文/江蘇省泰州市高港實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué) 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(shí)際問題的“金鑰匙”。
例1 一個(gè)長(zhǎng)方體盒子緊貼底面(如圖1),一只螞蟻從點(diǎn)A出發(fā),在盒子表面上爬到點(diǎn)G,已知AB=6,BC=5,CG=3,求這只螞蟻爬行的最短距離。
圖1
螞蟻從點(diǎn)A爬到點(diǎn)G有多種路徑。根據(jù)兩點(diǎn)之間,線段最短,我嘗試將這個(gè)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,
圖2
方法二:如圖3,
圖3
方法三:如圖4,
圖4
因?yàn)?0< 106< 130,所以螞蟻爬行的最短距離是10。
當(dāng)然,把長(zhǎng)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(zhǎng)32 厘米,在杯內(nèi)壁離杯底5 厘米的點(diǎn)B處有一滴蜂蜜,此時(shí)一只螞蟻正好在杯子的外壁的點(diǎn)A處,離杯的上沿3 厘米,與蜂蜜相對(duì),則螞蟻從外壁點(diǎn)A到內(nèi)壁點(diǎn)B處的最短距離是多少?(杯壁厚度不計(jì))
圖5
我首先想到的是直接連接AB,但實(shí)際問題中點(diǎn)A和點(diǎn)B不在同一平面內(nèi),所以還應(yīng)結(jié)合軸對(duì)稱的性質(zhì),找到點(diǎn)A的對(duì)稱點(diǎn)A′,根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短,再用勾股定理進(jìn)行計(jì)算。如圖6,將杯子側(cè)面展開,作點(diǎn)A關(guān)于EF的對(duì)稱點(diǎn)A',連接A′B,就可以求出點(diǎn)A到點(diǎn)B的最短距離。
圖6
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(diǎn)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。