让数学走进我们的生活
2014-04-29罗霞
罗霞
摘要:讲解“两点之间线段最短”这一定理在生活中的应用,阐述数学与生活紧密联系的硬道理。
关键词:线段求和;对称;数学;生活
素质教育的目的应该是使学生在更好地掌握知识的同时,还要注重培养学生的思维能力,而思维能力的提高离不开学生积极思维。那么又如何在课堂教学中激发学生的积极思维呢?那首先得提高学习兴趣。“两点之间线段最短”,这是一个不争的事实,单纯的讲这一定理会让课堂枯燥乏味,若我们能很好的把它融入生活情境,可以大大激发学生的学习兴趣,提高学习效率,使学生意识到学好数学的必要性。
例1.如图所示,AB为长青北路,C为学校,D为医院,现要在长青北路上建一公交站P,使公交站到学校和医院的距离之和最短,则公交站P应建在AB上何处?
[分析]本题跟生活很接近,学生看到这个问题应该能激发他们的学习兴趣,会很快投入思考。公交站应建在哪里,会使公交站离学校和医院的距离之和最短。即P在何处使PC+PD最小呢?要使PC+PD最短,就是要P、C、D三点共线(两点之间线段最短),连结CD交AB于P点,则此时PC+PD=CD(最短)。若在P1处有P1C+P1D>CD(三角形两边之和大于第三边),若在P2处有P2C+P2D>CD(三角形两边之和大于第三边)。
[点评]本题告诉我们,要使PC+PD的和最小,即使P、C、D共线,即两点之间线段最短。
例2.如图1,有一正方形的游乐场所ABCD,边长为8米,在线段AC上摆满了各种各样的玩具,老师在D点,小明在M处,距离D点2米,N为AC上任一玩具,小明现要往AC上拿一玩具交给老师,问小明拿哪一个地方的玩具所走路程最短?最短路程为多少?即DN+MN的最小值为多少?
[分析]要使DN+MN的和最小,即使D、M、N三点共线,但D、M、N三点不可能共线,则须把DN和MN中一线段转化成另一等量线段,使转化后的线段共线。由正方形的性质,我们知道,D与B关于线段AC是对称的,则我们只需连接MB交AC于N点,如图2,
此时DN+MN=BN+MN=BM。因为DC=BC=8
米,DM=2米,所以CM=6米,由勾股定理有BM=62+82=10米。
变式1.如图,二次函数为y=x2-4x+3,C(0,3)顶点D(2,-1),问x轴上是否存在一点P,使得PC+PD最短?若点P存在,求出点P的坐标;若点P不存在,请说明理由。
[分析]此题属于例1的类型,使
PC+PD和最小,即使P、C、D三点
共线,则只需连结CD交X轴于P点,
此时PC+PD=CD和最小,由C、D
坐标求出直线CD为:y=-2x+3,令
y=0,有x=32,所以P(32,0)。
变式2.如图1,在边长为6的菱形ABCD中,∠DAB=60。,E为AB中点,F是AC上一动点,则EF+BF的最小值为。
[分析]本题属于例2的类型,即E、B、F三点不可能共线,则需转换成等量线段,使转换后的线段共线,取AD中点M,连结BM交AC于F点,由对称性有EF=MF,则EF+BF=MF+BF=BM,由已知条件,求得BM=33。
通过以上例题,我们知道,线段求和问题最终都转换为点共线问题,这是解这类题的关键。若不能直接共线,则通过转换后共线。前面两道例题由生活情境导入,帮助我们更好理解“两点之间线段最短”这一性质,同时也给我们更深的启发,让我们知道数学与生活是紧密联系在一起的,学好数学,是迈向成功的第一步。
(作者单位:江西省新余市第六中学初三年级组 338000)