13.4最短路径问题(用)
13.4课题学习 最短路径问题教学设计
13.4 课题学习最短路径问题（第一课时）一、内容和内容解析1.内容利用轴对称研究某些最短路径问题。
2.内容解析最短路径问题是人教版八年级上册第十三章第四节内容，本节课以一个实际问题为载体开展对“最短路径问题”的课题研究，让学生将实际问题抽象为数学中线段之和最小问题，并建立数学模型,学会用数学的眼光观察现实世界.初步了解利用图形变换——轴对称的方法来解决最值问题，体会用数学的思维思考现实世界。
从内容上来看，在本章节之前学生已经学习了“两点之间，线段最短”“三角形两边之和大于第三边”等相关理论，以及简单的轴对称知识，这为过渡到本节的学习起着铺垫作用。
本节课既轴对称知识运用的延续，从初中数学的角度来看，也是中考数学的热点问题之一，本节课的教学内容是解决中考最值综合问题的基础，具有承上启下作用。
本节课的教学重点: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。
二、目标和目标解析1.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）通过实际问题的提出，能够抽象为数学问题，并建立数学模型，利用所掌握的数学知识完成严谨的推理过程，然后再解决实际问题。
体会数学在实际生活中的价值。
2.目标解析达成目标 1 的标志是:学生能将实际问题中的“地点”“河”抽象为数学中的“点”“线"，把实际问题抽象为数学的线段和最小问题；能利用轴对称将线段和最小问题转化为“两点之间，线段最短”问题；能通过逻辑推理证明所求距离最短；在探索最短路径的过程中，体会轴对称的“桥梁”作用，感悟转化思想。
达成目标 2 的标志是：课题学习本身是考察综合能力，注重现实背景，学生能从生活中自己发现问题，并抽象成数学模型，掌握转化的探究方法，将不熟悉的模型转化成所学过简单的数学模型，通过合作探究，解决问题。
三、教学问题诊断分析已形成的：我校八年级学生已经学习轴对称相关的简单知识，掌握了“两点之间，线段最短”“三角形两边之和大于第三边”等相关理论，思维活跃，敢于尝试，具备一定的动手操作能力和小组合作意识，同时也具备一定的数学抽象能力和数学建模能力。
13.4最短路径问题
1 13.4最短路径问题
1、两点在一条直线异侧：已知：如图，A ，B 在直线L 的两侧，在L 上求一点P ，使PA+PB 最小。
2、两点在一条直线同侧:已知：如图,A 、B 在直线L 的同一侧，在L 上求一点，使PA+PB 最小.
3、 一点在两相交直线内部：
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. 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
4、 两点在两相交直线内部：
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D 处座位上，请你帮助他设计一条行走路线，使其所走的总路程最短？
A B l
B C ．D .O A
2。
13.4课题学习 最短路径问题
作法：作点B关于直线 a 的对称点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,
A
·
B·
a
AE+EB=AE+EC
在△ACE中，AE+EC＞AC,
M
C
∴AC+CE+MN＞AE+MN, 即AC+CD+DB ＞AM+MN+BN
ND E
所以桥的位置建在CD处，A、B两地的路程最短。
B
2. 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。
谢谢பைடு நூலகம்赏
You made my day!
我们，还在路上……
即 AE+EC＞AD+DB 所以抽水站应建在河边的点D处
D E
C
再见！
•1、书籍是朋友,虽然没有热情,但是非常忠实。2022年3月3日星期四2022/3/32022/3/32022/3/3 •2、科学的灵感，决不是坐等可以等来的。如果说，科学上的发现有什么偶然的机遇的话，那么这种‘偶然的机遇’只能给那些学有素养的人，给那些善于独 立思考的人，给那些具有锲而不舍的人。2022年3月2022/3/32022/3/32022/3/33/3/2022 •3、书籍—通过心灵观察世界的窗口.住宅里没有书,犹如房间里没有窗户。2022/3/32022/3/3March 3, 2022 •4、享受阅读快乐，提高生活质量。2022/3/32022/3/32022/3/32022/3/3
13.4将军饮马——最短路径问题
A
BP
河
B'
最短路线：A ---P--- B.
将军饮马：
例2.如图：一位将军骑马从城堡A到城堡B， 途中马要到 河边饮水一次，问：这位将军怎样走路程最短？
BP B'
A
P'
河
AP + BP < AP' + BP'
将军饮马：
例2变式：已知：P、Q是△ABC的边AB,AC上的点，你能
在BC上确定一点R,使△PQR的周长最短吗？
将军饮马：
例4：如图，A为马厩，B为帐篷，将军某一天要 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，请你帮助确定这一天的 最短路线。
将军饮马：
A'
P
NQ
B'
A
M
B将军饮马：
例4变式：如图，OMCN是矩形的台球桌面，有黑、白两 球分别位于B、A两点的位置上,试问怎样撞击白球，使 白球A依次碰撞球台边OM、ON后，反弹击中黑球？
将军饮马：
例3.如图：一位将军骑马从驻地A出发，先牵马去草地
OM吃草，再牵马去河边ON喝水， 最后回到驻地A，
问：这位将军怎样走路程最短？
A' M 草地
最短路线：
P
O
. A ---P--- Q---A 驻地A
Q
N 河边
A''
将军饮马：
例3变式：已知P是△ABC的边BC上的点，你能在
AB、AC上分别确定一点Q和R，使△PQR的周 长最短吗？
八年级 上册
13.4 课题学习 最短路径问题
恩施州清江外国语学校 教师：刘玉兰
将军饮马：
第13章13.4课题学习最短路径问题(课后作业)人教版数学八年级上册试题试卷含答案
1．如图，某河的同侧有A ，B 两个工厂，它们垂直于河边的小路的长度分别为2km AC =，3km BD =，这两条小路相距5 km ．现要在河边建立一个抽水站，把水送到A ，B 两个工厂去，若使供水管最短，抽水站应建立的位置为（ ）A ．距C 点1 km 处B ．距C 点2km 处C ．距C 点3 km 处D ．CD 的中点处2．如图，一牧童在A 处牧马，牧童家在B 处，A 、B 处距河岸的距离AC 、BD 的长分别为500m和700m ，且C 、D 两地的距离为500m ，天黑前牧童从A 点将马牵引到河边去饮水后，再赶回家，那么牧童至少要走（ ）A．B ．1200m C ．1300m D ．1700m3．如图，等腰三角形ABC 的底边BC 长为4，面积是16，腰AC 的垂直平分线EF 分别交AC ，AB 边于E ，F 点．若点D 为BC 边的中点，点M 为线段EF 上一动点，则CDM ∆周长的最小值为（ ）A ．6B ．8C ．10D ．12课后作业：基础版题量: 10题 时间: 20min13.4最短路径问题4．如图，在ABC ∆中，AB AC =，AD 、CE 是ABC ∆的两条中线，P 是AD 上一个动点，则下列线段的长度等于BP EP +最小值的是（ ）A ．BCB ．CEC ．AD D ．AC5．如图，正方形ABCD 的边长为8，点M 在边DC 上，且2DM =，点N 是边AC 上一动点，则线段DN MN +的最小值为（ ）A ．8B．C．D ．106．在平面直角坐标系中，点A 、B 的坐标分别为(2,0)，(4,0)，点C 的坐标为(m，)(m为非负数），则CA CB +的最小值是（ ）A ．2B ．4C ．6D．7．如图线段4AB =，P 是m 上的一个动点，m AB ，AB 与m 间的距离为1.5，PA PB +的最小值为__________．8．如图，已知牧马营地在P 处，每天牧马人要赶着马群先到河边饮水，再带到草地吃草，然后回到营地，请你替牧马人设计出最短的放牧路线．9．如图，点A 、B 是直线l 同侧的两点，请你在l 上求作一个点P ，使PA PB 最小．10．如图，要在街道旁修建一个牛奶站，向居民区A ，B 提供牛奶，牛奶站应建在什么地方，才能使A ，B 到它的距离之和最短？【错误题号】【错因自查】 基础不牢 审题不清思路不清 计算错误 粗心大意【正确解答】【错误题号】【错因自查】 基础不牢 审题不清思路不清 计算错误 粗心大意【正确解答】1．B 2．C 3．C 4．B 5．D 6．D7．58．如图所示：9．作点A 关于l 的对称点A '，连接A B '，交l 与点P ，点P 就是所求．10．作点A 关于直线l 的对称点A '，连接A B '交直线l 于点M ，则点M即为所求点．1．如图，某河的同侧有A ，B 两个工厂，它们垂直于河边的小路的长度分别为2km AC =，3km BD =，这两条小路相距5 km ．现要在河边建立一个抽水站，把水送到A ，B 两个工厂去，若使供水管最短，抽水站应建立的位置为（ ）A ．距C 点1 km 处B ．距C 点2km 处C ．距C 点3 km 处D ．CD 的中点处2．如图，一牧童在A 处牧马，牧童家在B 处，A 、B 处距河岸的距离AC 、BD 的长分别为500m和700m ，且C 、D 两地的距离为500m ，天黑前牧童从A 点将马牵引到河边去饮水后，再赶回家，那么牧童至少要走（ ）A．B ．1200m C ．1300m D ．1700m3．如图，等腰三角形ABC 的底边BC 长为4，面积是16，腰AC 的垂直平分线EF 分别交AC ，AB 边于E ，F 点．若点D 为BC 边的中点，点M 为线段EF 上一动点，则CDM ∆周长的最小值为（ ）A ．6B ．8C ．10D ．12课后作业：提升版题量: 10题 时间: 20min13.4最短路径问题4．如图，在ABC ∆中，AB AC =，AD 、CE 是ABC ∆的两条中线，P 是AD 上一个动点，则下列线段的长度等于BP EP +最小值的是（ ）A ．BCB ．CEC ．AD D ．AC5．如图，正方形ABCD 的边长为8，点M 在边DC 上，且2DM =，点N 是边AC 上一动点，则线段DN MN +的最小值为（ ）A ．8B．C．D ．106．在平面直角坐标系中，点A 、B 的坐标分别为(2,0)，(4,0)，点C 的坐标为(m，)(m为非负数），则CA CB +的最小值是（ ）A ．2B ．4C ．6D．7．（★）如图，ABC ∆是等边三角形，AD 是BC 边上的高，点E 是AC 边的中点，点P 是AD上的一个动点，当PC PE +最小时，CPE ∠的度数是（ ）A ．30︒B ．45︒C ．60︒D ．90︒8．（★）如图，等边ABC ∆的周长为18，BD 为AC 边上的中线，动点P ，Q 分别在线段BC ，BD 上运动，连接CQ ，PQ ，当BP 长为__________时，线段CQ PQ +的和为最小．9．（★）如图，A 、B 两个小集镇在河流CD 的同侧，分别到河的距离为10AC =千米，30BD =千米，且30CD =千米，现在要在河边建一自来水厂，向A 、B 两镇供水，铺设水管的费用为每千米3万，请你在河流CD 上选择水厂的位置M ，使铺设水管的费用最节省，并求出总费用是多少？10．（★）如图，已知30AOB ∠=︒，P 为其内部一点，3OP =，M 、N 分别为OA 、OB 边上的一点，要使PMN ∆的周长最小，请给出确定点M 、N 位置的方法，并求出最小周长．【错误题号】【错因自查】 基础不牢 审题不清思路不清 计算错误 粗心大意【正确解答】1．B 2．C 3．C 4．B 5．D 6．D7．（★）C 8．（★）39．（★）作A 关于CD 的对称点A '，连接A B '与CD ，交点CD 于M ，点M 即为所求作的点，则10DK A C AC ='==千米，40BK BD DK ∴=+=千米，50AM BM A B ∴+='==千米，总费用为503150⨯=万元．10．（★）作点P 关于OA 的对称点1P ，点P 关于OB 的对称点2P ，连接12PP ，与OA 的交点即为点M ，与OB 的交点即为点N ，PMN ∆的最小周长为1212PM MN PN PM MN P N PP ++=++=，即为线段12PP 的长，连接1OP 、2OP ，则123OP OP ==，又12260POP AOB ∠=∠=︒ ，∴△12OPP 是等边三角形，1213PP OP ∴==，即PMN ∆的周长的最小值是3．1．如图，某河的同侧有A ，B 两个工厂，它们垂直于河边的小路的长度分别为2km AC =，3km BD =，这两条小路相距5 km ．现要在河边建立一个抽水站，把水送到A ，B 两个工厂去，若使供水管最短，抽水站应建立的位置为（ ）A ．距C 点1 km 处B ．距C 点2km 处C ．距C 点3 km 处D ．CD 的中点处2．如图，一牧童在A 处牧马，牧童家在B 处，A 、B 处距河岸的距离AC 、BD 的长分别为500m和700m ，且C 、D 两地的距离为500m ，天黑前牧童从A 点将马牵引到河边去饮水后，再赶回家，那么牧童至少要走（ ）A．B ．1200m C ．1300m D ．1700m3．如图，等腰三角形ABC 的底边BC 长为4，面积是16，腰AC 的垂直平分线EF 分别交AC ，AB 边于E ，F 点．若点D 为BC 边的中点，点M 为线段EF 上一动点，则CDM ∆周长的最小值为（ ）A ．6B ．8C ．10D ．12课后作业：培优版题量: 10题 时间: 20min13.4最短路径问题4．如图，在ABC ∆中，AB AC =，AD 、CE 是ABC ∆的两条中线，P 是AD 上一个动点，则下列线段的长度等于BP EP +最小值的是（ ）A ．BCB ．CEC ．AD D ．AC 5．如图，正方形ABCD 的边长为8，点M 在边DC 上，且2DM =，点N 是边AC 上一动点，则线段DN MN +的最小值为（ ）A ．8B．C．D ．106．在平面直角坐标系中，点A 、B 的坐标分别为(2,0)，(4,0)，点C 的坐标为(m，)(m为非负数），则CA CB +的最小值是（ ）A ．2B ．4C ．6D．7．（★★）如图，点P 是AOB ∠内任意一点，5cm OP =，点M 和点N 分别是射线OA 和射线OB 上的动点，PMN ∆周长的最小值是5 cm ，则AOB ∠的度数是（ ）A ．25︒B ．30︒C ．35︒D ．40︒8．（★★）如图，30AOB ∠=︒，M ，N 分别是边OA ，OB 上的定点，P ，Q 分别是边OB ，OA 上的动点， 记OPM α∠=，OQN β∠=，当MP PQ QN ++最小时，则关于α，β的数量关系正确的是（ ）A ．60βα-=︒B ．210βα+=︒C ．230βα-=︒D ．2240βα+=︒9．（★★）已知：如图所示，(3,2)M ，(1,1)N -．点P 在y 轴上使PM PN +最短，求P 点坐标．10．（★★）如图，在ABC ∆的一边AB 上有一点P ．（1）能否在另外两边AC 和BC 上各找一点M 、N ，使得PMN ∆的周长最短？若能，请画出点M 、N 的位置，若不能，请说明理由；（2）若52ACB ∠=︒，在（1）的条件下，求出MPN ∠的度数．【错误题号】【错因自查】 基础不牢 审题不清思路不清 计算错误 粗心大意【正确解答】【错误题号】【错因自查】 基础不牢 审题不清思路不清 计算错误 粗心大意【正确解答】1．B2．C3．C4．B5．D6．D7．（★★）B8．（★★）B9．（★★）根据题意画出图形，找出点N 关于y 轴的对称点N '，连接MN '，与y 轴交点为所求的点P ，(1,1)N - ，(1,1)N ∴'--，设直线MN '的解析式为y kx b =+，把(3,2)M ，(1,1)N '--代入得：321k b k b +=⎧⎨-+=-⎩，解得3414k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩，所以3144y x =-，令0x =，求得14y =-，则点P 坐标为1(0,)4-．10．（★★）（1）①作出点P 关于AC 、BC 的对称点D 、G ，②连接DG 交AC 、BC 于两点，③标注字母M 、N ；（2）PD AC ⊥ ，PG BC ⊥，90PEC PFC ∴∠=∠=︒，180C EPF ∴∠+∠=︒，52C ∠=︒ ，128EPF ∴∠=︒，180D G EPF ∠+∠+∠=︒ ，52D G ∴∠+∠=︒，由对称可知：G GPN ∠=∠，D DPM ∠=∠，52GPN DPM ∴∠+∠=︒，1285276MPN ∴∠=︒-︒=︒．。
人教版八年级数学13.4最短路径问题(包含答案)
13.4最短路径问题知识要点：1．求直线异侧的两点到直线上一点距离的和最小的问题，只要连接这两点，所得线段与直线的交点即为所求的位置．2．求直线同侧的两点到直线上一点距离的和最小的问题，只要找到其中一个点关于这条直线的对称点，连接对称点与另一个点，所得线段与该直线的交点即为所求的位置．一、单选题1．A，B，C三个车站在东西方向笔直的一条公路上，现要建一个加油站使其到三个车站的距离和最小，则加油站应建在()A．在A的左侧B．在AB之间C．在BC之间D．B处【答案】D2．A、B是直线l上的两点，P是直线l上的任意一点，要使PA+PB的值最小，那么点P 的位置应在（）A．线段AB上B．线段AB的延长线上C．线段AB的反向延长线上D．直线l上【答案】A3．如图，直线l是一条河，P，Q是两个村庄.欲在l上的某处修建一个水泵站，向P，Q两地供水，现有如下四种铺设方案，图中实线表示铺设的管道，则所需管道最短的是（）A．B．C．D．【答案】D4．已知：如图，在Rt△ABC中，△ACB=90°，△A＜△B，CM是斜边AB上的中线，将△ACM 沿直线CM折叠，点A落在点A1处，CA1与AB交于点N，且AN=AC，则△A的度数是（）A．30° B．36° C．50° D．60°【答案】A5．如图，在Rt△ABC中，△ACB=90°，AC=6，BC=8，AD是△BAC的平分线．若P，Q 分别是AD和AC上的动点，则PC+PQ的最小值是（）A．2.4B．4 C．4.8D．5【答案】C6．如图所示,△ABC中,AB=AC,△EBD=20°,AD=DE=EB,则△C的度数为()A．70°B．60°C．80°D．65°【答案】A7．如图所示,在Rt△ABC中,△ACB=90°,△B=15°,AB边的垂直平分线交AB于点E,交BC于点D,且BD=13 cm,则AC的长是()A．13 cm B．6.5 cmC．30 cm D．cm【答案】B8．如图所示，从点A到点F的最短路线是()A．A→D→E→F B．A→C→E→FC．A→B→E→F D．无法确定【答案】C9．如图，在Rt△ABC中，△ACB=90°，AC=6，BC=8，AD是△BAC的平分线．若P，Q分别是AD和AC上的动点，则PC+PQ的最小值是（）A．125B．4 C．245D．510．如图，在直角坐标系中，点A、B的坐标分别为（1，4）和（3，0），点C是y轴上的一个动点，且A、B、C三点不在同一条直线上，当△ABC的周长最小时，点C的坐标是A．（0，0）B．（0，1）C．（0，2）D．（0，3）【答案】D11．如图，直线l是一条河，A、B两地相距10km，A、B两地到l的距离分别为8km、14km，欲在l上的某点M处修建一个水泵站，向A、B两地供水，现有如下四种铺设方案，图中实线表示铺设的管道，则铺设的管道最短．．的是（）二、填空题12在平面直角坐标系中，已知点A（0，2）、B（4，1），点P在轴上，则PA+PB的最小值是______________。
《13.4课题学习最短路径问题》作业设计方案-初中数学人教版12八年级上册
《课题学习最短路径问题》作业设计方案（第一课时）初中数学课程《课题学习最短路径问题》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次课题学习，使学生掌握最短路径问题的基本知识和基本技能，培养空间观念和逻辑推理能力，为进一步学习和应用最短路径问题打下坚实的基础。
二、作业内容本课时的作业内容主要包括：1. 理论学习：阅读并理解最短路径问题的基本概念和基本理论，包括几何图形的最短路径问题和现实生活中的最短路径问题。
2. 经典例题分析：分析几道经典的最短路径问题例题，理解其解题思路和解题方法。
3. 动手实践：通过绘制图形、计算距离等方式，解决一些简单的最短路径问题。
4. 拓展延伸：结合生活实际，提出一些最短路径问题的实际问题，并尝试解决。
三、作业要求1. 理论学习部分：学生需认真阅读教材和相关资料，理解最短路径问题的基本概念和基本理论，并做好笔记。
2. 经典例题分析部分：学生需仔细分析例题，理解其解题思路和解题方法，并尝试独立完成例题。
3. 动手实践部分：学生需利用所学的知识，通过绘制图形、计算距离等方式，解决一些简单的最短路径问题。
在实践过程中，要注意绘图准确、计算精确。
4. 拓展延伸部分：学生需结合生活实际，提出一些最短路径问题的实际问题，并尝试解决。
要求问题具有现实意义，解决方案合理可行。
5. 所有作业需在规定时间内完成，字迹工整，格式规范。
四、作业评价教师将根据以下标准对学生的作业进行评价：1. 理论学习部分：评价学生对最短路径问题基本概念和基本理论的理解程度。
2. 经典例题分析部分：评价学生的解题思路和解题方法是否正确，是否能够独立完成例题。
3. 动手实践部分：评价学生的实践过程是否准确、计算是否精确，以及实践结果是否符合预期。
4. 拓展延伸部分：评价学生提出的问题是否具有现实意义，解决方案是否合理可行。
5. 综合评价学生的作业质量、完成情况和时间性等方面。
五、作业反馈教师将对学生的作业进行批改和点评，指出存在的问题和不足之处，并给出改进意见和建议。
13.4课题学习-最短路径问题
13.4 课题学习最短路径问题一、解决“一线＋两点”型最短路径问题的方法：(1)求直线异侧的两点与直线上一点所连线段的和最小的问题，只要连接这两点，与直线的交点即为所求．如图所示，点A，B分别是直线l异侧的两个点，在l上找一个点C，使CA＋CB最短，这时点C是直线l与AB的交点．(2)求直线同侧的两点与直线上一点所连线段的和最小的问题，只要找到其中一个点关于这条直线的对称点，连接对称点与另一个点，则与该直线的交点即为所.例题1：在图中直线l上找到一点M，使它到A，B两点的距离和最小．注意：距离之和最小问题的基本思路，不论题目如何变化，运用时要抓住直线同旁有两点，这两点到直线上某点的距离和最小这个核心，所有作法都相同．【练习】如图，小河边有两个村庄A，B，要在河边建一自来水厂向A村与B村供水．(1)若要使厂部到A，B村的距离相等，则应选择在哪建厂？(2)若要使厂部到A，B两村的水管最短，应建在什么地方？警误区：利用轴对称解决最值问题应注意题目要求：根据轴对称的性质、利用三角形的三边关系，通过比较来说明最值问题是常用的一种方法．解决这类最值问题时，要认真审题，不要只注意图形而忽略题意要求，审题不清导致答非所问．二、解决“两线＋一点”型最短路径问题的方法：解决“两线＋一点”型最短路径问题，要作两次轴对称，从而构造出最短路径．例题2：如图，已知∠AOB内有一点P，试分别在边OA和OB上各找一点E、F，使得△PEF的周长最小。
试画出图形，并说明理由.三、解决“两线＋两点”型最短路径问题的方法：解决“两线＋两点”型最短路径问题，要每点做一次轴对称，从而构造出最短路径．例题3：圣林中学八年级举行元旦联欢会，桌子摆成如图a所示两直排(图中的AO，BO)，AO桌面上摆满了橘子，OB桌面上摆满了糖果，站在C处的学生小明先拿橘子再拿糖果，然后到D处座位上，请你帮助他设计一条行走路线，使其所走的总路程最短？图a四、造桥选址问题：选址问题的关键是把各条线段转化到一条线段上．解决连接河两岸的两个点的最短路径问题时，可以通过平移河岸的方法使河的宽度变为零，转化为求直线异侧的两点到直线上一点所连线段的和最小的问题．例题4：如图，村庄A、B位于一条小河的两侧，若河岸a、b彼此平行，现在要建设一座与河岸垂直的桥CD，问桥址应如何选择，才能使A村到B村的路程最近？注：在解决最短路径问题时，我们通常利用轴对称、平移等变换把不在一条直线上的两条线段转化到一条直线上，从而作出最短路径的方法来解决问题．。
八年级数学上册 13.4 课题学习 最短路径问题教学设计 (新版)新人教版
八年级数学上册 13.4 课题学习最短路径问题教学设计（新版）新人教版一. 教材分析“课题学习最短路径问题”是人教版八年级数学上册第13.4节的内容。
这部分内容主要让学生了解最短路径问题的实际应用，学会使用图论中的最短路径算法来解决实际问题。
教材通过引入一个实际问题，引导学生探讨并找出解决问题的方法，从而培养学生解决问题的能力和兴趣。
二. 学情分析八年级的学生已经掌握了图论的基本知识，如图的定义、图的表示方法等。
但是，对于图的最短路径问题，学生可能还没有直观的理解和认识。
因此，在教学过程中，教师需要结合学生的已有知识，通过实例讲解、动手操作等方式，帮助学生理解和掌握最短路径问题。
三. 教学目标1.知识与技能目标：让学生了解最短路径问题的实际应用，学会使用图论中的最短路径算法来解决实际问题。
2.过程与方法目标：通过探讨实际问题，培养学生解决问题的能力和兴趣。
3.情感态度与价值观目标：培养学生对数学的热爱，提高学生解决实际问题的能力。
四. 教学重难点1.教学重点：最短路径问题的实际应用，图论中的最短路径算法。
2.教学难点：如何引导学生从实际问题中抽象出最短路径问题，并运用图论知识解决。
五. 教学方法1.情境教学法：通过引入实际问题，激发学生的学习兴趣，引导学生主动探究。
2.实例讲解法：通过具体的实例，讲解最短路径问题的解决方法，帮助学生理解和掌握。
3.动手操作法：让学生亲自动手操作，加深对最短路径问题的理解。
六. 教学准备1.教学素材：准备一些实际问题的案例，以及相关的图论知识介绍。
2.教学工具：多媒体教学设备，如PPT等。
3.学生活动：让学生提前预习相关内容，了解图论的基本知识。
七. 教学过程1.导入（5分钟）通过一个实际问题引入最短路径问题，激发学生的学习兴趣。
例如，讲解从一个城市到另一个城市，如何找到最短的路线。
2.呈现（15分钟）讲解最短路径问题的定义，以及图论中最短路径算法的基本原理。
通过PPT等教学工具，展示相关的知识点，让学生直观地了解最短路径问题。
13.4课题学习 最短路径问题
13.4课题学习最短路径问题课前准备一、课标分析《数学课程标准（实验稿）》要求：本课题学习通过两个极值题使学生了解解决最短路径问题的一些基本方法，并体会其中蕴含的化归思想。
二、教材分析随着课改的深入，数学更贴近生活，“课题学习”作为初中数学四大领域之一，是改“学数学”为“做数学”，培养学生创新实践能力的较好内容之一。
也出现了解决生产、经营中的省时、省力寻求最短路径问题，这类问题一般借助“两点之间，线段最短”、“垂线段最短”来解决；当条件不同，解决问题的方法也有所不同，本节课通过两个实际问题使学生了解解决最短路径问题的基本方法，并体会化归思想，并渗透数学来源于生活服务与生活的数学思想。
三、学情分析学生在初一已经学习了“两点之间线段最短”在“三角形”一章学习了“三角形三条边之间的关系”并且了解了平移与轴对称的相关概念和性质，由于八年级学生还是第一次遇到某条线段或线段和最小，所以无从下手，另外证明两条线段和最小时要选取另外一点，学生想不到、不会用，所以利用轴对称将最短路径问题转化为线段和最小问题，逻辑推理证明所求距离最短是本节课的难点。
四、教学目标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，并体会其中的化归思想；2、能将实际问题中的“地点”、“河”抽象为数学中的“点”和“线”，把实际问题抽象为数学问题，并能利用轴对称将线段和“最小问题”转化为“两点之间线段最短”最短问题；3、通过选取一个量，与求证的那个“最小”的量进行比较，了解证明最短路径的基本方法；4、在探究最短路径的过程中，体会轴对称的桥梁作用，进一步体会转化思想；5、利用轴对称等相关知识解释生活中的现象，及解决简单的实际问题，在观察、操作、想象、交流论证的过程中发展空间观念，激发学习兴趣。
教学重点：将实际问题转化为数学问题，将同侧两点转化为异侧两点；教学难点：利用轴对称将最短路径问题转化为线段和最小问题，证明最短路径的基本方法。
13.4--课题学习--最短路径问题
知识点 2 运用“两点之间线段最短”解决最短路径问题
问题1 牧人饮马问题 相传，古希腊亚历山大城里有一位久负盛名的学者，
名叫海伦．有一天，一位将军专程拜访海伦，求教一 个百思不得其解的问题：
如图，牧马人从A地出发，到一条笔直的河边 l 饮马， 然后到B地．牧马人到河边的什么地方饮马，可使所走 的路径最短？
B
A
l
C
B
两点之间，线段最短.
分析：
B
A
A
C
l
l
C
B
（1）这两个问题之间，有什么相同点和不同点？
（2）我们能否把左图A、B两点转化到直线l 的异侧呢？
（3）利用什么知识可以实现转化目标？
如图，作点B关于直线 l 的对称点B′ . 当点C在直线 l 的什么位置时，AC与CB′的和最小？
B A
l
C
B′
1. 最短路径问题的类型： (1)两点一线型的线段和最小值问题； (2)两线一点型线段和最小值问题； (3)两点两线型的线段和最小值问题； (4)造桥选址问题．
2. 解决最短路径问题的方法：借助轴对称或平移的知 识，化折为直，利用“两点之间，线段最短”或 “垂线段最短”来求线段和的最小值．
B A
l
精通数学、物理学的海伦稍加思索，利用轴对称的 知识回答了这个问题．这个问题后来被称为“将军饮马 问题”．
你能将这个问题抽象为数学问题吗？
分析：
B B
A
A
l
CC
l
转化为数学问题 当点C在直线 l 的什么位置时，AC与BC的和最小？
联想：
如图，点A、B分别是直线l异侧的两个点， 如何在 l 上找到一个点，使得这个点到点A、点B 的距离的和最短？
13.4课题学习_最短路径问题
归纳小结
（1）本节课研究问题的基本过程是什么？
（2）轴对称在所研究问题中起什么作用？
布置作业
教科书复习题13第15题．
B
C
如图，A为马厩，B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 边给马喝水，然后回到帐篷，请你帮助他确定 这一天的最短路线。
如图：A为马厩，B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，请你帮他确定这一天的 最短路线。
F
作法：1.作点A关于直线
作法：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, B 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： M C AC+CD+DB=AC+CD+CE=AC+CE+MN, 在△ACE中，∵AC+CE＞AE, ∴AC+CE+MN＞AE+MN, N D E 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。
探索新知
问题2 如图，点A，B 在直线l 的同侧，点C 是直 线上的一个动点，当点C 在l 的什么位置时，AC 与CB 的和最小？ B · A 追问2 你能利用轴对称的 · 有关知识，找到上问中符合条 l 件的点B′吗？
探索新知
问题2 如图，点A，B 在直线l 的同侧，点C 是直 线上的一个动点，当点C 在l 的什么位置时，AC 与CB 的和最小？
人教版初中数学八年级上册13.4最短路径问题(教案)
1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与最短路径相关的实际问题。
2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示最短路径的基本原理。
3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。
（四）学生小组讨论（用时10分钟）
1.讨论主题：学生将围绕“最短路径在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。
四、教学流程
（一）导入新课（用时5分钟）
同学们，今天我们将要学习的是《最短路径问题》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过如何找到两点间最短距离的情况？”（如从家到学校的最短路线）这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索最短路径的奥秘。
（3）在复杂图形中寻找最短路径时，可以引导学生从简单图形出发，逐步增加难度，让学生掌握解题方法；
（4）结合实际应用，可以设计一些案例，如旅行商问题、工程选址问题等，指导学生如何将所学知识运用到实际中。
在教学过程中，教师应针对这些难点和重点，运用生动形象的语言、具体实例和操作演示，帮助学生理解、掌握和运用相关知识。同时，注意关注学生的反馈，适时调整教学方法和进度，确保学生透彻理解本节课的核心内容。
（3）在实际图形中寻找最短路径，如三角形、四边形等；
（4）将现实生活中的问题转化为数学模型，利用数学知识求解。
举例：讲解最短路径概念时，可以通过实际生活中的例子（如地图上两点间的最短距离）进行说明，使学生理解并掌握这个核心概念。
2.教学难点
（1）如何将实际问题抽象为数学模型，找到最短路径；
专题13.4 最短路径问题 (解析版)
专题13.4 最短路径问题1．最短路径问题(1)求直线异侧的两点与直线上一点所连线段的和最小的问题，只要连接这两点，与直线的交点即为所求．如图所示，点A，B分别是直线l异侧的两个点，在l上找一个点C，使CA＋CB最短，这时点C是直线l与AB的交点．(2)求直线同侧的两点与直线上一点所连线段的和最小的问题，只要找到其中一个点关于这条直线的对称点，连接对称点与另一个点，则与该直线的交点即为所求．如图所示，点A，B分别是直线l同侧的两个点，在l上找一个点C，使CA＋CB最短，这时先作点B关于直线l的对称点B′，则点C是直线l与AB′的交点．为了证明点C的位置即为所求，我们不妨在直线上另外任取一点C′，连接AC′，BC′，B′C′，证明AC ＋CB＜AC′＋C′B.如下：证明：由作图可知，点B和B′关于直线l对称，所以直线l是线段BB′的垂直平分线．因为点C与C′在直线l上，所以BC＝B′C，BC′＝B′C′.在△AB′C′中，AB′＜AC′＋B′C′，所以AC＋B′C＜AC′＋B′C′，所以AC＋BC＜AC′＋C′B.2.运用轴对称解决距离最短问题运用轴对称及两点之间线段最短的性质，将所求线段之和转化为一条线段的长，是解决距离之和最小问题的基本思路，不论题目如何变化，运用时要抓住直线同旁有两点，这两点到直线上某点的距离和最小这个核心，所有作法都相同．利用轴对称解决最值问题应注意题目要求根据轴对称的性质、利用三角形的三边关系，通过比较来说明最值问题是常用的一种方法．解决这类最值问题时，要认真审题，不要只注意图形而忽略题意要求，审题不清导致答非所问．3．利用平移确定最短路径选址选址问题的关键是把各条线段转化到一条线段上．如果两点在一条直线的同侧时，过两点的直线与原直线的交点处构成线段的差最大，如果两点在一条直线的异侧时，过两点的直线与原直线的交点处构成的线段的和最小，都可以用三角形三边关系来推理说明，通常根据最大值或最小值的情况取其中一个点的对称点来解决．解决连接河两岸的两个点的最短路径问题时，可以通过平移河岸的方法使河的宽度变为零，转化为求直线异侧的两点到直线上一点所连线段的和最小的问题．在解决最短路径问题时，我们通常利用轴对称、平移等变换把不在一条直线上的两条线段转化到一条直线上，从而作出最短路径的方法来解决问题．4．生活中的距离最短问题由两点之间线段最短(或三角形两边之和大于第三边)可知，求距离之和最小问题，就是运用等量代换的方式，把几条线段的和想办法转化在一条线段上，从而解决这个问题，运用轴对称性质，能将两条线段通过类似于镜面反射的方式转化成一条线段，如图，AO＋BO＝AC的长．所以作已知点关于某直线的对称点是解决这类问题的基本方法．5.运用轴对称解决距离之差最大问题利用轴对称和三角形的三边关系是解决几何中的最大值问题的关键．先做出其中一点关于对称轴的对称点，然后连接对称点和另一个点，所得直线与对称轴的交点，即为所求．根据垂直平分线的性质和三角形中两边之差小于第三边易证明这就是最大值．破疑点解决距离的最值问题的关键运用轴对称变换及三角形三边关系是解决一些距离的最值问题的有效方法．【例题1】在图中直线l上找到一点M，使它到A，B两点的距离和最小．【答案】见解析。
人教版 八年级上册13.4 最短路径问题(将军饮马问题)
A
城堡
B
军营
“将军饮马” 问题（一）
设C将为河直流线抽上象的为一一个条动直点线，l上．面将的城问堡题和就军转营化分别 为抽：象当成点AC，在B l两的个什点么。位置时,AC 与CB 的和最小?
·B
·A
C
C
l
“将军饮马” 问题（一）
如果点A与点B在直线l的异侧，点C 在什么位置，AC+BC最短？
·A
人教版 八年级上册
13.4 最短路径问题
（将军饮马问题）
最短路径
B
l
线段公理： 两点之间，线段最短。
垂线段性质： 垂线段最短。
“将军饮马” 问题（一）
将相军传从，城古堡希出腊发亚，历到山一大条里笔亚直城的里河有边一饮位马久，负然盛后名到 军的营学．者请，问名将叫军海到伦河．边有什一么天地，方一饮位马将可军使专他程所拜走访的海路伦线， 全求程教最一短个？百思不得其解的问题：
你能将 这个实际问 题转化成数 学问题吗？
“将军饮马” 问题（二）
A’
C
D B’
A
B
最短路径为： A C D B
C
l
·B 转化：两点之间，线段最短。
“将军饮马” 问题（一）
利用轴对称的性质如何找到点A的对应点 A’的位置。
·B ·A
l
A’
归纳
B A
l
解决实 际问题
B
A
C
l
B′
抽象为数学问题 用旧知解决新知
B
A
C
l
联想旧知
A
C
l
B
“将军饮马” 问题（二）
牧马人从A地出发，先到草地边某处牧 马，再到河边饮马，然后回到B处，请画出 最短路径。
人教版八年级上册数学13.4课题学习最短路径问题优秀教学案例
（三）情感态度与价值观
1.让学生在解决实际问题的过程中，体验数学的乐趣，提高学生学习数学的兴趣。
2.培养学生面对困难时积极思考、勇于挑战的精神，增强学生的自信心。
3.使学生认识到数学在生活中的重要性，培养学生的数学应用意识和社会责任感。
三、教学重难点
2.跨学科教学：结合其他学科的知识，如地理、信息技术等，拓宽学生的知识视野，培养学生的综合能力。
六、教学资源
1.教材：人教版八年级上册数学教材。
2.辅助材料：相关的最短路径问题的案例、练习题和拓展问题。
3.现代教育技术：多媒体课件、网络资源等。
七、教学评价
1.学生评价：通过学生的课堂表现、作业完成情况和练习成绩等方面进行评价。
（二）讲授新知
在导入新课后，我会开始讲解最短路径问题的相关知识。首先，我会向学生们介绍最短路径问题的定义，让学生们明白什么是最短路径。接着，我会讲解解决最短路径问题的基本方法，如坐标系法、函数法等。在讲解的过程中，我会结合具体的例子，让学生们更直观地理解这些方法。
（三）学生小组讨论
在讲授完新知识后，我会让学生们进行小组讨论。我会给每个小组提供一个实际问题，让他们运用所学知识，合作解决这个最短路径问题。这样的讨论，可以培养学生的团队合作精神，也可以让学生们在实践中加深对知识的理解和应用。
3.互动评价：小组之间进行互动评价，相互学习和提高。
（四）反思与评价
1.自我反思：引导学生对自己的学习过程进行反思，发现自身的优点和不足，制定改进措施。
2.同伴评价：学生之间相互评价，给予意见和建议，促进共同进步。
3.教师评价：教师对学生的学习情况进行评价，关注学生的个体差异，给予鼓励和指导。
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B A l
（1）两点一线：同侧
B A B
A l
C
C
l
转化为数学问题 当点C在直线 l 的什么位置时，AC与BC的和最小？
如图，作点B关于直线 l 的对称点B′ . 当点C在直线 l 的什么位置时，AC与CB′的和最小？
B A C
l
作法： B′ （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 即为所求．
B
l B′
(中考)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
.P
N P2 b
（3）两线两点
牧马人从A地出发，先到草地边某一处牧马， 再到河边饮马，然后回到B处，请画出最短路径。
草地
.A
.B
河
解决“两线两点”型最短路径问题:
1.先作出第一个点A关于直线l1的对称点A1 ;
2.再作出第二个点B关于直线l2的对称点B1 ;
3.连接A1B1，分别交直线l1 , l2于点P , Q ; 4.依次连接AP ,PQ ,QB ,从而构造出最短路径 。
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。
B. A.
C
a
B1
知2－练
如图，在平面直角坐标系中，点A(－2，4)，B(4，2)， 在x轴上取一点P，使点P到点A和点B的距离之和最小，
A1
P
l1
A
.
Q
. B
B1Βιβλιοθήκη l2（4）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.乔造在何处才能使从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）
A
B
思维分析
A Ｍ
Ｎ
B
如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？
八年级 上册
13.4 课题学习 最短路径问题
如图所示，从A地到B地有三条路 可供选择，你会选走哪条路最近？ 你的理由是什么？
C A
①D ② ③
E B
两点之间,线段最短
F
（1）两点一线：异侧
如图，点A、B分别是直线 l 异侧的两个点， 如何在 l 上找到一个点，使得这个点到点A、点B 的距离的和最短？
B
C
l
B′
归纳
B A l
解决实 际问题 抽象为数学问题 B A C 轴对称 l
A C
用旧知解决新知
B A C l B′
l
B′
解决“两点一线”型最短路径问题的方法：
异侧: 连接两点，与直线的交点即为所求的点；
同侧:
作其中某一点关于直线的对称点，对称点与另
一点的连线与直线的交点即为所求的点．
A C
·
问题解决
如图，平移A到A1，使Ａ A1等于河宽，连接A1Ｂ 交河岸于Ｎ作桥ＭＮ，此 时路径ＡＭ＋ＭＮ＋ＢＮ 最短.
A
A1
M N
Ｍ１ 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
则点P的坐标是( C )
A．(－2，0) B．(4，0) C．(2，0) D．(0，0)
B′
（2）两线一点
如图13.4-5，牧马营地在点P处，每天牧马人要 赶着马群先到草地a上吃草，再到河边b饮水，最
后回到营地．请你设计一条放牧路线，使其所走
的总路程最短． a
.p
b
图13.4-5
解决“两线一点”型最短路径问题:
问题2 归纳
A
抽象为数学问题
N
M B
a b
解决实 际问题
A A' N B M
联想旧知
A
a b
用旧知解决新知
C
l B
小结归纳
B
A A' N B M
A
C
l B′
a b
轴对称 变换
A
C
l B
平移 变换
两点之间，线段最短.
1．如图所示，正方形ABCD的面积为16， △ABE是等边三角形，点E在正方形ABCD内 ，在对角线AC上有一点P，使PD+PE的和最 小，求这个最小值。 A P
要作两次轴对称，从而构造出最短路径． P1 M a
.P
N b P2
解决“两线一点”型最短路径问题:
a P1 M
.P
N P2 b
解决“两线一点”型最短路径问题:
要作两次轴对称，从而构造出最短路径． P1 作法： 1.作点P关于直线a的对称 点P1; 2.作点P关于直线b的对称 点P2; 3.连接P1P2，分别交直线 a ，b于点M ,N ; 4.依次连接PM ,MN ,NP , 即所求最短路径。 M a
A C
l
作法： 连接两点与直 线的交点即为 所求的点
两点之间，线段最短.
B
分析：
B
A A C
l
C
l
B
（1）这两个问题之间，有什么相同点和不同点？ （2）我们能否把左图A、B两点转化到直线l 的异侧呢？ （3）利用什么知识可以实现转化目标？
同侧
轴对称
异侧
引例：牧马人从山脚下的A点出发，走到 河边饮马后，再回到B点宿营。请问怎样走才 能使走的路程最短？
在连接AB′两点的线中，线段AB′最短. 因此， 线段AB′与直线 l 的交点C的位置即为所求.
证明：如图. 在直线 l 上任取另一点C′ ， 连接AC′ 、BC′ 、B′ C′ ． A ∵直线 l 是点B、B′的对称轴， C′ 点C、C′在对称轴上， ∴BC=B′C，BC′=B′C′． ∴AC+BC=AC+B′C=AB′． 在△AB′C′中，AB′< AC′+B′C′， ∴AC+BC < AC′+B′C′， 即AC+BC最小．
D
E
C
B