初二数学造桥选址的画法

核心提示造桥选址模型是几何最值模型中的一种,充分体现了平移思想,利用平移思想构造平行四边形,掌握基础模型可轻松解决问题。如果对这个模型不熟悉的话,题目可能就要变成难题了。这是一道比较有趣的问题。如图,A和B两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥MN

桥梁选址模型是几何极大值模型之一,充分体现了翻译思想。利用平移思想构造平行四边形,掌握基本模型就能轻松解题。如果对这种模式不熟悉,题目可能会变成难题。

这是一个有趣的问题。如图所示,A和B在一条河的两岸。现在这条河上将要建一座桥。从A到B的最短路径AMNB可以建在哪里?让我们把它变成一个数学模型,然后进行探索。

如图1,要使AMNB最短,即使AM+MN+MB最短,河宽也不会变,即最短的AM+MB最短,但发现这两条线不在一起。换句话说,并不是我们熟悉的《将军饮马》中的“两盘一棋”模式,那该怎么办呢?我们可以尽力把它改造成一般的饮马模型,也就是说我们需要移动其中一条线段,守住河的宽度,保持不变。桥应该垂直于河流,我们可以构造一个平行四边形。

如图2,若交点b为bb′⊥L2,bb’等于河宽,则四边形bb’Mn为平行四边形,可将BN转化为b’m,即求两点间最短的am+b’m,用两点间最短的线段知道m点的位置,在m点连接ab’和l1,在n点使MN⊥l1到L2,则Mn为桥的位置。这个问题转化为平行四边形后,也可以用一般的饮马模型来求解。

例:如图,对称轴x = 2的抛物线经过A、C两点,与X轴的另一交点为b,已知M、E、F、P点为第一象限抛物线上的动点。

求这条抛物线的解析式;

当a = 1时,求四边形MEFP的最大面积和此时点P的坐标;

如果△PCM是以P点为顶点的等腰三角形,求A的值时,四边形PMEF的周长最小?请说明原因。

分析:

第一题求抛物线的解析式,直接选待定系数法。由于抛物线的对称轴是已知的,所以可以选择顶点解法。

第二个问题考察面积的计算。四边形不能直接用公式计算。而是可以通过切割填充法转换成两个三角形,得到四边形的表达式。然后,可以利用二次函数的性质来研究最大值。

第三个问题是典型的建桥选址问题,需要通过构造辅助平行四边形来解决。

可以发现,建桥选址模型的提示点是有移动线段。当你看到有一条移动的线段得到最大值时,可以先想想是不是造桥选址问题。一般饮马模型虽然有两个动点,但不是动线段。

 
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