将军饮马模型

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将军饮马问题的11个模型及例题

将军饮马问题的11个模型及例题

将军饮马问题的11个模型及例题将军饮马问题是一个经典的逻辑问题,涉及到将军如何用有限数量的马和酒到达目的地。

本文将介绍将军饮马问题的11个模型及相应的例题。

1. 直线模型将军与目的地之间没有障碍物,可以直线前进。

此时,将军只需将马拉到目的地即可。

例题1:将军与目的地之间距离为10公里,马的速度为每小时5公里,将军能否在2小时内到达目的地?2. 单个障碍物模型在将军与目的地之间存在一个障碍物,将军可以绕过该障碍物。

例题2:将军与目的地之间距离为15公里,马的速度为每小时4公里,障碍物位于距离将军起点5公里处,将军能否在3小时内到达目的地?3. 多个障碍物模型在将军与目的地之间存在多个障碍物,将军需要逐一绕过这些障碍物。

例题3:将军与目的地之间距离为20公里,马的速度为每小时6公里,障碍物位于距离将军起点分别为5公里、10公里和15公里的位置,将军能否在4小时内到达目的地?4. 跳跃模型将军可以让马跳过障碍物,从而直接到达目的地。

例题4:将军与目的地之间距离为12公里,马的速度为每小时8公里,将军在距离起点6公里处设置一个障碍物,将军能否在2小时内到达目的地?5. 限时模型将军需要在规定的时间内到达目的地。

例题5:将军与目的地之间距离为30公里,马的速度为每小时10公里,将军需要在3小时内到达目的地,是否可能?6. 守备模型目标地点有守备军,将军需要巧妙规避守备军。

例题6:将军与目的地之间距离为25公里,马的速度为每小时7公里,目的地有一支守备军位于距离目标地点10公里处,将军能否在4小时内到达目的地?7. 短平快模型将军不借助马匹,直接徒步走到目的地。

例题7:将军与目的地之间距离为8公里,将军的步行速度为每小时2公里,将军能否在4小时内到达目的地?8. 时间窗模型将军只能在规定时间范围内到达目的地。

例题8:将军与目的地之间距离为18公里,马的速度为每小时6公里,将军需要在3小时到4小时之间到达目的地,是否可能?9. 兵变模型将军需要利用敌军马匹达到目的地。

中考数学必会几何模型:将军饮马模型

中考数学必会几何模型:将军饮马模型

将军饮马模型“将军饮马”问题主要利用构造对称图形解决求两条线段和差、三角形周长、四边形周长等一类最值问题,会与直线、角、三角形、四边形、圆、抛物线等图形结合,在近年的中考和竞赛中经常出现,而且大多以压轴题的形式出现. 模型1:直线与两定点模型作法结论lB A当两定点A 、B 在直线l 异侧时,在直线l 上找一点P ,使P A +PB 最小.lPAB连接AB 交直线l 于点P ,点P即为所求作的点.P A +PB 的最小值为ABl AB当两定点A 、B 在直线l 同侧时,在直线l 上找一点P ,使得P A +PB 最小.lPB'AB作点B 关于直线l 的对称点B ', 连接AB '交直线l 于点P ,点P 即为所求作的点.P A +PB 的最小值为AB 'l AB当两定点A 、B 在直线l 同侧时,在直线l 上找一点P ,使得PA PB -最大.lPAB连接AB 并延长交直线l 于点P ,点P 即为所求作的点.PA PB -的最大值为ABlAB当两定点A 、B 在直线l 异侧时,在直线l 上找一点P ,使得PA PB -最大.l B'AB P作点B 关于直线I 的对称点B ',连接AB '并延长交直线l 于点P ,点P 即为所求作的点.PA PB -的最大值为AB 'l AB当两定点A 、B 在直线l 同侧时,在直线l 上找一点P ,使得PA PB -最小.l PAB连接AB ,作AB 的垂直平分线交直线l 于点P ,点P 即为所求作的点.PA PB -的最小值为0模型实例例1:如图,正方形ABCD 的面积是12,△ABE 是等边三角形,点E 在正方形ABCD 内,在对角线AC 上有一点P ,则PD +PE 最小值是 .EBC ADP解答:如图所示,∵点B 与点D 关于AC 对称,∴当点P 为BE 与AC 的交点时,PD +PE 最小,且线段BE 的长. ∵正方形ABCD 的面积为12,∴其边长为23∵△ABE 为等边三角形,∴BE =AB =23PD +PE 的最小值为3例2:如图,已知△ABC 为等腰直角三角形,AC =BC =4,∠BCD =15°,P 为CD 上的动点,则PA PB -的最大值是多少?DPPA'B解答:如图所示,作点A 关于CD 的对称点A ′,连接A ′C ,连接A ′B 并延长交CD 于点P ,则点P 就是PA PB -的值最大时的点,PA PB -=A ′B .∵△ABC 为等腰直角三角形,AC =BC 等于4,∴∠ACB =90°. ∵∠BCD =15°,∴∠ACD =75°.∵点A 、A ′关于CD 对称,∴AA ′⊥CD ,AC =CA ′, ∵∠ACD =∠DCA ′=75°,∴∠BCA ′=60°.∵CA ′=AC =BC =4,∴△A ′BC 是等边三角形,∴A ′B =BC =4.∴PA PB -的最大值为4. 练习1.如图,在△ABC 中,AC =BC =2,∠ACB =90°,D 是BC 边的中点,E 是AB 边上一动点,则EC +ED 的最小值是 .DACB E解:解:过点C 作CO ⊥AB 于O ,延长CO 到C ',使O C '=OC ,连接D C ',交AB 于E ,连接C 'B ,此时DE+CE=DE+E C '=D C '的值最小.连接B C ',由对称性可知∠C 'BE=∠CBE=45°,∴∠CB C '=90°,∴B C '⊥BC , ∠BC C '=∠B C 'C=45°,∴BC=B C '=2,∵D 是BC 边的中点,∴BD=1, 根据勾股定理可得:D C '=5,故EC+ED 的最小值是5. 2.如图,点C 的坐标为(3,y ),当△ABC 的周长最短时,求y 的值.xyB (2,0)A (0,3)O解:解:(1)作A 关于x=3的对称点A′,连接A′B 交直线x=3与点C . ∵点A 与点A′关于x=3对称,∴AC=A′C .∴AC+BC=A′C+BC .当点B 、C 、A′在同一条直线上时,A′C+BC 有最小值,即△ABC 的周长有最小值. ∵点A 与点A′关于x=3对称,∴点A′的坐标为(6,3).设直线BA′的解析式y=kx+b,将点B和点A′的坐标代入得:k=34,b=−32.∴y=34x-32.将x=3代入函数的解析式,∴y的值为3 43.如图,正方形ABCD中,AB=7,M是DC上的一点,且DM=3,N是AC上的一动点,求|DN-MN|的最小值与最大值.C解:解:当ND=NM时,即N点DM的垂直平分线与AC的交点,|DN-MN|=0,因为|DN-MN|≤DM,当点N运动到C点时取等号,此时|DN-MN|=DM=3,所以|DN-MN|的最小值为0,最大值为3于D ,点C 、点D 即为所求.PB OAQ点P 、Q 在∠AOB 内部,在OB 边上找点D ,OA 边上找点C ,使得四边形PQDC 周长最小.分别作点P 、Q 关于OA 、OB 的对称点P ′、Q ′,连接P ′Q ′,分别交OA 、OB 于点C 、D ,点C 、D 即为所求.PC +CD +DQ 的最小值为P ′Q ′,所以四边形PQDC 周长的最小值为PQ +P ′Q ′模型实例如图,∠AOB=30°,∠AOB 内有一定点P ,且10OP =.在OA 上有一点Q ,OB 上 一点R .若立△PQR 周长最小,则最小周长是多少?解答如图,作点P 分别关于OA 、OB 的对称点E 、F ,连接EF ,分别交OA 、OB 于点Q 、R ,连接OE 、OF 、PE 、PF .EQ OP =,FR RP =.△PQR 的周长的最小值为EF 的长.由对称性可得∠EOQ=∠POQ ,∠FOR=∠POR , ∠EOF=2∠AOB=60°. △EOF 是正三角形.10EF OE OP ===.即△PQR 周长最小值为10.模型2/角与定点1.已知,40MON °?,P 为MON Ð内一定点,A 为OM 上的点,B 为ON 上的点,当△PAB 的周长取最小值时:OBAP(1)找到A 、B 点,保留作图痕迹;(2)求此时APB Ð等于多少度.如果∠MON =θ,∠APB 又等于多少度?ON1.解答(1)做点P 分别关于OM ON 、的对称点E F 、,连接EF 分别交OM ON 、于点A B 、.点A B 、即为所求,此时△PAB 的周长最小.(2)∵点E 与点P 关于直线OM 对称,点F 与点P 关于ON 对称, ∴∠E =∠APE ,∠F =∠BPF ,∠CPD =180°-∠MON =140°. ∴在△EFP 中,∠E +∠F =180°-140°=40°, ∴∠CPA +∠BPD =40°.∴∠APB =100°.如果∠MON =θ, ∴∠CPD =180°-θ,∠E +∠F =θ. 又∵∠PAB =2∠E ,∠PBA =2∠F ∴∠PAB +∠PBA =2(∠E +∠F )=2θ ∴∠APB =180°-2θ.ONE2.如图,四边形中ABCD ,110BAD °?,90B D °??,在BC 、CD 上分别找 一点M 、N ,使△AMN 周长最小,并求此时+AMN ANM ∠∠的度数.A DBMN2.解答如图,作点A关于BC的对称点A',关于CD的对称点A'',连接A A'''与BC、CD的交点即为所求的点M、N.此时△AMN周长最小.∵∠BAD=110°,∴∠A'+∠A''=180°-110°=70°.由轴对称的性质得:∠A'=∠A AM',∠A''=∠A AN'',∴∠AMN+∠ANM=2(∠A'+∠A'')=2×70°=140°.3.如图,在x轴上找一点C,在y轴上找一点D,使AD CD BC++最小,并求直线CD的解析式及点C、D的坐标.yxOB(3,1)A(1,3)3.解答作点A关于y轴的对称点A',点B关于x轴的对称点B',连接A B''分别交x轴、y轴于点C、D,此时AD CD BC++最小.由对称性可知A'(-1,3),B'(3,-1).易求得直线A B''的解析式为2y x=-+,即直线CD的解析式2y x=-+.当0y=时,2x=,∴点C坐标为(2,0).当0x=时,2y=,∴点D坐标为(0,2).xy (1,3)(3,1)OB 'BA 'AD C4.如图,20MON°?,A 、B 占分别为射线OM 、ON 上两定点,且2OA =,4OB =,点P 、Q 分别为射线OM 、ON 上两动点,当P 、Q 运动时,线段AQ PQ PB ++ 的最小值是多少?ONMAB4.解答作A 点关于ON 的对称点A ',点B 关于OM 的对称点B ',连接A B '',分别交OM ON 、于点P Q 、,连接OA '、OB '.则AQ PQ PB A Q PQ PB A B ''''++=++=,此时AQ PQ PB ++最小. 由对称可知,PB PB '=,AQ A Q '=,2OA OA '==,4OB OB '==,20MOB NOA MON ''∠=∠=∠=︒. 60A OB ''∠=︒.作A D '⊥OB '于点D , 在Rt △ODA '中,∴1OD =,3A D '= ∴413B D '=-=,23A B ''= ∴AQ PQ PB ++的最小值是23.模型作法结论如图,在直线l上找M、N两点(M在左),使得AM+MN+NB最小,且MN=d.将A向右平移d个单位到A′,作A′关于l的对称点A",连接A"B与直线l交于点N,将点N向左平移d个单位即为M,点M,N即为所求.AM+MN+NB的最小值为A"B+d如图,l1∥l2,l1、l2间距离为d,在l1、l2分别找M、N两点,使得MN⊥l1,且AM+MN+NB最小.将A向下平移d个单位到A,连接A′B交直线l2于点N,过点N作MN⊥l1,连接AM.点M、N即为所求.AM+MN+NB的最小值为A'B+d.例题:在平面直角坐标系中,矩形OABC如图所示,点A在x轴正半轴上,点C在y轴正半轴上,且OA=6,OC=4,D为OC中点,点E、F在线段OA上,点E在点F左侧,EF=2.当四边形BDEF的周长最小时,求点E的坐标.解答:如图,将点D向右平移2个单位得到D'(2,2),作D'关于x轴的对称点D"(2,-2),连接BD"交x轴于点F,将点F向左平移2个单位到点E,此时点E和点F为所求作的点,且四边形BDEF周长最小.理由:∵四边形BDEF的周长为BD+DE+EF+BF,BD与EF是定值.∴BF+DE最小时,四边形BDEF周长最小,∵BF+ED=BF+FD'=BF+FD"=BD"ABl2l1A′NMABl2l1BAlM NA′A"BAld设直线BD "的解析式为y =kx +b ,把B (6,4),D "(2,-2)代入,得6k +b =4,2k +b =-2,解得k =32,b =-5,∴直线BD "的解析式为y =32x -5.令y =0,得x =103,∴点F 坐标为(103,0).∴点E 坐标为(43,0).练习1.在平面直角坐标系中,矩形OACB 的顶点O 在坐标原点,顶点A 、B 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,A (3,0),B (0,4),D 为边OB 的中点. (1)若E 为边OA 上的一个动点,求△CDE 的周长最小值;(2)若E 、F 为边OA 上的两个动点,且EF =1,当四边形CDEF 的周长最小时,求点E 、F 的坐标.解答:(1)如图,作点D 关于x 轴的对称点D ',连接CD '与x 轴交于点E ,连接DE ,由模型可知△CDE 的周长最小.∵在矩形OACB 中,OA =3,OB =4,D 为OB 的中点, ∴D (0,2),C (3,4),D '(0,-2).设直线CD '为y =kx +b ,把C (3,4),D '(0,-2)代入, 得3k +b =4,b =-2,解得k =2,b =-2, ∴直线CD '为y =2x -2. 令y =0,得x =1, ∴点E 的坐标为(1,0). ∴OE =1,AE =2.利用勾股定理得CD =13,DE =5,CE =25, ∴△CDE 周长的最小值为13+35.(2)如图,将点D 向右平移1个单位得到D '(1,2),作D '关于x 轴的对称点D ″(1,-2),连接CD ″交x 轴于点F ,将点F 向左平移1个单位到点E ,此时点E 和点F 为所求作的点,且四边形CDEF 周长最小.理由:∵四边形CDEF 的周长为CD +DE +EF +CF ,CD 与EF 是定值,∴DE +CF 最小时,四边形BDEF 周长最小,∴DE +CF =D 'F +CF =FD ″+CF =CD ″, 设直线CD ″的解析式为y =kx +b ,把C (3,4),D (1,-2)代入,得3k +b =4,k +b =-2,解得k =3,b =-5.∴直线CD ″的解析式为y =3x -5, 令y =0,得x =53,∴点F 坐标为(53,0),∴点E 坐标为(23,0).112.村庄A 和村庄B 位于一条小河的两侧,若河岸彼此平行,要架设一座与河岸垂直的桥,桥址应如何选择,才使A 与B 之间的距离最短?解答:设l 1和l 2为河岸,作BD ⊥l 2,取BB '等于河宽,连接AB '交l 1于C 1,作C 1C 2⊥l 2于C 2, 则A →C 1→C 2→B 为最短路线,即A 与B 之间的距离最短.AB l 2l 1。

将军饮马问题16大模型

将军饮马问题16大模型

将军饮马问题16大模型将军饮马问题是一个经典的数学问题,被广泛应用于算法设计和逻辑推理。

在这个问题中,有一个有限数量的将军和马,将军们需要同时饮马,而且马的数量要足够多,以保证每个将军都能骑到马上。

然而,问题的难点在于,如果将军们不约定时间,他们同时骑上马的可能性很小。

为解决这个问题,已经提出了许多解决方案,下面我将介绍16种解决这个问题的模型。

1. 广播模型将军们可以通过广播的方式进行通信,每个将军都可以听到其他将军的广播信号。

在某个固定时间,将军们开始广播他们已准备好骑马的消息,并等待其他将军的回应。

只有当每个将军都收到了其他将军的回应信号,他们才会同时骑上马。

2. 协商模型将军们可以通过协商的方式进行通信,每个将军都可以与其他将军直接交流。

在某个固定时间,将军们开始与其他将军交流他们已准备好骑马的消息,并等待其他将军的回应。

只有当每个将军都收到了其他将军的回应信息,他们才会同时骑上马。

3. 仲裁者模型将军们委任一个仲裁者作为中介来传递消息。

每个将军将自己已准备好骑马的消息告诉仲裁者,仲裁者负责将该消息传递给所有其他将军。

只有当每个将军都收到其他将军的消息,他们才会同时骑上马。

4. 时钟模型在固定的时间间隔内,每个将军都可以检查时钟的状态。

他们会设定一个目标时间,当时钟的时间达到目标时间时,将军们会同时骑上马。

这样,他们可以通过同步的方式来保证同时骑马。

5. 群体模型将军们通过形成一个群体来解决这个问题。

在一个固定时间,将军们同时进入群体,并在一起饮马。

这种方式需要所有将军都同意进入群体,并时刻保持一致,才能保证同时骑马。

将军们依次传递一个令牌表示自己已准备好骑马。

当每个将军都收到了令牌并且已经骑上马时,他们才会将令牌传递给下一个将军。

这种方式需要将军们按照一定的规则来传递令牌,以保证同时骑马。

7. 树模型将军们通过构建一棵树来解决这个问题。

树的根节点是一个仲裁者,每个将军是树的叶子节点。

当仲裁者收到所有将军的准备好骑马的消息时,他会通知所有将军同步骑马。

将军饮马模型

将军饮马模型

将军饮马问题将军饮马问题=轴对称问题=最短距离问题(轴对称是工具,最短距离是题眼)。

所谓轴对称是工具,即这类问题最常用的做法就是作轴对称。

而最短距离是题眼,也就意味着归类这类的题目的理由。

比如题目经常会出现线段 a+b 这样的条件或者问题。

一旦出现可以快速联想到将军饮马问题,然后利用轴对称解题。

1.将军饮马故事“将军饮马”问题是数学问题中的经典题目,主要转化成“两点之间线段最短问题”原题:如图,一位将军,从A地出发,骑马到河边给马饮水,然后再到B地,问怎样选择饮水的地点,才能使所走的路程最短?•A•B模型一:一条定直线,同侧两定点在直线l的同侧有两点A,B,在L上求一点P,使得PA+PB值最小。

一般做法:作点 A(B)关于直线的对称点,连接 A’B,A’B 与直线交点即为所求点。

A’B即为最短距离。

理由:A’为 A 的对称点,所以无论 P 在直线任何位置都能得到 AP=A’P。

所以 PA+PB=PA’+PB。

这样问题就化成了求 A’到 B 的最短距离,直接相连就可以了。

例一:某供电部门准备在输电主干线L上连接一个分支线路,分支点为M,同时向新落成的A、B两个居民小区送电。

已知两个居民小区A、B分别到主干线的距离AA1=2千米,BB1=1千米,且A1B1=4千米。

(1)如果居民小区A、B位于主干线L的两旁,如图(1)所示,那么分支点M 在什么地方时总路线最短?最短线路的长度是多少千米?(2)如果居民小区A、B位于主干线L的同旁,如图(2)所示,那么分支点M 在什么地方时总路线最短?此时分支点M与A1的距离是多少千米?模型二:一条定直线,一定点,一动点如图,已知直线L 和定点A ,在直线K 上找一点M,在直线L 上找一点P ,使得AP+PB 值最小。

模型三:一定点,两条定直线如图,在∠OAB 内有一点 P ,在 OA 和 OB 各找一个点 M 、N ,使得△PMN 周长最短(题 眼)。

一般做法:作点 P 关于 OA 和 OB 的对称点 P1、P2。

将军饮马模型(终稿)

将军饮马模型(终稿)

将军饮马模型将军饮马模型一、背景知识:【传说】早在古罗马时代,传说亚历山大城有一位精通数学和物理的学者,名叫海伦.一天,一位罗马将军专程去拜访他,向他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军营 B 开会,应该怎样走才能使路程最短?这个问题的答案并不难,据说海伦略加思索就解决了它.从此以后,这个被称为“ 将军饮马”的问题便流传至今.【问题原型】将军饮马造桥选址费马点【涉及知识】两点之间线段最短,垂线段最短;三角形两边三边关系;轴对称;平移;【解题思路】找对称点,实现折转直二、将军饮马问题常见模型1.两定一动型:两定点到一动点的距离和最小例1:在定直线l上找一个动点 P,使动点 P 到两个定点 A 与 B 的距离之和最小,即 PA+PB 最小 .作法:连接 AB ,与直线l 的交点Q,Q 即为所要寻找的点,即当动点P 跑到了点 Q 处,PA+PB 最小,且最小值等于AB.原理:两点之间线段最短。

证明:连接 AB ,与直线l 的交点Q,P为直线 l 上任意一点,在⊿ PAB 中,由三角形三边关系可知:AP+PB ≧ AB( 当且仅当 PQ 重合时取﹦ )例2:在定直线l上找一个动点P,使动点P到两个定点A与B的距离之和最小,即PA+PB 的和最小 .关键:找对称点作法:作定点 B 关于定直线l的对称点 C,连接 AC ,与直线 l 的交点 Q 即为所要寻找的点,即当动点 P 跑到了点 Q 处, PA+PB 和最小,且最小值等于 AC. 原理:两点之间,线段最短证明:连接 AC ,与直线l 的交点Q,P为直线 l 上任意一点,在⊿ PAC 中,由三角形三边关系可知:AP+PC≧ AC( 当且仅当 PQ 重合时取﹦ )2.两动一定型例3:在∠ MON 的内部有一点 A ,在 OM 上找一点 B ,在 ON 上找一点 C,使得△ BAC 周长最短.作法:作点 A 关于 OM 的对称点 A’,作点 A 关于 ON 的对称点 A’’,连接 A’ A ’’,与 OM 交于点 B,与 ON 交于点 C,连接 AB , AC ,△ ABC 即为所求.原理:两点之间,线段最短例 4:在∠ MON 的内部有点 A 和点 B ,在 OM 上找一点 C ,在 ON 上找一点 D ,使得四边形 ABCD 周长最短.作法: 作点 A 关于 OM 的对称点 A ’,作点 B 关于 ON 的对称点 B ’,连接 A ’ B ,’与 OM 交于点 C ,与 ON 交于点 D ,连接 AC , BD , AB ,四边形 ABCD 即为所求.原理: 两点之间,线段最短3. 两定两动型最值例 5:已知 A 、B 是两个定点, 在定直线 l 上找两个动点 M 与 N ,且 MN 长度等于定长 d (动点 M 位于动点 N 左侧),使 AM+MN+NB 的值最小 .提示:存在定长的动点问题一定要考虑平移作法一: 将点 A 向右平移长度 d 得到点 A ’, 作 A ’关于直线l 的对称点 A ’’,连接 A ’’B ,交直线 l于点 N ,将点 N 向左平移长度dM。

专题14 将军饮马问题(解析版)

专题14 将军饮马问题(解析版)

专题14将军饮马问题模型的概述:唐朝诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题:将军在观望烽火之后从山脚下的A点出发,走到河边让战马饮水后再到B点宿营。

问如何行走才能使总的路程最短。

模型一(两点在河的异侧):将军在观望烽火之后从山脚下的A点出发,走到河边让战马饮水后再到B点宿营,将在何处渡河使行走距离最短并求最短距离。

方法:如右图,连接AB,与线段L交于点M,在M处渡河距离最短,最短距离为线段AB的长。

模型二(两点在河的同侧):将军在观望烽火之后从山脚下的A点出发,需先走到河边让战马饮水后再到B 点宿营,将在何处渡河使行走距离最短并求最短距离。

方法:如右图,作点B关于直线L的对称点B’,连接AB’,与直线L的交点即为所求的渡河点,最短距离为线段AB’的长。

模型三:如图,将军同部队行驶至P处,准备在此驻扎,但有哨兵发现前方为两河AB、BC的交汇处,为防止敌军在对岸埋伏需派侦察兵到河边观察,再返回P处向将军汇报情况,问侦察兵在AB、BC何处侦查才能最快完成任务并求最短距离。

数学描述:如图在直线AB、BC上分别找点M、N,使得∆PMN周长最小。

方法:如右图,分别作点P关于直线AB、BC的对称点P’、P’’,连接P’P’’,与两直线的交点即为所求点M、N,最短距离为线段P’P’’的长。

模型四如图,深夜为防止敌军在对岸埋伏,将军又派一队侦察兵到河边观察,并叮嘱观察之后先去存粮位置点Q处查看再返回P处向将军汇报情况,问侦察在AB、BC何处侦查才能最快完成任务并求最短距离。

数学描述:如图在直线AB、BC上分别找点M、N,使得四边形PQNM周长最小。

方法:如右图,分别作点P、点Q关于直线AB、BC的对称点P’、Q’,连接P’Q’,与两直线的交点即为所求点M、N,最短距离为线段(PQ+P’Q’)的长。

模型一-模型四的理论依据:两点之间线段最短。

模型五:已知点P在直线AB、BC的外侧,在直线AB和BC上分别取一点M、N,求PM+PN的最小值方法:如右图,过点P作PN⊥BC,垂足为点N,PN与AB相交于点M,与两直线的交点即为所求点M、N,最短距离为线段PN的长。

将军饮马模型

将军饮马模型

、背景知识:【传说】早在古罗马时代,传说亚历山大城有一位精通数学和物理的学者,名叫海伦? 一天,一位罗马将军专程去拜访他,向他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军营B 开会,应该怎样走才能使路程最短?这个问题的答案并不难,据说海伦略加思索就解决了它. 从此以后,这个被称为“将军饮马” 的问题便流传至今.【问题原型】将军饮马造桥选址费马点【涉及知识】两点之间线段最短,垂线段最短;三角形两边三边关系;轴对称;平移;【解题思路】找对称点,实现折转直、将军饮马问题常见模型1.两定一动型:两定点到一动点的距离和最小例1:在定直线I上找一个动点P,使动点P到两个定点A与B的距离之和最小,即PA+PB最小.作法:连接AB 与直线I 的交点Q,Q即为所要寻找的点,即当动点P跑到了点Q处,PA+PB 最小,且最小值等于AB.原理:两点之间线段最短。

证明:连接AB,与直线I的交点Q P为直线I上任意一点例2 :在定直线I上找一个动点P,使动点P到两个定点A与B的距离之和最小即PA+PB 的和最小.关键:找对称点作法:作定点B关于定直线I的对称点C,连接AC,与直线I的交点Q即为所要寻找的点,即当动点P跑到了点Q处,PA+PB和最小,且最小值等于AC.原理:两点之间,线段最短证明:连接AC,与直线I的交点Q P为直线I上任意一点,在"PAC中,由三角形三边关系可知:AP+P&AC (当且仅当PQ重合时取=)2.两动一定型例3 :在/ MON 的内部有一点A,在0M上找一点B,在ON上找一点C,使得△ BAC周长最短.作法:作点A关于0M的对称点A',作点A关于ON的对称点A'',连接A' A',与0M交于点B,与ON 交于点C,连接AB AC, △ABC即为所求.原理:两点之间,线段最短例4:在/MON的内部有点A和点B,在OM上找一点C,在ON上找一点D,使得四边形周长最短.作法:作点A关于OM的对称点A,作点B关于ON的对称点B',连接A B ',与交于点C,与ON交于点D,连接AC, BD AB,四边形ABCD即为所求.原理:两点之间,线段最短3.两定两动型最值例5:已知A B是两个定点,在定直线I上找两个动点M与N,且MN长度等于定长d (动点M位于动点N 左侧),使AM+MN+N 的值最小.提示:存在定长的动点问题一定要考虑平移作法一:将点A向右平移长度d得到点A,作A'关于直线I的对称点A'',连接A''B,交直线I于点N,将点N 向左平移长度d, 得到点M作法二:作点A关于直线I的对称点A,将点A1向右平移长度d得到点A2,连接A B ,交直线I于点Q, 将点Q向左平移长度d,得到点Q。

将军饮马模型

将军饮马模型
将军饮马模型(一)
——线段和差问题
模型起源
唐朝诗人李颀的诗《古从军行》开头两句 说:"白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河."诗中隐 含着一个有趣的数学问题. 如图所示,诗中将军在观望烽火之后从山脚下的 A点出发,走到河边饮马后再到B点宿营.请问怎 样走才能使总的路程最短?
B
A l
这个问题早在古罗马时代就有了,传说亚历 山大城有一位精通数学和物理的学者,名叫海伦. 一天,一位罗马将军专程去拜访他,向他请教一 个百思不得其解的问题.
3、在等腰△ABC中,AD⊥BC, E是AC边上的一 点,在AD上找一点M,使得 ME+MC的和最小。
A
E
B
D
C
二、线段差最大问题
1.如图,直线l和l的同侧两点A、B,在直线 l上求作一点P,使PPBA- PPBA最大.
B
A
l
P
连接AB并延长BA直线l于点P,则
P即为所求,此时PB-PA=AB
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.
一、线段和最小问题
1.如图,直线l和l的异侧两点A、B,在 直线l上求作一点P,使PA+PB最小。
l
A
P
B
连接AB交直线l与点P,则P即为所求,
此时,PA+PB=AB
2.如图,直线l和l的异侧两点A、B,在直线l 上求作一点P,使PPBA- PPBA最大。化异为同
A
l
P A’
化折为直
B
作点A关于直线l的对称点A’,连接A’B交并 延长BA’交直线l于点P,则P即为所求,此
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将军饮马问题
将军饮马问题=轴对称问题=最短距离问题(轴对称是工具,最短距离是题眼)。

所谓轴对称是工具,即这类问题最常用的做法就是作轴对称。

而最短距离是题眼,也就意味着归类这类的题目的理由。

比如题目经常会出现线段 a+b 这样的条件或者问题。

一旦出现可以快速联想到将军饮马问题,然后利用轴对称解题。

1.将军饮马故事
“将军饮马”问题是数学问题中的经典题目,主要转化成“两点之间线段最短问题”
原题:如图,一位将军,从A地出发,骑马到河边给马饮水,然后再到B地,问怎样选择饮水的地点,才能使所走的路程最短?
?A
?B
模型一:一条定直线,同侧两定点
在直线l的同侧有两点A,B,在L上求一点P,使得PA+PB值最小。

一般做法:作点 A(B)关于直线的对称点,连接 A’B,A’B 与直线交点即为所求点。

A’B即为最短距离。

理由:A’为 A 的对称点,所以无论 P 在直线任何位置都能得到 AP=A’P。

所以 PA+PB=PA’+PB。

这样问题就化成了求 A’到 B 的最短距离,直接相连就可以了。

例一:某供电部门准备在输电主干线L上连接一个分支线路,分支点为M,同时向新落成的A、B两个居民小区送电。

已知两个居民小区A、B分别到主干线的距离AA1=2千米,BB1=1千米,且A1B1=4千米。

(1)如果居民小区A、B位于主干线L的两旁,如图(1)所示,那么分支点M在什么地方时总路线最短?最短线路的长度是多少千米?
(2)如果居民小区A、B位于主干线L的同旁,如图(2)所示,那么分支点M在什么地方时总路线最短?此时分支点M与A1的距离是多少千米?
模型二:一条定直线,一定点,一动点
如图,已知直线L 和定点A ,在直线K 上找一点M
,在直线L 上找一点P ,使得AP+PB 值最小。

模型三:一定点,两条定直线
如图,在∠OAB 内有一点 P ,在 OA 和 OB 各找
一个点 M 、N ,使得△PMN 周长最短(题 眼)。

一般做法:作点 P 关于 OA 和 OB 的对称点
P1、P2。

连接 P1P2。

P1P2 与 OA 、OB 的交点即为所
求点。

P1P2 即为最短周长。

理由:对称过后,PM=P1M ,PN=P2N 。

所以PM+PN+MN=P1M+P2N+MN 。

所以问题就化
成了求 P1 到 P2 的最短距离,直接相连就可以了。

模型四:两定点,两条定直线
如图,点P ,Q 为∠MON 内的两点,分别在OM ,ON 上做点A ,B ,是四边形PAQB 的周长最小。

练习题:
1.如图,点P 是∠AOB 内一点,点M ,N 分别在OA ,OB 上运动,若∠AOB=30度,OP=4,则三角形周长的最小值为多少。

2..如图,正方形ABCD 的边长为8,M 在DC 上,且DM=2,N 是AC 上一动点,则DN+MN 的最小值是多少?
3.如图所示,在边长为6的菱形ABCD 中,∠DAB=600,E 为AB 的中点,F 是AC 上一动点,则EF+BF 的最小值是多少?
4.如图, 中,BC =4, ,P 为BC 上一点,过点P 作PD//AB ,交AC 于D 。

连结AP ,问点P 在BC 上何处时, ⊿APD 面积最大? ? A ? B
? B ? A ?
A ’ ?
B ’ ? A ’ ? B ’ L
L A B C D M N A B C D E F ? ?
ABC ∆︒=∠=6032ACB AC ,。

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