欒君昊
勾股定理是華夏文明中的一顆璀璨明珠,也是解決實際問題的“金鑰匙”。
例1 一個長方體盒子緊貼底面(如圖1),一只螞蟻從點A出發(fā),在盒子表面上爬到點G,已知AB=6,BC=5,CG=3,求這只螞蟻爬行的最短距離。
螞蟻從點A爬到點G有多種路徑。根據(jù)兩點之間,線段最短,我嘗試將這個幾何體展開。在展開的過程中,我發(fā)現(xiàn)有三種不一樣的展開方法。
方法一:如圖2,
AG =[(AB+BC)2+CG2]
=[(6+5)2+32]
=[130];
方法二:如圖3,
AG =[(BF+FG)2+AB2]
=[(3+5)2+62]
=10;
方法三:如圖4,
AG =[(AE+EF)2+FG2]
=[(3+6)2+52]
=[106];
因為10<[106]<[130],所以螞蟻爬行的最短距離是10。
當然,把長方體換成圓柱體,方法也一樣哦!
例2 如圖5,圓柱形玻璃杯高14厘米,底面周長32厘米,在杯內(nèi)壁離杯底5厘米的點B處有一滴蜂蜜,此時一只螞蟻正好在杯子的外壁的點A處,離杯的上沿3厘米,與蜂蜜相對,則螞蟻從外壁點A到內(nèi)壁點B處的最短距離是多少?(杯壁厚度不計)
我首先想到的是直接連接AB,但實際問題中點A和點B不在同一平面內(nèi),所以還應結(jié)合軸對稱的性質(zhì),找到點A的對稱點A′,根據(jù)兩點之間線段最短,再用勾股定理進行計算。如圖6,將杯子側(cè)面展開,作點A關(guān)于EF的對稱點A',連接A′B,就可以求出點A到點B的最短距離。
因此,我發(fā)現(xiàn),解決最短路徑問題有如下步驟: 將立體圖形展開成平面圖形→利用“兩點之間,線段最短”確定最短路線→構(gòu)造直角三角形→利用勾股定理求解。
教師點評:
勾股定理是用代數(shù)思想解決幾何問題最重要的工具,也是數(shù)形結(jié)合的紐帶。小作者勤于學習,善于思考,能夠發(fā)現(xiàn)并解決幾何體中的最短距離問題:先將立體圖形展平,找到平面內(nèi)的兩點,利用兩點建立直角三角形模型,再用勾股定理計算。
(指導教師:虞樂園)