内容正文:
初中数学
解密最短距离之建桥选址
编稿老师
刘群丽
一校
林卉
二校
安宁
审核
杨国勇
一、解题依据
1. 两点间线段最短。
2. 三角形的三边关系
(1)三角形三边关系定理:三角形任何两边的和大于第三边;
(2)三角形三边关系定理的推论:三角形任何两边之差小于第三边。
3. 勾股定理:在直角三角形中,两条直角边的平方和等于斜边的平方。
二、基本模型
定点在两侧的动线段问题(建桥问题)
如图所示,A、B两村庄位于一条河的两岸。假定河的两岸笔直且平行。问:应把桥建在什么位置,才能使由A村经过这座桥到B村的路程最短?
答案:如右下图。
说明:这种问题首先要把桥的长度平移出来(作
),连接
,
两点交河流两岸两个点,此时一定要在C处建桥,才能得到最短路程。(即:平行四边形要在
的同侧。)
例题1 如图,A和B两地之间有两条河,现要在两条河上各造一座桥MN和PQ。桥分别建在何处才能使从A到B的路径最短?(假定河的两岸是平行的直线,桥要与河岸垂直)
解析:按照垂直河流的方向,先把两桥的长度移至端点,把可变化的路径连接到一起,利用两点间线段最短就可以确定两桥的位置。
答案:如图。
或或
点拨:本题的关键还是在于两点之间线段最短,要注意找到线段与河的交点后,选择正确的建桥位置。
总结技巧
建桥选址问题最少由三条线段组成,其中桥的长度是固定不变的,而且桥在整个路径的中间,另外两条线段不固定,所以我们要先把桥的长度平移出来,利用平行四边形的性质,使变化的线段连接在一起,然后利用两点间线段最短或三角形三边关系确定桥的位置。
例题 如图,荆州古城河在
处直角转弯,河宽均为5米,从A处到达B处,须经两座桥:
,
(桥宽不计),设护城河以及两桥都是东西、南北方向的,A,B在东西方向上相距65米,南北方向上相距85米,恰当地架桥可使
的路程最短,这个最短路程是多少米?
解析:先分别从A、B两点把两条桥的长平移出来,把平移后的两个点连接,就可以确定桥的位置。
答案:解:作AF⊥CD,且AF=河宽,
作BG⊥CE,且BG=河宽,
连接GF,与河岸相交于
,
作
即为桥。
解:由作图法可知,AF∥
,
,
则四边形
为平行四边形,
于是
,
同理,
,
由两点之间线段最短可知,GF最小;
即当桥建于如图所示位置时,
最短,
距离为
米。
点拨:解这种问题都