【數學故事】
從前,有一個小夥子在外地學徒,當他獲悉在家的老父親病危的消息後,便立即啟程日夜趕路.由於思念心切,他只考慮了兩點之間線段最短的原理,所以選擇了全是沙礫地帶的直線路徑 A→B(如圖:A是出發地,B是目的地,AC是一條驛道,而驛道靠目的地的一側全是砂土地帶):
而小夥子忽視了走折線雖然路程多但速度快,時間會更少的實際情況:
當他氣喘吁吁地趕到父親眼前時,老人剛剛嚥了氣,小夥子不覺失聲痛哭。鄰居勸慰小夥子時告訴說,老人在彌留之際還不斷念叨著“胡不歸?胡不歸?…何以歸”.
這個古老的傳說,引起了人們的思索,小夥子能否提前到家?倘若可以,他應該選擇一條怎樣的路線呢?
這就是風靡千百年的“胡不歸問題”.
【模型探究】
這兩種路面的狀況不同,並且在其上行走的速度也不同,所以可以在驛道上任選一點C,小夥子先從A走到C,然後從C折往B,最後到達目的地B,最終使行走的時間最短.
【問題解決】
“胡不歸”問題一般解題思路:
構造三角函數模型,過直線上的定點A向這條直線的某一側作一個銳角α,使其正弦值等於要處理的係數,把問題轉化為“垂線段最短”的問題來解決.
【舉例說明】
1、當α=30°時:
2、當α=45°時:
3、當α=60°時:
【模型實例】
如圖,四邊形ABCD是菱形,AB=4,且∠ABC=60°,M為對角線BD(不含B點)上任意一點,求2AM+BM的最小值.
【牛刀小試】
1、如圖,等腰△ABC中,AB=AC=3,BC=2,BC 邊上的高為AO,點D為射線AO上一點,一動點P從點A出發,沿AD—DC運動,動點P在AD上運動速度3個單位每秒,動點P在CD上運動的速度為1個單位每秒,則當AD= 時, 運動時間最短為 秒.
【答案】
2、(1)y=-3x+9;
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