初中数学《最短路径问题》典型题型复习

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初中数学最短路径问题总结

初中数学最短路径问题总结

初中数学最短路径问题总结一、十二个基本问题概述

问题一:在直线l 上求一点P,使得PA + PB 值最小 .

作法:连接AB,与直线l 的交点即为P 点 .

原理:两点之间线段最短 . PA + PB 最小值为AB .

问题二:(“将军饮马问题”)在直线l 上求一点P,使得PA + PB 值最小 .

作法:作点B 关于直线l 的对称点B',连接AB' 与l 的交点即为点P.

原理:两点之间线段最短.PA + PB 最小值为AB' .

问题三:在直线l1、l2 上分别求点M、N,使得△PMN 的周长最小.

作法:分别作点P 关于两条直线的对称点P' 和P'',连接P'P'',与两条直线的交点即为点M,N.

原理:两点之间线段最短.PM + MN + PN 的最小值为线段P'P'' 的长.

问题四:在直线l1、l2 上分别求点M、N,使四边形PQMN 的周长最小.

作法:分别作点Q 、P 关于直线l1、l2 的对称点Q' 和P' 连接Q'P',与两直线交点即为点M,N.

原理:两点之间线段最短.四边形PQMN 周长的最小值为线段Q'P' + PQ 的长.

问题五:(“造桥选址问题”)直线m∥n,在m、n 上分别求点M、N,使MN⊥m,

且AM + MN + BN 的值最小.

作法:将点A 向下平移MN 的长度单位得A',连接A'B,交n 于点N,过N 作NM⊥m 于M .

原理:两点之间线段最短 . AM + MN + BN 的最小值为A'B + MN .

问题六:在直线l 上求两点M , N (M 在左),使MN = a , 并使AM + MN + NB 的值最小 .

(完整版)初中数学[最短路径问题]典型题型及解题技巧

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初中数学[最短路径问题]典型题型及解题技巧

最短路径问题中, 关键在于,我们善于作定点关于动点所在直线的对称点,或利用平移和展开图来处理。这对于我们解决此类问题有事半功倍的作用。理论依据:“两点之间线段最短” ,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”“立体图形展开图”。教材中的例题“饮马问题”,“造桥选址问题”“立体展开图”。考的较多的还是“饮马问题” 。

知识点:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。“饮马问题”,“造桥选址问题”。考的较多的还是“饮马问题” ,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直” ,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

一、两点在一条直线异侧例:已知:如图,A,B在直线L的两侧,在L上求一点P,使得PA+PB 最小。

解:连接AB,线段AB 与直线L 的交点P ,就是所求。(根据:两点之间线段最短.)

二、两点在一条直线同侧

例:图所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A 、B 提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使从A、B 到它的距离之和最短.

解:只有A、C 、B在一直线上时,才能使AC +BC最小.作点A 关于

直线“街道”的对称点A′,然后连接A ′B,交“街道”于点C,则

点C 就是所求的点.

、一点在两相交直线内部

例:已知:如图A 是锐角∠ MON 内部任意一点,在∠ MON 的两边

OM ,ON 上各取一点B,C ,组成三角形,使三角形周长最小.

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初中数学《最短路径问题》典型题型

知识点:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。“饮马问题”,“造桥选址问题”。考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

一、两点在一条直线异侧

例:已知:如图,A,B在直线L的两侧,在L上求一点P,

使得PA+PB最小。

解:连接AB,线段AB与直线L的交点P ,就是所求。(根据:两

点之间线段最短.)

二、两点在一条直线同侧

例:图所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A、B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使从A、B到它的距离之和最短.

解:只有A、C、B在一直线上时,才能使AC+BC最小.作点A关

于直线“街道”的对称点A′,然后连接A′B,交“街道”于点

C,则点C就是所求的点.

三、一点在两相交直线内部

例:已知:如图A是锐角∠MON内部任意一点,在∠MON的两边OM,

ON上各取一点B,C,组成三角形,使三角形周长最小.

解:分别作点A关于OM,ON的对称点A′,A″;连接A′,A″,分别交OM,ON于点

B、点C,则点B、点C即为所求

分析:当AB、BC和AC三条边的长度恰好能够体现在一条直线上时,三角形的周长最小

例:如图,A.B两地在一条河的两岸,现要在河上建一座桥MN,桥造在何处才

能使从A到B的路径AMNB最短?(假设河的两岸是平行的直线,桥要与河垂直)

解:1.将点B沿垂直与河岸的方向平移一个河宽到E,

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最短路径问题中,关键在于,我们善于作定点关于动点所在直线的对称点,或利⽤平移和展开图来处理。这对于我们解决此类问题有事半功倍的作⽤。理论依据:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”“⽴体图形展开图”。教材中的例题“饮马问题”,“造桥选址问题”“⽴体展开图”。考的较多的还是“饮马问题”。

知识点:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。“饮马问题”,“造桥选址问题”。考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有⾓、三⾓形、菱形、矩形、正⽅形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

⼀、两点在⼀条直线异侧

例:已知:如图,A,B在直线L的两侧,在L上求⼀点P,使得PA+PB

最⼩。

解:连接AB,线段AB与直线L的交点P ,就是所求。(根据:两点之间线

段最短.)

⼆、两点在⼀条直线同侧

例:图所⽰,要在街道旁修建⼀个奶站,向居民区A、B提供⽜奶,奶站应建在什么地⽅,才能使从A、B到它的距离之和最短.

解:只有A、C、B在⼀直线上时,才能使AC+BC最⼩.作点A关于直线

“街道”的对称点A′,然后连接A′B,交“街道”于点C,则点C就是

所求的点.

三、⼀点在两相交直线内部

例:已知:如图A是锐⾓∠MON内部任意⼀点,在∠MON的两边

OM,ON上各取⼀点B,C,组成三⾓形,使三⾓形周长最⼩.

初中数学常考的最短路径13种模型,都给你准备好了,请查收!

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问题概述:最短路径问题是图论研究中的一个经典算法问题,旨在寻找图(由结点和路径组成的)中两结点之间的最短路径.算法具体的形式包括:

①确定起点的最短路径问题 - 即已知起始

结点,求最短路径的问题

②确定终点的最短路径问题 - 与确定起点

的问题相反,该问题是已知终结结点,求最短

路径的问题

③确定起点终点的最短路径问题 - 即已知

起点和终点,求两结点之间的最短路径

④全局最短路径问题 - 求图中所有的最短

路径

问题原型:“将军饮马”,“造桥选址”,“费马点”。

涉及知识:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“三角形三边关系”,“轴对称”,“平移”。

出题背景:角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题思路:找对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

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初中数学《最短路径问题》典型题型

知识点:“两点之间线段最短” ,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。“饮马问题”,“造桥选址问题”。考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直” ,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

一、两点在一条直线异侧

例:已知:如图, A,B 在直线 L 的两侧,在 L 上求一点 P,

使得 PA+PB 最小。

解:连接 AB, 线段 AB 与直线 L 的交点 P ,就是所求。(根据:

两点之间线段最短 .)

二、两点在一条直线同侧

例:图所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区 A、B 提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使从 A、B 到它的距离之和最短.

解:只有 A、C、B 在一直线上时,才能使AC+ BC 最小.作点 A

关于直线“街道”的对称点 A ′,然后连接A ′B,交“街道”于

点C,则点 C 就是所求的点.

三、一点在两相交直线内部

例:已知:如图 A 是锐角∠ MON内部任意一点,在∠ MON的两边

OM,ON上各取一点 B,C,组成三角形,使三角形周长最小 .

解:分别作点 A 关于 OM ,ON 的对称点 A ′, A ″;连接 A ′, A ″,分别交 OM ,ON 于点

B 、点 C,则点 B、点

C 即为所求

分析:当 AB 、 BC 和 AC 三条边的长度恰好能够体现在一条直线上时,三角形的周长最小

例:如图, A.B 两地在一条河的两岸,现要在河上建一座桥MN,桥造在何处才能

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最短路径问题中,关键在于,我们善于作定点关于动点所在直线的对称点,或利用平移和展开图来处理。这对于我们解决此类问题有事半功倍的作用。理论依据:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”“立体图形展开图”。教材中的例题“饮马问题”,“造桥选址问题”“立体展开图”。考的较多的还是“饮马问题”。

知识点:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。“饮马问题”,“造桥选址问题”。考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

一、两点在一条直线异侧

例:已知:如图,A,B在直线L的两侧,在L上求一点P,使得PA+PB

最小。

解:连接AB,线段AB与直线L的交点P ,就是所求。(根据:两点之间线

段最短.)

二、两点在一条直线同侧

例:图所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A、B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使从A、B到它的距离之和最短.

解:只有A、C、B在一直线上时,才能使AC+BC最小.作点A关于直线

“街道”的对称点A′,然后连接A′B,交“街道”于点C,则点C就是

所求的点.

三、一点在两相交直线内部

例:已知:如图A是锐角∠MON内部任意一点,在∠MON的两边

OM,ON上各取一点B,C,组成三角形,使三角形周长最小.

解:分别作点A关于OM,ON的对称点A′,A″;连接A′,A″,分别交

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知识点:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。“饮马问题”,“造桥选址问题”。考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

一、两点在一条直线异侧

例:已知:如图,A ,B 在直线L 的两侧,在L 上求一点P ,使得PA+PB 最小。

解:连接AB,线段AB 与直线L 的交点P ,就是所求。(根据:两点之间线段最短.)

二、 两点在一条直线同侧

例:图所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A 、B 提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使从A 、B 到它的距离之和最短.

解:只有A 、C 、B 在一直线上时,才能使AC +BC 最小.作点A 关于直线“街道”的对称点A ′,然后连接A ′B ,交“街道”于点C ,则点C 就是所求的点.

三、一点在两相交直线内部

例:已知:如图A 是锐角∠MON 内部任意一点,在∠MON 的两边OM ,ON 上各取一点B ,C ,组成三角形,使三角形周长最小.

解:分别作点A 关于OM ,ON 的对称点A ′,A ″;连接A ′,A ″,分别交OM ,ON 于点B 、点C ,则点B 、点C 即为所求

分析:当AB 、BC 和AC 三条边的长度恰好能够体现在一条直线上时,三角形的周长最小

例:如图,A.B 两地在一条河的两岸,现要在河上建一座桥MN ,桥造在何处才能使从A 到B 的路径AMNB 最短?(假设河的两岸是平行的直线,桥要与河垂直)

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最短路径问题中,关键在于,我们善于作定点关于动点所在直线的对称点,或利用平移和展开图来处理。这对于我们解决此类问题有事半功倍的作用。理论依据:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”“立体图形展开图”。教材中的例题“饮马问题”,“造桥选址问题”“立体展开图”。考的较多的还是“饮马问题”。

知识点:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。“饮马问题”,“造桥选址问题”。考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

一、两点在一条直线异侧

例:已知:如图,A,B在直线L的两侧,在L上求一点P,使得PA+PB

最小。

解:连接AB,线段AB与直线L的交点P ,就是所求。(根据:两点之间线

段最短.)

二、两点在一条直线同侧

例:图所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A、B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使从A、B到它的距离之和最短.

解:只有A、C、B在一直线上时,才能使AC+BC最小.作点A关于直线

“街道”的对称点A′,然后连接A′B,交“街道”于点C,则点C就是

所求的点.

三、一点在两相交直线内部

例:已知:如图A是锐角∠MON内部任意一点,在∠MON的两边

OM,ON上各取一点B,C,组成三角形,使三角形周长最小.

解:分别作点A关于OM,ON的对称点A′,A″;连接A′,A″,分别交

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知识点:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。“饮马问题”,“造桥选址问题”。考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

一、两点在一条直线异侧

例:已知:如图,A ,B 在直线L 的两侧,在L 上求一点P ,使得PA+PB 最小。

解:连接AB,线段AB 与直线L 的交点P ,就是所求。(根据:两点之间线段最短.)

二、 两点在一条直线同侧

例:图所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A 、B 提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使从A 、B 到它的距离之和最短.

解:只有A 、C 、B 在一直线上时,才能使AC +BC 最小.作点A 关于直线“街道”的对称点A ′,然后连接A ′B ,交“街道”于点C ,则点C 就是所求的点.

三、一点在两相交直线内部

例:已知:如图A 是锐角∠MON 内部任意一点,在∠MON 的两边OM ,ON 上各取一点B ,C ,组成三角形,使三角形周长最小.

解:分别作点A 关于OM ,ON 的对称点A ′,A ″;连接A ′,A ″,分别交OM ,ON 于点B 、点C ,则点B 、点C 即为所求

分析:当AB 、BC 和AC 三条边的长度恰好能够体现在一条直线上时,三角形的周长最小

例:如图,A.B 两地在一条河的两岸,现要在河上建一座桥MN ,桥造在何处才能使从A 到B 的路径AMNB 最短?(假设河的两岸是平行的直线,桥要与河垂直)

初中数学[最短路径问题]典型题型及解题技巧

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最短路径问题中,关键在于,我们善于作定点关于动点所在直线的对称点,或利用平移和展开图来处理。这对于我们解决此类问题有事半功倍的作用。理论依据:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”“立体图形展开图”。教材中的例题“饮马问题”,“造桥选址问题”“立体展开图”。考的较多的还是“饮马问题”。

知识点:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。“饮马问题”,“造桥选址问题”。考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变

式问题考查。

一、两点在一条直线异侧

例:已知:如图,A,B在直线L的两侧,在L上求一点P,使得PA+PB

最小。

解:连接AB,线段AB与直线L的交点P ,就是所求。(根据:两点之间线

段最短.)

二、两点在一条直线同侧

例:图所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A、B提供牛奶,奶站应建在什么地方,

才能使从A、B到它的距离之和最短.

解:只有A、C、B在一直线上时,才能使AC+BC最小.作点A关于直线“街

道”的对称点A′,然后连接A′B,交“街道”于点C,则点C就是所求的

点.

三、一点在两相交直线内部

例:已知:如图A是锐角∠MON内部任意一点,在∠MON的两边OM,ON

上各取一点B,C,组成三角形,使三角形周长最小.

解:分别作点A关于OM,ON的对称点A′,A″;连接A′,A″,分别交OM,

初二数学最短路径问题,“将军饮马”四种题型详解,折变直是关键

初二数学最短路径问题,“将军饮马”四种题型详解,折变直是关键

初二数学最短路径问题,“将军饮马”四种题型详解,折变直是

关键

初二数学最短路径问题,“将军饮马”四种题型详解,折变直是关键 -

初二数学轴对称这一章节中,课题研究中的最短路径问题,是中考的热门考点,在初二的考试中也是经常会出现。最短路径问题中,初中阶段主要涉及三方面的内容,“将军饮马”、“造桥选址”和“费马点”,涉及到的知识点主要有“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“三角形三边关系”,“轴对称”,“平移”等,需要同学们根据题目给定的条件,做出最短路径问题,而这类题目的解题思路就是找对称点实现“折”转“直”,这是最为关键的,从而找到最短路径的点,解决出最短路径的问题,我们先来学习一个比较简单的“将军饮马”类型,最短路径的求解,通过四种题型,详解解释作图方法。希望同学们能够认真总结,将这类题目掌握。

以“将军饮马”为原型常见的四种类型的题目分别是:(1)、A,B两点位于L的同侧,求出直线上一点P,使得

PA+PB最小;(2)、A,B两点位于L的两侧,求出直线上一点P,使得PA+PB最小;(3)、在两条相交直线L1,L2内一点P,在两条直线上分别求出M,N,使△PMN的周长最小;(4)、在直线L1、L2上分别求点M、N,使四边形PQMN的周长最小。

例1:作图题.如图,小河边有两个村庄A、B,要在河边建一自来水厂P,向A村B村供水.(1)若要使厂部到A、B两村

的距离相等,则厂部P应选在哪里?在图①中画出;(2)若要使厂部到A、B两村的输水管长度之和最小,则厂部P应选在什么地方?在图②中画出.(保留作图痕迹,不写作法,但要写结论)

初中数学最短路径问题专练习题附答案

初中数学最短路径问题专练习题附答案

最短路径问题专练

学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________

一、单选题

1.如图,点A ,B 的坐标分别为(2,0),(0,2)A B ,点C 为坐标平面内一点,1BC =,点M 为线段AC 的中点,连接OM ,则OM 的最大值为( )

A

1

B 12

C .1

D .12

【答案】B

【解析】

【分析】 如图所示,取AB 的中点N ,连接ON ,MN ,根据三角形的三边关系可知OM <ON+MN ,则当ON 与MN 共线时,OM= ON+MN 最大,再根据等腰直角三角形的性质以及三角形的中位线即可解答.

【详解】

解:如图所示,取AB 的中点N ,连接ON ,MN ,三角形的三边关系可知OM <ON+MN ,则当ON 与MN 共线时,OM= ON+MN 最大,

∵(2,0),(0,2)A B ,

则∵ABO 为等腰直角三角形,

N 为AB 的中点,

∵ON=12

AB = 又∵M 为AC 的中点,

∵MN 为∵ABC 的中位线,BC=1,

则MN=1

212

BC =,

12

∵OM 12

【点睛】

本题考查了等腰直角三角形的性质以及三角形中位线的性质,解题的关键是确定当ON与MN共线时,OM= ON+MN最大.

2.如图,在∵ABC中,AB=2,∵ABC=60°,∵ACB=45°,D是BC的中点,直线l经过点D,AE∵l,BF∵l,垂足分别为E,F,则AE+BF的最大值为()

B.C.D.

A

【答案】A

【解析】

【分析】

把要求的最大值的两条线段经过平移后形成一条线段,然后再根据垂线段最短来进行计算即可.

题型全。初中几何几何体上最短路径问题

题型全。初中几何几何体上最短路径问题

确定几何体上的最短路径问题

例1.有一圆柱形油罐,如图所示,要行A点环绕油罐建梯子正好到A点的正上方B点,问梯子最短需要多长?(已知油罐的底面周长是12m,高AB是5m)

例2.如图所示是一个二级台阶,每一级台阶的长、宽、高分别为60㎝、30㎝、10㎝,A和B是这个台阶两个相对的端点。在A点有一只蚂蚁想到B点

去吃可口的食物,请你帮助蚂蚁计算一下,它沿着台阶面从A

点爬到B点的最短路程是多少?

例3.如图所示,长方体的底面相邻边长分别为1㎝和3㎝,高为6㎝.如果用一根细线从点A开始经过4个侧面缠绕一圈到达点B,那么所用细线

最短需要多长?

例4.如图所示,一个无盖的长方形盒子的长、宽、高分别为8㎝㎝,8㎝,12㎝,一只蚂蚁想从盒底的点A沿盒的表面爬到盒顶的点B,你能帮蚂蚁

设计一条最短的线路吗?蚂蚁要爬行的最短距离是多少?

例5.有一个长方体纸盒,如图所示,小明所在数学小组研究有长方体的地面点A到长方体中与点A相对的B点的最短距离,

若长方体的底面长为12,宽为,高

为5,请帮助该小组求出有A点到

B点的最短距离。(21.592≈466,18.442≈340)

变式训练

1.有一只蚂蚁要从一个圆柱形玻璃杯的点A爬到点B处,如图所示,已知杯子高8㎝,点B距杯口3㎝(杯口在上),杯子底面半径为4㎝,蚂蚁沿表面

从A点爬到B点的最短距离是多少?( 取3)

2.如图所示,MN表示一条铁路,A,B分别表示两个城市,它们到铁路所在直线MN的垂直距离分别为AA1=20km,BB1=40km,且A1B1=80km。现要在A1,B1之间设一个中转站P,使两个城市到中转站的距离的和最短。请你设计一个方案确定P点的位置,并求出这个最短距离。

(完整版)初中数学[最短路径问题]典型题型及解题技巧

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初中数学[最短路径问题]典型题型及解题技巧

最短路径问题中,关键在于,我们善于作定点关于动点所在直线的对称点,或利用平移和展开图来处理。这对于我们解决此类问题有事半功倍的作用。理论依据:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”“立体图形展开图”。教材中的例题“饮马问题”,“造桥选址问题”“立体展开图”。考的较多的还是“饮马问题”。

知识点:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。“饮马问题”,“造桥选址问题”。考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

一、两点在一条直线异侧

例:已知:如图,A,B在直线L的两侧,在L上求一点P,使得PA+PB

最小。

解:连接AB,线段AB与直线L的交点P ,就是所求。(根据:两点之间线

段最短.)

二、两点在一条直线同侧

例:图所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A、B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使从A、B到它的距离之和最短.

解:只有A、C、B在一直线上时,才能使AC+BC最小.作点A关于直线

“街道”的对称点A′,然后连接A′B,交“街道”于点C,则点C就是

所求的点.

三、一点在两相交直线内部

例:已知:如图A是锐角∠MON内部任意一点,在∠MON的两边

OM,ON上各取一点B,C,组成三角形,使三角形周长最小.

解:分别作点A关于OM,ON的对称点A′,A″;连接A′,A″,分别交

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初中数学《最短路径问题》典型题型

知识点:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。“饮马问题”,“造桥选址问题”。考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

一、两点在一条直线异侧

例:已知:如图,A,B在直线L的两侧,在L上求一点P,

使得PA+PB最小。

解:连接AB,线段AB与直线L的交点P ,就是所求。(根据:

两点之间线段最短.)

二、两点在一条直线同侧

例:图所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A、B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使从A、B到它的距离之和最短.

解:只有A、C、B在一直线上时,才能使AC+BC最小.作点A

关于直线“街道”的对称点A′,然后连接A′B,交“街道”于

点C,则点C就是所求的点.

三、一点在两相交直线内部

例:已知:如图A是锐角∠MON内部任意一点,在∠MON的两边

OM,ON上各取一点B,C,组成三角形,使三角形周长最小.

解:分别作点A关于OM,ON的对称点A′,A″;连接A′,A″,分别交OM,ON于

点B、点C,则点B、点C即为所求

分析:当AB、BC和AC三条边的长度恰好能够体现在一条直线上时,三角形的周长最小

例:如图,A.B两地在一条河的两岸,现要在河上建一座桥MN,桥造在何

A·M

处才能使从A到B的路径AMNB最短?(假设河的两岸是平行的直线,桥

N

E

要与河垂直)

解:1.将点B 沿垂直与河岸的方向平移一个河宽到E , 2.连接AE 交河对岸与点M,

则点M 为建桥的位置,MN 为所建的桥。

证明:由平移的性质,得 BN ∥EM 且BN=EM, MN=CD, BD ∥CE, BD=CE, 所以A.B 两地的距:AM+MN+BN=AM+MN+EM=AE+MN, 若桥的位置建在CD 处,连接AC.CD.DB.CE, 则AB 两地的距离为:

AC+CD+DB=AC+CD+CE=AC+CE+MN,

在△ACE 中,∵AC+CE >AE, ∴AC+CE+MN >AE+MN,即AC+CD+DB >AM+MN+BN 所以桥的位置建在CD 处,AB 两地的路程最短。

例:如图,A 、B 是两个蓄水池,都在河流a 的同侧,为了方便灌溉作物,•要在河边建一个抽水站,将河水送到A 、B 两地,问该站建在

河边什么地方,•可使所修的渠道最短,试在图中确定该点。

作法:作点B 关于直线 a 的对称点点C,连接AC 交直线a 于点D ,则点D 为建抽水站的位置。

证明:在直线 a 上另外任取一点E ,连接AE.CE.BE.BD, ∵点B.C 关于直线 a 对称,点D.E 在直线 a 上,∴DB=DC,EB=EC, ∴AD+DB=AD+DC=AC, AE+EB=AE+EC

在△ACE 中,AE+EC >AC, 即 AE+EC >AD+DB

所以抽水站应建在河边的点D 处,

例:某班举行晚会,桌子摆成两直条(如图中的AO ,BO),AO 桌面上摆满了桔子,OB 桌面上摆满了糖果,坐在C 处的学生小明先拿桔子再拿糖果,然后回到座位,请你帮助他设计一条行走路线,使其所走的总路程最短?

作法:1.作点C 关于直线 OA 的对称点点D, 2. 作点C 关于直线 OB 的对称点点E, 3.连接DE 分别交直线OA.OB 于点M.N ,

则CM+MN+CN 最短

例:如图:C 为马厩,D 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

·

·

C

D

A

B E

a

他确定这一天的最短路线。

作法:1.作点C 关于直线 OA 的 对称点点F, 2. 作点D 关于直线 OB 的对称点点E, 3.连接EF 分别交直线OA.OB 于点G.H ,

则CG+GH+DH 最短

四、求圆上点,使这点与圆外点的距离最小的方案设计

在此问题中可根据圆上最远点与最近点和点的关系可得最优设计方案。

例:一点到圆上的点的最大距离为9,最短距离为1,则圆的半径为多少? (5或4)

四、点在圆柱中可将其侧面展开求出最短路程

将圆柱侧面展成长方形,圆柱体展开的底面周长是长方形的长,圆柱的高是长方形的宽.可求出最短路程

例:如图所示,是一个圆柱体,ABCD 是它的一个横截面,AB=,BC=3,

一只蚂蚁,要从A 点爬行到C 点,那么,最近的路程长为( )

A .7

B .

C .

D .5

分析:要求蚂蚁爬行的最短距离,需将圆柱的侧面展开,进而根据“两点之间线段最短”得出结果. 解:将圆柱体展开,连接A 、C , ∵

=

=•π•

=4,BC=3,

根据两点之间线段最短,AC==5. 故选D .

五、在长方体(正方体)中,求最短路程 1)将右侧面展开与下底面在同一平面内,求得其路程 2)将前表面展开与上表面在同一平面内,求得其路程 3)将上表面展开与左侧面在同一平面内,求得其路程了

G

E

然后进行比较大小,即可得到最短路程.

例:有一长、宽、高分别是5cm,4cm,3cm的长方体木块,一只蚂蚁要

从长方体的一个顶点A处沿长方体的表面爬到长方体上和A相对的顶点B

处,则需要爬行的最短路径长为()

A.5cm B.cm C.4cm D.3cm

分析:把此长方体的一面展开,在平面内,两点之间线段最短.利用勾股定理求点A和B点间的线段长,即可得到蚂蚁爬行的最短距离.在直角三角形中,一条直角边长等于长方体的高,另一条直角边长等于长方体的长宽之和,利用勾股定理可求得.

解:因为平面展开图不唯一,

故分情况分别计算,进行大、小比较,再从各个路线中确定最短的路线.

(1)展开前面、右面,由勾股定理得AB2=(5+4)2+32=90;

(2)展开前面、上面,由勾股定理得AB2=(3+4)2+52=74;

(3)展开左面、上面,由勾股定理得AB2=(3+5)2+42=80;

所以最短路径长为cm.

例:如图是一个长4m,宽3m,高2m的有盖仓库,在其内壁的A处(长

的四等分)有一只壁虎,B处(宽的三等分)有一只蚊子,则壁虎爬到蚊

子处最短距离为()

A.4.8 B. C.5 D.

分析:先将图形展开,再根据两点之间线段最短可知.

解:有两种展开方法:

①将长方体展开成如图所示,连接A、B,

根据两点之间线段最短,AB==;

②将长方体展开成如图所示,连接A、B,则AB==5<;

所以最短距离5

例:有一棵9米高的大树,树下有一个1米高的小孩,如果大树

在距地面4米处折断(未完全折断),则小孩至少离开大树米

之外才是安全的.

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