中考数学复习指导：对造桥选址问题的再认识

对“造桥选址问题”的再认识

问题A和B两地在一条河的两岸，现要在河上造一座桥MN.桥造在何处可使从A到B 的路径AMNB最短? (假定河的两岸是平行的直线，桥要与河垂直.)

教科书的分析是: 把河的两岸看成两条平行线a和b (图1),N为直线b上的一个动点，MN垂直于直线b，交直线a于点M.这样，上面的问题可以转化为: 当点N在直线b的什么位置时，AM＋MN＋NB最小?

由于河岸宽度是固定的，因此当AM + NB最小时，AM+MN+NB最小.这样，问题就进一步转化为:当点N在直线b的什么位置时，AM＋NB最小?

这两段分析我们能看懂、能理解，也指明了解题的方向.而接下来的一段分析让我们费解:

如图2，将AM沿与河岸垂直的方向平移，点M移动到点N，点A移动到点A'，则AA'=MN ,AM+NB = A' N+NB.这样，问题就转化为:当点N在直线b的什么位置时，A'N+NB 最小?

我们经过认真的辩论后认为:此时桥MN并未确定，只是任意的一个位置，所以平移AM 的目的只是将点A移动到点A'.事实上，将“点A移动到点A'”即是忽略河宽，将河的两岸重合

在这种认识下，我们提出了一种新的解题思路，供同学们参考，将河岸a向b平移，直至重合，如图3.相应地，点A也平移到A'，由平移性质，AA'长即为河宽，根据两点之间线段最短，连结A' B，与直线b相交于点N，点N即为造桥处.

作法如图4，过点A作河岸a的垂线，在垂线上截取AA' 等于河宽，

连结A'B交b于点N，作MN垂直于b并交a于点M，则MN为所造之

桥.此时路径AMNB是最短

证明在河上任架一座异于MN的桥M'N' (显然M'N'与MN相等)，连结AM'、BN'、A'N'.由AA'MN，可知四边形AMN A'是平行四边形，所以AM＝A'N.同理四边形AM'N'A'也是平行四边形，所以AM'=A'N'.故AM+MN+NB＝A' N+MN+NB＝A'B＋MN＜A' N'+N' B+M' N'＝AM'+M'N'+N'B，即AM+MN+NB最小.

拓展思考若A与B之间有两条河(如图5)，你能找出使A到B路径最短的造桥地点吗? 同学们自己试一试吧.