解:(1)作A關(guān)于直線l的對稱點(diǎn)A′,連接A′B交直線l于P,連接AP,則泵站修在管道的P點(diǎn)處,可使所用的輸氣管線AP+BP最短.理由如下:
在直線l上任取一點(diǎn)E,連接AE、BE、A′E,
∵A、A′關(guān)于直線l對稱,
∴AP=A′P,
同理AE=A′E,
∵AP+BP=A′P+BP=A′B,
AE+BE=A′E+BE>A′B,
∴AP+BP<A′E+BE,
∵E是任意取的一點(diǎn),
∴AP+BP最短;
(2)作線段MN=2,過M作MN的垂線段MA,使MA=1,過N作MN的垂線段NB,使NB=2,且A,B在MN異側(cè),
那么m表示線段MN上任意一點(diǎn)到A的距離與這一點(diǎn)到B的距離之和,
根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短可知,這一點(diǎn)在直線AB上時,距離最。
連接AB,交MN于P,則此時m的最小值為線段AB的長.
過B作AM的垂線,交AM的延長線于點(diǎn)C.
在Rt△ABC中,∵AC=1+2=3,BC=2,
∴AB=
=
.
故m的最小值為
;
(3)作一個長方形ABCD,設(shè)AB=2b,AD=2a,取AB中點(diǎn)E,AD中點(diǎn)F,連接EF,F(xiàn)C,CE,得△EFC,
則
、
、
是這個三角形的三條邊,
S
△CEF=S
長方形ABCD-S
△AEF-S
△CDF-S
△CEB=2a•2b-
•a•b-
•a•2b-
•2a•b
=4ab-
ab-ab-ab
=
ab.
分析:(1)作A關(guān)于直線l的對稱點(diǎn)A′,連接A′B交直線l于P,連接AP,則泵站修在管道的P點(diǎn)處,可使所用的輸氣管線AP+BP最短;
(2)作線段MN=2,過M作MN的垂線段MA,使MA=1,過N作MN的垂線段NB,使NB=2,且A,B在MN異側(cè),那么m表示線段MN上任意一點(diǎn)到A的距離與這一點(diǎn)到B的距離之和,根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短可知,這一點(diǎn)在直線AB上時,距離最。鶕(jù)勾股定理即可求出m的最小值;
(3)作一個長方形ABCD,設(shè)AB=2b,AD=2a,取AB中點(diǎn)E,AD中點(diǎn)F,連接EF,F(xiàn)C,CE,得△EFC,則
、
、
是這個三角形的三條邊,根據(jù)S
△CEF=S
長方形ABCD-S
△AEF-S
△CDF-S
△CEB即可求解.
點(diǎn)評:本題主要考查軸對稱-最短路線問題在實(shí)際中的應(yīng)用,能畫出符合要求的圖形是解題的關(guān)鍵.