮马”问题的五种模型及解题策略

李元林
  
广东教学报
2024年11期
东莞市松山湖北区学校

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【摘要】本文从“将军饮马”的数学故事入手,阐述“将军饮马”问题中的五种模型及解题策略。通过对模型的剖析,引导学生学会辨识模型,建立模型,强化模型意识,正确理解模型本质,进而灵活应用模型解决实际问题。

【关键词】初中数学;将军饮马;数学模型;解题策略

“将军饮马”是一个经典的数学问题,是中考数学重点考查的内容之一,通常出现在填空题或解答题的压轴题中。本研究通过归纳总结“将军饮马”问题的五种模型及解题策略,希望能给学生学习带来一些帮助。

一、“将军饮马”问题蕴含的数学故事

“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河。”这是唐朝诗人李颀《古从军行》的开头两句,其中蕴含着一个非常经典的数学问题——“将军饮马”问题。其大意是将军骑马从M营地出发,去河边喝水,之后返回河岸同侧的营地N.问将军怎么走才能使路程最短?可将该问题抽象为数学模型:将河看成一条直线l,直线l的同侧有两定点M、N,请在直线l上找一点P,使得MP+PN最小。

二、“将军饮马”问题涉及的数学知识

“将军饮马”问题通常是利用轴对称变换、平移变换构造“两点间的线段”基本图形,再根据“两点之间,线段最短”“垂线段最短”“勾股定理”等知识,解决两条线段和差、三角形或四边形周长等最值问题,找到最短路径或最优解。

三、“将军饮马”问题的五种模型及解题策略

点评:此类题综合性强、难度大,一般的方法不易解答,但用“将军饮马”模型,利用数形结合思想会有意想不到的效果。先固定其中某一个动点,然后作出该点的对称点,再利用“两点之间,线段最短”解决问题。

四、结语

解决两条线段和差、三角形或四边形周长等最值问题,大多数都可以归结到上述五种“将军饮马”模型中。“将军饮马”模型有固定的套路,相对而言难度不大,但有时考查的题型变化多样,甚至不能直接套用模型,故难度有所增加。但是万变不离其宗,重点是要理解模型的本质:利用轴对称变换,化“折”为“直”,根据“两点之间,线段最短”或“垂线段最短”,即可解决此类问题。不同问题的难易度不同,学生需要灵活变通,在平时的训练中多积累、多反思、多总结,培养发散性思维,提升数学素养。

参考文献:

[1]许秋.“将军饮马”问题的五种解答策略[J].数理化学习:初中版,2020(8):11-15.

[2]陈杏.中考复习中的“将军饮马”问题[J].广西教育,2016(12):126-127.

[3]丁力.初中数学几何最值问题探究[J].数学教学通讯,2020(5):79-80.

[4]于新华.中考数学16讲[M].浙江大学出版社,2019.

责任编辑    吴华娣

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