内容正文:
☆问题解决策略:反思
情境导入
知识讲解
随堂小测
课堂小结
学习目标
1.学会运用勾股定理求立体图形中两点之间的最短距离。(重点)
2.理解化曲为直的思想方法。(难点)
3.解决问题后,对解决问题的过程、方法及问题的变化等方面进行反思,可以加深对问题及解决问题的思路、策略与方法的理解,丰富解决问题的经验,提高解决问题的能力。
情境导入
知识回顾
2.在平面上,求点与点、点与线段的最短距离的依据是什么?
3.如何求几何体中的最短路径问题呢?
1.勾股定理的内容。
直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.如果用a,b和c分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么a2+b2=c2。
(1)两点之间线段最短
(2)垂线段最短
知识讲解
知识点1 圆柱体中的最短距离
如图,有一个圆柱的高为12cm,底面圆的周长为18cm。在圆柱下底面的点A处有一只蚂蚁,它想吃到上底面上与点A相对的点B处的食物,沿圆柱侧面爬行的最短路程是多少?
(1) 自己做一个圆柱,尝试从点A到点B沿圆柱侧面画出几条路线,你觉得哪条路线最短呢?
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
蚂蚁走哪一条路线最近?
第4条路线最近
蚂蚁A→B的路线
路线1
路线2
路线3
路线4
(2)如图所示,将圆柱侧面剪开展成一个长方形,从点A到点B的最短路线是什么?你画对了吗?
B
A
A
B
线段AB
(3)蚂蚁从点A出发,想吃到点B处的食物,
它沿圆柱侧面爬行的最短路程是多少?
15 cm
【方法归纳】立体图形中求两点间的最短距离,一般把立体图形展开成平面图形,连接两点,根据两点之间线段最短确定最短路线。
【数学思想】
立体图形
平面图形
转化
展开
1.如图,圆柱的底面周长是 10 cm,圆柱高为 12 cm,一只蚂蚁如果要从圆柱内部点A爬到与之相对的点B,那么它爬行的最短路程为( )
A.10π cm B.13 cm
C.13π cm D.15 cm
随 堂 小 测
B
2.如图,有一圆柱形油罐,底面周长为24 m,高为10 m.从A处环绕油罐建梯子,梯子的上端点B正好在点A的正上方,梯子最短需要( )
A.10π m B.26 m
C.13π m D.15 m
B
3.如图,圆柱形玻璃杯高为 11 cm,底面周长为 30 cm,在杯内壁
离杯底 5 cm的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,
离杯上沿 2 cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁从外壁A处爬行到
内壁B处的最短路线长为(杯壁厚度不计)( )
A.12 cm B.17 cm
C.20 cm D.25 cm
B
4.如图,若圆柱的底面周长是 30 cm,高是 120 cm,从圆柱底部A处沿侧面缠绕几圈丝线到顶部B处做装饰,则按图中此方式缠绕的这条丝线的最小长度是 cm.
150
知识点2 长方体中的最短距离
确定长方体上的最短路线:
求长方体(如图1)上A,B 两点之间的距离,将长方体相邻两个面展开有三种方式(如图2)。
图1
图2
(1)右侧面向前展开, 如图2 ①, 此时AB2=(a+b)2+ c2=a2+b2+c2+2ab。
(2) 上底面向前展开, 如图2 ②,此时AB2=(c+b)2+ a2=a2+b2+c2+2bc。
(3) 上底面向左展开, 如图2 ③,此时AB2=(a+c)2+ b2=a2+b2+c2+2ac。
通过对三种展开方式的分析,我们得到:
①当 c 最大时,图2 ①中AB 最短;
②当 a 最大时,图2 ②中AB 最短;
③当 b 最大时,图2 ③中AB 最短。
图2
1.如图是一个三级台阶,每一级的长、宽、高分别为 8 dm,3 dm, 2 dm. A和B是这个台阶上两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁,想到点B处去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬行到点B的最短路程为( )
A.15 dm B.17 dm C.20 dm D.25 dm
随 堂 小 测
B
2.如图所示,一棱长为 3 cm的正方体,把所有的面均分成3×3个小正方形,其边长都为 1 cm,假设一只蚂蚁从下底面点A沿表面爬行至侧面的点B,最少要爬 cm。
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3.如图,一个无盖的长方体盒子的长、宽、高分别为 8 cm、8 cm、 12 cm, 一只蚂蚁想从盒底的点A
沿盒的表面爬到盒顶的点B。蚂蚁要爬行的最短路程是 cm。
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4.如图所示,ABCD是长方形地面,长AB= 14 m,宽AD= 12 m,中间竖有一堵砖墙高MN= 1 m。一只蚂蚱从点B爬到D点,它必须翻过中间那堵墙,则它至少要走 m 的路程。
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确定圆柱上的最短路线:
求圆柱上两点之间的最短距离,可转化为求
一个平面图形上对应线段的长.
其一般步骤:
(1)将圆柱的侧面展开为一个长方形;
(2)确定相应点的位置;
(3)连接相应点,构造直角三角形;
(4)利用勾股定理求解。
小结
在寻求最短路径时,往往把空间问题平面化,利用勾股定理及其逆定理解决实际问题。
课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。
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