线段和差的最值问题
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一次函数的应用—线段和差、存在性问题一、一次函数线段和差最值问题【知识点】1. 最短路径原理【原理1】作法作图原理在直线l 上求一点P,使PA+PB 值最小。
连AB,与l 交点即为P.两点之间线段最短.PA+PB 最小值为AB.【原理2】作法作图原理在直线l 上求一点P,使PA+PB 值最小.作 B 关于l 的对称点B'连A B',与l 交点即为P.两点之间线段最短.PA+PB 最小值为A B'.【原理3】作法作图原理在直线l 上求一点P,使作直线AB,与直线l的交点即为P.三角形任意两边之差小于第三边.≤AB .PBPA-(1)求线段和最小时动点坐标或直线解析式;(2)求三角形周长最小值;(3)求线段差最大时点的坐标或直线解析式。
3. 口诀:“和小异,差大同”(一)一次函数线段和最小值问题【例题讲解】★★☆例题1.在平面直角坐标系xOy中,y轴上有一点P,它到点(4,3)A,(3,1)B 的距离之和最小,则点P的坐标是()A.(0,0)B.4(0,)7C.5(0,)7D.4(0,)5的值最大 .【原理4】作法作图原理在直线l 上求一点P,使的值最大 .作B 关于l 的对称点B'作直线A B',与l交点即为P.三角形任意两边之差小于第三边.≤A B' .PB PA-PB PA-PB PA-★★☆练习1.如图,在平面直角坐标系中,已知点(2,3)B-,在x轴上存在点P到A,B两点的A,点(2,1)距离之和最小,则P点的坐标是.★★☆练习2.如图,直线34120+-=与x轴、y轴分别交于点B、A两点,以线段AB为边在第一象限x y内作正方形ABCD.若点P为x轴上的一个动点,求当PC PD+的长最小时点P的坐标.★★☆例题2.在平面直角坐标系中,矩形OACB的顶点O在坐标原点,顶点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上,3∆的周长最小时,求点E OB=,D为边OB的中点,若E为x轴上的一个动点,当CDEOA=,4的坐标()A .(3,0)-B .(1,0)C .(0,0)D .(3,0)★★☆练习1.如图,在平面直角坐标系中,点A 、B 的坐标分别为(1,4)和(3,0),点C 是y 轴上的一个动点,连接AC 、BC ,当ABC ∆的周长最小值时,ABC ∆的面积为 .★★☆练习2.如图,在平面直角坐标系中,直线122y x =+与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,以AB 为边 在第二象限内作正方形ABCD .(1)求点A 、B 的坐标,并求边AB 的长;(2)求点C 和点D 的坐标;(3)在x 轴上找一点M ,使MDB ∆的周长最小,请求出M 点的坐标,并直接写出MDB ∆的周长最小值.(二)一次函数线段差最大值问题【例题讲解】★★☆例题1.已知,如图点(1,1)A,(2,3)B-,点P为x轴上一点,当||PA PB-最大时,点P 的坐标为()A.1(,0)2B.5(,0)4C.1(,0)2-D.(1,0)★★☆练习1.平面直角坐标系中,已知(4,3)A、(2,1)B,x轴上有一点P,要使PA PB-最大,则P点坐标为★★☆练习2.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(6,0),点P在一次函数1322y x =+的图象上运动,则PB PA -的最大值为( )A .2B .233C .4D .143【题型知识点总结】一次函数最短路径问题注意事项:1. 根据“和小异,差大同”判断是否需要作对称;2. 作对称时注意要选取动点运动的直线为对称轴作某一定点的对称点。
一次函数的应用—线段和差、存在性问题一、一次函数线段和差最值问题【知识点】1. 最短路径原理【原理1】作法作图原理在直线l 上求一点P,使PA+PB 值最小。
连AB,与l 交点即为P.两点之间线段最短.PA+PB 最小值为AB.【原理2】作法作图原理在直线l 上求一点P,使PA+PB 值最小.作 B 关于l 的对称点B'连A B',与l 交点即为P.两点之间线段最短.PA+PB 最小值为A B'.【原理3】作法作图原理在直线l 上求一点P,使作直线AB,与直线l的交点即为P.三角形任意两边之差小于第三边.≤AB .PBPA-(1)求线段和最小时动点坐标或直线解析式; (2)求三角形周长最小值;(3)求线段差最大时点的坐标或直线解析式。
3. 口诀:“和小异,差大同”(一)一次函数线段和最小值问题【例题讲解】★★☆例题1.在平面直角坐标系xOy 中,y 轴上有一点P ,它到点(4,3)A ,(3,1)B 的距离之和最小,则点P 的坐标是( ) A .(0,0)B .4(0,)7C .5(0,)7D .4(0,)5【答案】C的值最大 .【原理 4】作法作图原理在直线 l 上求一点 P ,使的值最大 .作 B 关于 l 的对称点 B '作直线 A B ',与 l 交点即为 P .三角形任意两边之差小于第三边.≤A B ' .PB PA -PB PA -PB PA -【解析】解:作A 关于y 轴的对称点C ,连接BC 交y 轴于P ,则此时AP PB +最小,即此时点P 到点A 和点B 的距离之和最小,(4,3)A ,(4,3)C ∴-,设直线CB 的解析式是y kx b =+,把C 、B 的坐标代入得:3413k bk b =-+⎧⎨-=+⎩,解得:47k =-,57b =,4577y x ∴=-+,把0x =代入得:57y =, 即P 的坐标是5(0,)7,故选:C .【备注】本题考查了轴对称-最短路线问题,一次函数的解析式,坐标与图形性质等知识点,关键是能画出P 的位置,题目比较典型,是一道比较好的题目.★★☆练习1.如图,在平面直角坐标系中,已知点(2,3)A ,点(2,1)B -,在x 轴上存在点P 到A ,B 两点的距离之和最小,则P 点的坐标是 .【答案】(1,0)-【解析】解:作A 关于x 轴的对称点C ,连接BC 交x 轴于P ,则此时AP BP +最小,A 点的坐标为(2,3),B 点的坐标为(2,1)-,(2,3)C ∴-,设直线BC 的解析式是:y kx b =+,把B 、C 的坐标代入得:2123k b k b -+=⎧⎨+=-⎩解得11k b =-⎧⎨=-⎩.即直线BC 的解析式是1y x =--,当0y =时,10x --=,解得:1x =-,P ∴点的坐标是(1,0)-.故答案为:(1,0)-.【备注】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,用待定系数法求一次函数的解析式,轴对称-最短路线问题的应用,关键是能找出P 点,题目具有一定的代表性,难度适中.★★☆练习2.如图,直线34120x y +-=与x 轴、y 轴分别交于点B 、A 两点,以线段AB 为边在第一象限内作正方形ABCD .若点P 为x 轴上的一个动点,求当PC PD +的长最小时点P 的坐标.【答案】详见解析【解析】解:直线34120x y +-=与x 轴、y 轴分别交于点B 、A 两点,则点A 、B 的坐标分别为:(0,3),(4,0),如图所示,过点C 作CH x ⊥轴交于点H ,90ABO BAO ∠+∠=︒,90ABO CBH ∠+∠=︒,CBH BAO ∴∠=∠,又90AOB CHB ∠=∠=︒,AB BC =,()AOB BHC AAS ∴∆≅∆,4CH OB ∴==,3HB OA ==,故点(7,4)C ,同理可得点(3,7)D ,确定点C 关于x 轴的对称点(7,4)C '-,连接C D '交x 轴于点P ,则此时PC PD +的长最小,将点C '、D 的坐标代入一次函数表达式并解得: 直线CD 的表达式为:116144y x =-+, 当0y =时,6111x =,故点61P,0).(11【备注】本题考查的是一次函数上坐标点的特征,涉及到点的对称性、正方形性质等,本题的难点在于:通过证明三角形全等,确定点C、D的坐标.★★☆例题2.在平面直角坐标系中,矩形OACB的顶点O在坐标原点,顶点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上,3OB=,D为边OB的中点,若E为x轴上的一个动点,当CDE∆的周长最小时,求点E OA=,4的坐标()A.(3,0)-B.(1,0)C.(0,0)D.(3,0)【答案】B【解析】解:如图,作点D关于x轴的对称点D',连接CD'与x轴交于点E,连接DE.若在边OA上任取点E'与点E不重合,连接CE'、DE'、D E''由DE CE D E CE CD D E CE DE CE'+'=''+'>'='+=+,可知CDE∆的周长最小.OB=,D为边OB的中点,42∴=,OD∴,(0,2)D在矩形OACB 中,3OA =,4OB =,D 为OB 的中点,3BC ∴=,2D O DO '==,6D B '=,//OE BC ,Rt ∴△D OE Rt '∽△D BC ',∴OE D OBC D B '=' 即236OE = 1OE =,∴点E 的坐标为(1,0)故选:B .【备注】此题主要考查轴对称--最短路线问题,解决此类问题,一般都是运用轴对称的性质,将求折线问题转化为求线段问题,其说明最短的依据是三角形两边之和大于第三边.★★☆练习1.如图,在平面直角坐标系中,点A 、B 的坐标分别为(1,4)和(3,0),点C 是y 轴上的一个动点,连接AC 、BC ,当ABC ∆的周长最小值时,ABC ∆的面积为 .【答案】3【解析】解:如图,作点A 关于y 轴的对称点A ',连接A B '交y 轴于点C ',此时ABC ∆'的周长最小,设直线A B ' 的解析式为y kx b =+,(1,4)A '-,(3,0)B ,∴430k b k b -+=⎧⎨+=⎩,1k ∴=-,3b =,∴直线A B ' 的解析式为3y x =-+,当0x =时,3y =,(0,3)C ∴',ABC AA BAA C S SS∆'''∴=-11242122=⨯⨯-⨯⨯ 413=-=.所以ABC ∆'的面积为3.故答案为:3.【备注】本题考查了轴对称、最短路线问题、坐标与图形性质、三角形的面积,解决本题的关键是掌握轴对称的性质.★★☆练习2.如图,在平面直角坐标系中,直线122y x =+与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,以AB 为边 在第二象限内作正方形ABCD .(1)求点A 、B 的坐标,并求边AB 的长;(2)求点C 和点D 的坐标;(3)在x 轴上找一点M ,使MDB ∆的周长最小,请求出M 点的坐标,并直接写出MDB ∆的周长最小值.【答案】详见解析【解析】解: (1)对于直线122y x =+, 令0x =,得到2y =;令0y =,得到4x =-,(4,0)A ∴-,(0,2)B ,即4OA =,2OB =, 则224225AB =+=;(2)过D 作DE x ⊥轴,过C 作CF y ⊥轴,四边形ABCD 为正方形,AB BC AD ∴==,90ABC BAD BFC DEA AOB ∠=∠=∠=∠=∠=︒,90FBC ABO ∠+∠=︒,90ABO BAO ∠+∠=︒,90DAE BAO ∠+∠=︒,FBC OAB EDA ∴∠=∠=∠,()DEA AOB BFC AAS ∴∆≅∆≅∆,2AE OB CF ∴===,4DE OA FB ===,即426OE OA AE =+=+=,246OF OB BF =+=+=,则(6,4)D -,(2,6)C -;(3)如图所示,连接BD ,找出B 关于y 轴的对称点B ',连接DB ',交x 轴于点M ,此时BM MD DM MB DB +=+'='最小,即BDM ∆周长最小,(0,2)B ,(0,2)B ∴'-,设直线DB '解析式为y kx b =+,把(6,4)D -,(0,2)B '-代入得:642k b b -+=⎧⎨=-⎩,解得:1k =-,2b =-,∴直线DB '解析式为2y x =--,令0y =,得到2x =-,则M 坐标为(2,0)-, 此时MDB ∆的周长为21062+.【备注】本题属于一次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求一次函数解析式,坐标与图形性质,勾 股定理,全等三角形的判定与性质,正方形的性质,对称性质,以及一次函数与坐标轴的交点,熟练掌握 性质及定理是解本题的关键(二)一次函数线段差最大值问题【例题讲解】★★☆例题1.已知,如图点(1,1)A ,(2,3)B -,点P 为x 轴上一点,当||PA PB -最大时,点P的坐标为( )A .1(,0)2B .5(,0)4C .1(,0)2-D .(1,0)【答案】A【解析】解:作A 关于x 轴对称点C ,连接BC 并延长交x 轴于点P , (1,1)A ,C ∴的坐标为(1,1)-,连接BC ,设直线BC 的解析式为:y kx b =+,∴123k b k b +=-⎧⎨+=-⎩, 解得:21k b =-⎧⎨=⎩, ∴直线BC 的解析式为:21y x =-+, 当0y =时,12x =, ∴点P 的坐标为:1(2,0),当B ,C ,P 不共线时,根据三角形三边的关系可得:||||PA PB PC PB BC -=-<,∴此时||||PA PB PC PB BC -=-=取得最大值.故选:A .【备注】此题考查了轴对称、待定系数法求一次函数的解析式以及点与一次函数的关系.此题难度较大,解题的关键是找到P 点,注意数形结合思想与方程思想的应用.★★☆练习1.平面直角坐标系中,已知(4,3)A 、(2,1)B ,x 轴上有一点P ,要使PA PB -最大,则P 点坐 标为【答案】(1,0)【解析】解:(4,3)A 、(2,1)B ,x 轴上有一点P ,||PA PB AB ∴-,∴当A ,B ,P 三点共线时,PA PB -最大值等于AB 长,此时,设直线AB 的解析式为y kx b =+,把(4,3)A 、(2,1)B 代入,可得3412k b k b =+⎧⎨=+⎩, 解得11k b =⎧⎨=-⎩, ∴直线AB 的解析式为1y x =-,令0y =,则1x =,P ∴点坐标为(1,0),故答案为:(1,0). 【备注】本题主要考查了坐标与图形性质,利用待定系数法求得直线AB 的解析式是解决问题的关键. ★★☆练习2.如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(0,4),点B 的坐标为(6,0),点P 在一次函数1322y x =+的图象上运动,则PB PA -的最大值为( )A .2B .233C .4D .143【答案】C【解析】解:如图,作点A 关于直线1322y x =+的对称点K ,连接AK 交直线于H ,连接PK .AK PH ⊥,(0,4)A ,∴直线AK 的解析式为24y x =-+,由132224y x y x ⎧=+⎪⎨⎪=-+⎩,解得12x y =⎧⎨=⎩, (1H ∴,20,AH KH =,(2,0)K ∴.PB PA PB PK KB ∴-=-,∴当点P 在BK 的延长线上时,P B P K BK '-'=的值最大,最大值为624-=,故选:C .【备注】本题考查一次函数图象上的点的特征、轴对称等知识,解题的关键是学会利用对称解决最值问题 属于中考常考题型.【题型知识点总结】一次函数最短路径问题注意事项:1. 根据“和小异,差大同”判断是否需要作对称;2. 作对称时注意要选取动点运动的直线为对称轴作某一定点的对称点。
初中几何中线段和差的最大值与最小值典型分析(最全)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN初中几何中线段和(差)的最值问题一、两条线段和的最小值。
基本图形解析:(对称轴为:动点所在的直线上)一)、已知两个定点:1、在一条直线m 上,求一点P ,使PA+PB 最小; (1)点A 、B 在直线m 两侧:(2)点A 、B 在直线同侧:A 、A ’ 是关于直线m 的对称点。
2、在直线m 、n 上分别找两点P 、Q ,使PA+PQ+QB 最小。
(1)两个点都在直线外侧:(2)一个点在内侧,一个点在外侧: (3)两个点都在内侧:mm A Bm B mA Bmnmnnmn(4)、台球两次碰壁模型变式一:已知点A 、B 位于直线m,n 的内侧,在直线n 、m 分别上求点D 、E 点,使得围成的四边形ADEB 周长最短.填空:最短周长=________________变式二:已知点A 位于直线m,n 的内侧, 在直线m 、n 分别上求点P 、Q 点PA+PQ+QA 周长最短.二)、一个动点,一个定点: (一)动点在直线上运动:n点B 在直线n 上运动,在直线m 上找一点P ,使PA+PB 最小(在图中画出点P 和点B ) 1、两点在直线两侧:2、两点在直线同侧:(二)动点在圆上运动点B 在⊙O 上运动,在直线m 上找一点P ,使PA+PB 最小(在图中画出点P 和点B )1、点与圆在直线两侧:2、点与圆在直线同侧:m nmnmnmmm三)、已知A 、B 是两个定点,P 、Q 是直线m 上的两个动点,P 在Q 的左侧,且PQ 间长度恒定,在直线m 上要求P 、Q 两点,使得PA+PQ+QB 的值最小。
(原理用平移知识解)(1)点A 、B 在直线m 两侧:过A 点作AC ∥m,且AC 长等于PQ 长,连接BC,交直线m 于Q,Q 向左平移PQ 长,即为P 点,此时P 、Q 即为所求的点。
初中几何中线段和(差)的最值问题一、两条线段和的最小值。
基本图形解析:(对称轴为:动点所在的直线上)一)、已知两个定点:1、在一条直线m 上,求一点P ,使PA+PB 最小; (1)点A 、B 在直线m 两侧:(2)点A 、B 在直线同侧:A 、A ’ 是关于直线m 的对称点。
2、在直线m 、n 上分别找两点P 、Q ,使PA+PQ+QB 最小。
(1)两个点都在直线外侧:(2)一个点在内侧,一个点在外侧:m m mmABmn m nnmn(3)两个点都在内侧:(4)、台球两次碰壁模型变式一:已知点A 、B 位于直线m,n 的内侧,在直线n 、m 分别上求点D 、E 点,使得围成的四边形ADEB 周长最短.填空:最短周长=________________变式二:已知点A 位于直线m,n 的内侧, 在直线m 、n 分别上求点P 、Q 点PA+PQ+QA 周长最短.二)、一个动点,一个定点: (一)动点在直线上运动:点B 在直线n 上运动,在直线m 上找一点P ,使PA+PB 最小(在图中画出点P 和点B ) 1、两点在直线两侧:nnm Bnn2、两点在直线同侧:(二)动点在圆上运动点B 在⊙O 上运动,在直线m 上找一点P ,使PA+PB 最小(在图中画出点P 和点B ) 1、点与圆在直线两侧:2、点与圆在直线同侧:三)、已知A 、B 是两个定点,P 、Q 是直线m 上的两个动点,P 在Q 的左侧,且PQ 间长度恒定,在直线m 上要求P 、Q 两点,使得PA+PQ+QB 的值最小。
(原理用平移知识解) (1)点A 、B 在直线m 两侧:mnmmmmm过A 点作AC ∥m,且AC 长等于PQ 长,连接BC,交直线m 于Q,Q 向左平移PQ 长,即为P 点,此时P 、Q 即为所求的点。
(2)点A 、B 在直线m 同侧: 练习题1.如图,∠AOB =45°,P 是∠AOB 内一点,PO =10,Q 、R 分别是OA 、OB 上的动点,求△PQR 周长的最小值为 .2、 如图1,在锐角三角形ABC 中,AB=4,∠BAC=45°,∠BAC 的平分线交BC 于点D ,M,N 分别是AD 和AB 上的动点,则BM+MN 的最小值为 . 3、如图,在锐角三角形ABC 中 ,AB=52,∠BAC=45,BAC 的平分线交BC 于D ,M 、N 分别是AD 和AB 上的动点,则BM+MN 的最小值是多少mABB'EQ PmABQPQ4、如图4所示,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AC边上一点.若AE=2,EM+CM的最小值为.5、如图3,在直角梯形ABCD中,∠ABC=90°,AD∥BC,AD=4,AB=5,BC=6,点P是AB 上一个动点,当PC+PD的和最小时,PB的长为__________.6、如图4,等腰梯形ABCD中,AB=AD=CD=1,∠ABC=60°,P是上底,下底中点EF直线上的一点,则PA+PB的最小值为.7、如图5菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=60°,E是AB的中点,P是对角线AC上的一个动点,则PE+PB的最小值为.8、如图,菱形ABCD的两条对角线分别长6和8,点P是对角线AC上的一个动点,点M、N分别是边AB、BC的中点,则PM+PN的最小值是9、如图,圆柱形玻璃杯,高为12cm,底面周长为18cm,在杯内离杯底3cm的点C处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿4cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为________cm.10、如图,菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,点P,Q,K分别为线段BC,CD,BD上的任意一点,则PK+QK的最小值为11、如图,正方形ABCD的边长为2,E为AB的中点,P是AC上一动点.则PB+PE的最小值是12、如图6所示,已知正方形ABCD的边长为8,点M在DC上,且DM=2,N是AC上的一个动点,则DN+MN的最小值为.13、如图,正方形ABCD的边长是2,∠DAC的平分线交DC于点E,若点P、Q分别是AD和AE上的动点,则DQ+PQ的最小值为.14、如图7,在边长为2cm的正方形ABCD中,点Q为BC边的中点,点P为对角线AC上一动点,连接PB、PQ,则△PBQ周长的最小值为cm.(结果不取近似值).15、如图,⊙O的半径为2,点A、B、C在⊙O上,OA⊥OB,∠AOC=60°,P是OB上一动点,则PA+PC的最小值是.16、如图8,MN是半径为1的⊙O的直径,点A在⊙O上,∠AMN=30°,B为AN弧的中点,P是直径MN上一动点,则PA+PB的最小值为( )(A)2 (B) (C)1 (D)2解答题1、如图9,正比例函数y=x的图象与反比例函数y=(k≠0)在第一象限的图象交于A 点,过A点作x轴的垂线,垂足为M,已知三角形OAM的面积为1.(1)求反比例函数的解析式;(2)如果B为反比例函数在第一象限图象上的点(点B与点A不重合),且B点的横坐标为1,在x轴上求一点P,使PA+PB最小.2、如图,一元二次方程x2+2x-3=0的二根x1,x2(x1<x2)是抛物线y=ax2+bx+c 与x轴的两个交点B,C的横坐标,且此抛物线过点A(3,6).(1)求此二次函数的解析式;(2)设此抛物线的顶点为P,对称轴与AC相交于点Q,求点P和点Q的坐标;(3)在x轴上有一动点M,当MQ+MA取得最小值时,求M点的坐标.3、如图10,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,),△AOB的面积是.(1)求点B的坐标;(2)求过点A、O、B的抛物线的解析式;(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C,使△AOC的周长最小若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由;4.如图,抛物线y =35x 2-185x +3和y 轴的交点为A ,M 为OA 的中点,若有一动点P ,自M点处出发,沿直线运动到x 轴上的某点(设为点E ),再沿直线运动到该抛物线对称轴上的某点(设为点F ),最后又沿直线运动到点A ,求使点P 运动的总路程最短的点E ,点F 的坐标,并求出这个最短路程的长.5.如图,已知在平面直角坐标系xOy 中,直角梯形OABC 的边OA 在y 轴的正半轴上,OC 在x 轴的正半轴上,OA =AB =2,OC =3,过点B 作BD ⊥BC ,交OA 于点D .将∠DBC 绕点B 按顺时针方向旋转,角的两边分别交y 轴的正半轴、x 轴的正半轴于点E 和F . (1)求经过A 、B 、C 三点的抛物线的解析式; (2)当BE 经过(1)中抛物线的顶点时,求CF 的长;(3)在抛物线的对称轴上取两点P 、Q (点Q 在点P 的上方),且PQ =1,要使四边形BCPQ 的周长最小,求出P 、Q 两点的坐标.6.如图,已知平面直角坐标系,A,B两点的坐标分别为A(2,-3),B(4,-1)若C(a,0),D(a+3,0)是x轴上的两个动点,则当a为何值时,四边形ABDC的周长最短.7、如图11,在平面直角坐标系中,矩形的顶点O在坐标原点,顶点A、B分别在x 轴、y轴的正半轴上,OA=3,OB=4,D为边OB的中点.(1)若E为边OA上的一个动点,当△CDE的周长最小时,求点E的坐标;(2)若E、F为边OA上的两个动点,且EF=2,当四边形CDEF的周长最小时,求点E、F的坐标.v1.0 可编辑可修改二、求两线段差的最大值问题 (运用三角形两边之差小于第三边) 基本图形解析:1、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。
线段和差最值问题解题技巧
1. 嘿,你知道吗?平移线段有时就像变魔术一样神奇!比如在这个问题里,把这两条线段平移到一起,你看,是不是一下子就找到答案啦!
2. 哇塞,利用对称性质来解决线段和差最值问题,那可真是绝了呀!就像给问题找到了一把万能钥匙。
比如这个图形,通过对称,一下子就柳暗花明了呢!
3. 哎呀呀,有时候转换思维超重要的啦!别死磕一种方法呀,就像走不通的路咱就换一条呗。
像这个例子,转换一下思考角度,答案不就出来啦!
4. 嘿,当遇到难题不要慌,想想三角形三边关系呀!这就好比给你指了一条明路。
比如看到这样的条件,马上想起三边关系,难题迎刃而解咯!
5. 哇哦,构造辅助线简直就是秘密武器呀!就如同给问题搭了一座桥。
像这个情况,构造出合适的辅助线,一下子就突破难关啦!
6. 哈哈,把复杂问题简单化,不就轻松多了吗?就像把一大团乱麻理清楚。
看这个例子,简单化之后,答案显而易见呀!
7. 哟呵,关注特殊点和特殊位置呀,这可是关键呢!如同发现了宝藏的线索。
像这个情况,抓住特殊点,难题瞬间攻克啦!
8. 嘿呀,寻找等量关系也很重要呀,就像在迷宫里找到了正确的路线。
看看这个例子,一旦找到等量关系,答案就水到渠成啦!
9. 最后我想说,掌握了这些解题技巧,遇到线段和差最值问题根本不用怕呀!它们就是我们的得力助手,能让我们在数学的海洋里畅游无阻呀!。
线段和(差)最值问题引例:如图,有一圆形透明玻璃容器,高15cm,底面周长为24cm,在容器内壁柜上边缘4cm 的A处,停着一只小飞虫,一只蜘蛛从容器底部外向上爬了3cm的B处时(B处与A处恰好相对),发现了小飞虫,问蜘蛛怎样爬去吃小飞虫最近?它至少要爬多少路?(厚度忽略不计).Ⅰ.专题精讲:最值问题是一类综合性较强的问题,而线段和(差)问题,要归归于几何模型:(1)归于“两点之间的连线中,线段最短”凡属于求“变动的两线段之和的最小值”时,大都应用这一模型.(2)归于“三角形两边之差小于第三边”凡属于求“变动的两线段之差的最大值”时,大都应用这一模型.Ⅱ.典型例题剖析:一.归入“两点之间的连线中,线段最短”Ⅰ.“饮马”几何模型:条件:如下左图,A、B是直线l同旁的两个定点.问题:在直线l上确定一点P,使PA+PB的值最小.模型应用:1.如图,正方形ABCD的边长为2,E为AB的中点,P是AC上一动点.则PB+PE的最小值是.2.如图,⊙O的半径为2,点A、B、C在⊙O上,OA⊥OB,∠AOC=60°,P是OB上一动点,则PA+PC的最小值是.3.如图,在锐角△ABC中,AB=42,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,M、N分别是AD和AB上的动点,则BM+MN的最小值是.第1题第2题第3题第4题5.如图,等腰梯形ABCD 中,AB =AD =CD =1,∠ABC =60°,P 是上底,下底中点EF 直线上的一点,则PA +PB 的最小值为 .6.如图,MN 是半径为1的⊙O 的直径,点A 在⊙O 上,∠AMN =30°,B 为AN 弧的中点,P 是直径MN 上一动点,则PA +PB 的最小值为 .7.已知A (-2,3),B (3,1),P 点在x 轴上,若P A +PB 长度最小,则最小值为 . 8.已知:如图所示,抛物线y =-x 2+bx +c 与x 轴的两个交点分别为A (1,0),B (3,0). (1)求抛物线的解析式;(2)设点P 在该抛物线上滑动,且满足条件S △PAB =1的点P 有几个?并求出所有点P 的坐标; (3)设抛物线交y 轴于点C ,问该抛物线对称轴上是否存在点M ,使得△MAC 的周长最小?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.Ⅱ.台球两次碰壁模型已知点A 位于直线m ,n 的内侧,在直线m 、n 分别上求点P 、Q 点,使PA +PQ +QA 周长最短.变式:已知点A 、B 位于直线m ,n 的内侧,在直线m 、n 分别上求点D 、E 点,使得围成的四边形ADEB 周长最短.第5题 第6题 第7题模型应用:1.如图,∠AOB=45°,P是∠AOB内一点,PO=10,Q、R分别是OA、OB上的动点,求△PQR 周长的最小值.2.如图,已知平面直角坐标系,A,B两点的坐标分别为A(2,-3),B(4,-1)设M,N分别为x轴和y轴上的动点,请问:是否存在这样的点M(m,0),N(0,n),使四边形ABMN的周长最短?若存在,请求出m=______,n=______(不必写解答过程);若不存在,请说明理由.中考赏析:1.著名的恩施大峡谷(A)和世界级自然保护区星斗山(B)位于笔直的沪渝高速公路X同侧,AB=50km、B到直线X的距离分别为10km和40km,要在沪渝高速公路旁修建一服务区P,向A、B两景区运送游客.小民设计了两种方案,图(1)是方案一的示意图(AP与直线X垂直,垂足为P),P到A、B的距离之和S1=PA+PB,图(2)是方案二的示意图(点A关于直线X的对称点是A',连接BA'交直线X于点P),P到A、B的距离之和S2=P A+PB.(1)求S1、S2,并比较它们的大小;(2)请你说明S2=PA+PB的值为最小;(3)拟建的恩施到张家界高速公路Y与沪渝高速公路垂直,建立如图(3)所示的直角坐标系,B到直线Y的距离为30km,请你在X旁和Y旁各修建一服务区P、Q,使P、A、B、Q组成的四边形的周长最小.并求出这个最小值.2.如图,抛物线y =35x 2-185x +3和y 轴的交点为A ,M 为OA 的中点,若有一动点P ,自M 点处出发,沿直线运动到x 轴上的某点(设为点E ),再沿直线运动到该抛物线对称轴上的某点(设为点F ),最后又沿直线运动到点A ,求使点P 运动的总路程最短的点E ,点F 的坐标,并求出这个最短路程的长.Ⅲ.已知A 、B 是两个定点,P 、Q 是直线m 上的两个动点,P 在Q 的左侧,且PQ 间长度恒定,在直线m 上要求P 、Q 两点,使得PA +PQ +QB 的值最小.(原理用平移知识解) (1)点A 、B 在直线m 两侧: (2)点A 、B 在直线m 同侧:实战演练:1.如图,已知平面直角坐标系,A,B两点的坐标分别为A(2,-3),B(4,-1)若C(a,0),D(a+3,0)是x轴上的两个动点,则当a=______时,四边形ABDC的周长最短.2.如图,在平面直角坐标系中,矩形OACB的顶点O在坐标原点,顶点A、B分别在x轴、y 轴的正半轴上,OA=3,OB=4,D为边OB的中点.(1)若E为边OA上的一个动点,当△CDE的周长最小时,求点E的坐标;(2)若E、F为边OA上的两个动点,且EF=2,当四边形CDEF的周长最小时,求点E、F的坐标.3.如图,已知在平面直角坐标系xOy中,直角梯形OABC的边OA在y轴的正半轴上,OC在x 轴的正半轴上,OA=AB=2,OC=3,过点B作BD⊥BC,交OA于点D.将∠DBC绕点B按顺时针方向旋转,角的两边分别交y轴的正半轴、x轴的正半轴于点E和F.(1)求经过A、B、C三点的抛物线的解析式;(2)当BE经过(1)中抛物线的顶点时,求CF的长;(3)在抛物线的对称轴上取两点P、Q(点Q在点P的上方),且PQ=1,要使四边形BCPQ 的周长最小,求出P、Q两点的坐标.4.如图,已知点A(-4,8)和点B(2,n)在抛物线y=ax2上.(1)求a的值及点B关于x轴对称点P的坐标,并在x轴上找一点Q,使得AQ+QB最短,求出点Q的坐标;(2)平移抛物线y=ax2,记平移后点A的对应点为A′,点B的对应点为B′,点C(-2,0)和点D(-4,0)是x轴上的两个定点.①当抛物线向左平移到某个位置时,A′C+CB′最短,求此时抛物线的函数解析式;②当抛物线向左或向右平移时,是否存在某个位置,使四边形A′B′CD的周长最短?二.求两线段差的最大值问题(运用三角形两边之差小于第三边)几何模型:在一条直线m上,求一点P,使P A-PB的差最大;(1)点A、B在直线m同侧:(2)点A、B在直线m异侧:模型应用:1. 如图,抛物线y =-14x2-x +2的顶点为A ,与y 轴交于点B .(1)求点A 、点B 的坐标;(2)若点P 是x 轴上任意一点,求证:PA -PB ≤AB ; (3)当P A -PB 最大时,求点P 的坐标.2. 如图,已知直线y =21x +1与y 轴交于点A ,与x 轴交于点D ,抛物线y =21x2+bx +c 与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为(1,0).(1)求该抛物线的解析式;(3)在抛物线的对称轴上找一点M ,使|AM -MC |的值最大,求出点M 的坐标.⊙A经过点B和点O,直线BC交⊙A于点D.(1)求点D的坐标;(2)过O,C,D三点作抛物线,在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使线段PO与PD之差的值最大?若存在,请求出这个最大值和点P的坐标.若不存在,请说明理由.4. 已知:如图,把矩形OCBA放置于直角坐标系中,OC=3,BC=2,取AB的中点M,连接MC,把△MBC沿x轴的负方向平移OC的长度后得到△DAO.(1)试直接写出点D的坐标;(2)已知点B与点D在经过原点的抛物线上,点P在第一象限内的该抛物线上移动,过点P 作PQ⊥x轴于点Q,连接OP.若以O、P、Q为顶点的三角形与△DAO相似,试求出点P的坐标;TO-TB的值最大?若存在,则求出(3)试问在(2)抛物线的对称轴上是否存在一点T,使得||点T点的坐标;若不存在,则说明理由.好题赏析:(2010•宁德)如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B 点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM.(1)求证:△AMB≌△ENB;(2)①当M点在何处时,AM+CM的值最小;②当M点在何处时,AM+BM+CM的值最小,并说明理由;(3)当AM+BM+CM的最小值为3+1时,求正方形的边长.变式:如图四边形ABCD是菱形,且∠ABC=60,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM,则下列五个结论中正确的是()①若菱形ABCD的边长为1,则AM+CM的最小值1;②△AMB≌△ENB;=S四边形ADCM;④连接AN,则AN⊥BE;③S四边形AMBE⑤当AM+BM+CM的最小值为23时,菱形ABCD的边长为2.A.①②③B.②④⑤C.①②⑤D.②③⑤。
思维特训(九) 抛物线背景下线段和(差)的最值问题类型一二次函数中的“饮马问题”基本原理:两点之间,线段最短.解题思路:利用抛物线自身的轴对称性找到抛物线上某点关于对称轴的对称点,实现化“折”为“直”,再结合函数的相关知识解决.1.如图9-1,抛物线y=ax2+bx+c 经过A(-1,0),B(3,0),C(0,3)三点,直线l 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的解析式;(2)设P 是直线l 上的一个动点,当PA+PC 最小时,求点P 的坐标.图9-12.如图9-2,抛物线y=ax2+bx+3 经过A(1,0),B(4,0)两点.(1)求抛物线的解析式.(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得四边形PAOC 的周长最小?若存在,求出四边形PAOC 周长的最小值;若不存在,请说明理由.图9-23.如图9-3,已知抛物线y=ax2+bx+c 经过A(-3,0),B(1,0),C(0,3)三点,其顶点为D,对称轴是直线l,l 与x 轴交于点H.(1)求该抛物线的解析式;(2)PQ 是该抛物线对称轴l 上的动线段,且PQ=1,求PC+QB 的最小值.图9-3类型二二次函数中线段差的最大值问题基本原理:三角形任何两边之差小于第三边.解题思路:先根据原理确定线段差的最值问题时的图形,再根据已知条件进行求解.4.如图9-4,抛物线y=x2+bx+c 过点A(3,0),B(1,0),交y 轴于点C,P 是该抛物线上一动点,点P 从点C 沿抛物线向点A 运动(点P 不与点A,C 重合),过点P 作PD∥y 轴交直线AC 于点D.(1)求抛物线的解析式.(2)当D 在线段AC 上运动时,求点P 在运动的过程中线段PD 长度的最大值.(3)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使|MA-MC|的值最大?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图9-45.2016·眉ft已知:如图9-5,在平面直角坐标系xOy 中,A,B,C 分别为坐标轴上的三个点,且OA=1,OB=3,OC=4,(1)求经过A,B,C 三点的抛物线的解析式.(2)在平面直角坐标系xOy 中是否存在一点P,使得以点A,B,C,P 为顶点的四边形为菱形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)若M 为该抛物线上一动点,在(2)的条件下,请求出当|PM-AM|取最大值时点M 的坐标,并直接写出|PM-AM|的最大值.图9-56.已知:如图9-6,在平面直角坐标系xOy 中,直线y 3+6 与x 轴、y 轴的交点=-4x分别为A,B,将∠OBA 对折,使点O 的对应点H 落在直线AB 上,折痕交x 轴于点C.(1)直接写出点C 的坐标,并求经过A,B,C 三点的抛物线的解析式.(2)若(1)中抛物线的顶点为D,在直线BC 上是否存在点P,使得四边形ODAP 为平行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.(3)若把(1)中的抛物线向左平移3.5 个单位长度,则图象与x 轴交于G,N(点G 在点N 的左侧)两点,交y 轴于点E,则在此抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使点Q 到E,N 两点的距离之差最大?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.图9-63 典题讲评与答案详析 1.解:(1)∵抛物线 y =ax 2+bx +c 经过 C (0,3),∴c =3.∵抛物线 y =ax 2+bx +3 经过 A (-1,0),B (3,0),⎧0=a -b +3, ∴⎨ ⎧a =-1, 解得⎨⎩0=9a +3b +3, ⎩b =2,∴抛物线的解析式为 y =-x 2+2x +3. (2)∵y=-x 2+2x +3=-(x -1)2+4,∴对称轴为直线 x =1.∵A ,B 是抛物线与 x 轴的交点,∴点 A ,B 关于直线 l 对称,∴PA +PC 最小时,点 P 就是直线 BC 与直线 l 的交点(如图).∵B (3,0),C (0,3),∴直线 BC 的解析式为 y =-x +3.∵点 P 在直线 l 上,∴点 P 可设为(1,m ).将(1,m )代入 y =-x +3,可得 m =2,∴P (1,2).2.解:(1)由已知,得⎧a +b +3=0, ⎧a =4, ⎨ 解得⎨ 15 ⎩16a +4b +3=0, ⎩b =- 4 . ∴抛物线的解析式为 y 3 2 15+3.=4x - 4 x(2)∵A ,B 关于对称轴对称,如图,连接 BC ,∴BC 与对称轴的交点即为所求的点 P ,此时 PA +PC =BC ,∴四边形 PAOC 的周长的最小值为 OC +OA +BC .∵A (1,0),B (4,0),C (0,3), ∴OA =1,OC =3,BC = OB 2+OC 2=5,∴OC +OA +BC =3+1+5=9,∴在抛物线的对称轴上存在点 P ,使得四边形 PAOC 的周长最小,四边形 PAOC 周长的最小值为 9.3. 解:(1)∵抛物线 y =ax 2+bx +c 经过 C (0,3),∴c =3.∵抛物线 y =ax 2+bx +3 经过 A (-3,0),B (1,0),⎧0=a +b +3, ∴⎨ ⎧a =-1, ∴⎨⎩0=9a -3b +3, ⎩b =-2,∴抛物线的解析式为 y =-x 2-2x +3.(2)过点 C 作直线 l 的对称点 E ,过点 E 作 EG ⊥AB 于点 G ,过点 Q 作 QF ∥PE ,交 EG 于点 F ,连接 FB ,如图,则有 PC =PE ,EF ∥PQ .∵EF ∥PQ ,QF ∥PE ,∴四边形 EFQP 是平行四边形,∴EF =PQ =1,PE =FQ ,∴PC =FQ ,∴PC +QB =FQ +QB ,根据两点之间线段最短可得 FQ +QB (即 PC +QB )的最小值为 FB .∵抛物线 y =-x 2-2x +3 的对称轴为直线 x =-1,C (0,3),∴点 E 的坐标为(-2,3), ∴点 F 的坐标为(-2,2).在 Rt △FGB 中,FG =2,GB =1-(-2)=3,根据勾股定理可得 FB = FG 2+GB 2= 13.∴PC +QB 的最小值为 13.4.解:(1)∵抛物线 y =x 2+bx +c 过点 A (3,0), B (1,0), ⎧9+3b +c =0, ⎧b =-4, ∴⎨ ⎩1+b +c =0, 解得⎨ ⎩c =3, ∴抛物线的解析式为 y =x 2-4x +3. (2)令 x =0,则 y =3,∴点 C (0,3), 则直线 AC 的解析式为 y =-x +3. 设点 P (x ,x 2-4x +3).∵PD ∥y 轴, ∴D (x ,-x +3), ∴PD =(-x +3)-(x 2-4x +3)=-x 2+3x =-(x 3 2 9 .∵a =-1<0,∴当 x 3 -2) +4(0<x <3) PD 的长度有最大值9=2时,线段 4.(3)∵抛物线的对称轴垂直平分 AB ,∴MA =MB .由三角形的三边关系,可知|MB -MC |<BC ,∴当 M ,B ,C 三点共线时,|MB -MC |的值最大,为 BC 的长度. 设直线 BC 的解析式为 y =kx +m (k ≠0),⎧k +m =0, ⎧k =-3, 则⎨ ⎩m =3, 解得⎨⎩m =3,∴直线 BC 的解析式为 y =-3x +3.∵抛物线 y =x 2-4x +3 的对称轴为直线 x =2,∴当 x =2 时,y =-3×2+3=-3,∴M (2,-3),即抛物线的对称轴上存在点 M (2,-3),使|MA -MC |的值最大.5.解:(1)设抛物线的解析式为 y =ax 2+bx +c .3 ⎧ =-4, , ⎨ 由题意易知 A (1,0),B (0,3),C (-4,0),⎧a +b +c =0, ∴⎨c =3, ⎩16a -4b +c =0,⎧a 3 解得⎨b9 ⎩=-4, c =3, ∴经过 A ,B ,C 三点的抛物线的解析式为 y =-3 2 9 +3.(2)存在.∵OB =3,OC =4,OA =1,∴BC =AC =5,AB = 10. 如图,当 BP 綊 AC 时,四边形 ACBP 为菱形,∴BP =AC =5,且点 P 到 x 轴的距离等于 OB ,∴点 P 的坐标为(5,3).4x -4x当点 P 在第二、三象限时,以点 A ,B ,C ,P 为顶点的四边形只能是平行四边形,不 是菱形,∴当点 P 的坐标为(5,3)时,以点 A ,B ,C ,P 为顶点的四边形为菱形.(3)设直线 PA 的解析式为 y =kx +m (k ≠0).∵点 A (1,0),P (5,3)在直线 PA 上,⎧k = , ⎧5k +m =3,4 ∴⎨ ⎩k +m =0, 解得⎨ ⎩m =-3 4 ∴直线 PA 的解析式为 y 3 3=4x -4.当点 M 与点 P ,A 不在同一直线上时,根据三角形的三边关系,知|PM -AM |<PA , 当点 M 与点 P ,A 在同一直线上时,|PM -AM |=PA ,∴当点 M 与点 P ,A 在同一直线上时,|PM -AM |的值最大,即 M 为直线 PA 与抛物线的交点. 3 3 y = x - , 解方程组 4 4 3 9 ⎩y =-4x 2-4x +3, ⎧x 1=1,⎧⎪x 2=-5, 得⎨ ⎨ 9 ⎩y 1=0,⎪⎩y 2=-2, ∴点 M 的坐标为(1,0)或(-59 时,|PM -AM |的值最大.此时|PM -AM |的最大值 为 5.6.解:(1)如图①,连接 CH .,-2)由轴对称的性质,得 CH ⊥AB ,BH =BO ,CH =CO ,∴在 Rt △CHA 中,由勾股定理,得4 AC 2=CH 2+AH 2. ∵直线 y 3 +6 与 x 轴、y 轴的交点分别为 A ,B , =-4x ∴当 x =0 时,y =6,当 y =0 时,x =8, ∴B (0,6),A (8,0), ∴BO =6,OA =8, 在 Rt △AOB 中,由勾股定理,得 AB =10. 设 C (p ,0),则 OC =p , ∴CH =p ,AH =4,AC =8-p , ∴(8-p )2=p 2+42,解得 p =3,∴C (3,0). 设抛物线的解析式为 y =ax 2+bx +c . ⎧a 1 ⎧6=c , =4, 由题意,得⎨64a +8b +c =0,解得⎨b 11 ⎩0=9a +3b +c , =- , ⎩c =6, ∴抛物线的解析式为 y 1 2 11x +6. =4x - 41 2 11 1⎛x 11⎫ (2)不存在.理由:如图②,设抛物线对称轴交 x 轴于点 F .∵y =4x - 4 x +6=4⎝ - 2 ⎭ 2 25 -16, ∴ 11 25 25 D ( 2 ,-16),∴DF =16. 设直线 BC 的解析式为 y =kx +b ′,则有 ⎧6=b ′, ⎨ ⎧k =-2, 解得⎨ ⎩0=3k +b ′, ⎩b ′=6, ∴直线 BC 的解析式为 y =-2x +6. 设存在点 P 使四边形 ODAP 是平行四边形,P (m ,n ). 过点 P 作 PM ⊥OA 于点 M , 则∠PMO =∠AFD =90°,PO =DA ,PO ∥DA , ∴∠POM =∠DAF ,∴△OPM ≌△ADF , ∴PM =DF =n 25 25 2m +6, =16,∴16=- ∴m 71 =32, 但 OM =AF =8 11 5 71 - 2 =2≠32, ∴点 P 不在直线 BC 上,即直线 BC 上不存在满足条件的点 P . (3)由题意得,平移后的抛物线的解析式为 y 1 -2)225 为直线 x =2.=4(x -16,∴平移后抛物线的对称轴1 9∴⎨9当x=0 时,y=-16;当y=0 时,01(x-2)225=41 9解得x1=-,x2=.-16,2 2∵点G 在点N 的左侧,∴G(19 9-2,0),E(0,-16),N(2,0).如图③,连接EG,直线EG 交直线x=2 于点Q,则此时点Q 到E,N的距离之差最大.设直线EG 的解析式为y=k0x+b0,则⎧0=-2k0+b0,⎧k0=-8,⎨9 解得⎨9⎩b0=-16,⎩b0=-16,∴直线EG 的解析式为y=-9 9⎧y 9 9 8x-16,⎧x=2,⎪=-8x-16,⎪解得⎨ 45⎪⎩x=2,∴Q(2 45 .⎪⎩y=-16,,-16)。
系数非1的线段和差问题
1,如图线段OA=4,OB=2,将OB绕点O在平面内旋转360度,AB的最大值是----------,最小值是----------------
2,如图,已知正方形ABCD的边长为4,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,求PD+½PC的最小值和PD-1/2PC的最大值
3 如图,已知正方形ABCD的边长为9圆B的半径为6,点P是圆B上的一个动点,那么,PD+2/3PC的最小值为----------,PD-2/3PC的最大值为-------- 并求出最小值时三角形PCD的面积.
4如图,已知菱形ABCD的边长为4,角B=60度,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,那么PD+½ PC的最小值为-------,PD-1/2PC的最大值为---------
5,二次函数y=ax²-2x+c的图像与x轴交于A,C两点,点C(3,0),与y轴交于点B(0,-3)(1)a=-----------,c= ---------
(2)如图,p是x轴上一动点,点D(0,1)在y轴上,连接PD,求PD+PC的最小值
(3)如图2,点M在抛物线上,若三角形MBC的面积等于3,求点M的坐标。
中考复习专题之线段(和差)最值问题之对称对称问题,指的是通过对称的方式求得线段(和差)最值的问题类型,包含一次对称即将军饮马问题、二次对称、过河修桥问题等. 1.将军饮马问题“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”。
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?如图,在直线上找一点P 使得PA+PB 最小?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.作点A 关于直线的对称点A',连接PA',则PA'=PA ,所以PA+PB=P A'+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) 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.2.二次对称问题在OA 、OB 上分别取点M 、N ,使得△PMN 周长最小.AB 将军军营河A'AP 折点端点A 'P A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. 3.过河修桥问题已知人在图中点A 村庄,现要过河去往B 村,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A'、N 、B 共线时,AM+MN+BN 的值最小,并得出桥应建的位置. 【问题扩展1】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?MP'NMBPOOPB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.AP 平移至A'Q ,NB 平移至MB ’,化AP +QM +NB 为A'Q +QM +MB'.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. 【问题扩展1】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?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?【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.军营将军河河QA B MNPB'A'QABMNPPNMBAQA'B'M将军A军营河A'AA''MNAA'练习题1.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___________.2. 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___________.3.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)4.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( )A .4B .5C .6D .7P OBAMNNMD CBAyPO D CBA PDCBA5.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___________.6. 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___________.7.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( ) A .3B .4C .33D .238.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( )A 3B .2C .23D .49.如图,在菱形ABCD 中,AC =62BD =6,E 是BC 的中点,P 、M 分别是AC 、AB 上的动点,N MDBA A BCDMNE AFCDBNMDCBA连接PE 、PM ,则PE +PM 的最小值是( )A .6B .33C .26D .4.510.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,)311.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( ) A .213B .210C .35D 4112.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( ) A .5B .105C .103D .15313.如图,∠AOB =60°,点P 是∠AOB 内的定点且OP =3,若点M 、N 分别是射线OA 、OB 上异EPDCAMEOD C B AyDCBAPH FGEDCB A于点O 的动点,则△PMN 周长的最小值是( )A .362B .332C .6D .314. 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 .15. 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____________.16.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______________.17.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.ABOPNNMPOBAyPAMN Oy Ey xB ()Q ACD OP18. 如图,在平面直角坐标系中,Rt△OAB 的直角顶点A 在x 轴的正半轴上,顶点B 的坐标为(3,3 ),点C 的坐标为(12,0),点P 为斜边OB 上一动点,则PA+PC 的最小值为___________.19.如图,△ AOB=30 °,点M 、 N 分别在边 OA 、OB 上,且 OM=1 ,ON=3,点P 、Q 分别在边 OB 、OA 上,则 MP+PQ+QN 的最小值 _________20.如图,在矩形ABCD 中,AB=4,BC=8,E 为CD 边的中点.若P ,Q 为BC 边上的两动点,且PQ=2,则当BP=___时,四边形APQE 的周长最小.21.如图在河的两侧有两个村庄,A 离河为60米,B 离河是30米,AB 的水平距离为120米,河的宽度为30米,问桥修在何处会使得从A 经过桥到B 的路程最小,最小值为多少?参考答案1.82.63.C4.B5.276.277.C8.C9.C 10.BAB CDEFMyx PCBAO QPED C BA11.A 12.B 13.D14.3(,3)215.2316.8(,0)317.5 18.3121020.622217+21.180。