试题

题目:
平面是这样,那曲面呢?我们再看一题(如图1),从A到B,怎样走最近呢?与前两题相同,把圆柱体展开(如图2),此时,只有A点位于与长方形的交界处时,才是最短路径,且只有一条最短路径AB.
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从上面几题可以看出立体图形中的最短路径问题,都可先把立题图形转化成平面图形再思考.而且得出正方体有6条最短路径;长方体有2条最短路径;圆柱有1条最短路径.这短短的八个字还真是奥妙无穷啊!
探究问题一:已知,A,B在直线L的两侧,在L上求一点,使得PA+PB最小.(如图所示)
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探究问题二:已知,A,B在直线L的同一侧,在L上求一点,使得PA+PB最小.(如图所示)
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探究问题三: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.(如图所示)
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探究问题四:AB是锐角MON内部一条线段,在角MON的两边OM,ON上各取一点C,D组成四边形,使四边形周长最小.(如图所示)
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答案
(1)解:如图所示.线段AB与直线L的交点,就是题目要求的点P.

(2)解:
首先,作点B关于L的对称点B′,(如图所示),
因为OB'=OB,∠BOP=∠B′,OP=OP,所以△OPB≌△OPB′.
所以,PB=PB′.
因此,求AP+BP就相当于求AP+PB′.
这样,复杂的问题便通过转化变得简单,成了探究问题一.
因此只用连接AB'即可,与直线L的交点,就是题目要求的点P.
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(3)解:利用探究问题二的结论,
作A与OM的对称点D,再作A与ON的对称点E(如图1).
连接DE(如图所示),据上题结论,我们可得,
AB=BD,AC=CE,又因为D,B,C,E在一条直线上,
所以,这时的周长是最短的.
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(4)解:有了上一题的铺垫,
本题似乎简单了许多,作A关于OM的对称点E(如图2),
再作B关于ON的对称点F,连接EF即可.
如图.ABCD便是周长最小的.
(1)解:如图所示.线段AB与直线L的交点,就是题目要求的点P.

(2)解:
首先,作点B关于L的对称点B′,(如图所示),
因为OB'=OB,∠BOP=∠B′,OP=OP,所以△OPB≌△OPB′.
所以,PB=PB′.
因此,求AP+BP就相当于求AP+PB′.
这样,复杂的问题便通过转化变得简单,成了探究问题一.
因此只用连接AB'即可,与直线L的交点,就是题目要求的点P.
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(3)解:利用探究问题二的结论,
作A与OM的对称点D,再作A与ON的对称点E(如图1).
连接DE(如图所示),据上题结论,我们可得,
AB=BD,AC=CE,又因为D,B,C,E在一条直线上,
所以,这时的周长是最短的.
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(4)解:有了上一题的铺垫,
本题似乎简单了许多,作A关于OM的对称点E(如图2),
再作B关于ON的对称点F,连接EF即可.
如图.ABCD便是周长最小的.
考点梳理
轴对称-最短路线问题;线段的性质:两点之间线段最短.
(1)根据两点之间线段最短的基本概念,只用连接AB即可轻松的得到答案.
(2)下面一题,就是上一题的变形,本题的难点不在于解题过程,而在于解题的思想:将折线长的问题转化为线段长的问题来解答.
(3)利用探究问题二的结论,作A与OM的对称点D,再作A与ON的对称点E,将周长问题转化为线段长度的问题解答.
(4)由于AB长度固定,四边形周长最小,即除AB外其余各边之和最小.
此题考查了轴对称最短路径问题,
(1)本题虽然十分简单,但却是所有有关本类题目难题的基础,是必须要牢记与掌握的;
(2)将折线长度问题转化为线段,我们完全也可以把以上的结论当作一个模块牢记下来,成为自己解题的方法之一;
(3)分别作出A关于OM、ON的对称点,连接两对称点,转化为两点之间线段最短是解答此类题目的关键;
(4)分别作出A、B关于OM、ON的对称点,连接两对称点,转化为两点之间线段最短是解答此类题目的关键.
阅读型;数形结合.
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