最短路径问题(将军饮马问题)上课讲义
人教版八年级数学上册:13.4课题学习最短路径问题(将军饮马为题)教案

三、教学难点与重点
1.教学重点
-理解并掌握轴对称的性质,以及在实际问题中的应用。
-学会利用轴对称性质解决最短路径问题,特别是将军饮马问题。
-掌握通过直观感知、操作确认、推理证明等数学活动来解决几何问题。
其次,小组讨论环节,学生的参与度很高,大家积极分享自己的观点。但我注意到,有些小组在讨论时可能会偏离主题,讨论一些与最短路径问题不相关的内容。这提示我在今后的教学中,需要更加明确讨论的主题和目标,适时引导学生回到主题上来。
另外,实践活动的设计上,我觉得还可以进一步优化。虽然实验操作能够帮助学生理解最短路径的概念,但我觉得可以增加一些更具挑战性和实际意义的任务,让学生在实践中遇到更多的问题,从而激发他们更深层次的思考和探索。
教学内容:
(1)回顾线段的性质,强调线段是两点间距离最短的路径。
(2)引入将军饮马问题,探讨在给定条件下如何找到最短路径。
(3)学习轴对称的性质,掌握将问题转化为轴对称问题的方法。
(4)应用轴对称性质解决将军饮马问题,得出最短路径的解法。
(5)通过例题和练习,巩固最短路径问题的求解方法。
二、核心素养目标
在难点和重点的讲解上,我尽量使用了简单的语言和生动的例子,但仍有部分学生在理解上存在障碍。我考虑在下一节课前,通过一些小测验来检测学生对这些概念的理解程度,以便我能够更有针对性地进行辅导。
此外,我也意识到,对于一些接受能力较强的学生,他们在掌握了基本概念后,可能需要更多拓展性的内容来满足他们的学习需求。因此,我计划在后续的课程中,提供一些难度较高的题目,让他们在挑战中进一步提升自己的能力。
3.重点难点解析:在讲授过程中,我会特别强调轴对称性质和线段性质这两个重点。对于难点部分,我会通过具体例题和图形比较来帮助大家理解。
八年级数学讲义--最短路径问题-(含解析)

八年级数学讲义--最短路径问题-(含解析)第6讲最短路径问题知识定位讲解用时:5分钟A、适用范围:人教版初二,基础较好;B、知识点概述:本讲义主要用于人教版初二新课,本节课我们要学习最短路径问题,现实生活中经常涉及到选择最短路径问题,最值问题不仅使学生难以理解,也是中考中的一个高频考点。
本节将利用轴对称知识探究数学史上著名的“将军饮马问题”。
知识梳理讲解用时:20分钟两点之间线段最短 C D A B E A地到B地有3条路线A-C-D-B,A-B,A-E-B,那么选哪条路线最近呢?选A-B,因为两点之间,直线最短垂线段最短如图,点P是直线L外一点,点P与直线上各点的所有连线中,哪条最短?PC最短,因为垂线段最短两点在一条直线异侧如图,已知A点、B点在直线L异侧,在L上选一点P,使PA+PB最短、连接AB交直线L于点P,则PA+PB最短、依据:两点之间:线段最短 A P L B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?两点在一条直线同侧作法:1、作B点关于直线L的对称点B’;2、连接AB’交直线L于点C;3、点C即为所求、证明:在直线L上任意选一点C’(点C’不与C重合),连接AC’、BC’、B’C’、在△AB’C’中,AC’+B’C’>AB’∴AC’+BC’>AC+BC所以AC+BC最短、课堂精讲精练【例题1】已知点A,点B都在直线l的上方,试用尺规作图在直线l上求作一点P,使得PA+PB的值最小,则下列作法正确的是()A、B、C、D、【答案】 D【解析】根据作图的方法即可得到结论、解:作B关于直线l的对称点,连接这个对称点和A交直线l于P,则PA+PB的值最小,∴D 的作法正确,故选:D、讲解用时:3分钟解题思路:本题考查了轴对称﹣最短距离问题,熟练掌握轴对称的性质是解题的关键、教学建议:学会处理两点在直线同侧的最短距离问题、难度:3 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:【练习1、1】如图,直线L是一条河,P,Q是两个村庄、欲在L上的某处修建一个水泵站,向P,Q两地供水,现有如下四种铺设方案,图中实线表示铺设的管道,则所需管道最短的是()A、B、C、D、【答案】 D【解析】利用对称的性质,通过等线段代换,将所求路线长转化为两定点之间的距离、解:作点P关于直线L的对称点P′,连接QP′交直线L于M、根据两点之间,线段最短,可知选项D铺设的管道,则所需管道最短、故选:D、讲解用时:3分钟解题思路:本题考查了最短路径的数学问题、这类问题的解答依据是“两点之间,线段最短”、由于所给的条件的不同,解决方法和策略上又有所差别、教学建议:学会处理两点在直线同侧的最短距离问题、难度:3 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:【练习1、2】如图,A、B在直线l的两侧,在直线l上求一点P,使|PA﹣PB|的值最大、【答案】见解析【解析】作点A关于直线l的对称点A′,则PA=PA′,因而|PA﹣PB|=|PA′﹣PB|,则当A′,B、P在一条直线上时,|PA﹣PB|的值最大、解:作点A关于直线l的对称点A′,连A′B并延长交直线l于P、讲解用时:3分钟解题思路:本题考查的是作图﹣轴对称变换,熟知“两点之间线段最短”是解答此题的关键、教学建议:学会作对称点,通过“两点之间线段最短”进行解题、难度:4 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2021【例题2】如图,A、B在直线l的同侧,在直线l上求一点P,使△PAB的周长最小、【答案】【解析】由于△PAB的周长=PA+AB+PB,而AB是定值,故只需在直线l 上找一点P,使PA+PB最小、如果设A关于l的对称点为A′,使PA+PB最小就是使PA′+PB最小、解:作法:作A关于l的对称点A′,连接A′B交l于点P、则点P就是所要求作的点;理由:在l上取不同于P的点P′,连接AP′、BP′、∵A和A′关于直线l对称,∴PA=PA′,P′A=P′A′,而A′P+BP<A′P′+BP′∴PA+BP<AP′+BP′∴AB+AP+BP<AB+AP′+BP′即△ABP周长小于△ABP′周长、讲解用时:3分钟解题思路:本题考查了轴对称﹣最短路线问题解这类问题的关键是把两条线段的和转化为一条线段,运用三角形三边关系解决、教学建议:把三角形的周长用线段表示出来,通过转化成一条线段利用两点之间线段最短进行解题、难度:3 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:【练习2、1】(Ⅰ)如图①,点A、B在直线l两侧,请你在直线l上画出一点P,使得PA+PB 的值最小;(Ⅱ)如图②,点E、F在直线l同侧,请你在直线l 上画出一点P,使得PE+PF的值最小;(Ⅲ)如图③,点M、N在直线l同侧,请你在直线l上画出两点O、P,使得OP=1cm,且MO+OP+PN的值最小、(保留作图痕迹,不写作法)【答案】见解析【解析】(I)图①,显然根据两点之间,线段最短,连接两点与直线的交点即为所求作的点;(II)图2,作E关于直线的对称点,连接FE′即可;(III)图③,画出图形,作N的对称点N′,作NQ∥直线l,NQ=1cm,连接MQ得出点O即可、解:(I)如图①,连接A、B两点与直线的交点即为所求作的点P,这样PA+PB最小,理由是:两点之间,线段最短;(II)如图②,先作点E关于直线l的对称点E′,再连接E′F交l于点P,则PE+PF=E′P+PF=E′F,由“两点之间,线段最短”可知,点P即为所求的点;(III)如图③,作N关于直线l的对称点N′,过N′作线段N′Q∥直线l,且线段N′Q=1cm,连接MQ,交直线l 于O,在直线l上截取OP=1cm,如图,连接NP,则此时MO+OP+PN 的值最小、讲解用时:5分钟解题思路:本题考查了轴对称﹣最短路线问题的应用,题目比较典型,第三小题有一定的难度,主要考查学生的理解能力和动手操作能力、教学建议:学会作对称点,通过“两点之间线段最短”进行解题、难度:4 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:【例题3】如图,等腰三角形ABC的底边BC长为4,面积是16,腰AC 的垂直平分线EF分别交AC,AB边于E,F点、若点D为BC边的中点,点M为线段EF上一动点,求△CDM周长的最小值、【答案】10【解析】连接AD,由于△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,故AD⊥BC,再根据三角形的面积公式求出AD的长,再再根据EF是线段AC的垂直平分线可知,点C关于直线EF的对称点为点A,故AD的长为CM+MD的最小值,由此即可得出结论、解:连接AD,∵△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,∴AD⊥BC,∴S△ABC=BC•AD=4AD=16,解得AD=8,∵EF是线段AC的垂直平分线,∴点C关于直线EF的对称点为点A,∴AD的长为CM+MD的最小值,∴△CDM的周长最短=(CM+MD)+CD=AD+BC=8+4=8+2=10、讲解用时:5分钟解题思路:本题考查的是轴对称﹣最短路线问题,熟知等腰三角形三线合一的性质是解答此题的关键、教学建议:想办法利用对称的知识将两条线段转化成一条线段,利用垂线段最短进行解题、难度:4 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:【练习3、1】如图,已知点D、点E分别是等边三角形ABC中BC、AB边的中点,AD=5,点F是AD边上的动点,求BF+EF的最小值、【答案】5【解析】过C作CE⊥AB于E,交AD于F,连接BF,则BF+EF最小,证△ADB≌△CEB得CE=AD=5,即BF+EF=5、解:过C作CE⊥AB于E,交AD于F,连接BF,则BF+EF 最小(根据两点之间线段最短;点到直线垂直距离最短),由于C 和B关于AD对称,则BF+EF=CF,∵等边△ABC中,BD=CD,∴AD⊥BC,∴AD是BC的垂直平分线(三线合一),∴C和B关于直线AD对称,∴CF=BF,即BF+EF=CF+EF=CE,∵AD⊥BC,CE⊥AB,∴∠ADB=∠CEB=90,在△ADB和△CEB中,,∴△ADB≌△CEB(AAS),∴CE=AD=5,即BF+EF=5、故答案为:5、讲解用时:4分钟解题思路:本题考查的是轴对称﹣最短路线问题,涉及到等边三角形的性质,轴对称的性质,等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识点的综合运用、教学建议:想办法利用对称的知识将两条线段转化成一条线段,利用垂线段最短进行解题、难度:4 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:【例题4】如图所示,在一条河的两岸有两个村庄,现要在河上建一座小桥,桥的方向与河流垂直,设河的宽度不变,试问:桥架在何处,才能使从A到B的距离最短?【答案】见解析【解析】虽然A、B两点在河两侧,但连接AB的线段不垂直于河岸、关键在于使AP+BD最短,但AP与BD未连起来,要用线段公理就要想办法使P与D重合起来,利用平行四边形的特征可以实现这一目的、解:如图,作BB垂直于河岸GH,使BB′等于河宽,连接AB′,与河岸EF相交于P,作PD⊥GH,则PD∥BB′且PD=BB′,于是PDBB′为平行四边形,故PB′=BD、根据“两点之间线段最短”,AB′最短,即AP+BD最短、故桥建立在PD处符合题意、讲解用时:4分钟解题思路:此题考查了轴对称﹣﹣﹣最短路径问题,要利用“两点之间线段最短”,但许多实际问题没这么简单,需要我们将一些线段进行转化,即用与它相等的线段替代,从而转化成两点之间线段最短的问题、目前,往往利用对称性、平行四边形的相关知识进行转化,以后还会学习一些线段转化的方法、教学建议:将3条线段进行转化成一条线段、难度:4 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:【练习4、1】作图题(1)如图1,一个牧童从P点出发,赶着羊群去河边喝水,则应当怎样选择饮水路线,才能使羊群走的路程最短?请在图中画出最短路线、(2)如图2,在一条河的两岸有A,B 两个村庄,现在要在河上建一座小桥,桥的方向与河岸方向垂直,桥在图中用一条线段CD表示、试问:桥CD建在何处,才能使A 到B的路程最短呢?请在图中画出桥CD的位置、【答案】见解析【解析】(1)把河岸看做一条直线,利用点到直线的所有连接线段中,垂直线段最短的性质即可解决问题、(2)先确定AA′=CD,且AA′∥CD,连接BA′,与河岸的交点就是点C,过点C作CD垂直河岸,交另一河岸于点D,CD就是所求的桥的位置、解:(1)根据垂直线段最短的性质,即可画出这条从草地到河边最近的线路,如图1所示:(2)先确定AA′=CD,且AA′∥CD,连接BA′,与河岸的交点就是点C,过点C作CD垂直河岸,交另一河岸于点D,CD就是所求的桥的位置、如图2,讲解用时:4分钟解题思路:此题考查了垂直线段最短的性质的在解决实际问题中的灵活应用,解题的关键是灵活运用垂直线段最短的性质作图、教学建议:掌握求最短路径的几种基本题型和方法、难度:3 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:【例题5】如图,MN是等边三角形ABC的一条对称轴,D为AC的中点,点P是直线MN上的一个动点,当PC+PD最小时,∠PCD的度数是多少?【答案】30【解析】由于点C关于直线MN的对称点是B,所以当B、P、D三点在同一直线上时,PC+PD的值最小解:连接PB、由题意知,∵B、C关于直线MN对称,∴PB=PC,∴PC+PD=PB+PD,当B、P、D三点位于同一直线时,PC+PD取最小值,连接BD交MN于P,∵△ABC是等边三角形,D为AC的中点,∴BD⊥AC,∴PA=PC,∴∠PCD=∠PAD=30讲解用时:3分钟解题思路:此题考查了线路最短的问题、等边三角形的性质等知识,解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题,属于中考常考题型、教学建议:学会转移对称线段,利用垂线段最短进行解题、难度:3 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:【练习5、1】已知,如图△ABC为等边三角形,高AH=10cm,P为AH上一动点,D为AB的中点,则PD+PB的最小值为多少?【答案】10cm【解析】连接PC,根据等边三角形三线合一的性质,可得PC=BP,PD+PB要取最小值,应使D、P、C三点一线、解:连接PC,∵△ABC为等边三角形,D 为AB的中点,∴PD+PB的最小值为:PD+PB=PC+PD=CD=AH=10cm、讲解用时:3分钟解题思路:此题主要考查有关轴对称﹣﹣最短路线的问题,注意灵活应用等边三角形的性质、教学建议:学会转移对称线段,利用垂线段最短进行解题、难度:3 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:【例题6】如图,∠AOB的内部有一点P,在射线OA,OB边上各取一点P1,P2,使得△PP1P2的周长最小,作出点P1,P2,叙述作图过程(作法),保留作图痕迹、【答案】见解析【解析】作点P关于直线OA的对称点E,点P关于直线OB的对称点F,连接EF交OA于P1,交OB于P2,连接PP1,PP2,△PP1P2即为所求、解:如图,作点P关于直线OA的对称点E,点P关于直线OB的对称点F,连接EF交OA于P1,交OB于P2,连接PP1,PP2,△PP1P2即为所求、理由:∵P1P=P1E,P2P=P2F,∴△PP1P2的周长=PP1+P1P2+PP2=EP1+p1p2+p2F=EF,根据两点之间线段最短,可知此时△PP1P2的周长最短、讲解用时:5分钟解题思路:本题考查轴对称﹣最短问题、两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会利用对称解决最短问题,属于中考常考题型、教学建议:此类问题的解题技巧是做对称点,做定点关于动点所在直线的对称点、难度:4 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:【练习6、1】知识拓展:如图2,点P在∠AOB内部,试在OA、OB上分别找出两点E、F,使△PEF周长最短(保留作图痕迹不写作法)【答案】见解析【解析】作P关于OA、OB的对称点C、D,连接CD角OA、OB于E、F、此时△PEF周长有最小值;作图如下:讲解用时:3分钟解题思路:题主要考查了平面内最短路线问题求法以及三角形的外角的性质和垂直平分线的性质等知识,根据已知得出对称点的位置是解题关键、教学建议:此类问题的解题技巧是做对称点,做定点关于动点所在直线的对称点、难度:4 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:【例题7】如图,∠AOB=30,点P是∠AOB内一点,PO=8,在∠AOB的两边分别有点R、Q(均不同于O),求△PQR周长的最小值、【答案】【解析】根据轴对称图形的性质,作出P关于OA、OB的对称点M、N,连接MN,根据两点之间线段最短得到最小值线段,根据等边三角形的性质解答即可、解:分别作P关于OA、OB的对称点M、N、连接MN交OA、OB交于Q、R,则△PQR符合条件、连接OM、ON,由轴对称的性质可知,OM=ON=OP=8,∠MON=∠MOP+∠NOP=2∠AOB=230=60,则△MON为等边三角形,∴MN=8,∵QP=QM,RN=RP,∴△PQR周长=MN=8,讲解用时:5分钟解题思路:本题考查了轴对称﹣最短路径问题,根据轴对称的性质作出对称点是解题的关键,掌握线段垂直平分线的性质和等边三角形的性质的灵活运用、教学建议:对称之后,角度也是相同的,做定点关于动点所在直线的对称点、难度:4 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:【练习7、1】如图,∠AOB=30,∠AOB内有一定点P,且OP=10,OA上有一点Q,OB上有一定点R、若△PQR周长最小,求它的最小值、【答案】10【解析】先画出图形,作PM⊥OA与OA相交于M,并将PM延长一倍到E,即ME=PM、作PN⊥O B与OB相交于N,并将PN延长一倍到F,即NF=PN、连接EF与OA相交于Q,与OB相交于R,再连接PQ,PR,则△PQR即为周长最短的三角形、再根据线段垂直平分线的性质得出△PQR=EF,再根据三角形各角之间的关系判断出△EOF的形状即可求解、解:设∠POA=θ,则∠POB=30﹣θ,作PM⊥OA与OA 相交于M,并将PM延长一倍到E,即ME=PM、作PN⊥OB与OB相交于N,并将PN延长一倍到F,即NF=PN、连接EF与OA相交于Q,与OB相交于R,再连接PQ,PR,则△PQR即为周长最短的三角形、∵OA是PE的垂直平分线,∴EQ=QP;同理,OB是PF的垂直平分线,∴FR=RP,∴△PQR的周长=EF、∵OE=OF=OP=10,且∠EOF=∠EOP+∠POF=2θ+2(30﹣θ)=60,∴△EOF是正三角形,∴EF=10,即在保持OP=10的条件下△PQR的最小周长为10、故答案为:10、讲解用时:4分钟解题思路:本题考查的是最短距离问题,解答此类题目的关键根据轴对称的性质作出各点的对称点,即把求三角形周长的问题转化为求线段的长解答、教学建议:做定点关于动点所在直线的对称点,利用轴对称的性质进行解题、难度:4 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2021课后作业【作业1】如图,在铁路l的同侧有A、B两个工厂,要在铁路边建一个货场C,货场应建在什么地方,才能使A、B两厂到货场C的距离之和最短?【答案】见解析【解析】作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′,交l于点C,则点C即为所求点、解:如图所示:讲解用时:3分钟难度:3 适应场景:练习题例题来源:无年份:【作业2】用三角板和直尺作图、(不写作法,保留痕迹)如图,点A,B在直线l的同侧、(1)试在直线l上取一点M,使MA+MB的值最小、(2)试在直线l上取一点N,使NB﹣NA最大、【答案】见解析【解析】(1)作点A关于直线l的对称点,再连接解答即可;(2)连接BA,延长BA交直线l于N,当N即为所求;解:(1)如图所示:(2)如图所示;理由:∵NB﹣NA≤AB,∴当A、B、N共线时,BN﹣NA的值最大、讲解用时:3分钟难度:3 适应场景:练习题例题来源:无年份:【作业3】如图,已知点D、点E分别是等边三角形ABC中BC、AB边的中点,AD=6,点F是AD边上的动点,求BF+EF的最小值、【答案】 6【解析】过C作CE⊥AB于E,交AD于F,连接BF,则BF+EF最小,证△ADB≌△CEB得CE=AD=6,即BF+EF=6、解:过C作CE⊥AB于E,交AD于F,连接BF,则BF+EF 最小(根据两点之间线段最短;点到直线垂直距离最短),由于C 和B关于AD对称,则BF+EF=CF,∵等边△ABC中,BD=CD,∴AD⊥BC,∴AD是BC的垂直平分线(三线合一),∴C和B关于直线AD对称,∴CF=BF,即BF+EF=CF+EF=CE,∵AD⊥BC,CE⊥AB,∴∠ADB=∠CEB=90,在△AD B和△CEB中,∵,∴△ADB≌△CEB(AAS),∴CE=AD=6,即BF+EF=6、讲解用时:3分钟难度:3 适应场景:练习题例题来源:无年份:【作业4】如图,点P是∠AOB内部的一点,∠AOB=30,OP=8cm,M,N 是OA,OB上的两个动点,则求△MPN周长的最小值?【答案】8【解析】设点P关于OA的对称点为C,关于OB的对称点为D,当点M、N在CD上时,△PMN的周长最小、解:分别作点P关于OA、OB的对称点C、D,连接CD,分别交OA、OB于点M、N,连接OP、OC、OD、PM、PN、∵点P关于OA的对称点为C,关于OB的对称点为D,∴PM=CM,OP=OC,∠COA=∠POA;∵点P关于OB的对称点为D,∴PN=DN,OP=OD,∠DOB=∠POB,∴OC=OD=OP=8cm,∠COD=∠COA+∠POA+∠POB+∠DOB=2∠POA+2∠POB=2∠AOB=60,∴△COD是等边三角形,∴CD=OC=OD=8cm、∴△PMN的周长的最小值=PM+MN+PN=CM+MN+DN≥CD=8cm、故答案为:8、讲解用时:3分钟难度:4 适应场景:练习题例题来源:无年份:2021。
《最短路径-将军饮马问题》教学课件ppt

• A2
AB+BC+CA的和
为什么是最小呢?
·
M
A
两点之间
N
线段最短
反思验证
将军饮马问题
为什么AB+BC+CA的和最小?Fra bibliotek情节1:
O
B
C
• A2
A1 •
C′
B′ ·
M
A
N
两点之间 线段最短
反思验证
将军饮马问题
为什么AB+BC+CA的和最小?
情节2: A1 •
O
C
B
·
M
A
• A2
两点之间 线段最短
N
y
4
A′• 3 2 1•P
-4 -3 -2 -1 0 1 -1 -2 -3 -4
•A
2 3•P 4 x
•B
若换成y 轴呢?
一题多变
将军饮马问题
探究3 若将军要先让马到草地OM吃草,再到河边ON喝水 ,最后回到出发点A,你能画出最短路径吗?
O
A
M
N
探究新知
将军饮马问题
分析:1、建模:点在两直线的内部 2、在OM上找点B,在ON上找点C, 使AB+BC+CA的和最小。
O
B
·
M
A
考虑对称点的作用
C
1.将直线同侧两点问题转 化为直线异侧两点问题;
2.利用轴对称的性质可以 将相等线段转化。
N
方法揭晓
将军饮马问题
作法:
1、作点A关于直线OM的对称点A1,点A关于直线ON的对称点A2 , 2、连接A1,A2,交OM于B,交ON于C,
则路径A-B-C-A是最短路径。
2020年中考复习 将军饮马问题 讲义

将军饮马(作对称点求最短线段终极版)背景知识: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.常用知识点:两点之间线段最短,垂线段最短,三角形三边关系,轴对称,平移;解题思路:找对称点,变折线为直线。
常见模型:一、两定点一动点型:如图: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。
解题思路:连接AB,与直线的交点为点Q,即此时点P运动到点Q处,最小值为AB.证明:运用三角形三边关系:两边之和大于第三边,当A、P、B三点共线可取等于。
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.解题思路:作定点B关于直线l的对称点C,连接AC,交直线于点Q,当点P运动到点Q,最小值为AC.证明:关键是作其中一个定点的对称点,使得PB=PC,求PA+PB的最小值,即求PA+PC的最小值。
再转化为上述题型。
PA-值最大。
引申1:此题型也可以求PB解题思路:延长AB交直线l于点Q,当点P运动到点Q,PBPA-最大值为AB.证明:三角形任意两边之差小于第三边,当A、B、P三点共线可取等于.(提示:如果两定点不在直线的同侧,可以作其中一个定点关于直线l的对称点)PA-值最小。
引申2:此题型也可以求PB解题思路:连接AB,作AB的垂直平分线角l于点P.证明:垂直平分线上的点到线段的两端距离相等,可得PA=PB二.两动点一定点型(两动点在角的两边上)如图,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.解题思路: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 ,此△ABC 周长最短.证明:两点之间,线段最短变式1:如图: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AB +BC 最短.解题思路:作点A 关于OM 的对称点'A ,过点'A 作C A '⊥ON ,交OM 于点B ,交ON 于点C,即为所求。
将军饮马(最完整讲义)

第1讲将军饮马模型➢知识点睛“将军饮马”问题主要利用构造对称图形解决两条线段和差、三角形周长、四边形周长等一类问题,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。
一、定直线与两定点模型作法结论A、在直线l异侧当两定点B时,在直线l上找上点P,使PA+最小.PBA、在直线l同侧当两定点B时,在直线l上找上点P,使PA+最小.PBA、在直线l同侧当两定点B时,在直线l上找上点P,使PA-最大.PBA、在直线l异侧当两定点B时,在直线l上找上点P,使PA-最大.PBA、在直线l同侧当两定点B时,在直线l上找上点P,使PA-最小.PB二、角到定点模型作法结论点P 在AOB ∠的内部,在OA 上找一点M ,在OB 上找一点N ,使得PCD ∆周长最小.点P 在AOB ∠的内部,在OA 上找一点M ,在OB 上找一点N ,使得MN PN +最小.点Q P 、在AOB ∠的内部,在OA 上找一点M ,在OB 上找一点N ,使得四边形PMNQ 周长最小.点M 在AOB ∠的外部,在射线OA 上找一点P ,使PM 与点P 到射线OB 的距离和最小.点M 在AOB ∠的内部,在射线OA 上找一点P ,使PM 与点P 到射线OB 的距离和最小.点Q P 、分别在AOB ∠的边OB OA 、是,在OA 上找一点M ,在OB 上找一点N ,使得MQ MN PN ++最小.二、两定点一定长模型作法结论如图在直线l 上找上两点N M 、(M 在左),使NB MN AM ++最小,且d MN =.如图,21//l l ,21l l 、之间的距离为d ,在21l l 、上分别找N M 、两点,使1l MN ⊥,且NB MN AM ++最小.如图,21//l l ,43//l l ,21l l 、之间的距离为1d ,43//l l 之间的距离为2d ,在21l l 、上分别找N M 、两点,使1l MN ⊥,在43l l 、上分别找Q P 、两点,使3l PQ ⊥且QB PQ NP MN AM ++++最小.如图,在⊙O 上找一点N ,在直线l 找一点M ,使得MN AM +最小.➢ 精讲精练例1:如图,点P 是∠AOB 内任意一点,∠AOB =30°,OP =8,点M 和点N 分别是射线OA 和射线OB 上的动点,则△PMN 周长的最小值.P OBAMN例2:如图,正方形ABCD 的边长是4,M 在DC 上,且DM =1, N 是AC 边上的一动点,则△DMN 周长的最小值.例3:如图,在Rt △ABO 中,∠OBA =90°,A (4,4),点C 在边AB 上,且AC :CB =1:3,点D 为OB 的中点,点P 为边OA 上的动点,当点P 在OA 上移动时,使四边形PDBC 周长最小的点P 的坐标为( )A .(2,2)B .5(2,5)2C .8(3,8)3D .(3,3)第3题图 第4题图 第5题图例4:如图,在△ABC 中,AC =BC ,∠ACB =90°,点D 在BC 上,BD =3,DC =1,点P 是AB 上的动点,则PC +PD 的最小值为( ) A .4B .5C .6D .7例5:如图,在等边△ABC 中,AB =6, N 为AB 上一点且BN =2AN , BC 的高线AD 交BC 于点D ,M 是AD 上的动点,连结BM ,MN ,则BM +MN 的最小值是___________. PDCBAA BCDMNNMDCBA例6:如图,在Rt △ABD 中,AB =6,∠BAD =30°,∠D =90°,N 为AB 上一点且BN =2AN , M 是AD 上的动点,连结BM ,MN ,则BM +MN 的最小值.例7:如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =6.AB =12,AD 平分∠CAB ,点F 是AC 的中点,点E 是AD 上的动点,则CE +EF 的最小值为( ) A .3 B .4 C . D .第7题图 第8题图 第9题图例8:如图,在锐角三角形ABC 中,BC =4,∠ABC =60°, BD 平分∠ABC ,交AC 于点D ,M 、N 分别是BD ,BC 上的动点,则CM +MN 的最小值是( ) A B .2 C .D .4例9:如图,在菱形ABCD 中,AC =BD =6,E 是BC 的中点,P 、M 分别是AC 、AB 上的动点,连接PE 、PM ,则PE +PM 的最小值是( ) A .6B .C .D .4.5NMDBA E AFCDBNM DCBAEPDCBAM例10:如图,矩形ABOC 的顶点A 的坐标为(-4,5),D 是OB 的中点,E 是OC 上的一点,当△ADE 的周长最小时,点E 的坐标是( ) A .4(0,)3B .5(0,)3C .(0,2)D .10(0,)3第10题图 第11题图 第12题图例11:如图,在矩形ABCD 中,AB =6,AD =3,动点P 满足13PAB ABCD S S ∆=矩形,则点P 到A 、B 两点距离之和PA +PB 的最小值为( ) A .B .C .D 例12:如图,矩形ABCD 中,AB =10,BC =5,点E 、F 、G 、H 分别在矩形ABCD 各边上,且AE =CG ,BF =DH ,则四边形EFGH 周长的最小值为( )A .B .C .D .例13:如图,∠AOB =60°,点P 是∠AOB 内的定点且OP M 、N 分别是射线OA 、OB 上异于点O 的动点,则△PMN 周长的最小值是( )A B C .6D .3第13题图 第14题图 CBH FGEDCB AA BMOPN例14:如图,∠AOB 的边OB 与x 轴正半轴重合,点P 是OA 上的一动点,点N (3,0)是OB 上的一定点,点M 是ON 的中点,∠AOB =30°,要使PM +PN 最小,则点P 的坐标为 .例15:如图,已知正比例函数y =kx (k >0)的图像与x 轴相交所成的锐角为70°,定点A 的坐标为(0,4),P 为y 轴上的一个动点,M 、N 为函数y =kx (k >0)的图像上的两个动点,则AM +MP +PN 的最小值为___________.第15题图例16:如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD 的顶点B 在原点,点A 、C 在坐标轴上,点D 的坐标为(6,4),E 为CD 的中点,点P 、Q 为BC 边上两个动点,且PQ =2,要使四边形APQE 的周长最小,则点P 的坐示应为______________.例17:如图,矩形ABCD 中,AD =2,AB =4,AC 为对角线,E 、F 分别为边AB 、CD 上的动点,且EF ⊥AC 于点M ,连接AF 、CE ,求AF +CE 的最小值.AB CD EFMx例18: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 ,求PD+PE 的最小值。
将军饮马(最完整讲义)

第1讲将军饮马模型➢知识点睛一、“将军饮马”问题主要利用构造对称图形解决两条线段和差、三角形周长、四边形周长等一类问题, 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。
二、定直线与两定点模型作法结论当两定点在直线异侧时, 在直线上找上点, 使最小.当两定点在直线同侧时, 在直线上找上点, 使最小.当两定点在直线同侧时, 在直线上找上点, 使最大.当两定点在直线异侧时, 在直线上找上点, 使最大.当两定点在直线同侧时, 在直线上找上点, 使最小.二、角到定点模型作法结论点在的内部, 在上找一点, 在上找一点,使得周长最小.点在的内部, 在上找一点, 在上找一点,使得最小.点在的内部, 在上找一点, 在上找一点,使得四边形周长最小.点在的外部, 在射线上找一点, 使与点到射线的距离和最小.点在的内部, 在射线上找一点, 使与点到射线的距离和最小.点分别在的边是, 在上找一点, 在上找一点,使得最小.三、两定点一定长模型作法结论如图在直线上找上两点(在左), 使最小,且.如图, , 之间的距离为, 在上分别找两点, 使, 且最小.如图, , ,之间的距离为, 之间的距离为, 在上分别找两点, 使, 在上分别找两点, 使且最小.如图, 在⊙上找一点, 在直线找一点,使得最小.➢精讲精练例1: 如图, 点P是∠AOB内任意一点, ∠AOB=30°, OP=8, 点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,则△PMN周长的最小值.例2: 如图, 正方形ABCD 的边长是4, M 在DC 上, 且DM=1, N 是AC 边上的一动点, 则△DMN 周长的最小值.A .例3: 如图, 在Rt △ABO 中, ∠OBA=90°, A (4,4), 点C 在边AB 上, 且AC:CB=1:3, 点D 为OB 的中点, 点P 为边OA 上的动点, 当点P 在OA 上移动时, 使四边形PDBC 周长最小的点P 的坐标为 B. ,C .,D .第3题图 第4题图 第5题图例4: 如图, 在△ABC 中, AC=BC, ∠ACB=90°, 点D 在BC 上, BD=3, DC=1, 点P 是AB 上的动点, 则PC+PD 的最小值为 A. 4 B. 5 C. 6 D. 7例5:如图, 在等边△ABC 中, AB=6, N 为AB 上一点且BN=2AN, BC 的高线AD 交BC 于点D, M 是AD 上的动点, 连结BM, MN, 则BM+MN 的最小值是___________.A BCDMN例6: 如图, 在Rt △ABD 中, AB=6, ∠BAD=30°, ∠D=90°, N 为AB 上一点且BN=2AN, M 是AD 上的动点, 连结BM, MN, 则BM+MN 的最小值.例7: 如图, 在Rt △ABC 中, ∠ACB=90°, AC=6. AB=12, AD 平分∠CAB, 点F 是AC 的中点, 点E 是AD 上的动点, 则CE+EF 的最小值为 A. 3 B. 4 C.D.第7题图 第8题图 第9题图A .例8: 如图, 在锐角三角形ABC 中, BC=4, ∠ABC=60°, BD 平分∠ABC, 交AC 于点D, M 、N 分别是BD, BC 上的动点, 则CM+MN 的最小值是B. 2C.D. 4例9: 如图, 在菱形ABCD 中, AC=, BD=6, E 是BC 的中点, P 、M 分别是AC.AB 上的动点, 连接PE 、PM, 则PE+PM 的最小值是A. 6B.C.D. 4.5E AFCDBNM DCBAEPDCBAMA .例10: 如图, 矩形ABOC 的顶点A 的坐标为(-4,5), D 是OB 的中点, E 是OC 上的一点, 当△ADE 的周长最小时, 点E 的坐标是B. C. D.第10题图 第11题图 第12题图例11: 如图, 在矩形ABCD 中, AB=6, AD=3, 动点P 满足, 则点P 到A.B 两点距离之和PA+PB 的最小值为A. B. C. D.例12: 如图, 矩形ABCD 中, AB=10, BC=5, 点E 、F 、G 、H 分别在矩形ABCD 各边上, 且AE=CG, BF=DH, 则四边形EFGH 周长的最小值为A. B. C. D.例13: 如图, ∠AOB=60°, 点P 是∠AOB 内的定点且OP=, 若点M 、N 分别是射线OA.OB 上异于点O 的动点, 则△PMN 周长的最小值是A. B. C. 6 D. 3第13题图 第14题图CBH FGEDCB AABMOPN例14: 如图, ∠AOB 的边OB 与x 轴正半轴重合, 点P 是OA 上的一动点, 点N (3,0)是OB 上的一定点, 点M 是ON 的中点, ∠AOB=30°, 要使PM+PN 最小, 则点P 的坐标为 .例15:如图, 已知正比例函数y=kx (k>0)的图像与x 轴相交所成的锐角为70°, 定点A 的坐标为(0, 4), P 为y 轴上的一个动点, M 、N 为函数y=kx (k>0)的图像上的两个动点, 则AM+MP+PN 的最小值为___________.第15题图例16: 如图, 在平面直角坐标系中, 矩形ABCD 的顶点B 在原点, 点A.C 在坐标轴上, 点D 的坐标为(6, 4), E 为CD 的中点, 点P 、Q 为BC 边上两个动点, 且PQ=2, 要使四边形APQE 的周长最小, 则点P 的坐示应为______________.例17:如图, 矩形ABCD 中, AD=2, AB=4, AC 为对角线, E 、F 分别为边AB 、CD 上的动点, 且EF ⊥AC 于点M,连接AF 、CE, 求AF+CE 的最小值.x例18: 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, 求PD+PE的最小值。
人教版数学八年级上册初中数学《最短路径(将军饮马)》公开课课件
分析问题
新知一 两点一线型 问题2 如图,A,B是直线l同侧的两点,在直线l上作一
点C,使AC+BC最小.
A
问题难在哪里?怎么办?
l
C
如点A,B在直线两侧. B
依据:“两点之间,线段最短”
分析问题
问题2 如图,A,B是直线l同侧的两点,在直线l上作一 点C,使AC+BC最小.
能否把点B变到直线l的另一侧?要求?方法? 对于直线上任一点C有BC=B′C. 作点B关于直线l的对称点B′.
△AMN的周长最小.
作法:过点A分别作关于直线l1,
A2 N
l2
l2的对称点A1,A2,连接A1A2分
A
别交直线l1,l2于点M,N,则 点M,N即为所求.
M
l1
A1
拓展延伸
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. 解析:通过轴对称的原理,把 周长最小值转化为两点间距离
为两条直线.
l1
A
B l2
你能用数学语言说明这个问题所表达的意思吗?
拓展延伸
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.
A1
l1
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.
M
A
B
N
l2
巩固新知
如图,A,B两个小镇在河的同侧,现要在笔直的河边a 上修建一个自来水厂分别向两个镇供水,如何选择自来 水厂的位置,可使用的水管最短? A
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.
将军饮马课件ppt
05
将军饮马问题的扩展和挑 战
变种问题
01
02
03
04
障碍物问题
在路径上设置障碍物,求最短 路径时需要避开障碍物。
多点折返问题
在路径上设置多个折返点,求 最短路径时需要多次折返。
限制条件问题
在求最短路径时加入限制条件 ,如步数限制、时间限制等。
动态变化问题
路径长度会随时间或其他因素 变化,需要求最短路径时考虑
这些变化。
计算复杂度
最坏情况下的时间复杂度
在最坏情况下,算法的时间复杂度可 能较高,需要优化算法以降低时间复 杂度。
空间复杂度
并行计算
为了提高算法的效率,可以考虑使用 并行计算来加速计算过程。
算法的空间复杂度也需要考虑,以评 估算法的内存消耗。
实际应用中的限制和优化
数据精度
在实际应用中,需要考虑 数据精度对算法的影响, 以避免误差累积导致结果 不准确。
在车辆调度方面,将军饮马问题同样 适用。通过优化车辆的出发时间和行 驶路线,物流公司可以最大化利用车 辆资源,提高运输效率。
计算机算法
图论算法
将军饮马问题作为图论中的经典问题,可以应用于计算机算法领域。通过解决将军饮马问题,可以开 发出更高效的图论算法,用于解决其他相关问题。
最短路径算法
最短路径算法是计算机算法中的重要组成部分。将军饮马问题可以作为最短路径算法的参考模型,帮 助开发人员找到图中两点之间的最短路径。
03
04
几何法是利用几何知识解决将 军饮马问题的方法。
它通过将问题转化为几何图形 ,利用几何定理和性质来找到
最短路径。
几何法适பைடு நூலகம்于具有明显几何特 征的问题,如两点之间的最短 距离、三角形中的最短路径等
初中数学-将军饮马问题-公开课课件课件全文
抽象: 如图,在直线MN上找一点P, 使得PA+PB最小?
A
M
B
P
N
思考:在前面研究几何问题的过程中,你是否遇到过与此 相类似求线段的距离最短或者线段和最小的问题? 请举例说明.
垂线段最短 m
思考:在前面研究几何问题的过程中,你是否遇到过与此 相类似求线段的距离最短或者线段和最小的问题的 问题?请举例说明.
使AC+CD+BD+AB最短。
问题特征: 两线两定两动
解决方法:依据两点之间,线段最短,通过两次轴对称, 将三条折线段化为一条直线段.
8/25/ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ024
联系中考
(2019中考) 如图,∠AOB=30°,角内有一点P,PO=10cm, 两边上各有一点Q、R(均不同于点O),则 △PQR的周长的最小值是__
Q A
P
O
B
R
如图所示,直线MN表示一条铁路,铁路两旁各有一 点A和B,表示两个工厂.要在铁路上建一货站,使
´
它到两厂距离之和最短,这个货站应建在何处?
P´ P
方法:在解决选择位置、求最短距离等问题时,通常 转化为“两点之间线段最短”
问题:如图,另一位将军也骑马从城堡A到城堡B,途中马 也要到小溪边饮水一次.问这位将军怎样走路程最短?
M
P
连接AP, 则PA´=PA,
A´
则PA+ PB= PA ´+ PB= A´B
在直线MN上任意取一点P´ 连接AP´,BP´,A´P´,
则AP´=A´P´,则AP´+BP´= A´P´+ BP´
△BA´P´中,A ´B < BP´+A´P´,
最短路径(将军饮马)问题(知识梳理与考点分类讲解)(人教版)(学生版) 24-25学年八年级数学上册
专题13.10最短路径(将军饮马)问题(知识梳理与考点分类讲解)第一部分【知识点归纳】【模型一:两定交点型】如图1,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;图1【模型二:两定一动型】如图2,直线l和l的同侧两点A.B,在直线l上求作一点P,使PA+PB 最小(同侧转化为异侧);图2【模型三:一定两动型】如图3,点P是∠MON内的一点,分别在OM,ON上作点A,B。
使△PAB的周长最小。
图3【模型四:两定两动型】如图4,点P,Q为∠MON内的两点,分别在OM,ON上作点A,B。
使四边形PAQB的周长最小。
图4【模型五:一定两动(垂线段最短)型】如图5,点A是∠MON外的一点,在射线ON上作点P,使PA与点P到射线OM的距离之和最小。
图5【模型六:一定两动,找(作)对称点转化型】如图6,点A是∠MON内的一点,在射线ON 上作点P,使PA与点P到射线OM的距离之和最小。
图6【考点1】两定一动型;【考点2】一定两动(两点之间线段最短)型;【考点3】一定两动(垂线段最短)型;【考点4】两定两动型;【考点5】一定两动(等线段)转化型;.第二部分【题型展示与方法点拨】【考点1】两定一动型;【例1】(23-24八年级上·全国·课后作业)如图,在ABC ∆中,3,4AB AC ==,EF 垂直平分BC ,交AC 于点D ,则ABP 周长的最小值是()A .12B .6C .7D .8【变式】(23-24八年级上·广东广州·期中)如图,在ABC ∆中,1216AB AC ==,,20BC =.将ABC V 沿射线BM 折叠,使点A 与BC 边上的点D 重合,E 为射线BM 上的一个动点,则CDE 周长的最小值.【考点2】一定两动(两点之间线段最短)型;【例2】(23-24八年级上·湖北省直辖县级单位·期末)如图,45MON ∠=︒,P 为MON ∠内一点,A 为OM 上一点,B 为ON 上一点,当PAB 的周长取最小值时,APB ∠的度数为()A .45︒B .90︒C .100︒D .135︒【变式】(23-24八年级上·江苏无锡·期中)如图,45AOB ∠=︒,点M N 、分别在射线OA OB 、上,5MN =,15OMN S = ,点P 是直线MN 上的一个动点,点P 关于OA 的对称点为1P ,点P 关于OB 的对称点为2P ,连接1OP 、2OP 、12PP ,当点P 在直线MN 上运动时,则12OPP 面积的最小值是.【考点3】一定两动型(垂线段最短);【例3】(22-23八年级上·湖北武汉·期末)如图,在ABC ∆中,3AB =,4BC =,5AC =,AB BC ⊥,点P 、Q 分别是边BC 、AC 上的动点,则AP PQ +的最小值等于()A .4B .245C .5D .275【变式】(23-24七年级下·陕西西安·阶段练习)如图,在Rt ABC △中,90ACB ∠=︒,3AC =,4BC =,5AB =,AD 是ABC V 的角平分线,若P Q 、分别是AD 和AC 边上的动点,则PC PQ +的最小值是.【考点4】两定两动型;【例4】如图,已知24AOB ∠=︒,OP 平分AOB ∠,1OP =,C 在OA 上,D 在OB 上,E 在OP 上.当CP CD DE ++取最小值时,此时PCD ∠的度数为()A .36︒B .48︒C .60︒D .72︒【考点5】一定两动(等线段)转化型;【例5】(20-21八年级上·湖北鄂州·期中)如图,AD 为等腰△ABC 的高,其中∠ACB =50°,AC =BC ,E ,F 分别为线段AD ,AC 上的动点,且AE =CF ,当BF +CE 取最小值时,∠AFB 的度数为()A .75°B .90°C .95°D .105°【变式】(23-24七年级下·四川宜宾·期末)在ABC V 中,80CAB ∠=︒,2AB =,3AC =,点E 是边AB 的中点,CAB ∠的角平分线交BC 于点D .作直线AD ,在直线AD 上有一点P ,连结PC 、PE ,则PC PE -的最大值是.第三部分【中考链接与拓展延伸】1、直通中考【例1】(2020·湖北·中考真题)如图,D 是等边三角形ABC 外一点.若8,6BD CD ==,连接AD ,则AD 的最大值与最小值的差为.【例2】(2020·新疆·中考真题)如图,在ABC V 中,90,60,4A B AB ∠=∠=︒=︒,若D 是BC 边上的动点,则2AD DC +的最小值为.2、拓展延伸【例1】(23-24八年级上·江苏镇江·阶段练习)如图,AC 、BD 在AB 的同侧,点M 为线段AB 中点,2AC =,8BD =,8AB =,若120CMD ∠=︒,则CD 的最大值为()A .18B .16C .14D .12【例2】(22-23八年级上·湖北武汉·期末)如图,锐角ABC V 中,302A BC ∠=︒=,,ABC V 的面积是6,D 、E 、F 分别是三边上的动点,则DEF 周长的最小值是()A .3B .4C .6D .7。
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M A'
N
B'
B A
变式1:
已知:MON内两点A、B.
求作:点C和点D,使得点C在OM上,点D在ON 上,且AC+CD+BD+AB最短。
A' M
C
A
B
O
N
D
B'
变式2:如图,OMCN是矩形的台球桌面,有黑、 白两球分别位于B、A两点的位置上,试问怎样 撞击白球,使白球A依次碰撞球台边OM、ON 后,反弹击中黑球?
把实际问题变成数学问题或数学模型 →推理 →猜想 →证明 ↓
应用到实际问题中← 得出结论
今天我们学习了最短路径的相关问题,我们应 该怎么样找到它们的最短路径呢?
1、确定对称轴,找出定点的对称点。 2、连接对称点与另一点确定所求位置点(连接各 对称点确定所求位置点)。
课后拓展:
在矩形ABCD中,在边和对角线AD、BD上有两个动点M、 N,当M、N运动到何处时,BM+MN最短?
所以 点P就是所求的点.
B
A
M
N
P
B'
证明:
A B
在MN 上任取另一点P', M
N
P
P'
连结BP、BP'、AP' 、B'P' .
B'
∵ 直线MN是点B、B'的对称轴,点P、P'在对称轴上, ∴BP=B'P,BP'=B'P'.
∴ BP+AP=B'P+AP =B'A.
∴ BP'+AP'= B'P'+AP'
在△AB'P'中,AB'<AP'+B'P',
∴ BP+AP < BP'+AP',即AP+BP最小.
变式1:
已知:P、Q是△ABC的边AB、 AC上的点,你能在 BC上确定一点R, 使△PQR的周长最短吗?
如图:一位将军骑马从驻地A出发,先牵马去草地 OM吃草,再牵马去河边ON喝水, 最后回到驻地A 问:这位将军怎样走路程最短?
两点在两相交直线内部
如图,A为马厩,B为帐篷,将军某一天要从马 厩牵出马,先到草地边某一处牧马,再到河边饮 马,然后回到帐篷,请你帮助确定这一天的最短 路线。
答案:如图,A是马厩,B为帐篷,牧马人某一天要从马厩 牵出马,先到草地边某一处牧马,再到河边饮马,然后回 到帐篷.请你帮他确定这一天的最短路线.
最短路径问题(将军饮马问题)
在公路l两侧有两村庄,现要在公路l旁修建一 所候车亭P,要使候车亭到两村庄的距离之和最短, 试确定候车亭P的位置。
A P
l
B
★思考:本题运用了 两点之间,线段最短.
.
将军饮马问题:
两线段之和最短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:
M 草地
O
.驻地A
N 河边
如图:已知 MON内一点A
求作:OM上一点B,ON上 .A '
M
一点C,使AB+BC+AC最
小
B.
.A
作法: (1)作点A关于OM、
O
ON的对称点A'、A''
.N
C
.A ''
(2)连结A'和A'',交OM于B,交ON于C,则点B、 C为所求。
变式1:
已知P是△ABC的边BC上的点,你能在AB、AC上 分别确定一点Q和R,使△PQR的周长最短吗?
将军每天骑马从城堡A出发,到城堡B,途 中马要到小溪边饮水一次。将军问怎样走路程 最短?
这就是被称为"将军饮马"而广为流传的问题。
如图:一位将军骑马从城堡A到城堡B,途中马要到 河边饮水一次,问:这位将军怎样走路程最短?
A
B
作法:
(1)作点B关于直线 MN 的对称点 B' (2)连结B'A,交MN于点 P;
A
M
D
N
C B
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C
M
B N
A O
变式2:
M
作 法 :(1)作 点 A关 于 O M 的 对 称 点 A',
点 B关 于 O N的 对 称 点 B'.
. ( 2 ) 连 结 A '和 B ', 交 O M 于 C , 交 O N 于 D 。 A
A.'
则 点 C、 D为 所 求 。
.C
B.
.
N
.D
O
B'
课堂小结:
本节课研究问题的基本过程是什么?