01最值系列之——将军饮马〔一〕一、什么是将军饮马
【问题引入】“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河〞,这是唐代诗人李颀
而由此却引申出一系列非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马〞
【问题描述】如图,将军在图中点A处,现在他要带马去河边喝水,之后返回军营,问:将军怎么走能使得路程最短
B军营将军/【问题简化】如图,在直线上找一点P使得PA+PB最小
【问题分析】这个问题的难点在于PA+PB是一段折线段,通过观察图形很难得出结果,关于最小值,我们知道“两点之间,线段最短〞、“点到直线的连线中,垂线段最短〞等,所以此处,需转化问题,将折线段变为直线段.【问题解决】作点A关于直线的对称点A',连接PA',那么PA'=PA,所以P4+PB=P4'+PB当A'、P、B三点共线的时候,PA+PB=AB,此时为最小值〔两点之间线段最短〕A端点I\/\°P折点【思路概述】作端点〔点A或点B〕关于折点〔上图P点〕所在直线的对称,化折线段为直线段
PP二、将军饮马模型系列【一定两动之点点】在OA、OB上分别取点M、N使得APMN周长最小
此处M、N均为折点,分别作点P关于OA〔折点M所在直线〕OB〔折点N所在直线〕的对称点,化折线段PM+MN+NP为P'M+MN+NP'',当P'、M、N、P''共线时,NPMN周长最小.【例题】如图,点P是ZAOB内任意一点,ZAOB=30°,OP=8,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,那么APMN周长的最小值为
【分析】APMN周长即PM+PN+MN的最小值,此处M、N均为折点,分别作点P关于0B、0A对称点P'、P'',化PM+PN+MN为P'N+MN+P''