[ 题 ]如图2-30所示,在 A 、 B 两点之间有一条河岸大致平行的水渠,如果需要在这条水渠上建一座与两岸成直角的桥,而且要保证从 A 到 B 两点之间的距离最短,那么桥应该建在哪里呢?
[ 解 ]如图2-31所示,在与河水流向垂直的方向上,经过 A 点画一条直线,并从 A 点出发画一条线段 AC ,它的长度与河流同宽,连接 C 和 B ,河流与河岸形成一个交点,也就是在 D 点,所以在 D 点架桥可以使 A 点到 B 点之间的距离最短。
图2-30 在哪里架桥,能使桥与两岸成直角,而且从 A 到 B 两点之间距离最短
图2-31 架桥位置
从 D 点出发,垂直于河岸建起桥 DE 后,如图2-32所示,将 E 点和 A 点连接起来,于是就可以看到 AEDB 就是所走的路径,这其中 AEDC 是一个平行四边形, AE 和 CD 是相互平行的,相对两边 AC 和 ED 既是相等的,又是平行的。从路程的长度上来看, AEDB 与 ACB 是相等的。假设我们对于这一条路是最短的有所怀疑,那么我们可以假设另一条线 AMNB ,如图2-33所示,假设它比之前的线段要短,也就是比 ACB 短,那么我们将 CN 连接起来后,此时 CN 和 AM 是相等的,那也就是 AMNB 等于 ACNB ,显而易见, CNB 比 CB 要长,也就是常说的三角形的两边之和大于第三边,那么也就是 ACNB 比 ACB 长,所以自然也比 AEDB 长。
图2-32 架好的桥
图2-33 AEDB 的路程确实最短
由此可见 AMNB 不但不比 AEDB 短,反而要比它更长。你还可以用这种证明方法尝试证明桥建在其他地方的情况,不过不管你如何证明,你会发现 AEDB 这条路都是最短的。