选择怎样的路线时间最短?

如图,

直线CD.一个质点从点A出发,到点B.已知质点在直线CD上方的速度为$v_1$,在直线CD下方的速度为$v_2$.而且点A离CD的距离为|A|,点B离CD的距离为|B|.那么,质点选择怎样的路线,会使得从A到B的时间最短?

首先,可以明确的是,为了使得时间最短,无论质点在直线CD的哪一方,都应该按着直线运动,因为两点之间线段最短,在同一个区域内,走曲线和折线不如直来直往.现在,我们假定有无数个质点从A出发,各自沿着直线运行,情形如下:如果经过时间$t$后,这无数个质点仍全在直线CD的上方,那么这无数个质点将全部位于以A为圆心,以$v_1t$为半径的圆周上.

如图,经过时间$\frac{|A|}{v_1}$后,选择直线AE方向的质点将比其它所有的点首先抵达直线CD,其中AE垂直于CD.而其它的质点目前还全在除点E外的圆周上.

为了使得时间最短,该质点到达点E后,将直奔点B,如图

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