高中语文阅读最短路径问题带来的思考教学有效性实施的策略研究

(整期优先)网络出版时间:2016-12-22
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高中语文阅读最短路径问题带来的思考教学有效性实施的策略研究

张易

山东省淄博市张店区第七中学255000

我们已经学习过“两点的所有连线中,线段最短”和“连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短”等问题,我们称它们为最短路径问题。如何将我们生活中的实际问题转化为类似的数学问题?学生如何在亲身经历和体验中获取一定的数学新知识,并且有效地说理?

问题1:古希腊一位将军骑马从城堡A到城堡B,途中马要到小溪边饮水一次(如屏幕),问将军怎样走路程最短?依据是什么?

数学模型1:如图,点A、B分别是直线L(河)异侧的两个点,在直线L上找到一点C,使得CA+CB的值最小。

问题3:相传,古希腊亚历山大里亚城里有一位久负盛名的学者,名叫海伦。有一天,一位将军专程拜访海伦,求教一个百思不得其解的问题:

从图中的A地出发,到一条笔直的河边l饮马,然后到B地。到河边什么地方饮马可使他所走的路线全程最短?精通数学、物理学的海伦稍加思索,利用轴对称的知识回答了这个问题。这个问题后来被称为“将军饮马问题”。

你能将这个问题抽象为数学问题吗?

如图,A为马厩,B为帐篷,将军某一天要从马厩牵出马,先到草地边某一处牧马,再到河边饮马,然后回到帐篷,请你帮助确定这一天的最短路线。

实际应用4:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=-1,与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其中A(-3,0)、C(0,-2)。

(1)求这条抛物线的函数表达式。

(2)已知在对称轴上存在一点P,使得△PBC的周长最小。请求出点P的坐标。

分析:

(1)根据抛物线对称轴得到关于a、b的一个方程,再把点A、C的坐标代入抛物线解析式,然后解方程组求出a、b、c的值,即可得解。

(2)根据利用轴对称确定最短路线的问题,连接AC交对称轴于点P,则点P就是所求的使得△PBC的周长最小的点。然后利用待定系数法求一次函数解析式,求出直线AC的解析式,再把x=-1代入直线解析式,求出y的值,即可得到点P的坐标。

(1)∵抛物线的对称轴为x=-1,经过点A(-3,0)、C

(0,-2),∴∴抛物线解析

式为y=x2+x-2。

(2)如图,连接AC,交抛物线对称轴于点P,则点P就是所求的使得△PBC的周长最小的点。设直线AC的解析式为y=kx+m(k≠0),∵A(-3,0),C(0,-2),

∴,

解得,

∴直线AC的解析式为:

y=-x-2。当x=-1时,

y=-x(-1)-2=-,

∴点P的坐标为(-1,-)。

通过对最短路径问题的分析,发现所有的数学问题都可以追根溯源,其数学本质是相同的,都体现出“两点之间,线段最短”,只要在分析过程中不断地进行转化,就可以得到合理的结果。