中考重難點,最短路徑問題之風靡千年的「胡不歸模型」,你會麼?

2020-12-15 衝之數學編程

今天偶然讀到陶淵明的「歸去來兮辭」:「歸去來兮,田園將蕪胡不歸,既自以心為形役,奚惆悵而獨悲?」

「胡不歸」?對了,這就是我們今天要分享的一個模型,我們語文上的「胡不歸」,給人的感覺惆悵而悲傷。數學上可也有個「胡不歸」,它流傳的故事也是個悲傷的故事,同時它也是個古老的數學難題。

故事如下:傳說身在異鄉的小夥子,突聞父親病危,小夥子要趕回家看望父親,回家有好幾條路可選,一條從現在的住處直接直線回家,一條走驛道再折線回家,驛道靠小夥子家那一邊全是砂石地帶。

小夥子估計也知道兩點之間線段最短的這個常識。選擇了直接從砂石地帶直線回家。可惜他忽略了速度問題。導致到家之後,沒能見著父親最後一面。聽到旁人告訴他,父親在彌留之際,不斷念叨:「胡不歸,胡不歸?」

真是個悲傷而又無奈的故事。倘若,小夥子能夠知道怎麼走才能在最短的時間內回到家,那也不至於太過遺憾。

由此而衍生出來就是我們古老的數學難題「胡不歸」問題。胡不歸問題風靡千年,後來到了十七世紀中葉,才由法國著名科學家費爾馬解開了神秘面紗.

模型

其實,抽象出這個故事裡的問題,我們會得到一個模型,就如下圖所示:

小夥子從A點出發,要抵達目的地B點,也就是要在AC上取一動點,D,使得時間最短。就需要考慮速度問題。

要求DE+BD最小,這個就好辦了。D是動點,E也是動點,就變成了一定兩動模型求線段和最小模型了。B點在AC,AM的同側,根據垂線公理,直接過B點作BE1⊥AM交AM於E1點就好了。

這過程還真稍微有點複雜。同學們還是得好好琢磨琢磨的,學會它解題的轉化等思想。當然,重要的還是會將這種模型運用到實際解題過程中去。

總結一下,這種模型,即BD+K ·AD模型,碰到這種模型,要想到三角函數,直角邊和斜邊的關係等。將K化1,轉化成BD+AD這種模型。

歸納一下運用胡不歸的解題套路:分三步

化成模型DB+K ·AD(K<1)。在AD的一側,在BD的異側,構造α,使得sin α=k,得到一條射線AM,以動點所在的線段為斜邊。過B點作垂直於AM的垂線即可。

有了上面的模型,我們來看到例題吧。看看怎麼運用胡不歸模型

例題

如圖,P為正方形ABCCD對角線BD上一動點,若AB=2,則AP+BP+CP的最小值為是多少?

分析一下:求AP+BP+CP最小?一提到最小,會想到將軍飲馬模型,但是,這一題,將軍飲馬模型不好使了。P是動點,要求的三條線段的最小值,和A,B,C三個定點有關。

三定一動模型?這個可沒碰到過,咋辦?別著急,仔細看一下題目。ABCD是正方形,P在對角線BD上,那麼AP和PC是相等的。要求AP+PC+BP最小,其實就是求2AP+BP最小了。看看,有係數了。可以轉化成我們的的胡不歸模型啦。

來個三步解題:

圖畫完了,最終其實就是,要把AS的長度求出來,然後乘以2就可以。

嘿嘿,倘若你是個高中生,那這個AS長度,運用三角函數sin75°,很容易就能得出結果。但是你是個初中生,就得老老實實的按照初中學的幾個特殊的三角函數值來求結果了。

此題可看到一個三角形上的兩條高了,就要想到等面積法哦。等面積法特別容易被人遺忘,同學們要經常回憶回憶。

過程如下

好了,胡不歸模型解題過程就是這樣的三步法。來道練習看看掌握了沒有。

練習(舉一反三)

掌握了胡不歸模型的解法,這道題目也不難的呢。同學們在碰到胡不歸模型的題目時,要多做總結,多練練,掌握了解題方法,碰到這種題就不用怕了。

好了,今天的分享就到這了,喜歡我們的分享請關注,點讚,收藏,後期我們會有更多精彩內容分享給大家,謝謝。

相關焦點

  • 中考重難點,最短路徑問題「將軍飲馬」變式-兩定兩動非定長模型
    衝之編程一定兩動求周長圖根據此模型,你是否能舉一反三的將上面這個兩定兩動(動點相連非定長)的模型的最短距離求出來呢?其實,兩定兩動非定長,讓求四個點相連之後的周長最短的問題就是這個模型的變式。我們知道求這種最短路徑問題,本質上還是運用線段公理(「兩點之間線段最短」)。
  • 中考熱點,最短路徑問題之「將軍飲馬」模型,你真的懂它麼?
    同學們好,今天分享的是關於中考中時常會碰到的最短路徑問題。關於最短路徑,和動點等問題,這些問題靈活多變,千變萬化,有些同學學的是一知半解,碰到綜合起來的問題,常常無從下手。感覺很是迷茫不知所措。但是只要你抓住一些模型的本質,原理。
  • 中考數學幾何最值問題囊括:含將軍飲馬、胡不歸、阿波羅尼斯圓等
    【文末寄語】以上就是(中考數學幾何最值問題囊括:含將軍飲馬、胡不歸、阿波羅尼斯圓等)的內容,今天老師就分享到這裡了,喜歡就多多關注吧!專題複習:初中數學《最短路徑》求最值,附12個模型詳解,可列印初中數學「整式」重難點講義,附練習題實例詳解,輕鬆掌握難題
  • 九年級數學,動點路徑長之彎曲路徑,定線定角模型的應用
    動點路徑長問題一般有直路徑、彎曲路徑和來迴路徑,直路徑常用知識點有中位線、平行四邊形等,彎曲路徑一般能與隱形圓模型相結合,比如定點+定長、定線+定角,來迴路徑的顯著特點為起點位置和終點位置是同一個點。本篇主要介紹定線定角模型在動點路徑長問題中的應用。
  • 初中數學中考難點:九年級數學上冊圓及幾何動點最值問題考點解讀
    本專欄包括人教版九年級上冊第24章圓(第1-35課)及中考數學幾何動點最值壓軸題型(第36-79課)含隱形輔助圓、瓜豆原理、胡不歸問題、阿氏圓模型、費馬點模型,由於將軍飲馬問題與三角形關係密切,故放在了三角形專欄進行了講解。
  • 中考重難點,最短路徑問題「將軍飲馬」變式-三動點問題
    同學們好,上幾篇我們分享的都是有定點的將軍飲馬變式,這節課,我們來探討一下,若是一個幾何圖形中,有三個動點,這個時候,又怎麼求最短路徑呢?別看到三個動點,就害怕。別擔心,我們可以把其中一個動點,先當作定點來看,這樣就能轉化成我們熟悉的一定兩動模型。然後再根據具體情形來求最短路徑。
  • 中考攻略|中考數學核心解題策略之模型法
    #中考加油本期將為大家帶來的是中考數學核心解題策略之模型法,其中的一個構成部分——"一線三直角"(也稱「三垂直」模型、K型圖)。何為模型法?顧名思義,模型法,指的是運用模型進行分析解決問題的方法,是一般經驗的總結,具有易掌握、好運用、解決問題快速準確等主要的優點。
  • 中考壓軸題衝刺:「胡不歸」與二次函數
    中考數學壓軸題中,兩線段和最小值問題是常考察的知識點之一。其中「PA+PB"型常用」將軍飲馬「模型解決,(請參照二次函數綜合題講解);動點在直線上運動常採用」胡不歸問題「解決。在這裡重點講解」胡不歸問題「在二次函數中的應用,希望對同學們有所幫助!
  • 初中數學:一道幾何好題,學會「胡不歸問題」動點最值處理方法
    胡不歸問題,是一個非常古老的數學問題,曾經是歷史上非常著名的「難題」。近年來陸續成為各地中考模擬題的小熱門考點,學生不易把握,今天給大家普及講解一下。話說,從前有一小夥子外出務工,某天不幸得知老父親病危的消息,便立即趕路回家.小夥子略懂數學常識,考慮到「兩點之間線段最短」的知識,就走布滿沙石的路直線路徑,而忽視了走折線雖然路程多但速度快的實際情況,當趕到家時,老人剛咽了氣,小夥子追悔莫及失聲痛哭.鄰居告訴小夥子說,老人彌留之際不斷念叨著「胡不歸?胡不歸?
  • 中考難點,再探究最值胡不歸模型,複習提升有必要
    胡不歸問題,是一個非常古老的數學問題,曾經是歷史上非常著名的「難題」。近年來陸續成為各地中考模擬題的小熱門考點,學生不易把握,今天給大家普及講解一下。何謂「胡不歸」?話說,從前有一小夥子外出務工,某天不幸得知老父親病危的消息,便立即趕路回家.小夥子略懂數學常識,考慮到「兩點之間線段最短」的知識,就走布滿沙石的路直線路徑,而忽視了走折線雖然路程多但速度快的實際情況,當趕到家時,老人剛咽了氣,小夥子追悔莫及失聲痛哭.鄰居告訴小夥子說,老人彌留之際不斷念叨著「胡不歸?胡不歸?
  • 19中考題精講《填選壓軸題》3:「胡不歸問題」與線段最值問題
    歡迎來到百家號「米粉老師說數學」,2019中考數學已經落下帷幕,我們將對全國各地的中考試卷的一些經典數學題目,進行詳細的解讀,為新初三學生的數學學習提供在解題細節上的支持。【思路分析】動點D在線段BE上運動,屬「胡不歸問題」,緊盯所求結論中的「√5/5BD」,轉化成「():BD=√5:5」,而由題目條件可知:AE:AB=√5:5,即我們需要構造一組相似三角形,使其對應邊之比是:():BD=AE:AB,過點D作DF⊥AB於點F,由相似典型圖形「共角模型」易證△BDF∽△BAE可得:DF:BD
  • 中考熱點,最短路徑之「將軍飲馬」模型續篇2-變式(一定兩動模型)
    同學們好,今天繼續分享「將軍飲馬」模型,這回,將軍要從原地出發,要餵馬吃草,又要餵馬喝水,餵馬吃完草,又喝完水後,再回到原地。那麼將軍要怎走,路程才會最短呢?把上面的問題,抽象成幾何模型,就是我哦們今天要講的「將軍飲馬」模型變式,一定兩動的模型。
  • 長沙中考重點講解-胡不歸問題
    啥是胡不歸,胡不歸說的楊過問姑姑,你咋還不回來捏今天中午給培訓班的小師妹打電話,小師妹告訴大星胡不歸問題有的學生不是很了解,大星畢竟還是小師妹的大師兄,要不今天發文就講講這個胡不歸問題。2019年長沙中考題我們來看這個題,求的是兩條線段的距離和,如果不知道胡不歸問題,對這個題目肯定是無從下筆的,那麼這道題重點是後面那個係數它是從那裡來的。
  • 中考典型題型:初中幾何最值模型17——「胡不歸」
    胡不歸適合於初三的學員,也是在解決加權線段和最小的非常重要的方法,即AP+kBP最小值問題。17「胡不歸」有一則歷史故事說的是,一個身在他鄉的小夥子得知父親病危的消息後便日夜趕路回家。然而,當他氣喘籲籲地來到父親面前時,老人剛剛咽氣了。人們告訴他,在彌留之際,老人還在不斷喃喃的叨念:「胡不歸?胡不歸?
  • 初高中數學難點:幾何胡不歸最值模型,例題+習題,難點全透析
    提到「胡不歸」,相信同學們並不陌生,初次見到這類題一般都是在初三。「胡不歸」是數學的經典模型之一。簡單來說,就是探究動點和最有價值的問題。通常來說,同學們會遇到PA+PB的最值問題,這類是比較基本的,而還有一種情況就是PA+KP的最值,此類式子一般與「胡不歸」和「阿氏圓」有關係,以壓軸題或者難題的形式出現,所以要想拿高分,這類題目是必須要吃透的。那麼,今天呆哥就給同學們整理了一篇經典幾何模型「胡不歸」專題講義+習題。題目都節選自歷年的考試真題,具有很好的實戰演練意義。
  • 中考難點:說愛動點幾何最值問題不容易,細說之解題思維模型
    最值問題是初中數學的重要內容,也是一類綜合性較強的問題,它貫穿初中數學的始終,是中考的熱點問題。它主要考察學生對平時所學的內容的綜合運用,尤其動點幾何最值問題是中考熱點壓軸問題。基本模型闡述:所有問題的理論依據只有兩個:①[定點到定點]:兩點之間,線段最短;②[定點到定線]:點線之間,垂線段最短。
  • 6種相似三角形判定的基本模型!分分鐘掌握中考數學重難點!
    相似三角形本章節內容在初中數學中是一個重點,也是歷年中考必考的一個知識點。複習時我們首先要掌握本章節內容的重難點。②會用相似三角形的判定方法和性質來判斷及計算。二,能力目標:①通過相似三角形的判定方法培養學生的動手操作能力。②利用相似三角形的判定及其性質進行有關判斷及計算,培養培養學生的抽象思維能力和解決實際問題的能力。
  • 二次函數與「胡不歸問題」,掌握解題思路,就算壓軸也會so easy
    歡迎來到百家號「米粉老師說數學」,2019中考數學已經落下帷幕,2020中考的戰鼓已擂響,我們將對全國各地的中考試卷的一些經典數學題目,進行詳細的解讀,為新初三學生的數學學習提供在解題細節上的支持。5可得出D點坐標,由A、D兩點坐標即可求出一次函數的解析式;(2)利用「水平寬×鉛垂高的一半」,即可把△ACE的面積用代數式表示出來,再運用二次函數配方法,即可求出最值及E點坐標;【解題過程】【思路分析】(3)由於點P是在直線上運動,故屬「胡不歸問題
  • 老師直言不諱:最短路徑問題沒掌握好,何來信心面對中考?
    就比如最短路徑問題就是中考應該掌握的一個題型。根據最短路徑的求法,先確定點E關於BC的對稱點E′,再確定點A關於DC的對稱點A′,連接A′E′即可得出P,Q的位置;再根據相似得出相應的線段長從而可求得四邊形AEPQ的面積。
  • 數學經典模型:「胡不歸」專題練習,常見壓軸題型,你會做幾道?
    胡不歸模型是數學經典的模型之一,近幾年來,頻繁出現於中考以及高中的題目中,屬於經典幾何動點求最值的題型,難度較大學生不易把握。那麼,面對這類題型應該如何去處理呢?很多學生無從下手,不知道如何是好,最直接的方法還是多去做題,題目做多了,自然就形成了一套屬於自己的解題思路了。