胡不歸問題


簡介

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胡不歸出處: 先秦《國風·邶風·式微》 式微,式微,胡不歸?微君之故,胡為乎中露!

胡不歸問題,是一個非常古老的數學問題,曾經是歷史上非常著名的“難題”。近年來陸續成為各地中考模擬題的小熱門考點,學生不易把握,今天給大家普及講解一下。

有一個很美的故事,不知大家是否聽說過。

話說,從前有一小伙子外出務工,某天不幸得知老父親病危的消息,便立即趕路回家.小伙子略懂數學常識,考慮到“兩點之間線段最短”的知識,就走布滿沙石的路直線路徑,而忽視了走折線雖然路程多但速度快的實際情況,當趕到家時,老人剛咽了氣,小伙子追悔莫及失聲痛哭.鄰居告訴小伙子說,老人彌留之際不斷念叨着“胡不歸?胡不歸?…”

這個問題引起了人們的思索,小伙子能否節省路上時間提前到家?如果可以,他應該選擇一條怎樣的路線呢?這就是流傳千百年的“胡不歸問題.

講解

 

上述數學解釋用到了三角函數知識將兩個線段的系數權重都化為1,從而降低了求最值難度。聰明的同學或許一下就發現轉化成了我之前講過的“將軍飲馬(小河取水)”模型,進而作對稱求得最值。

 

例題

顯然線段PA,PB的系數不同,先要將他們化為1.考慮到本題中有個∠A=30°,而30°所對的直角邊是斜邊的一半,所以可以將二分之一PA轉化,如圖

 

然后問題就明朗了,系數都是1了,得到新模型——“將軍飲馬(小河取水)”模型

 

 

剩下的問題就是作對稱,求最值了。大家思考一下,該選取哪個點關於AC對稱比較好?是D點呢,還是B點呢?

聰明的你肯定注意到了∠C=90°,所以我們選取B點關於AC對稱比較好,方便計算。如下圖:

 

 

 

 

結語

DB’和AB垂直時候,DB’就是本題的最短線段(所用知識:兩點之間線段最短+垂線段最短)。容易知道B’也是30°,可知BD=BC=1,而DB’是DB的根號3倍,為根號3.

 

本題綜合性強,是對動點最值問題的全面考察,鼓起勇氣向難題亮劍!

話說,從前有一小伙子外出務工,某天不幸得知老父親病危的消息,便立即趕路回家.小伙子略懂數學常識,考慮到“兩點之間線段最短”的知識,就走布滿沙石的路直線路徑,而忽視了走折線雖然路程多但速度快的實際情況,當趕到家時,老人剛咽了氣,小伙子追悔莫及失聲痛哭.鄰居告訴小伙子說,老人彌留之際不斷念叨着“胡不歸?胡不歸?…”


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