内容正文:
13.4 课题学习 最短路径问题
前面我们研究过一些关于“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,我们称它们为最短路径问
题.现实生活中经常涉及到选择最短路径的问题.
复习引入
1、如图所示:从A地到B地有三条路可供选择,你会选择哪条路距离最短?你的理由是什么?
两点之间线段最短
2、如图,要在燃气管道L上修建一个泵站,分别向A、B两镇供气,泵站修在管道的什么地方,可使所用的输气管线最短?
P
所以泵站建在点P可使输气管线最短
思考
上图中,某人站在A处,直线l为一条公路,一辆拖拉机从西向东行驶,问拖拉机行驶到什么位置时对人的噪音影响最大?为什么?
(假设拖拉机在行驶中对A处的人一直有噪音影响)
问题1
如图,牧马人从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,可使他所走的路径最短?
新知学习
B
A
l
追问1 这是一个实际问题,你打算首先做什么?
将A,B 两地抽象为两个点,将河l 抽象为一条直 线.
探索新知
B
·
·
A
l
探索新知
追问2 如图,点A,B 在直线l 的同侧,点C 是直
线上的一个动点,当点C 在l 的什么位置时,AC 与CB
的和最小?
分析:类似管道泵站问题,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?
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.
探索新知
B
·
l
A
·
B′
C
总结经验:
实际上是通过轴对称变换,把A,B在直线同侧的问题转化为在直线的两侧,从而可利用“两点之间线段最短”加以解决。
证明:如图,在直线l 上另外任取一点C′,连接AC′,BC′,B′C′.
由轴对称的性质知,
BC =B′C,BC′=B′C′.
∴ AC +BC
= AC +B′C = AB′,
AC′+BC′
= AC′+B′C′.
探索新知
追问3 你能用所学的知识证明AC +BC最短吗?
B
·
l
A
·
B′
C
C′
探