人教版八年级数学上册 13.4 最短路径问题(第二课时) 教学设计

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名称 人教版八年级数学上册 13.4 最短路径问题(第二课时) 教学设计
格式 zip
文件大小 477.1KB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2021-01-04 10:53:23

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文档简介

课程基本信息
课题
最短路径问题(第二课时)
教科书
书名:义务教育教科书
数学
八年级上册
出版社:人民教育出版社
出版日期:2013年06月
教学目标
教学目标:
(1)利用平移、轴对称解决最短路径的问题,进一步感悟化归思想.
(2)培养培养用符号语言和图形语言表达数学问题的能力.
教学重点:利用平移、轴对称解决最短路径的问题
教学难点:体会图形的变化在解决最短路径问题中的作用,感悟化归思想
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
3分钟
复习引入
上节课我们研究了两类最短路径问题:
1.
A,B在直线l异侧时:
如图,在直线l上求作一点C,使得CA+CB最短.
思考:
(1)作图方法:
连接AB,交直线l于点C,点C即为所求.
(2)依据:“两点之间,线段最短”,
2.
当A、B在直线l同侧时(牧马人饮马问题)
(2)作法:
通过轴对称转移线段,转化为研究过的A、B两点在直线异侧的问题.
利用“两点之间,线段最短”,找到满足条件的点C.
同时,我们通过几何推理,证明了这个作法的正确性.
12分钟
探索新知
本节课我们继续研究“最短路径”问题.
例:造桥选址问题
如图,A和B
两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥MN.桥造在何处可使从A到B的路径AMNB最短(假定河的两岸是平行的直线,桥要与河垂直)?
思考:
(1)实际问题,首先做什么?
将实际问题抽象为数学问题,用文、图、示的语言表达.
图形语言:
A、B两点看作两个定点,河的两岸看成两条平行线a和b.
N为直线b上的一个动点.先画一个一般的点N.桥垂直于河的两岸,即MN垂直于直线b,交直线a于M.
文字/符号语言:当点N在直线b的什么位置时,AM+MN+NB最小.
(几何画板演示)
(2)问题是否可以简化?
由于河的宽度是固定的,当AM+NB最小时,AM+MN+NB最小.
所以问题转化为:当点N在直线b的什么位置时,AM
+NB最小.
(3)能否通过图形的变化(轴对称、平移等),将问题转化为我们研究过的问题呢?
将AM沿与河岸垂直的方向平移,点M移动到点N,点A移动到A’,则,AM+NB=A’N+NB,
所以问题转化为:当点N在直线b的什么位置时,A’N+NB最小.
(4)这是我们上节课讲的哪种类型?
两点在直线异侧,连接A’,B两点,与直线b的交点即为N.依据:两点之间,线段最短.
(5)结论
在点N处造桥MN,所得路径AMNB是最短的.
(6)用文字和符号语言整理一下作法
总结:

实际问题可以抽象为数学问题,用文、图、示的语言表达.

利用平移,实现线段的转移.
平移:沿直线方向移动.轴对称:绕某一点旋转.

把已知问题转化为容易解决的问题,体会化归思想.
思考(6)如何证明这条路径最短?
在直线b上任取一点N′

过N′作N′M′⊥a
连接AM′,A′N′,N′B
由平移性质可知,
AM=A′N,AM′=A′N′.
AM+NB=A′N
+NB=A′B
AM′+N′B=A′N′+N′B.
由两点之间,线段最短可知:
A′B即AM+NB<
AM′+N′B
即AM+MN+NB<
AM′+M′N′+N′B.
总结④
学会用符号语言进行推理和表达
6分钟
能力提升
练习:
已知线段a,点A、B在直线l的同侧,在直线l上求作两点P、Q
(点P在点Q的左侧)且PQ=a,使得四边形APQB的周长最小.
思考
(1)哪些点是定点,哪些是动点?
A,B为定点,P,Q为直线l上的动点,且PQ=a,距离不变.先从一般的点P和相应的点Q出发,画图观察.
(2)问题是否可以简化?
由于AB、PQ的长度是固定的.当AP+QB最小时,四边形APQB的周长最小.
(3)如何通过平移、轴对称等方式转移线段,从而转化为我们研究过的问题?
将AP沿直线l的方向平移,点P移动到点Q,点A移动到A’,则,AP+QB=A’Q+QB,
所以问题转化为:当点Q在直线l的什么位置时,A’Q+QB最小.
(4)这是我们研究过的哪种类型?
两点在直线异侧,连接A’,B两点,与直线l的交点即为Q.依据:两点之间,线段最短.
(5)如何证明这条路径最短?
总结:将复杂的问题转化为简单的问题,将未知的问题转化为已知(已解决)的问题.
2分钟
课堂小结
课堂小结:
比较本节课研究的两个问题
(1)最短路径的依据:两点直线,线段最短
(2)方法:利用轴对称、平移等变化,将已知问题转化为容易解决的问题。
(3)思想:化归思想。
课后作业
如图,点A、B、C在直线l的同侧,在直线l上,求作一点P,使得四边形APBC的周长最小;