1、若AOB等于,从C点沿直线走到O处,再直线返回C处.分析 笔者认为,此题不需分类,因为题目已给出图形,显然AOB是锐角,答案应是唯一的。若非要分类,显然参考答案遗漏了AOB为钝角的情形,也正是参考答案这个分类的提醒,促使笔者曾经对AOB为钝角的情形进行了研究,可是未果,后来一直搁浅。一个偶然的机会,笔者看到中小学数学2009年第3期宛平生老师对这个问题的研究成果,使笔者眼前一亮,宛老师方法很新颖,但是笔者细细品味他的证明方法,觉得有不足之处(就图4而言,宛老师的方法需要延长与线段EF相交,但是图4显示的延长线与线段EF有不相交的情况)。下面,笔者将自己的研究结果展示给读者。一、当AOB为锐角时
2、(如图2)作法:分别作点C关于AO、BO的对称点、.连接,交AO、BO分别于点E、F.连接CE、CF.根据轴对称的性质可知,. .可见线段的长度即为路线CEFC的总长.如果分别在OA、OB再任取一点、(图略),也可转化为,即为两点间的折线段的长。根据“两点之间,线段最短”知,线段最短。 CEFC即为所求最短的路线,即路线CE+EF+CF最短二、当AOB为直角时(如图3)连接,交AO、BO于点O处.下面,我们有必要证明一下,当时,必过O点.证明:由轴对称的性质可知1=2,3=4 三点在一条直线上,即当时,必过O点.我们还可以这样理解,图2中的E、O、F三点此时在图3中重合于点O处。 当时,从点C
3、沿直线走到O处,再直线返回C处,即从COC即为所求最短的路线.三、当AOB为钝角时(如图4、图6、图7)如图4,当时,分别作C点关于AO、BO的对称点、.连接,显然与钝角的两边没有交点,可见利用上述两种情形的作图方法在为钝角时不再适用。看来,直接作图受到了阻隔,那么笔者不妨大胆的猜测一下,当时,其行走路线仍然是COC最短. 当然这个猜测结果并不是凭空想象的,而是在前面两种情形的基础上得出的,同时这也符合我们研究数学问题的思想。研究数学问题,需要大胆猜想,更需要小心验证。经笔者研究,需要分三种情况证明(在图4、图6、图7中,先连接OC):(一)当(或)时证明 如图4,以为例,在OA、OB边上分别
4、任取一点E、F(且都不与O重合),前面我们已分别作C点关于OA、OB的对称点、,连接、.由轴对称的性质可知,,.当时,即在中,. 又点E是OA边上任意一点.当三点在一条直线上时,有又,下面,笔者欲证,为了使图4简洁,我们先把这个问题暂放,先来看一看另一个问题:如图5,P是ABC内任意一点,求证:AB+ACPB+PC延长BP交AC于点E在ABE中,AB+AEBE ,即 AB+AEPB+PE 在PEC中,PE+ECPC AB+AE+PE+EC PB+PE+PC即AB+ACPB+PC现在,我们再把视线转移到图4上,把O看作内的任意一点(注:也正是当时,即,才把O点控制在内),所以同理有又 ,(二)当
5、(或)时 如图6,以为例,在OA、OB边上分别任取一点E、F(且都不与O重合),分别作C点关于OA、OB的对称点、,连接、.由轴对称的性质可知,三点在一条直线上,此时O点在的边上在中,即.又,又在中,又. 当时,从COC即为所求最短的路线.(三)当(或)时 如图7,以为例,在OA、OB边上分别任取一点E、F(且都不与O重合),分别作了C点关于OA、OB的对称点、,连接、.当时,即.此时O点在外,但O在内.在中,把O看作内的任意一点,利用图5对应题目的结论,同理有另外,当E、F其中任意一点与O重合,上述结论更容易证明。请读者验证.【变式应用】请读者试一试1.如图,已知牧马营地在P处,每天牧马人要赶着马群先到河边饮水,再带到草地吃草,然后回到营地,请你替牧马人设计出最短的放牧路线2.探究:如图,公路OA、OB呈交叉形状,小镇P处有一个邮局;每天邮递员要到公路OA、OB上取信,邮箱设在公路旁何处时,邮递员来回一趟所行的路程最短?为什么?3.如图:为马厩,为帐篷牧马人某一天要从马厩牵出马,先到草地边某一处牧马,再到河边饮马,然后回到帐篷请你帮他确定这一天的最短路线4.在锐角AOB内有一定点P,试在OA、OB上确定两点C、D,使PCD的周长最短参考文献: 中小学数学2009年第3期不应这样分类引文:个人简介:男,39岁,中学一级教师,任教初中数学多年,有一定的教学经验。
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