【数海拾贝】潘其宁:“胡不归”,80秒搞定!!含2道今年中考题

数海拾贝

【视频演示】

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心无旁骛学数学

【故事背景】

很久很久以前,有个小伙子得知父亲病重,要回家探望。摆在他面前有两条路,一条路坑坑洼洼,但是很直,直接到家。另一条路先走一段高速,然后再走一段坑坑洼洼。

到底哪一条路更快呢?小伙子选择了第一方案,老父亲在家等呀等,等呀等,嘴里不停地念叨“胡不归,胡不归。”意思可能是怎么还没回来呀?也可能是姓胡的小伙子怎么还不回来?总之,没等小伙子回来,老父亲就离世了……

哪一条路更快?小伙子是不是应该选择先走高速?我们假设走土路的速度是60km/h,走高速的速度是120km/h,意味着两者的速度比1:2。

【情境剖析】

1、先看看模拟实验,哪个更快??

这主要取决于高速路的速度,如果高速上恰逢修路或者紧急情况,速度跟土路一样,显然单一路线更快;如果高速路是土路的2倍、3倍,那么很有可能先走高速更快。

速度相同

高速很快

如果速度一样, 显然在时间上,存在AB<AC BC,走AB更快。

但是,现在AC段的速度是其他段的2倍。走AC的时间是刚刚的1/2,此刻所需时间即为1/2AC BC。

AC BC是一定大于AB的,但是1/2AC BC和AB就说不来了,可能就存在1/2AC BC<AB的情况发生。

2、在哪里最快??

我们还要深究拐弯点设置在哪里时,在哪下高速,用时最短?

我们可以让软件生成所用时间,先来找一找。(这里显示的时间仅仅代表单位时间,并不指示具体时间,因为我们的路程并没有确定。)

我们可以看到,在某一点,复合路线时间只有10.12,为时间最短位置。

3、为什么是这里??

找到这里,我们就得深究为什么是这里用时最短,即1/2AC BC最短!

如何寻找1/2AC,我们一定要将1/2AC转化为另一个线段,在这里采用的方法是构造sinα=1/2,AC为斜边的直角三角形!

如此∠α所对的边CD就是1/2AC。1/2AC BC=CD BC,CD BC何时最短?

因为CD BC≥BE,即1/2AC BC的最小值为CD BC的最小值BE。

4、如果高速路的速度是坑洼路的3倍呢?

我们就应该构造sinα=1/3的直角三角形,就能够找到目标线段。据此,我们用这个来搞定1/k·AC BC的最小值问题。

根据sinα=1/2,我们可以知道α=30°。如何画出标准的sinα=1/3的直角三角形呢?这个阿尔法的角度我们是不知道的,这里我们利用圆来实现。步骤如下:

①作AC中点,以AC中点为圆心T,CT为半径构造圆1;

②作出靠近点C的线段AC的三等分点A’(依据平行线分线段成比例也可得出);

③以C点为圆心,到三等分点A’的距离为半径构造圆2;

④圆1、圆2的交点U,连接CU、AU,就得到了sinα=1/3的直角三角形。

5、“胡不归问题”基本图形有什么特点?

①式子呈现出1/k·AC BC(k>1)的吃相;

②图形上呈现出一条定边,一个定角,一个动点的形态。

突破法则是“构造sinα=1/k的直角三角形!”

视频讲解

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通过我这个讲解,我们可以清晰认识到如下要点:

1、求“1/k·AC BC”的最小值问题,在实际问题中,是基于速度的差异,产生的时间上的大小不同,而在各省市真题中,好像和速度、时间关联不多,这样也能简单一点点。

2、“胡不归”问题的线段转化,是通过“构造sinα=1/k的直角三角形!”实现的,重要的话说三遍。

3、还补充说明了如何构造sinα=1/k的直角三角形问题。利用直径所对的圆周角是直角、平行线分线段成比例实现的。

(2020新疆)如图,在△ABC中,∠A=90°,∠B=60°,AB=2,若D是BC边上的动点,则2AD DC的最小值为?

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【分析】

首先将2AD DC转化为2(AD 1/2DC),

接着根据sinα=1/2,构建含有30°的直角三角形,将1/2DC转化为DF,

从而AD 1/2DC的最小值就是AD DF的最小值,

显然AD DF的最小值就是点A到直线CE的垂线段长度AG,

利用直角△AGC,求出AG=3,

所以AD 1/2DC得最小值为3, 2AD DC的最小值为6.

课都讲完了,留几个作业题吧,也是“胡不归”类型,大家看看能不能突破核心步骤。

本次的分享就到这里,说句公道话,学习真心不是几秒就能搞定的!还得多多训练。借此,遥祝各位同学,学习顺利,金榜题名。

心无旁骛,勇往直前。

潘其宁(宝鸡市岐山县陕九学校)

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