中考专题复习——最短路径问题

专题—最短路径问题一．选择题（共7小题）1．如图所示，四边形OABC为正方形，边长为3，点A，C分别在x轴，y轴的正半轴上，点D在OA上，且D的坐标为（1，0），P是OB上的一动点，则“求PD+PA和的最小值”要用到的数理依据是（）A．“两点之间，线段最短”B．“轴对称的性质”C．“两点之间，线段最短”以及“轴对称的性质”D．以上答案都不正确解：∵四边形OABC为正方形，∴A、C两点关于直线OB对称（轴对称的性质），∴连接CD，则CD即为PD+PA和的最小值（两点之间，线段最短），∴用到的数理依据是“两点之间，线段最短”以及“轴对称的性质”．故选：C．2．点A、B均在由面积为1的相同小矩形组成的网格的格点上，建立平面直角坐标系如图所示．若P是x轴上使得|PA﹣PB|的值最大的点，Q是y轴上使得QA+QB的值最小的点，则OP•OQ=（）A．5B．4C．3D．2解：连接AB并延长交x轴于点P，由三角形的三边关系可知，点P即为x轴上使得|PA﹣PB|的值最大的点，∵点B是矩形ACPD的中心，∴点P即为AB延长线上的点，此时P（3，0）即OP=3；作A点关于y轴的对称点A′连接A′B交y轴于点Q，则A′B即为QA+QB的最小值，∵A′（﹣1，2），B（2，1），设过A′B的直线为：y=kx+b，则，解得，∴Q（0，），即OQ=，∴OP•OQ=3×=5．故选：A．3．已知∠MON=40°，P为∠MON内一定点，OM上有一点A，ON上有一点B，当△PAB的周长取最小值时，∠APB的度数是（）A．40°B．100°C．140°D．50°解：分别作点P关于OM、ON的对称点P′、P″，连接OP′、OP″、P′P″，P′P″交OM、ON于点A、B，连接PA、PB，此时△PAB周长的最小值等于P′P″．由轴对称性质可得，OP′=OP″=OP，∠P′OA=∠POA，∠P″OB=∠POB，∴∠P′OP″=2∠MON=2×40°=80°，∴∠OP′P″=∠OP″P′=（180°﹣80°）÷2=50°，又∵∠BPO=∠OP″B=50°，∠APO=∠AP′O=50°，∴∠APB=∠APO+∠BPO=100°．故选：B．4．如图，等腰三角形ABC的底边BC长为4，面积是16，腰AC的垂直平分线EF 分别交AC，AB边于E，F点．若点D为BC边的中点，点M为线段EF上一动点，则△CDM周长的最小值为（）A．6B．8C．10D．12解：连接AD，∵△ABC是等腰三角形，点D是BC边的中点，∴AD⊥BC，=BC•AD=×4×AD=16，解得AD=8，∴S△ABC∵EF是线段AC的垂直平分线，∴点C关于直线EF的对称点为点A，∴AD的长为CM+MD的最小值，∴△CDM的周长最短=（CM+MD）+CD=AD+BC=8+×4=8+2=10．故选：C．5．如图，点P是∠AOB内的一点，且OP=5，且∠AOB=30°，点M、N分别是射线OA、OB上的动点，则△PMN周长的最小值为（）A．5B．6C．8D．10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；∵点P关于OB的对称点为D，∴PN=DN，OP=OD，∠DOB=∠POB，∴OC=OD=OP=5，∠COD=∠COA+∠POA+∠POB+∠DOB=2∠POA+2∠POB=2∠AOB=60°，∴△COD是等边三角形，∴CD=OC=OD=5．∴△PMN的周长的最小值=PM+MN+PN=CM+MN+DN≥CD=5，故选：A．6．如图，A和B两地在一条河的两岸，现要在河上造一座桥MN，使从A到B 的路径AMNB最短的是（假定河的两岸是平行直线，桥要与河岸垂直）（）A．B．C．D．解：根据垂线段最短，得出MN是河的宽时，MN最短，即MN⊥直线a（或直线b），只要AM+BN最短就行，即过A作河岸a的垂线AH，垂足为H，在直线AH上取点I，使AI等于河宽．连结IB交河的b边岸于N，作MN垂直于河岸交a边的岸于M点，所得MN即为所求．故选：D．二．填空题（共9小题）7．如图所示，点A在直线a外，点B在直线a上，在直线a上找一点P，使AP+BP 最小的点P有1个，其位置是B点．解：由题意得使AP+BP最小的点P有1个，其位置是B点，故答案为：1，B点．8．如图，∠AOB=45°，OC平分∠AOB，点M为OB上一定点，P为OC上的一动点，N为OB上一动点，当PM+PN最小，∠PMO=45°．解：∵PM=PM′，∴此时PM+PN=PM′+PN′=M′N′，∵点M与点M′关于OC对称，OC平分∠AOB，∴OM=OM′，∵∠AOB=45°，∴∠PM'O=∠AOB=45°，∴∠PMO=∠PM'O=45°，故答案为：45°．9．四边形ABCD中，∠BAD=136°，∠B=∠D=90°，在BC、CD上分别找一点M、N，使三角形AMN周长最小时，则∠AMN+∠ANM的度数为88度．解：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△AMN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=136°，∴∠A′+∠A″=180°﹣∠BAD=44°∴∠AMN+∠ANM=2×44°=88°．故答案为：8810．如图，∠AOB=30°，点P是它内部一点，OP=2，如果点Q、点R分别是OA、OB上的两个动点，那么PQ+QR+RP的最小值是2．解：作点P关于OA对称的点P1，作点P关于OB对称的点P2，连接P1P2，与OA 交于点Q，与OB交于点R，此时△PQR的周长最小．从图上可看出△PQR的周长就是P1P2的长，∵∠AOB=30°，∴∠P1OP2=60°．∵OP1=OP2，∴△OP1P2是等边三角形．∴P1P2=OP1=OP=2．∴△PQR周长的最小值是2．即PQ+QR+RP的最小值是2故答案为：2．11．已知：在四边形ABCD中，∠ABC=∠ADC=90°，M、N分别是CD和BC上的点．求作：点M、N，使△AMN的周长最小．作法：如图2，（1）延长AD，在AD的延长线上截取DA´=DA；（2）延长AB，在AB的延长线上截取BA″=BA；（3）连接A′A″，分别交CD、BC于点M、N．则点M、N即为所求作的点．请回答：这种作法的依据是①线段垂直平分线的定义（或线段垂直平分线的判定，或轴对称的性质即对称点的连线段被对称轴垂直平分）②线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等（线段垂直平分线的性质）；③两点之间线段最短．解：根据线段垂直平分线的性质和两点之间线段最短作图；故答案为：①线段垂直平分线的定义（或线段垂直平分线的判定，或轴对称的性质即对称点的连线段被对称轴垂直平分）②线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等（线段垂直平分线的性质）；③两点之间线段最短12．如图，在四边形ABCD中，∠DAB=130°，∠D=∠B=90°，点M，N分别是CD，BC上两个动点，当△AMN的周长最小时，∠AMN+∠ANM的度数为100°．解：如图，作点A关于BC的对称点A′，关于CD的对称点A″，连接A′A″与BC、CD的交点即为所求的点M、N，∵∠BAD=130°，∠B=∠D=90°，∴∠A′+∠A″=180°﹣∠130°=50°，由轴对称的性质得：∠A′=∠A′AM，∠A″=∠A″AN，∴∠AMN+∠ANM=2（∠A′+∠A″）=2×50°=100°．故答案为：100°13．如图，△ABC中，∠A=15°，AB是定长．点D，E分别在AB，AC上运动，连结BE，ED．若BE+ED的最小值是2，则AB的长是4．解；作点B关于AC的对称点B'，过B作BF⊥AB'，∵点B关于AC的对称点B'，∴∠B'AE=∠CAB=15°，∵BF⊥AB'，∵BF即为BE+ED的最小值，即BF=2，∴AB=4，故答案为：414．如图，∠AOB=30°，∠AOB内有一定点P，且OP=12，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12解：设∠PO A=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=12，且∠EOF=∠EOP+∠POF=2θ+2（30°﹣θ）=60°，∴△EOF是正三角形，∴EF=12，即在保持OP=12的条件下△PQR的最小周长为12．故答案为：12三．解答题（共9小题）15．如图，A，B两村在河L的同侧，A，B到河L的距离分别为1.5km和2km，AB=1.3km，现要在河边建一供水厂，同时向A，B两村供水．若铺设水管的工程费用为每千米1.8万元，问水厂与A村的水平距离为多远时，能使铺设费用最省，并求出总费用约多少万元．解：连接AB，作AF⊥BD于点F，则BF=BD﹣AE=0.5km，∴AF=1.2，作A关于直线L的对称点A′，连接A′B到L交于点C，则C点为水厂所在地，如图，过B作BD⊥L于D，作A′G⊥BD于点G，∵BG=BD+DG=3.5，A′G=AF=1.2，CD=2÷3.5×1.2=，EC=1.2﹣=，∴AC+BC=A′C+BC=A′B=3.7km，∴总费用为3.7×1.8=6.66万元．16．如图，一个人从C点骑马出发到D点，但他必须先到河岸边l1的P1点去让马饮水，然后再到河岸边l2的P2点去，再次让马饮水，最后骑马到D点，他应如何选择饮水点P1，P2．才能使所走的路程CP1+P1P2+P2D最短？解：如图，作点C关于l1的对称点C′，点D关于l2的对称点D′，连接C′D′，交于l1，l2于点P1，点P2，连接CP1，P1P2，P2D，所以路程CP1+P1P2+P2D最短．17．八（二）班举行元旦文艺晚会，桌子摆成两条直线（如图中所示的AO，BO），AO桌面上摆满了桔子，OB桌面上摆满了糖果，坐在C处的小花先拿桔子再拿糖果，然后送给D处的小红，最后回到C处．请你帮助她设计一条行走路线，使其所走的总路程最短（尺规作图，并写出作法，不需说明理由）解：如图所示，小花所走的行走路线为：CM﹣MN﹣ND，所走的总路程最短．18．尺规作图：（1）如图①，江边A，B两个村庄准备集资建造一个自来水厂，请你确定一个厂址，使得从自来水厂到A，B两村所用的水管最短．（2）如图②，P是∠A0B内部一点，试在角的两边上各找一个点E，F，使△PEF 的周长最小．解：（1）如图①，过A点关于江边的对称点C，再连接CB，BC与江边的交点Q 即为自来水厂厂址；（2）如图②，作点P关于OA对称的点M，作点P关于OB对称的点N，连接MN，与OA交于点E，与OB交于点F，此时△PEF的周长最小．19．如图，为了做好2013年沈阳全运会起降的交通安全工作，某交警执勤小队从A处出发，先到公路l1上设卡检查，再到公路l2上设卡检查，最后再到B 地执行任务，他们应如何走才能使总路程最短？【解答】解：如图所示，交警小队沿A→C→D→B走才能使总路程最短．20．如图所示，A、B为公路l同旁的两个村庄，在l上找一点P．（1）当P到A、B等距离时，P在何处？（2）当P到两村距离之和最小时，P在何处？解：（1）因为点P到两个村庄A，B的距离相等，所以P应建在AB的垂直平分线和l的交点处，理由是到线段两个端点距离相等的点在线段的垂直平分线上，如图1：，（2）作点A关于直线l的对称点，连接A′B交直线于点P，点P就是设置的点，如图2：21．如图，A、B两城市之间有一条国道，国道的宽为a，现要在国道上修建一座垂直于国道的立交桥，使通过A、B两城市路程最近，请你设计建桥的位置，并说明理论依据．解：如图，过点B作BC垂直国道，且使BC等于国道宽a，连接AC交国道边缘与M，作MN∥BC即可．理由：两点之间线段最短．22．如图，A和B两地在一条河的两岸，现要在河上造一座桥MN．桥造在何处才能使从A到B的路径AMNB最短？在下图中画出路径，不写画法但要说明理由．（假定河的两岸是平行的直线，桥要与河垂直．）解：如图，作BB'垂直于河岸GH，使BB′等于河宽，连接AB′，与河岸EF相交于M，作MN⊥GH，则MN∥BB′且MN=BB′，于是MNBB′为平行四边形，故NB=MB′．根据“两点之间线段最短”，AB′最短，即AM+BN最短．故桥建立在MN处符合题意．23．如图，平面上有直线a及直线a外的三点A、B、P．（1）过点P画一条直线m，使得m∥a；（2）若直线a、m表示一条河的两岸，现要在这条河上建一座桥（桥与岸垂直），使得从村庄A经桥过河到村庄B的路程最短，试问桥应建在何处？画出示意图．解：（1）如图1所示，（2）如图2，作AA'垂直于河岸a，使AA′等于河宽，连接BA′，与另一条河岸相交于M，作MN⊥直线a，则MN∥AA′且MN=AA′，于是MNAA′为平行四边形，故MA′=NA．根据“两点之间线段最短”，BA′最短，即AN+BM最短．故桥建立在M、N处符合题意．。

最短路径问题专题训练一、将军饮马问题特征：定直线上找一动点到两定点距离之和最小. 解法:做不动点对称点 如图，在直线上找一点P 使得P A +PB 最小？例1.（一动点两定点）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___________．例2.（一定点两动点）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___________．例3.（一定点两动点）已知P 为△AOB 内部一定点，在OA 、OB 上分别取M 、N 使得PM +MN 最小。

二、费马点问题若点P 满足∠PAB =∠BPC =∠CPA =120°，则PA +PB +PC 值最小，P 点称为该三角形的费马点． 在∠ABC 内找一点P ，使得PA +PB +PC 最小．PBAP OBAMNP'M NAPOOPBMABCDMN例1.如图，在△ABC 中，△BAC =90°，AB =AC =1，P 是△ABC 内一点，求P A +PB +PC 的最小值．例2.如图，已知矩形ABCD ，AB =4，BC =6，点M 为矩形内一点，点E 为BC 边上任意一点，则MA +MD +ME 的最小值为______．三、胡不归问题从前有个少年外出求学，某天不幸得知老父亲病危的消息，便立即赶路回家．根据“两点之间线段最短”，虽然从他此刻位置A 到家B 之间是一片砂石地，但他义无反顾踏上归途，当赶到家时，老人刚咽了气，小伙子追悔莫及失声痛哭．邻居告诉小伙子说，老人弥留之际不断念叨着“胡不归？胡不归？…”（“胡”同“何”）【模型建立】如图，一动点P 在直线MN 外的运动速度为V 1，在直线MN 上运动的速度为V 2，且V 1<V 2，A 、B 为定点，点C 在直线MN 上，确定点C 的位置使21AC BCV V 的值最小．ABCPCABCDME2驿道2MM【问题分析】121121=V AC BC BC AC V V V V ⎛⎫++ ⎪⎝⎭，记12V k V =，即求BC +kAC 的最小值．【问题解决】构造射线AD 使得sin △DAN =k ，CH /AC =k ，CH =kAC ．将问题转化为求BC +CH 最小值，过B 点作BH △AD 交MN 于点C ，交AD 于H 点，此时BC +CH 取到最小值，即BC +kAC 最小．例1. 如图，△ABC 中，AB =AC =10，tanA =2，BE △AC 于点E ，D 是线段BE上的一个动点，则CD 的最小值是_______．例2. 如图，平行四边形ABCD 中，△DAB =60°，AB =6，BC =2，P 为边CD上的一动点，则PB 的最小值等于________．总结：在求形如“P A +kPB ”的式子的最值问题中，关键是构造与kPB 相等的线段，将“P A +kPB ”型问题转化为“P A +PC ”型．四、瓜豆原理引例：如图，P 是圆O 上一个动点，A 为定点，连接AP ，Q 为AP 中点． 考虑：当点P 在圆O 上运动时，Q 点轨迹是？考虑到Q 点始终为AP 中点，连接AO ，取AO 中点M ，则M 点即为Q 点轨迹圆圆心，半径MQ 是OP 一半，ABCDEABCDP任意时刻，均有△AMQ △△AOP ，QM :PO =AQ :AP =1:2． 【模型总结】为了便于区分动点P 、Q ，可称点P 为“主动点”，点Q 为“从动点”． 此类问题的必要条件：两个定量主动点、从动点与定点连线的夹角是定量（∠P AQ 是定值）； 主动点、从动点到定点的距离之比是定量（AP :AQ 是定值）．【结论】（1）主、从动点与定点连线的夹角等于两圆心与定点连线的夹角： ∠P AQ =∠OAM ；（2）主、从动点与定点的距离之比等于两圆心到定点的距离之比：AP :AQ =AO :AM ，也等于两圆半径之比． 按以上两点即可确定从动点轨迹圆，Q 与P 的关系相当于旋转+伸缩．例1 如图，点P （3,4），圆P 半径为2，A （2.8,0），B （5.6,0），点M 是圆P 上的动点，点C 是MB 的中点，则AC 的最小值是_______．例2 如图，正方形ABCD 中，25AB ，O 是BC 边的中点，点E 是正方形内一动点，OE =2，连接DE ，将线段DE 绕点D 逆时针旋转90°得DF ，连接AE 、CF ．求线段OF 长的最小值．五、辅助圆（轨迹圆/隐圆） 定直线对定角/四点共圆例1 如图，已知圆C 的半径为3，圆外一定点O 满足OC =5，点P 为圆C 上一动点，经过点O 的直线l 上有两点A 、B ，且OA =OB ，△APB =90°，l 不经过点C ，则AB 的最小值为________．例2 如图，在边长为2的菱形ABCD 中，△A =60°，M 是AD 边的中点，N 是AB 边上的一动点，将△AMN 沿MN 所在直线翻折得到△A’MN ，连接A ’C ，则A ’C 长度的最小值是__________．O yxA BCM POABCDEF例3 如图，在等腰Rt △ABC 中，∠BAC =90°，AB =AC ，BC =42 ，点D 是AC 边上一动点，连接BD ，以AD 为直径的圆交BD 于点E ，则线段CE 长度的最小值为__________．例4 如图，∠A O B =45°，边O A 、OB 上分别有两个动点C 、D ，连接C D ,以CD 为直角边作等腰Rt △CDE ，且CD =CE ，当CD 长保持不变且等于2cm 时，OE 最大值为__________．综合练习1. 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__________．2. 如图，在Rt △ABC 中，△C =90°，AB =17，AC =8，D 为AB 边上的一动点，E 、F 分别为AC 、BC 上两点，且DE △DF ，则EF 的最小值为__________．3. 如图，△MON =90°，矩形ABCD 的顶点A 、B 分别在边OM ，ON 上，当B 在边ON 上运动时，A 随之在OM 上运动，矩形ABCD 的形状保持不变，其中AB =2，BC =1，运动过程中，点D 到点O 的最大距离为__________．4. 已知正方形ABCD 内一动点E 到A 、B 、C 三点的距离之和的最小值为 2 +6,则正方形的边长 .5. 如图，在四边形ABCD 中，AB =2，BC =5，若AC =AD 且△ACD =60°，则当对角线BD 取得最大值时，对角线AC 的长是_________．lPO CBA A'NMABCD6. 在等边△ABC 中，AB =4，点D 是BC 的中点，连接AD ，P 为AD 上一动点，则CP +12BP 最小值为____．7. 如图，在等腰直角△ABC 中，BC =8，D 为BC 中点，E 为DC 中点，P 为AD 上一动点，则2PE +2AP 的最小值________．8. 如图，在△ABC 中，AB =AC =10，tan △A =2，BE △AC 于点E ，D 是线段BE 上的一个动点，则CD +55BD 的最小值为________．9.如图，已知正方形ABCD 的边长为4.点M 和N 分别从B 、C 同时出发，以相同的速度沿BC 、CD 方向向终点C 和D 运动.连接AM 和BN ，交于点P ，则PC 长的最小值为________．10. 如图，AC 为边长为4的菱形ABCD 的对角线，∠ABC =60°，点M 和N 分别从点B 、C 同时出发，以相同的速度沿BC 、CA 运动.连接AM 和BN ，交于点P ，则PC 长的最小值为________．11. 如图，E ，F 是正方形ABCD 的边AD 上两个动点，满足AE =DF .连接CF 交BD 于点G ，连接BE 交AG 于点H .若正方形的边长为2，则线段DH 长度的最小值是________．。

中考压轴题（5）最短路径问题2【典型例题】1．如图，等腰三角形ABC的底边BC长为4，面积是12，腰AB的垂直平分线EF分别交AB，AC于点E、F，若点D为底边BC的中点，点M为线段EF上一动点，则△BDM的周长的最小值为_______．2．图①、图②均是6×6的正方形网格，每个小正方形的顶点称为格点，每个小正方形的边长均为1．点A、B、M、N均在格点上．要求只用无刻度的直尺，在给定的网格中按要求画图，保留作图痕迹．（1）在图①中的线段MN上确定一点P，使PA+PB的值最小．（2）在图②中的线段MN上确定两点C、D，使CD=2，且AC+CD+DB的值最小．知识点思想方法步骤其他【对应练习】3．如图，在Rt ABC中，90ACB∠︒＝，6AC=，8BC=，AD平分CAB∠交BC于D点，E，F分别是AD，AC上的动点，求CE EF+的最小值．4．如图，在锐角ABC中，7AC cm=，221ABCS cm=，AD平分BAC∠，M N、分别是AD和AB 上的动点，求BM MN+的最小值并说明理由.5．如图1，△ABC中AB=AC，DE垂直平分AB分别交AB，AC于点D，E．（1）若∠C=70°，则∠A的大小为；（2）若AE=BC，求∠A的度数；（3）如图2，点M是边BC上的一个定点，若点N在直线DE上，当BN+MN最小时，点N在何处？请用无刻度直尺作出点N的位置．（不需要说明理由，保留作图痕迹）6．如图，在平面直角坐标系xOy 中，点O 为坐标原点，点A 在x 轴上，点(0,6)B ，AB AC =，AB AC ⊥，30BAO ∠=︒．（1）如图①，若点D 为AB 的中点，求OD 的长；（2）如图②，若点E 在x 轴上，且45OEB ∠=︒，求ACE ∠的度数；（3）如图③，设BF 平分ABO ∠交x 轴于点P ，点M 是射线BF 上一动点，点N 是射线PA 上一动点，OM MN -的最大值为m ，判断是否存在这样点M ，N ，使m 的值最小？若存在，请在答题卷上作出点M ，N ，并直接写出作法和m 的最小值；若不存在，请说明理由．7．阅读理解：在平面直角坐标系中，任意两点()11,A x y ，()22,B x y 之间的位置关系有以下三种情形； ①如果ABx 轴，则12y y =，12AB x x =-②如果AB y ∥轴，则12x x =，12AB y y =-③如果AB 与x 轴、y 轴均不平行，如图，过点A 作与x 轴的平行线与过点B 作与y 轴的平行线相交于点C ，则点C 坐标为()21,x y ，由①得12AC x x =-；由②得12BC y y =-；根据勾股定理可得平面直角坐标系中任意两点的距离公式()()221212AB x x y y =-+-． （1）若点A 坐标为(4,6)，点B 坐标为(1,2)则AB =________； （2）若点A 坐标为(3,3)，点B 坐标为(6,6)，点P 是x 轴上的动点，直接写出AP PB +最小值=_______；（3）已知22(6)16(3)4M x x =-++-+，22(6)16(3)4N x x =-+--+根据数形结合，求出M的最小值？N 的最大值？。

中考数学复习最短路径问题专项训练题一、两条线段和最短1、如图，在平面直角坐标中，二次函数图象的顶点坐标为C (4，－3），且在x 轴上截得的线段AB 的长为6．（1)求二次函数的解析式；(2)点P 在y 轴上，且使得△P AC 的周长最小，求： ①点P 的坐标；②△P AC 的周长和面积；2、使得函数值为零的自变量的值称为函数的零点．例如,对于函数y=x ﹣1,令y=0，可得x=1,我们就说1是函数y=x ﹣1的零点．己知函数y=x 2﹣2mx ﹣2（m+3）（m 为常数）．（1）当m=0时,求该函数的零点;（2）证明：无论m 取何值，该函数总有两个零点；(3)设函数的两个零点分别为x 1和x 2，且，此时函数图象与x 轴的交点分别为A 、B(点A 在点B 左侧），点M 在直线y=x ﹣10上,当MA+MB 最小时，求直线AM 的函数解析式．y x B A O C二、三条线段和最短3、如图，已知抛物线y ＝ax 2＋bx ＋c 与y 轴交于点A (0，3），与x 轴分别交于B (1，0）、C （5，0）两点．(1）求此抛物线的解析式；（2）若点D 为线段OA 的一个三等分点，求直线DC 的解析式；（3）若一个动点P 自OA 的中点M 出发，先到达x 轴上的某点（设为点E ）,再到达抛物线的对称轴上某点（设为点F ），最后运动到点A ．求使点P 运动的总路径最短的点E 、点F 的坐标，并求出这个最短总路径的长．三、线段的平移4、如图，已知点A （－4,8）和点B （2,n ）在抛物线y ＝ax 2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 ＝ax 2,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？若存在,求出此时抛物线的函数解析式；若不存在，请说明理由．5、（2013•泉州）如图1，在平面直角坐标系中，正方形OABC 的顶点A （﹣6，0)，过点E(﹣2,0）作EF ∥AB ，交BO 于F;(1)过点F 作直线l 分别与直线AO 、直线BC 交于点H 、G ；过点G 作直线GD ∥AB ，交x 轴于点D ，以圆O 为圆心,OH 长为半径在x 轴上方作半圆（包括直径两端点），使它与GD 有公共点P ．如图2所示，当直线l 绕点F 旋转时，点P 也随之运动，证明：=.(2）在（1）中，若点M(2，），探索2PO+PM 的最小值．O y xAB C y O A 2 4 68-2-4-2 -4 2 4 x B CD练习：1．(2013•广安）如图，在平面直角坐标系xOy中，抛物线y=ax2+bx+c经过A、B、C三点,已知点A（﹣3，0），B（0，3）,C（1，0)．（1）求此抛物线的解析式．(2)点P是直线AB上方的抛物线上一动点，（不与点A、B重合），过点P作x轴的垂线，垂足为F，交直线AB于点E,作PD⊥AB于点D．①动点P在什么位置时，△PDE的周长最大，求出此时P点的坐标；②连接PA，以AP为边作图示一侧的正方形APMN,随着点P的运动，正方形的大小、位置也随之改变．当顶点M或N恰好落在抛物线对称轴上时，求出对应的P点的坐标．（结果保留根号）2．如图(1）抛物线y=ax2+bx+c（a≠o）的顶点为C（1，4）,交x轴于A、B两点,交y轴于点D，其中点B的坐标为（3,0）（1）求抛物线的函数解析式；（2）如图（2）T是抛物线上的一点，过点T作x轴的垂线,垂足为点M，过点M作MN∥BD，交线段AD于点N,连接MD，若△DNM∽△BMD,求点T的坐标；（3）如图（3),过点A的直线与抛物线相交于E，且E点的横坐标为2，与y轴交于点F；直线PQ是抛物线的对称轴,G是直线PQ上的一动点，试探究在x轴上是否存在一点H，使D、G、H、F四点围成的四边形周长最小?若存在，求出这个最小值及点G、H的坐标；若不存在，请说明理由．3．（2014•宝安区二模）已知：如图1，在平面直角坐标系中，⊙P的圆心P（3,0)，半径为5,⊙P与抛物线y=ax2+bx+c（a≠0）的交点A、B、C刚好落在坐标轴上．（1）求抛物线的解析式；（2）点D为抛物线的顶点，经过C、D的直线是否与⊙P相切？若相切，请证明；若不相切，请说明理由；（3）如图2，点F是点C关于对称轴PD的对称点，若直线AF交y轴于点K，点G为直线PD上的一动点,则x轴上是否存在一点H,使C、G、H、K四点所围成的四边形周长最小？若存在,求出这个最小值及点G、H的坐标;若不存在，请说明理由．4．（2014•黄冈二模）如图，菱形ABCD的边长为6且∠DAB=60°，以点A为原点、边AB 所在的直线为x轴且顶点D在第一象限建立平面直角坐标系．动点P从点D出发沿折线DCB 向终点B以2单位/每秒的速度运动，同时动点Q从点A出发沿x轴负半轴以1单位/秒的速度运动，当点P到达终点时停止运动,运动时间为t，直线PQ交边AD于点E．（1）求出经过A、D、C三点的抛物线解析式；(2）是否存在时刻t使得PQ⊥DB，若存在请求出t值，若不存在,请说明理由；（3）设AE长为y，试求y与t之间的函数关系式；(4）若F、G为DC边上两点，且点DF=FG=1,试在对角线DB上找一点M、抛物线ADC对称轴上找一点N，使得四边形FMNG周长最小并求出周长最小值．。

中考数学专题复习学案六求最短路径问题【专题思路剖析】知识点：“两点之间线段最短”，“垂线段最短”，“点关于线对称”，“线段的平移”。

“饮马问题”，“造桥选址问题”。

考的较多的还是“饮马问题”，出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

这类问题在中考中出现的频率很高，一般与垂线段最短、两点之间线段最短关系密切解题总思路：找点关于线的对称点实现“折”转“直”，近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

在解决最短路径问题时，我们通常利用轴对称、平移等变换把不在一条直线上的两条线段转化到一条直线上，从而作出最短路径的方法来解决问题．【典型例题赏析】类型1 利用“垂线段最短”求最短路径问题例题1：（2015•辽宁省盘锦,第15题3分）如图，菱形ABCD的边长为2，∠DAB=60°，E为BC的中点，在对角线AC上存在一点P，使△PBE的周长最小，则△PBE的周长的最小值为．考点：轴对称-最短路线问题；菱形的性质．分析：连接BD，与AC的交点即为使△PBE的周长最小的点P；由菱形的性质得出∠BPC=90°，由直角三角形斜边上的中线性质得出PE=BE，证明△PBE是等边三角形，得出PB=BE=PE=1，即可得出结果．解答：解：连接BD，与AC的交点即为使△PBE的周长最小的点P；如图所示：∵四边形ABCD是菱形，∴AC⊥BD，AB=BC=CD=DA=2，∴∠BPC=90°，∵E为BC的中点，∴BE=BC=1，PE=BC=1，∴PE=BE，∵∠DAB=60°，∴∠ABC=120°，∴∠PBE=60°，∴△PBE是等边三角形，∴PB=BE=PE=1，∴PB+BE+PE=3；故答案为：3．点评：本题考查了菱形的性质、轴对称以及最短路线问题、直角三角形斜边上的中线性质；熟练掌握菱形的性质，并能进行推理计算是解决问题的关键．【方法点评】本题易错误的利用两点之间线段最短解决，解答时需要准确识图，找到图形对应的知识点．【变式练习】（2015•福建第16题 4分）如图，在△ABC中，∠ACB=90°，AB=5，BC=3，P是AB边上的动点（不与点B重合），将△BCP沿CP所在的直线翻折，得到△B′CP，连接B′A，则B′A 长度的最小值是．考点：翻折变换（折叠问题）．.分析：首先由勾股定理求得AC的长度，由轴对称的性质可知BC=CB′=3，当B′A有最小值时，即AB′+CB′有最小值，由两点之间线段最短可知当A、B′、C三点在一条直线上时，AB′有最小值．解答：解：在Rt△ABC中，由勾股定理可知：AC===4，由轴对称的性质可知：BC=CB′=3，∵CB′长度固定不变，∴当AB′+CB′有最小值时，AB′的长度有最小值．根据两点之间线段最短可知：A、B′、C三点在一条直线上时，AB′有最小值，∴AB′=AC﹣B′C=4﹣3=1．故答案为：1．点评：本题主要考查的是轴对称的性质、勾股定理和线段的性质，将求B′A的最小值转化为求AB′+CB′的最小值是解题的关键．类型2 利用“两点之间线段最短”求最短路径问题例题2：（2015•四川凉山州第26题5分）菱形ABCD在平面直角坐标系中的位置如图所示，顶点B（2，0），∠DOB=60°，点P是对角线OC上一个动点，E（0，﹣1），当EP+BP最短时，点P的坐标为．考点：菱形的性质；坐标与图形性质；轴对称-最短路线问题．.分析：点B的对称点是点D，连接ED，交OC于点P，再得出ED即为EP+BP最短，解答即可．解答：解：连接ED，如图，∵点B的对称点是点D，∴DP=BP，∴ED即为EP+BP最短，∵四边形ABCD是菱形，顶点B（2，0），∠DOB=60°，∴点D的坐标为（1，），∴点C的坐标为（3，），∴可得直线OC的解析式为：y=x，∵点E的坐标为（﹣1，0），∴可得直线ED的解析式为：y=（1+）x﹣1，∵点P是直线OC和直线ED的交点，∴点P的坐标为方程组的解，解方程组得：，所以点P的坐标为（），故答案为：（）．点评：此题考查菱形的性质，关键是根据一次函数与方程组的关系，得出两直线的解析式，求出其交点坐标．【方法点评】“两点(直线同侧)一线型”在直线上求一点到两点的和最短时，利用轴对称的知识作一点关于直线的对称点，连接对称点与另一点与直线的交点就是所求的点；“一点两线型”求三角形周长最短问题，作点关于两直线的对称点，连接两个对称点与两直线分别有两个交点，顺次连接所给的点与两交点即可得三角形；“两点两线型”求四边形的周长最短类比“一点两线型”即可．【变式练习】（2015•营口，第10题3分）如图，点P是∠AOB内任意一点，OP=5cm，点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点，△PMN周长的最小值是5cm，则∠AOB的度数是（）A．25° B．30° C．35° D．40°考点：轴对称-最短路线问题．分析：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OC、OD、PM、PN、MN，由对称的性质得出PM=CM，OP=OC，∠COA=∠POA；PN=DN，OP=OD，∠DOB=∠POB，得出∠AOB=∠COD，证出△OCD是等边三角形，得出∠COD=60°，即可得出结果．解答：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OC、OD、PM、PN、MN，如图所示：∵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；∵点P关于OB的对称点为D，∴PN=DN，OP=OD，∠DOB=∠POB，∴OC=OP=OD，∠AOB=∠COD，∵△PMN周长的最小值是5cm，∴PM+PN+MN=5，∴CM+DN+MN=5，即CD=5=OP，∴OC=OD=CD，即△OCD是等边三角形，∴∠COD=60°，∴∠AOB=30°；故选：B．点评：本题考查了轴对称的性质、最短路线问题、等边三角形的判定与性质；熟练掌握轴对称的性质，证明三角形是等边三角形是解决问题的关键．类型3、求圆上点，使这点与圆外点的距离最小的方案设计在此问题中可根据圆上最远点与最近点和点的关系可得最优设计方案。

专题13.10最短路径（将军饮马）问题（知识梳理与考点分类讲解）第一部分【知识点归纳】【模型一：两定交点型】如图1，直线l和l的异侧两点A.B，在直线l上求作一点P，使PA+PB 最小；图1【模型二：两定一动型】如图2，直线l和l的同侧两点A.B，在直线l上求作一点P，使PA+PB 最小（同侧转化为异侧）；图2【模型三：一定两动型】如图3，点P是∠MON内的一点，分别在OM，ON上作点A，B。

使△PAB的周长最小。

图3【模型四：两定两动型】如图4，点P，Q为∠MON内的两点，分别在OM，ON上作点A，B。

使四边形PAQB的周长最小。

图4【模型五：一定两动（垂线段最短）型】如图5，点A是∠MON外的一点，在射线ON上作点P，使PA与点P到射线OM的距离之和最小。

图5【模型六：一定两动，找（作）对称点转化型】如图6，点A是∠MON内的一点，在射线ON 上作点P，使PA与点P到射线OM的距离之和最小。

图6【考点1】两定一动型；【考点2】一定两动（两点之间线段最短）型；【考点3】一定两动（垂线段最短）型；【考点4】两定两动型；【考点5】一定两动（等线段）转化型；.第二部分【题型展示与方法点拨】【考点1】两定一动型；【例1】（23-24八年级上·全国·课后作业）如图，在ABC ∆中，3,4AB AC ==，EF 垂直平分BC ，交AC 于点D ，则ABP 周长的最小值是（）A ．12B ．6C ．7D ．8【变式】（23-24八年级上·广东广州·期中）如图，在ABC ∆中，1216AB AC ==，，20BC =．将ABC V 沿射线BM 折叠，使点A 与BC 边上的点D 重合，E 为射线BM 上的一个动点，则CDE 周长的最小值．【考点2】一定两动（两点之间线段最短）型；【例2】（23-24八年级上·湖北省直辖县级单位·期末）如图，45MON ∠=︒，P 为MON ∠内一点，A 为OM 上一点，B 为ON 上一点，当PAB 的周长取最小值时，APB ∠的度数为（）A ．45︒B ．90︒C ．100︒D ．135︒【变式】（23-24八年级上·江苏无锡·期中）如图，45AOB ∠=︒，点M N 、分别在射线OA OB 、上，5MN =，15OMN S = ，点P 是直线MN 上的一个动点，点P 关于OA 的对称点为1P ，点P 关于OB 的对称点为2P ，连接1OP 、2OP 、12PP ，当点P 在直线MN 上运动时，则12OPP 面积的最小值是．【考点3】一定两动型（垂线段最短）；【例3】（22-23八年级上·湖北武汉·期末）如图，在ABC ∆中，3AB =，4BC =，5AC =，AB BC ⊥，点P 、Q 分别是边BC 、AC 上的动点，则AP PQ +的最小值等于（）A ．4B ．245C ．5D ．275【变式】（23-24七年级下·陕西西安·阶段练习）如图，在Rt ABC △中，90ACB ∠=︒，3AC =，4BC =，5AB =，AD 是ABC V 的角平分线，若P Q 、分别是AD 和AC 边上的动点，则PC PQ +的最小值是．【考点4】两定两动型；【例4】如图，已知24AOB ∠=︒，OP 平分AOB ∠，1OP =，C 在OA 上，D 在OB 上，E 在OP 上．当CP CD DE ++取最小值时，此时PCD ∠的度数为（）A ．36︒B ．48︒C ．60︒D ．72︒【考点5】一定两动（等线段）转化型；【例5】（20-21八年级上·湖北鄂州·期中）如图，AD 为等腰△ABC 的高，其中∠ACB =50°，AC =BC ，E ，F 分别为线段AD ，AC 上的动点，且AE =CF ，当BF ＋CE 取最小值时，∠AFB 的度数为（）A ．75°B ．90°C ．95°D ．105°【变式】（23-24七年级下·四川宜宾·期末）在ABC V 中，80CAB ∠=︒，2AB =，3AC =，点E 是边AB 的中点，CAB ∠的角平分线交BC 于点D ．作直线AD ，在直线AD 上有一点P ，连结PC 、PE ，则PC PE -的最大值是．第三部分【中考链接与拓展延伸】1、直通中考【例1】（2020·湖北·中考真题）如图，D 是等边三角形ABC 外一点．若8,6BD CD ==，连接AD ，则AD 的最大值与最小值的差为．【例2】（2020·新疆·中考真题）如图，在ABC V 中，90,60,4A B AB ∠=∠=︒=︒，若D 是BC 边上的动点，则2AD DC +的最小值为．2、拓展延伸【例1】（23-24八年级上·江苏镇江·阶段练习）如图，AC 、BD 在AB 的同侧，点M 为线段AB 中点，2AC =，8BD =，8AB =，若120CMD ∠=︒，则CD 的最大值为（）A ．18B ．16C ．14D ．12【例2】（22-23八年级上·湖北武汉·期末）如图，锐角ABC V 中，302A BC ∠=︒=，，ABC V 的面积是6，D 、E 、F 分别是三边上的动点，则DEF 周长的最小值是（）A ．3B ．4C ．6D ．7。

中考专题复习教学目标知识与技能1.建立数学模型，能利用轴对称变换找对称点，并用两点之间线段最短的方法来求最短路径。

2.借助特殊四边形、一次函数、反比例函数以及二次函数的图像等这些基本图形，运用对称变换的方法，能清晰的抓住求最短路径问题的本质。

3．在探索最短路径的过程中，体会轴对称、“桥梁”作用，感悟转化思想，一题多解，一题多变的思想。

过程与方法经历探索最短路径过程，在操作、观察、分析过程中发展学生思维意识，培养学生的解题技能技巧。

情感态度与价值观体验数学活动来源于生活又服务于生活，体会异侧直接连，同侧找对称点，提高学生的学习兴趣。

重点利用轴对称数学知识，将最短路径问题转化为“两点之间线段最短”问题，增强解决实际问题的能力。

掌握解决问题的方法和技巧。

难点综合运用轴对称数学知识，将同侧的两定点通过轴对称变换转化到已侧，从而借助两点之间线段最短解决线段和（周长）最小值问题。

活动一：旧知回顾师生行为设计意图问题1 A，B是路边两个新建小区，要在路边增设一个公共汽车站C。

使两个小区到车站的路程最短，该公共汽车站应建在什么地方？问题2相传，古希腊亚历山大城里有一位久负盛名的学者，名叫海伦．有一天，一位将军专程拜访海伦，求教一个百思不得其解的问题：从图中的A 地出发，到一条笔直的河边l 饮马，然后到B 地．到河边什么地方饮马可使他所走的路线全程最短？师生集体宣誓师：提出问题。

生：讨论交流，板书作图过程师：提出问题导入课题。

师：请思考问题1和问题2的相同点是解决的那类问题？不同点是什么？解决问题的方法和技巧是什么？1、活跃课堂气氛，使学生在轻松愉快的环境中学习。

2、复习两点之间线段最短，从而引出课题3、渗透转化思想，了解解题方法和解题技巧。

4、建立数学模型：将军饮马问题5、探究解题方法：异侧直接连，同侧找对称点6、发现解题技巧活动二：典题赏析类型一：四边形中的最短路径问题培养学生善于思考、善于观察的良好习惯例1 生：一生读题一生解答师：配合学生完成审题过程师：提出新问题若本题其它条件不变。

中考数学专题复习《利用勾股定理求最短路径》测试卷-附带答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1．如图一个牧童在小河的南4km的A处牧马而他正位于他的小屋B的西8km北7km 处他想把他的马牵到小河边去饮水然后回家他要完成这件事情所走的最短路径是km．2．如图长方体的长为3cm 宽为2cm 高为1cm的长方体蚂蚁沿着表面从A爬行到B 的最短路程是．3．如图在△ABC中AD是BC边上的高垂足为D已知BD=1,AD=CD=2,BC上方有一动点P且点P到A,D两点的距离相等则△BCP的周长最小值为．4．如图这是一个供滑板爱好者使用的U型池的示意图该U型池可以看成是长方体去掉m的半圆其边缘AB＝CD＝15m 一个“半圆柱”而成中间可供滑行部分的截面是直径为32π点E在CD上CE＝3m一滑板爱好者从A点滑到E点则他滑行的最短距离约为m．（边缘部分的厚度忽略不计）5．如图四边形ABCD∠BAD＝60° ∠ADC＝150° 且BD∠DC已知AC的最大值是3 则BC＝．6．如图在一个长为5m宽为3m的长方形草地上放着一根长方体的木块它的棱和草地宽AD平行且棱长大于AD木块从正面看是边长为1m的正方形一只蚂蚁从点A处到达点C处需要走的最短路程约为m．（精确到1m）7．如图C为线段BD上一动点分别过B D作AB⊥BD ED⊥BD连接AC EC已知AB=5DE=1BD=8设CD=x．请用含x的代数式表示AC+CE的长为根据上述方法求出√x2+4+√(12−x)2+9的最小值为．8．如图四边形ABCD为矩形AD=3AB=4点E是AD所在直线的一个动点点F 是对角线BD上的动点且BF=DE则AF+BE的最小值是．9．如图长方形BCFG是一块草地折线ABCDE是一条人行道BC＝12米CD＝5米．为了避免行人穿过草地（走虚线BD践踏绿草管理部门分别在B D处各挂了一块牌子牌子上写着“少走米踏之何忍”．10．如图BD是RtΔABC的角平分线点F是BD上的动点已知AC=2AE=2√3−2∠ABC=30°则（1）BE=（2）AF+EF的最小值是．11．如图AB是半圆O的直径半圆的半径为4 点C D在半圆上OC⊥AB,BD=2CD 点P是OC上的一个动点则BP+DP的最小值为．12．如图一大楼的外墙面ADEF与地面ABCD垂直点P在墙面上若P A＝AB＝5米点P到AD的距离是4米有一只蚂蚁要从点P爬到点B它的最短行程是米13．如图在Rt∠AOB中∠AOB＝90° OA＝4 OB＝6 以点O为圆心3为半径的∠O与OB交于点C过点C作CD∠OB交AB于点D点P是边OA上的动点则PC+PD的最小值为．14．如图台阶阶梯每一层高20cm宽40cm长50cm．一只蚂蚁从A点爬到B点最短路程是．15．已知正方形ABCD的边长为1 点E F分别是边BC CD上的两个动点且满足BE= CF连接AE AF则AE+AF的最小值为．16．如图在菱形ABCD中AB=4∠ABC=60°M为AD中点P为对角线BD上一动点连接PA和PM则PA+PM的最小值是．17．如图圆柱形容器高为18cm 底面周长为24cm 在杯内壁离杯底4cm的点B处有乙滴蜂蜜此时一只蚂蚁正好在杯外壁离杯上沿2cm与蜂蜜相对的点A处则蚂蚁从外币A 处到达内壁B处的最短距离为．18．如图直线y＝﹣x+7与两坐标轴分别交于A B两点点C的坐标是（1 0）DE分别是AB OA上的动点当∠CDE的周长最小时点E的坐标是．19．如图菱形ABCD的边长为4 ∠BAD＝120° E是边CD的中点F是边AD上的一个动点将线段EF绕着点E顺时针旋转60°得到线段EF' 连接AF' BF' 则∠ABF'的周长的最小值是．20．如图已知矩形ABCD中AB＝4 AD＝3 E F分别为AB DC上的两个动点且EF∠AC则AF+FE+EC的最小值为．参考答案1．解：如图做出点A关于小河MN的对称点A` 连接A`B交MN于点P则A`B就是牧童要完成这件事情所走的最短路程长度．在Rt∠A`DB中由勾股定理求得A`B=√A`D2+DB2=√(7+4+4)2+82=17(km)．则他要完成这件事情所走的最短路程是17km．2．解：如图1AB= √52+12=√26（cm）如图2AB= √32+32=3√2（cm）如图3AB= √22+42=√20=2√5（cm）故沿长方体的表面爬到对面顶点B处只有图2最短其最短路线长为：3√2cm．故答案为：3√2.3．解：∠P到AD两点的距离相同∠P在线段AD的垂直平分线上取AD的中点H作HF//BC作B关于HF的对称点E连接CE与直线FH交于P点P 即为所求∠∠BFH=90° BF=EF EP=BP∠要使∠BCP的周长最小∠BP+CP最小即为CE长又∠EF//BC∠ADC=90°∠∠FHD=∠HDB=90°∠四边形BDHF是矩形AD=1∠FBD=90°∠BF=DH=EF=12∠BE=2∠CE=√BC2+BE2∠CE=√13∠BCP的周长最小值=BC+BP+CP=3+√13故答案为：3+√13．4．解：如图是其侧面展开图：AD=12π⋅32π=16（m）AB=CD=15m．DE=CD-CE=15-3=12（m）在Rt∠ADE中AE=√AD2+DE2=√162+122=20（m）．故他滑行的最短距离约为20m．故答案为：20．5．解：如图取BC的中点F以BC为边在∠BCD另一侧作等边三角形∠BCG连接DG DF FG∠∠ADC＝150° 且BD∠DC∠∠ADB＝150°﹣90°＝60°∠∠BAD＝60°∠∠ADB＝∠BAD＝60°∠∠ABD是等边三角形而∠BCG也是等边三角形∠AB＝DB BC＝BG∠ABD＝∠CBG＝60°∠∠ABD+∠DBC＝∠CBG+∠DBC即∠ABC＝∠DBG在∠ABC和∠DBG中{AB=DB ∠ABC=∠DBG BC=BG∠∠ABC∠∠DBG（S A S）∠AC＝DG∠AC 的最大值是3∠DG 的最大值也是3在∠DGF 中 DG ≤DF +FG∠当DF FG 在同一条直线上时 DG 取最大值3 即DG ＝DF +FG ＝3 ∠BD ∠DC BC 的中点F∠DF ＝BF ＝CF ＝12BC∠等边三角形∠BCG BC 的中点F∠GF ∠BC ∠BGF ＝∠CGF ＝12∠BGC ＝30°∠BF ＝CF ＝12BG ＝12BC∠设DF ＝BF ＝CF ＝x 则BC ＝BG ＝2x∠FG ＝√BG 2−BF 2=√(2x)2−x 2=√3x∠DF +FG ＝x +√3x ＝3解得：x ＝3√3−32∠BC ＝2x ＝2×3√3−32＝3√3﹣3故答案为3√3﹣3．6．解：由题意可知 将木块展开 如图长相当于是AB +2个正方形的宽∠长为5+2×1＝7m 宽为3 m ．于是最短路径为：√32+72=√58≈8 m ．故答案为8．7． 解：AC +CE =√BC 2+AB 2+√CD 2+DE 2=√(8−x)2+25+√x 2+1 当A C E 三点共线时 AC +CE 的值最小如右图所示 作BD =12 过点B 作AB ∠BD 过点D 作ED ∠BD 使AB =2 ED =3连接AE交BD于点C设BC=x则AE的长即为代数式√x2+4+√(12−x)2+9的最小值．过点A作AF∠BD交ED的延长线于点F得矩形ABDF则AB=DF=2 AF=BD=12 EF=ED+DF=3+2=5所以AE=√AF2+EF2=√122+52=13即√x2+4+√(12−x)2+9的最小值为13故答案为：√(8−x)2+25+√x2+113．8．解：如图延长BC至G使得BG=BD连接GF∵四边形ABCD是矩形∴∠DAB=∠ABC=90°,AD//CB∴∠EDB=∠FBC在△EDB与△FBG中{ED=BF ∠EDB=∠FBG BD=BG∴△EDB≌△FBG∴BE=GF∴AF+BE=AF+GF≥AG 在Rt△ABD中AD=3,AB=4BD=√AD2+AB2=5∴BG=5在Rt△ABG中BG=5,AB=4AG=√AB2+BG2=√42+52=√41∴AF+BE的最小值是√41．故答案为：√41．9．解：在Rt△BCD中∴BD=√BC2+CD2=13则BC+CD−BD=12+5−13=4（米）故答案为：410．解：（1）∠AC=2∠ABC=30°∠BAC=90°∠BC=2AC=4∠AB=√BC2−AC2=√42−22=2√3∠BE=AB−AE=2√3−(2√3−2)=2故答案为：2（2）如图所示作E点关于BD的对称点G连接EG AG GF∠BD是∠ABC的平分线∠点G在线段BC上∠根据对称性可得EF=GF BG=BE=2∠EF+AF=GF+AF≥AG∠当点A F G三点共线时GF+AF的长度最短即EF+AF的最小值为AG的长度．∠GC=BC-BG=4-2=2又∠∠ABC=30°∠BAC=90°∠∠C=60°又∠AC=2∠△AGC是等边三角形∠AG=AC=2．∠AF+EF的最小值是2．故答案为：2．11．解：作点D关于OC的对称点为D1连接BD1OD1过点D1作D1Q⊥AB由题知OC⊥AB BD=2CD∠BC=3CD可得CD对应的圆心角∠COD=30°又点D关于OC的对称点为D1∠∠COD1=30°∠AOD1=60°∠BD1长为BP+DP的最小值在RtΔQOD1中OD1=4∠OQ=2D1Q=2√3在RtΔQD1B中BQ=OQ+OB=6D1Q=2√3∠BD1=√62+(2√3)2=4√3故填：4√312．解：如图过P作PG∠BF于G连接PB∠AG=4 AP=AB=5∠PG=√AP2−AG2=3BG=9∠PB=√GB2+GP2=3√10故这只蚂蚁的最短行程应该是3√10故答案为：3√1013．解：延长CO交∠O于点E连接ED交AO于点P则PC+PD的值最小最小值为线段DE的长．∠CD∠OB∠∠DCB＝90°∠∠AOB＝90°∠∠DCB＝∠AOB ∠CD∠AO∠CD AO =BCBO∠CD 4=36∠CD＝2在Rt∠CDE中DE＝√CD2+CE2=√22+62=2√10∠PC+PD的最小值为2√10．故答案为：2√10．14．解：如图所示∠楼梯的每一级的高宽长分别为20cm宽40cm长50cm ∠AB=√502+[2(20+40)]2=130(cm)即蚂蚁从点A沿着台阶面爬行到点B的最短路程是130cm．故答案为：130cm．15．解：连接DE∠BE=CF且四边形ABCD为正方形∠CD-CF=BC-BE即DF=CE在△ADF和△DCE中{AD=DC ∠ADF=∠DCE DF=CE∴△ADF∠∠DCE∠AF=DE AE+AF=AE+DE以BC为对称轴作A点关于BC的对应点A′连接DA′与BC交点即为点E∠点A和点A′关于BC对称∠AE=A′EAE+DE=A′E+DE=A′D由勾股定理可得：A′D=√AD2+A′A2=√22+12=√5∠AE+AF的最小值为√5故答案为：√516．解：作点M关于BD的对称点N交CD于点N连接AN则AN就是P A+PM的最小值∠在菱形ABCD 中 AB =4 ∠ABC =60° M 为AD 中点 AC ∠BD∠∠ADC =60° DA =DC 点N 为CD 的中点∠∠DAC 是等边三角形 AN ∠CD∠AC =AD =AB =4∴AN =√AD 2−DN 2=√42−22=2√3故答案为：2√317．解∠如图 将杯子侧面展开 作A 关于EF 的对称点A ′ 连接A ′B 则A ′B 即为最短距离． 根据勾股定理 得A ′B =√A ′D 2+BD 2=√122+162=20m ．故答案为：20cm ．18．解：如图 点C 关于OA 的对称点C ′（-1 0） 点C 关于直线AB 的对称点C ″ ∠直线AB 的解析式为y =-x +7∠直线C C ″的解析式为y =x -1由{y =−x +7y =x −1得{x =4y =3∠F（4 3）∠F是C C″中点∠可得C″（7 6）．连接C′C″与AO交于点E与AB交于点D此时∠DEC周长最小∠DEC的周长=DE+EC+CD=E C′+ED+D C″=C′C″=√82+62=10．故答案为10．19．解：取AD中点G连接EG F'G BE作BH∠DC的延长线于点H∠四边形ABCD为菱形∠AB＝AD∠∠BAD＝120°∠∠CAD＝60°∠∠ACD为等边三角形又∠DE＝DG∠∠DEG也为等边三角形．∠DE＝GE∠∠DEG＝60°＝∠FEF'∠∠DEG﹣∠FEG＝∠FEF'﹣∠FEG即∠DEF＝∠GEF'由线段EF绕着点E顺时针旋转60°得到线段EF'所以EF＝EF'．在∠DEF和∠GEF'中{DE=GE∠DEF=∠GEF′EF=EF′∠∠DEF∠∠GEF'（SAS）．∠∠EGF'＝∠EDF＝60°∠∠F'GA＝180°﹣60°﹣60°＝60°则点F'的运动轨迹为射线GF'．观察图形可得A E关于GF'对称∠AF'＝EF'∠BF'+AF'＝BF'+EF'≥BE在Rt∠BCH中∠∠H＝90° BC＝4 ∠BCH＝60°∠CH=12BC=2,BH=2√3,在Rt∠BEH中BE＝√BH2+EH2＝√12+16＝2√7∠BF'+EF'≥2√7∠∠ABF'的周长的最小值为AB+BF'+EF'＝4+2√7故答案为：4+2√7．20．解：过B作BH∠EF交CD于H过A作AG∠EF且使AG＝EF连接GE∠四边形AGEF是平行四边形∠AF＝GE∠当G E C三点共线时AF+EC最小∠EF ∠AC∠BH ∠AC∠∠HBC +∠BCA ＝90° ∠BCA +∠ACH ＝90° ∠∠HBC ＝∠ACH∠tan∠HBC ＝tan∠ACD 即HC BC =AD CD∠AB ＝4 AD ＝3∠ HC 3=34∠HC ＝94∠BH =√BC 2+CH 2=√9+(94)2=154∠AF +EF +EC ≥GC +BH∠GA ∠AC∠∠ACG 为直角三角形∠AB ＝4 AD ＝3∠AC ＝5∠EF ＝BH ＝AG∠AG ＝154∠GC ＝√AG 2+AC 2=√52+(154)2=254∠GC +EF ＝254+154＝10∠AF +FE +EC 的最小值为10故答案为：10．。