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最短路径问题将军饮马问题.ppt

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?
最短路径问题
——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.
.

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?
∴ BP+AP=B'P+AP =B'A .
∴ BP'+AP'= B'P'+AP'
在△ AB'P中' ,AB'<AP'+B',P'
∴ BP+AP < BP'+A,P'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
C
M
B N
A O
变式2:
M
作法:(1)作点A关于OM的对称点A',
点B关于O的N 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 ↓
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?
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
作法: (1)作点A关于OM、
ON的对称点A'、A''
.A B.
O
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。
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;
所以 点P就是所求的点.
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.'
A
M
D
N
C B
谢谢,再见!
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?
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 .
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?
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