当前位置 :
某课题组在探究“泵站问题”时抽象出数学模型:直线l同旁有两个定点A、B,在直线l上存在点P,使得PA+PB的值最小.解法:作点A关于直线l的对称点A′,连接A′B,则A′B与直线l的交点
更新时间:2024-04-19 15:44:32
1人问答
问题描述:

某课题组在探究“泵站问题”时抽象出数学模型:

直线l同旁有两个定点A、B,在直线l上存在点P,使得PA+PB的值最小.解法:作点A关于直线l的对称点A′,连接A′B,则A′B与直线l的交点即为P,且PA+PB的最小值为A′B.

请利用上述模型解决下列问题:

(1)几何应用:如图1,等腰直角三角形ABC的直角边长为2,E是斜边AB的中点,P是AC边上的一动点,则PB+PE的最小值为______

耿修堂回答:
  分析:   (1)本题要在AC上找一点P,使PB+PE的值最小.设点B关于AC的对称点为B′,使PB+PE的值最小就是使PB′+PE的值最小.(2)设点B关于AC的对称点为B′,根据垂线段最短及两点之间,线段最短可知当B′、M、N三点共线且B′N⊥AB时BM+MN的值最小.(3)根据两点间距离公式,可知本题即求点P(x,0)(0≤x≤4)到点A(0,1)和点B(4,2)的距离之和的最小值,在平面直角坐标系中画出图形,即可求解.   (1)作点B关于AC的对称点B′,连接B′E交AC于P,此时PB+PE的值最小,连接AB′.∵∠B′AC=∠BAC=45°,∴∠B′AB=90°.又∵AB′=AB=,AE=,∴PB+PE的最小值=B′E=.(2)作点B关于AC的对称点B′,过B′作B′N⊥AB于N,交AC于M.此时BM+MN的值最小.BM+MN=B′N.理由:如图1,在AC上任取一点M1(不与点M重合),在AB上任取一点N1,连接B′M1、BM1、M1N1、B′N1.∵点B′与点B关于AC对称,∴BM1=B′M1,∴BM1+M1N1=B′M1+M1N1>B′N1.又∵B′N1>B′N,BM+MN=B′N,∴BM1+M1N1>BM+MN.计算:如图2∵点B′与点B关于AC对称,∴AB′=AB,又∵∠BAC=30°,∴∠B′AB=60°,∴△B′AB是等边三角形.∴B′B=AB=2,∠B′BN=60°.又∵B′N⊥AB,∴B′N=B′B?sin60°=.(3)构造图形如图所示:在直角坐标系中,设点A(0,1)、B(4,2)、P(x,0)(0≤x≤4).那么PA+PB=.所求的最小值就是求PA+PB的最小值.作点A关于x轴的对称点A′,过A′作y轴的垂线,过点Bx轴的垂线,两垂线交于点C.则A′C=4,BC=3,A′B=.所求的最小值是5.   点评:   此题主要考查轴对称--最短路线问题.解这类问题的关键是将实际问题抽象或转化为数学模型,把两条线段的和转化为一条线段.
最新更新
优秀数学推荐
我查吗(wochama.com)汇总了汉语字典,新华字典,成语字典,组词,词语,在线查字典,中文字典,英汉字典,在线字典,康熙字典等等,是学生查询学习资料的好帮手,是老师教学的好助手。
声明:本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。
电话:  邮箱:
Copyright©2009-2021 我查吗 wochama.com 版权所有 闽ICP备2021002822号-4