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dsProject/dsLightRag/Doc/知识图谱数据库如何增加大模型解数学题能力的思考.md
2025-08-14 15:45:08 +08:00

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### 一、题目示例
![](https://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/wb/math.jpg)
**注** **因前3问题数学模型都可以正确做答第4题数学模型回答错误故此处只讨论如何解决第4个子问题。**
### 二、解决思路
- **1、建设考点、组合考点知识库**
- **2、建设解题思路库**
总结解题思路,按考点、组合考点等形式收录到知识库中,比如 **三角形中有中线倍长中线是关键8字全等立呈现转移边角平行线**
也就是经验、文字类知识内容。
- **3、建设典型题题库**
组织老师建设典型题库, 把最新、最典型的题目及答案,以图片等形式录入到知识库,以机器视觉进行整理保存,并利用$LLM$抽取出相应的考点,组合考点有哪些。
比如:
![](https://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/HuangHai/Backup/answer.jpg)
- **当学生询问一道题目时**
- 使用大模型抽取题目中的关键特征,有哪些考点、组合考点。**注意**:这里的考点、组合考点可能不是列表形式,可能是一个树状结构的数据,比如直角三角形,中点,与直角三角线斜边中点 就存在明显差异,此处有继续优化的可能。
- 到解题思路库中去查找最匹配的解题思路。
使用知识图谱的相关性搜索实现。
- 到典型题库中去查找最匹配的典型题目及相关答案、解析。
使用知识图谱的相关性搜索实现。
- 将上面获取到的信息做为提示信息提供给数学大模型,让其参考给定的路线、参考的同类题目进行作答。
- **大模型总结**
每次在它回答问题后,都要求大模型进行自我总结:
- 本题有哪些关键考点
- 一般的思路路径是什么?
- 可能遇到哪些坑点?
### 三、思考进化
下面是我让大模型整理的一个思考样例,大模型在我提供了典型题和典型题答案的情况下,它开始自我总结,返回内容如下:
**解题步骤及关键点分析**
**问题描述**
在等腰直角三角形 $ \triangle ABC $ 中,$ \angle C = 90^\circ $$ AC = BC = 4 $,点 $ D $ 为 $ AC $ 的中点,点 $ E $ 为 $ AB $ 上一动点。将线段 $ DE $ 绕点 $ E $ 顺时针旋转 $ 45^\circ $ 得到线段 $ EF $。当点 $ E $ 到 $ BC $ 的距离是点 $ F $ 到 $ BC $ 距离的 2 倍时,求 $ AE $ 的长。
**关键步骤与思考过程**
1. **辅助线构造**
- 过点 $ D $ 作 $ DH \perp AB $,垂足为 $ H $,则 $ DH = AH = \sqrt{2} $(由等腰直角三角形性质)。
- 过点 $ F $ 作 $ FK \perp EG $,垂足为 $ K $,形成矩形 $ FKGQ $,故 $ FQ = GK = GE $。
2. **旋转性质与全等三角形**
- 旋转后 $ DE = EF $$ \angle DEF = 45^\circ $。
- 通过角度关系证明 $ \triangle DHE \cong \triangle EKF $AAS得到 $ EK = DH = \sqrt{2} $。
3. **距离关系与比例**
- 根据 $ EG = 2FQ $,结合矩形性质 $ FQ = GK = GE $,得 $ EG = 2GK $。
- 分类讨论 $ F $ 的位置(左/右):
- **$ F $ 在 $ BC $ 左侧**
$ EG = 2\sqrt{2} $$ BG = GE = 2\sqrt{2} $$ BE = \sqrt{(2\sqrt{2})^2 + (2\sqrt{2})^2} = 4 $,故 $ AE = 4\sqrt{2} - 4 $。
- **$ F $ 在 $ BC $ 右侧**
$ EG = \frac{2\sqrt{2}}{3} $$ BG = \frac{2\sqrt{2}}{3} $$ BE = \frac{4}{3} $,故 $ AE = 4\sqrt{2} - \frac{4}{3} $。
4. **勾股定理应用**
- 在直角三角形中计算边长,如 $ BE = \sqrt{EG^2 + BG^2} $。
---
**核心思路**
- **旋转与全等**:利用旋转后的线段关系和角度条件,通过全等三角形建立边长等式。
- **矩形性质**:通过构造矩形将距离关系转化为边长比例,简化计算。
- **分类讨论**:根据 $ F $ 的位置不同,灵活调整辅助线和计算方法。
---
**答案**
当点 $ E $ 到 $ BC $ 的距离是点 $ F $ 到 $ BC $ 距离的 2 倍时,$ AE $ 的长为:
$$
\boxed{4\sqrt{2} - 4} \quad \text{或} \quad \boxed{4\sqrt{2} - \frac{4}{3}}
$$