中考最值专题--将军饮马
中考数学专题《将军饮马模型》
是OC上的一点,当△ADE的周长最小时,点E的坐标是( B )
A.(0,4 ) B.(0,5 ) C.(0,2) D.(0,10 )
3
3
3
河边
y
A
C
E E
Bห้องสมุดไป่ตู้
DO
D´ x
针对训练
将军饮马---两定一动
知识点二
如图:已知⊙O的直径CD为2,︵AC的度数为60º,点B是A︵C的中点,在直
径CD上作出点P,使BP+AP的值最小,则BP+AP的最小值为__2___
图形特征:两定一动;适用模型:将军饮马 ;
基本策略:同侧化异侧、折线化直线;
基本方法:N个动点N条河,N次对称跑不脱;
基本原理:两点之间线段最短;
P
A´ PA+PB=_P_A_´_+_P_B_=_A_´_B_.
典例精讲
将军饮马---两定一动
知识点二
【例2】如图,矩形ABOC的顶点A的坐标为(-4,5),D是OB的中点,E
O 河流 C
N
A2
将军沿A-B-C-A走路程最短
典例精讲
将军遛马---两定两动
知识点三
【例3-1】如图,点A(a,3)B(b,1)都在双曲线 y = 3 上,点C,D分别 x
是x轴,y轴上的动点,则四边形ABCD周长的最小值为( B )
A.5 2 B.6 2 C.2 10 +2 2 D.8 2
河边
A' y A
D
B
D
草地
O CC
x
B'
典例精讲
将军遛马---两定两动
知识点二
【例3-2】如图,∠AOB=45º,点P是∠AOB内一点且OP= 2 ,若点M、N
2020中考数学复习 最值问题 将军饮马问题 51张
03、几何图形中的将军饮马 ----正方形中的“将军饮马”
【假装不存在的正方形】
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.(
最值问题之“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”。
01、什么是“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?
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)
03、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
03、几何图形中的将军饮马 ----正方形中的“将军饮马”
01、什么是“将军饮马” ?
? 【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.
02、将军饮马模型系列 ————“一定两动”之点到点
【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________.
2023年中考数学总复习专题12二次函数与线段和(将军饮马型)最值问题(学生版)
专题12二次函数与线段和(将军饮马型)最值问题二次函数与将军饮马问题必备的基础模型有:模型1:当两定点A 、B 在直线l 同侧时,在直线l 上找一点P ,使得P A +PB 最小.作点B 关于直线l 的对称点B ',连接AB '交直线l 于点P ,点P 即为所求作的点.P A +PB 的最小值为AB ' 模型2:当两定点A 、B 在直线l 同侧时,在直线l 上找一点P ,使得PA PB -最大.连接AB 并延长交直线l 于点P ,点P 即为所求作的点,PA PB -的最大值为AB 模型3:当两定点A 、B 在直线l 异侧时,在直线l 上找一点P ,使得PA PB -最大.作点B 关于直线I 的对称点B ',连接AB '并延长交直线l 于点P ,点P 即为所求作的点.PA PB -的最大值为AB '模型4:点P 在∠AOB 内部,在OB 边上找点D ,OA 边上找点C ,使得△PCD 周长最小.lABll ABllABlB分别作点P 关于OA 、OB 的对称点P ′、P ″,连接P ′P ″,交OA 、OB 于点C 、D ,点C 、D 即为所求.△PCD 周长的最小值为P ′P ″模型5:点P 在∠AOB 内部,在OB 边上找点D ,OA 边上找点C ,使得PD +CD 最小.作点P 关于OB 的对称点P ′,过P ′作P ′C ⊥OA 交OB ,PD +CD 的最小值为P ′C【例1】(2022•黑龙江)如图,已知抛物线y =(x ﹣2)(x +a )(a >0)与x 轴交于点B 、C ,与y 轴交于点E ,且点B 在点C 的左侧.(1)若抛物线过点M (﹣2,﹣2),求实数a 的值;(2)在(1)的条件下,解答下列问题;①求出△BCE 的面积;②在抛物线的对称轴上找一点H ,使CH +EH 的值最小,直接写出点H 的坐标.【例2】(2022•甘肃)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y =(x +3)(x ﹣a )与x 轴交于A ,B (4,0)两点,点C 在y 轴上,且OC =OB ,D ,E 分别是线段AC ,AB 上的动点(点D ,E 不与点A ,B ,C 重合).(1)求此抛物线的表达式;(2)连接DE 并延长交抛物线于点P ,当DE ⊥x 轴,且AE =1时,求DP 的长;(3)连接BD .POADCP'POA①如图2,将△BCD沿x轴翻折得到△BFG,当点G在抛物线上时,求点G的坐标;②如图3,连接CE,当CD=AE时,求BD+CE的最小值.【例3】.(2022•达州)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+2的图象经过点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.(1)求该二次函数的表达式;(2)连接BC,在该二次函数图象上是否存在点P,使∠PCB=∠ABC?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,直线l为该二次函数图象的对称轴,交x轴于点E.若点Q为x轴上方二次函数图象上一动点,过点Q作直线AQ,BQ分别交直线l于点M,N,在点Q的运动过程中,EM+EN的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.【例4】.(2022•天津)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a>0)的顶点为P,与x轴相交于点A (﹣1,0)和点B.(Ⅰ)若b=﹣2,c=﹣3,①求点P的坐标;②直线x=m(m是常数,1<m<3)与抛物线相交于点M,与BP相交于点G,当MG取得最大值时,求点M,G的坐标;(Ⅱ)若3b=2c,直线x=2与抛物线相交于点N,E是x轴的正半轴上的动点,F是y轴的负半轴上的动点,当PF+FE+EN的最小值为5时,求点E,F的坐标.【例5】(2022•常德)如图,已知抛物线过点O(0,0),A(5,5),且它的对称轴为x=2,点B是抛物线对称轴上的一点,且点B在第一象限.(1)求此抛物线的解析式;(2)当△OAB的面积为15时,求B的坐标;(3)在(2)的条件下,P是抛物线上的动点,当P A﹣PB的值最大时,求P的坐标以及P A﹣PB的最大值.1.(2022•滨城区二模)如图,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0),经过点A(﹣1,0),B(3,0)两点.(1)求抛物线的解析式及顶点M的坐标;(2)连接AC、BC,N为抛物线上的点且在第四象限,当S△NBC=S△ABC时,求N点的坐标;(3)在(2)问的条件下,过点C作直线l∥x轴,动点P(m,3)在直线l上,动点Q(m,0)在x轴上,连接PM、PQ、NQ,当m为何值时,PM+PQ+QN最小,并求出PM+PQ+QN的最小值.2.(2022•淮北模拟)已知抛物线l1:y=ax2+bx﹣2和直线l2:y=﹣x﹣均与x轴相交于点A,抛物线l1与x轴的另一个交点为点B(3,0).(1)求a,b的值;(2)将抛物线l1向右平移h个单位长度,使其顶点C落在直线l2上,求h的值;(3)设抛物线l1和直线l2的另一个交点为点D,点P为抛物线上一个动点,且点P在线段AD的下方(点P不与点A,D重合),过点P分别作x轴和y轴的平行线,交直线l2于点M,N,记W=PM+PN,求W的最大值.3.(2022•南宁一模)如图1所示抛物线与x轴交于O,A两点,OA=6,其顶点与x轴的距离是6.(1)求抛物线的解析式;(2)点P在抛物线上,过点P的直线y=x+m与抛物线的对称轴交于点Q.①当△POQ与△P AQ的面积之比为1:3时,求m的值;②如图2,当点P在x轴下方的抛物线上时,过点B(3,3)的直线AB与直线PQ交于点C,求PC+CQ的最大值.4.(2022•成都模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与y轴,x轴分别相交于A(0,2),B(2,0),C(4,0)三点,点D是二次函数图象的顶点.(1)求二次函数的表达式;(2)点P为抛物线上异于点B的一点,连接AC,若S△ACP=S△ACB,求点P的坐标;(3)M是第四象限内一动点,且∠AMB=45°,连接MD,MC,求2MD+MC的最小值.5.(2022•成都模拟)如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=a(x﹣1)(x+3)的图象与x轴交于点A,B(A在B的左边),且经过点C(﹣2,3),P为抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式及点P的坐标;(2)平面内一动点H自点C出发,先到达x轴上的某点M,再到达y轴上某点N,最后运动到点P,求使点H运动的总路径最短的点M,点N的坐标,并求出这个最短总路径的长;(3)如图2,过点C的直线l与抛物线有唯一的公共点,将直线l向下平移交抛物线于D,E两点,连BD交y轴正半轴于F,连BE交y轴负半轴于G,试判断|OF﹣OG|是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.6.(2022•沈阳模拟)定义:在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的“衍生直线”为y=﹣ax+b,有一个顶点在抛物线上,另一个顶点在“衍生直线”上的三角形为该抛物线的“衍生三角形”.如图1,已知抛物线y=﹣x2+2x+3与其“衍生直线”交于A,D两点(点A在点D的左侧),与x轴正半轴相交于点B,与y轴正半轴相交于点C,点P为抛物线的顶点.(1)填空:该抛物线的“衍生直线”的解析式为;B的坐标为;D的坐标为.(2)如图1,动点E在线段AB上,连接DE,DB,将△BDE以DE所在直线为对称轴翻折,点B的对称点为F,若三角形△DEF为该抛物线的“衍生三角形”,且F不在抛物线上,求点F坐标.(3)抛物线的“衍生直线”上存在两点M,N(点M在点N的上方),且MN=,连接PM,CN,当PM+MN+CN最短时,请直接写出此时点N的坐标.7.(2022•沈阳模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+(a≠0)经过点A(3,2)和点B(4,﹣),且与y轴交于点C.(1)分别求抛物线和直线BC的解析式;(2)在x轴上有一动点G,抛物线上有一动点H,是否存在以O,A,G,H为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点H的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点D为抛物线上位于直线BC上方的一点,过点D作DE⊥x轴交直线BC于点E,点P为对称轴上一动点,当线段DE的长度最大时,求PD+P A的最小值.8.(2022•沈河区二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0)和B(点B在A的右侧),与y轴交于点C(0,2),点P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)连接AP,与y轴交于点D,连接BD,当△BOD≌△COA时,求点P的坐标;(3)连接OP,与线段BC交于点E,点Q是x轴正半轴上一点,且CE=BQ,当OE+CQ的值最小时,请直接写出点Q的坐标.9.(2022•邵阳县模拟)如图,直线l:y=﹣3x﹣6与x轴、y轴分别相交于点A、C;经过点A、C的抛物线C:与x轴的另一个交点为点B,其顶点为点D,对称轴与x轴相交于点E.(1)求抛物线C的对称轴.(2)将直线l向右平移得到直线l1.①如图①,直线l1与抛物线C的对称轴DE相交于点P,要使PB+PC的值最小,求直线l1的解析式.②如图②,直线l1与直线BC相交于点F,直线l1上是否存在点M,使得以点A、C、F、M为顶点的四边形是菱形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2021•越秀区校级二模)在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+2与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c的对称轴是直线x=与x轴的交点为点A,且经过点B、C两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点M为抛物线对称轴上一动点,当|BM﹣CM|的值最小时,求出点M的坐标;(3)抛物线上是否存在点N,过点N作NH⊥x轴于点H,使得以点B、N、H为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.11.(2022•立山区一模)已知点A(﹣2,0),B(3,0),抛物线y=ax2+bx+4过A,B两点,交y轴于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是线段AC上一动点(不与C点重合),作PQ⊥BC交抛物线于点Q,PH⊥x轴于点H.①连结CQ,BQ,PB,当四边形PCQB的面积为时,求P点的坐标;②直接写出PH+PQ的取值范围.12.(2021•招远市一模)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(﹣1,0),C(2,3)两点,与y轴交于点N.其顶点为D.(1)抛物线及直线AC的函数关系式;(2)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作EF∥BD交抛物线于点F,以B,D,E,F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由;(3)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值.(4)设点M的坐标为(3,m),直接写出使MN+MD的和最小时m的值.13.(2021•桓台县二模)在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c交x轴于A,B两点,点A,B的坐标分别为(﹣1,0),(3,0),点M为顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)过点M作y轴的垂线,垂足为C,过点B作y轴的平行线,交CM于点D,点H为OC上的任一点,将线段HB绕点H逆时针旋转90°到HP.求∠PCD的度数;(3)在(2)的条件下,将点H改为y轴上的一动点,连接OP,BP,求OP+BP的最小值.14.(2021•成都模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式.(2)点D为第一象限内抛物线上的一动点,作DE⊥x轴于点E,交BC于点F,过点F作BC的垂线与抛物线的对称轴和y轴分别交于点G,H,设点D的横坐标为m.①求DF+HF的最大值;②连接EG,若∠GEH=45°,求m的值.15.(2020•朝阳)如图,抛物线y=﹣+bx+c与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴为直线x=﹣1,点C坐标为(0,4).(1)求抛物线表达式;(2)在抛物线上是否存在点P,使∠ABP=∠BCO,如果存在,求出点P坐标;如果不存在,请说明理由;(3)在(2)的条件下,若点P在x轴上方,点M是直线BP上方抛物线上的一个动点,求点M到直线BP的最大距离;(4)点G是线段AC上的动点,点H是线段BC上的动点,点Q是线段AB上的动点,三个动点都不与点A,B,C重合,连接GH,GQ,HQ,得到△GHQ,直接写出△GHQ周长的最小值.16.(2021•大庆)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于原点O和点A,且其顶点B关于x轴的对称点坐标为(2,1).(1)求抛物线的函数表达式;(2)抛物线的对称轴上存在定点F,使得抛物线y=ax2+bx+c上的任意一点G到定点F的距离与点G 到直线y=﹣2的距离总相等.①证明上述结论并求出点F的坐标;②过点F的直线l与抛物线y=ax2+bx+c交于M,N两点.证明:当直线l绕点F旋转时,+是定值,并求出该定值;(3)点C(3,m)是该抛物线上的一点,在x轴,y轴上分别找点P,Q,使四边形PQBC周长最小,直接写出P,Q的坐标.17.(2020•滨州)如图,抛物线的顶点为A(h,﹣1),与y轴交于点B(0,﹣),点F(2,1)为其对称轴上的一个定点.(1)求这条抛物线的函数解析式;(2)已知直线l是过点C(0,﹣3)且垂直于y轴的定直线,若抛物线上的任意一点P(m,n)到直线l的距离为d,求证:PF=d;(3)已知坐标平面内的点D(4,3),请在抛物线上找一点Q,使△DFQ的周长最小,并求此时△DFQ 周长的最小值及点Q的坐标.18.(2018•贺州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A、B两点(A在B的左侧),且OA=3,OB=1,与y轴交于C(0,3),抛物线的顶点坐标为D(﹣1,4).(1)求A、B两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)过点D作直线DE∥y轴,交x轴于点E,点P是抛物线上B、D两点间的一个动点(点P不与B、D两点重合),P A、PB与直线DE分别交于点F、G,当点P运动时,EF+EG是否为定值?若是,试求出该定值;若不是,请说明理由.19.(2018•烟台)如图1,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(﹣4,0),B(1,0)两点,过点B的直线y =kx+分别与y轴及抛物线交于点C,D.(1)求直线和抛物线的表达式;(2)动点P从点O出发,在x轴的负半轴上以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为t 秒,当t为何值时,△PDC为直角三角形?请直接写出所有满足条件的t的值;(3)如图2,将直线BD沿y轴向下平移4个单位后,与x轴,y轴分别交于E,F两点,在抛物线的对称轴上是否存在点M,在直线EF上是否存在点N,使DM+MN的值最小?若存在,求出其最小值及点M,N的坐标;若不存在,请说明理由.20.(2018•湘潭)如图,点P为抛物线y=x2上一动点.(1)若抛物线y=x2是由抛物线y=(x+2)2﹣1通过图象平移得到的,请写出平移的过程;(2)若直线l经过y轴上一点N,且平行于x轴,点N的坐标为(0,﹣1),过点P作PM⊥l于M.①问题探究:如图一,在对称轴上是否存在一定点F,使得PM=PF恒成立?若存在,求出点F的坐标:若不存在,请说明理由.②问题解决:如图二,若点Q的坐标为(1,5),求QP+PF的最小值.。
初中数学58种模型之12、“将军饮马”三种模型详解
当两淀点A 、R 在克罐/何侧时,在亞线』上携一点几便|阳一户创最大°将军饮马”三种模型"将军饮马"问题主要利用构造对称图形解决求两条线段和差、三角形周长、四边形周长等一类最值问题,会与直线、角、三角形、四边形、圆、抛物线等图形结合,在近年的中考和竞赛中经常出现,而且大多以压轴题的形式出现。
晋两定点A.U 在点线F 异創时-在肖践f 上找一点Pt 使PA+PB 锻小*述接也交h 纱/于点P.点卩閒为所求作的点.肖两远点上B 在直雜I 同测时,在直刻上拥一点P,使PA+PB 最小'作庖U 芸于宜线F 的对称点V ■连楼AB'交直线于点P.点P 即为用求作的点"―二I \PA-P^\荊卩址大值洵丽。
连接班并延长交直戦』十点几点卩即为所求作的点。
当两定点仏k 在直找门司侧时,在直线』上找一点人使PA-PB\^扎作点B 关于直统』的对称点B'h 谨接恋’井延快交宜鏡于点巴点F 即为所求作的点。
皓论PAPI1的颯小°PA-PB 的盘小值为AB'□冋-卿的最大值为上的动点,则户创的圮大值是多少?A ■B ■\A\PA-PB\的 1当两定点限廿在宜线/同删时,在直线丿上找--点片使f4-砂|最小“ 叫连接馭作■-朋的垂直平分钱交直线f 于点P ,点卩即沟所求作的点-最小值为叽模型实例例1一如图"止厅形的面积是1氛是等边三博形,点E 在止方刑ABCI )内“在对角纯蚯上有一点卩*则PD+FE 的艮小值为°^12.如圜已S11AABC 为辱展宜角匸角形…怔-氏=4”ZBCD 15".P 拘匚D热搜掃练I.如虱^AABC 中「ZACB-fJO 3,乃是就边的中点,II 是屈边b -动直+则LCIED 的最小悄是°])2・如图.点C的坐标为(3,y),当△ABC的周长最短时,求丿的值。
3.如图.正方形ABCD中,AB-7,M是DCI:的一点,且DM-3,N是AC上的一动点.求|DN-MN|的嚴小值与战大值.△PCD 周氏最小为点P 在ZAOB 的内部,在0B 上找点D,在0A 上找点C,使得△PCD 周长最小。
专题07 最值模型之将军饮马精讲练(11大模型)(解析版)
专题07最值模型之将军饮马精讲练(11大模型)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________模型背景【模型来历】早在古罗马时代,传说亚历山大城有一位精通数学和物理的学者,名叫海伦.一天,一位罗马将军专程去拜访他,向他请教一个百思不得其解的问题.将军每天从军营A出发,先到河边饮马,然后再去河岸同侧的军营B开会,应该怎样走才能使路程最短?这个问题的答案并不难,据说海伦略加思索就解决了它.从此以后,这个被称为“将军饮马”的问题便流传至今.【考点】两点之间线段最短,垂线段最短;三角形两边三边关系;轴对称;平行四边形--平移;【解题思路】学会化归,移花接木,化折为直【核心思想】共线与垂线段最短。
模型精讲一、两动一定型(2种模型):两定点到直线上一动点的距离和最小。
例1-1:如图1-1在定直线l上找一个动点P,使动点P到两个定点A与B的距离之和最小,即PA+PB最小.【证明】图1-2。
PA+PB的最小值即为线段AB的长度理由:在l上任取异于点P的一点P´,连接AP´、BP´,在△ABP’中,AP´+BP´>AB,即AP´+BP´>AP+BP ∴P为直线AB与直线l的交点时,PA+PB最小.图1-2lPABP'lAB图1-1反思:解决本题很简单,但却点明了将军饮马的解题思路。
【变式】例1-2 如图1-3,如图,定点A 和定点B 在定直线l 的同侧 要求:在直线l 上找一点P ,使得PA+PB 值最小 。
作法:图1-41.作A 关于直线CD 对称点A’。
2.连A’B 。
3.交点P 就是要求点。
连线长A’B 就是PA+PB 最小值。
【证明】:图1-5在l 上任取异于点P 的一点P´,连接AP´、BP´, 在△ABP’中,AP´+BP´>AB ,即AP´+BP´>AP+BP ∴P 为直线AB 与直线l 的交点时,PA+PB 最小.二、造桥选址,移花接木。
2020中考数学总复习:将军饮马型最值问题-解题技巧总结精选全文
图T3-13
1
10
3
3
(3)∵y=- x2+ x,∴抛物线的对称轴为直线 x=5.
∵A,O 两点关于对称轴对称,∴PA=PO,
当 P,O,D 三点在一条直线上时,PA+PD=PO+PD=OD,此时△ PAD 的周长最小.
如图,OD 与对称轴的交点即为满足条件的点 P,
由(2)可知 D 点坐标为(10,5).
1
1
1
∵S△ PAB=3S 矩形 ABCD,∴2AB·h=3AB·AD,
2
∴h=3AD=2,∴动点 P 在与 AB 平行且与 AB 的距离是 2 的线段 l 上,如图,作点 A
关于直线 l 的对称点 A',连接 AA',BA',则 BA'即为所求的最短距离.在 Rt△ ABA'中,
AB=4,AA'=2+2=4,∴BA'= 2 + '2 = 42 + 42 =4 2,即 PA+PB 的最小值为
)
D.80°
[答案]D
[解析]分别作A关于直线BC和CD的对称点A',A″,连接A'A″,交BC于E,交CD于F,则
A'A″长即为△AEF周长的最小值.作DA延长线AH,易知∠DAB=130°,∠HAA'=50°.
又∠EA'A=∠EAA',∠FAD=∠A″,且∠EA'A+∠EAA'=∠AEF,∠FAD+∠A″=
图T3-4
.
[答案] 2 5
[解析]如图,在 CB 上截取 CM=CA,连接 DM.
= ,
在△ CDA 与△ CDM 中, ∠ = ∠,
2023年中考数学几何模型之动点最值之将军饮马模型(讲+练)(解析版)
专题11动点最值之将军饮马模型模型一、两定一动模型例题1.如图,在矩形ABCD中,AB=10,AD=6,动点P满足S△PAB=S矩形ABCD,则点P 到A,B两点距离之和PA+PB的最小值为.【解答】解:设△ABP中AB边上的高是h.∵SPAB=S矩形ABCD,∴AB•h=AB•AD,∴h=AD=4,△∴动点P在与AB平行且与AB的距离是2的直线l上,如图,作A关于直线l的对称点E,连接AE,连接BE,则BE的长就是所求的最短距离.在Rt△ABE中,∵AB=10,AE=4+4=8,∴BE===2,即PA+PB的最小值为2.故答案为:2.【变式训练1】如图,正方形ABEF的面积为4,△BCE是等边三角形,点C在正方形ABEF 外,在对角线BF上有一点P,使PC+PE最小,则这个最小值的平方为()A. B. C.12 D.【答案】B【解析】连接AC、AE,过点C作CG⊥AB,如图所示:∵正方形ABEF,∴AE⊥BF,OA=OE,即可得:E关于BF的对称点是A,连接AC交BF于P,则此时EP+CP的值最小,EP+CP=AC,∵正方形ABEF的面积为4,△BCE是等边三角形,∴AB=BE=2,BE=BC=2,在Rt△BCG中,∠CBG=90º-60º=30º,BC=2,∴CG=1,,,,即这个最小值的平方为.【变式训练2】如图Rt△ABC和等腰△ACD以AC为公共边,其中∠ACB=90°,AD=CD,且满足AD⊥AB,过点D作DE⊥AC于点F,DE交AB于点E,已知AB=5,BC=3,P是射线DE上的动点,当△PBC的周长取得最小值时,DP的值为()A.B.C.D.【解答】解:连接PB、PC、PA,要使得△PBC的周长最小,只要PB+PC最小即可,∵PB+PC=PA+PB≥AB,∴当P与E重合时,PA+PB最小,∵AD=CD,DE⊥AC,∴AF=CF,∵∠ACB=90°,∴EF∥BC,∴AE=BE=AB=2.5,∴EF=BC=1.5,∵AD⊥AB,∴△AEF∽△DEA,∴=,∴DE==,故选:B.【变式训练3】如图,等边△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边上一点,若AE=2,当EF+CF取得最小值时,则∠ECF的度数为多少?【答案】∠ECF=30º【解析】过E作EM∥BC,交AD于N,如图所示:∵AC=4,AE=2,∴EC=2=AE,∴AM=BM=2,∴AM=AE,∵AD是BC边上的中线,△ABC是等边三角形,∴AD⊥BC,∵EM∥BC,∴AD⊥EM,∵AM=AE,∴E和M关于AD对称,连接CM交AD于F,连接EF,则此时EF+CF的值最小,∵△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60º,AC=BC,∵AM=BM,∴∠ECF=∠ACB=30º.模型二、一定两动例.如图,∠AOB=30°,点M、N分别是射线OB、OA上的动点,点P为∠AOB内一点,且OP=4,则△PMN的周长的最小值为()A.2B.4C.6D.8【解析】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′.∵点P关于OA的对称点为C,∴PM′=CM′,OP=OC,∠COB=∠POB;∵点P关于OB的对称点为D,∴PN′=DN′,OP=OD,∠DOA=∠POA,∴OC=OD=OP=4,∠COD=∠COB+∠POB+∠POA+∠DOA=2∠POA+2∠POB=2∠AOB=60°,∴△COD是等边三角形,∴CD=OC=OD=4.∴当M、N与M′、N′重合时,△PMN周长最小=PM′+M′N′+PN′=DN′+M′N′+CM′=CD=4,选B.【变式训练1】如图,点P是∠AOB内任意一点,且∠AOB=40°,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,当△PMN周长取最小值时,则∠MPN的度数为()A.140°B.100°C.50°D.40°【解答】解:分别作点P关于OA、OB的对称点P1、P2,连接P1P2,交OA于M,交OB于N,则OP1=OP=OP2,∠OP1M=∠MPO,∠NPO=∠NP2O,根据轴对称的性质,可得MP=P1M,PN=P2N,则△PMN的周长的最小值=P1P2,∴∠P1OP2=2∠AOB=80°,∴等腰△OP1P2中,∠OP1P2+∠OP2P1=100°,∴∠MPN=∠OPM+∠OPN=∠OP1M+∠OP2N=100°,故选:B.【变式训练2】如图,在菱形ABCD中,AB,∠A=120º,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.【解答】【解析】过点C作CE⊥AB,如图所示:∵菱形ABCD中,AB=2,∠A=120º,∴∠ABC=60º,BC=2,BD平分∠ABD,∴BE=,CE=BE=,∵BD平分∠ABD,∴在AB上作点P关于BD的对称点P',∴PK+QK=P'K+KQ,当P',K,Q三点共线且P'Q⊥AB时,PK+QK有最小值,即最小值为平行线AB,CD的距离,则最小值为.【变式训练3】如图所示,在四边形ABCD中,∠A=90º,∠C=90º,∠D=60º,AD=3,AB=,若点M、N分别为边CD,AD上的动点,则△BMN的周长最小值为()A. B. C.6 D.3【答案】C【解析】作点B关于CD、AD的对称点分别为点B'和点B'',连接B'B''交DC和AD于点M和点N,连接MB、NB;再DC和AD上分别取一动点M’和N’(不同于点M和N),连接M'B,M'B',N’B和N'B'',如图1所示:∵B'B''<M'B'+M'N'+N'B",B'M'=BM',B"N'=BN',∴BM'+M'N'+BN'>B'B",又∵B'B"=B'M+MN+NB",MB=MB',NB=NB'',∴NB+NM+BM<BM'+M’N'+BN'NB+NM+BM时周长最小;连接DB,过点B'作B'H⊥DB''于B’’D的延长线于点H,如图示2所示:在Rt△ABD中,AD=3,AB=,,∴∠2=30º,∴∠5=30º,DB=DB'',又∵∠ADC=∠1+∠2=60º,∴∠1=30º,∴∠7=30º,DB'=DB,∴∠B'DB''=∠1+∠2+∠5+∠7=120º,DB'=DB''=DB,又∵∠B'DB"+∠6=180º,∴∠6=60º,∴HD=,HB'=3,在Rt△B'HB''中,由勾股定理得:B'B"=,NB+NM+BM=6,故选C.【变式训练4】如图,在△ABC中,∠C=90°,CB=CA=4,∠A的平分线交BC于点D,若点P、Q分别是AC和AD上的动点,则CQ+PQ的最小值是2.【解答】解:如图,作点P关于直线AD的对称点P′,连接CP′交AD于点Q,则CQ+PQ=CQ+P′Q=CP′.∵根据对称的性质知△APQ≌△AP′Q,∴∠PAQ=∠P′AQ.又∵AD是∠A的平分线,点P在AC边上,点Q在直线AD上,∴∠PAQ=∠BAQ,∴∠P′AQ=∠BAQ,∴点P′在边AB上.∵当CP′⊥AB时,线段CP′最短.∵在△ABC中,∠C=90°,CB=CA=4,∴AB=4,且当点P′是斜边AB的中点时,CP′⊥AB,此时CP′=AB=2,即CQ+PQ的最小值是2.故填:2.模型三、两段之差模型例.如图,在△ABC中,AB=AC,AC的垂直平分线交AC于点N,交AB于点M,AB=12,△BMC的周长是20,若点P在直线MN上,则PA-PB的最大值为()A.12B.8C.6D.2【解答】B【解析】∵MN垂直平分AC,∴MA=MC,BM+MC+BC=20,BM+MA=AB=12,∴BC=20-12=8,在MN上取点P,∵MN垂直平分AC,如图所示,连接PA、PB、PC,∴PA=PC,∴PA-PB=PC-PB,在△PBC中PC-PB<BC当P、B、C共线时(PC-PB)有最大值,此时PC-PB=BC=8,故选B.【变式训练1】如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠ABC=60º,AC与BD交于点O,点N 在AC上且AN=2,点M在BC上且BM=BC,P为对角线BD上一点,则PM-PN的最大值为.【解答】2【解析】如图所示,作以BD为对称轴作N的对称点N',连接PN',MN',根据轴对称性质可知,PN=PN',∴PM-PN=PM-PN'≤MN',当P,M,N'三点共线时,取“=”,∵在菱形ABCD中,AB=6,∠ABC=60º,∴AC=6,∵O为AC中点,∴AO=OC=3,∵AN=2,∴ON=1,∴ON'=1,CN'=2,∴AN'=4,,∴CM=AB-BM=6-4=2,,∴PM∥AB∥CD,∠CMN'=60º,∵∠N'CM=60º,∴△N'CM为等边三角形,∴CM=MN'=2,即PM-PN的最大值为2.【变式训练2】如图,两点A、B在直线MN外的同侧,A到MN的距离AC=16,B到MN 的距离BD=10,CD=8,点P在直线MN上运动,则|PA﹣PB|的最大值等于10.【答案】10【解答】解:延长AB交MN于点P′,∵P′A﹣P′B=AB,AB>|PA﹣PB|,∴当点P运动到P′点时,|PA﹣PB|最大,∵BD=10,CD=8,AC=16,过点B作BE⊥AC,则BE=CD=8,AE=AC﹣BD=16﹣10=6,∴AB===10,∴|PA﹣PB|的最大值等于10,故答案为:10.模型四、特殊型例1.如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=8,E为CD的中点,点P、Q为BC上两个动点,且PQ=3,当CQ=时,四边形APQE的周长最小.【解答】解:点A向右平移3个单位到M,点E关于BC的对称点F,连接MF,交BC于Q,此时MQ+EQ最小,∵PQ=3,DE=CE=2,AE==2,∴要使四边形APQE的周长最小,只要AP+EQ最小就行,即AP+EQ=MQ+EQ,过M作MN⊥BC于N,设CQ=x,则NQ=8﹣3﹣x=5﹣x,∵△MNQ∽△FCQ,∴=,∵MN=AB=4,CF=CE=2,CQ=x,QN=5﹣x,解得:x=,则CQ=故答案为:.【变式训练】如图,已知A(3,1)与B(1,0),PQ是直线y=x上的一条动线段且PQ=(Q在P的下方),当AP+PQ+QB最小时,Q点坐标为()A.(,)B.(,)C.(0,0)D.(1,1)【解答】解:作点B关于直线y=x的对称点B'(0,1),过点A作直线MN,使得MN平行于直线y=x,并沿MN向下平移单位后得A'(2,0),连接A'B'交直线y=x于点Q,如图理由如下:∵AA'=PQ=,AA'∥PQ,∴四边形APQA'是平行四边形,∴AP=A'Q∵AP+PQ+QB=B'Q+A'Q+PQ且PQ=,∴当A'Q+B'Q值最小时,AP+PQ+QB值最小根据两点之间线段最短,即A',Q,B'三点共线时A'Q+B'Q值最小∵B'(0,1),A'(2,0),∴直线A'B'的解析式y=﹣x+1∴Q点坐标(,),故选:A.∴x=﹣x+1,即x=,课后训练1.如图,在锐角△ABC中,∠ACB=50°;边AB上有一定点P,M、N分别是AC和BC边上的动点,当△PMN的周长最小时,∠MPN的度数是()A.50°B.60°C.70°D.80°【答案】D【解析】∵PD⊥AC,PG⊥BC,∴∠PEC=∠PFC=90°,∴∠C+∠EPF=180°,∵∠C=50°,∠D+∠G+∠EPF=180°,∴∠D+∠G=50°,由对称可知:∠G=∠GPN,∠D=∠DPM,∴∠GPN+∠DPM=50°,∴∠MPN=130°﹣50°=80°,选D.2.如图,在四边形ABCD中,DA⊥AB,DA=6,∠B+∠C=150º,CD与BA的延长线交于E点,A刚好是EB中点,P、Q分别是线段CE、BE上的动点,则BP+PQ最小值是()A.12B.15C.16D.18【答案】D【解析】如图,作点B关于CE的对称点F,连接BF,EF,则EB=EF,∵∠B+∠C=150º,∴∠BEC=30º,∴∠BEF=60º,∴△BEF是等边三角形,连接BP,PF,PQ,则BP=FP,∴BP+QP=FP+PQ,当F,P,Q在同一直线上且FQ⊥EB时,BP+PQ的最小值为FQ的长,此时,Q为EB的中点,故与A重合,∵DA⊥AB.DA=6,∴AE,∴Rt△QEF中,FQ=AE=18,∴BP+PQ最小值值为18,故选D.3.如图,已知等边△ABC的面积为4,P、Q、R分别为边AB、BC、AC上的动点,则PR+QR的最小值是()A.3B.2C.D.4【解答】解:如图,作△ABC关于AC对称的△ACD,点E与点Q关于AC对称,连接ER,则QR=ER,当点E,R,P在同一直线上,且PE⊥AB时,PR+QR的最小值是PE的长,设等边△ABC的边长为x,则高为x,∵等边△ABC的面积为4,∴x×x=4,解得x=4,∴等边△ABC的高为x=2,即PE=2,故选:B.4.如图,平面直角坐标系中,分别以点A(2,3)、点B(3,4)为圆心,1、3为半径作⊙A、⊙B,M,N分别是⊙A、⊙B上的动点,P为x轴上的动点,则PM+PN的最小值为()A.5﹣4B.﹣1C.6﹣2D.【解答】解:作⊙A关于x轴的对称⊙A′,连接BA′分别交⊙A′和⊙B于M、N,交x 轴于P,如图,则此时PM+PN最小,∵点A坐标(2,3),∴点A′坐标(2,﹣3),∵点B(3,4),∴A′B==5,∴MN=A′B﹣BN﹣A′M=5﹣3﹣1=5﹣4,∴PM+PN的最小值为5﹣4.故选:A.5.如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点P是矩形ABCD内一动点,,则PC+PD的最小值为.【解析】如图,作PM⊥AD于M,作点D关于直线PM的对称点E,连接PE,EC.设AM =,∵四边形ABC都是矩形,AB//CD,AB=CD=4,BC=AD=6,,∴=2,∴AM=2,DM=EM=4,在Rt△ECD,∵PM垂直平分线段DE,∴PD=PE,∴PC+PD=PC+PE≥EC,∴PD+PC,∴PD+PC.6.如图,矩形ABCO的边OC在x轴上,边OA在y轴上,且点C的坐标为(8,0),点A的坐标为(0,6),点E、F分别足OC、BC的中点,点M,N分别是线段OA、AB上的动点(不与端点重合),则当四边形EFNM的周长最小时,点N的坐标为(4,6).【解答】解:如图所示:作点F关于AB的对称点F′,作点E关于y轴的对称点E′,连接E′F′交AB与点N.∵C的坐标为(8,0),点A的坐标为(0,6),点E、F分别足OC、BC的中点,∴OE=OE′=4,FB=CF=3,∴E′C=12,CF′=9.∵AB∥CE′,∴△F′NB∽△F′E′C.∴==,即=,解得BN=4,∴AN=4.∴N(4,6).故答案为:(4,6).7.如图,在△ABC中,∠ACB=90º,以AC为边在△ABC外作等边三角形ACD,过点D 作AC的垂线,垂足为F,与AB相交于点E,连接CE(1)说明:AE=CE=BE;(2)若DA⊥AB,BC=6,P是直线DE上的一点,则当P在何处时,PB+PC最小,并求出此时PB+PC的值.【答案】(1)见解析;(2)12【解析】(1)∵△ADC是等边三角形,DF⊥AC,∴DF垂直平分线段AC,∴AE=EC,∴∠ACE=∠CAE,∵∠ACB=90º,∴∠ACE+∠BCE=90º=∠CAE+∠B=90º,∴∠BCE=∠B,∴CE=EB,∴AE=CE=BE;(2)连接PA,PB,PC,如图所示:∵DA⊥AB,∴∠DAB=90º,∵∠DAC=60º,∴∠CAB=30º,∴∠B=60º,∴BC=AE=EB=CE=6.∴AB=12,∵DE垂直平分AC,∴PC=AP,∴PC=PB+PA,∴当PB+PC最小时,也就是PB+PA最小,即P,B,A共线时最小,∴当点P与点E共点时,PB+PC的值最小,最小值为12.8.已知:矩形ABCD中,AD=2AB,AB=6,E为AD中点,M为CD上一点,PE⊥EM交CB于点P,EN平分∠PEM交BC于点N.(1)求证:PE=EM;(2)用等式表示BP2、PN2、NC2三者的数量关系,并加以证明;(3)过点P作PG⊥EN于点G,K为EM中点,连接DK、KG,求DK+KG+PG的最小值.【答案】(1)见解析;(2)BP2+NC2=PN2;(3)【解析】(1)证明:过P作PQ⊥AD于Q,则PQ=AB,如图所示:∵AD=2AB,E为AD中点,∴AD=2DE,∴PQ=DE,∵PE⊥EM,∴∠PQE=∠D=∠PEM=90º,∴∠QPE+∠PEQ=∠PEQ+∠DEM=90º,∴∠QPE=∠DEM,∴△PQE≌△EDM(ASA),∴PE=EM;(2)三者的数量关系是:BP2+NC2=PN2①点N与点C重合时,P为BC的中点,显然BP2+NC2=PN2成立;②点P与点B重合时,N为BC的中点,显然BP2+NC2=PN2成立;③证明:连接BE、CE,如图所示:∵四边形ABCD为矩形,AD=2AB,E为AD中点,∴∠A=∠ABC=90º,AB=CD=AE=DE,∴∠AEB=45º,∠DEC=45º,在△ABE和△DCE中,,∴△ABE≌△DCE(SAS),∠BEC=90º,∴BE=CE,∴∠EBC=∠ECB=45º,∴∠EBC =∠ECD,又∵∠BEC=∠PEM=90º,∴∠BEP=∠MEC,∠EBP=∠ECM在△BEP和△CEM中,,∴△BEP≌△CEM(ASA),∴BP=MC,PE=ME,∵EN平分∠PEM,∴∠PEN=∠MEN=45º,在△EPN和△EMN中,∴△EPN≌△EMN(SAS),∴PN=MN,在Rt△MNC中有:MC2+NC2=MN2,∴BP2+NC2=PN2;(3)连接PM,如图所示:由(2),可得PN=MN,PE=ME,∴EN垂直平分PM,PG⊥EN,∴P、G、M三点共线,且G为PM的中点,∵K为EM中点,D=90º,,由(2),可得△PEM为等腰直角三角形,根据勾股定理,可得,∴当ME取得最小值时,DK+GK+PG取得最小值,即当ME =DE =6时,DK +GK +PG 有最小值,最小值为.。
2024成都中考数学二轮复习专题:将军饮马求最小值1-对称【含答案】
将军饮马求最值1--对称内容导航方法点拨一、两条线段和的最小值。
基本图形解析:(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:(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.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、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。
(2)点A、B在直线m异侧:解析:过B作关于直线m的对称点B’,连接AB’交点直线m于P,此时PB=PB’,PA-PB最大值为AB’例题演练题组1:两定点一动点问题例1.已知,如图1,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交于点A,在抛物线第一象限的图象上存在一点B,x轴上存在一点C,使∠ACB=90°,AC=BC,抛物线的顶点为D.(1)求直线AB的解析式;(2)如图2,若点E是AB上一动点(点A、B除外),连接CE,OE,当EC+OE的值最小时,求△BDE的面积;【解答】解:(1)由题意A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3)设C(m,0),则B(m,m+1),把点B坐标代入抛物线的解析式得到:m+1=m2﹣2m﹣3,解得m=4或﹣1(舍弃),∴C(4,0),B(4,5),设直线AB的解析式为y=kx+b,则有,∴,∴直线AB的解析式为y=x+1.(2)如图1中,如图作点C关于直线AB的对称点C′,连接OC′交直线AB于E,连接EC、EO,此时EO+EC的值最小.∵C(4,0),CC′关于直线AB对称,∴C′(﹣1,5),∴直线OC′的解析式为y=﹣5x,由,解得,∴E(﹣,),∵D(1,﹣4),=9×(4+)﹣×3×9﹣×(1+)(4+)﹣×(4+)(5﹣)=12.5.∴S△BDE练1.1如图,已知抛物线y=x2+3x﹣8的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C.(1)求直线BC的解析式;(2)点F是直线BC下方抛物线上的一点,当△BCF的面积最大时,在抛物线的对称轴上找一点P,使得△BFP的周长最小,请求出点F的坐标和点P的坐标;【解答】解:(1)对于抛物线y=x2+3x﹣8,令y=0,得到x2+3x﹣8=0,解得x=﹣8或2,∴B(﹣8,0),A(2,0),令x=0,得到y=﹣8,∴A(2,0),B(﹣8,0),C(0,﹣8),设直线BC的解析式为y=kx+b,则有,解得,∴直线BC的解析式为y=﹣x﹣8.(2)如图1中,作FN∥y轴交BC于N.设F(m,m2+3m﹣8),则N(m,﹣m﹣8)=S△FNB+S△FNC=•FN×8=4FN=4[(﹣m﹣8)﹣(m2+3m﹣8)]=﹣2m2﹣16m=﹣∴S△FBC2(m+4)2+32,∴当m=﹣4时,△FBC的面积有最大值,此时F(﹣4,﹣12),∵抛物线的对称轴x=﹣3,点B关于对称轴的对称点是A,连接AF交对称轴于P,此时△BFP的周长最小,设直线AF的解析式为y=ax+b,则有,解得,∴直线AF的解析式为y=2x﹣4,∴P(﹣3,﹣10),∴点F的坐标和点P的坐标分别是F(﹣4,﹣12),P(﹣3,﹣10).题组2:两动点一定点问题例2.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=mx+n相交于点A(1,8)和点B(5,4).(1)求抛物线和直线AB的解析式.(2)如图1,直线AB上方的抛物线上有一点P,过点P作PQ垂直于AB所在直线,垂足为Q,在x轴正半轴和y轴正半轴上分别有两个动点M和N,连接PN,NM,MB,BP.当线段PQ的长度最大时,求四边形PNMB周长的最小值.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=mx+n相交于点A(1,8)和点B(5,4).∴,,解得,,∴抛物线解析式为y=﹣x2+5x+4,直线y解析式为=﹣x+9.(2)如图1中,设直线AB与x轴交于点F,与y轴交于点E,则E(0,9),F(9,0),连接PE、PF、PO.当PQ最大时,△PEF的面积最大,设P(m,﹣m2+5m+4)=S△POE+S△POF﹣S△EOF=×9×m+×9×(﹣m2+5m+4)﹣×9×9=﹣(m﹣3)∵S△PEF2+18,∵﹣<0,∴m=3时,△PEF的面积最大值为18,此时P(3,10),作点P关于y轴的对称点P′,B关于x轴的对称点B′,连接P′B,与y轴交于点N,与x轴交于点M,此时四边形PNMB的周长最小.理由:四边形PNMB周长=PN+MN+MB+PB=P′N+MN+MB′+PB=P′B′+PB,∵PB是定长,两点之间线段最短,∴此时四边形PNMB周长最小.∵P′(﹣3,10),B′(5,﹣4),∴P′B′==2,∵PB==2,∴四边形PNMB周长的最小值为2+2.练2.1如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+x+3,分别交x轴于A、B两点,交y 轴交于C点,顶点为D.(1)如图1,连接AD,R是抛物线对称轴上的一点,当AR⊥AD时,求点R的坐标;(2)在(1)的条件下.在直线AR上方,对称轴左侧的抛物线上找一点P,过P作PQ⊥x轴,交直线AR于点Q,点M是线段PQ的中点,过点M作MN∥AR交抛物线对称轴于点N,当平行四边形MNRQ周长最大时,在抛物线对称轴上找一点E,y轴上找一点F,使得PE+EF+FA最小,并求此时点E、F的坐标.【解答】解:(1)对于抛物线y=﹣x2+x+3,令y=0,得﹣x2+x+3=0,解得x=﹣2或6,∴B(﹣2,0),A(6,0),∵y=﹣x2+x+3=﹣(x﹣2)2+4,∴抛物线顶点D坐标为(2,4),对称轴x=2,设直线AD的解析式为y=kx+b则有,解得,∴直线AD的解析式为y=﹣x+6,∵AR⊥AD,∴直线AR的解析式为y=x﹣2,∴点R坐标(2,﹣).(2)如图1中,设P(m,﹣m2+m+3),则Q(m,m﹣2),M(m,﹣m2+m+),由(1)可知tan∠DAB==,∴∠DAB=60°,∵∠DAQ=90°,∴∠BAQ=30°,∴平行四边形MNRQ周长=2(﹣m2+m+﹣m+2)+2(2﹣m)÷cos30°=﹣m2﹣m+,∴m=﹣时,平行四边形MNRQ周长最大,此时P(﹣,),如图2中,点P关于对称轴的对称点为M,点M关于y轴的对称点为N,连接AN交y轴于F,连接FM交对称轴于E,此时PE+EF+AF最小.理由:PE+EF+AF=EM+FE+AF=FM+AF=FN+AF=AN,根据两点之间线段最短,可知此时PE+EF+AF最小.∵M(,),N(﹣,),∴直线AN的解析式为y=﹣x+,∴点F坐标(0,),∴直线FM的解析式为y=x+,∴点E坐标(2,).题组3:线段之差的最大值问题例3.如图,二次函数y=﹣x2+2x+1的图象与一次函数y=﹣x+1的图象交于A,B两点,点C是二次函数图象的顶点,P是x轴下方线段AB上一点,过点P分别作x轴的垂线和平行线,垂足为E,平行线交直线BC于F.(1)当△PEF面积最大时,在x轴上找一点H,使|BH﹣PH|的值最大,求点H的坐标和|BH﹣PH|的最大值;【解答】解:(1)设点P(m,﹣m+1),则点E(m,0),联立两个函数表达式得,解得,即点A、B的坐标分别为(0,1)、(6,﹣5),由抛物线的表达式知,点C(2,3),由B、C的坐标得,直线BC的表达式为y=﹣2x+7,当y=﹣2x+7=﹣m+1时,x=,故点F(,﹣m+1),△PEF面积=×PE•PF=×(m﹣1)(﹣m)=﹣(m﹣1)(m﹣6),∵﹣<0,故△PEF面积有最大值,此时m=(1+6)=,故点P(,﹣),当P、B、H三点共线时,|BH﹣PH|的值最大,即点H为直线AB与x轴的交点,故点H(1,0),则|BH﹣PH|的最大值=BH﹣PH=BP==;练3.1已知抛物线ω:y=﹣x2﹣x+4与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,D点为抛物线的顶点,E为抛物线上一点,点E的横坐标为﹣5.(1)如图1,连接AD、OD、AE、OE,求四边形AEOD的面积.(2)如图2,连接AE,以AB,AE为边作▱AEFB,将抛物线w与▱AEFB一起先向右平移6个单位长度,再向上平移m个单位长度,得到抛物线w′和▱A′E′F′B′,在向上平移的过程中▱AEFB与▱A′E′F′B′重叠部分的面积为S,当S取得最大值时,E′F′与BF交于点Q,在直线A′B′上有两动点P,H,且PH=2(P在H的右边),当|PQ﹣HC|取得最大值时,求点P的坐标.【解答】解:(1)令﹣x2﹣x+4=0,解得:x1=﹣4,x2=2,∴A(﹣4,0),B(2,0)当x=﹣=﹣1时,y=,即D(﹣1,),当x=﹣5时,y=,即E(﹣5,﹣)=S△AOE+S△AOD=•AD•(y D﹣y E)=×4×()=16;∴S四边形AEOD(2)如图1,延长FE′交x轴于点H,由平移可知:F(1,),FH⊥x轴,FE′=m,FH=,∴BH=1,△FHB∽FE′Q,∴=,即=,∴E′Q=,由平移可知,重叠部分四边形为平行四边形,S重叠四边形=E′Q•HE′=()=m2+m,当m==时,平行四边形的面积有最大值,此时y Q=﹣当y=﹣时,即Q是线段FB的中,∴x Q==,即Q(,).如图2,作点Q关于直线A′B′的对称点Q′,将线段CH向右平移两个单位使点H与点P重合,点C的对应点为C′,延长Q′C′交直线A′B′于点N,当P在N点时,|PQ﹣HC|取得最大值.则=,则Q′(,),C′(2,4),y Q′C′=﹣,当y=时,解得x=,所以当P(,)时,|PQ﹣HC|取得最大值;练3.2如图1,二次函数y=的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的右边),与y轴交于点C,直线l是它的对称轴.(1)求直线l与直线AC交点的坐标;(2)如图2,在直线AC上方的抛物线上有一动点P,过点P作x轴的垂线,垂足为点D,与直线AC交于点E,过点P作直线AC的垂线,垂足为点F,当△PEF的周长最大时,在对称轴l 上找点M,使得|BM﹣PM|的值最大,求出|BM﹣PM|的最大值,并求出对应的点M的坐标;【解答】解:(1)在y=中,令y=0,则=0,解得:x1=﹣4,x2=1∴A(﹣4,0),B(1,0)令x=0,得y=,∴C(0,)设直线AC解析式为y=kx+b,则,解得∴直线AC解析式为y=x+,∵直线l解析式为x=﹣,将x=﹣代入y=x+中,得y=×(﹣)+=,∴直线l与直线AC交点的坐标为(﹣,);(2)∵PD⊥OA,PF⊥AC∴∠EDA=∠PFE=90°;∵∠PEF=∠AED∴∠EAD=∠EPF∵OC=,OA=4∴tan∠EPF=tan∠EAD=;∴∠EPF=30°∴sin∠EPF=,cos∠EPF=,∴EG=PE,PF=PE,∴△PEF的周长=PE+PF+EF=PE∴当PE取得最大值时,△PEF的周长最大;设点P(t,﹣t2﹣t+),则点E(t,t+),∵点P在点E的上方,∴PE=﹣t2﹣t+﹣(t+)=﹣t2﹣t=﹣(t+2)2+,∴当t=﹣2时,PE取得最大值,此时△PEF的周长取得最大值;∴P(﹣2,2),E(﹣2,);∵B(1,0)与A(﹣4,0)关于直线l对称,连接AM,AP,∴AM=BM|BM﹣PM|的值最大,即|AM﹣PM|的值最大,当P、M、A三点共线时,|AM﹣PM|=AP最大,∵AP===4∴|BM﹣PM|的最大值=4;设直线AP解析式为y=k′x+b′,将A(﹣4,0),P(﹣2,2)代入得解得:∴直线AP解析式为y=x+4,令x=﹣,得y=,∴M(﹣,);练3.3如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+x+3交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点W,顶点为C,抛物线的对称轴与x轴的交点为D.(1)求直线BC的解析式;(2)点E(m,0),F(m+2,0)为x轴上两点,其中2<m<4,EE′,FF′分别垂直于x轴,交抛物线于点E′,F′,交BC于点M,N,当ME′+NF′的值最大时,在y轴上找一点R,使|RF′﹣RE′|的值最大,请求出R点的坐标及|RF′﹣RE′|的最大值;【解答】解:(1)令y=0,则﹣x2+x+3=0,解方程得:x=6或x=﹣2,∴A(﹣2,0),B(6,0),又y=﹣x2+x+3=﹣(x﹣2)2+4,又顶点C(2,4),设直线BC的解析式为:y=kx+b,代入B、C两点坐标得:,解得:,∴y=﹣x+6;(2)如图1,∵点E(m,0),F(m+2,0),∴E′(m,﹣m2+m+3),F′(m+2,﹣m2+4),∴E′M=﹣m2+m+3﹣(﹣m+6)=﹣m2+2m﹣3,F′N=﹣m2+4﹣(﹣m+4)=﹣m2+m,∴E′M+F′N=﹣m2+2m﹣3+(﹣m2+m)=﹣m2+3m﹣3,当m=﹣=3时,E′M+F′N的值最大,∴此时,E′(3,)F′(5,),∴直线E′F′的解析式为:y=﹣x+,∴R(0,),根据勾股定理可得:RF′=10,RE′=6,∴|RF′﹣RE′|的值最大值是4;。
中考数学复习:“将军饮马”类题型大全
中考数学复习:“将军饮马”类题型大全一、求线段和最值1.两定一动型例1:在图中,AM⊥EF,BN⊥EF,垂足为M、N,MN=12m,AM=5m,BN=4m,P是EF上任意一点,则PA+PB的最小值是多少?分析:这是最基本的将军饮马问题,A,B是定点,P是动点,属于两定一动将军饮马型。
根据常见的“定点定线作对称”,可作点A关于EF的对称点A’,根据两点之间,线段最短,连接A’B,此时A’P+PB即为A’B,最短。
而要求A’B,则需要构造直角三角形,利用勾股定理解决。
解答:作点A关于EF的对称点A’,过点A’作A’C⊥BN的延长线于C。
易知A’M=AM=NC=5m,BC=9m,A’C=MN=12m,在Rt△A’BC中,A’B=15m,即PA+PB的最小值是15m。
变式:在边长为2的正三角形ABC中,E,F,G为各边中点,P为线段EF上一动点,则△BPG周长的最小值为多少?分析:考虑到BG为定值是1,则△BPG的周长最小转化为求BP+PG的最小值,又是两定一动的将军饮马型,考虑作点G关于EF的对称点,这里有些同学可能看不出来到底是哪个点,我们不妨连接AG,则AG⊥BC,再连接EG,根据“直角三角形斜边中线等于斜边的一半”,可得AE=EG,则点A就是点G关于EF的对称点。
最后计算周长时,别忘了加上BG的长度。
解答:连接AG,易知PG=PA,BP+PG=BP+PA,当B,P,A三点共线时,BP+PG=BA,此时最短,BA=2,BG=1,即△BPG周长最短为3.2.一定两动型例2:在△ABC中,AB=AC=5,D为BC中点,AD=5,P为AD上任意一点,E为AC上任意一点,求PC+PE的最小值。
分析:这里的点C是定点,P,E是动点,属于一定两动的将军饮马模型。
由于△ABC是等腰三角形,AD是BC中线,则AD垂直平分BC,点C关于AD的对称点是点B,PC+PE=PB+PE,显然当B,P,E三点共线时,BE更短。
专题07 将军饮马模型(解析版)
专题07.将军饮马模型将军饮马模型在考试中,无论是解答题,还是选择、填空题,都是学生感觉有困难的地方,也恰是学生能力区分度最重要的地方,主要考查转化与化归等的数学思想。
在各类考试中都以中高档题为主。
在解决几何最值问题主要依据是:①两点之间,线段最短;②垂线段最短,涉及的基本方法还有:利用轴对称变换化归到“三角形两边之和大于第三边”、“三角形两边之差小于第三边”等。
希望通过本专题的讲解让大家对这类问题有比较清晰的认识。
··模型1、将军饮马--两定一动求线段和的最小值【模型探究】A,B为定点,m为定直线,P为直线m上的一个动点,求AP+BP的最小。
(1)如图1,点A、B在直线m两侧:辅助线:连接AB交直线m于点P,则AP+BP的最小值为AB.(2)如图2,点A、B在直线同侧:辅助线:过点A作关于定直线m的对称点A’,连接A’B交直线m于点P,则AP+BP的最小值为A’B.图1图2例1.(2022·江苏·八年级专题练习)要在街道旁修建一个奶站,向居民区A、B提供牛奶,小聪根据实际情况,以街道旁为x轴,测得A点的坐标为(0,3),B点的坐标为(6,5),则从A、B两点到奶站距离之和的最小值是____.【答案】10【分析】作A点关于x轴的对称点A',连接A'B与x轴交于点P,连接AP,则A'B即为所求.【详解】解:作A点关于x轴的对称点A',连接A'B与x轴交于点P,连接AP,∵AP=A'P,∴AP+BP∵A(0,3),∴A'(0∴P点到A、B的距离最小值为【点睛】本题考查轴对称求最短距离,熟练掌握轴对称求最短距离的方法,会根据两点坐标求两点间距离例2.(2022·江苏·八年级专题练习)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()C.D.A B.【点睛】本题考查轴对称求最短距离,熟练掌握轴对称求最短距离的方法,灵活运用勾股定理是解题关键.例3.(2022·江苏·八年级专题练习)如图所示,在ABC 中,AB AC =,直线EF 是AB 的垂直平分线,D 是BC 的中点,M 是EF 上一个动点,ABC 的面积为12,4BC =,则BDM 周长的最小值是_________.【点睛】本题主要考查了线段垂直平分线的性质,三线合一定理,解题的关键在于能够根据题意得到当A、M、D三点共线时,AM+DM最小,即为AD.例4.(2023·湖北洪山·八年级期中)如图,将△ABC沿AD折叠使得顶点C恰好落在AB边上的点M处,D 在BC上,点P在线段AD上移动,若AC=6,CD=3,BD=7,则△PMB周长的最小值为___.【答案】18【分析】首先明确要使得△PMB周长最小,即使得PM+PB最小,再根据翻折的性质可知PM=PC,从而可得满足PC+PB最小即可,根据两点之间线段最短确定BC即为最小值,从而求解即可.【详解】解:由翻折的性质可知,AM=AC,PM=PC,∴M点为AB上一个固定点,则BM长度固定,∵△PMB周长=PM+PB+BM,∴要使得△PMB周长最小,即使得PM+PB最小,∵PM=PC,∴满足PC+PB最小即可,显然,当P、B、C三点共线时,满足PC+PB最小,如图所示,此时,P点与D点重合,PC+PB=BC,∴△PMB周长最小值即为BC+BM,此时,作DS⊥AB于S点,DT⊥AC延长线于T点,AQ⊥BC延长线于Q点,由题意,AD为∠BAC的角平分线,∴DS=DT,∵1122ACDS AC DT CD AQ==,1122ABDS AB DS BD AQ==,∴11221122ABDACDAB DS BD AQSS AC DT CD AQ==,即:AB BDAC CD=,∴763AB=,解得:AB=14,∵AM=AC=6,∴BM=14-6=8,∴△PMB周长最小值为BC+BM=3+7+8=18,故答案为:18.【点睛】本题考查翻折的性质,以及最短路径问题等,掌握翻折的基本性质,利用角平分线的性质进行推理求解,理解并熟练运用两点之间线段最短是解题关键.例5.(2023·江阴市八年级月考)某班级在探究“将军饮马问题”时抽象出数学模型:直线l 同旁有两个定点A 、B ,在直线l 上存在点P ,使得PA PB +的值最小.解法:如图1,作点A 关于直线l 的对称点A ',连接A B ',则A B '与直线l 的交点即为P ,且PA PB +的最小值为A B '.请利用上述模型解决下列问题:(1)几何应用:如图2,ABC ∆中,90C ∠=︒,2AC BC ==,E 是AB 的中点,P 是BC 边上的一动点,则PA PE +的最小值为;(2)几何拓展:如图3,ABC ∆中,2AC =,30A ∠=︒,若在AB 、AC 上各取一点M 、N 使CM MN +的值最小,画出图形,求最小值并简要说明理由.【答案】(110;(23【分析】(1)作点A 关于BC 的对称点A′,连接A′E 交BC 于P ,此时PA+PE 的值最小.连接BA′,先根据勾股定理求出BA′的长,再判断出∠A′BA=90°,根据勾股定理即可得出结论;(2)作点C 关于直线AB 的对称点C′,作C′N ⊥AC 于N 交AB 于M ,连接AC′,根据等边三角形的性质解答.【详解】解:(1)如图2所示,作点A 关于BC 的对称点A′,连接A′E 交BC 于P ,此时PA+PE 的值最小.连接BA′.由勾股定理得,22BC AC +2222+2,∵E 是AB 的中点,∴BE=122,∵90C ∠=︒,2AC BC ==,∴∠A′BC=∠ABC=45°,∴∠A′BA=90°,∴PA+PE 的最小值=A′E=22'A B BE +()()22222+1010;(2)如图3,作点C关于直线AB的对称点C′,作C′N⊥AC于N交AB于M,连接AC′,则C′A=CA=2,∠C′AB=∠CAB=30°,∴△C′AC为等边三角形,∴∠AC′N=30°,∴AN=12C′A=1,∴CM+MN的最小值为2221 3.【点睛】本题考查的是轴对称--最短路线问题、勾股定理、等边三角形的判定和性质、含30°角的直角三角形的性质、垂线段最短,解这类问题的关键是将所给问题抽象或转化为数学模型,把两条线段的和转化为一条线段.模型2、将军饮马--两动一定求线段和的最小值【模型探究】已知定点A位于定直线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.辅助线:过点A作关于定直线m、n的对称点A’、A’’,连接A’A’’交直线m、n于点P、Q,则PA+PQ+QA 的最小值为A’A’’.例1.(2022·江苏·无锡市八年级期末)如图,已知∠AOB的大小为α,P是∠AOB内部的一个定点,且OP =4,点E、F分别是OA、OB上的动点,若△PEF周长的最小值等于4,则α=()A.30°B.45°C.60°D.90°【答案】A【分析】设点P关于OA的对称点为C,关于OB的对称点为D,当点E、F在CD上时,△PEF的周长为PE+EF+FP=CD,此时周长最小,根据CD=4可得出△COD是等边三角形,进而可求出α的度数.【详解】解: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,OB于F.此时,△PEF的周长最小.连接OC,OD,PE,PF.∵点P与点C关于OA对称,∴OA垂直平分PC,∴∠COA=∠AOP,PE=CE,OC=OP,同理,可得∠DOB=∠BOP,PF=DF,OD=OP.∴∠COA+∠DOB=∠AOP+∠BOP=∠AOB=α,OC=OD=OP=4,∴∠COD=2α.又∵△PEF的周长=PE+EF+FP=CE+EF+FD=CD=4,∴OC=OD=CD=4,∴△COD是等边三角形,∴2α=60°,∴α=30°.故选:A.【点睛】本题主要考查了最短路径问题,本题找到点E和F的位置是解题的关键.要使△PEF的周长最小,通常是把三边的和转化为一条线段,运用三角形三边关系解决.例2.(2022·江苏九年级一模)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,D,E,F分别是AB,BC,AC边上的动点,则△DEF的周长的最小值是()A.2.5B.3.5C.4.8D.6【答案】C【分析】如图作D关于直线AC的对称点M,作D关于直线BC的对称点N,连接CM,CN,CD,EN,FM,DN,DM.由∠MCA=∠DCA,∠BCN=∠BCD,∠ACD+∠BCD=90°,推出∠MCD+∠NCD=180°,可得M、B、N 共线,由DF+DE+EF=FM+EN+EF,FM+EN+EF≥MN,可知当M、F、E、N共线时,且CD⊥AB时,DE+EF+FD的值最小,最小值=2CD,求出CD的值即可解决问题.【详解】解:如图,作D关于直线AC的对称点M,作D关于直线BC的对称点N,连接CM,CN,CD,EN,FM,DN,DM.∴DF =FM ,DE =EN ,CD =CM ,CD =CN ,∴CD =CM =CN ,∵∠MCA =∠DCA ,∠BCN =∠BCD ,∠ACD +∠BCD =90°,∴∠MCD +∠NCD =180°,∴M 、C 、N 共线,∵DF +DE +EF =FM +EN +EF ,∵FM +EN +EF ≥MN ,∴当M 、F 、E 、N 共线时,且CD ⊥AB 时,DE +EF +FD 的值最小,最小值为MN =2CD ,∵CD ⊥AB ,∴12•AB •CD =12•AB•AC ,∴CD =•AB AC AB =125=2.4,∴DE +EF +FD 的最小值为4.8.故选:C .【点睛】本题考查了轴对称-最短问题、两点之间线段最短、垂线段最短等知识,解题的关键是灵活运用轴对称以及垂线段最短解决最短问题,属于中考选择题中的压轴题.例3.(2023春·贵州毕节·七年级统考期末)如图所示,30AOB ∠= ,点P 为AOB ∠内一点,8OP =,点,M N 分别在,OA OB 上,求PMN ∆周长的最小值.【答案】PMN ∆周长的最小值为8【分析】作P 关于OA 、OB 的对称点12P P 、,连结1OP、2OP ,即可快速找到解题思路.【详解】如图,作P 关于OA 、OB 的对称点12P P 、,连结1OP、2OP ,12PP 交OA 、OB 于M 、N ,此时PMN ∆周长最小,根据轴对称性质可知1PM PM =,2P N PN =,1212PM N PM M N PN PP ∴∆=++=,且1AO P AO P ∠=∠,2BO P BO P ∠=∠,12260POP AOB ∠=∠=︒,128O P O P O P ===,12PPO ∆为等边三角形,1218PP OP ==即PMN ∆周长的最小值为8.【点睛】本题应用知识比较隐晦,分别考查了轴对称图形和等边三角形,需要认真分析,充分联系所学知识,方可正确解答.例4.(2023.山东八年级期末)如图所示,在四边形ABCD中,∠A=90º,∠C=90º,∠D=60º,AD=3,AB=,若点M、N分别为边CD,AD上的动点,则△BMN的周长最小值为()A. B. C.6 D.3【答案】C【解析】作点B关于CD、AD的对称点分别为点B'和点B'',连接B'B''交DC和AD于点M和点N,连接MB、NB;再DC和AD上分别取一动点M’和N’(不同于点M和N),连接M'B,M'B',N’B和N'B'',如图1所示:∵B'B''<M'B'+M'N'+N'B",B'M'=BM',B"N'=BN',∴BM'+M'N'+BN'>B'B",又∵B'B"=B'M+MN+NB",MB=MB',NB=NB'',∴NB+NM+BM<BM'+M’N'+BN'NB+NM+BM时周长最小;连接DB,过点B'作B'H⊥DB''于B’’D的延长线于点H,如图示2所示:在Rt△ABD中,AD=3,AB=,,∴∠2=30º,∴∠5=30º,DB=DB'',又∵∠ADC=∠1+∠2=60º,∴∠1=30º,∴∠7=30º,DB'=DB,∴∠B'DB''=∠1+∠2+∠5+∠7=120º,DB'=DB''=DB,又∵∠B'DB"+∠6=180º,∴∠6=60º,∴HD=,HB'=3,在Rt △B'HB''中,由勾股定理得:B'B"=,NB +NM +BM =6,故选C.模型3、将军饮马--两动两定求线段和的最小值【模型探究】A ,B 为定点,在定直线m 、n 上分别找两点P 、Q ,使PA +PQ +QB 最小。
2025年中考数学总复习第二部分重难专题突破专题1几何最值问题——将军饮马
∠N'ON=2∠AON=60°.∴ △NON'是等边三角形.∵ M是ON的中点,
∴ N'M⊥ON.∵ N(3,0),∴ ON=3.∵ M是ON的中点,∴
在Rt△OPM中,∠POM=30°,∴ PM=OM·tan30°=
为
,
.
.∴
OM= .
点P的坐标
变式训练
1. 如图,正方形ABCD的边长为4,E是边AB的中点,P是对角线BD上的
动点,则AP+PE的最小值是( A )
A. 2 5
B. 2 3
C. 3 2
D. 3 5
解析:如图,连接CP,CE.∵ 四边形ABCD是正方形,∴ 易知点A,C
关于BD对称.∴ CP=AP.∴ AP+PE=CP+PE.∴ 当点C,P,E在同一
条直线上时,AP+PE取最小值,此时AP+PE=CE.在Rt△CEB中,
∠POA=∠P'OA,∠POB=∠P″OB.∵ ∠AOB=∠POA+∠POB=
60°,∴ ∠P'OP″=120°.过点O作OQ⊥P'P″于点Q,则P'Q=P″Q,
∠OP'Q=∠OP″Q=30°.∴
∴ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
P'P″=2P'Q=2× =5
OQ= ,P'Q=P″Q= .
.
∴ △PMN的周长的最小值是5 .
这个问题的答案并不难,据说海伦略加思索就解决了它.从此以
后,这个被称为“将军饮马”的问题便流传至今.
[教材体现]北师大7下课本第126页
如图所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A,B提供牛奶,奶
中考数学总结复习专题:最值问题总结 讲义
中考最值问题专题分享知识点一将军饮马【知识梳理】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?B军营河【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.【例题精讲】类型一、【一定两动之点点】在OA 、OB 上分别取点M 、N ,使得△PMN 周长最小.BB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___________.类型二【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 - 解析
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?P【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.AP''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。
中考专题系列之最值——将军饮马
中考专题系列之最值——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。
中考数学常见几何模型最值模型-将军饮马
专题09 最值模型---将军饮马最值问题在中考数学常以压轴题的形式考查,将军饮马问题是由轴对称衍生而来,同时还需掌握平移型将军饮马,主要考查转化与化归等的数学思想。
在各类考试中都以中高档题为主,中考说明中曾多处涉及。
本专题就最值模型中的将军饮马问题进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
在解决几何最值问题主要依据是:①两点之间,线段最短;②垂线段最短,涉及的基本方法还有:利用轴对称变换化归到“三角形两边之和大于第三边”、“三角形两边之差小于第三边”等。
模型1.求两条线段和的最小值(将军饮马模型)【模型解读】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:【最值原理】两点之间线段最短。
上图中A’是A 关于直线m 的对称点。
例1.(2022·湖南娄底·中考真题)菱形ABCD 的边长为2,45ABC ∠=︒,点P 、Q 分别是BC 、BD 上的动点,CQ PQ +的最小值为______.【答案】2【分析】过点C 作CE ⊥AB 于E ,交BD 于G ,根据轴对称确定最短路线问题以及垂线段最短可知CE 为FG +CG 的最小值,当P 与点F 重合,Q 与G 重合时,PQ +QC 最小,在直角三角形BEC 中,勾股定理即可求解. mA B P m AB m A B PmABA'【详解】解:如图,过点C作CE⊥AB于E,交BD于G,根据轴对称确定最短路线问题以及垂线段最短可知CE为FG+CG的最小值,当P与点F重合,Q与G重合时,PQ+QC最小,菱形ABCD的边长为2,45ABC∠=︒,Rt BEC∴中,222EC BC==∴PQ+QC的最小值为2故答案为:2【点睛】本题考查了菱形的性质,勾股定理,轴对称的性质,掌握轴对称的性质求线段和的最小值是解题的关键.例2.(2022·四川眉山·中考真题)如图,点P为矩形ABCD的对角线AC上一动点,点E为BC 的中点,连接PE,PB,若4AB =,43BC=,则PE PB+的最小值为________.【答案】6【分析】作点B关于AC的对称点B',交AC于点F,连接B E'交AC于点P,则PE PB+的最小值为B E'的长度;然后求出B B'和BE的长度,再利用勾股定理即可求出答案.【详解】解:如图,作点B关于AC的对称点B',交AC于点F,连接B E'交AC于点P,则PE PB+的最小值为B E'的长度;⊥AC是矩形的对角线,⊥AB=CD=4,⊥ABC=90°,在直角⊥ABC中,4AB =,43BC=,⊥43tan343ABACBBC∠===,⊥30ACB∠=︒,由对称的性质,得2B B BF '=,B B AC '⊥,⊥1232BF BC ==,⊥243B B BF '== ⊥23BE EF ==,60CBF ∠=︒,⊥⊥BEF 是等边三角形,⊥BE BF B F '==,⊥BEB '∆是直角三角形,⊥2222(43)(23)6B E BB BE ''=-=-=,⊥PE PB +的最小值为6;故答案为:6.【点睛】本题考查了矩形的性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,特殊角的三角函数值,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的找到点P 使得PE PB +有最小值.例3.(2022·贵州铜仁·中考真题)如图,在边长为2的正方形ABCD 中,点E 为AD 的中点,将△CDE 沿CE 翻折得△CME ,点M 落在四边形ABCE 内.点N 为线段CE 上的动点,过点N 作NP //EM 交MC 于点P ,则MN +NP 的最小值为________.【答案】85【分析】过点M 作MF ⊥CD 于F ,推出MN +NP 的最小值为MF 的长,证明四边形DEMG 为菱形,利用相似三角形的判定和性质求解即可.【详解】解:作点P 关于CE 的对称点P ′,由折叠的性质知CE 是⊥DCM 的平分线,⊥点P ′在CD 上,过点M 作MF ⊥CD 于F ,交CE 于点G ,⊥MN +NP =MN +NP ′≤MF ,⊥MN +NP 的最小值为MF 的长,连接DG ,DM ,由折叠的性质知CE 为线段 DM 的垂直平分线,⊥AD =CD =2,DE =1,⊥CE =2212+=5,⊥12CE ×DO =12CD ×DE , ⊥DO =255,⊥EO =55, ⊥MF ⊥CD ,⊥EDC =90°,⊥DE ⊥MF ,⊥⊥EDO =⊥GMO ,⊥CE 为线段DM 的垂直平分线,⊥DO =OM ,⊥DOE =⊥MOG =90°,⊥⊥DOE ⊥⊥MOG ,⊥DE =GM ,⊥四边形DEMG 为平行四边形,⊥⊥MOG =90°,⊥四边形DEMG 为菱形,⊥EG =2OE =255,GM = DE =1,⊥CG =355, ⊥DE ⊥MF ,即DE ⊥GF ,⊥⊥CFG ⊥⊥CDE ,⊥FG CG DE CE =,即35515FG =, ⊥FG =35,⊥MF =1+35=85, ⊥MN +NP 的最小值为85.故答案为:85. 【点睛】此题主要考查轴对称在解决线段和最小的问题,熟悉对称点的运用和画法,知道何时线段和最小,会运用勾股定理和相似三角形的判定和性质求线段长度是解题的关键. 例4.(2022·江苏南京·模拟预测)【模型介绍】古希腊有一个著名的“将军饮马问题”,大致内容如下:古希腊一位将军,每天都要巡查河岸同侧的两个军营,A B .他总是先去A 营,再到河边饮马,之后,再巡查B 营.如图①,他时常想,怎么走才能使每天走的路程之和最短呢?大数学家海伦曾用轴对称的方法巧妙地解决了这个问题.如图②,作点B 关于直线l 的对称点B ',连结AB '与直线l 交于点P ,连接PB ,则AP BP +的和最小.请你在下列的阅读、理解、应用的过程中,完成解答.理由:如图③,在直线l 上另取任一点P ',连结'AP ,BP ',B P '',⊥直线l 是点B ,B '的对称轴,点P ,P '在l 上,(1)⊥PB =__________,P B '=_________,⊥AP PB AP PB '+=+=____________.在AP B ''∆中,⊥AB AP P B ''''<+,⊥AP PB AP P B '''+<+,即AP BP +最小.【归纳总结】在解决上述问题的过程中,我们利用轴对称变换,把点,A B 在直线同侧的问题转化为在直线的两侧,从而可利用“两点之间线段最短”,即转化为“三角形两边之和大于第三边”的问题加以解决(其中点P 为AB '与l 的交点,即A ,P ,B '三点共线).由此,可拓展为“求定直线上一动点与直线同侧两定点的距离和的最小值”问题的数学模型.【模型应用】(2)如图④,正方形ABCD 的边长为4,E 为AB 的中点,F 是AC 上一动点.求EF FB +的最小值.解析:解决这个问题,可借助上面的模型,由正方形对称性可知,点B 与D 关于直线AC 对称,连结DE 交AC 于点F ,则EF FB +的最小值就是线段ED 的长度,则EF FB +的最小值是__________.(3)如图⑤,圆柱形玻璃杯,高为14cm ,底面周长为16cm ,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外壁,离杯上沿4cm 与蜂蜜相对的点A 处,则蚂蚁到达蜂的最短路程为_____cm .(4)如图⑥,在边长为2的菱形ABCD 中,60ABC ∠=︒,将ABD ∆沿射线BD 的方向平移,得到A B D '''∆,分别连接A C ',A D ',B C ',则A C B C ''+的最小值为____________.【答案】(1)PB ',P B '',AB ';(2)25;(3)17;(4)23【分析】(1)根据对称性即可求解;(2)根据正方形的对称性知B 关于AC 的对称点是D ,连接ED ,则ED 是EF FB +的最小值;(3)先将玻璃杯展开,再根据勾股定理求解即可;(4)分析知:当''A B 与'B C 垂直时,A C B C ''+值最小,再根据特殊角计算长度即可;【详解】解:(1)根据对称性知:'''''',,PB PB P B P B AP PB AP PB AB ==+=+=, 故答案为:PB ',P B '',AB ';(2)根据正方形的对称性知B 关于AC 的对称点是D ,连接ED ⊥ED 是EF FB +的最小值 又⊥正方形的边长为4,E 是AB 中点⊥222425ED =+= ⊥EF FB +的最小值是25;(3)由图可知:蚂蚁到达蜂的最短路程为'AC的长度: ⊥'43,8,11AE A E cm BF cm BC cm EB cm =====, ⊥'15A B cm =⊥''222215817AC A B BC cm =+=+=(4)⊥在边长为2的菱形ABCD 中,60ABC ∠=︒,将ABD ∆沿射线BD 的方向平移,得到A B D '''∆⊥'''2,30A B AB A BD ==∠=︒ 当''A B 与'B C 垂直时,A C B C ''+值最小⊥''''////,AB A B CD AB A B CD == ⊥四边形''A B CD 是矩形,''30B AC ∠=︒⊥''2343,33B C AC == ⊥''23AC B C += 【点睛】本题考查“将军饮马”知识迁移,掌握“将军饮马”所遵循的数学原理,判断出最小是解题关键.模型2.平移型将军饮马(将军过桥模型)【模型解读】已知,如图1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(图2 ).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(图3).图1 图2 图3【最值原理】两点之间线段最短。
中考数学二次函数压轴题突破最值问题之将军饮马
O
N
P''
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___________.
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。
A
A
P'
M P
M
P
O
N
B
ON
B
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)
二次中物函理 数压轴题突破 ——最值问题之将军饮马
中物理
将军饮马(一)
1 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?
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,
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【例1】【两点间距离】
如图,一个底面圆周长为24cm ,高为5cm 的圆柱体,一只蚂蚁沿侧表面从点A 到点B 的最短路线长为_______
【练习1】
如图所示,把枯木看作一个圆柱体,因一丈是十尺,则该圆柱的高为20尺,底面周长为3尺, 有葛藤自点A 处缠绕而上,绕五周后其末端恰好到达点B 处.则葛藤的最短长度是___尺.
【例2】【两定一动】
如图,在矩形ABCD 中,AB =5,AD =3,动点P 满足S △PAB =1
3S 矩形ABCD ,则PA +PB 的最小值为_______
模型总结:
【练习2】
(1)如图所示,正方形ABCD 的面积为12,△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 的和最小,则这个最小值为_________
方法提炼
(2)已知菱形OABC在平面直角坐标系的位置如图所示,顶点A(5,0),OB=4,
点P是对角线OB上的一个动点,D(0,1),当CP+DP最短时,点P的坐标为.
【例3】【两定两动】
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,AB=230.M、N分别是直线a,b上的动点,且MN⊥a,当满足AM+MN+NB的长度和最短时,AM+NB=
模型总结:
已知直线
3
:
3
l y x
=,CD是该直线上的一条动线段,且CD=2,点A()
23,1
+,连接AC、AD,
则△ACD周长的最小值为___________
【例4】【一定两动】
如图所示,已知点C(1,0),直线y=﹣x+7与两坐标轴分别交于A,B两点,D,E分别是AB,OA上的动点,则△CDE周长的最小值是
模型总结:
如图所示,AB=6,AC=3,∠BAC=60°,BC所对的圆心角为60°.分别在BC、线段AB和AC上选取
点P、E、F,则PE+EF+FP的最小值为____________.
【例5】【一定两动】
如图,在Rt△ABC中,AB=10,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,E、F分别是
线段AD和AB上的动点,则BE+EF的最小值为____________.
模型总结:
【练习5】
已知△ABC中,AB=2,∠BAC=30°,若在AC、AB上各取一点M、N,则BM+MN的最小值最小为_______
实战演练
1.如图1所示,诗中将军在观望烽火之后从山脚下的A点出发,走到河旁边的P点饮马后再到B点宿营.请问怎样走才能使总的路程最短?
做法如下:如图1,从B出发向河岸引垂线,垂足为D,在AD的延长线上,取B关于河岸的对称点B′,
连接AB′,与河岸线相交于P,则P点就是饮马的地方,将军只要从A出发,沿直线走到P,饮马之后,
再由P沿直线走到B,所走的路程就是最短的.
(1)观察发现
再如图2,在等腰梯形ABCD中,AB=CD=AD=2,∠D=120°,点E、F是底边AD与BC的中点,连接EF,在线段EF上找一点P,使BP+AP最短.
作点B关于EF的对称点,恰好与点C重合,连接AC交EF于一点,则这点就是所求的点P,
故BP+AP的最小值为.
(2)实践运用
如图3,已知⊙O的直径MN=1,点A在圆上,且∠AMN的度数为30°,点B是弧AN的中点,
点P在直径MN上运动,求BP+AP的最小值.
(3)拓展迁移
如图4,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=1,且抛物线经过A(﹣1,0)、C(0,﹣3)两点,与x轴交于另一点B.
①求这条抛物线所对应的函数关系式;
②在抛物线的对称轴直线x=1上找到一点M,使△ACM周长最小,请求出此时点M的坐标
与△ACM周长最小值.(结果保留根号)
③在抛物线的对称轴直线x=1上找到一点N,使得NC NB
最大,求此最大值和对应点N的坐标
2.(1)知识再现
如图(1):若点A,B在直线l同侧,A,B到l的距离分别是3和2,AB=4.现在直线l上找一点P,
使AP+BP的值最小,做法如下:作点A关于直线L的对称点A′,连接BA′,与直线l的交点就是所求的点P,
线段BA′的长度即为AP+BP的最小值.请你求出这个最小值.
(2)实践应用
①如图(2),⊙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;
②如图(3),Rt△OAB的顶点A在x轴的正半轴上,顶点B的坐标为(3,),点C的坐标为(1,0),
点P为斜边OB上的一动点,则PA+PC的最小值为.
③如图(4),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.
④如图(5),在R△ABC中,∠C=90°,∠B=60°,点D是BC边上的点,CD=,将△ABC沿直线AD翻折,
使点C落在AB边上的点E处,若点P是直线AD上的动点,则△PEB的周长的最小值是.
(3)拓展延伸
如图(6),在四边形ABCD的对角线AC上找一点P,使∠APB=∠APD.保留作图痕迹,不必写出作法.
3.如图,在直角坐标系中,抛物线y=a(x﹣)2+与⊙M交于A,B,C,D四点,点A,B在x轴上,
点C坐标为(0,﹣2).
(1)求a值及A,B两点坐标;
(2)点P(m,n)是抛物线上的动点,当∠CPD为锐角时,请求出m的取值范围;
(3)点E是抛物线的顶点,⊙M沿CD所在直线平移,点C,D的对应点分别为点C′,D′,顺次连接A,C′,D′,E四点,四边形AC′D′E(只要考虑凸四边形)的周长是否存在最小值?
若存在,请求出此时圆心M′的坐标;若不存在,请说明理由.
4.如图,将边长为6的正三角形纸片ABC按如下顺序进行两次折叠,展平后,得折痕AD、BE(如图①),点O为其交点.
(1)探求AO与OD的数量关系,并说明理由;
(2)如图②,若P,N分别为BE,BC上的动点.
①当PN+PD的长度取得最小值时,求BP的长度;
②如图③,若点Q在线段BO上,BQ=1,则QN+NP+PD的最小值=.。