异侧和最小 同侧差最大
——到两定点距离之和与差的最值问题的新观察
2014-08-07
中学教研(数学) 2014年6期
关键词:模型
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(海头高级中学 江苏赣榆 222111)
1 问题提出
解析几何中,我们常遇到1个动点到2个定点距离之和与差的最值问题,此类问题的条件通常是给出2个定点和1个动点,动点往往有固定的轨道,所求的问题一般是动点到2个定点的距离之和或差.此类问题往往因为定点处于轨道的异侧与同侧之分,轨道也有直线与曲线之别,距离又分和差,最值有最大也有最小,所以看起来解法各异,甚是灵活.不少学生遇到这些问题,往往都是不同问题应用不同方法,一题一议,一题一法.然而笔者在教学实践中却意外发现,它们的处理方式虽形式各异,但本质上都可以转化为初中学生都明白的2个简单的数学模型.
2 2个经典的最值应用模型
“两点之间,线段最短”,简单的8个字蕴涵着生活的哲理,它是我们都熟悉的一个“距离公理”,它的应用也非常广泛.大家最熟悉的一个例子:张庄和李庄是位于公路2旁的2个村庄,若要在公路上建一个汽车站,欲使2个村庄到该车站的距离之和最小,试设计出车站的最佳位置,并说明理由.这是该数学公理最简单也是最典型的实例,影响深远,由此可以抽象出如下的数学模型:
模型1
如图1,已知点A,B在直线l的异侧,在l上求一点M,使得MA+MB最小.
分析
根据两点之间,线段最短,联结AB,与直线l的交点是M′便是要求的点M.
证明
在直线l上任取一点M,得MA+MB≥AB,当且仅当点M与M′重合时有M′A+M′B=AB,因此MA+MB的最小值是AB的长度.
上面这个模型最典型的特征是:(1)定点A,B位于动点运动轨道的异侧;……
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