如何求解双动点线段长的最小值问题
初三数学两之间线段最短求最值四大类型
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。
第21讲 最短路径问题
第21讲 最短路径问题一、方法剖析与提炼引例:如图,A 、B 是笔直公路l 同侧的两个村庄,且两个村庄到直路的距离分别是300m 和500m ,两村庄之间的距离为d(已知d 2=400000m 2),现要在公路上建一汽车停靠站,使两村到停靠站的距离之和最小,则最小距离为___________m 。
【解答】1000。
【解析】如图,作点B 关于公路l 的对称点B′,连接AB′交公路于点C ,CA+CB最短距离就是AB′的长度。
根据勾股定理可以求得AB′=1000m 。
【解法】同侧的两点,通过轴对称变换成异侧,利用两点之间线段最短确定最小距离。
【解释】通过生活中的实际例子,让学生感受最短路径来源于生活,并引出求最短路径常用的方法,利用轴对称变换找对称点及两点之间线段最短(即饮马问题)。
学习时可作如下归纳:(1)在初中范围内和边的不等量有关的知识有哪些,引出两点之间线段最短,三角形两边之和大于第三边;(2)在此图中哪种变换方式比较适合将马路同侧的两条线段变换到异侧,并且保持线段长度不变,旨在复习轴对称、平移、旋转等变换特点;(3)在移动变换中,有没有可能将两条线段置于共线的情形,即最短路径。
例1:已知正方形ABCD 的边长为8,M 在DC 上,且DM=2,N 是AC 上一动点,求DN+MN 的最小值。
【解答】连结BD 交AC 于点O ,根据正方形的对称性可知,B 点即为D 的对称点。
连结BM 交AC 于点N ,则BM 的值为DN+MN 的最小值。
所以BM=10。
【解析】如图,点B 即为点D 关于AC 的对称点,连接BM ,BM 的长度即为DN+MN的最小距离。
在Rt△BCM 中,根据勾股定理可求得BM=10。
【解法】此题 DN ,MN 这两条线段中,M ,D 两点固定,只有N 一个点是移动的,故只需确定点N ,使得距离之和最短即可。
【解释】此例从最基本的图形出发,让学生易于接受,敢于探索。
学生依据正方形自身拥有的轴对称性找到对称点,将同侧两条线段利用翻折变成异侧的两条线段,利用两点之间线段最短找到最短路径。
两线段长度和最小值的求法
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.分析:在这里,有两个动点,所以在解答时,就不能用我们常用对称点法.我们要选用三角形两边之和大于第三边的原理加以解决.解:如图 1,在 AC上截取 AE=AN,连接 BE.因为∠ BAC的平分线交 BC于点D,所以∠ EAM=∠ NAM,又因为 AM=AM,所以△ AME≌△ AMN,所以 ME=M.N所以 BM+MN=BM+≥MEBE.因为 BM+MN有最小值.当 BE是点 B 到直线 AC的距离时, BE 取最小值为 4,以 BM+MN的最小值是 4.故填 4 .1.2在等边三角形中探求线段和的最小值例 2( 2010 山东滨州)如图 4 所示,等边△ ABC的边长为 6,AD 是 BC边上的中线 ,M 是 AD上的动点 ,E 是 AC边上一点 .若 AE=2,EM+CM的最小值为.分析 :要求线段和最小值,关键是利用轴对称思想,找出这条最短的线段, 的知识求出这条线段的长度即可. 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=B ,E 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=因为 BC=6,FC=2,所以 BF=4.在直角三角形 =.、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,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 后应用所学BEF 中, BE=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 .,所以 ,所以, 因为 AB = 5,所以 PB=3.分析 :根据等腰梯形的性质知道,点 A 的对称点是点 运用好直角三角形的性质是解题的又一个关键.D ,这是解题的一个关键点.其次 解:如图 4 所示,因为点 D 关于直线 EF 的对称点为 +PB 和最小,为线段 BD .过点 D 作 DG ⊥BC ,垂足为 G , A ,连接 BD ,交 EF 于点 P ,此时 PA 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,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).所以 BM= 10.分析:在这里△ PBQ周长等于 PB+PQ+B,Q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=.D在Q Rt△ CDQ中,DQ=+1.,所以△ PBQ的周长的最小值为: BP+PQ+BQ=DQ+BQ= +1.故答案为三、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 ( )(C)1 (D)2分析:根据圆的对称性,A 的对称点D,连接 DB,则线段和的最小值就是线段作出点 DB的长度.解:如图 8,作出点 A 的对D,连接 DB,OB,OD.因为∠ AMN=30°,B 为 AN弧的中称点点,所以弧 AB 的度数为 30°,弧 AB 的度数为 30°,弧 圆周角的关系定理得到:∠ BON = 30°.由垂径定理得:弧∠BON +∠ DON= 30°+60° =90°.所以 DB= = .所以选择 B .AN 的度数为 60 °.根据圆心角与四、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 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 要想确定出 PA+PB 的最小值, 关键是明白怎样才能保证 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= .B 与点 A 不重合),且 B 点的横 A 的坐标是解题的第一个关键.PA+PB 的和最小, 同学们可以联( 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-2 ).设直线 AD的解析式为 y=kx+b ,所以点 D 的坐标为( 1,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+A,O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,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+C,E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=E,F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 的解析式为则 ,解得 k=6, b=-2 ,所以函数的解析式为 y=6x-2 ,令 y=0 ,则x= 的坐标为( ,0), 所以点 F 的坐标为( +2, 0)即 F 的坐标为( ,0)y=kx+b , 所以点 E。
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“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.分析:在这里,有两个动点,所以在解答时,就不能用我们常用对称点法.我们要选用三角形两边之和大于第三边的原理加以解决.解:如图1,在AC上截取AE=AN,连接BE.因为∠BAC的平分线交BC于点D,所以∠EAM=∠NAM,又因为AM=AM,所以△AME≌△AMN,所以ME=MN.所以BM+MN=BM+ME≥BE.因为BM+MN有最小值.当BE是点B到直线AC的距离时,BE取最小值为4,以BM+MN的最小值是4.故填4.1.2在等边三角形中探求线段和的最小值例2(2019 山东滨州)如图4所示,等边△ABC的边长为6,AD是BC边上的中线,M是AD上的动点,E是AC边上一点.若AE=2,EM+CM的最小值为 .分析:要求线段和最小值,关键是利用轴对称思想,找出这条最短的线段,后应用所学的知识求出这条线段的长度即可.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(2019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__________.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).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(2019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.四、在反比例函数图象背景下探求线段和的最小值例9(2019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(2019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(2019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)。
中考数学动点最值问题归纳及解法
中考数学动点最值问题归纳及解法最值问题是初中数学的重要内容,也是一类综合性较强的问题,它贯穿初中数学的始终,是中考的热点问题,它主要考察学生对平时所学的内容综合运用,无论是代数问题还是几何问题都有最值问题,在中考压轴题中出现比较高的主要有利用重要的几何结论(如两点之间线段最短、三角形两边之和大于第三边、两边之差小于第三边、垂线段最短等)。
利用一次函数和二次函数的性质求最值。
动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
)动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或其三角函数、线段或面积的最值。
“坐标几何题”(动点问题)分析动点个数两个一个两个问题背景特殊菱形两边上移动特殊直角梯形三边上移动抛物线中特殊直角梯形底边上移动考查难点探究相似三角形探究三角形面积函数关系式探究等腰三角形考点①菱形性质②特殊角三角函数③求直线、抛物线解析式④相似三角形⑤不等式①求直线解析式②四边形面积的表示③动三角形面积函数④矩形性质①求抛物线顶点坐标②探究平行四边形③探究动三角形面积是定值④探究等腰三角形存在性特点①菱形是含60°的特殊菱形;△AOB是底角为30°的等腰三角形。
②一个动点速度是参数字母。
③探究相似三角形时,按对应角不同分类讨论;先画图,再探究。
④通过相似三角形过度,转化相似比得出方程。
⑤利用a、t范围,运用不等式求出a、t的值。
①观察图形构造特征适当割补表示面积②动点按到拐点时间分段分类③画出矩形必备条件的图形探究其存在性①直角梯形是特殊的(一底角是45°)②点动带动线动③线动中的特殊性(两个交点D、E是定点;动线段PF长度是定值,PF=OA)④通过相似三角形过度,转化相似比得出方程。
⑤探究等腰三角形时,先画图,再探究(按边相等分类讨论)近几年共同点:①特殊四边形为背景;②点动带线动得出动三角形;③探究动三角形问题(相似、等腰三角形、面积函数关系式);④求直线、抛物线解析式;⑤探究存在性问题时,先画出图形,再根据图形性质探究答案。
七年级最值问题——线段和最小值问题
• C'D = 2√2 求直线C'D的解析式,由C'(-1,0),D(1,2) • 所以,有0 = -k b 2 = k b • 解得 k = 1,b = 1,所以 y = x 1 当x = 0时,y =1,则P(0,1)
• 3、如下图,一次函数y=kx b的图象与x、y轴分别交于点A(2,0),B(0,4). • (1)求该函数的解析式;
• 4、作法:(假设P'Q'就是在直线L上移动的定长线段) • 1)过点B作直线L的平行线,并在这条平行线上截取线段BB',使它等于定
长P'Q'; • 2)作出点A关于直线L的对称点A',连接A'B',交直线L于P; • 3)在直线L上截取线段PQ=P'Q.. • 略证:由作法可知PQ=P'Q'=BB',四边形PQBB'与P'Q'BB'均为平行四
• 解析: 这是一个实际问题,需要把它转化为数学问题, 经过分析,知道此题是求运油车所走路程最短,OA与OB 相交,点P在∠AOB内部,通常我们会用轴对称模型,分 别做点P关于直线OA和OB的对称点P₁、P₂ ,连结P₁P₂分 别交OA、OB于C、D,C、D两点就是使运油车所走路程 最短的地点.
• 3、如下图,村庄A、B位于一条小河的两侧, 若河岸a、b彼此平行,现在要建设一座与 河岸垂直的桥CD,问桥址应如何选择,才 能使A村到B村的路程最近?
• 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.
例谈求线段最值的方法
例谈求线段最值的⽅法例谈求线段最值的⽅法⼏何最值问题属于中考题中的热点问题,也是难点问题,其中,求线段的最值问题是近年常见的题型.下⾯结合⼀些实例谈谈解决此类问题的⽅法.⼀、轨迹法对于线段最⼩值问题,若线段的⼀个端点是定点,另⼀个端点是动点,可以考虑轨迹法,即考虑动点的轨迹.若动点的轨迹是⼀条直线,可以⽤“垂线段最短”原理解决;若动点的轨迹是圆(或⼀段圆弧),可以⽤“圆最值模型”解决.圆最值模型如图1, P是⊙O外的⼀点,直线PO分别交⊙O于点,A B,则PA是点P到⊙O上的点的最短距离, PB是点P到⊙O上的点的最长距离.PC OC.证明如图1,在⊙O是任取⼀点C(不为,A B),连结,Q,<+=+=+,P O P C O C P O P A O A P A O C∴<,P A P C即PA是点P到⊙?O上的点的最短距离.PD OD.如图2,在⊙O是任取⼀点D(不为,A B) ,连接,Q,+>=+=+,PO OD PD PB PO OB PO OD∴>,PB PD即PB是点P到⊙O上的点的最长距离.例1 (2016年⽆锡市中考题)如图3,已知平⾏四边形OABC的顶点,A C分别在直线x=上,O是坐标原点,则对⾓线OB长的最⼩值为.x=和41解析如图3,设直线1x =和x 轴交于点E .作BF ⊥直线4x =点F ,因为平⾏四边形OABC ,所以OA 和BC 平⾏且相等,可得AOE ?和CBF ?全等,所以OE BF =,可得点B 的轨迹是直线5x =.当点B 在x 轴上时,OB ⊥直线5x =,此时OB 最⼩,最⼩值为5.例2 (2016年安徽省中考题)如图4,Rt ABC ?中,,6,4,AB BC AB BC P ⊥==是ABC ?内部的⼀个动点,且满⾜PAB PBC∠=∠,则线段CP 长的最⼩值为( )(A) 32 (B) 2 (c)解析根据PAB PBC ∠=∠,可得90APB ∠=?,故点P 在以AB 为直径的圆上(如图4).取AB 的中点,O OC 交⊙O 于点P ,根据圆最值模型知此时CP 最⼩.13,52OP AB OC ===Q ,所以CP 的最⼩值为532OC OP -=-=, 选B.⼆、构造法对于线段最⼤值问题,若线段的⼀个端点是定点,另⼀个端点是动点,但动点轨迹难确定,可以考虑构造法,即找⼀个定点,当这三点共线时,线段最⼤.例3 如图5,平⾯直⾓坐标系中,已知矩形,2,1ABCD AB BC ==,点A 和B 分别在x 轴正半轴和第⼀象限⾓平分线上滑动,点C 在第⼀象限,求OC 的最⼤值.解析如图5,取AOB ?外接圆的圆⼼I ,因为2AB =是确定的,且45AOB ∠=?也是确定的,所以AOB ?外接圆是确定的.那么线段OIBIC ?是确定的,135,1IBC BI BC ∠=?=,可解三⾓形得CI =所以当,,O I C三点共线时,线段OC 取得最⼤值,即为OI CI + 三、转化法对于线段最值问题,若线段的两个端点都是动点,可以考虑运⽤转化法,将它转化为求与之有关的另⼀条线段的最值.例4 (2016年三明市中考题)如图6,在等边ABC ?中,4AB =,点P 是BC 边上的动点,点P 关于直线,AB AC 的对称点分别为,M N ,则线段MN 长的取值范围是 .解析如图6,连结,,AP AM AN ,由对称可得,AP AM AN BAP MAB ==∠=∠,CAP NAC ∠=∠,所以2120MAN BAC ∠=∠=?,所以AMN ?是顶⾓为120°的等腰三⾓形,可得MN ==.于是求线段MN 长的取值范围,就转化为求线段AP 长的取值范围.AP 最⼩为AP 垂直BC 时,最⼤为AB ,所以AP 的取值范围是4AP ≤≤,所以MN 的取值范围是6AP ≤≤ 四、函数法当线段最值问题从⼏何⾓度很难求解的时候,可以考虑引⼊参数,建⽴函数模型,⽤函数法来解决.例5 如图7,在ABC ?中,2AB AC BC ===,点P 是AB 边上的动点(不与点,A B 重合).过点P 作//PE BC 交AC 于点E ,作P F B C ⊥于点F ,连结,EF M 是EF 上的点,且2EM FM =,则PM 的最⼩值是 .解析由条件“2AB AC BC ===”可知ABC ?是确定的,tan 2B =;⼜根据作图可知PBF ?形状也是确定的,PF ⼆2BF,并且有2PF BF =.所以,分析可得PM 的⼤⼩取决于BF 的⼤⼩,所以引⼊参数.设BF x =,则2PF x =,22PE x =-.加图7,作MN PF ⊥于点N .2EM FM =Q ,122333MN PE x ∴==-,2433PN PF x ==, 在Rt PMN ?中,222224()()333PM x x =-+,化简得2220116()9545PM x =-+.所以当15BF =时,PM。
如何求解双动点线段长的最小值问题
如何求解双动点线段长的最小值问题双动点线段是指线段的两个端点都在某个图形上运动的线段•由于线段的两个端点都在运动,因此增加了解决问题的难度,这类问题的解题策略是:消点一一将双动点转化为单动点,然后利用“垂线段最短”确定单动点线段长的最小值,进而得到双动点线段长的最小值.下面举例说明.例1如图1,线段AB的长为2, C为AB上一个动点,分别以AC, BC为斜边在AB的同侧作两个等腰直角三角形△ ACD^D^ BCE那么DE长的最小值是_________________ .解析延长AD.RE交于点尺连结 F ⑺切和£^BCE都足等腫直角三角川、代LADC = = 90°,= Z1B = 45\= MEF= 90°+阳]£AFB= 180°- — IB« 180° ^45° x 2 - 90ft,A四边形EdfE星矩形,代DE = CK由“雜线段駅ft/”可知’当fF丄沖呂时CF讎小,毗时町F - yAB = y x2 = 1,二农E长的最小值是】・说明本题构造矩形,利用“矩形的对角线相等“将双动点线段DE转化为单动点线段CF.达到消点目的.例2 如图2,在等腰Rt△ ABC中,/ C= 90°, AC= 8, F是AB边上的中点,点D, E 分别在AC BC边上运动,且保持AD= CE连结DE,贝U DE长的最小值是 _________________ .解析取朋中点化连結「A4BC是等腰賣角三角形. C:-AF h CF,£A = LFX工45%CF1 AB.DF = - iCA'E. 图屛J LDF£= £0阳 + Z.CFE=2LDFC + LAFD = £AFC七90S二ADEF足筹腰H朋三角形,DE = ^2DF.由“垂线段最短”可知,当DF丄AC时DF长最小,此时,DF=】AC」X 8 = 4,••• DE 长的最小值是 4.2 .说明 本题构造等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的斜边与直角边的关系,将双动点线段DE 与单动点线段 DF 建立联系,进行消点.例3如图3,已知点A 在反比例函数y = 6的图象上,且点 A 横坐标为2•现将一个x含30°的三角板的直角顶点与点 A 重合并绕点A 旋转,旋转时三角板的两直角边与 x 轴的 交点分别为点 B C,贝懺段BC 的最小值是 ______________________ .解析 过点A 作AD 丄BC 于点D,取线段BC 的中点E ,连结AE当 x = 2 时,y = 6 = 3,x•••点A 坐标为(2 , 3),• AD-3.•••/ BAC= 90°, E 为线段BC 的中点,• BC = 2AE.由“垂线段最短”可知,当 AE 丄BC 时AE 最小,此时 AE = AD- 3.• BC 的最小值为6.说明 本题构造三角形中线,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,将双动 点线段BC与单动点线段 AE 建立联系,从而灵活消点.例4 如图4,在平面直角坐标系 xOy 中,直线AB 过点A (- 4, 0)、B(0, 4) , O O 的半径为1(0为坐标原点),点P 在直线AB 上,过点P 作O 0的一条切线PQ Q 为切点,则切线长PQ 的最小值为 ________ .解析 连结OP.OQ. "Q 切<3。
2023中考数学专题复习-利用“两点之间,线段最短”解决最值问题(课件)
问题2:解决以几何图形为背景的最值问题我们
将运用到哪些知识?
“两点之间,线段最短”、轴对称点、勾股定理、
三角形三边关系、垂线段最短、线段垂直平分线的
性质、矩形、菱形……
复习回顾
O
(1)两点之间线段最短。
(1)两点之间线段最短。
(2)线段垂直平分线的性质、轴对称。
(2)线段垂直平分线的性质、轴对称。
第2题答图
3.如图,在菱形 ABCD 中,若 AD=6,∠ABC=120°,E 是 BC 的中点,
P 为对角线 AC 上的一个动点,连接 PB,PE,则 PE+PB 的最小值为
3 3
__________.
【解析】如答图,连接 BD,DP,DE.∵四边形 ABCD 是菱形,∴B,D
关于直线 AC 对称,∴DE 的长即为 PE+PB 的最小值.∵∠ABC=120°,
M,N 分别是射线 OA,OB 上异于点 O 的动点,则△PMN 周长的最小
值是__________.
6
【解析】如答图,作点 P 关于 OB 的对称点 P′,作点 P 关于 OA 的对称
点 P″,连接 P′P″,则 P′P″的长就是△PMN 周长的最小值.在△OP′P″
中,OP′=OP″,∠AOB=30°,∴∠P′OP″=60°.∵OP=6,∴P′P″=6.
即为所求,△PCD 周长的最小值即为线段 P′P″的长.
“两定两动”型
6.如图,已知正方形 ABCD 的边长为 3,点 E 在边 AB 上且 BE=1,点
P,Q 分别是边 BC,CD 上的动点(均不与顶点重合),则四边形 AEPQ 周
2+2 13
长的最小值是__________.
中考数学复习 求解双动点线段长的最小值问题
如何求解双动点线段长的最小值问题双动点线段是指线段的两个端点都在某个图形上运动的线段.由于线段的两个端点都在运动,因此增加了解决问题的难度,这类问题的解题策略是:消点——将双动点转化为单动点,然后利用“垂线段最短”确定单动点线段长的最小值,进而得到双动点线段长的最小值.下面举例说明.例1 如图1,线段AB的长为2,C为AB上一个动点,分别以AC,BC为斜边在AB的同侧作两个等腰直角三角形△ACD和△BCE,那么DE长的最小值是_______.说明本题构造矩形,利用“矩形的对角线相等“将双动点线段DE转化为单动点线段CF.达到消点目的.例2 如图2,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,F是AB边上的中点,点D,E分别在AC,BC边上运动,且保持AD=CE.连结DE,则DE长的最小值是_______.由“垂线段最短”可知,当DF⊥AC时DF长最小,此时,DF=12AC=12×8=4,∴DE长的最小值是42.说明本题构造等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的斜边与直角边的关系,将双动点线段DE与单动点线段DF建立联系,进行消点.例3 如图3,已知点A在反比例函数y=6x的图象上,且点A横坐标为2.现将一个含30°的三角板的直角顶点与点A重合并绕点A旋转,旋转时三角板的两直角边与x 轴的交点分别为点B、C,则线段BC的最小值是_________.解析过点A作AD⊥BC于点D,取线段BC的中点E,连结AE.当x=2时,y=6x=3,∴点A坐标为(2,3),∴AD=3.∵∠BAC=90°,E为线段BC的中点,∴BC=2AE.由“垂线段最短”可知,当AE⊥BC时AE最小,此时AE=AD=3.∴BC的最小值为6.说明本题构造三角形中线,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,将双动点线段BC与单动点线段AE建立联系,从而灵活消点.例4 如图4,在平面直角坐标系xOy中,直线AB过点A(-4,0)、B(O,4),⊙O 的半径为1(O为坐标原点),点P在直线AB上,过点P作⊙O的一条切线PQ,Q为切点,则切线长PQ的最小值为_______.解得OP=22.说明本题构造直角三角形,利用勾股定理将双动点线段PQ与单动点线段OP建立联系,从而巧妙消点.例5 如图5,△ABC中,∠BAC=60°,∠ABC=45°,AB=22,D是线段BC 上的一个动点,以AD为直径画⊙O分别交AB、AC于点E、F,连结EF,则线段EF长度的最小值为_______.解析作直径EG,则∠EFG=90°,∠G=∠BAC=60°,EG=AD.在Rt△EFG中,EF=EG·sin∠G=AD·sin60°=32AD.过点A作AH⊥BC,垂足为点H,在Rt△ABH中,AH=AB·s in∠ABC=22·sin45°=2222=2.由“垂线段最短”可知,AD≥AH,∴线段EF长的最小值为3 2AH=32×2=3.说明本题构造直径为斜边的直角三角形,利用同圆的直径都相等,将双动点线段EF与单动点线段AD建立联系,实现消点.。
中考数学复习:专题9-9 探究动点背景下的线段最值问题
探究动点背景下的线段最值问题【专题综述】图形运动问题是中考数学命题的热点题型,其中有一类动点背景下线段长度的最值问题,常常使学生感到比较为难.本文谈谈破解这类问题的方法. 动点背景下线段长度的最值问题一般有两种解法:1、代数解法.通过设未知量,建立函数关系或列方程列不等式等,用函数最值、二次方程判别式、解不等式来求解.2、几何方法.常通取特殊点,如线段中点、端点;与动点的特殊位置相关的特殊线段,如三角形的高、中线、圆的直径等;特殊图形,如直角三角形、等边三角形、矩形等,用几何公理、定理来求解. 一般而言,用几何方法抓住特殊情形处理,比代数方法更有独特魅力. 【方法解读】一、从动点所在特殊位置入手图形中动点的运动有一定的范围,其较为特殊的位置有:线段上动点的两端点、线段中点等;若点在线段外运动,则与某线段共线就是特殊位置.这些特殊位置正是产生最值的关键点.例1 如图1,在四边形ABCD 中,90A ∠=︒,33AB =,3AD =,点M ,N 分别为线段BC ,AB 上的动点(含端点,但点M 不与点B 重合),点E ,F 分别为DM ,MN 的中点,则EF 长度的最大值为. 分析 DM ,MN 的长度随点M ,N 分别在线段BC ,AB 上运动而变化,点E ,F 分别为DM ,MN 的中点却保持不变.题设中EF 与不变量A ∠,AB ,AD 无直接数量关系,但连结DN ,则由三角形的中位线定理可知12EF DN =,如图1所示,从而可知DN 最大时,EF 最大.因为N 在线段AB 上,当点N 与其端点B 重合时DN 最大,如图2所示.此时,由勾股定理知6BD =,所以EF 长度的最大值为3.例2 如图3,在⊙O 中,直径6AB =,BC 是弦,30ABC ∠=︒,点P 是BC 上的一个动点,点Q 在⊙O 上,且OP PQ ⊥.求PQ 长的最大值.分析 点P 在BC 运动时,OP ,PQ 的位置和大小都变化,但OP PQ ⊥,圆的半径不变,连结OQ ,则OPQ ∆保持直角三角形不变.在Rt OPQ ∆中,22223PQ OQ OP OP =-=-,所以OP 最小时PQ 的长的最大.由垂径定理知,此时点P 正好是CB 的中点,如图4所示,Q 点与C 点重合.分析 连结OQ . ∵OP PQ ⊥,∴OPQ ∆为直角三角形. 又∵OP CB ⊥,132OB AB ==,30ABC ∠=︒, ∴32OP =由勾股定理,得223333()22PQ =-=即PQ 长的最大值332. 二、从动点产生的特殊线段入手在图形中,点的运动会引起相应线段位置和长度大小的变化,位置的变化会使线段成为具有某种特殊性质抓住这些线段变化的特殊性:如三角形的高、中线、圆的直径等,往往会找到最值的答案.例3 如图5,在直角ABC ∆中,90C ∠=︒,3AC =,4BC =,P 为AB 上(不与AB 重合)一动点,过点P 分别作PE AC ⊥于点E ,PF BC ⊥与F ,则EF 的最小值 .分析 因为点P 在AB 上运动时,PE AC ⊥于点E ,PF BC ⊥与F ,90C ∠=︒,所以四边形CFDE 是矩形,且这些关系不变.连结PC ,则EF CP =,要求EF 的最小值,就是求CP 的最小值.显然当CD AB ⊥,即CD 是斜边AB 的高时,CD 最小.又由勾股定理,得5AB =,根据三角形面积不变,得AC BC CD AB ⨯=⨯,解得125CP =,所以EF 的最小值为125. 例4 如图6,在圆O 上有定点C 和动点P 位于直径AB 的异侧,过点C 作CP 的垂线,与PB 的延长线交于点G .已知:圆O 半径为52,4tan 3ABC ∠=,则CG 的最大值是(). (A)5 (B)154(C)253(D)203分析 点P 在AB 上运动时,PC 的位置和大小会随之变化,但CAB CPG ∠=∠,90ACB PCG ∠=∠=︒保持不变,故有ABCPGC ∆∆,∴BC AC CG PC =,即BC CG PC AC=,由3tan 4AC ABC PC ∠==,知43CG PC =,当PC 最大时,CQ 取到最大值易知,当PC 经过圆心,即PC 为圆O 的直径时,PC 最大(此时CG 是圆O 的切线). ∵圆O 半径为52, ∴PC 的最大值为5,∴315544CG =⨯=. ∴CG 的最大值154,故选B.三、抓住动点问题的特性,从构造特殊图形入手某些动点问题中,难以找到图形变化时与相关线段最值的特殊情形若要用几何解法,应联系整个问题所含条件添加辅助线,构造特殊图形,然后借助特殊图形的性质将问题进行有效转化.例5 如图7,ABC ∆中,45B ∠=︒,60BAC ∠=︒,22AB =. D 是BC 上的一个动点以AD 为直径画圆与AB ,AC 相交于E ,F 两点,求EF 的最小值.分析 点D 在BC 上运动,AD 的位置改变引起圆O 的位置和大小变化,而所求EF 的 值与不变量B ∠,BAC ∠以及AB 的关系不明显.连结OE ,OF ,构造含120︒角的特殊等腰三角形,如图8所示,过O 点作OH EF ⊥垂足为H ,由圆周角定理可知1602EOH EOF BAC ∠=∠=∠=︒.在Rt EOH ∆中,由垂径定理可知23EF EH OE ==.所以当OE 最小时,EF 的值最小,而12OE AD =,由垂线段的性质可知,当AD 为ABC ∆的边BC 上的高时,直径AD 最短,此时线段EF 最小.在Rt ADB ∆中,45ABC ∠=︒,22AB =∴2AD BD ==,即此时圆的直径为2. 在Rt EOH ∆中,33sin 122EH OE EOH =∠=⨯= ∴23EF EH ==, 即EF 的最小值为3.四、从图形运动中相对保持不动的点入手若图形中的动点不止一个,这种情形相对单一动点问题要复杂一般会引起变化的量增加或整个图形发生运动,难以找到原图中保存不变的量,这时可着眼于图中的相对不变量.相对不变量是指在整个图形运动变化中,保持某种特性不变的量与动点下线段最值所对应的仍是图中特殊相对不变量透过图形运动的整体,抓住特殊相对不变量才是解题的关键.例6 如图9,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,3BC =,8AC =,点A ,C 分别在x 轴、y 轴的正半轴上.当点A 在x 轴上运动时,点C 随之在y 轴上运动,在运动中OB 的最大值是多少?分析 当点A 在x 轴上运动时,点C 随之在y 轴上运动,这样改变了ABC ∆的位置,点B 的位置也随之改变,OB 的长度随之发生变化.虽然BC 、AC 的长度不变,但些相对不变的量与OB 没有直接的关系. 仔细观察图9,AC 是Rt COA ∆的斜边,AC 长度不变,则点O 与其中点D 的连线段OD 的长度保持不变,这个隐含的相对不变的特殊量与OB 有关. 于是,连结DB ,则OB DB OD <+,所以,当O 、D 、B 三点共线时OB 值最大,即BO OD DB =+. 在Rt BCA ∆中,4CD =,3CB =,5DB =. 则OB 的最大值为549+=:.综上可知,解决动点背景下线段长度的最值问题时,一般可用几何方法从特殊情形出发考虑.1、在分析动点位置变化的同时,重点抓住图形中不变的量,不变的关系和性质,以不变应万变,动中求静.2、线段的最大值和最小值,常与下列知识相关:两点之间线段最短,垂线段最短,直径是圆中最大的弦,三角形中任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边等等.所以要抓住特殊情形,联系与问题相关的结论进行有效转化.【强化训练】1.(2017四川省内江市)如图,已知直线l1∥l2,l1、l2之间的距离为8,点P到直线l1的距离为6,点Q到直线l2的距离为4,PQ=430,在直线l1上有一动点A,直线l2上有一动点B,满足AB⊥l2,且P A+AB+BQ 最小,此时P A+BQ= .2.(2017山东省东营市)如图,已知菱形ABCD的周长为16,面积为83,E为AB的中点,若P为对角线BD上一动点,则EP+AP的最小值为.3.(2017山东省威海市)如图,△ABC为等边三角形,AB=2.若P为△ABC内一动点,且满足∠P AB=∠ACP,则线段PB长度的最小值为.4. (2017甘肃省天水市)如图所示,正方形ABCD的边长为4,E是边BC上的一点,且BE=1,P是对角线AC上的一动点,连接PB、PE,当点P在AC上运动时,△PBE周长的最小值是.5.(2017贵州省贵阳市)如图,在矩形纸片ABCD 中,AB =2,AD =3,点E 是AB 的中点,点F 是AD 边上的一个动点,将△AEF 沿EF 所在直线翻折,得到△A ′EF ,则A ′C 的长的最小值是 .6.(2016山东省枣庄市)如图,把△EFP 放置在菱形ABCD 中,使得顶点E ,F ,P 分别在线段AB ,AD ,AC 上,已知EP =FP =6,EF =63,∠BAD =60°,且AB >63. (1)求∠EPF 的大小;(2)若AP =10,求AE +AF 的值;(3)若△E FP 的三个顶点E 、F 、P 分别在线段AB 、AD 、AC 上运动,请直接写出AP 长的最大值和最小值.7.(2016山东省枣庄市)如图,已知抛物线2y ax bx c =++(a ≠0)的对称轴为直线x =﹣1,且抛物线经过A (1,0),C (0,3)两点,与x 轴交于点B .(1)若直线y =mx +n 经过B 、C 两点,求直线BC 和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴x =﹣1上找一点M ,使点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,求出点M 的坐标;(3)设点P 为抛物线的对称轴x =﹣1上的一个动点,求使△BPC 为直角三角形的点P 的坐标.8.(2017山东省烟台市)如图1,抛物线22y ax bx =++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,AB =4,矩形OBDC 的边CD =1,延长DC 交抛物线于点E . (1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P 是直线EO 上方抛物线上的一个动点,过点P 作y 轴的平行线交直线EO 于点G ,作PH ⊥EO ,垂足为H .设PH 的长为l ,点P 的横坐标为m ,求l 与m 的函数关系式(不必写出m 的取值范围),并求出l 的最大值;(3)如果点N 是抛物线对称轴上的一点,抛物线上是否存在点M ,使得以M ,A ,C ,N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.9.(2016四川省眉山市)已知如图,在平面直角坐标系xOy 中,点A 、B 、C 分别为坐标轴上上的三个点,且OA =1,OB =3,OC =4.(1)求经过A 、B 、C 三点的抛物线的解析式;(2)在平面直角坐标系xOy 中是否存在一点P ,使得以以点A 、B 、C 、P 为顶点的四边形为菱形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点M 为该抛物线上一动点,在(2)的条件下,请求出当|PM ﹣AM |的最大值时点M 的坐标,并直接写出|PM ﹣AM |的最大值.10. (2016广西梧州市)如图,抛物线24y ax bx =+-(a ≠0)与x 轴交于A (4,0)、B (﹣1,0)两点,过点A 的直线y =﹣x +4交抛物线于点C . (1)求此抛物线的解析式;(2)在直线AC 上有一动点E ,当点E 在某个位置时,使△BDE 的周长最小,求此时E 点坐标; (3)当动点E 在直线AC 与抛物线围成的封闭线A →C →B →D →A 上运动时,是否存在使△BDE 为直角三角形的情况,若存在,请直接写出符合要求的E 点的坐标;若不存在,请说明理由.。
中考热点问题”双动点问题”的处理方法复习总结(模型解析+例题精讲+真题反馈)
中考热点问题"双动点问题"的处理方法总结动点问题是中考数学必考的重难点问题,大多数同学都是“谈动色变”,选择直接放弃的更是大有人在。
解决动点问题,大家一定不要被其“动”所吓倒,我们要充分发挥空间想象能力,“动"中求“静",化“动”为“静",利用已知条件和所学知识点,寻找和所求相关的不变量和确定关系,这样,题目就化难为易了。
动点问题一般分为点动、线动和面动这三种类型,本节我们主要学习两类较难的动点问题。
一.不关联双动点问题对于不关联的双动点问题,我们采用“控制变量法",我们先控制其中一个点不动,分析另一个点运动轨迹,之后再让这个点运动起来,这样我们可以使问题更直观,思路更清晰。
我们先来看一道例题:例1.如图,RTAABC中,AC=3,AB=4,D、E分别是AB、AC上的两个动点,将AADE 沿着DE翻折,A点落在A'处,求A'C的最小值。
【简答】首先,我们固定D点不动,使E点动起来,随着E点的运动,X'始终在以D为圆心,DA为半径的圆上运动(如图1),图1只有当C、A'、D三点共线时,A z C是最短的(如图2);图2然后我们让D点也动起来,随着D点的运动,圆D的半径会发生变化,圆的半径越大,离C点就越近,因此,当D与B重合时,圆离C点的距离最近,再,移动E点,使得A,落在BC上,此时C、A,、D三定共线(如图3),CA'最小为5-4=1.图3二.多动点联动问题对于多个点运动并且是联动的这类问题,我们采用相对运动法,可以让这多个点静止,让原本的定点动起来,这样减少了动点的个数,使得问题简单化。
(原则是:让数量少的点动,让数量多的点休息)如下面这道天津中考题的最后一问。
例2.在平面直角坐标系中,四边形AOBC是矩形,点0的坐标为(0,0),点A 的坐标为(5,0),点B的坐标为(0,3).以点A为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,点0,B,C的对应点分别为D,E, F.(1)如图①,当点D落在BC边上时,求点D的坐标.(2)如图②,当点D落在线段BE上时,连接AB,AD与BC交于点H.①求证:AADB义AAOB;②求点H的坐标.(3)记K为矩形AOBC对角线的交点,S^jAKDE的面积,求S的取值范围(直接写出结果即可).【简答】(1)VA(5.0), B (0.3).・.・OA=5,OB=3,..•四边形AOBC是矩形.AAC OB=3,OA BC-5,ZOBC=ZC-90°.•.•矩形ADEF是由矩形AOBC旋转得到,/.AD=AO=5.在RtAAlK中,CD V a D2+AC2 4..•.BD=BC-CD 1.AD(h3).(2)®由四边形ADEF是短形,得到ZADE=90°.•・•点D在线段BE上,:.ZADB90°,由(1)可知,AD-AO.又AB AB.ZAOB=90%ARtAADBSSRlAAOB②如图b中.由八ADB^AAOB.得到ZBAD-ZBAO.又在矩形AOBC中,OA〃BC,/.ZCBA=ZOAB,.\ZBAD=ZCBA..\BH=AH.设AH=BH=m.则HC BC-BH5-m.在RtAAHC中,VAIP-HC^AC^.ABH y..・.H(—,3).<3)要求△KDE面积的取值范围.我们只要考虑K、D,E三个点的运动情况即可.由于D、E西个点都在运动.3KDE面积的取值范围不好确定.例3.直线1外有一点D,点D到直线的距离为3,让腰长为2的等腰直角三角板ABC在直线]上滑动,则AD+CD的最小值为.【简答】由于运动是相对的,可以看做D点在直线r上运动,作点a关于直线r的对称点A'.可知当A\D、C三点共线时AD+CD 最小,最小值为A,C的长。
初二数学培优专题 (4)——最短路径问题(答案详解)
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【变式 2】(2016-2017 上青羊初二期末)
如图,一次函数 y 1 x 2 的图象分别与 x 轴、 y 轴交于点 A、B,以线段 AB 为边在第二象限 2
内作等腰 Rt△ABC,∠BAC=90°.
(1)求线段 AB 的长;
(2)过 B、C 两点的直线对应的函数表达式.
(3)点 D 是 BC 中点,在直线 AB 上是否存在一点 P,使得 PC PD 有最小值.若存在,则
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初二数学培优专题(4)
答案 例 5 如图,圆柱形玻璃杯展开(沿点 A 竖直剖开)后,侧面是一个长 18 cm,宽 12 cm 的长方形,作点 A 关于杯上沿 MN 的对称点 B,连接 BC 交 MN 于点 P,连接 BM,过点 C 作 AB 的垂线交剖开线 MA 于点 D.
由轴对称的性质和三角形三边关系知 AP+PC 为蚂蚁到达蜂蜜的最短距离,且 AP=BP. 由已知和长方形的性质,得 DC=9,BD=12.
C
【变式 2】两动两定
O
B
如图,∠AOB=30°,点 M、N 分别在边 OA、OB 上,且 OM=1,ON=3,点 P、Q 分别
在边 OB、OA 上,则 MP+PQ+QN 的最小值是_________.
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Hale Waihona Puke 初二数学培优专题(4)答案 【例 2】解:
【变式 1】10,120° 【变式 2】
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初二数学培优专题(4)
最短路径问题
——将军饮马及拓展、胡不归问题、立体图形的展开图问题
(一)“两点之点线段最短”问题(对称求最短路径)
1.“两定点,一个动点”——“将军饮马”
当题中只出现一个动点时,可作其中一定点关于动点所在直线的对称点,利用两点之间线 段最短,或三角形两边之和小于第三边求出最值 【例 1】(2015 内江中考)如图所示,正方形 ABCD 的面积为 12,△ABE 是等边三角形,点
如何求解双动点线段长的最小值问题
挑战性强:双动点线段长的最小值问题是一个经典的数学难题,具有很高的难度和挑战性,是考 验数学家智慧和能力的题目之一。
相关数学概念
双动点:问题中 涉及的两个可以 独立变化的点。
线段长:两点之 间的距离,通常 表示为 d。
最小值:在给定 条件下,线段长 的最小可能值。
问题的定义和背景: 研究双动点线段长 的最小值问题,是 在一定条件下,寻 找两个可动点之间 线段长度的最小值 的问题。
求解方法
代数法
定义:通过代 数运算和不等 式求解动点线 段长的最小值
问题
步骤:设动点坐 标,建立函数表 达式,求导数, 判断单调性,求
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该问题涉及到几何学、分析学等多 个学科领域,是数学中的经典问题 之一。
解决该问题需要运用数学中的一些 基本概念和方法,如极限、导数、 不等式等。
问题的重要性
数学领域的基础问题:双动点线段长的最小值问题在数学领域中具有重要地位,是数学研究的重 要课题之一。
实际应用广泛:双动点线段长的最小值问题在几何、物理学、工程学等领域有广泛的应用,对于 解决实际问题具有重要的意义。
双动点线段长的最小值 问题汇报人:XX Nhomakorabea目录
问题的定义和背景
01 实例分析 04 求解方法
02 结论与展望 05 求解步骤
03
问题的定义和背 景
问题的描述
双动点线段长的最小值问题是指两 个动点在平面上运动时,它们之间 线段长的最小值问题。
双动点线段长的最小值问题在现实 生活中有着广泛的应用,如工程设 计、交通运输等领域。
将军饮马之双动点
将军饮马之双动点背景介绍将军饮马问题属于经典几何最值问题,在各省市中考试题中经常出现,选择题、填空题、简答题都会涉及到相关知识点。
之前我们介绍过单动点问题,这种题型基本上靠作对称基本就可以解决,利用两点之间线段最短就可以求出最值。
本文档在之前的基础上继续研究将军饮马问题,难度升级,解决双动点问题。
双动点问题有时候不仅需要作对称,而且需要利用垂线段最短的原理求出最值。
双动点问题,作图环节更复杂,原理升级。
常见模型【模型一】如图,在AOB ∠的内部有一定点P ,在射线OA OB 、分别各有一动点M N 、。
点M N 、在什么位置时,PMN ∆的周长有最小值?作点P 关于直线OB 的对称点'P ,点P 关于直线OA 的对称点''P 。
所以PM PN MN ++的长度转化为'''P M P N MN ++。
O由两点之间线段最短可知,当点'''P N M P 、、、四点共线时,'''P M P N MN ++最小,即线段'''P P 的长度。
【模型二】如图,在AOB ∠的内部有两个定点P Q 、,在射线OA OB 、分别各有一动点M N 、。
点M N 、在什么位置时,四边形PMNQ 的周长有最小值?四边形PMNQ 的周长为PM MN NQ PQ +++,其中PQ 长度为定值,所以只需要求+PM MN NQ +的最小值。
如下图,作点P 关于直线OA 的对称点'P ,点Q 关于直线OB 的对称点'Q 。
所以+PM MN NQ +的长度转化为'+'P M MN NQ +的长度。
由两点之间线段最短可知,当点''P M N Q 、、、四点共线时,'+'P M MN NQ +最小,即线段''P Q 的长度。
OBBBB【模型三】如图,在AOB ∠的内部有一定点P ,在射线OA OB 、分别各有一动点M N 、。
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如何求解双动点线段长的最小值问题
如何求解双动点线段长的最小值问题
双动点线段是指线段的两个端点都在某个图形上运动的线段.由于线段的两个端点都在运动,因此增加了解决问题的难度,这类问题的解题策略是:消点——将双动点转化为单动点,然后利用“垂线段最短”确定单动点线段长的最小值,进而得到双动点线段长的最小值.下面举例说明.
例1 如图1,线段AB的长为2,C为AB 上一个动点,分别以AC,BC为斜边在AB的同侧作两个等腰直角三角形△ACD和△BCE,那么DE长的最小值是_______.
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3
说明 本题构造矩形,利用“矩形的对角线相等“将双动点线段DE 转化为单动点线段CF .达到消点目的.
例2 如图2,在等腰Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =8,F 是AB 边上的中点,点D ,E 分别在AC ,BC 边上运动,且保持AD =CE .连结DE ,则DE 长的最小值是_______.
由“垂线段最短”可知,当DF⊥AC时DF
长最小,此时,DF=1
2AC=1
2
×8=4,
∴DE长的最小值是42.
说明本题构造等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的斜边与直角边的关系,将双动点线段DE与单动点线段DF建立联系,进行消点.
例3 如图3,已知点A在反比例函数y=
6
x
的图象上,且点A横坐标为2.现将一个含30°的三角板的直角顶点与点A重合并绕点A旋转,旋转时三角板的两直角边与x轴的交点分别为点B、C,则线段BC的最小值是_________.解析过点A作AD⊥BC于点D,取线段BC的中点E,连结AE.
当x=2时,y=6
x
=3,
∴点A坐标为(2,3),
∴AD=3.
∵∠BAC=90°,E为线段BC的中点,
∴BC=2AE.
4
由“垂线段最短”可知,当AE⊥BC时AE 最小,此时AE=AD=3.
∴BC的最小值为6.
说明本题构造三角形中线,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,将双动点线段BC与单动点线段AE建立联系,从而灵活消点.
例4 如图4,在平面直角坐标系xOy中,直线AB过点A(-4,0)、B(O,4),⊙O的半径为1(O为坐标原点),点P在直线AB上,过点P作⊙O的一条切线PQ,Q为切点,则切线长PQ的最小值为_______.
5
解得OP=22.
说明本题构造直角三角形,利用勾股定理将双动点线段PQ与单动点线段OP建立联系,从而巧妙消点.
例5 如图5,△ABC中,∠BAC=60°,∠ABC=45°,AB=22,D是线段BC上的一个动点,以AD为直径画⊙O分别交AB、AC 于点E、F,连结EF,则线段EF长度的最小值为_______.
解析作直径EG,则∠EFG=90°,
∠G=∠BAC=60°,EG=AD.
在Rt△EFG中,
EF=EG·sin∠G
=AD·sin60°=3AD.
过点A作AH⊥BC,垂足为点H,
在Rt△ABH中,
AH=AB·sin∠ABC=22·sin45°
=222
=2.
由“垂线段最短”可知,AD≥AH,
6
∴线段EF长的最小值为
2AH
=
2
×2
.
说明本题构造直径为斜边的直角三角形,利用同圆的直径都相等,将双动点线段EF与单动点线段AD建立联系,实现消点.
7。