最短路径问题
最短路径问题来源于现实生活,初中阶段,主要以“两点之间,线段最短”“垂线段最短”为知识基础,有时还要借助轴对称、平移、旋转等变换进行研究。
问题1、要在燃气管道l上修建一个泵站,分别向A、B两镇供气,泵站修在管道的什么地方,可使所用的输气管线最短?你的理由是什么?
这个问题很好解决,直接连接AB与l的交点即是,理由:两点之间线段最短
问题2、
还是上面的问题,若此时A、B两镇位于输气管道的同侧如图所示,要在燃气管道l上修建一个泵站,分别向A、B两镇供气,泵站修在管道的什么地方,可使所用的输气管线最短?
通过找对称点,将“同侧”难于解决的问题转化为“异侧”容易解决的问题,渗透转化思想。
这样的转化思想在数学中有很多的应用,而最短路径问题的解决原理与“两点之间线段最短”、“三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边”有密切的关系,“轴对称”是重要的手段之一。下面提供几个思考题,同学们可以自行参考。
1、
如图所示,M、N是△ABC边AB与AC上两点,在BC边上求作一点P,使△PMN的周长最小。
2、如图,已知直线MN同侧有两点A、B,在直线MN上求作点P,使得∠APM=∠BPN
3、已知牧马营地在P处,牧马人从A地出发要赶着马群先到河边饮水,再带到草地吃草,然后回到营地,请你替牧马人设计出最短的放牧路线。
4、点A、B在直线l同侧,在l上找一点M,使得|AM-BM|的值最小
5、点A、B在直线l同侧,在l上找一点M,使得|AM-BM|的值最大
6、点A、B在直线l异侧,在l上找一点M,使得|AM-BM|的值最小
7、点A、B在直线l异侧,在l上找一点M,使得|AM-BM|的值最小
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