某公路的同一侧有A、B、C三个村庄,要在公路边上建一货栈D,向三个村庄运送农用物资,路线是D→A→B→C→D和D→C→B→A→D.如果将A、B、C三点放在平面直角坐标系中,把x轴建立在公路上(把公路边近似看作直线),坐标如图所示.
(1)试问在公路边是否存在一点D,使送货路线最短?若存在,请画出D点所在的位置;若不存在,请说明理由;
(2)通过观察,写出点D在该坐标系中的坐标.
网友回答
解:(1)存在,因为路线D→A→B→C→D和D→C→B→A→D中AB、BC的长已经确定,不可能变化,只要找出点D,使AD、CD的和最小即可,那么只要过点A作公路的对称点A′,连接A′C与公路的交点就是所求点D;
(2)显然,A关于x轴的对称点A′的坐标为A′(1,-2),设A′C所在的直线的解析式为y=kx+b,则A′、C在直线上,得k+b=-2①,4k+b=1②,
①-②得-3k=-3,
所以k=1,b=-3,
所以直线A′C的解析式为y=x-3,
令y=x-3=0,得x=3,
所以直线A′C与x轴的交点为D(3,0),即D点坐标为(3,0)
解析分析:(1)过点A作公路的对称点A′,连接A′C与公路的交点就是所求点D;(2)先根据轴对称的性质作出A′点并求出其坐标,得出过A′C的直线方程,再根据D点的坐标特点求出D点坐标即可.
点评:本题考查的是最短路线问题及用待定系数法求一次函数的解析式,再根据x轴上点的坐标特点求出D点的坐标即可.