13.4课题学习最短路径问题〔上课用).ppt

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？ 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？ * 八年级 上册 13.4 课题学习 最短路径问题 两点之间线段最短 AB P 所以泵站建在点P可使输气管线最短 　　问题1　相传，古希腊亚历山大里亚城里有一位久 负盛名的学者，名叫海伦．有一天，一位将军专程拜访 海伦，求教一个百思不得其解的问题： 　　从图中的A 地出发，到一条笔直的河边l 饮马，然 后到B 地．到河边什么地方饮马可使他所走的路线全程 最短？ 探索新知 B A l 　　精通数学、物理学的海伦稍加思索，利用轴对称的 知识回答了这个问题．这个问题后来被称为“将军饮马 问题”． 　　你能将这个问题抽象为数学问题吗？ 探索新知 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 将实际问题抽象为数学问题： （1）从A 地出发，到河边l 饮马，然后到B 地； （2）在河边饮马的地点有无穷多处，把这些地点与A， B 连接起来的两条线段的长度之和，就是从A 地 到饮马地点，再回到B 地的路程之和； 探索新知 　　追问2　你能用自己的语言说明这个问题的意思， 并把它抽象为数学问题吗？ 　　追问1　对于问题2，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？ 探索新知 　　问题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？ B · l A · 点C在线段BB′的垂直平分线上。 　　追问2　你能利用轴对称的 有关知识，找到上问中符合条 件的点B′吗？ 探索新知 　　问题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？ B · l A · 能，实际上是作点B关于直线 的对称点。 如何作点B的对称点，方法是怎样？ 　　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． 　　问题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？ B · l A · B′ C 　　证明：如图，在直线l 上任取一点C′（与点C 不 重合），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 　　问题3　你能用所学的知识证明AC +BC最短吗？ B · l A · B′ C C′ 探索新知 　　问题3　你能用所学的知识证明AC +BC最短吗？ B · l A · B′ C C′ 　　证明：在△AB′C′中， AB′＜AC′+B′C′， ∴　AC +BC＜AC′+BC′． 　　即　AC +BC 最短． 　　若直线l 上任意一点（与点 C 不重合）与A，B 两点的距离 和都大于AC +BC，就说明AC + BC 最小． 探索新知 B · l A · B′ C C′ 　　追问1　证明AC +BC 最短时，为什么要在直线l 上 任取一点C′（与点C 不重合），证明AC +BC ＜AC′ +BC′？这里的“C′”的作用是什么？ 探索新知 　　追问2　回顾前面的探究过程，我们是通过怎样的 过程、借助什么解决问题的？ B · l A · B′ C C′ 通过作轴对称图形和利用“两点之间，线段最短”来解决问题。 练习　如图，一个旅游船从大桥AB 的P 处前往山 脚下的Q 处接游客，然后将游客送往河岸BC 上，再返 回P 处，请画出旅游船的最短路径． A B C P Q 山 河岸 大桥 Q′ R 　　基本思路： 　　由于两点之间线段最短，所以首先可连接PQ，线段PQ 为旅游船最短路径中的必经线路。将河岸抽象为一条直线BC，这样问题就转化为“点P，Q 在直线BC 的同侧，如何在BC上找到一点R，使PR与QR 的和最小”。 学考精炼：P37 画图回答： *