距离之和最短问题探析_最短距离问题

时间:2023-03-12 12:37:11 阅读: 最新文章 文档下载
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注:将函数的最值问题转化为平面内点与点之间的距离关系是常用的

距离之和最短问题探析_最短距离问题



距离之和最短问题,常以质点运动为背景,突出转化思想,考查学生数学建模能力。该类命题一般较为抽象,易给学生布设思索障碍。为此,本文略举几例,试作探析,以求教于广大同行。

一、运用数形结合思想进行建模处理

1 已知a是数,则a-2021+a-2021的最小值等于_______ 解析 在数轴上设ABP三点分别表示数20212021a,依据肯定值的几何意义可知,a-2021表示点P到点A的距离,a-2021表示点P到点B的距离,即a-2021+a-2021=PA+PB,要使点P到点A和点B的距离之和最小,则动点P应在点A与点B之间运动。如图1,则有a-2021+a-2021=a-2021+2021-a=1

本例中P被视为一个动点。切入点是肯定值的几何意义。

据三角形三边关系可知,动点P在线段OA上运动时,y存在最小值2



方法。探析此例的关键在于三角形三边关系的联想,这是给质点确定活动范围的中介。

二、利用对称思想确定质点位置

3 如图3,正方形ABCD中,AB=4EAB上一点,AE=1PBD边上一动点,求PA+EP的最小值。

解析 连结CEBD于点P1,连结AP1,由正方形的性质知,A点关BD的对称点为C,根据对称性质易知,动点PP1点时,P1A+EP1最小值。即P1A+EP1=CE= =5

利用轴对称性质求距离之和最值问题是常用的方法,既易于学生动手操作,还具有作图成效。勾股定理是解决此类问题的主要手段。 4 如图4AB是⊙O的直径,AB=2OC是⊙O的半径,OCAB,点DAC上,AD=2CD,点P是半径OC上的一个动点。求AP+PD的最小值。 解析 连结BDOC于点P1,连结AP1AD。根据轴对称的学问易知当点P动到点P1取最小值。

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OCAB,∴∠AOC=90°。 AD=2CD ∴∠AOD=60°。∵OA=OD,∴∠OAD=60°。 AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,

小结 距离之和最小值问题常以质点运动为背景,解决这类问题,有时需要设置动点场景(如:例1、例2),进行建模处理;有时需要将假想的动点位置特殊化(如:例3、例4)

总之,借助于数形结合思想和对称思想是求解的关键。若遇求解空间质点运动的距离之和最值问题,仍可仿此进行,本文不再赘述。 〔责任编辑 钱家庆〕

“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文〞

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