最短路程在中考题中的应用

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  【中图分类号】G633.62 【文献标识码】B
  2011版义务教育《数学课程标准》在问题解决中要求:“初步学会在具体的情境中从数学的角度发现问题和提出问题,并综合应用数学知识和方法等解决简单的实际问题,增强应用意识,提高实践能力。经历从不同角度寻求分析问题和解决问题的方法过程,体验解决问题的多样性,掌握分析问题和解决问题的一些基本方法。”依照这一要求,新人教版八年级数学上《轴对称》章节中,有“在已知直线上找一点,使它到直线同侧的两点的距离之和最小” 的数学问题。如图1所示,在直线a上找一点P,使得AP+PB最小。 我们只要作A
  点关于直线a的对称点A′(如图2)而后连结BA′,交直线a于P点。P点即为所求。 “在已知直线上找一点,使它到直线同侧的两点的距离之和最小” 的这个数学问题。在中考题中经常应用,下面举两道例题,供同学们学习参考。
  例题1(2010福州一中对福州地区以外招生数学试卷)如图3所示,已知点A是半圆上一个三等分点,点B是弧AN的中点,点P是半径ON上的动点.若⊙O的半径长为1,则AP+BP 的最小值为( )
  A.2 B. C. D.1
  解析 这就要求同学们能在极短的时间内联想到“在已知直线上找一点,使它到直线同侧的两点的距离之和最小”的问题,只要同学们思维到位,解法就会相应的找到。先找出点B关于ON对称的对称点B′,如图4所示。那么,AP+BP的最小值就是AB′的长度。
  ∵A是半圆上一个三等分点,∴∠AON=60°。
  又∵点B是弧AN的中点,B关于ON对称的对称点是B′。
  ∴ ,
  ∠BON=∠AON+∠B′ON=60°+30°=90°。
  根据勾股定理得:AB′2=AO2+B′O2=12+12=2, 。
  所以,AP+BP的最小值是 。正确选项是C。
  例题2(2008年黄石市初中毕业生学业考试数学试卷)如图5,在等腰三角形ABC中,∠ABC=120°,点P是底邊AC上一个动点,M、N分别是AB、BC的中点,若PM+PN的最小值为2,则△ABC的周长是( )
  A.2 B. C.4 D.
  解:作M点关于AC的对称点M′,如图6所示。连接M′N,则与AC的交点即是P点的位置。
  ∵M、N分别是AB和BC的中点,
  ∴MN是△ABC的中位线,
  ∴MN∥AC,
  ∴ ,
  ∴PM′=PN,
  即:当PM+PN最小时,P在AC的中点,
  ∴
  ∴
  ∴ ,
  AB=BC=2PM=2PN=2,
  ∴△ABC的周长为: .
  所以,正确选项是D。
  因此,掌握好课本的基础知识,理清相关知识之间的联系,弄清知识的“生长点”与“延伸点”,同学们在解决具体问题中,能理解所学知识,体会知识之间的关联,进行观察、分析、从而解决问题。
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