將軍飲馬問題來源說法還是比較多樣化的,在中國唐朝詩人李所作的詩《古從軍行》開頭兩句說:白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河。我們的數學興趣愛好者們從詩中發現它隱含著一個有趣的數學問題:
如圖所示・詩中的將軍在觀望遠處的烽火之後從山下的A點出發,走到河邊飲馬後再到n點宿營。
問怎樣走才能使總的路程最短?
這個問題早在古羅馬時代也有,傳說亞歷山大城有一位精通數學和物理的學者,名叫海倫,一天,一位羅馬將軍專程去拜訪他,向他請教一個百思不得其解的問題:將軍每天從軍營A出發,先到河邊飲馬,然後再去河岸同側的B地開會,應該怎樣走オ能使路程最短?從此,這個被稱為「將軍馬「的問題廣泛流傳。
將軍馬問題=軸對稱問題=最短距離問題(軸對稱是工具,最短距離是題眼。所謂軸對稱是工具,即這類問題常用的法就是作軸對稱。而最短距離是題眼,也就意味著歸類這類的題目的理由。比如題目經常會出現兩定點及一條直線上的一個動點,求線段a+b的值,這樣的條件或者問題。一旦出現可以快速聯想到將軍題,然後利用軸對稱解題
下面就相似的問題作個歸納:
類型一 兩定一動型
兩定一動,點在直線的異側,和最小問題
作法:連接AB,與L交點即為點P,PA+PB的值最小為AB
2.兩定一動,點在線的同側,和最小問題
作法:作點B關於l的對稱點B',連AB',與l 交點即為P,PA+PB的最小值為AB'.
3兩定一動,點在線的同側,差最小值
作法:連接AB,作AB的中垂線,與直線的交點即為滿足條件的點P,這時差為0
4.兩點一動,兩點在線的同側,差最大
作法:連接AB,與直線的交點即為滿足條件的點(根據三角形兩邊之和大於第三邊可得)
例:已知,如圖拋物線
與x軸交於A,B兩點,與y軸交於點C,OA=OC=3,頂點為D ,在對稱軸上找一點P,使三角形BCP的周長最小,求出點P的坐標及三角形BPC的周長。
考慮一下符合以上哪種情形吧!
以上關於線段之間的和差最值問題,都可以歸結為」兩定一動「類的將軍飲馬型問題,「將軍飲馬」問題是指動點在直線上運動,線段和差的一類最值問題,基本方法是「定點定線作對稱」,往往通過對稱進行等量代換,轉化成兩點之間的距離或點到直線的距離,或利用三角形兩邊之和大於第三邊,兩邊之差小於第三邊求得最值。
「將軍飲馬」問題其主要是利用構造對稱圖形解決求兩條線段和差,還可以求三角形周長的最小值,四邊形的周長等一類型的最值問題,會與直線、角、三角形、四邊形、圓、拋物線等圖形結合,在近年的中考中經常出現,而且多以壓軸題的形式出現,其它的相關問題,關注我,看後續吧!