羅霞
摘要:講解“兩點之間線段最短”這一定理在生活中的應用,闡述數學與生活緊密聯系的硬道理。
關鍵詞:線段求和;對稱;數學;生活
素質教育的目的應該是使學生在更好地掌握知識的同時,還要注重培養(yǎng)學生的思維能力,而思維能力的提高離不開學生積極思維。那么又如何在課堂教學中激發(fā)學生的積極思維呢?那首先得提高學習興趣?!皟牲c之間線段最短”,這是一個不爭的事實,單純的講這一定理會讓課堂枯燥乏味,若我們能很好的把它融入生活情境,可以大大激發(fā)學生的學習興趣,提高學習效率,使學生意識到學好數學的必要性。
例1.如圖所示,AB為長青北路,C為學校,D為醫(yī)院,現要在長青北路上建一公交站P,使公交站到學校和醫(yī)院的距離之和最短,則公交站P應建在AB上何處?
[分析]本題跟生活很接近,學生看到這個問題應該能激發(fā)他們的學習興趣,會很快投入思考。公交站應建在哪里,會使公交站離學校和醫(yī)院的距離之和最短。即P在何處使PC+PD最小呢?要使PC+PD最短,就是要P、C、D三點共線(兩點之間線段最短),連結CD交AB于P點,則此時PC+PD=CD(最短)。若在P1處有P1C+P1D>CD(三角形兩邊之和大于第三邊),若在P2處有P2C+P2D>CD(三角形兩邊之和大于第三邊)。
[點評]本題告訴我們,要使PC+PD的和最小,即使P、C、D共線,即兩點之間線段最短。
例2.如圖1,有一正方形的游樂場所ABCD,邊長為8米,在線段AC上擺滿了各種各樣的玩具,老師在D點,小明在M處,距離D點2米,N為AC上任一玩具,小明現要往AC上拿一玩具交給老師,問小明拿哪一個地方的玩具所走路程最短?最短路程為多少?即DN+MN的最小值為多少?
[分析]要使DN+MN的和最小,即使D、M、N三點共線,但D、M、N三點不可能共線,則須把DN和MN中一線段轉化成另一等量線段,使轉化后的線段共線。由正方形的性質,我們知道,D與B關于線段AC是對稱的,則我們只需連接MB交AC于N點,如圖2,
此時DN+MN=BN+MN=BM。因為DC=BC=8
米,DM=2米,所以CM=6米,由勾股定理有BM=62+82=10米。
變式1.如圖,二次函數為y=x2-4x+3,C(0,3)頂點D(2,-1),問x軸上是否存在一點P,使得PC+PD最短?若點P存在,求出點P的坐標;若點P不存在,請說明理由。
[分析]此題屬于例1的類型,使
PC+PD和最小,即使P、C、D三點
共線,則只需連結CD交X軸于P點,
此時PC+PD=CD和最小,由C、D
坐標求出直線CD為:y=-2x+3,令
y=0,有x=32,所以P(32,0)。
變式2.如圖1,在邊長為6的菱形ABCD中,∠DAB=60。,E為AB中點,F是AC上一動點,則EF+BF的最小值為。
[分析]本題屬于例2的類型,即E、B、F三點不可能共線,則需轉換成等量線段,使轉換后的線段共線,取AD中點M,連結BM交AC于F點,由對稱性有EF=MF,則EF+BF=MF+BF=BM,由已知條件,求得BM=33。
通過以上例題,我們知道,線段求和問題最終都轉換為點共線問題,這是解這類題的關鍵。若不能直接共線,則通過轉換后共線。前面兩道例題由生活情境導入,幫助我們更好理解“兩點之間線段最短”這一性質,同時也給我們更深的啟發(fā),讓我們知道數學與生活是緊密聯系在一起的,學好數學,是邁向成功的第一步。
(作者單位:江西省新余市第六中學初三年級組 338000)