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初中数学人教版八年级上册第一课时《最短路径问题》教育教学课件

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  • 初中数学人教版八年级上册第一课时《最短路径问题》教育教学课件-PPT模板最短路径问题人教版-数学-八年级上册第1课时,知识回顾如图，从点A到点B有四条路线可选，哪一条是最近的？容易得出，路径（3）是最近的.依据“两点之间，线段最短”.,如图，点A是直线l外一点，点A到直线l的所有路线中，哪一条是最短的？容易得出，（2）是最短的.依据“垂线段最短”.,如图，直线l是线段AB的垂直平分线，点C是直线l上任意一点，则AC和BC的大小关系是什么？容易得出，AC=BC.依据“线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等”.,1、利用轴对称解决简单的最短路径问题.2、体会图形的变化在解决最值问题中的作用，感受由实际问题转化为数学问题的思想.,思考：相传古希腊亚历山大里亚城里有一位久负盛名的学者，名叫海伦.有一天，一位将军专程拜访海伦，求教一个百思不得其解的问题：从图1中的A地出发，到一条笔直的河边l饮马，然后到B地.到河边什么地方饮马可使他所走的路线全程最短？精通数学、物理学的海伦稍加思索，利用轴对称的知识回答了这个问题.这个问题后来被称为“将军饮马问题”.l,这是个实际问题，你能用自己理解的语言描述一下吗？如图所示：将A，B两地抽象为两个点，将河l抽象为一条直线.Bl那你能用数学语言说明这个问题所表达的意思吗？A,如图：点A，B分别在直线l的同侧，点C是直线l上的一个动点，当点C在什么位置的时候，AC+BC的值最小？如果点A，B在直线l的两侧，这时该如何求解？,解析：连接A，B两点，交直线l于点C，则点C即为所求的位置，可以使得AC+BC的值最小.依据：两点之间，线段最短.如图：点A，B分别在直线l的两侧，点C是直线l上的一个动点，当点C在什么位置的时候，AC+BC的值最小？,你能利用两点分别在直线两侧的解题思路，来解决两点在直线同一侧的问题吗？分析：如果我们能够把点B转移到直线l的另外一侧B′，同时使得对直线上任意一点C，满足BC=B′C，就可以将问题转化为“两点分别在直线两侧的情况”.那么在直线l上使得满足BC=B′C的点应该怎么找呢？,如图，作出点B关于直线l的对称点B′，利用轴对称的性质可知：对于直线l上的任意一点C均满足BC=B′C.此时，问题转化为：当点C在直线l的什么位置时，AB+B′C的值最小？B′容易得出：连接AB′交直线l于点C，则点C即为所求.C你能证明这个结论吗？,证明：在直线l上任意取一点C′（不与点C重合），连接AC′，BC′，B′C′.由轴对称的性质可得：BC=B′C，BC′=B′C′，则AC+BC=AC+B′C=AB′，AC′+BC′=AC′+B′C′.在△AB′C′中，AB′<AC′+B′C′，所以AC+BC<AC′+B′C′.由点C′的任意性可知，AC+BC的值是最小的，故点C的位置符合要求.,1、直线异侧的两点到直线上一点距离和最短的问题.知识点1如图，点A，B分别是直线l异侧的两个点，在直线l上找一点C使得AC+BC的值最小，此时点C就是线段AB与直线l的交点.,2、直线同侧的两点到直线上一点距离和最短的问题.如图，点A，B分别是直线l同侧的两个点，在直线l上找一点C使得AC+BC的值最小，这时先作点B关于直线l的对称点的B′，连接AB′交直线l于点C（也可以作点A关于直线l的对称点A′，连接A′B交直线l于点C），此时点C就是所求作的点.知识点2,如图，A，B两个小镇在河的同侧，现要在笔直的河边a上修建一个自来水厂分别向两个镇供水，如何选择自来水厂的位置，可使用的水管最短？解：如图，作点B关于河边a的对称点B′，连接AB′交河边a于点P，则点P所在的位置为所求的自来水厂的位置.ABaB′P跟踪训练,随堂练习如图，点A，B是直线l同侧不重合的两点，在直线l上求作一点C，使得AC+BC的长度最短.作法：①作点B关于直线l的对称点B′；②连接AB′，与直线l相交于点C，则点C为所求作的点.在解决这个问题时没有用到的知识或方法是（）A.转化思想B.三角形两边之和大于第三边C.两点之间，线段最短D.三角形的一个外角大于与它不相邻的任意一个内角,如图，点A，B是直线l同侧不重合的两点，在直线l上求作一点C，使得AC+BC的长度最短.作法：①作点B关于直线l的对称点B′；②连接AB′，与直线l相交于点C，则点C为所求作的点.在解决这个问题时没有用到的知识或方法是（）D分析：上述题目中应用了轴对称把最短路径问题转化为“两点之间，线段最短”来解决，该过程用到了“转化思想”，“两点之间，线段最短”，验证是否为最短距离时利用了三角形两边之和大于第三边.,两棵树的位置如图所示，树的底部分别为点A，B，有一只昆虫沿着A至B的路径在地面爬行，小树的树顶D处有一只小鸟想飞下来抓住小虫后，再飞到大树的树顶C处，问小虫在AB之间何处被小鸟抓住时，小鸟飞行路程最短，在图中画出该点的位置.,解：如图，作点C关于AB的对称点C′，连接DC′交AB于点E，则点E即为所求.也可作点D关于AB的对称点D′，连接CD′同样交AB于点E的位置，则点E即为所求.,如图，在等腰Rt△ABC中，D是BC边的中点，E是AB边上的一动点，要使EC+ED最小，请找点E的位置.分析：上述题目可以描述为，点C，D为线段AB同侧的两点，在线段AB上找到一点E使得CE+DE的值最小.,解：如图所示，作点D关于线段AB的对称点D′，连接CD′交线段AB于点E，则点E即为所求，也就是使得EC+ED最小的位置.如图，在等腰Rt△ABC中，D是BC边的中点，E是AB边上的一动点，要使EC+ED最小，请找点E的位置.,课堂小结,如图，牧童在A处放牛，家在B处，A，B到河岸的距离分别为AC和BD，且AC=BD，若点A到河岸CD中点距离为600，则牧童从A处把牛牵到河边饮水再回家，最短距离是（）A.900B.1200C.1500D.1800,分析：“牧童从A处把牛牵到河边饮水再回家，最短距离”可以转化为“点A，B均在河边CD的同侧，请在河边CD上找一点E，使得AE+BE的值最小”.根据本节课所学的知识，点E比较容易找出，那AE+BE的值应该是多少呢？,解：延长AC至点A′，使得A′C=AC，连接A′B交CD于点E，连接AE.则点E即为所求的点.分析：如图，A′C=AC=BD，AC⊥CD，BD⊥CD.猜测E是CD的中点，则AE=600，所以AE+BE=1200.EA′.,解：∵AC⊥CD，BD⊥CD，∴∠ACD=∠BDC=∠A′CD=90°.∵A′C=AC=BD，在△A′CE和△BDE中，∠A′CE=∠BDE，∠A′EC=∠BED，A′C=BD，则△A′CE≌△BDE（AAS），CE=DE，A′E=BE.∴点E是CD的中点.∴AE=600，则AE+BE=A′E+BE=1200.,下课了同学们人教版-数学-八年级上册第1课时
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