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文档简介
1、将军饮马问题精品资料第一讲将军饮马问题学习要点与方法点拨一、主要内容 (1)将军饮马问题的概念。(2)将军饮马问题在坐标系、一次函数、三角形、正方形中的应用。(3)将军饮马问题与勾股定理。二、 本章重点掌握将军饮马问题的概念和解题思路,能解决将军饮马问题和一次 函数、坐标系、几何图形和勾股定理等的综合习题。课前预习轴对称的性质与作法;一次函数的性质;勾股定理的性质;三角形、矩形、正方形的性质;三角形的三边关系、平移的性质。、将军饮马问题的概念和基本思路起源:古希腊亚里山大里亚城有一位久负盛名的学者,名叫海伦。有一天,有 位将军不远千里专程前来向海伦求教一个百思不得其解的问题:如图,有一位将军从
2、位于 A点的军营,返回位于B点的家中,途中需要到达一 条小河MN边,让马去河里喝水。那么,该如何选择路径,才能使将军回家的过程 中,走过的路程最短?精通数理的海伦稍加思索,便作了完善的回答。这个问题后来被人们称作“将军饮马”问题A MN初一看,这个问题好像没有什么思路,那我们先把问题的概念转换一下。这个问题中A点和B点在河MN的同一侧,那么,如果 A点和B点在河MN的不同侧呢?这时我们好像有一点眉目了,我们要利用的定理就是:两点之间直线最短,先找线路再找点。那我们再回到最开始时的问题,是不是有了启发呢?思路:为了找线路,可以利用轴对称的原理,先做对称,再转化成三角形的三边关系。例1,如图,一匹
3、马从S点出发,先去河0P边喝水,再去草地0Q吃草,然后再回到S点。该如何选择线路,使得经过的总路程最短?草地O M例1图例2图二、将军饮马与坐标系例2,已知A(2,3)、B(3,2),M是x轴上的一个动点,N是y轴上的一个动点, 求AN+NM+B的最小值,并求出此时M N的坐标。思路:作对称两段折线f作一次对称f转化折线二段折线 T作两次对称 T转化折线连线段f最小值例 3,已知 A(-3,4)、B(-2,-5)、M(O,m)、N(0,m+1),求 BM+MN+AN最小值,并 求此时对应的m的值。运用平移的性质例4,已知A(4,1)、B(-3,-2),试在x轴上找一点C,是|AC-BC|最大,
4、求出点C 的坐标和这个最大值。构造三角形,运用三角形的边长关系三、将军饮马问题解题思路的归纳学习了几个常见的例子,我们再来整理一下思路。首先明白几个概念,动点、定点、对称点。动点一般就是题目中的所求点,即那个不定的点。定点即为题目中固定的点。对称的点,作图所得的点,需要连线的点。1. 怎么对称,作谁的对称?简单说所有题目需要作对称的点,都是题目的定点。或者说 只有定点才可以去作对 称的。(不确定的点作对称式没有意义的)那么作谁的对称点? 一首先要明确关于对称的 对象肯定是一条线,而不是一个点。那么是哪一条线?-一般而言都是动点所在直线。2. 对称完以后和谁连接?一句话:和另外一个顶点相连_。绝
5、对不能和一个动点相连。明确一个概念:定点的对称点也是一个定点。3. 所求点怎么确定?首先一定要明白,所求点最后反应在图上一定是个交点_。实际就是我们 所画直线和 已知直线的交点。4将军饮马一定是求最短距离吗?肯定不是。或者说求最短距离是将军饮马中的最简单一类题目。根据将军饮马的基 本模型可以拓展出很多题型。根本原因是因为在作轴对称过程中不但是作了点的对称, 还作了边长和角度的对称!或者说.边长和角度的对称才是最关键_。四、将军饮马与勾股定理例5,如图,将军的军营在 A处,与河岸的距离0A=4km将军的家在B处。且 QA=7km QB=8km他下班回家的路上先把马牵到小河边去饮水,然后再回到家中
6、,求他 下班回家要走的最短路程。O小河|PA?B/A4 'QB例5图例6图 O A A2Q例6,如图,/ POQ = 20°, A为OC上的点,B为OP上的点,且OA=1 OB=2 在OB上取点A,在OC上取点 A ,求AA + AA + A2B的最小值。例 7,Z AOB = 45°, P是/ AOB内一点,PO = 10,Q R分别是 OA OB上的动 点,求 PQR周长的最小值。五、三角形、正方形中的将军饮马例8,如图,在等边厶ABC中, AB=6 ADLBC, E是AC上的一点,M是AD上的一点,且AE=2求EM+E(的最小值例9,如图,在锐角厶ABC中,
7、AB=42 / BAG45°,/ BAC的平分线交BC于点 D, M N分别是AD和AB上的动点,贝U BM+MI®最小值是。例10,如图,正方形 ABCD勺边长为8, M在DC上,且DM= 2, N是AC上的一动 点,DW MN勺最小值为上一动点,连接PB PQ则厶PBQ周长的最小值为cm例12, 次函数y = kx + b 的图象与x、y轴分别交于点A(2,0),B(0,4).(1)求该函数的解析式;(2)O为坐标原点,设 OA AB的中点分别为 C D, P为OB上一动点,求PC PD的最小值,并求取得最小值时 P点坐标.y例13,如图,在坐标系xOy中,有一条河,
8、河岸分别为x轴和直线MN直线MN与y轴的 交点为A(0,2),P、Q两地位于河的两岸,且 P(0,5)、Q(5,-1)。现在需要在河上架一座桥,(桥必须垂直于河岸),来沟通P、Q两地,求M桥的端点B、C的坐标,使得从P地到Q地的 路程最短。O C总结:将军饮马问题=轴对称问题=最短距离问题(轴对称是工具,最短距离 是题眼)。所谓轴对称是工具,即这类问题最常用的做法就是作轴对称。而最短距离是题眼,也就意味着归类这类的题目的理由。比如题目经常会出现“线段a+b的最小值”这样的条件或者问题。一旦出现可以快速联想到将军问题,然后利用轴对称解题。能将实际问题中的“地点”、“河”、“草地”抽象为数学中的“
9、点”、“线”,把最短路径问题抽象为数学中的线段和最小问题,能利用轴对称将处在直线同侧的两点,变为两点处在直线的异侧,能利用平移将两条线段拼接在一起,从而转化为“两点之间,线段最短”问题,能通过逻辑推理证明所求距离最短,在探索问题的过程中,体会轴对称、平移的作用,体会感悟转化的数学思想仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢11O1,已知A(-1,4) ,B(1,1),在x轴上找一点C,使AC+BC最小。贝U C点的坐标是 ,AC+BC勺最小值是。2, 已知A(-1,3) ,B(-3,1) ,M是x轴上一动点,N是y轴上一动点,则当 AN+NM+MB小时,M的坐标是, N的坐标是。3, 已知
10、A(-4,4) ,B(-1,-3) ,M(O,m), N(0,m+1),当 BM+MN+ASl小时,点 M的坐标是 最小值是。4,已知A(-4,5) , B(2,-2),在x轴上找一点C,则当|AC-BC|最大时,点C的坐标是 最大值是5,如图,点A,B位于直线I的同侧,到直线I的距离AC = 10 , BD = 30,且CD = 30,在直线I上找到一点M,是AM+BI最短,则最短距离是BAMAP 直线ICDO NB题5图6,如图,/ AOB = 45°,点P在/ AOB内,且 OP = 3,点M,N分别为射线OA 0B上的 动点,则 PMN的周长的最小值为。7,如图,/ AOB
11、= 40°,点 P,Q都在/ AOB内, Z AOP = / BOQ = 10°,且 OP = OQ =B题7图题8图8,如图,Z AOB = 60°,点 P, Q都在Z AOB内, Z AOP = Z BOQ = 15,且 OP = 8,OQ = 6。在射线OA OB上分别存在点 M N,是PM+MN+N的值最小,则最小值是9,如图, ABC中, AB=2 Z BAC=30,若在AC AB上各取一点 M N,使BM+M的值 最小,则这个最小值是多少?题9图10,如图所示,正方形 ABCD勺面积为12,ABE是等边三角形,点E在正方形ABCD 内,在对角线AC上有一点P,使PM PE的和最小,则这个最小值为 。11, 如图,若四边形 ABCD是菱形,AB=10cm Z ABC=45 , E为边BC上的一个动 点,P为BD上的一个动点,求 PC+PE的最小值.12, 如图,在锐角厶ABC中, AB = 4 , Z BAC = 45
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