[强基]2,变式的将军饮马-》条件转化和代数技巧

例题:BC是海岸线,长12km,一个距离海岸线2km的点A,要从A点到C点,划船3km/h,步行5km/h,求最短时间

step1,要认识到,从A到C,全部走海路不太行,因为划船慢,但是全部走步行也不可以,因为路程远
step2,所以,应该要先走一段水路到Q,再到C

solution1,直接上来未知数也不是不行,设BQ为x
$ t = \frac{\sqrt{ 4 + x^2 }}{3} + \frac{ 12-x }{ 5 } $

技巧是用基本不等式凑出完全平方,消除未知数得到常数
$ t = \frac{\sqrt{ 4 + x^2 }}{3} + \frac{ 12-x }{ 5 } = \frac{\sqrt{25x^2+100} + 36 - 3x}{15} = \frac{\sqrt{9x^2+ 16x^2 + 32 + 64} + 36 - 3x}{15} \ge \frac{\sqrt{9x^2+ 48x + 64} + 36 - 3x}{15} = \frac{ 3x + 8 + 36 - 3x}{15} = \frac{44}{15}$

solution2,转化为将军饮马问题
这题之所以感到意外,是由于陆地上行走的速度和海上行走的速度不同,所以,如果可以把速度转化为相同或者找到等效的位置,就可以计算出最短的时间了
妙手在于,过c点作一条与BC成a角的直线,要求sin(a)=3/5

这样,从A到Q再到C就可以转化为从A到Q再到S,但是全程水路,由于QS/QC=sin(a)=3/5,所用时间相同!!
所以作垂线就知道了,over

posted @ 2024-06-19 21:43  AigoHz  阅读(30)  评论(0)    收藏  举报