内容正文:
13.4课题学习
最短路径问题
人教版八年级上册第十三章轴对称
1 理解轴对称、平移知识解决简单的最短路径问题.(重点)
2 感受由实际问题转化数学问题,建模思想、转化思想。(难点)
教学目标
1.如图,连接A、B两点的所有连线中,哪条最短?
为什么?
A
B
①
②
③
②最短,因为两点之间,线段最短
2.如图,点P是直线l外一点,点P与该直线l上各点连接的所有线段中,哪条最短?为什么?
P
l
A
B
C
D
PC最短,因为垂线段最短
复习回顾
3.在我们前面的学习中,还有哪些涉及比较线段大小
的基本事实?
三角形三边关系:两边之和大于第三边;
斜边大于直角边.
4.如图,如何做点A关于直线l的对称点?
A
l
A ′
“两点的所有连线中,线段最短”“连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短”等的问题,我们称之为最短路径问题.
现实生活中经常涉及到选择最短路径问题,本节将利用数学知识探究数学史的著名的“牧马人饮马问题”及“造桥选址问题”.
一牧人饮马问题
两个定点和直线一动点的数学模型:
问题1 相传,古希腊亚历山大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,求教一个百思不得其解的问题:
如图,牧马人从点A地出发,到一条笔直的河边l饮马,然后到B地,牧马人到河边的什么地方饮马,可使所走的路径最短?
C
实际问题转化
数学问题
A
B
l
数学问题
作图问题:在直线l上求作一点C,使AC+BC最短问题.
A
B
l
问题1 现在假设点A,B分别是直线l异侧的两个点,如何在l上找到一个点,使得这个点到点A,点B的距离的和最短?
A
l
B
C
根据是“两点之间,线段最短”,可知这个交点即为所求.
连接AB,与直线l相交于一点C.
问题2 如果点A,B分别是直线l同侧的两个点,又应该如何解决?
想一想: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?
A
B
l
利用轴对称,作出点B关于直线l的对称点B′.
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.
A
B
l
B ′
C
C ′
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