造桥选址问题
造桥选址经典例题
造桥选址经典例题摘要:一、引言二、造桥选址的重要性三、选址经典例题解析1.确定桥梁类型2.考虑交通需求3.评估地形地貌4.分析气候条件5.考虑环境保护四、总结与建议正文:【引言】造桥选址是桥梁工程中至关重要的一环,选址的合理性直接影响到桥梁的使用寿命、安全性能以及工程投资。
本文将结合经典例题,为您解析如何科学合理地进行造桥选址。
【造桥选址的重要性】造桥选址的重要性体现在以下几个方面:1.确保桥梁结构安全,降低安全风险2.提高桥梁的使用寿命和性能3.优化交通网络,促进区域经济发展4.减少对周边环境的影响,保护生态环境【选址经典例题解析】在解析选址经典例题之前,我们需要先了解一些基本原则。
1.确定桥梁类型:根据交通需求、地理条件等因素,选择合适的桥梁类型。
2.考虑交通需求:预测未来交通流量,确保桥梁的通行能力满足需求。
3.评估地形地貌:分析地形地貌,为桥梁设计和施工提供依据。
4.分析气候条件:考虑气候因素对桥梁结构的影响,确保桥梁的耐久性。
5.考虑环境保护:减少桥梁建设对周边生态环境的影响,促进可持续发展。
例题1:在一条河流上,需要建设一座桥梁。
请根据以下条件,确定最佳的选址方案。
条件:1.河流宽度约为100米2.两岸地势较为平坦3.交通流量较大4.该地区气候条件适中5.附近有生态保护区域【总结与建议】通过以上例题的解析,我们可以得出以下结论:1.在进行造桥选址时,应综合考虑多种因素,力求达到最优效果。
2.加强与相关部门的沟通与协作,确保选址方案的科学合理性。
3.注重环境保护,实现桥梁建设与生态环境的和谐共生。
数学人教版八年级上册最短路径问题——造桥选址问题
问题延伸一
如图,A和B两地之间 有两条河,现要在两 条河上各造一座桥MN 和PQ.桥分别建在何处 才能使从A到B的路径 最短?(假定河的两 岸是平行的直线,桥 要与河岸垂直)
A
B
问题解决
沿垂直于河岸方向依次把 A点移到A1、A1点移 到A2,使AA1=MN, A1A2 =PQ ; 连接A2B交于B点相邻 河岸于Q点,建桥PQ; 连接A1P交A1的对岸 于N点,建桥MN; 从A点到B点的最短路径 为AM+MN+NP+P Q+QB.
A
A1
M
M1
N
N1
B
理由;另任作桥M1N1,连接AM1,BN1,A1N1. 由平移性质可知,AM=A1N,AA1=MN=M1N1,AM1=A1N1. AM+MN+BN转化为AA1+A1B,而AM1+M1N1+BN1 转 化为AA1+A1N1+BN1. 在△A1N1B中,由线段公理知A1N1+BN1>A1B 因此AM1+M1N1+BN1> AM+MN+BN
A M
M1
A1 N
L1
L2 B
N1
问题:
1、直接连接AB可以吗? 2、路径是哪些线段之和?
3、当桥的位置变化后,路径中哪些是始终不变的? 哪些在变?
4、路径最短就是哪些线段之和最小?
5、路径可以转化为其它哪些线段之和?Fra bibliotek问题解决
如图,平移A沿与河岸垂 直的方向到A1,使AA1 等于河宽,连接A1B交河 岸于N点,建桥MN,此 时路径AM+MN+BN 最短.
A A1 A2 M N P Q B
问题延伸二
A
如图,A和B两地之间 有三条河,现要在两 条河上各造一座桥MN、 PQ和GH.桥分别建在 何处才能使从A到B的 路径最短?(假定河 的两岸是平行的直线, 桥要与河岸垂直)
最短路径问题——造桥选址问题
一、情境引入(5分钟)
二、自主探究、合作交流
1、旧知回顾:
师:上节课我们探究了最短路径问题,请你用所学知识解决下面的问题。
问题:要在公路m旁建一所小学,到A村和B村的距离和最小?应该建在什么位置?为什么?
(1)
(2)
2、导入:
在现实生活中还有很多涉及到选择最短路径的问题,本节我们将再利
用数学知识来探究数学中有名的“造桥选址问题”
出示问题:
造桥选址问题:
A和B两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥MN.桥建在何处才能使从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)
教师出示引导分析:
先将实际问题抽象为几何模型,
1、直接连接AB行吗?为什么?
2、路径是哪些线段之和?
3、桥的位置发生变化后,路径中哪些线段是不变的,哪些在变?
按上面的思路进行引导,尽量让学生思考解决。
2、如图,A和B两地之间有三条河,现要在两条河上各造一座桥MN、PQ和GH.桥分别建在何处才能使从A到B的路径最短?(假定河的两岸是平行的直线,桥要与河岸垂直)
4、当有n条河时呢?
让学生自主思考,并归纳
按上面的方法思考、讨论、交流解决问题
沿垂直于河岸方向依次把A点移到A1、A1点移到A2,使AA1=MN,A1A2 =PQ ;
对问题的探索做准备,
激发学生兴趣
通过层层递进将问题逐步简化,让学生能真正参与到教学活动之中。
展示幻灯片达到直观,并能作为归纳的作用
让学生认识到为什么要将A点沿桥的方向平移一个桥长
三、反馈训练,拓展延伸
1、如图,A和B两地之间有两条河,现要在两条河上各造一座桥MN和PQ.桥分别建在何处才能使从A到B的路径最短?(假定河的两岸是平行的直线,桥要与河岸垂直)
13.4最短路径问题5--造桥选址型
13.4最短路径问题5--造桥选址型一.【知识要点】2.方法:①“异侧两点两线定长线段,先平移再连接,用交点作定长线段,顺次连接即为所求”;②“同侧两点一线定长线段,先平移任一点,再对称另一点,后连接两对应点,用交点作定长线段,顺次连接即为所求”。
二.【经典例题】1.(平移变换与最短路径) 如图,A和B两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥MN.桥造在何处才能使从A到B的路径AMNB最短?在下图中画出路径,不写画法但要说明理由.(假定河的两岸是平行的直线,桥要与河垂直.)【问题 1】“造桥选址”作法作图原理直线m∥ n,在m、n,上分别求点M、N,使MN ⊥m,且AM+MN+BN的值最小。
将点A向下平移MN的长度单位得A',连A'B,交n于点N,过N作NM⊥ m于M .两点之间线段最短.AM+MN+BN 的最小值为A'B+MN.【问题 2】作法作图原理在直线l上求两点M、N(M 在左),使MN a,并使AM+MN+NB 的值最小 .将点A向右平移a个长度单位得A',作A'关于l的对称点A'',连A''B,交直线l于点N,将N点向左平移a个单位得M.两点之间线段最短.AM+MN+BN 的最小值为A''B+MN.2.已知直线上,线段CD的长度是固定的,且线段CD在直线上左右滑动,(1)若点A,B为直线l异侧的两个点,试确定CD的位置,使得A→C→D→B的路程最短.(2)若点A,B为直线l同侧的两个点,试确定CD的位置,使得A→C→D→B的路程最短.3.涪城护城河在 CC'处直角转弯,河宽相等,从 A 处到达 B 处,需经过两座桥 DD'、EE',护城河及两桥都是东西、南北方向,桥与河岸垂直.如何确定两座桥的位置,可使 A 到 B 点路径最短?三.【题库】【A】【B 】【C 】【D 】1.(1)已知直线的同侧有A ,B 两点,要在直线上确定一点P ,使PA +PB 的值最小。
小明同学的做法如图:①作点A 关于直线l 的对称点A ′,连接A ′B 交l 于点P ,则PA +PB =A ′P +PB =A ′B ,由“两点之间,线段最短”可知,点P 即为所求的点.请问小明同学的做法是否正确?说明理由。
造桥选址问题乐乐课堂
造桥选址问题乐乐课堂
(实用版)
目录
1.造桥选址问题的背景和重要性
2.造桥选址问题的解决方案
3.乐乐课堂的作用和应用
4.结论
正文
1.造桥选址问题的背景和重要性
造桥选址问题一直是桥梁工程中的重要环节,选址的合理性直接影响到桥梁的建设成本、通行效率以及周边环境的影响。
因此,如何科学、合理地选择桥梁的建设位置,是桥梁工程领域长期以来研究的问题。
2.造桥选址问题的解决方案
随着科技的发展,造桥选址问题的解决方案也在不断更新和完善。
目前,常见的造桥选址方法包括:地理信息系统(GIS)辅助选址、人工神经网络选址、遗传算法选址等。
这些方法各有优缺点,需要根据实际情况选择最合适的方法。
3.乐乐课堂的作用和应用
乐乐课堂是一款面向中小学生的在线学习平台,提供了丰富的课程资源和学习工具。
在造桥选址问题的学习中,乐乐课堂可以提供相关的学习视频、练习题和模拟测试,帮助学生深入理解造桥选址的原理和方法。
4.结论
造桥选址问题是桥梁工程中的关键环节,合理的选址可以降低建设成本、提高通行效率和减少环境影响。
造桥选址问题 最短路径.4-造桥选址问题-最短路径(2)课件
M N P Q B
思维方法一
1、沿垂直于第一条河岸的方向平移A点至 AA1使AA1=MN,此时问题转化为问题基本题 型两点(A1、B点)和一条河建桥(PQ)
A A1
B
2、利用基本问题的解决方法确定桥PQ: (1)在沿垂直于第二条河岸的方向平移A1至A2, 使A1A2=PQ. (2)连接A2B交A2的对岸Q点,在点处建桥PQ.
A A1 A2
P Q B
3、确定PQ的位置,也确定了BQ和PQ,此时问题 可转化为由A点、P点和第一条河确定桥MN的位置.A A1 A1 AM P Q N P Q
连接A1P交A1的对岸于N点,在N点处建桥MN.
问题解决
沿垂直于河岸方向依次把 A点A1、A2,使AA1= MN,A1A2=PQ ; 连接A2B交于B点相邻河 岸于Q点,建桥PQ; 连接A1P交A1的对岸于 N点,建桥MN; 从A点到B点的最短路 径为AM+MN+NP+ PQ+QB.
思维方法三
沿垂直于河岸方向依次把 B点平移至B1、B2,使 BB1=PQ,B1B2 = MN ; 连接B2A交于A点相邻河 岸于M点,建桥MN; 连接B1N交B1的对岸于P 点,建桥PQ; 从A点到B点的最短路径 为AM+MN+NP+MN +NP+PQ+QB转化 为AB2+B2B1+B1B.
A
M N P Q B2 B1 B
A A1 A2 M N P Q B
思维方法二
沿垂直于第一条河岸方 向平移A点至A1点,沿垂直 于第二条河岸方向平移B点 至B1点,连接A1B1 分别交 A、B的对岸于N、P两点, 建桥MN和PQ. 最短路径 AM+MN+NP+PQ+QB转化为 AA1+A1B1+BB1.
修桥选址注意事项
修桥选址注意事项
修桥选址是一项需要仔细考虑的工程,以下是一些注意事项: 1. 确定修建的目的:修建桥梁的目的各不相同,例如为了便于交通通行、解决水域交通问题等。
选址时应考虑这些因素。
2. 分析交通流量:选址时应考虑交通流量,避免选择拥堵的地段。
3. 考虑地形地貌:地形地貌对桥梁的选址有很大影响,例如河流的弯曲程度、地面的平坦程度等。
选址时应综合考虑这些因素。
4. 关注环境保护:桥梁的建设可能对周围环境造成影响,尤其是对野生动物、植物生态造成影响的可能性很大。
在选址时应注意保护环境。
5. 合理利用资源:选址时应考虑地区资源的情况,例如可以利用现有的道路、桥梁等设施,避免浪费资源。
6. 参考先前的经验:在选址时可以参考先前的经验,特别是相似的工程项目,借鉴经验教训。
7. 综合考虑利弊:选址时应综合考虑各种因素,评估选址方案的利弊,选择最优解。
- 1 -。
造桥选址经典例题
造桥选址经典例题【原创实用版】目录1.造桥选址的重要性2.造桥选址的经典例题3.造桥选址的考查方向4.如何做好造桥选址正文一、造桥选址的重要性造桥选址是桥梁工程中至关重要的环节,选址的合理性直接关系到桥梁工程的投资、施工难度、使用寿命和社会效益。
一个理想的桥位应满足以下几点要求:地质条件良好、地形地貌适宜、洪水和水位影响小、两岸接线顺畅、对周边环境影响较小等。
二、造桥选址的经典例题以下是一道经典的造桥选址例题:假设要在某河流上建设一座桥梁,桥梁总长为 500 米,两岸地形平坦。
现在有两个选址方案,请你根据以下条件进行分析并选择合适的方案。
方案一:河宽为 200 米,水深为 10 米,河床地质条件良好,两岸接线长分别为 50 米和 300 米。
方案二:河宽为 300 米,水深为 5 米,河床地质条件一般,两岸接线长分别为 100 米和 200 米。
三、造桥选址的考查方向造桥选址的考查方向主要包括以下几个方面:1.地质条件:包括河床的地质结构、地层稳定性、岩石类型等,这些因素将直接影响桥梁的基础设计和施工难度。
2.水文条件:如水位、水流速度、洪水频率等,这些因素将影响桥梁的高度、跨径和防洪设施的设计。
3.地形地貌:包括两岸的地形、地势、坡度等,这些因素将影响桥梁的接线设计和施工条件。
4.社会经济条件:如交通需求、周边土地利用、环境保护等,这些因素将影响桥梁的功能、投资和效益。
四、如何做好造桥选址1.调查研究:在选址前要充分调查研究,了解桥梁建设的背景、需求和目标,以便明确选址任务和目标。
2.综合分析:根据地质、水文、地形地貌和社会经济条件,对各个选址方案进行综合分析和评价,选择最优方案。
3.论证评估:对选定的桥位进行详细的论证和评估,分析可能出现的问题和风险,提出解决方案和建议。
造桥选址经典例题
造桥选址是一个复杂的问题,需要考虑多种因素,如桥梁的用途、地形、地质、水文、气候等。
以下是一个经典的造桥选址问题例题:假设你被委托设计一座跨海大桥,连接两个岛屿。
这两个岛屿之间的海峡水流湍急,平均深度为50米,最深处达到80米。
海峡的宽度大约为2公里。
你的任务是选择一个最佳的桥址,以确保桥墩能够稳固地立在海底,同时最大限度地减少工程难度和成本。
在选址过程中,你需要考虑以下因素:1. 海底的地质构造,包括岩石、泥沙和珊瑚礁等;2. 海底的坡度;3. 海流的速度和方向;4. 潮汐和波浪的影响;5. 施工难度和成本;6. 对海洋生态的影响。
请详细描述你的选址过程,并解释你选择该桥址的原因。
在解决这个问题时,首先需要对海底的地质情况进行详细的勘察,以确定桥墩的支撑点。
由于海底地形复杂,需要选择地质条件稳定、能承受桥墩重量的区域。
同时,要尽量选择海底坡度较平缓的区域,以减少工程难度和成本。
此外,需要考虑海流的影响。
海流的速度和方向可能会对桥墩造成冲刷和侵蚀,因此需要选择海流较弱的区域。
同时,要尽量避开珊瑚礁和海底障碍物,以免对桥墩造成破坏。
潮汐和波浪的影响也需要考虑。
潮汐和波浪的周期性运动会带来额外的负载和应力,可能对桥墩造成破坏。
因此,需要选择在潮汐和波浪影响较小的区域建造桥墩。
最后,需要考虑施工难度和成本以及对海洋生态的影响。
施工难度和成本是决定桥址的重要因素,需要选择能够便于施工、降低成本的区域。
同时,要尽量减少对海洋生态的影响,如减少珊瑚礁的破坏、降低噪音等。
综上所述,选择桥址需要综合考虑多种因素,包括地质、地形、水文、气候等。
在满足桥梁建设的基本要求下,要最大限度地降低工程难度和成本,同时保护海洋生态。
最终选择的桥址应该是地质条件稳定、海底坡度平缓、海流影响较小、施工难度低且成本效益高的区域。
人教版数学八年级上册1.2造桥选址问题课件(第四课时28张)
E
M
CF
G B
N
H
归纳新知
最
短
A∙
路 径
造桥选址问题
M
问
A′
a b
题
N
∙B
课后练习
1.如图,l为河岸(视为直线),要想开一条沟将河 里的水从A处引到田地里去,则应从河岸l的何处 开口才能使水沟最短,找出开口处的位置并说 明理由.
解:图略.理由:垂线段最短.
2.【中考·黔南州】如图,直线l外不重合的两点A,B,在直线l上求作 一点C,使得AC+BC的长度最短,作法为: 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运用到的知识或方法是( D ) A.转化思想 B.三角形的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
解:如图,作A关于射线OM所在直线的对称点E, 再作B关于射线ON所在直线的对称点F,连接EF交 OM 于 C , 交 ON 于 D , 连 接 AC , BD , 则 四 边 形 ABDC即为所求.
6.如图,AB是∠MON内部的一条线段,在∠MON的两 边OM,ON上各取一点C,D组成四边形ABDC,如何 取点才能使该四边形的周长最小?
(2)如图②,点A在直线m外侧,点B在直线 m,n内侧,作点B关于直线n的对称点B′, 连接AB′,分别交直线m,n于点P,Q; (3)如图③,点A,B在直线m,n内侧,分别作点A,B 关于直线m,n的对称点A′,B′, 连接A′B′,分别交直线m,n于点P,Q.
你能用数学语言说明这个问题所表达的意思吗?
如图,直线a,b满足a//b,点A,点B分别在直线a,b
的两侧,MN为直线a,b之间的距离,则点M,N在什
《造桥选址问题》课件
环保性原则
总结词
在建桥过程中,应尽可能减少对环境的 破坏和污染,保护生态环境和自然资源 。
VS
详细描述
在选址阶段,应充分考虑桥梁建设对周围 环境的影响,包括土地利用、水资源、野 生动植物等。应尽量选择环境影响较小的 地点,避免在生态敏感区域建设桥梁。同 时,在施工过程中应采取有效的环保措施 ,减少粉尘、噪音、废水的排放,降低对 环境的负面影响。
造桥选址的案例分析
长江大桥选址案例
总结词
地理位置重要、工程难度大
详细描述
长江大桥是中国交通网络中的重要节点,连接了多个省份和 城市。由于长江的特殊地理环境和水文条件,选址需要考虑 诸多因素,如河床稳定性、水深、河流通航等,以确保桥梁 的稳定性和安全性。
黄河大桥选址案例
总结词
地质条件复杂、环境保护要求高
4. 形成调查报告,提出 建议。
优点:能够全面了解桥 址周边的实际情况,为 决策提供可靠依据。
缺点:需要大量时间和 人力投入,成本较高。
数学模型法
• 定义:数学模型法是通过建立数学模型,对桥址 进行定量分析和预测,从而确定最优选址方案的 方法。
数学模型法
步骤 1. 确定影响桥址选择的主要因素。
2. 建立数学模型,进行模拟分析。
对环境保护和可持续发展的影响
科学的选址可以减少对环境的破坏,实现可持续发展,保护生态平衡。
02
造桥选址的原则
稳定性原则
总结词
在选址过程中,首要考虑的是桥梁结构的稳定性,以确保桥梁在使用过程中的安全性和 耐久性。
详细描述
桥梁的稳定性取决于地质勘察、水文条件、气候条件等多种因素的综合评估。在选址阶 段,需要对桥墩所在地的地质构造、岩石力学性质、地下水位等进行深入勘察,以确保
13.4.最短路径(2)—造桥选址问题
造桥选址问题
一.学习目标:
1、能利用轴对称解决简单的最短路径问题,体会图形的变化在解决最值问题中的作用;感悟转化思想.
2、在将实际问题抽象成几何图形的过程中,提高分析问题、解决问题的能力及渗透数学建模的思想.
二.重点难点:
学习重点:利用轴对称将最短路径问题转化为“两点之间,线段最短”问题.
学习难点:如何利用轴对称将最短路径问题转化为线段和最小问题.
三.合作探究:(同学合作,教师引导)
1.温故知新:
前面我们研究过最短路径问题,求最短路径的依据有:
(1) .
(2) .
2.探究新知:
问题2 造桥选址问题
如图,A和B两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥MN.桥建在何处才能使从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)
思维分析:
1.如右图假定任选位置造桥MN,连接AM和BN,从A到B的路径是AM+MN+BN,那么怎样确定什么情况下最短呢
2.利用上面的“求最短路径的依据”解决问题:我们遇到了什么障碍呢
四.感悟与反思:
A ·
· B A ·
· B。
造桥选址经典例题
造桥选址经典例题
【实用版】
目录
1.造桥选址的重要性
2.造桥选址的经典例题
3.解决造桥选址问题的方法
4.对未来造桥选址的展望
正文
1.造桥选址的重要性
造桥是一项极其重要的基础设施建设,它能够有效地连接两个地方,促进人们的出行和货物的流通。
然而,如果选址不当,可能会导致桥梁建设失败,甚至会带来严重的经济损失和人员伤亡。
因此,造桥选址是桥梁建设中至关重要的一环。
2.造桥选址的经典例题
在我国,造桥选址的经典例题之一是长江大桥的选址。
长江大桥是连接我国南北的重要通道,它的选址不仅需要考虑到地形、地质、气候等自然因素,还需要考虑到经济、社会、交通等人为因素。
经过多方面的考虑和比较,最终选定了南京作为长江大桥的桥址。
3.解决造桥选址问题的方法
解决造桥选址问题的方法主要包括以下几个步骤:首先,需要进行详细的现场勘察,了解选址地的地形、地质、气候等情况;其次,需要收集和分析各种数据,包括交通流量、经济发展状况等;然后,需要进行方案比较,选择最优的选址方案;最后,需要进行详细的设计和施工。
4.对未来造桥选址的展望
随着科技的发展,未来的造桥选址将会更加科学和精确。
我们可以利用大数据和人工智能等技术,对选址地进行全面的分析和预测,以选择最优的选址方案。
同时,我们也可以利用新型的建筑材料和技术,来解决选址带来的各种问题,以保证桥梁的安全和稳定。
总的来说,造桥选址是一项重要的任务,需要我们充分考虑到各种因素,以选择最优的选址方案。
造桥选址
AB图1 图2图3问题:如图1,A和B两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥MN,桥造在何处才能使从A到B的路线AMNB最短?(假设河两岸平行,桥MN 与河岸垂直,A到河岸m的距离大于河宽.)方法探究:读懂题意后发现,这个问题要求的“路径AMNB最短”实际是就是“AM+BN”最短,因为本题中附加条件是“桥要与河垂直”,也就是说桥的长度就是河两岸的距离了(题中假定了河的两岸是平行的直线).怎样保证“AM+BN”最短呢?如果不是中间有条河隔着,直接连接AB就可以了!由于河两岸平行,故桥长MN是一个定值,无论桥架在何处,MN是必经路线,要使从A到B的折线最短,只需AM+BN最短即可。
为此我们不妨将河岸n平移到与河岸m重合,由平移性质知MB1= NB。
由“两点之间,线段最短”的性质知,要使AM+BN最短,只要点B1与A、M共线即可。
为了更为清楚的表达这种方法,我们构造出如图3的作图后,再加以说明。
图2的操作步骤是,过点A作AC⊥于点C,在线段AC上截取AC=桥长,然后连接C、B交河岸n于点N,最后过点N作MN⊥河岸m于点M。
则MN即为所求的架设桥的地点. 很显然,从上面的分析与作图来看,通过平移把桥的固定长度巧妙的化解开去,分析出“AM+BN”最短距离为A`N+BN(也就是点A`到点B之间的线段最短),从而实现了问题的求解.建校选址问题:如图6,要在公路m旁建一所小学,使A村、B村到小学的距离之和最小,请作出小学的位置。
分析讨论:如图5,若A、B两村分布在公路m两侧,则只需连结A、B,AB与公路m的交点C即为所求. 这时,AC+BC =AB. 依据连结A、B两点的连线中,线段AB最短. 但是此问题中A、B两村分布在公路m的同侧. 因而利用对称变换作出A点关于公路m的对称点A1,就可转化为前面的情形来解决了.作法:如图6,①作A点关于公路m的对称点A1. ②连结A1B与公路m交于C.③连结AC、BC,则C就为学校的位置.造桥选址问题(选自人教版七年级下册)A和B两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥MN,桥造在何处才能使从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.)分析讨论:如图10,因为两平行线间的距离处处相等,所以桥长MN是不变的(与河同宽).只须AM+BN最短. 把河岸m1连同A向下平移使两岸重合,这时A1B就是除去河宽的A 到B的最短路径, 问题转化为B1题的第一种讨论。
八年级-人教版-数学-上册-第2课时造桥选址问题
AM′+N′B=A′N′+N′B.
A′
M′
a
M
N′ b
N B
由两点之间,线段最短可知:A′B<A′N′+N′B, 即AM+NB<AM′+N′B, 即AM+MN+NB<AM′+M′N′+N′B.
A
M′
a
M
A′
N′ b
N B
归纳
在解决最短路径问题时,我们通常利用轴对称、平移 等变化把已知问题转化为容易解决的问题,从而作出最短 路径的选择.
这是一个实际问题,想一想可以把它抽象为 怎样的数学问题?
可以把河的两岸看成两条平行线 a 和 b(如图),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.
A
M
a
Nb
B
问题转化为: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(MN 长度固定)
A
M
a
当 AM+NB 最小时,
Nb
AM+MN+NB 最小.
B
问题转化为:当点 N 在直线 b 的什么位置时,AM+NB 最小?
能否通过图形的变化将问题转化为研究过的问题呢?
A
M
a
A
Nb B
N B
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.
A
M
a
问题转化为:当点 N 在直
线 b 的什么位置时,A′N+NB
A′
N b 最小?
B
在连接 A′,B 两点的线中,线段 A′B 最短.
线段 A′B 与直线 b 的交点 N 的位置即为所求,即在点 N 处造桥 MN,
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
有趣的造桥选址问题
江苏 刘东升
有一道有趣的造桥选址问题,充分体现了利用平移变换实现问题转化,从而有效求解.我们一起关注:
问题:如图1,A 和B 两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥MN ,桥造在何处才能使从
A 到
B 的路径AMNB 最短(假设河两岸1l 、2l 平行,桥MN 与河岸垂直,A 到1l 的
距离大于河宽.)
图1 图2
方法探究:读懂题意后发现,这个问题要求的“路径AMNB 最短”实际是就是“AM +BN ”最短,因为本题中附加条件是“桥要与河垂直”,也就是说桥的长度就是河两岸的距离了(题中假定了河的两岸是平行的直线).怎样保证“AM +BN ”最短呢如果不是中间有条河隔着,直接连接AB 就可以了!由于河两岸平行,故桥长MN 是一个定值,无论桥架在何处,MN 是必经路线,要使从A 到B 的折线最短,只需AM+BN 最短即可.为此我们不妨将桥MN 平移到A A '处,且M 与A 重合,则N 与A '重合,由平移性质知AM=N A '.由“两点之间,线段最短”的性质知,要使AM+BN 最短(即N A '+BN 最短),只要点N 在线段B A '上即可.为了更为清楚图4
1l 2l
A
B C
A '
M N
的表达这种方法,我们构造出如图2的作图后,再加以说明.
图2的操作步骤是,过点A作AC⊥1l于点C,在线段AC上截取A A'=桥长,然后连接B
A'交2l于点N,最后过点N作MN⊥1l于点M.则MN即为所求的架设桥的地点.
很显然,从上面的分析与作图来看,通过平移把桥的固定长度巧妙的化解开去,分析出“AM+BN”最短距离为A`N+BN(也就是点A`到点B之间的线段最短),从而实现了问题的求解.解后反思:这个问题有着非好的实际背景,情境贴近生活实际.从上面的求解方法来看,平移只是问题实现转化中的一个重要策略,怎么联想到平移的其本质还是对“两点之间,线段最短”公理的深刻理解.从这点上说,同学们是值得认真体会和积累的.。