華昭琴
“兩點之間線段最短”是我們生活中能驗證的基本事實;“直線外一點與直線上各點連接的所有線段中,垂線段最短”是我們通過度量、比較發(fā)現(xiàn)的結(jié)論。在幾何學(xué)習(xí)中,不少同學(xué)容易混淆這兩個“最短”而出錯。因此我們有必要搞清楚它們之間的聯(lián)系與區(qū)別。
首先,二者之間聯(lián)系密切。我們來看“垂線段最短”,這里的“最短”是直線外一“點”與直線上各“點”連接的所有線段中最短的那條線段,換句話說,“垂線段”的本質(zhì)是直線外一點到垂足這個點之間的線段長,最終還是兩點間的線段。
其次,二者之間區(qū)別明顯?!皟牲c之間線段最短”指的是點與點之間的關(guān)系,而“垂線段最短”指的是點與線之間的關(guān)系。
下面結(jié)合實例來幫助同學(xué)們加深理解。
例1 如圖1,小華站在長方形操場的左側(cè)A處。(1)若要到操場的右側(cè),怎樣走最近?請畫出路線并解釋。(2)若要到操場對面的B處。怎樣走最近?請畫出路線并解釋。
【解析】(1)實際上就是找A點到操場右側(cè)所在直線的最短距離AC,如圖2,理由:垂線段最短。(2)是找A點到B點的最短距離AB,如圖3,理由:兩點之間線段最短。
【點評】實際問題中涉及路線最短問題時,首先要弄清楚是點與點之間的,還是點與線之間的最短距離,再從“兩點之間,線段最短”和“垂線段最短”中去選擇。
例2如圖4,在三角形ABC中,∠BCA=90°,BC=3,AC=4,AB=5。點P是線段AB上的一動點,求線段CP的最小值。
【解析】因為P點是動點,所以首先得判斷出什么時候CP最短。C點與線段AB上各點連接的所有線段中,垂線段最短。所以當CP垂直AB時,CP有最小值。然后根據(jù)三角形的面積公式列出方程求解即可。因為A_BCA=90°,所以S△ABC=1/2BC×AC=1/2AB×CP。因為BC=3,AC=4,AB=5,所以CP=2.4。
【點評】判斷出CP最短時的情況是解決本題的關(guān)鍵。