最值系列之将军饮马(一)
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最值系列之——将军饮马一、什么是将军饮马?【问题引入】“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,这是唐代诗人李颀《古从军行》里的一句诗。
而由此却引申出一系列非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马”。
【问题描述】如图,将军在图中点A处,现在他要带马去河边喝水,之后返回军营,问:将军怎么走能使得路程最短?A B将军军营河【问题简化】如图,在直线上找一点P使得P A+PB最小?二、将军饮马模型系列【一定两动之点点】在OA、OB上分别取点M、N,使得△PMN周长最小.B B此处M、N均为折点,分别作点P关于OA(折点M所在直线)、OB(折点N所在直线)的对称点,化折线段PM+MN+NP为P’M+MN+NP’’,当P’、M、N、P’’共线时,△PMN周长最小.例题:如图,点P是∠AOB内任意一点,∠AOB=30°,OP=8,点M和点N分别是射线OA 和射线OB上的动点,则△PMN周长的最小值为___________.【两定两动之点点】在OA 、OB 上分别取点M 、N 使得四边形PMNQ 的周长最小。
BB考虑PQ 是条定线段,故只需考虑PM +MN +NQ 最小值即可,类似,分别作点P 、Q 关于OA 、OB 对称,化折线段PM +MN +NQ 为P ’M +MN +NQ ’,当P ’、M 、N 、Q ’共线时,四边形PMNQ 的周长最小。
【一定两动之点线】在OA 、OB 上分别取M 、N 使得PM +MN 最小。
BB此处M 点为折点,作点P 关于OA 对称的点P ’,将折线段PM +MN 转化为P ’M +MN ,即过点P ’作OB 垂线分别交OA 、OB 于点M 、N ,得PM +MN 最小值(点到直线的连线中,垂线段最短)三、几何图形中的将军饮马1.正方形中的将军饮马(1)如图,正方形ABCD 的边长是4,M 在DC 上,且DM =1, N 是AC 边上的一动点,则△DMN 周长的最小值是___________NMDCBA POBAM N(2).如图,在Rt △ABO 中,∠OBA =90°,A (4,4),点C 在边AB 上,且AC :CB =1:3,点D 为OB 的中点,点P 为边OA 上的动点,当点P 在OA 上移动时,使四边形PDBC 周长最小的点P 的坐标为(3).如图,在△ABC 中,AC =BC ,∠ACB =90°,点D 在BC 上,BD =3,DC =1,点P 是AB上的动点,则PC +PD 的最小值为2.三角形中的将军饮马(1).如图,在等边△ABC 中,AB =6, N 为AB 上一点且BN =2AN , BC 的高线AD 交BC 于点D ,M 是AD 上的动点,连结BM ,MN ,则BM +MN 的最小值是___________.(2).如图,在Rt △ABD 中,AB =6,∠BAD =30°,∠D =90°,N 为AB 上一点且BN =2AN , M 是AD 上的动点,连结BM ,MN ,则BM +MN 的最小值是___________.PDCBAABCDM NN M D BA3.角分线系列之点点如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =6.AB =12,AD 平分∠CAB ,点F 是AC 的中点,点E 是AD 上的动点,则CE +EF 的最小值为4.角分线系列之点线(2)如图,在锐角三角形ABC 中,BC =4,∠ABC =60°, BD 平分∠ABC ,交AC 于点D ,M 、N 分别是BD ,BC 上的动点,则CM +MN 的最小值是5.矩形、菱形中的将军饮马如图,在菱形ABCD 中,AC=BD =6,E 是BC 的中点,P 、M 分别是AC 、AB 上的动点,连接PE 、PM ,则PE +PM 的最小值是EPDCBAM6.折点在边上如图,矩形ABOC 的顶点A 的坐标为(-4,5),D 是OB 的中点,E 是OC 上的一点,当△ADE 的周长最小时,点E 的坐标是( )E AFCDBNM D C BA7.折点与面积如图,在矩形ABCD 中,AB =6,AD =3,动点P 满足13PAB ABCD S S ∆=矩形,则点P 到A 、B 两点距离之和P A +PB 的最小值为( )8.全等与对称如图,矩形ABCD 中,AB =10,BC =5,点E 、F 、G 、H 分别在矩形ABCD 各边上,且AE =CG ,BF =DH ,则四边形EFGH 周长的最小值为9.60°角的对称如图,∠AOB =60°,点P 是∠AOB 内的定点且OPM 、N 分别是射线OA 、OB 上异于点O 的动点,则△PMN 周长的最小值是( ).10.30°角的对称如图,∠AOB 的边OB 与x 轴正半轴重合,点P 是OA 上的一动点,点N (3,0)是OB 上的一定点,点M 是ON 的中点,∠AOB =30°,要使PM +PN 最小,则点P 的坐标为 .DCBAPH FGEDCB AABMOP Nx11.20°角的对称如图,已知正比例函数y=kx(k>0)的图像与x轴相交所成的锐角为70°,定点A的坐标为(0,4),P为y轴上的一个动点,M、N为函数y=kx(k>0)的图像上的两个动点,则AM+MP+PN 的最小值为____________.12.将军过桥已知将军在图中点A处,现要过河去往B点的军营,桥必须垂直于河岸建造,问:桥建在何处能使路程最短?考虑MN长度恒定,只要求AM+NB最小值即可.问题在于AM、NB彼此分离,所以首先通过平移,使AM与NB连在一起,将AM向下平移使得M、N重合,此时A点落在A’位置.问题化为求A’N+NB最小值,显然,当共线时,值最小,并得出桥应建的位置.【用几何变换将若干段原本彼此分离线段组合到一起】【将军过两个桥】已知将军在图中点A 处,现要过两条河去往B 点的军营,桥必须垂直于河岸建造,问:桥建在何处能使路程最短?军营B考虑PQ 、MN 均为定值,所以路程最短等价于AP +QM +NB 最小,对于这彼此分离的三段,可以通过平移使其连接到一起.BAP 平移至A ’Q ,NB 平移至MB ’,化AP +QM +NB 为A ’Q +QM +MB ’.B当A ’、Q 、M 、B ’共线时,A ’Q +QM +MB ’取到最小值,再依次确定P 、N 位置.【将军遛马】如图,将军在A点处,现在将军要带马去河边喝水,并沿着河岸走一段路,再返回军营,问怎么走路程最短?【问题简化】已知A、B两点,MN长度为定值,求确定M、N位置使得AM+MN+NB值最小?军营河【分析】考虑MN为定值,故只要AM+BN值最小即可.将AM平移使M、N重合,AM=A’N,将AM+BN转化为A’N+NB.构造点A关于MN的对称点A’’,连接A’’B,可依次确定N、M位置,可得路线.(1).如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点B在原点,点A、C在坐标轴上,点D 的坐标为(6,4),E为CD的中点,点P、Q为BC边上两个动点,且PQ=2,要使四边形APQE的周长最小,则点P的坐示应为______________.x(2).如图,矩形ABCD 中,AD =2,AB =4,AC 为对角线,E 、F 分别为边AB 、CD 上的动点,且EF ⊥AC 于点M ,连接AF 、CE ,求AF +CE 的最小值.AB CDEFM。
初中数学最值问题专题1 将军饮马模型与最值问题【模型导入】 什么是将军饮马?“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,这是唐代诗人李颀《古从军行》里的一句诗。
而由此却引申出一系列非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马”。
【模型描述】如图,将军在图中点A 处,现在他要带马去河边喝水,之后返回军营,问:将军怎么走能使得路程最短?【模型抽象】如图,在直线上找一点P 使得P A +PB 最小?这个问题的难点在于P A +PB 是一段折线段,通过观察图形很难得出结果,关于最小值,我们知道“两点之间,线段最短”、“点到直线的连线中,垂线段最短”等,所以此处,需转化问题,将折线段变为直线段. 【模型解析】作点A 关于直线的对称点A ’,连接P A ’,则P A ’=P A ,所以P A +PB =P A ’+PB 当A ’、P 、B 三点共线的时候,P A ’+PB =A ’B ,此时为最小值(两点之间线段最短)B 将军军营河P【模型展示】【模型】一、两定一动之点点在OA 、OB 上分别取点M 、N ,使得△PMN 周长最小.此处M 、N 均为折点,分别作点P 关于OA (折点M 所在直线)、OB (折点N 所在直线)的对称点,化折线段PM +MN +NP 为P ’M +MN +NP ’’,当P ’、M 、N 、P ’’共线时,△PMN 周长最小.【例题】如图,点P 是∠AOB 内任意一点,∠AOB =30°,OP =8,点M 和点N 分别是射线OA 和射线OB 上的动点,则△PMN 周长的最小值为___________.BBP OBAMNP''A【模型】二、两定两动之点点在OA 、OB 上分别取点M 、N 使得四边形PMNQ 的周长最小。
考虑PQ 是条定线段,故只需考虑PM +MN +NQ 最小值即可,类似,分别作点P 、Q 关于OA 、OB 对称,化折线段PM +MN +NQ 为P ’M +MN +NQ ’,当P ’、M 、N 、Q ’共线时,四边形PMNQ 的周长最小。
最值系列之——将军饮马一、什么是将军饮马?【问题引入】“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,这是唐代诗人李颀《古从军行》里的一句诗。
而由此却引申出一系列非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马”。
【问题描述】如图,将军在图中点A处,现在他要带马去河边喝水,之后返回军营,问:将军怎么走能使得路程最短?A B军军军军军【问题简化】如图,在直线上找一点P使得PA+PB最小?【问题分析】这个问题的难点在于PA+PB是一段折线段,通过观察图形很难得出结果,关于最小值,我们知道“两点之间,线段最短”、“点到直线的连线中,垂线段最短”等,所以此处,需转化问题,将折线段变为直线段.【问题解决】作点A关于直线的对称点A’,连接PA’,则PA’=PA,所以PA+PB=PA’+PB当A’、P、B三点共线的时候,PA’+PB=A’B,此时为最小值(两点之间线段最短)【思路概述】作端点(点A或点B)关于折点(上图P点)所在直线的对称,化折线段为直线段.二、将军饮马模型系列【一定两动之点点】在OA、OB上分别取点M、N,使得△PMN周长最小.B B此处M、N均为折点,分别作点P关于OA(折点M所在直线)、OB(折点N所在直线)的对称点,化折线段PM+MN+NP为P’M+MN+NP’’,当P’、M、N、P’’共线时,△PMN周长最小.【例题】如图,点P是∠AOB内任意一点,∠AOB=30°,OP=8,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,则△PMN周长的最小值为___________.P O B AN【分析】△PMN周长即PM+PN+MN的最小值,此处M、N均为折点,分别作点P关于OB、OA对称点P’、P’’,化PM+PN+MN为P’N+MN+P’’M.当P’、N、M、P’’共线时,得△PMN周长的最小值,即线段P’P’’长,连接OP’、OP’’,可得△OP’P’’为等边三角形,所以P’P’’=OP’=OP=8.【两定两动之点点】在OA、OB上分别取点M、N使得四边形PMNQ的周长最小。
最值系列之——将军饮马一、什么是将军饮马?【问题引入】“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,这是唐代诗人李颀《古从军行》里的一句诗。
而由此却引申出一系列非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马”。
【问题描述】如图,将军在图中点A处,现在他要带马去河边喝水,之后返回军营,问:将军怎么走能使得路程最短?【问题简化】如图,在直线上找一点P使得PA+PB最小?《初中数学典型题思路分析》说明1.特色:被多位老师选用备课.书中精选题目典型易错,一题多解,突出思路分析,且“渔、鱼”兼得!按照★到★★★★标注难度,整体难度较大,没有太简单浪费时间的题目,适合中等及以上学生使用!2.价格:全套7册共14本书(七上—九下+综合).每册分解析版和原题版2本书:解析版题目下紧接着是题目的思路解析,原题版题目是解析版原题,也可理解为老师版和学生版.有和教材同步的多个版本可选.单册(2本书)59元;2册99元,3-6册每册50元;全套7册14本书298元.全国包邮.3.附赠:赠送资料不定期更新.赠送特色资料:1)《初中数学动点问题思路方法大汇总》(160页)2)《初中数学典型超级易错题》(283道题)3)《初中数学解题思路方法大汇总》(85页)4)《初中几何典型解题模型》(185页)pdf文件均包含典型例题分析.赠送资料汇总如下(约300G)A.全套初中数学重难点名师精品视频课程(2套)及讲稿。
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最值系列之——将军饮马一、什么是将军饮马?【问题引入】“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,这是唐代诗人李颀《古从军行》里的一句诗。
而由此却引申出一系列非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马”。
【问题描述】如图,将军在图中点A处,现在他要带马去河边喝水,之后返回军营,问:将军怎么走能使得路程最短?【问题简化】如图,在直线上找一点P使得PA+PB最小?【问题分析】这个问题的难点在于PA+PB是一段折线段,通过观察图形很难得出结果,关于最小值,我们知道“两点之间,线段最短”、“点到直线的连线中,垂线段最短”等,所以此处,需转化问题,将折线段变为直线段.【问题解决】作点A关于直线的对称点A’,连接PA’,则PA’=PA,所以PA+PB=PA’+PB当A’、P、B三点共线的时候,PA’+PB=A’B,此时为最小值(两点之间线段最短)【思路概述】作端点(点A或点B)关于折点(上图P点)所在直线的对称,化折线段为直线段.二、将军饮马模型系列【一定两动之点点】在OA、OB上分别取点M、N,使得△PMN周长最小.此处M、N均为折点,分别作点P关于OA(折点M所在直线)、OB(折点N所在直线)的对称点,化折线段PM+MN+NP为P’M+MN+NP’’,当P’、M、N、P’’共线时,△PMN周长最小.【例题】如图,点P是∠AOB内任意一点,∠AOB=30°,OP=8,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,则△PMN周长的最小值为___________.【分析】△PMN周长即PM+PN+MN的最小值,此处M、N均为折点,分别作点P关于OB、OA对称点P’、P’’,化PM+PN+MN为P’N+MN+P’’M.当P’、N、M、P’’共线时,得△PMN周长的最小值,即线段P’P’’长,连接OP’、OP’’,可得△OP’P’’为等边三角形,所以P’P’’=OP’=OP=8.【两定两动之点点】在OA、OB上分别取点M、N使得四边形PMNQ的周长最小。
最值问题之将军饮马模型精讲基础模型:如图,在直线上找一点P 使得PA +PB 最小?模型解析:作点A 关于直线的对称点A ’,连接PA ’,则PA ’=PA ,所以PA +PB =PA’+PB当A ’、P 、B 三点共线的时候,PA ’+PB =A’B ,此时为最小值(两点之间线段最短)模型变式:1、两定一动之点点在OA 、OB 上分别取点M 、N ,使得△PMN 周长最小.此处M 、N 均为折点,分别作点P 关于OA (折点M 所在直线)、OB (折点N 所在直线)的对称点,化折线段PM +MN +NP 为P ’M +MN +NP ’’,当P ’、M 、N 、P ’’共线时,△PMN 周长最小.2、两定两动之点点在OA 、OB 上分别取点M 、N 使得四边形PMNQ 的周长最小。
BBBB考虑PQ 是条定线段,故只需考虑PM +MN +NQ 最小值即可,类似,分别作点P 、Q 关于OA 、OB 对称,化折线段PM +MN +NQ 为P ’M +MN +NQ ’,当P ’、M 、N 、Q ’共线时,四边形PMNQ 的周长最小。
3、一定两动之点线在OA 、OB 上分别取M 、N 使得PM +MN 最小。
此处M 点为折点,作点P 关于OA 对称的点P ’,将折线段PM +MN 转化为P ’M +MN ,即过点P ’作OB 垂线分别交OA 、OB 于点M 、N ,得PM +MN 最小值(点到直线的连线中,垂线段最短)针对训练一、单选题1.如图,正方形ABCD 的边长为4,点M 在DC 上,且DM =1,N 是AC 上一动点,则DN +MN 的最小值为( )A .4B.C.D .5【答案】D【详解】∵四边形ABCD 是正方形,∴点B 与D 关于直线AC 对称,∴DN =BN ,连接BD ,BM 交AC 于N′,连接DN′,∴当B 、N 、M 共线时,DN +MN 有最小值,则BM 的长即为DN +MN的最小值,∴AC 是线段BD 的垂直平分线,BB2.如图所示,在△ABC 中,,BD 平分,P 为线段BD 上一动点,为边AB 上一动点,当AP PQ +的值最小时,APB Ð的度数是( )A .118°B .125°C .136°D .124°∵BD 平分ABC Ð,ABC Ð∴12ABD CBD ABC Ð=Ð=Ð∵BP BP =,∴()SAS PBQ PBE V V ≌,∵90AEB Ð=°,34CBD Ð=°,∴124APB AEB CBD Ð=Ð+Ð=°.故选:D .3.如图,Rt △ABC 中,9043C AC BC Ð==°=,,,点P 为AC 边上的动点,过点P 作PD AB ^于点D ,则PB PD +的最小值为( )A .154B .245C .5D .203根据对称性的性质,可知:BP 在Rt △ABC 中,90,ACB AC Ð=°225AB AC BC \=+=,根据对称性的性质,可知:V 2S S S S \=+=4.如图所示,已知A (1,y 1),B (2,y 2)为反比例函数y 2=x图象上的两点,动点P (x ,0)在x 轴正半轴上运动,当线段AP 与线段BP 之差达到最大值时,点P 的坐标是( )A.(3,0)B.(72,0)C.(53,0)D.(52,0)P PB 与x轴分别交于A,B两点,若点A、点B关于原点O对称,则AB的最小值为()A .3B .4C .5D .6【答案】D【详解】解:连接OP ,PA PB ^Q ,90APB \Ð=°,AO BO =Q ,2AB PO \=,若要使AB 取得最小值,则PO 需取得最小值,连接OM ,交⊙M 于点P ¢,当点P 位于P ¢位置时,OP ¢取得最小值,过点M 作MQ x ^轴于点Q ,则3OQ =、4MQ =,5OM \=,又2MP ¢=Q ,3OP \¢=,26AB OP \=¢=,故选:D .6.如图,等边△ABC 的边长为6,AD 是BC 边上的中线,M 是AD 上的动点,E 是边AC 上一点,若AE =2,则EM +CM 的最小值为( )A B.C.D.的最小值为()A.2B C D.1【答案】B【详解】解:连接AM、AC,AM交BD于P,PPB PE y+=,当点P从A向点C运动时,y与x的函数关系如图2所示,其中点M是函数图象的最低点,则点M的坐标是()A.(B.(C.(D.(【答案】AP小值为()A.5B.C.D.10【答案】A【详解】连接EC,交BD于P点∵四边形ABCD为正方形∴A点和C点关于BD对称\=PA PC\+=+=PA PE PC PE EC根据“两点之间线段最短”,可知PA PE+的最小值即为线段EC的长.10.如图,在矩形ABCD 边上一动点,连接PD 、PE ,则PD PE +的最小值为( )A .8B .C .10D .2点E 在以BC 为直径的半圆O 上运动,作半圆点E 的对称点为1E ,连接1'O E ∴当点D 、P 、1E 、'O 共线时,如图所示,在Rt 'DCO V 中,CD 22'8610DO \=+=,又1'2O E =Q ,11''8DE DO O E \=-=,即PD PE +的最小值为8,故选:A .二、填空题11.如图,在△ABC 中,90BAC Ð=°,3AB =,4AC =,EF 垂直平分BC ,点P 为直线EF 上任意一点,则AP BP +的最小值是______.【答案】4【详解】解:连接PC .∵EF 是BC 的垂直平分线,∴BP PC =,∴PA BP AP PC +=+,∴当点A ,P ,C 在一条直线上时,PA BP +有最小值,最小值为4AC =.故答案为:4.12.如图,在等边△ABC 中,BD AC ^于D ,3cm =AD .点,P Q 分别为,AB AD 上的两个定点且1cm BP AQ ==,点M 为线段BD 上一动点,连接,PM QM ,则PM QM +的最小值为______cm .^∵△ABC是等边三角形,BD AC为500m,天黑前牧童从A处将牛牵到河边饮水,再赶回家,那么牧童最少要走______.【答案】1300m14.如图,菱形草地ABCD 中,沿对角线修建60米和80米两条道路,M 、N 分别是草地边BC 、CD 的中点,在线段BD 上有一个流动饮水点P ,若要使PM PN +的距离最短,则最短距离是 _____米.【答案】50【详解】解:作M 关于BD 的对称点Q ,连接NQ ,交BD 于P ¢,连接MP ¢,当P 点与P ¢重合时,MP NP MP NP NQ ¢¢+=+=的值最小,Q 四边形ABCD 是菱形,AC BD \^,QBP MBP Ð=Ð,即Q 在AB 上,MQ BD ^Q ,15.在平面直角坐标系中,点,点,若有一点,当BA BO+的值最小时,=a ________.【答案】1 216.如图,直线4y x =+与x 轴,y 轴分别交于A 和B ,点C 、D 分别为线段AB 、OB 的中点,P 为OA 上一动点,当PC PD +的值最小时,点P 的坐标为 ___________.【答案】()10-,【详解】解:作点D 关于x 轴的对称点D ¢,连接CD ¢交x 轴于点P ,此时PC PD +值最小,最小值为CD ¢,如图.令4y x =+中0x =,则4y =,∴点B 的坐标为()04,;令4y x =+中0y =,则40x +=,解得:4x =-,∴点A 的坐标为()40-,.∵点C 、D 分别为线段AB 、OB 的中点,∴点()22C -,,点()02D ,.∵点D ¢和点D 关于x 轴对称,∴点D ¢的坐标为()02-,.设直线CD ¢的解析式为y kx b =+,∵直线CD ¢过点()22C -,,()02D ¢-,,∴222k b b -+=ìí=-î,解得22k b =-ìí=-î,∴直线CD ¢的解析式为22y x =--.令0y =,则022x =--,解得:1x =-,∴点P 的坐标为()10-,.故答案为:()10-,.17.如图,点P 是AOB Ð内任意一点,3cm OP =,点M 和点N 分别是射线OA 和射线OB 上的动点,30AOB Ð=°,则△PMN 周长的最小值是______.【答案】3cm【详解】解:分别作点P 关于OA OB 、的对称点C 、D ,连接CD ,分别交OA OB 、于点M 、N ,连接OP OC OD PM PN 、、、、.∵点P 关于OA 的对称点为C ,关于OB 的对称点为D ,∴PM CM OP OC COA POA ==Ð=Ð,,;∵点P 关于OB 的对称点为D ,∴PN DN OP OD DOB POB ==Ð=Ð,,,∴3cm OC OD OP ===,22260COD COA POA POB DOB POA POB AOB Ð=Ð+Ð+Ð+Ð=Ð+Ð=Ð=°,∴COD △是等边三角形,∴()3cm CD OC OD ===.∴△PMN 的周长的最小值3cm PM MN PN CM MN DN CD =++=++³=.故答案为:3cm .18.如图,在周长为12的菱形ABCD 中,1DE =,2DF =,若P 为对角线AC 上一动点,则EP FP +的最小值为______.【答案】3【详解】解:作F 点关于BD 的对称点F ¢,则PF PF ¢=,连接'EF 交BD 于点P .EP FP EP P F \+¢+=.由两点之间线段最短可知:当E 、P 、F'在一条直线上时,EP FP +的值最小,此时F EP FP EP P E F ¢+==¢+.Q 四边形ABCD 为菱形,周长为12,3AB BC CD DA \====,AB CD ∥,2AF =Q ,1AE =,1DF AE \==,\四边形AE D F ¢是平行四边形,3E D F A \¢==.EP FP \+的最小值为3.故答案为:3.19.如图,在Rt ABC △中,90ACB Ð=°,AC BC =,点C 在直线MN 上,30BCN Ð=°,点P 为MN 上一动点,连接AP ,BP .当AP BP +的值最小时,CBP Ð的度数为__________度.【答案】15【详解】如图,作B 关于MN 的对称点D ,连接,,AD BD CD ,AP BP +Q 的值最小,则MN 交AD 于P ,由轴对称可知:20.如图,抛物线43y x x =-+与x 轴分别交于,A B 两点(点A 在点B 的左侧),与轴交于点C ,在其对称轴上有一动点M ,连接,,MA MC AC ,则MAC △周长的最小值是______.21.如图,抛物线2y x bx c =++与x 轴交于()()1030A B -,,,两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)观察函数图象,直接写出当x 取何值时,0y >?(3)设(1)题中的抛物线交y 轴于C 点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使得QAC △的周长最小?若存在,求出Q 点的坐标;若不存在,请说明理由.∴1k =,∴直线BC 的解析式为3y x =-,把1x =代入上式,∴=2y -,∴Q 点坐标为()12-,.22.教材呈现:下图是华师版八年级下册数学教材第111页的部分内容.(1)问题解决:请结合图①,写出例1的完整解答过程.(2)问题探究:在菱形ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,AB =4,∠BAD =2∠ABC .过点D 作DE //AC 交BC 的延长线于点E .如图②,连结OE ,则OE 的长为____.(3)如图③,若点P 是对角线BD 上的一个动点,连结PC 、PE ,则PC +PE 的最小值为_____.(3,0),B(0,4),D为边OB的中点.(1)若E为边OA上的一个动点,求CDE(2)若E、F为边OA上的两个动点,且EF=1,当四边形CDEF的周长最小时,求点E、F的坐标.∵在矩形OACB 中,∴D (0,2),C (设直线CD ¢为y 得34k b =+,b ∴直线CD ¢为y 理由如下:∵四边形CDEF 的周长为∴DE +CF 最小时,四边形轴于点D,且:4:3CD AD=,反比例函数kyx=的图象经过A、B两点.(1)求反比例函数的解析式.(2)点P为直线AC上一动点,求BP OP+的最小值.∵BC AC ^,FC BC =,∴AC 垂直平分BF ,∴BP FP =,∴BP OP FP OP OF +=+=,由“两点间线段最短”可得BP 由(1)得A 、B 关于原点对称,∴()7,3B -,∵C 为线段BF 的中点,25.如图,已知抛物线(1)求抛物线的解析式;(2)点P是抛物线对称轴上一点,当PB+PC的值最小时,求点P的坐标;(3)点M在抛物线上运动,点N在y轴上运动,是否存在点M,N,使得90Ð=o且以点C,M,N为顶点CMN的三角形与OACV相似?若存在,求出点M和点N的坐标;若不存在,说明理由.∵对于2246y x x =+-,令∴C (0,-6),26.如图,直线1l 经过9,02A æöç÷èø、()2,5B -两点,直线2:3l y x =-+与直线1l 交于点C ,与x 轴交于点D .(1)求点C的坐标;(2)点P是y轴上一点,当四边形PDCB的周长最小时,求四边形PDCB的面积;(3)把直线1l沿y轴向上平移9个单位长度,得到新直线3l与直线2l交于点E,试探究在x轴上是否存在点Q,在平面内存在点F使得以点D,Q,E,F为顶点的四边形是菱形(含正方形)?若存在,直接写出符合条件的点Q的坐标;若不存在,说明理由.27.如图,已知一次函数y=kx+b的图像经过A(1,4),B(4,1)两点,并且交x轴于点C,交y轴于点D.(1)求该一次函数的表达式;(2)若y轴存在一点P使PA+PB的值最小,求此时点P的坐标及PA+PB的最小值;(3)在x轴上是否存在一点M,使△MOA的面积等于△AOB的面积;若存在请直接写出点M的坐标,若不存在请说明理由.)∴154M x =或154M x =-,∴M (154,0)或(154-,0),∴存在一点M ,使△MOA 的面积等于△AOB 的面积,且M 点的坐标为(154,0)或(154-,0).28.如图,在平面直角坐标系中,直线AB 分别与x 轴的负半轴、y 轴的正半轴交于A 、B 两点,其中OA =2,S △ABC =12,点C 在x 轴的正半轴上,且OC =OB .(1)求直线AB 的解析式;(2)将直线AB 向下平移6个单位长度得到直线l 1,直线l 1与y 轴交于点E ,与直线CB 交于点D ,过点E 作y 轴的垂线l 2,若点P 为y 轴上一个动点,Q 为直线l 2上一个动点,求PD +PQ +DQ 的最小值;(3)若点M为直线AB上的一点,在y轴上是否存在点N,使以点A、D、M、N为顶点的四边形为平行四边形,若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.∴D'(﹣2,2),D''(2,﹣6),设直线D'D''解析式为y=sx+t,则2262s ts t=-+ìí-=+î,解得22st=-ìí=-î,∴直线D'D'解析式为y=﹣2x﹣2,令x=0得y=﹣2,即P(0,﹣2),令y=﹣2得x=0,即Q(0,﹣2),∴此时PD=25,PQ=0,DQ=25,∴PD+PQ+DQ的最小值为45.(3)存在,理由如下:此时AD中点即为MN中点,∴2200224pp q-+=+ìí+=++î,解得2pq=ìí=-î,∴N(0,﹣2);②以AM、DN为对角线,如图:同理可得:2200242p p q -+=+ìí++=+î,解得410p q =ìí=î,∴N (0,10);③以AN 、DM 为对角线,如图:同理可得2020224p q p -+=+ìí+=++î,解得42p q =-ìí=-î,∴N (0,﹣2),综上所述,以点A 、D 、M 、N 为顶点的四边形为平行四边形,N 的坐标为(0,﹣2)或(0,10).29.在Rt △ABC 中,AB =BC ,在Rt△CEH 中,∠CEH =45°,∠ECH =90°,连接AE .(1)如图1,若点E在CB延长线上,连接AH,且AH=6,求AE的长;∠HBF=45°时,求证:(2)如图2,若点E在AC上,F为AE的中点,连接BF、BH,当BH=2BF,∠EHB+12AE=CE;(3)如图3,若点E在线段AC上运动,取AE的中点F,作FH'∥BC交AB于H,连接BE并延长到D,使得BE =DE,连接AD、CD;在线段BC上取一点G,使得CG=AF,并连接EG;若点E在线段AC上运动的过程中,当ACD的周长取得最小值时,△AED的面积为25,请直接写出GE+BH′的值.,连接,作。
1、如图,在直线上找一点P使得PA+PB最小?2、【一定两动之点点】在OA、OB上分别取点M、N,使得△PMN周长最小.B3、【两定两动之点点】在OA、OB上分别取点M、N使得四边形PMNQ的周长最小。
BB4、【一定两动之点线】在OA、OB上分别取M、N使得PM+MN最小。
BB【将军过桥】1.已知将军在图中点A 处,现要过河去往B 点的军营,桥必须垂直于河岸建造,问:桥建在何处能使路程最短?2.已知A 、B 两点,MN 长度为定值,求确定M 、N 位置使得AM +MN +NB 值最小?军营河1.如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD 的顶点B 在原点,点A 、C 在坐标轴上,点D 的坐标为(6,4),E 为CD 的中点,点P 、Q 为BC 边上两个动点,且PQ =2,要使四边形APQE 的周长最小,则点P 的坐示应为______________.x2.如图,矩形ABCD 中,AD =2,AB =4,AC 为对角线,E 、F 分别为边AB 、CD 上的动点,且EF ⊥AC 于点M ,连接AF 、CE ,求AF +CE 的最小值.AB CDEFM几何图形中的将军饮马正方形中的将军饮马1. 如图,正方形ABCD 的边长是4,M 在DC 上,且DM =1, N 是AC 边上的一动点,则△DMN 周长的最小值是___________.NMD CBA2.如图,在Rt △ABO 中,∠OBA =90°,A (4,4),点C 在边AB 上,且AC :CB =1:3,点D 为OB 的中点,点P 为边OA 上的动点,当点P 在OA 上移动时,使四边形PDBC 周长最小的点P 的坐标为( )A .(2,2)B .5(2,5)2C .8(3,8)3D .(3,3)3.如图,在△ABC 中,AC =BC ,∠ACB =90°,点D 在BC 上,BD =3,DC =1,点P 是AB 上的动点,则PC +PD 的最小值为( )PDCBAA .4B .5C .6D .7三角形中的将军饮马1.如图,在等边△ABC 中,AB =6, N 为AB 上一点且BN =2AN , BC 的高线AD 交BC 于点D ,M 是AD 上的动点,连结BM ,MN ,则BM +MN 的最小值是___________.A BCDMN2. 如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =6.AB =12,AD 平分∠CAB ,点F 是AC 的中点,点E 是AD 上的动点,则CE +EF 的最小值为( )E AFCDBA .3B .4C .33D .233. 如图,在锐角三角形ABC 中,BC =4,∠ABC =60°, BD 平分∠ABC ,交AC 于点D ,M 、N 分别是BD ,BC 上的动点,则CM +MN 的最小值是( )NMDCBAA .3B .2C .23D .44.如图,△ABC 中,∠BAC =75°,∠ACB =60°,AC =4,则△ABC 的面积为_;点D ,点E ,点F 分别为BC ,AB ,AC 上的动点,连接DE ,EF ,FD ,则△DEF 的周长最小值为 .矩形、菱形中的将军饮马1. 如图,在菱形ABCD 中,AC=BD =6,E 是BC 的中点,P 、M 分别是AC 、AB 上的动点,连接PE 、PM ,则PE +PM 的最小值是( )EPDCBAMA .6 B.C.D .4.52.如图,矩形ABOC 的顶点A 的坐标为(-4,5),D 是OB 的中点,E 是OC 上的一点,当△ADE 的周长最小时,点E 的坐标是( )A .4(0,)3B .5(0,)3C .(0,2)D .10(0,)33.如图,在矩形ABCD 中,AB =6,AD =3,动点P 满足13PAB ABCD S S ∆=矩形,则点P 到A 、B 两点距离之和PA +PB的最小值为( )DCBAPA. B.C.D4.如图,矩形ABCD 中,AB =10,BC =5,点E 、F 、G 、H 分别在矩形ABCD 各边上,且AE =CG ,BF =DH ,则四边形EFGH 周长的最小值为( )H FGEDCB AA.B. C. D.特殊角的对称1. 如图,∠AOB =60°,点P 是∠AOB 内的定点且OPM 、N 分别是射线OA 、OB 上异于点O 的动点,则△PMN 周长的最小值是( )ABMOPNABC .6D .32. 如图,∠AOB 的边OB 与x 轴正半轴重合,点P 是OA 上的一动点,点N (3,0)是OB 上的一定点,点M 是ON 的中点,∠AOB =30°,要使PM +PN 最小,则点P 的坐标为 .x3. 如图,已知正比例函数y =kx (k >0)的图像与x 轴相交所成的锐角为70°,定点A 的坐标为(0,4),P 为y 轴上的一个动点,M 、N 为函数y =kx (k >0)的图像上的两个动点,则AM +MP +PN 的最小值为____________.求两线段差的最大值问题基本图形解析:在一条直线m 上,求一点P ,使PA 与PB 的差最大; (1)点A 、B 在直线m 同侧:解析:延长AB 交直线m 于点P ,根据三角形两边之差小于第三边,P ’A-P ’B <AB ,而PA —PB=AB 此时最大,因此点P 为所求的点。
最值系列之——将军饮马一、什么是将军饮马?【问题引入】“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,这是唐代诗人李颀《古从军行》里的一句诗。
而由此却引申出一系列非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马”。
【问题描述】如图,将军在图中点A处,现在他要带马去河边喝水,之后返回军营,问:将军怎么走能使得路程最短?A B将军军营河【问题简化】如图,在直线上找一点P使得P A+PB最小?【问题分析】这个问题的难点在于P A+PB是一段折线段,通过观察图形很难得出结果,关于最小值,我们知道“两点之间,线段最短”、“点到直线的连线中,垂线段最短”等,所以此处,需转化问题,将折线段变为直线段.【问题解决】作点A关于直线的对称点A’,连接P A’,则P A’=P A,所以P A+PB=P A’+PB当A’、P、B三点共线的时候,P A’+PB=A’B,此时为最小值(两点之间线段最短)【思路概述】作端点(点A或点B)关于折点(上图P点)所在直线的对称,化折线段为直线段.二、将军饮马模型系列【一定两动之点点】在OA、OB上分别取点M、N,使得△PMN周长最小.B B此处M、N均为折点,分别作点P关于OA(折点M所在直线)、OB (折点N所在直线)的对称点,化折线段PM+MN+NP为P’M+MN+NP’’,当P’、M、N、P’’共线时,△PMN周长最小.【例题】如图,点P是∠AOB内任意一点,∠AOB=30°,OP=8,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,则△PMN周长的最小值为___________.P O B AMN【分析】△PMN周长即PM+PN+MN的最小值,此处M、N均为折点,分别作点P关于OB、OA对称点P’、P’’,化PM+PN+MN为P’N+MN+P’’M.P''A当P’、N、M、P’’共线时,得△PMN周长的最小值,即线段P’P’’长,连接OP’、OP’’,可得△OP’P’’为等边三角形,所以P’P’’=OP’=OP=8.A【两定两动之点点】在OA、OB上分别取点M、N使得四边形PMNQ的周长最小。
BB考虑PQ是条定线段,故只需考虑PM+MN+NQ最小值即可,类似,分别作点P、Q关于OA、OB对称,化折线段PM+MN+NQ为P’M+MN+NQ’,当P’、M、N、Q’共线时,四边形PMNQ的周长最小。
【一定两动之点线】在OA、OB上分别取M、N使得PM+MN最小。
BB此处M点为折点,作点P关于OA对称的点P’,将折线段PM+MN 转化为P’M+MN,即过点P’作OB垂线分别交OA、OB于点M、N,得PM+MN最小值(点到直线的连线中,垂线段最短)三、几何图形中的将军饮马【寻找几何图形中端点关于折点所在直线的对称点位置】1.正方形中的将军饮马【关于对角线对称】如图,正方形ABCD的边长是4,M在DC上,且DM=1,N是AC 边上的一动点,则△DMN周长的最小值是___________.N M D CBA【分析】考虑DM为定值,故求△DMN周长最小值即求DN+MN最小值.点N为折点,作点D关于AC的对称点,即点B,连接BN 交AC于点N,此时△DMN周长最小.DM【假装不存在的正方形】(2019·山东聊城)如图,在Rt△ABO中,∠OBA=90°,A(4,4),点C在边AB上,且AC:CB=1:3,点D为OB的中点,点P为边OA上的动点,当点P在OA上移动时,使四边形PDBC周长最小的点P的坐标为()A.(2,2)B.5(2,5)2C.8(3,8)3D.(3,3)【分析】此处点P为折点,可以作点D关于折点P所在直线OA的对称:也可以作点C的对称:【隐身的正方形】(2017·辽宁营口)如图,在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点D 在BC上,BD=3,DC=1,点P是AB上的动点,则PC+PD的最小值为()PDCBAA .4B .5C .6D .7【分析】作点C 关于P 点所在直线AB 的对称点C ’,当C ’、P 、D 共线时,PC +PD 最小,最小值为5,故选B .2.三角形中的将军饮马 【等边系列】如图,在等边△ABC 中,AB =6, N 为AB 上一点且BN =2AN , BC 的高线AD 交BC 于点D ,M 是AD 上的动点,连结BM ,MN ,则BM +MN 的最小值是___________.A BCDMN【分析】M 点为折点,作B 点关于AD 的对称点,即C 点,连接CN ,即为所求的最小值.C过点C 作AB 垂线,利用勾股定理求得CN 的长为2倍根号7.C【隐身的等边三角形】如图,在Rt △ABD 中,AB =6,∠BAD =30°,∠D =90°,N 为AB 上一点且BN =2AN , M 是AD 上的动点,连结BM ,MN ,则BM +MN 的最小值是___________.N MDBA【分析】对称点并不一定总是在已知图形上.C【角分线系列之点点】(2018·山东潍坊)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =6.AB =12,AD 平分∠CAB ,点F 是AC 的中点,点E 是AD 上的动点,则CE +EF 的最小值为( )E AFCDBA .3B .4 C .D .【分析】此处E 点为折点,可作点C 关于AD 的对称,对称点C ’在AB 上且在AB 中点,化折线段CE +EF 为C ’E +EF ,当C ’、E 、F 共线时得最小值,C ’F 为CB 的一半,故选C .【角分线系列之点线】(2018·辽宁营口)如图,在锐角三角形ABC 中,BC =4,∠ABC =60°,BD 平分∠ABC ,交AC 于点D ,M 、N 分别是BD ,BC 上的动点,则CM +MN 的最小值是( )NMDCBAAB .2 C.D .4【分析】此处M 点为折点,作点N 关于BD 的对称点,恰好在AB 上,化折线CM +MN 为CM +MN ’.BC因为M 、N 皆为动点,所以过点C 作AB 的垂线,可得最小值,选C .NCB3.矩形、菱形中的将军饮马 【菱形高】(2018广西贵港)如图,在菱形ABCD 中,AC=BD =6,E是BC 的中点,P 、M 分别是AC 、AB 上的动点,连接PE 、PM ,则PE +PM 的最小值是( )EPDCBAMA .6 B.C.D .4.5【分析】此处P 为折点,作点M 关于AC 的对称点M ’,恰好在AD 上,化折线EP +PM 为EP +PM ’.当E 、P 、M ’共线时,EP +PM 最小,最小值即为菱形的高,可用面积法:AC ·BD /2=BC ·EM ’【折点在边上】(2017山东菏泽)如图,矩形ABOC的顶点A的坐标为(-4,5),D 是OB的中点,E是OC上的一点,当△ADE的周长最小时,点E 的坐标是()A.4(0,)3B.5(0,)3C.(0,2)D.10(0,)3【分析】点E为折点,E是y轴上一点,作点D关于y轴的对称点D’,连接AD,与y轴交点即为所求E点.【折点与面积】(2019西藏)如图,在矩形ABCD 中,AB =6,AD =3,动点P 满足13PAB ABCD S S ∆=矩形,则点P 到A 、B 两点距离之和P A +PB 的最小值为()DCBAPA.B.C.D【分析】由13PAB ABCD S S ∆=矩形可作出P 点轨迹为直线MN (AM =BN =2),作点B 关于MN 的对称点B ’,化折线P A +PB 为P A +PB ’.MN当A 、P 、B ’共线时,取到最小值,选A .64C N【全等与对称】(2017江苏南通)如图,矩形ABCD 中,AB =10,BC =5,点E 、F 、G 、H 分别在矩形ABCD 各边上,且AE =CG ,BF =DH ,则四边形EFGH 周长的最小值为( )H FGEDCB AA.B.C.D.【分析】考虑到四边形EFGH 是平行四边形,即求EH +EF 最小值,此处E 为折点,作F 关于AB 对称点F ’,则BF ’=BF =DH =CM ,∴MF ’=BC =5,MH =DC =10,∴HF ’为5倍根号5,周长最小值为10倍根号5,故选B .5B四、特殊角的对称 【60°角的对称】(2018滨州)如图,∠AOB =60°,点P 是∠AOB 内的定点且OP 若点M 、N 分别是射线OA 、OB 上异于点O 的动点,则△PMN 周长的最小值是( )ABMOPNAB C .6D .3【分析】此处M 、N 均为折点,分别作点P 关于OB 、OA 的对称点P ’、P ’’,化△PMN 周长为P ’N +NM +MP ’’.P''P'ABMOPN当P ’、N 、M 、P ’’共线时,得最小值,利用60°角翻倍得∠P ’OP ’’=120°,OP ’=OP ’’=OP ,可得最小值.A【30°角的对称】(2017湖北随州)如图,∠AOB 的边OB 与x 轴正半轴重合,点P 是OA 上的一动点,点N (3,0)是OB 上的一定点,点M 是ON 的中点,∠AOB =30°,要使PM +PN 最小,则点P 的坐标为 .【分析】此处点P为折点,作点M关于OA的对称对称点M’如图所示,连接PM’,化PM+PN为PM’+PN.当M’、P、N共线时,得最小值,又∠M’ON=60°且ON=2OM’,可得∠OM’N=90°,故P点坐标可求.【20°角的对称】如图,已知正比例函数y=kx(k>0)的图像与x轴相交所成的锐角为70°,定点A的坐标为(0,4),P为y轴上的一个动点,M、N为函数y=kx(k>0)的图像上的两个动点,则AM+MP+PN的最小值为____________.【分析】先考虑M为折点,作点P关于OM对称点P’,化AM+MP+PN 为AM+MP’+P’N此处P’为折点,作点N关于OP’对称点N’,化AM+MP’+P’N为AM+MP’+P’N’当A、M、P、’N’共线且AN’⊥ON’时,值最小.。