【问题引入】
几个人拎着水桶在一个水龙头前面排队打水,水桶有大有小.他们该怎样排队才能使得总的排队时间最短?
假设只有两个人时,设大桶接满水需要T分钟,小桶接满水需要t分钟(显然T>t),若拎着大桶者在拎小桶者之前,则拎大桶者可直接接水,只需等候T分钟,拎小桶者一共等候了(T+t)分钟,两人一共等候了(2T+t)分钟;反之,若拎小桶者在拎大桶者之前,容易求出两人接满水等候(T+2t)分钟。可见,要使总的排队时间最短。拎小桶者应排在拎大桶者前面。这样,我们可以猜测,几个人拎着水桶在一个水龙头前面排队打水,要使总的排队时间最短,需将他们按水桶从小到大排队.
规律总结:
事实上,只要不按照从小到大的顺序排队,就至少有紧挨着的两个人拎大桶者排在拎小桶者之前,仍设大桶接满水需要T分钟,小桶接满水需t分钟,并设拎大桶者开始接水时已经等候了m分钟,这样拎大桶者接满水一共等候了(m+T)分钟,拎小桶者接满水一共等候了(m+T+t)分钟,两人共等候了(2m+2T+t)分钟,在其他人位置不变的前提下,让这两个人交换位置,即局部调整这两个人的位置,同样可以计算两个人接满水共等候了 __ ___分钟,共节省了 _________分钟,而其他人的等候时间未变。这说明只要存在有紧挨着的两个人是拎大桶者在拎小桶者前,都可以这样局部调整,从而使得总等候时间减少。这样经过一系列调整之后,整个队伍都是从小到大排列,就达到最优状态,总的排队时间就最短.
【方法探究】
一般地,对某些涉及多个可变对象的数学问题,先对其少数对象进行调整,其他对象暂时保持不变,从而化难为易,取得问题的局部解决.经过若干次这种局部的调整,不断缩小范围,逐步逼近目标,最终使问题得到解决,这种数学思想方法就叫做局部调整法.
【实践应用1】
如图1,在锐角△ABC中,AB=4,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,M、N分别是AD和AB上的动点,则BM+MN的最小值是多少?
解析:(1)先假定N为定点,调整M到合适位置,使BM+MN有最小值(相对的).
容易想到,在AC上作AN′=AN(即作点N关于AD的对称点N′),连接BN′交AD于M,则M点是使BM+MN有相对最小值的点.(如图2,M点确定方法找到)
(2)再考虑点N的位置,使BM+MN最终达到最小值.
可以理解,BM+MN = BM+MN′,所以要使BM+MN′有最小值,只需使 ,此时BM+MN的最小值为 .
【实践应用2】
如图,把边长是3的正方形等分成9个小正方形,在有阴影的两个小正方形内(包括边界)分别任取点P、R,与已知格点Q(每个小正方形的顶点叫做格点)构成三角形,求△PQR的最大面积,并在图2中画出面积最大时的△PQR的图形.
某校为庆祝中国共产党90周年,组织全校1800名学生进行党史知识竞赛.为了解本次知识竞赛成绩的分布情况,从中随机抽取了部分学生的成绩进行统计分析(得分为整数,满分为100分),得到如下统计表:根据统计表提供的信息,回答下列问题:
(1)a=,b=,c=;
(2)上述学生成绩的中位数落在 组范围内;
(3)如果用扇形统计图表示这次抽样成绩,那么成绩在89.5~100.5范围内的扇形的
圆心角为度;
(4)若竞赛成绩80分(含80分)以上的为优秀,请你估计该校本次竞赛成绩优秀的学生
有人.
如图,AC=AD,∠BAC=∠BAD,点E在AB上.
(1)你能找出 对全等的三角形;
(2)请写出一对全等三角形,并证明.
(1)先化简,再求值:x(4-x)+(x+1)(x-1),其中.
(2)解方程::
(本小题满分14分)已知抛物线y=x2+4x+m(m为常数)
经过点(0,4).
(1)求m的值;
(2)将该抛物线先向右、再向下平移得到另一条抛物线.已知平移后的抛物线满足下述两个条件:它的对称轴(设为直线l2)与平移前的抛物线的对称轴(设为直线l1)关于y轴对称;它所对应的函数的最小值为-8.
①试求平移后的抛物线的解析式;
②试问在平移后的抛物线上是否存在点P,使得以3为半径的圆P既与x轴相切,又与直线l2相交?若存在,请求出点P的坐标,并求出直线l2
被圆P所截得的弦AB的长度;若不存在,请说明理由.
(本小题满分14分)如图,在边长为8的正方形ABCD
中,点O为AD上一动点(4<OA<8),以O为圆心,OA的长为半径的圆交边CD于点M,连接OM,过点M作圆O的切线交边BC于点N.
(1)求证:△ODM∽△MCN;
(2)设DM=x,求OA的长(用含x的代数式表示);
(3)在点O运动的过程中,设△CMN的周长为p,试用含x的代数式表示p,你能发现怎样的结论?