在学校学习数学的时候,数学老师经常会出一些有趣的数学题,考考学生。而很多学生都因为题目的有数,乐呵呵地听数学老师讲解完后,便将其抛到九霄云外,而对其中所蕴含的数学思想,却收获无几。
现在,我们来看看下面的一道有趣的数学题,在学习数学中,经常能够遇到,因为它实在是太经典了:
一来它可以考查学生的空间想象能力;
二来它通过分类讨论思想的应用,培养学生的全局意识。
闲话少叙,来看看这道题目:如下图所示,
一个小虫子在长方形方块顶点A处,从A点出发,沿着方块的表面走到对角顶点M处觅食,请问小虫怎么走,其所走的路径最短?
咋一看到题目,很多学生感到束手无策,不知道解开此题的突破口在哪,也就找不到解题原理依据在哪里?
但是,我们只要再把题目认真的多读几遍,找到我们所求的目标——路径最短!那么我们再进一步思考,问题很容易显现出来了:
“什么时候路径最短?”或者我们再进一步清晰地表达:“平面上两点,在什么情况下,两点的路径最短?”
当我们能够想到这一点时——这就是在学校内,为什么数学老师总是再不停地提醒学生好好审题的原因——解此题的数学原理依据就跟轻而易举的得到:平面内,两点之间,线段最短。
此时,你亦或许会问:“这是一块长方形方块,是立体空间的,不是平面的,怎么能够用这个公理呢?”
这就是要求我们学生要有一个丰富的空间想象能力,题目是死的,但是头脑是活得,我们可以在脑海里想象其变化:将其想象成能够裁剪摊开且大小与之对应的长发体纸盒,问题也随之迎刃而解了——这就是数学的建模思想的一种体现。
下面,我们通过这样的思路,来看看此题的解法:
讲横棱AB剪开,摊平,则得到下图:
此时的AM最短可以求出:
做到这里,很多学生便高高兴兴地把过程答案写好就结束了。却不知,在这里其实隐含着一个分水岭——学生间的数学差距就此拉开。
那么,为什么这么说呢?
如果此时,学生自己能够进一步思考,必会产生这样的一个疑问:“既然能够剪开AB的棱,那么还能不能剪开其他的棱,所得出来的结果和这个结果相比,是一样的吗?亦或者比这个路径长更短吗?”
有着这样想法的学生,其数学思维才算是真正的打开,因为他们不仅解决了一个问题,更在其解决的基础上提出了一个新的问题。
下面,按着这样的思路,去尝试的解题。
当我们讲横棱AD剪开,摊平,则可得到下图:
那么,我们可以得到第二种方案:
同理,我们亦可将横棱AE剪开,摊开,可得下图:
则有了第三种方案:
现在,通过上面的三种情况可知,当按照横棱AB所剪开摊平,所得到的AM距离最短,也是我们所要求的结果。
看到这里,有的人肯定要问了:“一开始,我们已经就求出AM的最短路径长,那为什么还要去求其他的两种情况呢,这岂不是多此一举,浪费时间了吗?”
对于这个疑问,我们可以用一个反问来回答:“假如,我们一开始是按照其他的情况剪开摊开的,所得到的结果还会是正确的结果吗?”
这里就很好地体现出了数学的严谨性这一特点,我们必须要考虑到任何一种有可能的情况,再对比下结论,也只有这样,才能在学生的脑海里形成全局意识。
中考数学重点考查内容——如何灵活运用完全平方公式分解因式