中学数学“将军饮马”的七种模式


来源:长沙家教网 日期:2020/4/5
我们先来看看“将军饮马”这个故事。
 
古希腊亚历山大有个着名的学者叫海伦。
 
有一天,一位将军特意来千里告诉海伦一个令人费解的问题。 如图所示,将军a从出发起在河边饮马,视察了b地的兵营,显然有很多方法。 我问了路线是怎么最短的。 精通数理的海伦想了一下,给出了完美的答案。 这个问题后来被称为“将军吃马”
 
让我们看看数学家是怎么解决的。 海伦发现这是一道折线和最短的数学题
 
根据公理,连接两点的所有线段中,线段最短
 
a、b在河的另一侧直接连接AB的话,就可以求出AB和l的交点
 
很明显,如果a、b是河的同一侧,两点间的线段最短的话,将折线变成直线进行分解
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
 
 
将军喝海伦解决本问题时,把折线问题作为对称点变成直线
 
目前人们把利用对称点解决问题的思想方法称为对称原理,即轴对称思想
 
轴对称的两个图形具有以下性质:
 
①关于某条直线对称的两个图形是全等形的
 
②对称轴是任意一对对应点连接的垂直平分线
 
两个图形关于某条直线对称,当它们对应线段或延长线相交时,交点位于对称轴上.
 
将军饮马的数学问题,考察的知识点是“两点之间的线段最短”、“垂线的线段最短”、“点是线对称”、“线段的平移”。
 
解题总构想:寻找线的对称点,从“折”转变为“直”,最近2年从“三折”转变为“直”等变式问题。 有七种模式
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
型号1,PA+PB最小
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
型号2,PA-PB最小
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
型号3,PA-PB最大
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
 
 
【变形】在不同侧的情况下,也可以询问在直线l上是否存在将直线l作为APB的二等分线的点p
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
模型4,周长最短
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
模型5“过河”最短距离
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
型号6,线段,最小
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
 
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
型号7,正交坐标系下的运用
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
主题很紧张
 
1 .如图所示,直线l和l的相反侧的2点a、b在直线l上求出1点p,以使PA+PB最小。
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
 
 
2 .如图所示,直线l和l的同一侧的2点a、b求出在直线l上PA+PB最小的点p。
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
 
 
3 .如图所示,点p为mON内的点,分别为OM,on为点a、b。 △使PAB的周长最小
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
 
 
4 .如图所示,点p、q是mON内的2点,分别设OM、on为点a、b。 使四边形PAQB的周长最小化。
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
 
 
5 .如图所示,点a是mON以外的点,在线on上形成点p,使PA和点p到线OM的距离之和最小化
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
 
 
6 .如图所示,点a是mON内的点,在线on上形成点p,使PA和点p到线OM的距离之和最小化
 
中学数学“将军饮马”的七种模式
 
 
 
当已知条件出现求等腰三角形、等腰线、高度或某些折线段的最小值等情况时,通常考虑轴对称变换,对图案进行“补充”并集中条件。
 
所有轴对称图形(角、线、等腰三角形、等边三角形、菱形、长方形、正方形、等边梯形、圆、坐标轴)都可以考察“将军吃马”的问题。

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