前言:记得去年一位初三毕业生发信息给我 , 咨询关于求三角形周长最值的问题 。于是利用空闲时间 , 把题目抄下来 , 经过思考 , 翻阅资料 , 才知道这种类型的题目被冠以“将军饮马图”几何问题 。考虑到很多学生对此问题迷茫 , 甚至冥思苦想几天 , 也不知道该怎么解答这类
前言:记得去年一位初三毕业生发信息给我 , 咨询关于求三角形周长最值的问题 。于是利用空闲时间 , 把题目抄下来 , 经过思考 , 翻阅资料 , 才知道这种类型的题目被冠以“将军饮马图”几何问题 。考虑到很多学生对此问题迷茫 , 甚至冥思苦想几天 , 也不知道该怎么解答这类几何题 , 于是下定决心 , 写一篇文章 , 专门讲解这类的几何知识 。图1
将军饮马有一个典故 , 乃是讲到唐朝诗人李欣的《古从军行》中有这么一句话:“白日登山望烽火 , 黄昏饮马傍交河 。”这里面隐含着饮马图的基本模型 , 下图就是这个模型的初始图片 。该图片之中 , 将军从山峰A点出发 , 走到营地B宿营 , 怎么走才是最短的距离?当然两点之间最短的距离是线段 。而实际上最短距离是山峰到营地不是直线距离 , 这就要用到”将军饮马图“的原理 。
本文根据《学而思几何模型》改编而来 , 有兴趣的朋友建议买一套学而思书籍 , 认真阅读 , 定会有很大收获 。
一、将军饮马图的初始模型
这种例子比较简单 , 就是两点之间最短的距离是直线 。两点之间线段最短是一个公理 。又名线段公理 。虽然听起来很简单 , 似乎也很好懂 , 但这是饮马图的最基本概念 , 其它的模型都是由此而产生的 , 这个公理和三角形中两边距离大于第三边是一个意思 。
图2
两点之间有无数的连线 , 理论上来说可以是两条线段 , 或者更多的线段 , 甚至有很多有弧度的线条 , 但是最短的是线段 。这种情况乃是指两点位于某条直线的两侧 , 直接连接两点就可以构成一条线段 。
二、两点到线段同侧线段的最短距离
有时候 , 两点不是在线段的两侧 , 乃是在线段的两侧 , 要求两点到某条直线的最短距离 , 怎么求呢?这样的距离有很多组 , 可是只有一组是最短距离 , 求法还是根据饮马图原理 。
图3
根据两点之间距离最短 , 因此要设法找到这样的点 , 可以过某一点作直线的对称点 , 然后连接这个对称点和另外一点 , 这个对称点到某点的直线距离就是要求的线段长度 。细心的读者会发现 , 这种类型的作图法有两种 , 而且这两种所求的答案是一样的 , 如果把两点的对称点和这两点首尾相连 , 会构成一个等腰梯形 , 两条对角线是相等的 。
三、三角形周长的最小值
设P为某角内一点 , 在射线l1,l2上分别找点M,N使得△PMN的周长最小 。
图4
【将军饮马何意?在几何上是求最值的模型,它是解答难题的钥匙】这个题目中有两个动点M、N , 难度明显加大 , 解题方法仍然是按照饮马图的要求来解答 , 还是设法把三条线段凑到一条线段上 , 有了这样的解题思路 , 解答题目就变得轻松 , 不再困难 。这里有一个关键点 , 就是怎么找对称点 , 方法是以P点为对称点 , 分别作l1,l2的对称点 。然后连接两个对称点 。这两个点和l1,l2分别有交点 , 可以证明这两个对称点的连接线就是三角形的周长的最小长度 。同样的道理 , 可以求出四边形的最小周长 。
图5
下面有一道题目是根据饮马图原理而编出来的试题 , 看一下自己能否解答出来 , 如果解答不出来 , 可以私信给我 , 要答案 , 如果解答出来 , 可以找我对答案 。
图6
以上介绍饮马图常见的几何知识 , 还有一些知识 , 没有在文章中列出 , 如果想要 , 请在下面留言 , 本人一定把相关知识告诉您 , 如果您对饮马图几何知识还有什么其它疑问 , 请在下面留言 。
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