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最短路径问题(将军饮马问题)
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 一点C,使AB+BC+AC最 小
. A' B.
作法:
(1)作点A关于OM、
O
ON的对称点A'、A''
M
.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?
A
M
D
N
C B
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.
A
B
作法:
(1)作点B关于直线 MN 的对称点 B' (2)求的点.
A
B
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'.
M A'
N
B'
B A
变式1:
已 求作知::点MCO和N点内D两,使点得A、点BC.在OM上,点D在ON
上,且AC+CD+BD+AB最短。
AM
'
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?
——将军饮马问题及延伸
为什么有的人会经常践踏草地呢?
两点之间,线段最短
绿地里本没有路,走的人多 了… …
禁止践 踏
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:
∴ 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?
C
B N
M A
O
变式2:
M
作法:(1)作点A关于OM的对称点A' , 点B关于ON的对称点B'.
(2)连结A'和B',交OM于C,交ON于D。. A
则点C、D为所求。
B.
.
N
.D
B'
A. ' .C
O
课堂小结:
本节课研究问题的基本过程是什么?
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?
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:
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?