1、13.4 课题学习 最短路径问题,如图所示,从A地到B地有三条路可供选择,你会选走哪条路最近?你的理由是什么?,两点之间,线段最短, ,()两点在一条直线异侧,已知:如图,A,B在直线L的两侧,在L上求一点P,使得PA+PB最小。,P,连接AB,线段AB与直线L的交点P ,就是所求。,思考?为什么这样做就能得到最短距离呢?,根据:两点之间线段最短.,我们还学过此类最路程的问题吗?现实生活中经常 涉及到选择最短路径的问题,本节 将利用数学知识探 究数学史中著名的“将军饮马问题”,引入新知,问题1 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
2、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?,探索新知,精通数学、物理学的海伦稍加思索,利用轴对称的 知识回答了这个问题这个问题后来被称为“将军饮马 问题”你能将这个问题抽象为数学问题吗?,探索新知,追问1 这是一个实际问题,你打算首先做什么?,将A,B 两地抽象为两个点,将河l 抽象为一条直 线,探索新知,(1)从A 地出发,到河边l 饮马,然后到B 地; (2)在河边饮马的地点有无穷多处,把这些地点与A,B 连接起来的两条线段的长度之和,就是从A 地到饮马地点,再回到B 地的路程之和;,探索新知,追问2 你能
3、用自己的语言说明这个问题的意思, 并把它抽象为数学问题吗?,探索新知,追问2 你能用自己的语言说明这个问题的意思, 并把它抽象为数学问题吗?,(3)现在的问题是怎样找出使两条线段长度之和为最 短的直线l上的点设C 为直线上的一个动点,上面的问题就转化为:当点C 在l 的什么位置时,AC 与CB 的和最小(如图),追问1 对于问题2,如何 将点B“移”到l 的另一侧B 处,满足直线l 上的任意一点 C,都保持CB 与CB的长度 相等?,探索新知,问题2 如图,点A,B 在直线l 的同侧,点C 是直 线上的一个动点,当点C 在l 的什么位置时,AC 与CB 的和最小?,追问2 你能利用轴对称的 有
4、关知识,找到上问中符合条 件的点B吗?,探索新知,问题2 如图,点A,B 在直线l 的同侧,点C 是直 线上的一个动点,当点C 在l 的什么位置时,AC 与CB 的和最小?,作法: (1)作点B 关于直线l 的对称点B; (2)连接AB,与直线l 相交于点C则点C 即为所求,探索新知,问题2 如图,点A,B 在直线l 的同侧,点C 是直 线上的一个动点,当点C 在l 的什么位置时,AC 与CB 的和最小?,探索新知,问题3 你能用所学的知识证明AC +BC最短吗?,证明:如图,在直线l 上任取一点C(与点C 不 重合),连接AC,BC,BC由轴对称的性质知,BC =BC,BC=BC AC +B
5、C= AC +BC = AB,AC+BC= AC+BC,探索新知,问题3 你能用所学的知识证明AC +BC最短吗?,探索新知,问题3 你能用所学的知识证明AC +BC最短吗?,证明:在ABC中,ABAC+BC, AC +BCAC+BC即 AC +BC 最短,若直线l 上任意一点(与点 C 不重合)与A,B 两点的距离 和都大于AC +BC,就说明AC + BC 最小,探索新知,追问1 证明AC +BC 最短时,为什么要在直线l 上 任取一点C(与点C 不重合),证明AC +BC AC +BC?这里的“C”的作用是什么?,探索新知,追问2 回顾前面的探究过程,我们是通过怎样的 过程、借助什么解决
6、问题的?,1. 如图,A.B两地在一条河的两岸,现要在河上建一座桥MN,桥造在何处才能使从A到B的路径AMNB最短?(假设河的两岸是平行的直线,桥要与河垂直),作法:1.将点B沿垂直与河岸的方向平移一个河宽到E,2.连接AE交河对岸与点M,则点M为建桥的位置,MN为所建的桥。 证明:由平移的性质,得 BNEM 且BN=EM, MN=CD, BDCE, BD=CE, 所以A.B两地的距:AM+MN+BN=AM+MN+EM=AE+MN, 若桥的位置建在CD处,连接AC.CD.DB.CE, 则AB两地的距离为: AC+CD+DB=AC+CD+CE=AC+CE+MN, 在ACE中,AC+CEAE, AC+CE+MNAE+MN, 即AC+CD+DB AM+MN+BN 所以桥的位置建在CD处,AB两地的路程最短。,A,()一点在两相交直线内部,已知:如图A是锐角MON内部任意一点,在MON的两边OM,ON上各取一点B,C,组成三角形,使三角形周长最小.,B,C,D,E,分析:当AB、BC和AC三条边的长度恰好能够体现在一条直线上时,三角形的周长最小,()一点在两相交直线内部,已知:如图A是锐角MON内部任意一点,在MON的两边OM,ON上各取一点B,C,组成三角形,使三角形周长最小.,分别作点A关于OM,ON的对称点A,A;连接A,A,分别交OM,ON于点B、点C,则点B、点C即为所求,