卢娇丽
湖北省襄阳市樊城区太平店中学
【问题】
人教版义务教育教科书八(上)P85 13.4课题学习 最短路径问题
如图13.4—1,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,可使所走的路径最短?
分析:设B点关于l的对称点为B1
连接AB1交l于C点
∴C点就是所求的点
不少中考题以此为原型,渗透到三角形、四边形等问题中。
【运用】
(1)、在三角形中的运用
例:在等腰△ABC中,∠ABC=120O,点P为底边AC上的一个动点,M、N分别为AB、BC的中点,若PM+PN最小值为2,△ABC的周长为
解:过M点作点M关于直线AC的对称点H,连接HN交AC于点P,此时PM+PN的值最小。
连接AH,可知∠BAC=∠HAC=∠C=30O
∴AH∥BN
∴AH=AM=AB
又BN=BC,AB=BC
∴AH=BN
∴四边形AHNB为平行四边形
∴AB=HN=PM+PN=2
∴可求得△ABC的周长为
(2)、在四边形中的运用
例:边长为2cm的菱形ABCD,∠BAD=120O,对角线AC、BD交于点O,点E为AB中点,点P为BD上一点, PE+PA最小值为
解:连接CE,
∵A、C两点关于线段BD对称,
设CE与BD的交点为P点,
此时PE+PA的值最小,且PE+PA=EC
∵∠BAD=120O
易证△ABC为等边三角形
可得CE⊥AB
∴CE=cm
即PA+PE的最小值为cm
(3)、在圆中的运用
例:如图,MN为⊙O的直径,MN=2,点A在⊙O上,∠AMN=30O,B为⌒AN的中点,P为直径MN上一动点,PA+PB的最小值为
解:过点A作AH⊥MN于点Q交⊙O于H点,
连接BH交MN与点P,
此时PA+PB的值最小,且PA+PB=BH
连接AO、OH、OB、
∵∠NOH=∠AON=2∠AMN=60O
又B为⌒AN的中点
∴∠BON=30O
∴∠BOH=90O
在等腰直角△BOH中
易得BH=
∴PA+PB的最小值为
(4)、在平面直角坐标系中的运用
例:在平面直角坐标系中,A(2,0)、B(0,3),在直线x=3上找一点P,使AP+BP的值最小,求此点P
解:∵A(2,0)关于x=3的对称点为C(4,0)
连接CB交直线x=3于点P
此时,AP+BP的值最小
设直线BC的解析式为y=kx+b
由B(0,3)、C(4,0)
可得
当x=3时,y=
∴P(3,)
【解题策略】
1、在此类问题中,只要把握了问题关键,就可触类旁通,在求解的过程中,大多数题目可根据图形的特殊性找一个点关于某直线的对称点,进而达到快速求解的目的。
2、在解决最短路径问题时,我们通常利用轴对称、平移等变化把已知问题转化为容易解决的问题,从而作出最短路径的选择。