初中数学苏科版八年级上册2.2 轴对称的性质背景图课件ppt
展开【学习目标】 能利用轴对称和平移的知识解决路径最短的问题。
引言: 前面我们研究过一些关于“两点的所有连线中,线段最短”“连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短”等的问题,我们称它们为最短路径问题.现实生活中经常涉及到选择最短路径的问题,本节将利用数学知识探究数学史中著名的“将军饮马”等问题.
探究一 将军饮马问题 问题1: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?
你能将这个问题抽象为数学问题吗?
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”.
同学们你们知道海伦怎么利用轴对称的知识解决的吗?大家试一试吧!
将A,B 两地抽象为两个点,将河l 抽象为一条直 线.当点C 在l 的什么位置时,AC 与CB 的和最小.
作法:(1)作点B 关于直线l 的对称点B′;(2)连接AB′,与直线l 相交于点C. 则点C 即为所求.
如何说明AC +BC就是最短的呢?
问题2 你能用所学的知识证明AC +BC最短吗?
证明:如图,在直线l 上任取一点C′(与点C 不重合),连接 AC′,BC′,B′C′. 由轴对称的性质知, BC =B′C,BC′=B′C′. ∴ AC +BC = AC +B′C = AB′, AC′+BC′= AC′+B′C′.
在△AB′C′中, AB′<AC′+B′C′, ∴ AC +BC<AC′+BC′. 即 AC +BC 最短.
我们是通过怎样的过程、借助什么解决问题的?
如图,一个旅游船从大桥AB 的P 处前往山脚下的Q 处接游客,然后将游客送往河岸BC 上,再返 回P 处,请画出旅游船的最短路径.
探究二问题3:如图,A和B两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥EF。桥造在何处才能使从A到B的路径AEFB最短?(假定河的两岸是平行的直线,桥要与河垂直)。
把河的两岸看成两条平行线a和b,A、B两地抽象为两个点,把F点看成是直线b中的动点,EF垂直于直线b,交直线于点E,当点F在直线b的什么位置时AE+EF+FB最小?
能否通过图形的变化(轴对称、平移等),把问题转化为两点之间,线段最短问题呢?
作法:将点A沿与河垂直的方向平移EF的距离到A ′ ,那么为了使AEFB最短,只需A ′ B最短。根据两点之间距离最短,连接A ′ B,在此处造桥EF,所得路径AEFB就是最短路径。
1、如图,已知P是边长为4的等边三角形ABC的AB边上的一点,AD⊥BC于D,请在AD上找一点N,使得PN+BN有最小值
变式题:如图正方形ABCD的AB边上有点E,AE=3,EB=1,在AC上找一点P,使EP+BP的距离最短,求EP+BP的最短距离。
2、八(16)班举行文艺晚会,桌子摆成如图所示两直排(图中的AO,BO),AO桌面上摆满了橘子,OB桌面上摆满了糖果,站在C处的学生小明先拿橘子再拿糖果,然后到D处座位上,请你帮助他设计一条行走路线,使其所走的总路程最短?
回顾前面的探究过程,我们是通过怎样的过程、借助什么解决问题的?
归纳:在解决最短路径问题时,我们通常利用轴对称、平移等变化把已知问题转化为容易解决的问题,从而作出最短路径的选择。
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