人教版八年级数学上册13.4 课题学习 最短路径问题 (4)
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13.4 课题学习最短路径问题1.最短路径问题(1)求直线异侧的两点与直线上一点所连线段的和最小的问题,只要连接这两点,与直线的交点即为所求.如图所示,点A,B分别是直线l异侧的两个点,在l上找一个点C,使CA+CB最短,这时点C是直线l与AB的交点.(2)求直线同侧的两点与直线上一点所连线段的和最小的问题,只要找到其中一个点关于这条直线的对称点,连接对称点与另一个点,则与该直线的交点即为所求.如图所示,点A,B分别是直线l同侧的两个点,在l上找一个点C,使CA+CB最短,这时先作点B关于直线l的对称点B′,则点C是直线l与AB′的交点.为了证明点C的位置即为所求,我们不妨在直线上另外任取一点C′,连接AC′,BC′,B′C′,证明AC+CB<AC′+C′B.如下:证明:由作图可知,点B和B′关于直线l对称,所以直线l是线段BB′的垂直平分线.因为点C与C′在直线l上,所以BC=B′C,BC′=B′C′.在△AB′C′中,AB′<AC′+B′C′,所以AC+B′C<AC′+B′C′,所以AC+BC<AC′+C′B.【例1】课本P85页问题1练习、如图,小河边有两个村庄A,B,要在河边建一自来水厂向A村与B村供水.(1)若要使厂部到A,B村的距离相等,则应选择在哪建厂?(2)若要使厂部到A,B两村的水管最短,应建在什么地方?2.运用轴对称解决距离最短问题运用轴对称及两点之间线段最短的性质,将所求线段之和转化为一条线段的长,是解决距离之和最小问题的基本思路,不论题目如何变化,运用时要抓住直线同旁有两点,这两点到直线上某点的距离和最小这个核心,所有作法都相同.警误区利用轴对称解决最值问题应注意题目要求根据轴对称的性质、利用三角形的三边关系,通过比较来说明最值问题是常用的一种方法.解决这类最值问题时,要认真审题,不要只注意图形而忽略题意要求,审题不清导致答非所问.3.利用平移确定最短路径选址【例2】P86页问题2【课堂检测】课本P93页、15题。
课题学习《最短路径问题》说课稿各位领导、专家、同仁们大家好:今天我说课的的内容是:人教八年级上册第13章第四节课题学习最短路径问题。
下面我将从:教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法、学法、教学手段、教学过程、板书设计、反思十个方面展开我的说课。
一、教材分析:本节课的内容是在学习了轴对称图形及两点之间线段最短知识的基础上学习的最短路径问题。
同时为我们今后解决坐标系下线段和最短的问题打下基础。
所以本节课的学习既是对前面所学知识的应用又为今后学习新知识做了铺垫,起到了呈上起下的作用。
二、学情分析1、已有的知识与能力:八年级学生已经学习了“两点之间线段最短”“垂线段最短”这些关于距离最短问题的解决依据。
也初步接触了逻辑推理证明的方法。
2、未接触的知识能力:由于八年级学生首次遇到线段和最小,所以无从下手,另外证明两条线段和最小时要选取另外一点,学生想不到、不会用,所以利用轴对称将最短路径问题转化为线段和最小问题,逻辑推理证明所求距离最短是本节课的难点。
3.综合能力方面:八年级学生这一阶段的学生思维能力发展较快,自我意识增强,有较强的求知欲和表现欲,在情感方面他们能进行自我教育。
经过一年多新课程理念的熏陶及实践,学生已有了初步的自主学习、合作探究的能力,但部分学生存在不自信,羞于表现等思想顾虑,但又希望能得到他人的肯定。
因此我的教学目标分了三层,照顾不同程度的学生。
在教学活动中尽量让他们参与到活动中来,减少他们的恐惧感,通过学生间的合作学习,降低他们的学习难度,使各层次的学生都有所收获,使他们体验到成功的喜悦。
通过以上教材与学情分析我制定了本节课教学目标:三、教学目标:1、知识与能力目标:(1)能利用轴对称解决简单的最短路径问题。
(2)能将实际问题中的“地点”、“河”抽象为数学中的“点”、“直线”,把实际问题抽象为数学问题。
2、过程与方法目标:(1)使学生经历提出问题——合作探究——动手操作——组间对比——理论证明——解决问题的过程。
数学人教版八年级上册最短路径问题.4 最短路径问题.pptx1、13.4课题学习最短路径问题相传,古希腊亚历山大里亚城里有一位久负盛名的学者,名叫海伦.有一天,一位将军专程拜见海伦,求教一个百思不得其解的问题:从图中的A地出发,到一条笔直的河边l饮马,然后到B地.到河边什么地方饮马可使他所走的路线全程最短?BAl 精通数学、物理学的海伦稍加思索,利用轴对称的学问回答了这个问题.这个问题后来被称为“将军饮马问题”.你能将这个问题抽象为数学问题吗?BAl 将A,B两地抽象为两个点,将河l抽象为一条直线.B··Al设C为直线上的一个动点,上面的问题就转化为:当点C在l的什么位置时,AC与CB的和最小〔如图〕.BAlC例题1:如下图:从A地到B地有三条路可供选择,你会选择哪条路距离最短?你的理由是什么?答:选择中间一条路线。
理2、由是:两点之间线段最短例题2:如图,要在燃气管道L上修建一个泵站,分别向A、B两镇供气,泵站修在管道的什么地方,可使所用的输气管线最短?P 解:连接AB,与直线l相交于点P所以泵站建在点P可使输气管线最短如图,点A,B在直线l的同侧,点C是直线上的一个动点,当点C在l的什么位置时,AC与CB的和最小?B·lA·总结阅历:事实上是通过轴对称变换,把A,B在直线同侧的问题转化为在直线的两侧,从而可利用“两点之间线段最短”加以解决。
作法:〔1〕作点B关于直线l的对称点B′;〔2〕连接AB′,与直线l相交于点C.则点C即为所求.如图,点A,B在直线l的同侧,点C是直线上的一个动点,当点C在l的什么位置时,AC与CB的和最小?B·lA·B′C你能用所学的学问证明AC+3、BC最短吗?证明:如图,在直线l上任取一点C′〔与点C不重合〕,连接AC′,BC′,B′C′.由轴对称的性质知,BC=B′C,BC′=B′C′.∴AC+BC=AC+B′C=AB′,AC′+BC′=AC′+B′C′.在△AB′C′中,AB′<AC′+B′C′,∴AC+BC<AC′+BC′.即AC+BC最短.B·lA·B′CC′练习如图,一个旅游船从大桥AB的P处前往山脚下的Q处接游客,然后将游客送往河岸BC上,再返回P处,请画出旅游船的最短路径.ABCPQ山河岸大桥基本思路:由于两点之间线段最短,所以首先可连接PQ,线段PQ为旅游船最短路径中的必经线路.将河岸抽象为一条直线BC,这样问题就转化为“点P,Q在直线BC的同侧,如何在BC上找到一点R4、,使PR与QR的和最小”.ABCPQ山河岸大桥第4页。
13. 4课题学习最短路径问题通过对最短路径问题的探索,进一步理解和掌握两点之间线段最短和垂线段最短.重点应用所学知识解决最短路径问题.难点选择合理的方法解决问题.一、创设情境多媒体展示:如图,一个圆柱的底面周长为20 cm,高AB为4 cm,BC是底面的直径,一只蚂蚁从点A出发,沿着圆柱的侧面爬行到点C,试求出爬行的最短路径.这是一个立体图形,要求蚂蚁爬行的最短路径,就是要把圆柱的侧面展开,利用“两点之间,线段最短”求出最短路径.那么怎样求平面图形中的最短路径问题呢?二、自主探究探究一:最短路径问题的概念1.多媒体出示图①和图②,提出问题:(1)图①中从点A走到点B哪条路最短?(2)图②中点C与直线AB上所有的连线中哪条线最短?2.教师总结:“两点之间,线段最短”“连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短”等问题,我们称之为最短路径问题.探究二:河边饮马问题多媒体出示问题1:牧马人从A地出发,到一条笔直的河边l饮马,然后到B地,牧马人从河边什么地方饮马,可使所走的路径最短?提出问题:如果点A和点B分别位于直线的两侧,如何在直线l上找到一点,使得这个点到点A和点B的距离的和最短?思考:如果点A和点B位于直线的同侧,如何在直线l上找到一点,使得这个点到点A 和点B的距离的和最短?教师引导学生讨论,明确找点的方法.让学生对刚才的方法通过逻辑推理的方法加以证明.教师巡视指导学生的做题情况,有针对性地进行点拨.探究三:造桥选址问题多媒体出示问题2.(教材第86页)提出问题:(1)根据问题1的探讨你对这道题有什么思路和想法?(2)这个问题有什么不同?(3)要保证路径AMNB最短,应该怎样选址?学生对这个三个问题展开讨论,得出结论:要保证AMNB最短,就是要保证AM+MN +NB最小.尝试选址作出图形.多媒体展示教材图13.4-7,13.4-8,13.4-9,引导学生分析、观察,让学生根据刚才的分析,完成证明过程.根据问题1和问题2,你有什么启示?三、知识拓展已知长方体的长为2 cm、宽为1 cm、高为4 cm,一只蚂蚁如果沿长方体的表面从A点爬到B′点,那么沿哪条路最近,最短的路程是多少?[让学生讨论有几种爬行的方法,计算出每种方案中的路程,再进行比较]四、归纳总结1.本节课你学到了哪些知识?2.怎样解决最短路径问题?本节课以数学史中的一个经典问题——“将军饮马问题”为载体开展对“最短路径问题”的课题学习,让学生经历将实际问题抽象为数学问题的线段和最小问题,再利用轴对称将线段和最小的问题转化为“两点之间,线段最短”问题.。
人教版八年级数学上册教学设计:13.4 课题学习最短路径问题一. 教材分析人教版八年级数学上册第十三章第四节“课题学习最短路径问题”主要是让学生了解最短路径问题的背景和意义,掌握利用图的性质和算法求解最短路径问题的方法。
通过本节课的学习,学生能够将所学的图的知识应用到实际问题中,提高解决问题的能力。
二. 学情分析学生在学习本节课之前,已经掌握了图的基本概念和相关性质,如顶点、边、连通性等。
同时,学生也学习了一定的算法知识,如排序、查找等。
因此,学生在学习本节课时,能够将已有的知识和经验与最短路径问题相结合,通过自主探究和合作交流,理解并掌握最短路径问题的求解方法。
三. 教学目标1.了解最短路径问题的背景和意义,能运用图的性质和算法求解最短路径问题。
2.提高学生将实际问题转化为数学问题的能力,培养学生的逻辑思维和解决问题的能力。
3.增强学生合作交流的意识,提高学生的团队协作能力。
四. 教学重难点1.教学重点:最短路径问题的求解方法及其应用。
2.教学难点:理解并掌握最短路径问题的求解算法,能够灵活运用到实际问题中。
五. 教学方法1.情境教学法:通过引入实际问题,激发学生的学习兴趣,引导学生主动探究。
2.算法教学法:以算法为主线,引导学生了解和掌握最短路径问题的求解方法。
3.合作学习法:学生进行小组讨论和合作交流,共同解决问题,提高团队协作能力。
六. 教学准备1.准备相关实际问题的案例,如城市间的道路网络、网络通信等。
2.准备算法教学的PPT,以便在课堂上进行讲解和演示。
3.准备练习题和拓展题,以便进行课堂练习和课后巩固。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过展示实际问题案例,如城市间的道路网络,引导学生了解最短路径问题的背景和意义。
提问:如何找到两点之间的最短路径?引发学生的思考和兴趣。
2.呈现(10分钟)讲解最短路径问题的求解方法,如迪杰斯特拉算法、贝尔曼-福特算法等。
通过PPT演示算法的具体步骤和过程,让学生清晰地了解算法的原理和应用。
八年级数学上册 13.4 课题学习最短路径问题说课稿(新版)新人教版一. 教材分析八年级数学上册13.4课题学习“最短路径问题”是新人教版教材中的一项重要内容。
这一节内容是在学生掌握了平面直角坐标系、一次函数、几何图形的性质等知识的基础上进行学习的。
本节课的主要内容是最短路径问题的研究,通过实例引导学生了解最短路径问题的背景和意义,学会利用图论知识解决实际问题。
教材中给出了两个实例:光纤敷设和城市道路规划,让学生通过解决这两个实例来理解和掌握最短路径问题的求解方法。
二. 学情分析八年级的学生已经具备了一定的数学基础,对于平面直角坐标系、一次函数等知识有了一定的了解。
但是,对于图论知识以及如何利用图论解决实际问题还比较陌生。
因此,在教学过程中,我需要引导学生理解和掌握图论知识,并能够将其应用到实际问题中。
三. 说教学目标1.知识与技能目标:让学生了解最短路径问题的背景和意义,掌握利用图论知识解决最短路径问题的方法。
2.过程与方法目标:通过解决实际问题,培养学生运用数学知识解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观目标:培养学生对数学的兴趣,让学生体验到数学在实际生活中的应用价值。
四. 说教学重难点1.教学重点:最短路径问题的求解方法。
2.教学难点:如何将实际问题转化为图论问题,并利用图论知识解决。
五. 说教学方法与手段1.教学方法:采用问题驱动法,引导学生通过解决实际问题来学习和掌握最短路径问题的求解方法。
2.教学手段:利用多媒体课件辅助教学,通过展示实例和动画效果,帮助学生更好地理解和掌握知识。
六. 说教学过程1.导入:通过展示光纤敷设和城市道路规划的实例,引导学生了解最短路径问题的背景和意义。
2.新课导入:介绍图论中最短路径的概念和相关的数学知识。
3.实例分析:分析光纤敷设和城市道路规划两个实例,引导学生将其转化为图论问题。
4.方法讲解:讲解如何利用图论知识解决最短路径问题,包括迪杰斯特拉算法和贝尔曼-福特算法等。
八年级数学上册 13.4 课题学习最短路径问题教学设计(新版)新人教版一. 教材分析“课题学习最短路径问题”是人教版八年级数学上册第13.4节的内容。
这部分内容主要让学生了解最短路径问题的实际应用,学会使用图论中的最短路径算法来解决实际问题。
教材通过引入一个实际问题,引导学生探讨并找出解决问题的方法,从而培养学生解决问题的能力和兴趣。
二. 学情分析八年级的学生已经掌握了图论的基本知识,如图的定义、图的表示方法等。
但是,对于图的最短路径问题,学生可能还没有直观的理解和认识。
因此,在教学过程中,教师需要结合学生的已有知识,通过实例讲解、动手操作等方式,帮助学生理解和掌握最短路径问题。
三. 教学目标1.知识与技能目标:让学生了解最短路径问题的实际应用,学会使用图论中的最短路径算法来解决实际问题。
2.过程与方法目标:通过探讨实际问题,培养学生解决问题的能力和兴趣。
3.情感态度与价值观目标:培养学生对数学的热爱,提高学生解决实际问题的能力。
四. 教学重难点1.教学重点:最短路径问题的实际应用,图论中的最短路径算法。
2.教学难点:如何引导学生从实际问题中抽象出最短路径问题,并运用图论知识解决。
五. 教学方法1.情境教学法:通过引入实际问题,激发学生的学习兴趣,引导学生主动探究。
2.实例讲解法:通过具体的实例,讲解最短路径问题的解决方法,帮助学生理解和掌握。
3.动手操作法:让学生亲自动手操作,加深对最短路径问题的理解。
六. 教学准备1.教学素材:准备一些实际问题的案例,以及相关的图论知识介绍。
2.教学工具:多媒体教学设备,如PPT等。
3.学生活动:让学生提前预习相关内容,了解图论的基本知识。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过一个实际问题引入最短路径问题,激发学生的学习兴趣。
例如,讲解从一个城市到另一个城市,如何找到最短的路线。
2.呈现(15分钟)讲解最短路径问题的定义,以及图论中最短路径算法的基本原理。
通过PPT等教学工具,展示相关的知识点,让学生直观地了解最短路径问题。
人教版八年级上册数学说课稿《13.4 课题学习最短路径问题》一. 教材分析《13.4 课题学习最短路径问题》是人教版八年级上册数学的一章内容。
本章主要介绍了最短路径问题的相关知识和方法。
通过本章的学习,学生能够理解最短路径问题的意义,掌握解决最短路径问题的方法,并能够应用到实际问题中。
在教材中,首先介绍了最短路径问题的定义和意义,然后通过图的表示方法引出最短路径问题的解决方法。
接着,教材介绍了两种常用的最短路径算法:迪杰斯特拉算法和贝尔曼-福特算法。
最后,教材通过一些实际问题,让学生应用所学的知识解决实际问题。
二. 学情分析学生在学习本章内容之前,已经学习了图的概念和相关性质,对图的基本操作有一定的了解。
同时,学生也学习了算法的基本概念和方法,具备一定的编程能力。
然而,学生对于最短路径问题的理解和应用可能还存在一些困难。
因此,在教学过程中,需要引导学生理解最短路径问题的意义,并通过实际问题激发学生的学习兴趣。
此外,学生需要通过实践活动,掌握解决最短路径问题的方法,并能够应用到实际问题中。
三. 说教学目标1.知识与技能目标:学生能够理解最短路径问题的定义和意义,掌握解决最短路径问题的方法,并能够应用到实际问题中。
2.过程与方法目标:学生能够通过实践活动,培养解决问题的能力和团队合作的能力。
3.情感态度与价值观目标:学生能够培养对数学的兴趣和好奇心,培养积极的学习态度和团队合作的精神。
四. 说教学重难点1.教学重点:学生能够理解最短路径问题的定义和意义,掌握解决最短路径问题的方法。
2.教学难点:学生能够理解和应用迪杰斯特拉算法和贝尔曼-福特算法解决实际问题。
五. 说教学方法与手段1.教学方法:采用问题驱动的教学方法,通过实际问题引导学生学习最短路径问题的解决方法。
2.教学手段:利用多媒体课件和网络资源,展示实际问题和算法流程,帮助学生理解和应用知识。
六. 说教学过程1.引入新课:通过一个实际问题,引出最短路径问题的定义和意义。
13.4.课题学习《最短路径》教学设计
一、教材分析
1、地位作用:随着课改的深入,数学更贴近生活,更着眼于解决生产、经营中的问题,于是就出现了为省时、省财力、省物力而希望寻求最短路径的数学问题。
这类问题的解答依据是“两点之间,线段最短”或“垂线段最短”,由于所给的条件的不同,解决方法和策略上又有所差别。
初中数学中路径最短问题,体现了数学来源于生活,并用数学解决现实生活问题的数学应用性。
2、目标和目标解析:
(1)目标:能利用轴对称解决简单的最短路径问题,体会图形的变化在解决最值问题中的作用;感悟转化思想.
(2)目标解析:达成目标的标志是:学生能讲实际问题中的“地点”“河”抽象为数学中的线段和最小问题,能利用轴对称将线段和最小问题转化为“连点之间,线段最短”问题;能通过逻辑推理证明所求距离最短;在探索最算路径的过程中,体会轴对称的“桥梁”作用,感悟转化思想.
3、教学重、难点
教学重点:利用轴对称将最短路径问题转化为“连点之间,线段最短”问题
教学难点:如何利用轴对称将最短路径问题转化为线段和最小问题
突破难点的方法:利用轴对称性质,作任意已知点的对称点,连接对称点和已知点,得到一条线段,利用两点之间线段最短来解决. 二、教学准备:多媒体课件、导学案
三、教学过程
基本思路:由于两点之间线段最短,所以首先可连接PQ ,线段PQ 为旅游船最短路径中的 必经线
路.将河岸抽象为一条直线BC ,这样问题就转化为“点P ,Q 在直线BC 的 同侧,如何在BC 上找到一点R ,使PR 与QR 的 和最小”. 问题5 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.乔早在何处才能使从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)
思维分析:1、如图假定任选位置造桥MN,连接AM和BN,从A 到B 的 路径是AM+MN+BN ,那么怎样确定什么情况下最短呢?
2、利用线段公理解决问题我们遇到了什么障碍呢?
思维点拨:改变AM+MN+BN 的 前提下把桥转化到一侧呢?什么图形变换能帮助我们呢?(估计有以下方法) 1、把A 平移到岸边.
独立完
成,交
流经验
观察思考,动
手画图,用轴对称知识进
行解决
各抒己
见
合作与
体会转化思想,
体验轴对称知识的 应用 B A
M N B A A B C P Q 山 河岸
大桥
(2)求直线同侧的 两点与直线上一点所连线段的
和最小的 问题,只要找到其中一个点关于这条直线的 对称点,连接对称点与另一个点,则与该直线的 交点即为所求. 如图所示,点A ,B 分别是直线l 同侧的 两个点,在l 上找一个点C ,使CA +CB 最短,这时先作点B 关于直线l 的 对称点B′,则点C 是直线l 与AB′
的 交点. 2.如图,A 和B 两地之间有两条河,现要在两条河上各造一座桥MN 和PQ.桥分别建在何处才能使从A 到B 的 路径最短?(假定河的 两岸是平行的 直线,桥要与河岸垂直)
如图,问题中所走总路径是AM+MN+NP+PQ+QB.桥MN 和PQ 在中间,且方向不能改变,仍无法直接利用“两点之间,线段最短”解决问题,只有利用平移变换转移到两侧或同一侧先走桥长.平移的 方法有三种:两个桥长都平移到A 点处、都平移到B 点处、MN 平移到A 点处,PQ 平移到B 点处
.
(二)变式训练:
问题
独立思考,合作交流. 透转化思想.
提炼方法,为课本例题奠定基础.
Q N
A B
M P A B
(1)若要使厂部到
哪建厂?
(2)若要使厂部到
么地方?
(三)综合训练:
图a 图b
四、反思小结布置作业
小结反思
)本节课研究问题的基本过程是什么?
)轴对称在所研究问题中起什么作用?
解决问题中,我们应用了哪些数学思想方法?。