引言
“将军饮马”问题,作为小学数学中一个典型的几何问题,不仅考验学生的空间想象能力和逻辑思维能力,还涉及到了几何中最值问题的解决方法。本文将详细介绍“将军饮马”问题的十大模型,并解析相应的解题技巧。
一、将军饮马问题概述
“将军饮马”问题起源于古代军事活动,描述的是将军从营地出发,先到河边饮马,然后再去另一地点的最短路径问题。数学上,这个问题可以转化为在一条直线上找到一点,使得该点到另外两个定点的距离之和最小。
二、将军饮马十大模型
模型一:两定一动型
问题:在直线l上找一个动点P,使动点P到两定点A与B的距离之和最小。
解法:利用轴对称性质,找到点A关于直线l的对称点A’,连接A’B,交直线l于点P,则P为所求点。
模型二:两动一定型
问题:在三角形MON的内部有一点A,在OM上找一点B,在ON上找一点C,使得BAC的周长最小。
解法:利用三角形的性质,当B、C分别在OM、ON上时,BAC的周长最小。
模型三:两定两动型(造桥选址)
问题:已知A、B是两个定点,在定直线L上找两个动点M与N,且MN长度等于定长d(动点M位于动点N左侧),使AMNMNB的值最小。
解法:利用轴对称和平移性质,找到M、N关于直线L的对称点,使AMNMNB的值最小。
模型四:垂线段最短型
问题:在三角形NOM的内部有一点A,在OM上找一点B,在ON上找一点C,使得ABBC最短。
解法:利用垂线段最短性质,找到A关于OM、ON的垂足,使ABBC最短。
模型五:双线段和的最小值
问题:在直线l上找两个动点P、Q,使得AP+PB和AQ+QC的和最小。
解法:利用轴对称和平移性质,找到P、Q关于直线l的对称点,使AP+PB和AQ+QC的和最小。
模型六:双线段差的最大值
问题:在直线l上找两个动点P、Q,使得AP-PB和AQ-QC的差最大。
解法:利用轴对称和平移性质,找到P、Q关于直线l的对称点,使AP-PB和AQ-QC的差最大。
模型七:多线段和的最值
问题:在直线l上找若干个动点,使得这些动点到两个定点A、B的距离之和最大或最小。
解法:利用轴对称和平移性质,找到动点关于直线l的对称点,使距离之和最大或最小。
模型八:多线段差的最大值
问题:在直线l上找若干个动点,使得这些动点到两个定点A、B的距离之差最大。
解法:利用轴对称和平移性质,找到动点关于直线l的对称点,使距离之差最大。
模型九:双线段和的最小值(平行四边形)
问题:在平行四边形ABCD中,找两个动点E、F,使得AE+BF和CE+DF的和最小。
解法:利用平行四边形的性质,找到E、F关于对角线AC、BD的对称点,使AE+BF和CE+DF的和最小。
模型十:双线段差的最大值(平行四边形)
问题:在平行四边形ABCD中,找两个动点E、F,使得AE-BF和CE-DF的差最大。
解法:利用平行四边形的性质,找到E、F关于对角线AC、BD的对称点,使AE-BF和CE-DF的差最大。
三、总结
通过以上对“将军饮马”十大模型的解析与巧解,相信读者已经对这类问题有了更深入的了解。在解决这类问题时,关键在于灵活运用几何性质和变换方法,将复杂问题转化为简单问题,从而找到最优解。