轴对称最值问题专项提升附答案教学提纲
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学生做题前请先回答以下问题问题1:解决几何最值问题的理论依据有哪些?问题2:解决几何最值问题的主要方法是______,通过变化过程中_____________的分析,利用_______________________等手段把所求量进行转化,构造出符合几何最值问题理论依据的___________进而解决问题.轴对称最值问题(线段和最小)(北师版)一、单选题(共7道,每道14分)1.在平面直角坐标系中,点M的坐标是(4,3),点N的坐标是(1,-2),点P是y轴上一动点,若使PM+PN最小,则点P的坐标是( )A.(0,0)B.(0,1)C.(0,-1)D.(-1,0)答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题2.如图,正方形ABCD的边长为8,点E,F分别在AB,BC上,AE=3,CF=1,P是对角线AC 上的动点,则PE+PF的最小值是( )A. B.C. D.答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题3.如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OA=OB=8,C是OB的中点,D是AB边上一动点,则DC+OD的最小值是( )A. B.C. D.答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题4.如图,等边三角形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.且AE=2,则EM+CM的最小值为( )A. B.4 C. D.答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题5.如图,在平面直角坐标系中,Rt△OAB的直角顶点A在x轴的负半轴上,顶点B的坐标为,点C的坐标为(-1,0),点P为斜边OB上的一个动点,则PA+PC的最小值为( )A. B.C. D.答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题6.如图,∠AOB=30°,∠AOB内有一定点P,且OP=10.在OA上找一点Q,OB上找一点R,使得△PQR周长最小,则此时△PQR的周长为( )A.10B.C.20D.答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题7.如图,在四边形ABCD中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°,在BC,CD上分别找一点M,N,使得△AMN周长最小,则此时∠AMN+∠ANM=( )A.130°B.120°C.110°D.100°答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题学生做题后建议通过以下问题总结反思问题1:解决几何最值问题的理论依据有哪些?问题2:解决几何最值问题的主要方法是______,通过变化过程中____________的分析,利用_______________________等手段把所求量进行转化,构造出符合几何最值问题理论依据的___________进而解决问题.问题3:在平面直角坐标系中,点M的坐标是(4,3),点N的坐标是(1,-2),点P是y 轴上一动点,若使PM+PN最小,则点P的坐标是( )A.(0,0)B.(0,1)C.(0,-1)D.(-1,0)本题的特征是什么?目标是什么?如何操作?。
几何最值(轴对称最值问题)试卷简介:以考查线段和最小、差最大等问题为主检测学生对于几何最值的掌握情况。
从研究定点、动点入手,分析不变特征,常借助平移、对称等手段解决问题。
一、单选题(共4道,每道25分)1.如图,已知抛物线的对称轴为直线x=-1,抛物线与x轴交于A,B 两点,与y轴交于点C,其中A(-3,0),C(0,-2).若在对称轴上存在一点P,使得△PBC 的周长最小,则点P的坐标为( )A.(-1,-2)B.(-1,-4)C. D.答案:C解题思路:1.解题要点①△PBC的周长为PC+PB+BC,BC长度固定,要求周长的最小值,需先求PC+PB的最小值.②观察题目特征,B,C为定点,P为对称轴上的动点,点B,C在对称轴的同侧.要求PC+PB的最小值,调用轴对称最值模型,作其中一定点关于对称轴的对称点,利用两点之间线段最短解决问题.2.解题过程由题意得,点A和点B关于对称轴对称.如图,连接AC,与对称轴的交点即为PC+PB最小时对应的点P.∵A(-3,0),C(0,-2),∴直线AC:.∵点P的横坐标为-1,∴.试题难度:三颗星知识点:轴对称——线段之和最小2.如图,抛物线与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,已知点B的坐标为(3,0).N是抛物线对称轴上的一个动点,设d=|AN-CN|,当d的值最大时,点N的坐标为( )A.(-2,1)B.C. D.答案:D解题思路:∵抛物线过点B(3,0),∴,∴,∴,∴抛物线的对称轴为直线.如图,连接NA.由题意可知,点A,B关于对称轴对称,NA=NB,d=|AN-CN|=|BN-CN|.当B,C,N三点共线时,d最大,即为BC的长.如图所示,由B(3,0),C(0,2)可得直线BC的解析式为.∵点N的横坐标为,∴.试题难度:三颗星知识点:二次函数与几何综合3.如图,已知点A(-4,8)和点B(2,2)在直线上,将直线沿x轴向左平移,记平移后点A的对应点为,点B的对应点为.点C(-2,0)是x轴上的点,当平移后直线的解析式为( )时,的值最小.A. B.C. D.答案:B解题思路:设直线的表达式为,由得,,∴.如图,设平移后的直线为,作点关于x轴的对称点,连接,则.在直线沿x轴向左平移的过程中,的斜率不变,点的相对位置不发生变化,即的长度不变.如图,当经过点C时,的值最小,即为.过作x轴的垂线,垂足分别为点D,E.由题意得,,直线的斜率为-1.易得,∴,∴,∴,∴,∴直线的解析式为.综上得,当平移后直线的解析式为时,的值最小.试题难度:三颗星知识点:轴对称——线段之和最小4.如图,抛物线与y轴交于点A,顶点为P,△ABC为等腰直角三角形(点B为直角顶点,且AB∥x轴),点C的坐标为(4,3).平移抛物线,使顶点P在直线AC上滑动,且与AC交于另一点Q.取BC的中点N,连接NQ,BQ,则的最大值为( )A. B.2C. D.答案:D解题思路:由题意得,B(4,-1),N(4,1).设平移前抛物线的顶点为,则,∴点在AC上,且.顶点P在直线AC上滑动的过程中,为定值.要求的最大值,需先求出NQ+BQ的最小值.如图,作点B关于直线AC的对称点,则,,点的坐标为(0,3).当三点共线时,的值最小,如图所示,此时.易求得,∴的最大值为.试题难度:三颗星知识点:轴对称——线段之和最小。
轴对称最值问题(讲义)➢课前预习1.如图,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A,B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使A,B到奶站的距离之和最小?街道居民区B 居民区A➢知识点睛1.轴对称最值问题基本结构分析(1)求和最小:①特征:有定点,有动点,动点在____________上运动,求线段和(周长)最小.②解决方法:以动点所在的直线为对称轴,作定点的对称点,________________,利用两点之间线段最短进行处理.例题:在直线l上找一点P,使得在直线同侧的点A,B到点P的距离之和AP+BP 最小.BAl(2)求差最大:①特征:有定点,有动点,动点在____________上运动,求线段差最大.②解决方法:以动点所在的直线为对称轴,作定点的对称点,__________________,利用三角形两边之差小于第三边进行处理.例题:在直线l上找一点P,使得在直线两侧的点A,B到点P的距离之差AP BP最大.ABl2. 解决几何最值问题的理论依据:①___________________________________(已知两个定点)②___________________________________(已知一个定点、一条定直线) ③___________________________________(已知两边长固定或其和、差固定)➢ 精讲精练1. 某平原上有一条很直的小河和两个村庄,要在此小河边的某处修建一个水泵站向这两个村庄供水,某同学用直线l (虚线)表示小河,P ,Q 两点表示村庄,线段(实线)表示铺设的管道,画出了如下四个示意图,则所需管道最短的是( )A .MlB .MQ PlC .lD.l2. 已知:如图,点P ,Q 分别是△ABC 的边AB ,AC 上的两个定点,在BC 上求作一点R ,使△PQR 的周长最小.PEDC B A第2题图 第3题图3. 如图所示,正方形ABCD 的边长是5,在正方形内作等边△ABE ,P 为对角线AC 上的一动点,则PD +PE 的最小值为__________. 4. 如图,等边三角形ABC 的边长为4,AD 是BC 边上的中线,F 是AD 边上的动点,E 是AC 边的中点.当EF +CF 取得最小值时,∠ECF 的度数为____________.FEDC B AM FED C B A第4题图 第5题图5. 如图,等腰三角形ABC 的底边BC 的长为4 cm ,面积是12 cm 2,腰AB 的垂直平分线EF 交AC 于点F ,若D 为BC 边的中点,M 为线段EF 上一动点,则△BDM 的最小周长为_________.6. 如图,在四边形ABCD 中,BC ∥AD ,CD ⊥AD ,P 是CD 边上的一动点,要使PA +PB 的值最小,则点P 应满足的条件是( ) A .PB =PA B .PC =PD C .∠APB =90°D .∠BPC =∠APD7. 如图,已知点P 为∠O 内一定点,分别在∠O 的两边上找点A ,B ,使△PAB 周长最小的是( )DC BAA.PO BAB.PO BAC.PO BAD.P2P1PO BA8.已知:如图,∠ABC=30°,P为∠ABC内部一点,BP=4,如果点M,N分别为边AB,BC上的两个动点,请画图说明当M,N在什么位置时使得△PMN的周长最小,并求出△PMN周长的最小值.9.如图,M为∠AOB内一定点,E,F分别是射线OA,OB上一点,当△MEF周长最小时,若∠OME=40°,则∠AOB的度数为__________.BO10.如图,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,∠BAD=110°,在BC,CD上分别找一点M,N.当△AMN周长最小时,∠MAN的度数为__________.A BCD MNDCBA11. 已知:如图,点P ,Q 为∠AOB 内部两点,点M ,N 分别为OA ,OB 上的两个动点,作四边形PMNQ ,请作图说明当点M ,N 在何处时,四边形PMNQ 的周长最小.12. 如图,在锐角三角形ABC 中,AB =4,△ABC 的面积为8,BD 平分∠ABC ,若M ,N 分别是BD ,BC 上的动点,则CM +MN 的最小值是( ) A .2B .4C .6D .8MNDCBABCD AMN第12题图 第13题图13. 如图,正方形ABCD 的边AB =8.在线段AC ,AB 上各有一动点M ,N ,则BM +MN 的最小值是__________.14. 如图,两点A ,B 在直线MN 的同侧,已知AB =5,点P 在直线MN 上运动,则|PA -PB |的最大值为_________.15.上的动点,则|PA -PB |的最大值为________.FE PCBA16. 如图,在10×10的正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,网格中有两个格点A ,B 和直线l .(1)求作点A 关于直线l 的对称点A 1;(2)P 为直线l 上一点,连接BP ,AP ,求△ABP 周长的最小值.【参考答案】➢课前预习1.图略➢知识点睛1.(1)①定直线;②折转直图略(2)①定直线;②折转直图略2.①两点之间,线段最短;②垂线段最短③三角形两边之差小于第三边➢精讲精练1. C2.图略3. 54.30°5.8 cm6. D7. D8.作图略,△PMN周长的最小值为4.9.50°10.40°11.如图所示:点M,N即为所求.12.B13.814.515.316.(1)图略;(2)△ABP周长最小为10。
一次函数之轴对称最值问题(人教版)(专题)一、单选题(共7道,每道15分)1.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,3),点B(-2,1),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( )A.(0,0)B.(0,1)C.(0,-1)D.(-1,0)答案:D解题思路:1.思路分析:2.解题过程:如图,作点A关于x轴的对称点C,连接BC,则直线BC与x轴的交点即为使点P到A,B两点的距离之和最小的点.设点B,C所在直线的表达式是y=kx+b,∵B(-2,1),C(2,-3),在直线y=kx+b上,∴,∴,∴,∴当y=0时,x=-1,∴图象与x轴交于点(-1,0).故选D.试题难度:三颗星知识点:略2.已知点M(1,2)和点N(5,6),点P是y轴上的一个动点,当△PMN的周长最小时,点P 的坐标是( )A.(0,)B.(0,1)C.(,0)D.(-1,0)答案:A解题思路:1.思路分析:C△PMN=PM+PN+MN,MN的长度固定,可转化为PM+PN最小2.解题过程:如图,作点M关于y轴的对称点M′,连接M′N,则直线M′N与y轴的交点即为使PM+PN最小的点.设点M′,N所在直线的表达式是y=kx+b,∵M′(-1,2),N(5,6)在直线y=kx+b上,∴,∴,∴,∴当x=0时,y=,∴图象与y轴交于点(0,).故选A.试题难度:三颗星知识点:略3.如图,已知A(1,3),B(5,1),长度为2的线段PQ在x轴上平行移动,当AP+PQ+QB 的值最小时,点P的坐标为( )A. B.C.(1,0)D.(5,0)答案:B解题思路:1.思路分析2.解题过程通过题意可知,PQ的长固定,所以若要AP+PQ+QB的值最小,则AP+BQ最小即可.如图,BQ向左平移两个单位到,此时就转化为要求即可.作出点关于x轴的对称点,此时连接,与x轴的交点即为所求的点P.根据题意可得,点的坐标为(3,-1),∴的直线解析式为:,∴点P的坐标为.故选B试题难度:三颗星知识点:略4.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.若E,F为边OA上的两个动点,且EF=2,则当四边形CDEF的周长最小时,点F的坐标为( )A. B.C. D.答案:B解题思路:1.思路分析2.解题过程通过题意可知,EF和CD的长固定,所以若要四边形CDEF的周长最小,则DE+CF最小即可.如图,CF向左平移两个单位到,此时就转化为要求即可.作出点D关于x轴的对称点,此时连接,与x轴的交点即为点E.根据题意可得,点的坐标为(1,4),点的坐标为(0,-2),∴的直线解析式为:,∴点E的坐标为,∴点F的坐标为.故选B试题难度:三颗星知识点:略5.如图,当四边形PABN的周长最小时,a的值为( )A. B.1C.2D.答案:A解题思路:1.思路分析2.解题过程通过题意可知,PN和AB的长固定,且PN=2,所以若要四边形PABN的周长最小,则AP+BN最小即可.如图,BN向左平移两个单位到,此时就转化为要求即可.作出点关于x轴的对称点,此时连接,与x轴的交点即为点P.根据题意可得,点的坐标为(2,-1),∴的直线解析式为:,∴点P的坐标为,∴.故选A试题难度:三颗星知识点:略6.如图,在平面直角坐标系中,已知A(0,1),B(3,-4),在x轴上有一点P,当的值最大时,点P的坐标是( )A. B.(0,0)C.(-1,0)D.(3,0)答案:C解题思路:1.思路分析2.解题过程故选C试题难度:三颗星知识点:略7.如图,已知直线是第一、三象限的角平分线,A,B两点的坐标分别为,B(1,2),在直线上找一点P,使的值最大,则此时点P的坐标是( )A.(-1,-1)B.C.(-2,-2)D.答案:A解题思路:1.思路分析2.解题过程故选A试题难度:三颗星知识点:略第11页共11页。
授课教案学员姓名:________________ 学员年级:________________ 授课教师:_________________ 所授科目:_________ 上课时间:______年____月____日 ( ~ ); 共_____课时 (以上信息请老师用正楷字手写)轴对称最值问题专项提升【知识点】最短路径两点之间,线段最短例:四边形ABCD 中,∠BAD=0120,∠B=∠D=090,在BC ,CD 上分别找一点M ,N ,使∆AMN 周长最小,则∠AMN+∠ANM 的度数是( )A.0130B.0120C.0110D.0100例:如图,P ,Q 分别为∆ABC 的边AB ,AC 上的定点,在BC 上求作一点M ,使∆PQM 周长最小。
一.解答题(共6小题)1.已知:如图所示,M (3,2),N (1,﹣1).点P 在y 轴上使PM+PN 最短,求P 点坐标.2.如图,△ABC 的边AB 、AC 上分别有定点M 、N ,请在BC 边上找一点P ,使得△PMN 的周长最短. 保留作图痕迹)3.如图△ABC 是边长为2的等边三角形,D 是AB 边的中点,P 是BC 边上的动点,Q 是AC 边上的动点,当P 、Q 的位置在何处时,才能使△DPQ 的周长最小?并求出这个最值.4.如图,∠AOB=30°,∠AOB内有一定点P,且OP=10,OA上有一点Q,OB上有一定点R.若△PQR周长最小,求它的最小值.5.如图,已知A、B是锐角α的OM边上的两个定点,P在ON边上运动.问P点在什么位置时,PA2+PB2的值最小?6.如图,两个生物制药厂A与B座落于运河河岸的同一侧.工厂A和B距离河岸l分别为4千米和2千米,两个工厂的距离为6千米.现要在运河的工厂一侧造一点C,在C处拟设立一个货物运输中转站,并建设直线输送带分别到两个工厂和河岸,使直线运送带总长最小.如图建立直角坐标系.(1)如果要求货物运动中转站C距离河岸l为a千米(a为一个给定的数,0≤a≤2),求C点设在何处时,直线输送带总长S最小,并给出S关于a的表达式.(2)在0≤a≤2范围内,a取何值时直线输送带总长最小,并求其最小值.2014年09月09日752444625的初中数学组卷参考答案与试题解析一.解答题(共6小题)1.已知:如图所示,M(3,2),N(1,﹣1).点P在y轴上使PM+PN最短,求P点坐标.,解得y=﹣,2.如图,△ABC的边AB、AC上分别有定点M、N,请在BC边上找一点P,使得△PMN的周长最短.(写出作法,保留作图痕迹)3.如图△ABC是边长为2的等边三角形,D是AB边的中点,P是BC边上的动点,Q是AC边上的动点,当P、Q的位置在何处时,才能使△DPQ的周长最小?并求出这个最值.DF=AD•cos30°=1×=,QF=AF=,DD''=×2=DD'=×2=D''==30°'=2DD'•cos30°=2×4.如图,∠AOB=30°,∠AOB内有一定点P,且OP=10,OA上有一点Q,OB上有一定点R.若△PQR周长最小,求它的最小值.5.如图,已知A、B是锐角α的OM边上的两个定点,P在ON边上运动.问P点在什么位置时,PA2+PB2的值最小?x=cosα6.如图,两个生物制药厂A与B座落于运河河岸的同一侧.工厂A和B距离河岸l分别为4千米和2千米,两个工厂的距离为6千米.现要在运河的工厂一侧造一点C,在C处拟设立一个货物运输中转站,并建设直线输送带分别到两个工厂和河岸,使直线运送带总长最小.如图建立直角坐标系.(1)如果要求货物运动中转站C距离河岸l为a千米(a为一个给定的数,0≤a≤2),求C点设在何处时,直线输送带总长S最小,并给出S关于a的表达式.(2)在0≤a≤2范围内,a取何值时直线输送带总长最小,并求其最小值.BE===(,﹣S=AB′=;S=2,S=2=6故答案为:。
轴对称最值问题(线段和最小或差最大)(北师版)一、单选题(共9道,每道11分)1.已知A,B两地在一条河的两岸,现要在河上建造一座桥MN,使从A到B的路径AM+MN+NB 最短,则应按照下列哪种方式来建造(假定河的两岸是平行直线,桥要与河岸垂直)( )A. B.C. D.答案:D解题思路:根据题意,无论桥建在哪个地方,MN的值都不会变,此时只要AM+BN最短即可,如图所示,将点A向下平移到D,使得AD=MN,连接BD,交河岸b于点N,过点N作MN垂直于河岸b,交河岸a于点M,通过作图可知,最短时,AM∥DN,即AM∥BN.故选D试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题2.如图,已知A(1,3),B(5,1),长度为2的线段PQ在x轴上平行移动,当AP+PQ+QB 的值最小时,点P的坐标为( )A. B.C.(1,0)D.(5,0)答案:B解题思路:通过题意可知,PQ的长固定,所以若要AP+PQ+QB的值最小,则AP+BQ的值最小即可.如图,BQ向左平移两个单位到B′P,此时就转化为要求AP+B′P的最小值.作出点B′关于x轴的对称点B″,此时连接AB″,与x轴的交点即为所求的点P.根据题意可得,点B″的坐标为(3,-1),∴AB″的直线解析式为:y=-2x+5,∴点P的坐标为.故选B试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题3.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.若E,F为边OA上的两个动点,且EF=2,则当四边形CDEF的周长最小时,点F的坐标为( )A. B.C.(2,0)D.(3,0)答案:B解题思路:通过题意可知,EF和CD的长固定,所以若要四边形CDEF的周长最小,则DE+CF的值最小即可.如图,CF向左平移两个单位到C′E,此时就转化为要求DE+C′E的最小值.作出点D关于x轴的对称点D′,此时连接C′D′,与x轴的交点即为点E.根据题意可得,点C′的坐标为(1,4),点D′的坐标为(0,-2),∴C′D′的直线解析式为:y=6x-2,∴点E的坐标为,∴点F的坐标为.故选B试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题4.如图,当四边形PABN的周长最小时,a的值为( )A. B.1C.2D.答案:A解题思路:通过题意可知,PN和AB的长固定,且PN=2,所以若要四边形PABN的周长最小,则AP+BN 的值最小即可.如图,BN向左平移两个单位到B′P,此时就转化为要求AP+B′P的最小值.作出点B′关于x轴的对称点B″,此时连接AB″,与x轴的交点即为点P.根据题意可得,点B″的坐标为(2,-1),∴AB″的直线解析式为:y=-4x+7,∴点P的坐标为.故选A试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题5.如图,两点A,B在直线MN的同侧,A到MN的距离AC=8,B到MN的距离BD=6,CD =4,P在直线MN上运动,则的最大值为( )A. B.C. D.答案:C解题思路:根据题意,若要的值最大,连接AB并延长与MN的交点即为点P,此时最大值即为线段AB的长.如图,过点B作BE⊥AC交AC于点E.∵AC=8,BD=6,CD=4,∴AE=2,BE=4,∴AB=.故选C试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题6.如图,已知两点A,B在直线的异侧,A到直线的距离AC=6,B到直线的距离BD=2,CD=3,点P在直线上运动,则的最大值为( )A. B.3C.1D.5答案:D解题思路:如图,作点B关于直线的对称点B′,连接AB′,AB′的长度即为所求.∵AC=6,BD=2,CD=3,∴AE=4,B′E=3,∴AB=5.故选D试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题7.如图,已知两点A,B在直线的异侧,A到直线的距离AC=5,B到直线的距离BD=2,DC=4,点P在直线上运动,则的最大值为( )A.1B.5C.3D.2答案:B解题思路:如图,作点B关于直线的对称点B′,连接AB′,AB′的长度即为所求.∵AC=5,BD=2,DC=4,∴AE=3,B′E=4,∴AB=5.故选B试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题8.如图,在平面直角坐标系中,已知A(0,1),B(3,-4),在x轴上有一点P,当的值最大时,点P的坐标是( )A. B.(-1,0)C.(0,0)D.(3,0)答案:B解题思路:如图,作点A关于x轴的对称点A′,连接BA′并延长与x轴的交点即为点P.∵A(0,1),B(3,-4),∴A′(0,-1),∴A′B的直线解析式为:y=-x-1,∴点P的坐标为(-1,0).故选B试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题9.如图,在平面直角坐标系中,已知A(-2,1),B(1,2),若P是x轴上使得PA+PB的值最小的点,Q是y轴上使得的值最大的点,则的值是( )A. B.-3C. D.3答案:C解题思路:分别作点B关于x轴,y轴的对称点B′,B″,连接AB′与x轴的交点即为点P,连接AB″并延长与y轴的交点即为点Q.∵B(1,2),∴B′(1,-2),B″(-1,2),∴AB′的直线解析式为:y=-x-1,AB″的直线解析式为:y=x+3,∴P点坐标为(-1,0),Q点坐标为(0,3),∴.故选C试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题。
轴对称变换中的最值问题教案教学目标:1.理解通过轴对称变换将两条线段转移到一条线段,并会求线段和的最小值2.在复杂图形中做出求最短线段的图3.通过类比的方法会求一动二定点、二动一定点及三动点的将军饮马型的题教学重点:通过轴对称变换作图求线段和的最小值教学难点:在复杂的图形中做出正确的图形教学过程:一、 基本图形引入(八上§2.1图形的轴对称)例:如图,直线l 表示草原上的一条河流。
一骑马少年从A 地出发,去河边让马饮水,然后返回位于B 地的家中,他沿怎样的路线行走,能使路程最短?作出这条路线。
【点悟】 有关直线同侧几条线段的和最短的问题,一般都把它们转化到同一条直线上,然后利用“两点之间线段最短”来解决.设计意图:从熟悉的基本图形出发,低起点,充分理解通过轴对称求线段和的最小值,理解两点之间线段最短,为后面复杂图形作铺垫二、类比学习将军饮马三类型将军饮马之两定一动型【点悟】 找“定点”关于“河”的对称点,把不同的线段转化到同一条直线上,然后利用“两点之间线段最短”来解决.【点悟】 特殊图形的对称点经常在图形上,找对点是关键.将军饮马之两动一定型【点悟】 将点对称出去,通过轴对称将线段转化到同一条直线上,用“垂线段最短”解决 l A B的最小值求上的一个动点,是对角线,点且边上,在,点的边长是已知正方形例PC PE BD P CE BC E ABCD +=28.1的最小值上的一个动点,求是对角线的中点,点是,点,中,在菱形巩固PB PE AC P AB E BAD AB ABCD +=∠=︒602.1的最小值的动点,则上、分别是、、于点的平分线交,中,如图,在锐角例MN BM AB AD N M D BC BAC BAC AB ABC +∠=∠=∆︒,4524.2)小,则这个最小值为(最使上有一点内,在对角线在正方形点是等边三角形,,的面积为如图,正方形巩固PE PD P AC ABCD E ABE ABCD +∆,12.2设计意图:通过一个练习对用“垂线段最短”来求线段的最值巩固将军饮马之三动型三、 课堂小结:1.基本图形2.本质:通过轴对称将线段转移到一条直线上, 利用“两点之间线段最短”或“垂线段最短”解决3.解题方法:找出基本图形,找对对称轴、找对对称点四、机动练习【点悟】 作图是关键【点悟】 一般固定某一个动点,然后将此点对称出去,利用“两点之间线段最短”解决的最小值动点,那么上的、分别为、,如果平分,,,中,如图,在巩固MN CM BC BD N M ABC BD AB BC AC ACB ABC +∠====∠∆︒543,90.1的最小值上动点,则和别是射线分、点中,在NM CM AC AB N M BAC AC ABC +=∠=∆︒,5.22,6.1周长最短,请你画一画使别找出点上分的内侧,在直线位于直线若点例QA PQ PA Q P n m n m A ++,,,,.3最小值为?的上的点,则、分别是、,,,如图,已知矩形EC EF AF CD AB F E AD AB ABCD ++==312.2A D C B E。
中考数学《最值问题》及参考答案一、轴对称求最小值1.如图,四边形ABCD是边长为6的正方形,△ABC是等边三角形,点E在正方形ABCD内,在对角线AC上有一点P,使PD+PE的值最小,求这个最小值.2.四边形ABCD中,∠BAD=122°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分别找一点M、N,当△AMN周长最小时,求∠MAN的度数.3.如图,∠AOB =45°,OC为∠AOB内部一条射线,点D为射线OC上一点,OD=√2,点E、F分别为射线0A、OB上的动点,求△DEF周长的最小值.二、垂线段最短求最值4.如图,矩形ABCD中,AD=3,AB=4,M为线段BD上一动点,MP⊥CD于点P,MQ⊥BC于点Q,求PQ 的最小值.5.如图,边长为6的等边三角形ABC中,E是对称轴AD上一个动点,连接EC,将线段EC绕点C逆时针旋转60°得到FC,连接DF,则在点E运动的过程中,求DF的最小值.6.如图所示,在RtΔABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,P为AB上一动点(不与A、 B重合),作PE ⊥AC于点E,PF⊥BC于点F,连接EF,求EF的最小值.7.如图,在ΔABC中,∠BAC=90,AB=6,BC=10,BD平分∠ABC,若P,Q分别是BD,AB上的动点,求PA+PQ的最小值.8.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,以AB为边在AB上方作正方形ABDE,过点D作DF⊥CB,交CB的延长线于点F,连接BE,P,N分别为AC,BE上的动点,连接AN, PN,若DF=5,AC=9,求AN+PN的最小值.二、两点之间,线段最短求最值9.如图,等边△ABC的边长为4,过点B的直线l⊥AB,且△ABC与△A´B´C´公关于直线l对称,D为线段BC´上一动点,求AD+CD的最小值是( )10.如图,在长方形ABCD中,AB=3,AD=4,动点P满足S△PCD=14S长方形ABCD´,求点P到A,B两点的距离之和PA+PB的最小值.三、三角形三边的关系求最值问题11.如图,在平面直角坐标系中,平行四边形ABCD的坐标分别为A(-1,0)、B(0,2)、 C(4,2)、D(3,0),点P是AD边上的一个动点,若点A关于BP的对称点为A´,求则A´C的最小值.参考答案1.析:连接BP.因为点B 与点D 关于直线AC 对称,所以PB=PD .所以PD+PE =PB+PE≥BE,所以PD+PE 的最小值即为BE 的长.BE =AB =6,则PD+PE 的值最小为6.2.析:如图,延长AB 到A ´使得BA ´=AB,延长AD 到A ´使得DA"=AD,连接A ´A"与BC 、CD 分别交于点M 、N.∵∠ABC=∠ADC=90° ∴ A 、A ´关于BC 对称,A 、A"关于CD 对称,此时ΔAMN 的周长最小∵BA=BA ´,MB ⊥ AB ∴MA =MA ´同理:NA=NA" ∴∠A ´=∠MAB,∠A"=∠NAD∵∠AMN =∠A ´+∠MAB =2∠A ´,∠ANM =∠A"+∠NAD =2∠A"∴∠AMN +∠ANM = 2(∠A ´+∠A")∵∠BAD=122° ∴ ∠A ´+LA"=180°-∠BAD=58° ∴∠AMN +∠ANM=2x58°=116∴∠MAN =180-116°=64°3.析:作点D 作关于OA 的对称点P,点D 关于OB 的对称点Q,连接PQ,与OA 的交点为点E,与OB 的交点为点F.△DEF 的最小周长为DE +EF +QF =PE+EF+QF =PQ连接OP 、OQ,则OP=0Q=√2 ∵∠POQ =2∠AOB=90°∴ΔOPQ 是等腰直角三角形∴PQ =√2OD=2∴ΔDEF 的周长的最小值是2.4.析:如图,连接CM∵MP ⊥CD 于点P,MQ ⊥BC 于点Q ∴∠CPM =∠CQM=90°∴四边形ABCD 是矩形∴BC=AD=3,CD=AB=4,∠BCD=90°∴四边形PCQM 是矩形,PQ =CM∴BD =√32+42=5当CM ⊥BD 时,CM 最小,则PQ 最小,此时,S △BCD =1 2BD ·CM=12BC ·CD ∴PQ 的最小值为125.5.析:取线段AC 的中点G,连接EG∵ΔABC 为等边三角形,AD 为△ABC 的对称轴∴CD=CG=1 2AB=3,∠ACD =60° ∵ ∠ECF =60°∴∠FCD =∠ECG在ΔFCD 和ΔECG 中,FC =EC,∠FCD=∠ECG,DC=GC∴ΔFCD ≌AECG ∴DF =GE当EG ⊥AD 时,EG 最短,即DF 最短∵点G 为AC 的中点,EG=DF=1 2CD=32 6.析: 连接CP.∵∠C=90,AC=3,BC =4 ∴AB =√32+42=5∵PE ⊥AC,PF ⊥BC,∠C=90°∴四边形CFPE 是矩形∴EF =CP由垂线段最短可得CP ⊥AB 时,线段EF 的值最小S △ABC=1 2BC ·AC=12AB ·CP ∴1 2×4×3=12×5·CP ∴CP =2.4 7.如图,作点Q 关于直线BD 的对称点Q ´∵BD 平分∠ABC ∴点Q 在BC 上连接PQ ´,则PA+PQ 的最小值即为PA+PQ ´的最小值∴当A 、P 、Q ´三点共线且AQ ´⊥BC 时,PA+PQ 的值最小过点A 作AM ⊥BC 于点M,则PA+PQ 的最小值即为AM 的长∵AB=6,BC=10 ∴AC ²=10²-6²=64 ∴AC=8∵ S △ABC =1 2AM ·BC=1 2AB ·AC ∴AM=AB·AC BC =48 10=4.88.析:连接AD ,与BE 交于点O∵四边形ABDE 是正方形 ∴BE ⊥AD,OD =OA ,点A 与点D 关于直线BE 对称 求PN + AN 的最小值,只需D ,N ,P 在同一条直线上,由于P ,N 分别是AC 和BE 上的动点,过点D 作DP ⊥AC 于P 交BE 于点 N ,此时PN + AN =PN+ND=PD ,由△ABC ≌ △BDF 可知,BF= AC = 9,BC=DF=5,易知四边形DFCP 是矩形,CF=PD=BF+BC=9+5=149.析:如图,连接AD∵△ABC 是边长为4的等边三角形 ∴AB =BC=4,∠ABC=60° ∵△ABC 与△ A ´B ´C ´关于直线l 对称∴A ´B=BC,∠AB ´C ´=60°∴∠CBC ´=60°=∠A ´BD∴△BCD ≌△BA ´D(SAS)∴A ´D=CD ∴CD +AD =AD +A ´D当A 、D 、A ´三点共线时,AD+A ´D 最小,此时CD+AD 最小,最小为4+4=8.10.析:如图,设APC 的CD 边上的高是h.∵S △PCD =1 2S 长形ABCD ,AD=4 ∴1 2·CD ·h =1 4CD ·AD ∴h=12AD=2 ∵动点P 在与CD 平行且与CD 的距离是2的直线l 上连接AC 交直线l 于点P ´∵l//CD,AD=4,四边形ABCD 是长方形 ∴l ⊥AD,l ⊥BC∴直线l 是BC 边的垂直平分线 ∴BP ´=CP ´∴AP ´+BP ´=AP ´+CP ´ ∴ AC 的长是最短距离∴AC=√32+4=5,PA +PB 的最小值为5.11.析:连接BA ´∵AB=√5,BC =4若点A 关于BP 的对称点为A ´ ∴BA ´=BA=√5在△BA ´C 中,A ´C ≥BC-BA ´,即AC ´≥4-√5∴AC ´的最小值为4-√5。
轴对称之最值问题(一)(北师版)(专题)一、单选题(共8道,每道12分)1.如图,直线是一条河,P,Q两地位于的同侧,欲在上的某点M处修建一个水泵站,向P,Q两地供水,现有如下四种铺设方案,图中实线表示铺设的管道,则铺设的管道最短的是( )A. B.C. D.答案:B解题思路:特征:定点:P,Q;动点:M;动点在定直线l上运动,所求为PM+QM的和最短,属于轴对称路径最短问题操作:作定点P关于定直线l的对称点,则,根据两点之间线段最短,连接交直线l于点M,则PM+QM即为所求最短距离.故选B.试题难度:三颗星知识点:略2.如图,A,B两点分别表示两幢大楼所在的位置,直线a表示输水总管道,直线b表示输煤气总管道.现要在这两根总管道上分别设一个连接点,安装分管道将水和煤气输送到A,B两幢大楼,要求使铺设至两幢大楼的输水分管道和输煤气分管道的用料都最短.图中,点是点A关于直线b的对称点,分别交直线b,a于点C,D;点是点B关于直线a 的对称点,分别交直线b,a于点E,F.则符合要求的输水和输煤气分管道的连接点依次是( )A.F和CB.F和EC.D和CD.D和E答案:A解题思路:首先根据特征判断此题为轴对称路径最短问题,需要明确输水和输煤气分管道的位置,点B关于直线a的对称点为,则线段与a的交点F就是应建的输水分管道的连接点位置.点A关于直线b的对称点为,则线段与b的交点C就是应建的输煤气分管道的连接点位置.故选A.试题难度:三颗星知识点:略3.如图,等边三角形ABC的边长为4,AD平分∠BAC,F是AD边上的动点,E是AC边上一点.若AE=2,当EF+CF取得最小值时,则点F的位置为( )A.AD的中点B.点D的位置C.AD与BE的交点D.AD上任意位置答案:C解题思路:特征:定点:E,C;动点:F;动点在AD上运动,所求为EF+CF的和最短,属于轴对称路径最短问题操作:应作定点关于定直线AD的对称点,观察图形,△ABC是等边三角形,AD平分∠BAC,故点C的对称点为点B,考虑作C的对称点,即为点B如图,连接BE交AD于点F,此时EF+CF取得最小值,则点F落在AD与BE的交点处.故选C.试题难度:三颗星知识点:略4.如图所示,正方形ABCD,△ABE是等边三角形,点E在正方形ABCD内,在对角线AC上有一点P,使PD+PE最小,下列作图求出点P的位置,其中正确的是( )A. B.C. D.答案:D解题思路:特征:定点:D,E;动点:P;动点在AC上运动,所求为PD+PE的和最短,属于轴对称路径最短问题操作:应作定点关于定直线AC的对称点,在正方形ABCD中,定点D关于直线AC的对称点即为点B,故考虑作点D的对称点,连接交直线AC于点P,此时PD+PE的距离最短.故选D.试题难度:三颗星知识点:略5.P是∠AOB内一点,分别作点P关于直线OA,OB的对称点,,连接,,则下列结论正确的是( )A.B.C.D.答案:B解题思路:如图,∵点P关于直线OA,OB的对称点分别为,,∴,,∴,∴而∠AOB的度数不知道,∴不一定成立.故选B.试题难度:三颗星知识点:略6.如图1,∠AOB=30°,∠AOB内有一定点P,且OP=10.在OA上有一动点E,OB上有一动点F,求△PEF周长的最小值.如图2,某同学分别作点P关于OA,OB的对称点,则下列结论错误的是( )A.B.C.D.答案:C解题思路:选项A:由题意,OA垂直平分线段,则,OB垂直平分线段,则,所以,正确;选项B:由题意,∵∠AOB=30°∴,正确;选项C:由选项A,B可得,是等边三角形,∴,错误;选项D:由题意,,,∴,△PEF周长的最小值等于的长,正确.故选C.试题难度:三颗星知识点:略7.如图,牧童在A处放牛,其家在B处,A,B到河岸的距离分别为AC和BD,且AC=BD.若点A到河岸CD的中点的距离为300米,则牧童从A处把牛牵到河边饮水再回家,最短距离是( )A.300米B.600米C.900米D.1200米答案:B解题思路:特征:定点:A,B;动点:牛饮水的位置;动点在CD上运动,所求为距离最短,属于轴对称路径最短问题操作:应作定点关于定直线CD的对称点,作出点A关于直线CD的对称点,连接与CD相交于M,则牧童从A处把牛牵到河边饮水再回家,最短距离是的长.如图:∵AC=BD,∴.∵A,B到河岸的距离分别为AC和BD,∴AC⊥CD,BD⊥CD,∴.又∵,∴,∴CM=DM,,∴M为CD的中点.由于A到河岸CD的中点的距离为300米,即AM=300,所以到M的距离为300米,.因此最短距离是600米.故选B.试题难度:三颗星知识点:略8.如图,已知∠AOB=α,P是∠AOB内部的一个定点,且OP=2,点E,F分别是OA,OB上的动点.若△PEF周长的最小值等于2,则α=( )A.30°B.45°C.60°D.90°答案:A解题思路:特征:定点:P;动点:E,F;动点E在定直线OA上运动,动点F在定直线OB上运动,所求为△PEF的周长最小,属于轴对称路径最短问题操作:应作定点关于定直线的对称点,如图,作点P关于OA的对称点C,关于OB的对称点D,连接CD,交OA于E,交OB于F.此时,△PEF的周长最小,即为CD的长,由题可知CD=2.连接OC,OD,PE,PF.由对称可知OC=OD=OP=2,∠AOC=∠AOP,∠BOD=∠BOP,因此△COD为等边三角形,∠COD=60°,即2(∠AOP+∠BOP)=2α=60°,α=30°.故选A.试题难度:三颗星知识点:略。
轴对称——最值问题(通用版)试卷简介:检测学生对于最值问题中一类题目的做题思路,如奶站问题,天桥问题等,需要学生利用轴对称将线段和(差)进行转化,借助相关定理(如两点之间线段最短,三角形三边关系等)解决问题。
一、单选题(共10道,每道10分)1.如图,圆柱形玻璃杯,高为12cm,底面周长为18cm,在杯内离杯底5cm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5cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为( )cmA. B.15C. D.12答案:B解题思路:解决蚂蚁爬最短路线问题,画出圆柱的侧面展开图,找到A,C两点对应的位置.沿着A点所在的母线展开,得到下图:其中EA=CD=5cm,BD=9cm.因为题干条件给出的点A和点C分别是杯外和杯内的点,所以问题转化成在线段EF上找到一点P,使得PA+PC的值最小.解法如下:如下图,作点A关于EF的对称点.的长度即为要求的最短距离,过C点作EB的垂线通过勾股定理易求得.试题难度:三颗星知识点:轴对称——最值问题2.如图,在锐角三角形ABC中,,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D.若M,N分别是线段AD和AB上的动点,则BM+MN的最小值是( )A.4B.5C.6D.2答案:A解题思路:如图,作点N关于AD的对称点E,则点E落在直线AC上,此时(当B,M,E三点共线时等号成立),由垂线段最短可知,当BE⊥AC,点M是BE和AD的交点时,BM+MN的值最小,此时.试题难度:三颗星知识点:轴对称——最值问题3.如图,正方形ABCD的边长为8,点E,F分别在AB,BC上,AE=3,CF=1,P是对角线AC 上的动点,则PE+PF的最小值是( )A. B.C. D.答案:C解题思路:如图,作点F关于AC的对称点,则点落在CD边上,且.此时.根据两点之间线段最短可得,的最小值为的长度.如图,过点作⊥AB于点G.根据题意可得,,∴.试题难度:三颗星知识点:轴对称——最值问题4.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( )A.1B.C.2D.答案:B解题思路:如图,作点Q关于BD的对称点,则点落在AD边上,且.∵点Q是CD上任意一点,∴点是AD边上任意一点.题目转化为求的最小值,根据题意可知,当⊥AD时,最小.如图,过点C作CE⊥AD,则.∵四边形ABCD为菱形,∴∠CDE=180°-∠A=60°,CD=AB=2,在Rt△CDE中,.试题难度:三颗星知识点:轴对称——最值问题5.如图,两点A,B在直线的异侧,点A到的距离AC=2,点B到的距离BD=1,CD=3,P 在直线上运动,则的最大值为( )A. B.C.3D.答案:D解题思路:要求最大值,使点在直线同侧.如图,作点B关于直线的对称点,连接并延长,与直线的交点即为使得取最大值时对应的点P.此时.如图,过点作于点E.易知则四边形为矩形,∴,,∴AE=1.在中,,AE=1∴,即的最大值为.试题难度:三颗星知识点:轴对称——最值问题6.如图所示,已知,为反比例函数图象上的两点,动点P(x,0)在x轴正半轴上运动,当线段AP与线段BP之差达到最大时,点P的坐标是( )A. B.(1,0)C. D.答案:D解题思路:由题意,得,,如图,连接AB并延长,与x轴的交点即为线段AP与线段BP之差达到最大时的点P,设直线AB的解析式是y=kx+b,把A,B的坐标代入得:,解得:,∴直线AB的解析式是,当y=0时,,∴,故选D试题难度:三颗星知识点:三角形三边关系定理7.如图,已知直线a∥b,且a与b之间的距离为4,点A到直线a的距离为2,点B到直线b的距离为3,.在直线a上找一点M,在直线b上找一点N,满足MN⊥a且AM+MN+NB的值最小,则此时AM+NB=( )A.6B.8C.10D.12答案:B解题思路:如图,将点A向下平移距离为4,到,连接交直线b于点N,过点N作NM⊥直线a于点M,连接AM.∵a与b之间的距离为4,∴,∴四边形是平行四边形,∴.此时,其值最小.过点B作BE⊥,交的延长线于点E,易得AE=2+4+3=9,,,在Rt△AEB中,,在中,.试题难度:三颗星知识点:轴对称——最值问题8.如图,∠AOB=30°,∠AOB内有一定点P,且OP=10.在OA上有一点Q,OB上有一点R.若△PQR周长最小,则最小周长是( )A.10B.15C.20D.30答案:A解题思路:点P是定点,点Q和点R是在定直线运动的动点.如图,分别作点P关于射线OA,OB的对称点,连接,使得三角形的三边转化为首尾相接的折线,此时△PQR的周长即是折线的长,由于折线两端是定点,所以当点Q、R分别是与OA、OB的交点时,最小,为线段的长,如图所示.如下图,连接,由对称可知,,,∴,∴是等边三角形,∴即△PQR最小周长为10试题难度:三颗星知识点:轴对称——最值问题9.如图,已知梯形ABCD,AD∥BC,AD=DC=4,BC=8,点N在BC上,CN=2,E是AB中点.在AC上找一点M使EM+MN的值最小,则最小值为( )A.6B.8C.4D.答案:A解题思路:如图,作点N关于AC的对称点,连接交AC于M,连接MN,此时EM+MN的值最小.∵AD∥BC,AD=DC=4,∴∠DAC=∠ACB,∠DAC=∠DCA,∴∠ACB=∠DCA,∴点N关于AC的对称点在CD上,.又∵DC=4,∴为CD中点,∴为梯形ABCD的中位线,∴,∴EM+MN最小值为.试题难度:三颗星知识点:轴对称——最短路线问题10.如图,在平面直角坐标系中,AO=BO=8,C是BO边的中点,连接AB,D是AB边上一动点,则DC+OD的最小值是( )A. B.C. D.答案:C解题思路:点C和点O是定点,点D是AB边上一动点,作点O关于AB的对称点,将线段转化即可.如图,作点O关于AB的对称点E,连接EC交AB于点D,连接DO,此时点D满足DC+DO 最小,为EC的长.∵△ABO是等腰直角三角形,由对称可知,连接EA,EB,四边形EBOA是正方形,如图所示在Rt△EBC中,EB=BO=4,∴即DC+OD的最小值是试题难度:三颗星知识点:轴对称——最值问题。
轴对称最值问题专项提升附答案授课教案学员姓名:________________ 学员年级:________________ 授课教师:_________________ 所授科目:_________ 上课时间:______年____月____日 ( ~ ); 共_____课时(以上信息请老师用正楷字手写)轴对称最值问题专项提升【知识点】最短路径两点之间,线段最短例:四边形ABCD 中,∠BAD=0120,∠B=∠D=090,在BC ,CD 上分别找一点M ,N ,使∆AMN 周长最小,则∠AMN+∠ANM 的度数是( )A.0130B.0120C.0110D.0100例:如图,P ,Q 分别为∆ABC 的边AB ,AC 上的定点,在BC 上求作一点M ,使∆PQM 周长最小。
一.解答题(共6小题)1.已知:如图所示,M (3,2),N (1,﹣1).点P 在y 轴上使PM+PN 最短,求P 点坐标.2.如图,△ABC 的边AB 、AC 上分别有定点M 、N ,请在BC 边上找一点P ,使得△PMN 的周长最短. 保留作图痕迹)3.如图△ABC 是边长为2的等边三角形,D 是AB 边的中点,P 是BC 边上的动点,Q 是AC 边上的动点,当P 、Q 的位置在何处时,才能使△DPQ 的周长最小?并求出这个最值.4.如图,∠AOB=30°,∠AOB内有一定点P,且OP=10,OA上有一点Q,OB上有一定点R.若△PQR周长最小,求它的最小值.5.如图,已知A、B是锐角α的OM边上的两个定点,P在ON边上运动.问P点在什么位置时,PA2+PB2的值最小?6.如图,两个生物制药厂A与B座落于运河河岸的同一侧.工厂A和B距离河岸l分别为4千米和2千米,两个工厂的距离为6千米.现要在运河的工厂一侧造一点C,在C处拟设立一个货物运输中转站,并建设直线输送带分别到两个工厂和河岸,使直线运送带总长最小.如图建立直角坐标系.(1)如果要求货物运动中转站C距离河岸l为a千米(a为一个给定的数,0≤a≤2),求C点设在何处时,直线输送带总长S最小,并给出S关于a的表达式.(2)在0≤a≤2范围内,a取何值时直线输送带总长最小,并求其最小值.2014年09月09日752444625的初中数学组卷参考答案与试题解析一.解答题(共6小题)1.已知:如图所示,M(3,2),N(1,﹣1).点P在y轴上使PM+PN最短,求P点坐标.考点:轴对称-最短路线问题;坐标与图形性质.专题:数形结合.分析:找出点N关于y轴的对称点,连接M与对称点,与y轴的交点为P点,根据两点之间,线段最短得到此时点P在y轴上,且能使PM+PN最短.根据关于y轴对称点的特点,找出N对称点的坐标,设出直线MP的方程,把N的对称点的坐标和M的坐标代入即可确定出直线MP的方程,然后令x=0求出直线与y轴的交点,写出交点坐标即为点P的坐标.解答:解:根据题意画出图形,找出点N关于y轴的对称点N′,连接MN′,与y轴交点为所求的点P,∵N(1,﹣1),∴N′(﹣1,﹣1),设直线MN′的解析式为y=kx+b,把M(3,2),N′(﹣1,﹣1)代入得:,解得,所以y=x﹣,令x=0,求得y=﹣,则点P坐标为(0,).点评:此题考查了对称的性质,以及利用待定系数法求一次函数的解析式.利用对称的方法找出线段之和的最小值的步骤为:1、找出其中一个定点关于已知直线的对应点;2、连接对应点与另一个定点,求出与已知直线交点的坐标;3、根据两点之间,线段最短可知求出的交点坐标即为满足题意的点的坐标.2.如图,△ABC的边AB、AC上分别有定点M、N,请在BC边上找一点P,使得△PMN的周长最短.(写出作法,保留作图痕迹)考点:轴对称-最短路线问题.专题:作图题.分析:作点N关于BC的对称点N′,连接MN′交BC于点P,由两点之间线段最短可知P点即为所求点.解答:解:①作点N关于BC的对称点N′,连接MN′交BC于点P,②由对称的性质可知PN=PN′,故PN+PM=MN′,③由两点之间线段最短可知,△PMN的最短周长即为MN′+MN.点评:本题考查的是最短线路问题,根据两点之间线段最短的知识作出N的对称点是解答此题的关键.3.如图△ABC是边长为2的等边三角形,D是AB边的中点,P是BC边上的动点,Q是AC边上的动点,当P、Q的位置在何处时,才能使△DPQ的周长最小?并求出这个最值.考点:轴对称-最短路线问题;等边三角形的性质.专题:几何图形问题.分析:作出D关于BC、AC的对称点D'、D'',连接D'D'',DQ,DP,根据轴对称的性质将三角形的周长最值问题转化为两点之间线段最短的问题,利用等边三角形的性质和三角函数即可解答.解答:解:作D关于BC、AC的对称点D'、D'',连接D'D'',DQ,DP.∵DQ=D''Q,DP=D'P,∴△DPQ的周长为PQ+DQ+DP=PQ+D''Q+D'P=D'D'',根据两点之间线段最短,D'D''的长即为三角形周长的最小值.∵∠A=∠B=60°,∠BED=∠AFD=90°,∴∠α=∠β=90°﹣60°=30°,∠D'DD''=180°﹣30°﹣30°=120°,∵D为AB的中点,∴DF=AD•cos30°=1×=,AF=,易得△ADF≌△QD''F,∴QF=AF=,∴AQ=1,BP=1,Q、P为AC、BC的中点.∴DD''=×2=,同理,DD'=×2=,∴△DD'D''为直角三角形,∴∠D'=∠D''==30°,∴D''D'=2DD'•cos30°=2××=3.点评:此题考查了轴对称﹣﹣最短路径问题,涉及正三角形的性质、三角函数、三角形的内角和定理、等腰三角形的性质和判定等知识,有一定难度.4.如图,∠AOB=30°,∠AOB内有一定点P,且OP=10,OA上有一点Q,OB上有一定点R.若△PQR周长最小,求它的最小值.考点:轴对称-最短路线问题.专题:计算题.分析:先画出图形,作PM⊥OA与OA相交于M,并将PM延长一倍到E,即ME=PM.作PN⊥OB与OB相交于N,并将PN延长一倍到F,即NF=PN.连接EF与OA相交于Q,与OB相交于R,再连接PQ,PR,则△PQR即为周长最短的三角形.再根据线段垂直平分线的性质得出△PQR=EF,再根据三角形各角之间的关系判断出△EOF的形状即可求解.解答:解:设∠POA=θ,则∠POB=30°﹣θ,作PM⊥OA与OA相交于M,并将PM延长一倍到E,即ME=PM.作PN⊥OB与OB相交于N,并将PN延长一倍到F,即NF=PN.连接EF与OA相交于Q,与OB相交于R,再连接PQ,PR,则△PQR即为周长最短的三角形.∵OA是PE的垂直平分线,∴EQ=QP;同理,OB是PF的垂直平分线,∴FR=RP,∴△PQR的周长=EF.∵OE=OF=OP=10,且∠EOF=∠EOP+∠POF=2θ+2(30°﹣θ)=60°,∴△EOF是正三角形,∴EF=10,即在保持OP=10的条件下△PQR的最小周长为10.故答案为:10.点评:本题考查的是最短距离问题,解答此类题目的关键根据轴对称的性质作出各点的对称点,即把求三角形周长的问题转化为求线段的长解答.5.如图,已知A、B是锐角α的OM边上的两个定点,P在ON边上运动.问P点在什么位置时,PA2+PB2的值最小?考点:轴对称-最短路线问题.专题:动点型;探究型;存在型.分析:由余弦定理,可得二次函数,然后可求最值.解答:解:设OA=a,OB=b,OP=x,∵PA2=a2+x2﹣2axcosα,PB2=b2+x2﹣2bxcosα,∴PA2+PB2=a2+x2﹣2axcosα+b2+x2﹣2bxcosα=2x2﹣2(a+b)cosαx+a2+b2,∴当x=cosα时,PA2+PB2的值最小.点评:本题考查的是最短路线问题,熟知两点之间线段最短的知识是解答此题的关键.6.如图,两个生物制药厂A与B座落于运河河岸的同一侧.工厂A和B距离河岸l分别为4千米和2千米,两个工厂的距离为6千米.现要在运河的工厂一侧造一点C,在C处拟设立一个货物运输中转站,并建设直线输送带分别到两个工厂和河岸,使直线运送带总长最小.如图建立直角坐标系.(1)如果要求货物运动中转站C距离河岸l为a千米(a为一个给定的数,0≤a≤2),求C点设在何处时,直线输送带总长S最小,并给出S关于a的表达式.(2)在0≤a≤2范围内,a取何值时直线输送带总长最小,并求其最小值.考点:轴对称-最短路线问题;直角梯形.专题:探究型.分析:(1)过B作直线BE⊥y轴于E点,再根据所建直角坐标系及A和B距离河岸l分别为4千米和2千米求出A、B两点的坐标,再用a表示出B′点的坐标,再用两点间的距离公式即可求解;(2)根据(1)中S的表达式及a的取值范围进行解答即可.解答:解:(1)如图所示:过B作直线BE⊥y轴于E点,∵A和B距离河岸l分别为4千米和2千米,AB=6千米,∴AE=4﹣2=2千米,∴BE===,∴A(0,4)、B(,2),过点B作关于直线l1的对称点B′,则BF=B′F=2﹣a,∴B′点的坐标为(,﹣2+2a),∴S=AB′==2;(2)由(1)可知,S=2,∵0≤a≤2,∴当a=2时S有最小值,则S=2=6(千米).故答案为:,6千米.点评:本题考查的是最短线路问题及两点间的距离公式,分别求出A、B、B′三点的坐标是解答此题的关键.。