线段和最小值问题
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最值问题中一个基本的模型——探讨线段和最小值问题在学习了作轴对称图形之后,人教版八年级上册P42,有这样一个问题:这种模型就是著名的“将军饮马”问题:解决方法如上面图(2),作点B(点A也行)关于直线l的对称点B′,连接A B′交直线l于点C,则点C就是要找的使输气管道最短的位置。
其原理就是“三角形任意两边之和大于第三边”(北师大版七下第五章1 23页第5题类似)。
求两线段之和最小是最值问题中很基本的一个模型,一般已知两定点一动点,动点在某条定线上,两定点在定线同侧。
求解步骤为:①利用轴对称作其中任一定点关于定线的对称点;②连接对称点和另外一个定点,交定直线于某点,此点即为所求;③利用勾股定理等知识求解算出答案。
这一类问题也是当今中考的热点题型之一,通常会以角、三角形、四边形、圆、坐标轴、抛物线为载体出题。
还有一种类型是固定长度线段MN在直线l上滑动,求AM+MN+BN 的最小值。
这时需平移BN(或AM),转化为求解决,如下图所示.平移NB至MB'转化为轴对称模型本文讲练结合,对线段和最小值问题的原理、常见题型及解法思路层层剖析,后面附有练习题和配套答案,力求能使大家熟练掌握这种求最值的方法。
【典例】1、如下图,在△ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,D是BC边的中点,E是AB边上一动点,则EC+ED的最小值为_______。
解析:如下图,过点C作CO⊥AB于O,延长CO到C′,使OC′=OC,连接DC′,交AB于E,连接CE,此时DE+CE=DE+EC′=DC′的值最小.连接BC′,由对称性可知∠C′BE=∠CBE=45°,∴∠CBC′=90°,∴BC′⊥B C,∠BCC′=∠BC′C=45°,∴BC=BC′=2,∵D是BC边的中点,∴BD=1,根据勾股定理可得DC′=√5,故答案为:√5.2、如下图,在边长为2㎝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____________㎝(结果不取近似值).解析:因为BQ是定值,所以求△PBQ周长的最小值就是在AC上求一点P,使PB+PQ的值最小即可,依然是标准的轴对称模型,如果你能这样考虑,恭喜你答对了,下面就按照此类模型的标准解法做就行了。
“求两线段长度之和的最小值”问题全解析“求两线段长度值和最小”问题全解析在近几年的中考中,经常遇到求PA+PB最小型问题,为了让同学们对这类问题有一个比较全面的认识和了解,我们特此编写了“求两线段长度值和最小”问题全解析,希望对同学们有所帮助.一、在三角形背景下探求线段和的最小值1.1 在锐角三角形中探求线段和的最小值例1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.第 2 页第 3 页解:因为等边△ABC的边长为6,AD是BC边上的中线,所以点C与点B关于AD对称,连接BE交AD于点M,这就是EM+CM最小时的位置,如图5所示,因为CM=BM,所以EM+CM=BE,过点E作EF⊥BC,垂足为F,因为AE=2,AC=6,所以EC=4,在直角三角形EFC中,因为EC=4, ∠ECF=60°,∠FEC=30°,所以FC=2,EF==2.因为BC=6,FC=2,所以BF=4.在直角三角形BEF中,BE==.二、在四边形背景下探求线段和的最小值2.1在直角梯形中探求线段和的最小值例3(2010江苏扬州)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__________.第 4 页第 5 页分析:在这里有一个动点,两个定点符合对称点法求线段和最小的思路,所以解答时可以用对称法.解:如图3所示,作点D 关于直线AB 的对称点E ,连接CE ,交AB 于点P ,此时PC +PD 和最小,为线段CE .因为AD =4,所以AE=4.因为∠ABC =90°,AD ∥BC ,所以∠EAP =90°.因为∠APE =∠BPC,所以△APE ∽△BPC ,所以.因为AE=4,BC =6,所以,所以,所以,因为AB =5,所以PB=3.2.2在等腰梯形中探求线段和的最小值例4 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的最小值第 6 页 为 .分析:根据等腰梯形的性质知道,点A 的对称点是点D ,这是解题的一个关键点.其次运用好直角三角形的性质是解题的又一个关键.解:如图4所示,因为点D 关于直线EF 的对称点为A ,连接BD ,交EF 于点P ,此时PA +PB 和最小,为线段BD .过点D 作DG ⊥BC ,垂足为G ,因为四边形ABCD 是等腰梯形,且AB=AD=CD=1,∠ABC=60°,所以∠C=60°,∠GDC=30°,所以GC=,DG=.因为∠ABC =60°,AD ∥BC ,所以∠BAD =120°.因为AB=AD ,所以∠ABD=∠ADB=30°,所以∠ADBC=30°,所以BD=2DG=2×=.所以PA+PB的最小值为.2.3在菱形中探求线段和的最小值例5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.分析:根据菱形的性质知道,点B的对称点是点D,这是解题的一个关键点.解:如图5所示,因为点B关于直线AC的对称点为D,连接DE,交AC于点P,此时PE +PB和最小,为线段ED.因为四边形ABCD 是菱形,且∠BAD=60°,所以三角形ABD是等边三角形.因为E是AB的中点,AB=2,所以AE=1,DE⊥AB,所以ED==.所以PE+PB的最小值为.2.4在正方形中探求线段和的最小值第 7 页第 8 页 例6 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 .分析:根据正方形的性质知道,点B 的对称点是点D ,这是解题的一个关键点.解:如图6所示,因为点D 关于直线AC 的对称点为B ,连接BM ,交AC 于点N ,此时DN +MN 和最小,为线段BM .因为四边形ABCD 是正方形,所以BC=CD=8.因为DM=2,所以MC=6,所以BM==10.所以DN+MN 的最小值为10. 例7(2009?达州)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).第 9 页分析:在这里△PBQ 周长等于PB+PQ+BQ ,而BQ 是正方形边长的一半,是一个定值1,所以要想使得三角形的周长最小,问题就转化成使得PB+PQ 的和最小问题.因为题目中有一个动点P ,两个定点B,Q 符合对称点法求线段和最小的思路,所以解答时可以用对称法.解:如图7所示,根据正方形的性质知道点B 与点D 关于AC 对称,连接DQ ,交AC 于点P ,连接PB .所以BP=DP ,所以BP+PQ=DP+PQ=DQ .在Rt △CDQ 中,DQ== ,所以△PBQ 的周长的最小值为:BP+PQ+BQ=DQ+BQ=+1.故答案为+1.三、在圆背景下探求线段和的最小值例8(2010年荆门)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分析:根据圆的对称性,作出点A的对称点D,连接DB,则线段和的最小值就是线段DB 的长度.解:如图8,作出点A的对称点D,连接DB,OB,OD.因为∠AMN=30°,B为AN弧的中点,所以弧AB的度数为30°,弧AB的度数为30°,弧AN的度数为60°.根据圆心角与圆周角的关系定理得到:∠BON=30°.由垂径定理得:弧DN的度数为60°.所以∠BOD=∠BON +∠DON= 30°+60°=90°.所以DB==.所以选择B.第 10 页四、在反比例函数图象背景下探求线段和的最小值例9(2010山东济宁)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.分析:利用三角形的面积和交点坐标的意义,确定出点A的坐标是解题的第一个关键.要想确定出PA+PB的最小值,关键是明白怎样才能保证PA+PB的和最小,同学们可以联想我们以前学过的对称作图问题,明白了最小的内涵,解题的过程就迎刃而解了.解:(1)设点A的坐标为(x,y),且点A在第一象限,所以OM=x,AM=y.因为三角形OAM的面积为1,所以所以xy=2,所以反比例函数的解析式为y=.(2)因为y=x与y=相交于点A,所以=x,解得x=2,或x=-2.因为x>0,所以x=2,所以y=1,即点A的坐标为(2,1).因为点B的横坐标为1,且点B在反比例函数的图像上,所以点B的纵坐标为2,所点B的坐标为(1,2),所以点B关于x轴的对称点D的坐标为(1,-2).设直线AD的解析式为y=kx+b,所以,解得k=3,b=-5,所以函数的解析式为y=3x-5,当y=0时,x=,所以当点P在(,0)时,PA+PB 的值最小.五、在二次函数背景下探求线段和的最小值例10(2010年玉溪改编)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;分析:在这里△AOC周长等于AC+CO+AO,而A,O是定点,所以AO是一个定长,所以要想使得三角形的周长最小,问题就转化成使得AC+CO的和最小问题.因为题目中有一个动点C,两个定点A,O符合对称点法求线段和最小的思路,所以解答时可以用对称法.解:(1)由题意得:所以OB=2.因为点B在x轴的负半轴上,所以点B的坐标为(-2,);(2)因为B(-2,0),O(0,0),所以设抛物线的解析式为:y=ax(x+2),将点A的坐标为(1,)代入解析式得:3a=,所以a=,所以函数的解析式为y=+x.(3)存在点C. 如图10,根据抛物线的性质知道点B与点O是对称点,所以连接AB与抛物线的对称轴x= - 1交AC于点C,此时△AOC 的周长最小.设对称轴与x轴的交点为E.过点A作AF垂直于x轴于点F,则BE=EO=EF=1.因为△BCE∽△BAF,所以,所以,所以CE=.因为点C在第二象限,所以点C的坐标为(-1,).六、在平面直角坐标系背景下探求线段和的最小值例11(2010年天津)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.分析:本题的最大亮点是将一个动点求最小值和两个动点求最小值问题糅合在一起,并很好的运用到平面直角坐标系中.解:(1)如图12,作点D关于x轴的对称点,连接C与x轴交于点E,连接DE.若在边OA上任取点(与点E不重合),连接C、D、.由D+ C=+ C>C= D+CE=DE+CE,所以△的周长最小.因为在矩形OACB中,OA=3,OB=4, D为OB的中点,所以BC=3,DO=O=2.所以点C的坐标为(3,4),点的坐标为(0,-2),设直线C的解析式为y=kx+b,则,解得k=2,b=-2,所以函数的解析式为y=2x-2,令y=0,则x=1,所以点E的坐标为(1,0);(2)如图13,作点D关于x轴的对称点,在CB边上截取CG=2,连接G与x轴交于点E,在EA上截EF=2.因为GC∥EF,GC=EF,所以四边形GEFC为平行四边形,有GE=CF.又DC、EF的长为定值,所以此时得到的点E、F使四边形CDEF的周长最小.因为在矩形OACB中,OA=3,OB=4, D为OB的中点,CG=2,所以BC=3,DO=O=2,BG=1.所以点G的坐标为(1,4),点的坐标为(0,-2),设直线G的解析式为y=kx+b,则,解得k=6,b=-2,所以函数的解析式为y=6x-2,令y=0,则x=,所以点E的坐标为(,0),所以点F的坐标为(+2,0)即F的坐标为(,0)。
线段和最小值问题是一类数学问题,通常涉及到在给定的线段上找到使某个函数取得最小值的点。
这类问题在数学建模、优化问题和几何学中都有应用。
下面是对线段和最小值问题的整理:
1. 定义线段:线段是由两个端点确定的一段连续的直线部分。
2. 定义函数:线段和最小值问题通常需要定义一个函数,该函数将线段上的点映射到一个实数上。
3. 最小值问题:线段和最小值问题的目标是找到线段上使函数取得最小值的点。
4. 解决方法:解决线段和最小值问题的方法通常包括数学分析和优化算法。
a. 数学分析:通过分析函数的性质、导数和极值点等,可以找到函数取得最小值的点。
b. 优化算法:如果函数较为复杂或者无法通过数学分析得到解析解,可以使用优化算法,如梯度下降法、遗传算法等,来搜索最小值点。
5. 约束条件:线段和最小值问题中,通常会存在一些约束条件,如线段的端点范围、函数的可行域等。
这些约束条件需要考虑在解决问题时。
线段和最小值问题的具体形式和解决方法会因具体情况而异,可以根据具体问题的特点来选择合适的方法进行求解。
两之间线段最短求最值四大类型【专题说明】“两点之间,线段最短”是初中数学中的基本定理之一,也是人们在生活中认识到的基本事实,而对于数学中的最值问题,学生往往无从下手,其实往往就是这个基本定理的应用。
【方法技巧】模型一“一线两点”型(一动+两定)类型一异侧线段和最小值问题问题:两定点A,B位于直线l异侧,在直线l上找一点P,使PA+PB值最小.【解题思路】根据两点之间线段最短,PA+PB的最小值即为线段AB的长.连接AB交直线l 于点P,点P即为所求.类型二同侧线段和最小值问题(将军饮马模型)问题:两定点A,B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使得PA+PB值最小.【解题思路】将两定点同侧转化为异侧问题,同类型一即可解决.作点B关于l 的对称点B′,连接AB′,与直线l的交点即为点P.类型三同侧差最大值问题问题:两定点A,B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|的值最大.【解题思路】根据三角形任意两边之差小于第三边,|PA-PB|≤AB,当A,B,P 三点共线时,等号成立,即|PA-PB|的最大值为线段AB的长.连接AB并延长,与直线l的交点即为点P.类型四异侧差最大值问题问题:两定点A,B位于直线l异侧,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|的值最大.【解题思路】将异侧点转化为同侧,同类型三即可解决.模型二“一点两线”型(两动+一定)问题:点P是∠AOB的内部一定点,在OA上找一点M,在OB上找一点N,使得△PMN周长最小.【解题思路】要使△PMN周长最小,即PM+PN+MN值最小.根据两点之间线段最短,将三条线段转化到同一直线上即可.模型三“两点两线”型(两动+两定)问题:点P,Q是∠AOB的内部两定点,在OA上找点M,在OB上找点N,使得四边形PQNM周长最小.【解题思路】要使四边形PQNM周长最小,PQ为定值,即求得PM+MN+NQ的最小值即可,需将线段PM,MN,NQ三条线段尽可能转化在一条直线上,因此想到作点P关于OA的对称点,点Q关于OB的对称点.【典例分析】【典例1-1】基本模型问题:如图,定点A,B位于动点P所在直线l同侧试确定点P的位置,使AP+BP的值最小.解题思路:一找:作点B关于直线l的对称点B',连接AB′,与直线l交于点P;二证:验证当A,P,B'三点共线时,AP+BP取得最小值.三计算.请写出【基本模型】中解题思路“二证”的过程.【典例1-2】模型演变问题:如图,定点A,B位于动点P所在直线l同侧,在直线l上确定点P的位置,使|P A ﹣PB|的值最大.解题思路:一找:连接AB并延长,交直线l于点P;二证:验证当A,B,P三点共线时,|P A﹣PB|取得最大值.三计算.请写出【模型演变】中解题思路“二证”的过程.【典例1-3】模型演变问题:如图,定点A,B位于动点P所在直线l的两侧,试确定点P的位置,使AP+BP 的值最小.解题思路:一找:连接AB交直线l于点P;二证:验证当A,P,B三点共线时,AP+BP取得最小值.三计算.请写出【模型演变】中解题思路“二证”的过程.【典例1-4】模型演变问题:如图,定点A,B位于动点P所在直线l的两侧,试确定点P的位置,使|P A﹣PB|的值最大.解题思路:一找:作点B关于直线l的对称点B',连接AB'并延长,交直线于点P;二证:验证当A,B',P三点共线时,|P A﹣PB|取得最大值.三计算.请写出【模型演变】中解题思路“二证”的过程.【变式1-1】如图,已知菱形ABCD的边长为4,∠ABC=60°,点N为BC的中点,点M是对角线AC上一点,则MB+MN的最小值为.【变式1-2】如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点O是对角线BD的中点,E是AB 边上一点,且AE=1,P是CD边上一点,则|PE﹣PO|的最大值为.【变式1-3】如图,在菱形ABCD中,AB=12,∠DAB=60°,对角线AC,BD交于点O,点E,F分别在BD,AB上,且BF=DE=4.点P为AC上一点,则|PF﹣PE|的最大值为.【变式1-4】结论:如图,抛物线y=ax2﹣bx﹣4与x轴交于,A(﹣1,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,直线l为该抛物线的对称轴,点M为直线l上的一点,则MA+MC 的最小值为.【典例2】模型分析问题:点P是∠AOB内的一定点,点M,N分别为OA,OB上的动点,试确定点M,N 的位置,使△PMN的周长最小.解题思路:一找:分别作点P关于OA,OB的对称点P′,P“,连接P'P“,分别交OA,OB于点M,N;二证:验证当P′,M,N,P″四点共线时,△PMN的周长最小.三计算.注:当三个点均为动点时,先假定一个点为定点,再将其特化为“一定两动“问题请写出【模型分析】中解题思路“二证”的过程.【变式2-1】如图,在四边形ABCD中,∠BAD=121°,∠B=∠D=90°,点M、N分别在BC、CD上,(1)当∠MAN=∠C时,∠AMN+∠ANM=°;(2)当△AMN周长最小时,∠AMN+∠ANM=°.【变式2-2】如图,在边长为2的等边△ABC中,点P,M,N分别是BC,AB,AC上的动点,则△PMN周长的最小值为.【典例3】模型分析问题:点P,Q是∠AOB内部的两定点,点M,N分别是OA,OB上的动点,试确定点M,N的位置,使四边形PMNQ的周长最小.解题思路:一找:作点P关于OA的对称点P',点Q关于OB的对称点Q′,连接P′Q′,分别交OA,OB于点M,N;二证:验证当P′,M,N,Q′四点共线时,四边形PQNM的周长最小.三计算.请写出【模型分析】中解题思路“二证”的过程.【变式3-1】如图,已知正方形ABCD的边长为5,AE=2DF=2,点G,H分别在CD,BC 边上,则四边形EFGH周长的最小值为.【变式3-2】如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=3,点E是AB的中点,若点P,Q分别是边BC,CD上的动点,则四边形AEPQ周长的最小值为.【典例4-1】基本模型问题:如图,点A,B为直线l同侧两定点,M,N为直线l上的动点,且MN的长度为定值,试确定点M,N的位置,使AM+MN+BN的值最小.解题思路:一找:以AM,MN为邻边.构造▱AMNA′,作点A′关于直线l的对称点A“,连接A “B,交直线l于点N,再确定点M;二证:验证当A“,N,B三点共线时,AM+MN+BN的值最小.三计算.请写出【基本模型】中解题思路“二证”的过程.【典例4-2】模型演变问题:如图,直线a∥b,定点A,B分别位于直线a的上方和直线b的下方,M,N分别为直线a,b上的动点,且MN⊥a,试确定点M,N的位置,使AM+MN+BN的值最小.解题思路:一找:以AM,MN为邻边构造▱AMNA′,连接A'B;二证:验证当A',N,B三点共线时,AM+MN+BN的值最小.三计算.请写出【模型演变】中解题思路“二证”的过程.【变式4-1】如图,正方形ABCD内接于⊙O,线段MN在对角线BD上运动,若⊙O的面积为2π,MN=1,则AM+CN的最小值为.【变式4-2】如图,在矩形ABCD中,AB=,BC=1,将△ABD沿射线DB方向平移得到△A'B'D',连接B'C,D'C,求B'C+D'C的最小值.专题12 两之间线段最短求最值(四大类型含将军饮马)(知识解读)【专题说明】“两点之间,线段最短”是初中数学中的基本定理之一,也是人们在生活中认识到的基本事实,而对于数学中的最值问题,学生往往无从下手,其实往往就是这个基本定理的应用。
求线段之和的最小值问题的常用方法嘿,咱今儿个就来唠唠求线段之和的最小值问题的那些常用法子!这可是数学里挺有意思的一块儿呢!你想想啊,就好像咱要在一个迷宫里找最短的路一样。
比如说,有两个固定的点 A 和 B,然后还有一条线,咱得找到从 A 到这条线再到B 的最短路径,这就是求线段之和最小值的一种常见情况。
先来说说对称法吧。
这就好比是给线段照镜子,通过找到某个点关于某条线的对称点,然后把问题转化一下,一下子就变得简单明了啦!就好像你本来要绕一大圈才能到的地方,突然发现有条捷径就在眼前。
再讲讲三角形三边关系法。
这就像是三根小棍儿,两边之和肯定得大于第三边呀,那咱就利用这个道理来找最小值。
就好比你知道走哪几条路组合起来最短,嘿,就是这么神奇!还有一种呢,就是利用一些特殊的几何图形的性质。
就像正方形、圆形之类的,它们都有自己独特的地方。
比如说在正方形里,对角线就是个很关键的线索,能帮咱找到那些最短的线段组合。
咱举个例子哈,想象有只小蚂蚁要从一个角落爬到另一个角落,但是中间有好多障碍,那咱就得开动脑筋,想想怎么让这小蚂蚁走最短的路呀!这时候这些方法就派上用场啦。
有时候啊,做这种题就跟玩游戏一样,一点点去探索,去发现其中的奥秘。
你得仔细观察题目中的条件,看看能不能找到那个关键的点或者线,然后运用合适的方法去求解。
哎呀,数学的世界就是这么奇妙!这些求线段之和最小值的方法就像是一把把钥匙,能打开各种难题的大门。
咱可得把这些宝贝方法好好记住,以后遇到问题就不怕啦!你说是不是?总之呢,求线段之和的最小值问题虽然有时候会让人觉得有点头疼,但只要咱掌握了这些常用方法,再加上一点点耐心和细心,那都不是事儿!相信自己,咱都能在数学的海洋里畅游,找到那些隐藏的宝藏!所以啊,别害怕这些问题,大胆去尝试,去探索,你会发现其中的乐趣无穷呢!。
中考几何中“线段和的最小值与定值”问题近年来,中考数学的一个热门考点就是“线段和的最值与定值”问题,也是难点之一。
学生常常找不到解题的突破口,此类试题往往同根而异形,利用两个“典型题例”进行“发散式”的概括和引申,是解决此类问题的一个捷径。
所谓“典型题例”,就是某些题例虽然不是几何公理或定理,却可以举一反三地运用于其他相关的系列问题的解答。
下面就“线段和的最值与定值”问题,运用两个“典型题例”的源命题进行探讨。
一、关于线段和的最小值源命题(北师大版七年级下册P228 第七章习题7.3“问题解决”第2 题):如图1 所示,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,才能使从A、B 到它的距离之和最短?本题的解答是:作出点B 的轴对称点B1,连接AB1 交直线l于点P,则点P为所求的奶站位置。
利用这一题例的结论,可以解决一些同根异形关联题,下面试举几例:【关联题1】(2008 年湖北荆门市中考题)如图2,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_____________.析解:利用菱形的对称性,在AD 上找出点M 关于AC 的对称点M'(即AD 的中点),连结M'N交AC 于P,则PM+PN 的最小值为线段M'N 的长,而M'、N 分别为边AD、BC的中点,故M'N 的长等于菱形的边长5。
【关联题2】(2007 年乐山市中考题)如图3,MN 是⊙O的直径,MN=2,点A 在⊙O 上,∠AMN=30°,B 为弧AN 的中点,P是直径MN 上一动点,则PA+PB 的最小值为()析解:连结OA,由∠AMN=30°得∠AON=60°,取点B 关于MN 的对称点B',连结OB'、AB',AB'交MN 于点P,则AB'的长为PA+PB 的最小值,且易知∠AOB'=90°,即△AOB'为等腰Rt△,故。
线段差的最大值与线段和的最小值问题有关线段差的最大值与线段和的最小值问题的主要应用原理是:1、两点这间线段最短。
2、三角形的任意两边之和大于第三边(找和的最小值)。
3、三角形的任意两边之差小于第三边(找差的最大值)。
作图找点的关键:充分利用轴对称,找出对称点,然后,使三点在一条直线上。
即利用线段的垂直平分线定理可以把两条线段、三条线段、四条线段搬在同一条直线上。
证明此类问题,可任意另找一点,利用以上原理来证明。
一两条线段差的最大值:(1)两点同侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P,使︱PA-PB︱取最大值。
作法:连结AB并延长AB交直线L于点P。
点P即为所求。
︱PA-PB︱=AB证明:在直线L上任意取一点P。
,连结PA、PB,︱PA-PB︱<ABp'(2两点异侧:如图,如图,点P在直线L上运动,画出一点P,使︱PA-PB︱取最大值。
作法:1、作B关于直线L的对称点B。
B2、连结AB并延长AB交直线L于点P。
点P即为所求。
︱PA-PB︱=AB证明:在直线L上任意取一点P。
,连结PA、PB、PB。
︱PA-PB︱=︱PA-PB︱<AB(三角形任意两边之差小于第三边)二、两条线段和的最小值问题:(1))两点同侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P使P A+PB取最小值。
(三角形的任意两边之和大于第三边(找和的最小值),P A+PB=AB(2)两点异侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P使P A+PB取最小值。
(两点之间线段最短)三、中考考点:08年林金钟老师的最后一题:如图,在矩形ABCO中,B(3,2),E(3,1),F(1,2)在X轴与Y轴上是否分别存在点M、N,使得四边形EFNM的周长最小?若存在,请求出周长的最小值,若不存在,请说明理由。
提示:EF长不变。
即求F N+NM+MF的最小值。
利用E关于X轴的对称点E,F的对称点F,把这三条线段搬到同一条直线上。
一、以正方形为载体,求线段和的最小值例1. 如图1,四边形ABCD 是正方形,边长是4,E 是BC 上一点,且CE =1,P 是对角线BD 上任一点,则PE +PC 的最小值是_____________。
(2)(1)运用图形得轴对称求线段与得最小值
学习目标:会用轴对称知识解决一些常见几何图形得线段与最小值问题、 学习重点:利用常见几何图形得对称特性运用转化思想,学生会解决有关线段与
最小值问题、
学习方法:自主探究法、合作交流法 学习过程: 一、知识链接
1、已知直线l 及其两侧两点,在直线l 上求作一点P ,使PA+P B与最小。
(写出画图方法,画出图形)
2、如图,已知点A,B 在直线l 得同一侧,在l 上求作一点P,使得PA+PB最小。
(写出画图方法,画出图形)
总结:此时PA+PB 等于线段 。
二、知识应用
如图,铁路l同侧有两个仓库A,B ,它们到铁路得距离AD ,BE 分别为500m ,300m,DE=600m、现要在铁路上建一个货场C,要求CA+CB最小,求这个最小值。
三、自主探究
知识链接:在平行四边形,矩形,菱形,正方形,等腰梯形,圆中,就是轴对称图形得有 。
1、如图1,正方形ABCD 得边长为2,E 为B C得中点,P就是B D上一动点。
连接E P,CP,则EP+CP 得最小值就是
2、如图2,已知菱形ABCD ,AB=6, ∠BA D=60°,E 为AD 得中点,M为AC 上一动点,则E M+DM 得最小值就是
3、如图3,梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB =CD=AD=1,∠B=60°,直线MN 为梯形ABC D得对称轴,P 为MN 上一动点,则P C+PD 得最小值为 、 4、如图4,⊙O 直径AB 为2,∠COB=60°,D 就是弧B C中点,P 就是直线AB 上一动点,则PC+PD 得最小值为 1
如图,点A(1,3),D(2,1),在y 在x 轴上找到点C ,使得四边形
AB 小,并求周长得最小值。
从点A 再经镜面x轴反射后如果经过点走得路径最短) 五、课堂检测
1、如图,已知正方形A BCD
A上一点,且FA=2,点P 就是B D上一动点,则 A P+PF 得最小值为 、
2、如图抛物线y=a x2+bx+c 交x 轴于A 、B两点,交y 轴于C ,且A (—1,0) B (3,0) C (0,—3)(1)在对称轴上就是否存在一点P 使△PAC 周长最小,若存在,请求出P得坐标.若不存在,说明理由。
(2)求△P AC 周长最小值。
学习收获 六、课外作业 1、如图所示,正方形A BCD 得面积为12,△AB E就是等边三角形,点E 在正方形ABCD 内,在对角线AC 上有一点P,使PD +P E得与最小,则其最小值为 2、如图,Rt△ABC 中,∠C=90°,∠A=30°,BC=1,点D,E 分别就是AB,AC 得中点,点F 就是BC 上得一动点,则△DEF得周长得最小值就是
3、一次函数得图
y 轴分别交于点A
、
(
,
4).(1)求该函
数得解析
式;
(2)O 为坐标原点,设OA 、A B得中点分别为C OB 上一动点,求PC +PD点坐标.
4、如图,圆柱形玻璃水槽外壁点A 处一只壁虎,5cm,内壁点B 处有一只蚊子,距离上沿3cm 、弧6cm 、求壁虎从点A 处沿水槽壁爬行到B 示:将圆柱得侧面沿一条母线剪开,展成一个平面;画出平面图)
5、如图,一元二次方程得二根()就是抛物线与轴得两个交
点得横坐标,且此抛物线过点. (1)求此二次函数得解析式。
(2)设此抛物线得顶点为,对称轴与线段相交于点,求点与点得坐标。
(3)在轴上有一动点,当取得最小值时,求点得坐标、
B。