【答案】
分析:(1)作A關(guān)于直線(xiàn)l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′,連接A′B交直線(xiàn)l于P,連接AP,則泵站修在管道的P點(diǎn)處,可使所用的輸氣管線(xiàn)AP+BP最短;
(2)作線(xiàn)段MN=2,過(guò)M作MN的垂線(xiàn)段MA,使MA=1,過(guò)N作MN的垂線(xiàn)段NB,使NB=2,且A,B在MN異側(cè),那么m表示線(xiàn)段MN上任意一點(diǎn)到A的距離與這一點(diǎn)到B的距離之和,根據(jù)兩點(diǎn)之間線(xiàn)段最短可知,這一點(diǎn)在直線(xiàn)AB上時(shí),距離最小.根據(jù)勾股定理即可求出m的最小值;
(3)作一個(gè)長(zhǎng)方形ABCD,設(shè)AB=2b,AD=2a,取AB中點(diǎn)E,AD中點(diǎn)F,連接EF,F(xiàn)C,CE,得△EFC,則
、
、
是這個(gè)三角形的三條邊,根據(jù)S
△CEF=S
長(zhǎng)方形ABCD-S
△AEF-S
△CDF-S
△CEB即可求解.
解答:解:(1)作A關(guān)于直線(xiàn)l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′,連接A′B交直線(xiàn)l于P,連接AP,則泵站修在管道的P點(diǎn)處,可使所用的輸氣管線(xiàn)AP+BP最短.理由如下:
在直線(xiàn)l上任取一點(diǎn)E,連接AE、BE、A′E,
∵A、A′關(guān)于直線(xiàn)l對(duì)稱(chēng),
∴AP=A′P,
同理AE=A′E,
∵AP+BP=A′P+BP=A′B,
AE+BE=A′E+BE>A′B,
∴AP+BP<A′E+BE,
∵E是任意取的一點(diǎn),
∴AP+BP最短;
(2)作線(xiàn)段MN=2,過(guò)M作MN的垂線(xiàn)段MA,使MA=1,過(guò)N作MN的垂線(xiàn)段NB,使NB=2,且A,B在MN異側(cè),
那么m表示線(xiàn)段MN上任意一點(diǎn)到A的距離與這一點(diǎn)到B的距離之和,
根據(jù)兩點(diǎn)之間線(xiàn)段最短可知,這一點(diǎn)在直線(xiàn)AB上時(shí),距離最。
連接AB,交MN于P,則此時(shí)m的最小值為線(xiàn)段AB的長(zhǎng).
過(guò)B作AM的垂線(xiàn),交AM的延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)C.
在Rt△ABC中,∵AC=1+2=3,BC=2,
∴AB=
=
.
故m的最小值為
;
(3)作一個(gè)長(zhǎng)方形ABCD,設(shè)AB=2b,AD=2a,取AB中點(diǎn)E,AD中點(diǎn)F,連接EF,F(xiàn)C,CE,得△EFC,
則
、
、
是這個(gè)三角形的三條邊,
S
△CEF=S
長(zhǎng)方形ABCD-S
△AEF-S
△CDF-S
△CEB=2a•2b-
•a•b-
•a•2b-
•2a•b
=4ab-
ab-ab-ab
=
ab.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查軸對(duì)稱(chēng)-最短路線(xiàn)問(wèn)題在實(shí)際中的應(yīng)用,能畫(huà)出符合要求的圖形是解題的關(guān)鍵.