初中数学人教版八年级上册第十三章 轴对称13.4课题学习 最短路径问题图文课件ppt
展开如图,从点A到点B有四条路线可选,哪一条是最近的?
如图,点A是直线l外一点,点A到直线l的所有路线中,哪一条是最短的?
如图,直线l是线段AB的垂直平分线,点C是直线l上任意一点,则AC和BC的大小关系是什么?
1.利用轴对称,平移等变化解决简单的最短路径问题.2.体会图形的变化在解决最值问题中的作用,感受由实际问题转化为数学问题的思想.
相传古希腊亚历山大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,请教一个百思不得其解的问题:将军每天从军营A出发,先到河边饮马,然后再去河岸同侧的B地开会,应该怎样走才能使路程最短?从此这个被称为“将军饮马”的问题广泛流传.
这是个实际问题,你能用自己理解的语言描述一下吗?
如图所示,将A,B 两地抽象为两个点,将河l抽象为一条直线.
知识点1 两点一线型
如图: 点A,B在直线l的同侧,点C是直线l上的一个动点,当点C在什么位置的时候,AC+BC的值最小?
作图问题:在直线 l 上求作一点C,使AC+BC最短.
解析:连接A,B两点,交直线l于点C,则点C即为所求的位置,可以使得AC+BC的值最小.依据:两点之间,线段最短.
如图,点A,B分别在直线l的两侧,点C是直线l上的一个动点,当点C在什么位置的时候,AC+BC的值最小?
你能利用两点分别在直线两侧的解题思路,来解决两点在直线同一侧的问题吗?
分析:如果我们能够把点B转移到直线l的另外一侧B′,同时使得对直线上任意一点C,满足BC=B′C,就可以将问题转化为“两点分别在直线两侧的情况”.那么在直线l上使得满足BC=B′C的点应该怎么找呢?
如图,作出点B关于直线l的对称点B′,利用轴对称的性质可知:对于直线l上的任意一点C均满足BC=B′C.此时,问题转化为:当点C在直线l的什么位置时,AB+B′C的值最小?
容易得出:连接AB′交直线l于点C,则点C即为所求.
证明:在直线l上任意取一点C′(不与点C重合),连接AC′,BC′,B′C′.由轴对称的性质可得:BC=B′C,BC′=B′C′,则AC+BC=AC+B′C=AB′,AC′+BC′=AC′+B′C′.在△AB′C′中,AB′
解:如图,作点B关于河边a的对称点B′,连接AB′交河边a于点P,则点P所在的位置为所求的自来水厂的位置.
如图,牧马人从A地出发,先到草地边某处牧马,再到河边饮马,然后回到A地,应该怎样走才能使路程最短?
如图所示,将A地抽象为一个点,将草地边和河边抽象为两条直线.
如图,在直线l1和直线l2上分别找到点M,N,使得△AMN的周长最小.
作法:过点A分别作关于直线l1,l2的对称点A1,A2,连接A1A2分别交直线l1,l2于点M,N,则点M,N即为所求.
解析:通过轴对称的原理,把周长最小值转化为两点间距离最短的问题.△AMN周长的最小值为AM+MN+AN=A1A2.
如图,牧马人从A地出发,先到草地边某处牧马,再到河边饮马,然后去B地开会,最后回到A地,应该怎样走才能使路程最短?
知识点3 两线两点型
如图,在直线l1和直线l2上分别找到点M,N,使得四边形AMNB的周长最小.
作法:分别作点A,B关于直线l1,l2的对称点A1,B1,连接A1B1分别交直线l1,l2于点M,N,则点M,N即为所求.
解析:通过轴对称把周长最小问题转化为两点间距离最短问题,四边形AMNB的周长的最小值为AM+MN+NB+AB=A1B1+AB,依据的是两点之间,线段最短.
1.某中学八(2)班举行文艺晚会,如图所示,OA,OB分别表示桌面,其中OA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,然后回到C处,请你帮他设计一条行走路线,使其所走的路程最短.
解:(1)如图所示,作点C关于OA的对称点C1;(2)作点C关于OB的对称点C2;(3)连接C1C2,分别交OA,OB于点D,E,连接CD,CE.所以小明先到点D处拿橘子,再到点E处拿糖果,最后回到点C处,按照这样的路线所走的路程最短.
2.如图,为了做好交通安全工作,某交警执勤小队从点A处出发,先到公路l1上设卡检查,再到公路l2上设卡检查,最后到点B处执行任务,他们应如何走才能使总路程最短?
解析:(1)如图,作点A关于直线l1的对称点A′;(2)作点B关于直线l2的对称点B′;(3)连接A′B′,分别交直线l1,l2于点C,D,连接AC,BD.所以先到点C设卡检查,再到点D设卡检查,最后到点B处执行任务,按照这样的路线所走的路程最短.
1.两棵树的位置如图所示,树的底部分别为点A,B,有一只昆虫沿着A至B的路径在地面爬行,小树的树顶D处有一只小鸟想飞下来抓住小虫后,再飞到大树的树顶C处,问小虫在AB之间何处被小鸟抓住时,小鸟飞行路程最短,在图中画出该点的位置.
解:如图,作点C关于AB的对称点C′,连接DC′交AB于点E,则点E即为所求.
也可作点D关于AB的对称点D′,连接CD′同样交AB于点E的位置,则点E即为所求.
2.如图,在等腰Rt△ABC中,D是BC边的中点,E是AB边上的一动点,要使EC+ED最小,请确定点E的位置.
分析:点C,D为线段AB同侧的两点,在线段AB上找到一点E使得CE+DE的值最小.
解:如图所示,作点D关于线段AB的对称点D′,连接CD′交线段AB于点E,则点E即为所求.
3.如图,在△ABC中,AB=AC,AD,CE是△ABC的两条中线,P是AD上的一个动点,则下列线段的长等于BP+EP最小值的是( )A.BC B.CE C.AD D.AC
如图,牧童在A处放牛,家在B处,A,B到河岸的距离分别为AC和BD,且AC=BD,若点A到河岸CD中点距离为600,则牧童从A处把牛牵到河边饮水再回家,所走的最短距离为多少?
分析:本题可以转化为“点A,B均在河岸CD的同侧,请在河岸CD上找一点E,使得AE+BE的值最小”.
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