大罕 26-04-05 06:24
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镜面反射问题
大罕

【模型·解法·证明】A、B两点在直线 l 同侧,在 l 上找一点 P,使 PA+PB 最小。
解决步骤:
①取其中一点,比如B,作它关于直线 l 的对称点 B₁,
②连接 AB₁,与直线 l 交于点 P,
③此时 PA+PB 最小,最小值就是线段 AB₁的长度。
证明: 在直线 l 上任取另一点 Q,
由对称性:QB = QB₁,
于是 QA+QB = QA+QB₁> AB₁(三角形两边之和大于第三边),
故 P 确为使距离和最小的点。

【例题】正方形 ABCD 中,BE=2,CE=1,点 P 在对角线 BD 上,求 PE+PC 的最小值。
【解】点 C 关于直线 BD 的对称点是 A,
连接 AE,则AE= √(3^2+2^2)= √(13),
即 PE+PC 的最小值为 √(13)。

【评议】
网上常把这类题叫做“将军饮马”问题,
但历史上并无此事,属于噱头,皆为杜撰。
物理上,光线通过镜面反射走的就是最短路线,因此可称为“镜面反射”问题。
或者,直接称之为“距离和最小”问题。
笔者编一口诀供读者选用,如下:
两点之中取一点,
画出直线对称点,
该点另点连起来,
就是最短距离线。
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发布于 湖北