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如何将两条线段“拼”到一起?

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前言:

当前朋友们对“两条直线怎么重合”大体比较关心,兄弟们都想要剖析一些“两条直线怎么重合”的相关文章。那么小编也在网络上搜集了一些有关“两条直线怎么重合””的相关文章,希望看官们能喜欢,各位老铁们快快来学习一下吧!

如何将两条线段“拼”到一起?

在将军饮马问题中,我们已经接触到线段和的最值问题,其核心思路是将两条线段的和化为一条线段,从而可利用“两点之间,线段最短”来解决问题,同时这个公理还可以用“三角形两边之和大于第三边”来解释。

然而在学生解题过程中,如何想到要“拼线段”以及如何“拼线段”是一个难点,虽然我们知道需要将其中一条线段通过等量代换完成拼接,但具体用哪种方式,取决于学生平时学习中对这些等量代换方式的深度理解,若平时浮于形式,只刷题而不反思,断无可能快速找到解题思路。

题目

如图,在平面直角坐标系中,长为2的线段CD(点D在点C右侧)在x轴上移动,A(0,2),B(0,4),连接AC,BD,则AC+BD的最小值为( )

A.2√5 B.2√10 C.6√2 D.3√5

解析:

围绕如何将AC+BD拼接到一处,我们不妨将题目中的条件重新整理一遍点A和点B是两个定点,CD是一条定线段,AC和BD都在x轴的上方,从纵坐标上看,显然点A在BO中点处。

借助将军饮马问题的基本思路,先将AC或BD中的一条线段转移,可利用轴对称,作AC关于x轴的对称线段A'C,如下图:

这样我们成功完成了第一步,将线段AC转移到x轴另一侧的线段A'C,但是A'C与线段BD仍然“距离”较远,没办法拼接到一处;

注意到线段CD是定长线段,我们可利用这个特征,将转移后的线段A'C再次平移至点D处,如下图:

我们再来看平移后的线段DE,由于四边形A'EDC是平行四边形,因此DE=A'C=AC,现在终于将两条线段拼接到一处了;

观察DE+BD,显然它们是△BDE的两条边,根据BD+DE>BE,或两点之间,线段最短,可知当B、D、E共线时,BD+DE最短,即AC+BD最短,我们只需要求出图中BE的长度即可;

A'E=CD=2,A'B=6,故求得BE=2√10;

本题选B.

解题反思:

有一种学生思维错得很离谱,那就是企图用解析法,但又不得法,设OC=x,则OD=x+2,然后分别用勾股定理表示出AC和BD,在面对两个二次根式的和时,路已到尽头;

显然这种错误根源在于没有从图形的几何性质出发,盲目信仰解析大法,自身又不具备较强的解析能力,虽然是少数学生,但值得警惕。

在解完本题的基础上,我们继续研究AC+BD取最小值的位置,如下图:

我们发现,此时点C在原点左侧,利用平行线分线段成比例,可求得OD=4/3,OC=2/3,若取OD中点F,连接AF,如下图:

显然AF是△AOD的中位线,它平行且等于BD的一半,我们将线段AF也平移至点D处,发现和第一次平移后的位置重合,即同样完成了线段AC=AF=DE的转换;

所以说这一类问题的解决之道,主要是围绕如何转换线段,可利用全等三角形、轴对称、平移等变换,成功想到这些变换的关键,在于第一次学习这些知识的时候,要明白它们是“做什么用”的,更进一步知道它们是“怎么用的”。

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