兩定兩動
本期我們在前三節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)利用軸對稱求最值問題中的另外一種類型---兩動兩定模型,此類型屬于將軍飲馬問題系列延伸,在將軍飲馬問題的基礎(chǔ)上增加了附加條件。希望你能通過今天的學(xué)習(xí),進(jìn)一步加深對將軍飲馬問題的理解,學(xué)會將未知的問題通過所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為我們熟悉的問題,同時進(jìn)一步體會軸對稱在求最值問題中的應(yīng)用。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
(1)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們要知道什么是將軍2馬模型?它和將軍飲馬模型的聯(lián)系和區(qū)別是什么?它們之間能不能進(jìn)行轉(zhuǎn)化?
(2)學(xué)會尋找題目中的隱藏條件,針對兩定兩動問題,他在分析過程中用到了什么樣的方法?
(3)理解轉(zhuǎn)化思想方法在數(shù)學(xué)和實(shí)際問題中的應(yīng)用,學(xué)會舉一反三,靈活變通。
唐朝詩人李頎的詩《古從軍行》開頭兩句說:“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”詩中隱含著一個有趣的數(shù)學(xué)問題.
如圖所示,詩中將軍在觀望烽火之后從山腳下的A點(diǎn)出發(fā),走到河邊飲馬后再到B點(diǎn)宿營.請問怎樣走才能使總的路程最短?
【問題解決】
首先將這個問題,抽象成一個數(shù)學(xué)問題,如圖,在線段l的同側(cè)有兩個定點(diǎn)A、B,在直線l上有一個動點(diǎn)P,即當(dāng)點(diǎn)P在何處時,AP+BP最小.
如圖所示,從A出發(fā)向河岸引垂線,垂足為D,在AD的延長線上,取A關(guān)于河岸的對稱點(diǎn)A',連結(jié)A'B,與河岸線相交于C,則C點(diǎn)就是飲馬的地方,將軍只要從A出發(fā),沿直線走到C,飲馬之后,再由C沿直線走到B,所走的路程就是最短的.
如果將軍在河邊的另外任一點(diǎn)P飲馬,所走的路程就是AP+PB,但是,AP+PB=A'P+PB>A'B=A'C+CB=AC+CB.可見,在C點(diǎn)外任何一點(diǎn)P飲馬,所走的路程都要遠(yuǎn)一些.
這有幾點(diǎn)需要說明的:
(1)由作法可知,河流l相當(dāng)于線段AA'的中垂線,所以AD=A'D。
(2)由上一條知:將軍走的路程就是AC+BC,就等于A'C+BC,而兩點(diǎn)之間,線段最短,所以C點(diǎn)為最優(yōu)的地方。
在此問題中,涉及到兩個定點(diǎn)A,B,一條定直線l以及直線上的一個動點(diǎn)P,故可以將這個問題稱為“兩定一動”求最值問題。
解決思路:
(1)先找到動點(diǎn)所在的直線,然后觀察兩個定點(diǎn)是否在直線同側(cè),如果在同側(cè),選擇其中一個點(diǎn)如點(diǎn)A,將它關(guān)于直線L對稱得到A',然后連接A'B,則A'B的長度就是最小值;
(2)第二步,就是涉及到如何計(jì)算的問題,方法是我們可以構(gòu)造直角三角形,利用勾股定理解決,或者如果給了坐標(biāo),可以使用兩點(diǎn)間的距離公式,如果圖形中存在比例,也可以考慮三角形相似或者三角函數(shù)計(jì)算。
下面我們開始學(xué)習(xí)今天的內(nèi)容,在學(xué)習(xí)之前,請你拿出筆記本,做好記筆記的準(zhǔn)備,在觀看視頻的過程中,可能需要隨時暫停進(jìn)行思考,視頻中共出現(xiàn)了3道例題和2道練習(xí),需要你在課后思考完成過程書寫!記得要規(guī)范書寫哦??!
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通過上面視頻的學(xué)習(xí),你掌握將軍遛馬模型了嗎?在實(shí)際應(yīng)用中,有些題目直接可以聯(lián)想到該模型,但是有的題目比較隱蔽,需要我們結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行推理論證,例如聯(lián)想到相似,勾股定理,設(shè)未知數(shù)等,有時還會出現(xiàn)幾種類型同時考查的練習(xí),在后面的講解中,將陸續(xù)給大家分享。
【學(xué)習(xí)過程呈現(xiàn)】
【學(xué)習(xí)建議】
利用軸對稱的性質(zhì),解決生活中與最值有關(guān)的數(shù)學(xué)最值問題,方法已給各位同學(xué)整理好了,希望同學(xué)們經(jīng)過學(xué)習(xí),能夠掌握最短路徑的作圖方法和尋找方法,并且會借助勾股定理等知識點(diǎn)的時候,求出最短距離的值,這個問題的解決方法,在隨后的學(xué)習(xí)中,我們經(jīng)常會用到,學(xué)會思考問題,學(xué)會分析問題,學(xué)以致用,是最好的理解方法之一,在應(yīng)用中提高自己的學(xué)習(xí)技能,也是我們的成績提上一層樓。最后祝各位同學(xué)學(xué)習(xí)順利。
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