内容正文:
初中数学(人教版)
八年级 上册
第十三章 轴对称
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13.4 课题学习 最短路径问题
知识点一 利用轴对称知识解决最短路径问题
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13.4 课题学习 最短路径问题
例1 如图13-4-1所示,要在河边修建一个水泵站,分别向张庄、李庄送
水,水泵站修建在河边什么地方,可使所用的水管最短?
图13-4-1
分析 将题意用数学语言叙述如下:如图13-4-1所示,已知直线a和a同侧
的两点A,B.求作:点C,使点C在直线a上,并且AC+CB最小.此题实际上是
求最短路径问题,需要比较路径的长短,与之有关的内容是:两点之间,线
段最短.
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13.4 课题学习 最短路径问题
解析 如图13-4-2(1)所示,作点A关于直线a的对称点A',连接A'B交直线a
于点C,则点C即为水泵站的位置.
理由如下:如图13-4-2(2)所示,在直线a上任取一点C'(异于点C),连接BC',
A'C',AC'.
∵A与A‘关于直线a对称,∴AC=A'C,AC'=A'C'.
∴AC+CB=A'C+CB=A'B<A'C'+BC'=AC'+BC'.
图13-4-2
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13.4 课题学习 最短路径问题
知识点二 用平移解决造桥选址问题
下面探究造桥选址问题及解决方法:
如图13-4-3,a∥b,N为直线b上的一个动点,MN垂直于直线b,交直线a于点
M,当点N在直线b的什么位置时,AM+MN+NB最小?
图13-4-3
由于MN的长度是固定的,因此当AM+NB最小时,AM+MN+NB最小.这样,
问题就进一步转化为:当点N在直线b的什么位置时,AM+NB最小?
详解 如图13-4-4,将AM沿与a垂直的方向平移,点M移动到点N,点A移
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13.4 课题学习 最短路径问题
动到点A',则AA'=MN,AM+NB=A'N+NB.这样,问题就转化为:当点N在直
线b的什么位置时,A'N+NB最小?
图13-4-4
如图13-4-5,在连接A',B两点的线中,线段A'B最短.因此,线段A'B与直线b
的交点N的位置即为所求,即在点N处造桥MN,所得路径A→M→N→B是
最短的.
图13-4-5
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13.4 课题学习 最短路径问题
例2 如图13-4-6所示,在P、Q两村之间有两条河,且每条河的宽度相同,
从P村往Q村,要