八年级上第08讲 最短路径问题 讲义+练习
初中数学八年级上册课题学习_最短路径问题练习题含答案
初中数学八年级上册课题学习最短路径问题练习题含答案学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________1. 如图，已知Rt△ABC中，∠B=90∘，AB=3，BC=4，D，E，F分别是边AB，BC，AC上的动点，则DE+EF+FD的最小值为（）A.4.8B.6C.10D.无法确定2. 如图，在矩形ABCD中，AB=6，AD=8，点P在矩形内部，且满足S PCD=1 4S长方形ABCD，则点P到A,B两点的距离之和PA+PB的最小值为( )A.8B.10C.14D.2√133. 如图，直线l表示石家庄的太平河，点P表示朱河村，点Q表示黄庄村，欲在太平河l 上修建一个水泵站（记为点M），分别向两村供水，现有如下四种修建水泵站供水管道的方案，图中实线表示修建的管道，则修建的管道最短的方案是（）A. B. C. D.4. 如图，直线l是一条河，P，Q是两个村庄．欲在l上的某处修建一个水泵站，向P，Q 两地供水，现有如下四种铺设方案，图中实线表示铺设的管道，则所需管道最短的是( )A. B.C. D.5. 如图①，在边长为4cm的正方形ABCD中，点P从点A出发，沿AB→BC的路径匀速运动，当点C停止，过点P作PQ//BD，PQ与边AD(或边CD)交于点Q，PQ的长度y(cm)与点P的运动时间x(s)的函数关系图象如图②所示，当点P运动2.5s时，PQ的长是（）cm．A.5√2B.√2C.4√2D.3√26. 如图，已知△ABC为等腰直角三角形，AC=BC=4，∠BCD=15∘，P为CD上的动点，则|PA−PB|的最大值是（）A.4B.5C.6D.87. 如图，一个实心圆柱高8cm，底面周长为30cm，一只蚂蚁在圆柱表面爬行，从点A爬到点B的最短路程是（）)cm C.√161cm D.2√241cmA.17cmB.(8+30π8. 已知：如图，四边形ABCD中，∠ABC=60∘，AB=BC=2，对角线BD平分∠ABC，E是BC的中点，P是对角线BD上的一个动点，则PE+PC的最小值为（）A.√3B.3C.2D.√229. 如图，在长方体中，AB=5，BC=4，CC1=3，动点从A1出发沿长方体的表面运动到达C点，则动点的最短距离是()A.√90B.√80C.√78D.√7410. 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.1211. 一个圆桶儿，底面直径为16cm，高为18cm，有一只小虫从底部点A处爬到上底B 处，则小虫所爬的最短路径长是(π取3)________．AC，AB=8，E是AB上12. 如图，在Rt△ABC中，∠CAB=30∘，∠C=90∘．AD=14任意一点，F是AC上任意一点，则折线DEFB的最短长度为________．13. 小明在广场上散步，先向东走12m后，再向北又走了9m，现要以最短距离________m回到原地．14. 如图，菱形ABCD中，∠BAD=45∘，E，F，P分别是AB，BC，AC上的动点，PE+PF的最小值等于2，则AB=________．15. 对于平面直角坐标系中的线段MN及点Q，给出如下定义：若点Q满足QM=QN，则称点Q为线段MN的“对称点”；当QM=QN=MN时，称点Q为线段MN的“完美对称点”．（1）如图1，点A坐标为(4,0)，有点Q1(0,4),Q2(2,−4)，Q3(1,√3)，则线段OA的“对称点”是________．（填“Q1”"Q2"或 "Q3"）(2)如图2，已知Q(2,2√3)为线段OA的“完美对称点”，D为线段OQ的中点，B为线段OA 的一个“对称点”，则BO+BD的最小值为________．16. 如图，在△ABC中，AB=3，AC=4，EF垂直平分BC，点P为直线EF上一动点，则△ABP周长的最小值是________.17. 圆柱高8cm，底面半径2cm，一只蚂蚁从点A爬到点B处吃食，要爬行的最短路程（π取3）是________．18. 如图，等腰三角形ABC底边BC的长为4cm，面积是12cm2，腰AB的垂直平分线EF 交AC于点F，若D为BC边上的动点，M为线段EF上一动点，则BM+DM最小值为________．19. 如图，已知蚂蚁沿着长为2的正方体表面从点A出发，经过3个侧面爬到点B，如果它运动的路径是最短的，则此经过3个侧面的最短路径长为________．20. 如图，在平面直角坐标系xOy中，A(1,0),B(3,0)，点P为y轴正半轴上的一个动点，以线段PA为边在PA的右上方作等边△APQ，连接QB，在点P运动的过程中，线段QB长度的最小值为________.21. 如图，若∠AOB=30∘，点P在∠AOB内，且OP=2cm，分别在OA、OB上找一点E，F使△PEF的周长最小，并求△PEF的周长最小值．22. 如图，有一个圆柱高为6cm，底面半径为2cm，圆柱下底面的A点有一只蚂蚁，它想吃到上底边与点A相对B处的食物，需要爬行的最短路程是多少(π取3)？23. 在直线m上找一点C，使CA+CB的值最小．24. 如图，一只小蚂蚁要从A点沿长方体木块表面爬到B点处吃蜜糖．已知长方体木块的长、宽、高分别为10cm、8cm、6cm，试计算小蚂蚁爬行的最短距离．25. 有一圆柱体高为8cm，底面圆的半径为2cm，如图所示，在AA1上的点Q处有一只蜘蛛，QA1=3cm，在BB1上的点P处有一只苍蝇，PB=2cm．（1）蜘蛛要从点Q处沿圆柱体表面去吃点P处的苍蝇，请在图中大致画出蜘蛛爬行的最短路径；（2）求蜘蛛爬行的最短路径长．(π取3)26. 如图，一正方形的棱长为2，一只蚂蚁在顶点A处，在顶点G处有一米粒．（1）问蚂蚁吃到这粒米需要爬行的最短距离是多少？（2）在蚂蚁刚要出发时，突然一阵大风将米粒吹到了GF的中点M处，问蚂蚁要吃到这粒米的最短距离又是多少？x2+1具有如下性质：该抛物线上任意一点到定点F(0, 2)的距离27. 已知抛物线y=14x2+1上一个与到x轴的距离始终相等，如图，点M的坐标为(√3,3)，P是抛物线y=14动点．(1)若PF=5，求点P的坐标；(2)求△PMF周长的最小值.28. 同学们在灯管上缠绕5cm彩带．已知灯管长100cm，灯管截面圆的周长是15cm，彩带至少应剪多长？29. 如图所示，P、Q是△ABC中AB、AC边上的点，你能在BC边上确定一点R，使△PQR的周长最小吗？30. 如图，Q为马厩甲，AB为草地边缘（下方为草地），CD为一河流，放牧人欲从马厩甲牵马先去草地M处让马吃草，然后到河边N处饮水，最后回到马厩乙P．请你帮他确定一条最佳行走路线QM→MN→NP，使其所走路程最短.31. 判断说理：元旦联欢会上，八年级(1)班的同学们在礼堂四周摆了一圈长条桌子，其中北边条桌上摆满了苹果，东边条桌上摆满了香蕉，礼堂中间B处放了一把椅子，游戏规则是这样的：甲、乙二人从A处（如图）同时出发，先去拿苹果再去拿香蕉，然后回到B处，谁先坐到椅子上谁赢．张晓和李岚比赛，比赛一开始，只见张晓直奔东北两张条桌的交点处，左手抓苹果，右手拿香蕉，回头直奔B处，可是还未跑到B处，只见李岚已经手捧苹果和香蕉稳稳地坐在B处的椅子上了．如果李岚不比张晓跑得快，张晓若想获胜有没有其他的捷径？若有，请说明你的捷径，若没有，请说明理由．32. 如图，矩形ABCD，AB=6cm，AD=12cm，P是AB上的动点，Q是AD上的动点．P以1cm/s的速度从B到A，Q以2cm/s的速度从A到D，P到A（或Q到D）时停止运动．求PQ+QC最小值．33. 如图，A，B两村在一条小河的同一侧，要在河边建一水厂向两村供水．(1)若要使自来水厂到两村的距离相等，厂址应选在哪个位置？(2)若要使自来水厂到两村的输水管用料最省，厂址应选在哪个位置？请将上述两种情况下的自来水厂厂址标出，并保留作图痕迹．34. 如图，在四边形ABCD中，P为BC的中点，试在CD边上找一点Q，使△APQ的周长最小．35.作图题：现要在形如△ABC的地面范围内建一中心医院，使医院到A，B两个居民小区的距离相等，并且到公路AB和AC的距离也相等，请确定这个中心医院的位置．（要求：保留作图痕迹，并用适当的文字说明作图方法）36. 如图，有一只蚂蚁从一个圆柱体的A点沿着侧面绕圆柱至少一圈爬到B点，已知圆柱的底面半径为1.5cm，高为12cm，则蚂蚁所走过的最短路径是多少？(π取3)37. 在一条笔直公路上分布A，B，C，D，E五个工厂（各相邻工厂之间的距离均不相等），为方便这些工厂的员工，现要在公路上设一个汽车站，使各工厂到汽车站的距离之和最小．【简化分析】(1)假若由三个工厂A，B，C时，汽车站的位置有五种情形：①A厂门口，②AB之间，③B厂门口，④BC之间，⑤C厂门口.【分类讨论】①当车站设在A工厂门口时，则A厂到汽车站的距离为0，B厂到汽车站的距离为AB，C厂到汽车站的距离为AB＋BC，所以各工厂到车站的距离之和为________②当车站设在A，B两工厂之间的P点时，则A厂到汽车站的距离为AP，B厂到汽车站的距离为BP，C厂到汽车站的距离为BP+BC，所以各工厂到车站的距离之和为_________③当车站设在B工厂门口，则各工厂到汽车站的距离之和为_________④当车站设在B，C两工厂之间的Q点时，则各工厂到汽车站的距离之和为_________⑤当车站设在C工厂门口，则各工厂到汽车站的距离之和为________【总结归纳】综上可知：汽车站设在________时，各工厂到汽车站的距离之和最小.【问题解决】 (2)当有A，B，C，D，E五个工厂时，汽车站设在哪里，才能使各工厂到汽车站的距离之和最小？请说明理由.38. 如图，A,B,C,D为四家超市，其中超市D距A,B,C三家超市的路程分别为25km，10km，5km.现计划在A,D之间的道路上建一个配货中心P，为避免交通拥堵，配货中心与超市之间的距离不少于2km.假设一辆货车每天从P出发为这四家超市送货各次，由于货车每次仅能给一家超市送货，因此每次送货后均要返回配货中心P，重新装货后再前往其他超市.设P到A的路程为xkm，这辆货车每天行驶的路程为ykm.(1)求y与x之间的函数关系式，并写出自变量x的取值范围；(2)直接写出配货中心P建在什么位置，这辆货车每天行驶的路程最短？最短路程是多少?39. 如图，一块砖宽AN=5cm，长ND=10cm，CD上的点B距地面的高BD=8cm，地面上A处的一只蚂蚁到B处吃食，要爬行的最短路线是多少？40. 下图，要在燃气管道L上修建一个泵站，分别向A、B两镇供气．泵站修在管道的什么地方，可使所用的输气管线最短？（不写做法，保留作图痕迹）参考答案与试题解析初中数学八年级上册课题学习最短路径问题练习题含答案一、选择题（本题共计 10 小题，每题 3 分，共计30分）1.【答案】A【考点】轴对称——最短路线问题【解析】此题暂无解析【解答】解：如图作F关于直线AB的对称点M，作F关于直线BC的对称点N，连接BM，BN，BF，EF，EN，DE，DM．∵∠MBA=∠FBA，∠CBN=∠CBF，∠ABF+∠CBF=90∘，∴∠MBF+∠FBN=180∘，∴M、B、N共线，∵DF+DE+EF=DM+DE+EN，∵DM+DE+EN≥MN，∴当D、E、M、N共线时，且BF⊥AC时，DE+EF+FD的值最小，最小值=2BF，∵BF⊥AC，∴12⋅AC⋅BF=12⋅AB⋅AC，∴BF=AB⋅BCAC =125=2.4，∴DE+EF+FD的最小值为4.8．故选A．2.【答案】B【考点】路径最短问题【解析】此题暂无解析【解答】解：∵S PCD=14S长方形ABCD，设△PCD的CD边上的高为ℎ∴12CD⋅ℎ=14CD⋅AD，又AD=8，∴ℎ=4,∴动点P在与CD平行且与CD的距离为4的直线l上，如图，作D关于直线l的对称点A，连接AC，则AC的长就是所求的最短距离.在Rt△ADC中，CD=AB=6，AD=8∴AC=√AD2+CD2解得AC=10.故选B.3.【答案】B【考点】轴对称——最短路线问题【解析】利用对称的性质，通过等线段代换，将所求路线长转化为两定点之间的距离．【解答】解：作点P关于直线l的对称点P′，连结QP′交直线l于M，根据两点之间，线段最短，可知选项B修建的管道，则所需管道最短．故选B.4.【答案】D【考点】轴对称——最短路线问题【解析】利用对称的性质，通过等线段代换，将所求路线长转化为两定点之间的距离．【解答】解：作点P关于直线l的对称点P′，连结QP′交直线l于M．根据两点之间，线段最短，可知选项D铺设的管道，所需管道最短．故选D．5.【答案】A【考点】路径最短问题【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答6.【答案】A【考点】轴对称——最短路线问题【解析】作A关于CD的对称点A′，连接A′B交CD于P，则点P就是使|PA−PB|的值最大的点，|PA−PB|=A′B，连接A′C，根据等腰直角三角形的性质得到∠CAB=∠ABC=45∘，∠ACB=90∘，根据三角形的内角和得到∠ACD=75∘，于是得到∠CAA′=15∘，根据轴对称的性质得到A′C=BC，∠CA′A=∠CAA′=15∘，推出△A′BC是腰三角形，根据等边三角形的性质即可得到结论．【解答】解：作A关于CD的对称点A′，连接A′B交CD于P，则点P就是使|PA−PB|的值最大的点，|PA−PB|=A′B，连接A′C，∵△ABC为等腰直角三角形，AC=BC=4，∴∠CAB=∠ABC=45∘，∠ACB=90∘，∵∠BCD=15∘，∴∠ACD=75∘，∴∠CAA′=15∘，∵AC=A′C，∴A′C=BC，∠CA′A=∠CAA′=15∘，∴∠ACA′=150∘，∵∠ACB=90∘，∴∠A′CB=60∘，∴△A′BC是等腰三角形，∴A′B=BC=4．故选A．7.【答案】A【考点】平面展开-最短路径问题【解析】沿过A点和过B点的母线剪开，展成平面，连接AB，则AB的长是蚂蚁在圆柱表面从A点爬到B点的最短路程，求出AC和BC的长，根据勾股定理求出斜边AB即可．【解答】如图所示：沿过A点和过B点的母线剪开，展成平面，连接AB，则AB的长是蚂蚁在圆柱表面从A点爬到B点的最短路程．×30＝15(cm)，∠C＝90∘，BC＝8cm，在Rt△ABC中，∵AC=12∴AB=√AC2+BC2=17(cm)．故选：A．8.【答案】A【考点】轴对称——最短路线问题【解析】根据菱形的判定，得出平行四边形ABCD为菱形，作出E关于BD的对称点E′，转化为线段长度的问题，再根据等边三角形的性质判断出△BCE′为直角三角形，利用勾股定理即可求出CE′的长．【解答】解：∵BA=BC=2，∴平行四边形ABCD为菱形．∴∠ABD=∠CBD，∴BD是∠ABC的平分线．作E关BD的对称点E′，连接CE′，PE，则PE=PE′，此时，PE+PC=PE′+PC=CE′，CE′即为PE+PC的最小值．∵∠ABC=60∘，又∵BE′=BE，∴△E′BE为正三角形，EE′=1，∠ABE=60∘，故EE′=EC，∠EE′C=∠ECE′=30∘，∴∠BE′C=60∘+30∘=90∘，在Rt△BCE′中，CE′=√22−12=√3．故选：A．9.【答案】D【考点】平面展开-最短路径问题【解析】连接AC1，求出AC1的长即可，分为三种情况：画出图形，根据勾股定理求出每种情况时AC1的长，再找出最短的即可．【解答】解：展开成平面后，连接AC1，则AC1的长就是绳子最短时的长度，分为三种情况：如图1，AB=5，BC=4，CC1=BB1=3，在Rt△ABC′中，由勾股定理得：AC1=√AB2+(BB1+B1C1)2=√25+49=√74；如图2，AC=5+4=9，CC1=3，在Rt△ACC1中，由勾股定理得：AC1=√AC2+CC12=√81+9=√90>√74，如图3，同法可求AC1=√(3+5)2+42=√80>√74，即绳子最短时的长度是√74，故选D．10.【答案】C【考点】轴对称——最短路线问题【解析】连接AD，由于△ABC是等腰三角形，点D是BC边的中点，故AD⊥BC，再根据三角形的面积公式求出AD的长，再再根据EF是线段AC的垂直平分线可知，点C关于直线EF 的对称点为点A，故AD的长为CM+MD的最小值，由此即可得出结论．【解答】解：连接AD，∵△ABC是等腰三角形，点D是BC边的中点，∴AD⊥BC，∴S△ABC=12BC⋅AD=12×4×AD＝16，解得AD=8，∵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+1BC=8+1×4=8+2=10．故选C.二、填空题（本题共计 10 小题，每题 3 分，共计30分）11.【答案】30cm【考点】平面展开-最短路径问题【解析】先将圆柱的侧面展开为一矩形，而矩形的长就是地面周长的一半，高就是圆柱的高，再根据勾股定理就可以求出其值．【解答】解：展开圆柱的侧面如图，根据两点之间线段最短就可以得知AB最短．由题意，得AC =3×16÷2=24，在Rt △ABC 中，由勾股定理，得AB =√AC 2+BC 2=√242+182=30cm ．故答案为：30cm ．12.【答案】 √67【考点】轴对称——最短路线问题【解析】利用轴对称求最短路径的方法，重新构造直角三角形，进而利用勾股定理求出即可．【解答】解：作D 点关于AB 的对称点D′，B 点关于AC 的对称点B′，连接D′B′分别交AB 于点E ，AC 于点F ，作B′R ⊥AB ，过点D′作D′W ⊥B′R 于点W ，∵ ∠CAB =30∘，∠C =90∘．AD =14AC ，AB =8， ∴ BC =4，AC =4√3，则AD =√3，BB′=8，B′R =4√3，∴ DT =12AD =√32，AT =√AD 2−DT 2=32，BR =4， ∴ RW =√32，D′W =8−32−4=52， ∴ B′W =9√32，B′D′=√D′W 2+B′W 2=(52)(9√32)=√67．故答案为：√67．13.【答案】15【考点】勾股定理路径最短问题【解析】此题暂无解析【解答】解：设小明散步原地为O，则先向东走12m到达A点后，再向北又走了9m到达B点，则要回到原地，最短行走距离为OB的距离，根据勾股定理可得OB=√122+92=15m.故答案为：15.14.【答案】2√2【考点】轴对称——最短路线问题【解析】先找出点E关于AC的对称点E′，过点E′作E′F⊥BC于F，交AC于P，根据轴对称确定最短路线问题以及垂线段最短可知E′F为PE+PF的最小值的最小值，过点B作BG⊥AD 于G，解直角三角形求出AB即可．【解答】解：如图，点E关于AC的对称点E′，过点E′作E′F⊥BC于F，交AC于P，即E′F为PE+PF的最小值.过点B作BG⊥AD于G，易知BG=FE′=2，在Rt△ABG中，∠BAG=45∘，∴AB=BG÷sin45∘=2√2.故答案为：2√2.15.【答案】Q22．【考点】图形间的距离定义新图形路径最短问题坐标与图形性质【解析】（1）找到OA的垂直平分线即可找到对应的点．（2）利用“完美对称点”的特征，作出图象，从而确定最小值．【解答】解：(1)当点Q满足QO=QA时，Q为OA的“对称点”，∴ Q在线段OA的垂直平分线上，∵ A(4,0)，∴ 线段OA的垂直平分线是直线x=2，∵Q2(2,−4)，∴ 线段OA的“对称点”是Q2.故答案为：Q2．∵ Q(2,2√3)为线段OA的“完美对称点”，∴ QO=OA=QA，∴ △QOA是等边三角形，过点Q作QH⊥OA于H，则直线QH为线段AO的垂直平分线，如图：∵ B为线段OA的一个“对称点”，∴ BO=BA，∴ B是直线QH上的一点，显然，当Q、B重合时，BQ+BD有最小值，此时BQ+BD=BD，∵ Q(2,2√3)，∴ OQ=√22+(2√3)2=4，∵ D为线段OQ的中点，∴ DQ=12OQ=12×4=2，∴ BD=2，∴ BQ+BD的最小值为2. 故答案为：2.16.【答案】7【考点】轴对称——最短路线问题根据题意知点B关于直线EF的对称点为点C，故当点P与点D重合时，AP+BP的最小值，求出AC长度即可得到结论．【解答】解：∵EF垂直平分BC，∴B，C关于EF对称.设AC交EF于点D，∴当P和D重合时，AP+BP的值最小，最小值等于AC的长，∴△ABP周长的最小值是4+3=7.故答案为：7.17.【答案】【考点】路径最短问题【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答18.【答案】6cm【考点】轴对称——最短路线问题【解析】连接AD，由于△ABC是等腰三角形，点D是BC边的中点，故AD⊥BC，再根据三角形的面积公式求出AD的长，再根据EF是线段AB的垂直平分线可知，点B关于直线EF的对称点为点A，故AD的长为BM+MD的最小值，由此即可得出结论．【解答】解：连接AD，∵△ABC是等腰三角形，点D是BC边的中点，∴AD⊥BC，∴S△ABC=12BC⋅AD=12×4×AD=12，解得AD=6cm，∵EF是线段AB的垂直平分线，∴点B关于直线EF的对称点为点A，∴AD的长为BM+MD的最小值，∴BM+DM最小值为6cm.故答案为：6cm．19.2√17【考点】平面展开-最短路径问题【解析】将正方体展开，根据两点之间线段最短，构造出直角三角形，进而求出最短路径的长．【解答】解：将正方体展开，右边与后面的正方形与前面正方形放在一个面上，展开图如图所示，此时AB最短，AB=√82+22=2√17，故答案为：2√17．20.【答案】2【考点】勾股定理路径最短问题【解析】【解答】解：当PQ//x轴时QB长度最小，设Q(m，n)，P(0，n)，△APQ为等边三角形，∴1+n2=(m−1)2+n2，解得m=2或m=0（舍），∴PQ=PA=m=2，∴1+n2=4，解得n=√3，故BQ=√3+1=2.故答案为：2.三、解答题（本题共计 20 小题，每题 10 分，共计200分）21.【答案】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E，与OB交于点F，此时△PEF的周长最小．从图上可看出△PEF的周长就是P1P2的长，∵∠AOB=30∘，∴∠P1OP2=60∘．∵OP1=OP2，∴△OP1P2是等边三角形．∴P1P2=OP1=OP=2cm．∴△PEF周长的最小值是2cm．【考点】轴对称——最短路线问题【解析】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E，与OB交于点F，此时△PEF的周长最小，然后根据∠AOB=30∘，点P在∠AOB内，点E、F分别在边OA、OB上移动，如果OP=2cm，可求出值．【解答】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E，与OB交于点F，此时△PEF的周长最小．从图上可看出△PEF的周长就是P1P2的长，∵∠AOB=30∘，∴∠P1OP2=60∘．∵OP1=OP2，∴△OP1P2是等边三角形．∴P1P2=OP1=OP=2cm．∴△PEF周长的最小值是2cm．22.【答案】需要爬行的最短路程是6√2cm．【考点】平面展开-最短路径问题【解析】要想求得最短路程，首先利用BC长等于底面圆的一半，即可求出BC的长．根据两点之间，线段最短求出蚂蚁爬行的最短路程．【解答】解：利用展开图，根据题意可得：BC=2π≈6cm，AC=6cm，AB=√BC2+AC2=6√2(cm)，23.【答案】解：如图，点C即为所求．【考点】轴对称——最短路线问题【解析】作点A关于直线m的对称点A′，连接A′B交直线m于点C，则CA+CB的值最小．【解答】解：如图，点C即为所求．24.【答案】解：展开后有三种不同的情况如图，如图1，AB=√(10+8)2+62=√360，如图2，AB=√102+(6+8)2=√296，如图3，AB=√82+(10+6)2=√320，∵√296<√320<√360，∴小蚂蚁爬行的最短路线为√296cm．【考点】平面展开-最短路径问题【解析】根据题意画出不同数值的三种情况，根据勾股定理求出每种情况的AB，再比较即可．【解答】解：展开后有三种不同的情况如图，如图1，AB=√(10+8)2+62=√360，如图2，AB=√102+(6+8)2=√296，如图3，AB=√82+(10+6)2=√320，∵√296<√320<√360，∴小蚂蚁爬行的最短路线为√296cm．25.【答案】蜘蛛爬行的最短路径长是3√5cm．【考点】平面展开-最短路径问题【解析】（1）划出符合条件的QP即可；（2）展开后构造直角三角形，根据勾股定理求出线段QP的长即可．【解答】解：（1）如图：（2）如图，沿AA1剪开，过Q作QM⊥BB1于M，连接QP，则PM=8−3−2=3(cm)，QM=A1B1=1×2×π×2=6(cm)，2在Rt△QMP中，由勾股定理得：PQ=√QM2+PM2=√32+62=3√5(cm)，答：蜘蛛爬行的最短路径长是3√5cm．26.【答案】解：（1）如图所示：∵正方形的棱长为2，∴AC=2AB=4，CG=2，AG=√AC2+CG2=√16+4=√20=2√5，∴蚂蚁吃到这粒米需要爬行的最短距离是2√5；（2）如图所示：由题意可知：AN=AB+BN=3，MN=2，∴AM=√AN2+MN2=√32+22=√13，∴蚂蚁要吃到这粒米的最短距离是√13．【考点】平面展开-最短路径问题【解析】（1）根据图形是立方体得出最短路径只有一种情况，利用勾股定理求出即可．（2）把此正方体的点M所在的面展开，然后在平面内，利用勾股定理求点A和点M间的线段长，即可得到蚂蚁爬行的最短距离．在直角三角形中，一条直角边长等于2长，另一条直角边长等于3，利用勾股定理可求得．【解答】解：（1）如图所示：∵正方形的棱长为2，∴AC=2AB=4，CG=2，AG=√AC2+CG2=√16+4=√20=2√5，∴蚂蚁吃到这粒米需要爬行的最短距离是2√5；（2）如图所示：由题意可知：AN=AB+BN=3，MN=2，∴AM=√AN2+MN2=√32+22=√13，∴蚂蚁要吃到这粒米的最短距离是√13．27.【答案】解：(1)由题意可知，当PF=5时，P到x轴的距离为5，∴P(x,5)，将P(x,5)代入y=14x2+1，得5=14x2+1，解得，x=±4，∴点P的坐标为(4,5)或(−4,5).(2)过点M作ME⊥x轴于点E，ME与抛物线交于点P′，如图所示：∵点P′在抛物线上，∴P′F=P′E．又∵点到直线之间垂线段最短，MF=√(√3−0)2+(3−2)2=2，∴当点P运动到点P′时，△PMF周长取最小值，最小值为ME+MF=3+2=5．【考点】路径最短问题二次函数的性质二次函数图象上点的坐标特征点到直线的距离垂线段最短【解析】过点M作ME⊥x轴于点E，ME与抛物线交于点P′，由点P′在抛物线上可得出P′F＝P′E，结合点到直线之间垂线段最短及MF为定值，即可得出当点P运动到点P′时，△PMF周长取最小值，【解答】解：(1)由题意可知，当PF=5时，P到x轴的距离为5，∴P(x,5)，将P(x,5)代入y=14x2+1，得5=14x2+1，解得，x=±4，∴点P的坐标为(4,5)或(−4,5).(2)过点M作ME⊥x轴于点E，ME与抛物线交于点P′，如图所示：∵点P′在抛物线上，∴P′F=P′E．又∵点到直线之间垂线段最短，MF=√(√3−0)2+(3−2)2=2，∴当点P运动到点P′时，△PMF周长取最小值，最小值为ME+MF=3+2=5．28.【答案】彩带至少应剪125cm．【考点】平面展开-最短路径问题【解析】将灯管上缠的彩带展开，得到直角三角形，用勾股定理解答即可．【解答】解：如图，展开后可得AB=15×5=75cm，BC=100cm，AC=√AB2+BC2=√752+1002=125cm．29.【答案】解：如图所示：作P点关于BC的对称点P′，连接P′Q，与BC交于点R，R点即为所求．【考点】轴对称——最短路线问题【解析】作P点关于BC的对称点P′，连接P′Q，与BC交于点R，由两点之间线段最短可知△PQR 周长最小即为所求点．【解答】解：如图所示：作P点关于BC的对称点P′，连接P′Q，与BC交于点R，R点即为所求．30.【答案】解：使其所走路程最短的最佳行走路线QM→MN→NP如图：【考点】路径最短问题【解析】此题暂无解析【解答】解：使其所走路程最短的最佳行走路线QM→MN→NP如图：31.【答案】解：如图，假设北边和东边条桌各为一个平面镜，光线经过两次反射到达B点．因此，分别以北条桌和东条桌为对称轴，找到A，B的对称点A′，B′，连接A′B′，交两长条桌于C，D两点，则折线ACDB就是捷径．【考点】轴对称——最短路线问题【解析】利用轴对称得出找到A，B的对称点A′，B′，连接A′B′，交两长条桌于C，D两点，则折线ACDB就是捷径．【解答】解：如图，假设北边和东边条桌各为一个平面镜，光线经过两次反射到达B点．因此，分别以北条桌和东条桌为对称轴，找到A，B的对称点A′，B′，连接A′B′，交两长条桌于C，D两点，则折线ACDB就是捷径．32.【答案】解：设t秒后PQ+QC最小，取点P关于AD的对称点P′，连接CP′与AD相交，由轴对称确定最短路线问题，交点即为所求的使PQ+QC最小的点Q的位置，∵AB=6cm，AD=12cm，∴AP=AP′=6−t，AQ=2t，QD=12−2t，∵AB // CD，∴△AP′Q∽△DCQ，∴AP′CD =AQQD，即6−t6=2t12−2t，整理得，t2−18t+36=0，解得t1=9−3√5，t2=9+3√5（舍去），所以，BP′=AB+AP′=6+(6−9+3√5)=3+3√5，所以，P′C=√BP′2+BC2=√(3+3√5)2+122=3√22+2√5，即PQ+QC最小值是3√22+2√5．【考点】轴对称——最短路线问题【解析】设t秒后PQ+QC最小，取点P关于AD的对称点P′，连接CP′与AD相交，根据轴对称确定最短路线问题，交点即为所求的使PQ+QC最小的点Q的位置，表示AP′、AQ、QD，然后根据△AP′Q和△DCQ相似，利用相似三角形对应边成比例列式求出t，再表示出BP′，然后利用勾股定理列式计算即可得解．【解答】解：设t秒后PQ+QC最小，取点P关于AD的对称点P′，连接CP′与AD相交，由轴对称确定最短路线问题，交点即为所求的使PQ+QC最小的点Q的位置，∵AB=6cm，AD=12cm，∴AP=AP′=6−t，AQ=2t，QD=12−2t，∵AB // CD，∴△AP′Q∽△DCQ，∴AP′CD =AQQD，即6−t6=2t12−2t，整理得，t2−18t+36=0，解得t1=9−3√5，t2=9+3√5（舍去），所以，BP′=AB+AP′=6+(6−9+3√5)=3+3√5，所以，P′C=√BP′2+BC2=√(3+3√5)2+122=3√22+2√5，即PQ+QC最小值是3√22+2√5．33.【答案】解：(1)根据中垂线的性质：中垂线上的点到线段两个端点的距离相等，作出AB的中垂线与河岸交于点P，则点P满足到AB的距离相等．(2)作出点A关于河岸的对称点C，连接CB，交于河岸于点P，连接AP，则点P能满足AP+PB最小，理由：AP=PC，三角形的任意两边之和大于第三边，当点P在CB的连线上时，CP+ BP是最小的．路径最短问题作图—应用与设计作图线段垂直平分线的性质【解析】根据中垂线和轴对称及三角形的三边关系求解．【解答】解：(1)根据中垂线的性质：中垂线上的点到线段两个端点的距离相等，作出AB的中垂线与河岸交于点P，则点P满足到AB的距离相等．(2)作出点A关于河岸的对称点C，连接CB，交于河岸于点P，连接AP，则点P能满足AP+PB最小，理由：AP=PC，三角形的任意两边之和大于第三边，当点P在CB的连线上时，CP+ BP是最小的．34.【答案】解：如图所示，点Q即为所求点．【考点】轴对称——最短路线问题作PH⊥CD于点H，延长PH到点P′，使P′H=PH，连接AP′交CD于点Q，连接PQ，则D点Q就是△APQ的周长最小的点．【解答】解：如图所示，点Q即为所求点．35.【答案】【考点】路径最短问题【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答36.【答案】解：如图所示，∵圆柱的底面半径为1.5cm，高为12cm，∴AC=2π×1.5≈9cm，∴AB=√AC2+BC2=√92+122=15(cm)．答：蚂蚁所走过的最短路径是15cm．【考点】平面展开-最短路径问题【解析】根据题意画出圆柱的侧面展开图，再利用勾股定理求解即可．【解答】解：如图所示，。
人教版八年级数学讲义最短路径问题(含解析)
最短路径问题»知识定位讲解用时：5分钟A、适用范围：人教版初二，基础较好；B、知识点概述：本讲义主要用于人教版初二新课，本节课我们要学习最短路径问题，现实生活中经常涉及到选择最短路径问题，最值问题不仅使学生难以理解，也是中考中的一个高频考点。
本节将利用轴对称知识探究数学史上著名的“将军饮马问题”。
知识梳理讲解用时：20分钟两点之间线段最短C DA BEA地到B地有3条路线A-C-D-B, A-B, A-E-B，那么选哪条路线最近呢? 选A-B，因为两点之间，直线最短--- _ _两点在一条直线异侧相传，古希腊亚历山大里亚城里有一位久负盛名的学者，名叫海伦.有一天，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I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？两点在一条直线同侧作法：1、作B点关于直线L的对称点B'2、连接AB'交直线L于点C;3、点C即为所求.证明：在直线L上任意选一点C'（点C不与C重合），连接AC、BC、B' C'.在厶AB' C'中，AC +B' C' > AB'••• AC +BC > AC+BC所以AC+BC最短.【例题1】已知点A,点B都在直线I的上方，试用尺规作图在直线I上求作一点P,使得PA+PB勺值最小，则下列作法正确的是（）【答案】D【解析】根据作图的方法即可得到结论.解：作B关于直线I的对称点，连接这个对称点和A交直线I于P,则PA+PB勺值最小，••• D的作法正确，故选：D.讲解用时：3分钟解题思路：本题考查了轴对称-最短距离问题，熟练掌握轴对称的性质是解题的关键. 教学建议：学会处理两点在直线同侧的最短距离问题.难度：3 适应场景：当堂例题例题来源：无年份：2018【练习1.1】如图，直线L是一条河，P，Q是两个村庄.欲在L上的某处修建一个水泵站, 向P，Q 两地供水，现有如下四种铺设方案，图中实线表示铺设的管道，则所需管道最短的是（）【答案】D【解析】利用对称的性质，通过等线段代换，将所求路线长转化为两定点之间的距离.解：作点P关于直线L的对称点P',连接QP交直线L于M根据两点之间，线段最短，可知选项D铺设的管道，则所需管道最短.故选：D.讲解用时：3分钟解题思路：本题考查了最短路径的数学问题.这类问题的解答依据是“两点之间, 线段最短”.由于所给的条件的不同，解决方法和策略上又有所差别.教学建议：学会处理两点在直线同侧的最短距离问题.难度：3 适应场景：当堂练习例题来源：无年份：2018【练习1.2 ］如图，A、B在直线I的两侧，在直线I上求一点P,使|PA-PB|的值最大.B【答案］见解析【解析］作点A关于直线I的对称点A'，则PA=PA，因而|PA- PB|=|PA'-PB|，则当A', B、P在一条直线上时，|PA- PB |的值最大.解：作点A关于直线I的对称点A'，连A B并延长交直线I于P.讲解用时：3分钟解题思路：本题考查的是作图-轴对称变换，熟知“两点之间线段最短”是解答此题的关键.教学建议：学会作对称点，通过“两点之间线段最短”进行解题•难度：4 适应场景：当堂练习例题来源：无年份：2018【例题2】如图，A、B在直线I的同侧，在直线I上求一点巳使厶PAB的周长最小.【答案】【解析】由于△ PAB的周长=PA+AB+P，而AB是定值，故只需在直线I上找一点P,使PA+PB最小.如果设A关于I的对称点为A',使PA+PB最小就是使PA +PB最小. 解：作法：作A关于I的对称点A'，连接A B交I于点P.则点P就是所要求作的点；理由：在I上取不同于P的点P',连接AP、BP .••• A和A关于直线I对称，••• PA=PA，P' A=P A，而 A ' P+BP^ A P' +BP••• PA+B R AP' +BP••• AB+AP+B R AB+AP +BP即厶ABP周长小于△ ABP周长.讲解用时：3分钟解题思路：本题考查了轴对称-最短路线问题解这类问题的关键是把两条线段的和转化为一条线段，运用三角形三边关系解决.教学建议：把三角形的周长用线段表示出来，通过转化成一条线段利用两点之间线段最短进行解题•难度：3 适应场景：当堂例题例题来源：无年份：2018【练习2.1 ］(I)如图①，点A、B在直线I两侧，请你在直线I上画出一点P,使得PA+PB 的值最小；(U)如图②，点E、F在直线I同侧，请你在直线I上画出一点P,使得PE+PF 的值最小；(川)如图③，点MN在直线I同侧，请你在直线I上画出两点OP,使得0P=1cm 且MO+OP+P的值最小.(保留作图痕迹，不写作法)【答案］见解析【解析］(I )图①，显然根据两点之间，线段最短，连接两点与直线的交点即为所求作的点；(II )图2,作E关于直线的对称点，连接FE'即可；(III )图③，画出图形，作N的对称点N',作NQ/直线I ， NQ=1cm连接MQ得出点0即可.解：（I）如图①，连接A、B两点与直线的交点即为所求作的点P,这样PA+PB 最小，理由是：两点之间，线段最短；（II ）如图②，先作点E关于直线I的对称点E'，再连接E' F交I于点P,则PE+PF=E P+PF=E F,由“两点之间，线段最短”可知，点P即为所求的点；作N关于直线I的对称点N',过N'作线段N Q//直线I，且线段N Q=1cm连接MQ交直线I于O,在直线I上截取0P=1cm如图，连接NP,则此时MO+OP+PN值最小.讲解用时：5分钟解题思路：本题考查了轴对称-最短路线问题的应用, 题目比较典型，第三小题有一定的难度，主要考查学生的理解能力和动手操作能力.教学建议：学会作对称点，通过“两点之间线段最短”进行解题• 难度：4 适应场景：当堂练习例题来源：无年份：2018【例题3】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，求△ CDM周长的最小值.【答案】10【解析】连接AC ，由于△ ABC 是等腰三角形，点D 是BC 边的中点，故AD 丄BC ，再根据三角形的面积公式求出 AD 的长，再再根据EF 是线段AC 的垂直平分线可 知，点C 关于直线EF 的对称点为点A ,故AD 的长为CM+M 的最小值，由此即可 得出结论.解：连接AD •••△ ABC 是等腰三角形，点D 是BC 边的中点,• ADL BC,• - S A AB =j-BC?AD=- ••• 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+M 的最小值，解题思路：本题考查的是轴对称-最短路线问题， 熟知等腰三角形三线合一的性 质是解答此题的关键.教学建议：想办法利用对称的知识将两条线段转化成一条线段， 利用垂线段最短 进行解题.难度：4适应场景：当堂例题 例题来源：无 年份：2018【练习3.1 ]如图，已知点D 点E 分别是等边三角形 ABC 中BC AB 边的中点，AD=5点F 是AD 边上的动点，求BF+EF 的最小值.【答案】5X 4X AD=16 解得AD=8X4=8+2=10.【解析】 过C 作CEL AB 于E ,交AD 于F ,连接BF,贝U BF+EF 最小，证△ ADB ◎ △ CEB 得 CE=AD=,即 BF+EF=5解：过C 作CEL AB 于E ,交AD 于 F ,连接BF,则BF+EF 最小（根据两点之间线 段最短；点到直线垂直距离最短），由于C 和B 关于AD 对称，则BF+EF=CF •••等边△ ABC 中, BD=CD••• ACL BC,••• AD 是 BC 的垂直平分线（三线合一）,••• C 和B 关于直线AD 对称，••• CF=BF即 BF+EF=CF+EF=CE••• AD L BC, CEL AB•••/ ADB 2 CEB=90 ,在厶 ADB?3 CEB 中,ZADB=ZCEBZABD=ZCBE ,AB=CB•••△ ADB^A CEB （AAS ,CE=AD=5即 BF+EF=5讲解用时：4分钟解题思路：本题考查的是轴对称-最短路线问题， 涉及到等边三角形的性质，轴 对称的性质，等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识点的综合运用.教学建议：想办法利用对称的知识将两条线段转化成一条线段， 利用垂线段最短 进行解题•难度：4 适应场景：当堂练习 例题来源：无 年份：2018[【例题4】如图所示，在一条河的两岸有两个村庄，现要在河上建一座小桥，桥的方向与河流垂直，设河的宽度不变，试问：桥架在何处，才能使从A到B的距离最短？【答案】见解析【解析】虽然A、B两点在河两侧，但连接AB的线段不垂直于河岸•关键在于使AP+BD最短，但AP与BD未连起来，要用线段公理就要想办法使P与D重合起来，利用平行四边形的特征可以实现这一目的.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P,作PDL GH贝U PD// BB且PD=BB，于是PDBB为平行四边形，故PB =BD根据“两点之间线段最短” ，AB最短，即AP+BD最短.讲解用时：4分钟解题思路：此题考查了轴对称 —— 最短路径问题，要利用“两点之间线段最短”， 但许多实际问题没这么简单，需要我们将一些线段进行转化，即用与它相等的线 段替代，从而转化成两点之间线段最短的问题•目前，往往利用对称性、平行四 边形的相关知识进行转化，以后还会学习一些线段转化的方法.教学建议：将3条线段进行转化成一条线段•难度：4 适应场景：当堂例题 例题来源：无 年份：2018【练习4.1 ］作图题(1) 如图1, 一个牧童从P 点出发，赶着羊群去河边喝水，则应当怎样选择饮 水路线，才能使羊群走的路程最短？请在图中画出最短路线.(2) 如图2,在一条河的两岸有A ，B 两个村庄，现在要在河上建一座小桥，桥 的方向与河岸方向垂直，桥在图中用一条线段 CD 表示•试问：桥CD 建在何处， 才能使A 至U B 的路程最短呢？请在图中画出桥CD 的位【答案］见解析【解析］(1)把河岸看做一条直线, 段最短的性质即可解决问题.(2)先确定AA =CD 且AA // CD 连接BA ，与河岸的交点就是点 C,过点 C 作CD 垂直河岸，交另一河岸于点 D, CD 就是所求的桥的位置.解：(1)根据垂直线段最短的性质，即可画出这条从草地到河边最近的线路，如 图1所示：利用点到直线的所有连接线段中，垂直线(2)先确定AA =CD且AA // CD连接BA，与河岸的交点就是点C,过点C作CD垂直河岸，交另一河岸于点D, CD就是所求的桥的位置•如图2,讲解用时：4分钟解题思路：此题考查了垂直线段最短的性质的在解决实际问题中的灵活应用，解题的关键是灵活运用垂直线段最短的性质作图.教学建议：掌握求最短路径的几种基本题型和方法.难度：3 适应场景：当堂练习例题来源：无年份：2018【例题5】如图，MN是等边三角形ABC的一条对称轴，D为AC的中点，点P是直线MN上的一个动点，当PC+PD最小时，/ PCD勺度数是多少？【答案】30°【解析】由于点C关于直线MN勺对称点是B,所以当B P、D三点在同一直线上时，PC+PD勺值最小解：连接PB.由题意知，••• B、C关于直线MN对称，••• PB=PC••• PC+PD=PB+PD当B、P、D三点位于同一直线时，PC+PDR最小值，连接BD交MN于P,•••△ ABC是等边三角形，D为AC的中点，••• BDL AC,••• PA=PC•••/ PCD M PAD=30讲解用时：3分钟解题思路：此题考查了线路最短的问题、等边三角形的性质等知识，解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题，属于中考常考题型.教学建议：学会转移对称线段，利用垂线段最短进行解题•难度：3 适应场景：当堂例题例题来源：无年份：2018【练习5.1 ］已知，如图△ ABC为等边三角形，高AH=10cmP为AH上一动点，D为AB的中点，则PD+PB勺最小值为多少？【答案］10cm【解析］连接PC,根据等边三角形三线合一的性质，可得PC=BP PD+PB要取最小值，应使 D P、C三点一线.解：连接PC，•••△ ABC为等边三角形，D为AB的中点，••• PD+PB勺最小值为：PD+PB=PC+PD=CD=AH=10cm解题思路：此题主要考查有关轴对称--最短路线的问题， 注意灵活应用等边三 角形的性质.教学建议：学会转移对称线段，利用垂线段最短进行解题难度：3 适应场景：当堂练习 例题来源：无 年份：2018【例题6】如图，/ AOB 勺内部有一点P ,在射线OA OB 边上各取一点P i , B ，使得△ PRB，保留作图痕迹.【解析】作点P 关于直线OA 的对称点E ,点P 关于直线OB 的对称点F ，连接理由：••• RP=PE , RP=PF,EF 交OA 于P i ，交OB 于P 2, 连接PP , PR , △ PPP 2即为所求.解：如图，作点P 关于直线 EF 交OA 于P i ,交OB 于P 2, OA 的对称点E, 连接PP , PR , 点P 关于直线OB 的对称点F ,连接 △ PPP 2即为所求.R,叙述作图过程（作法） 【答案】见解析:.△ PRF2 的周长=PR+PF2+PP=ER+p i p2+p2F=EF,根据两点之间线段最短，可知此时△ PPP2的周长最短.讲解用时：5分钟解题思路：本题考查轴对称-最短问题、两点之间线段最短等知识，解题的关键是学会利用对称解决最短问题，属于中考常考题型.教学建议：此类问题的解题技巧是做对称点，做定点关于动点所在直线的对称点• 难度：4适应场景：当堂例题例题来源：无年份：2018【练习6.1 ］知识拓展：如图2,点P在/AOB内部，试在OA 0B上分别找出两点E、F,使△ PEF周长最短（保留作图痕迹不写作法）【答案］见解析【解析］作P关于OA 0B的对称点C D,连接CD角OA 0B于E、F.此时△PEF周长有最小值；作图如下：解题思路：题主要考查了平面内最短路线问题求法以及三角形的外角的性质和垂直平分线的性质等知识，根据已知得出对称点的位置是解题关键.教学建议：此类问题的解题技巧是做对称点，做定点关于动点所在直线的对称点难度：4 适应场景：当堂练习例题来源：无年份：2018【例题7】如图，/ AOB=30，点P是/AOB内一点，PO=8在/ AOB勺两边分别有点R、Q （均不同于O）,求厶PQF周长的最小值.【答案】【解析】根据轴对称图形的性质，作出P关于OA OB的对称点M N,连接MN 根据两点之间线段最短得到最小值线段，根据等边三角形的性质解答即可.解：分别作P关于OA OB的对称点M N.连接MN交OA OB交于Q 尺则厶PQF符合条件.连接OM ON由轴对称的性质可知，OM=ON=OR=8/ MON H MOP主NOP=Z AOB=Z3O° =60°,则A MO为等边三角形，••• MN=8••• QP=QMRN=RP讲解用时：5分钟解题思路：本题考查了轴对称-最短路径问题，根据轴对称的性质作出对称点是解题的关键，掌握线段垂直平分线的性质和等边三角形的性质的灵活运用.教学建议：对称之后，角度也是相同的，做定点关于动点所在直线的对称点.难度：4 适应场景：当堂例题例题来源：无年份：2018【练习7.1 ］如图，/ AOB=30，/ AOB内有一定点P,且OP=10 0A上有一点Q, 0B上有一定点只若厶PQR周长最小，求它的最小值.【答案］10【解析］先画出图形，作PM L 0A与0A相交于M并将PM延长一倍到E,即ME=PM作PN!0B与0B相交于N,并将PN延长一倍到F,即NF=PN连接EF与0A相交于Q,与0B相交于R,再连接PQ PR则厶PQR即为周长最短的三角形.再根据线段垂直平分线的性质得出△ PQR=EF再根据三角形各角之间的关系判断出△ E0F的形状即可求解.解：设/ P0A羽，则/ P0B=30 作PML0A与0A相交于M,并将PM延长一倍至U E, 即卩ME=P M作PN10B与0B相交于N,并将PN延长一倍到F, 即卩NF=PN连接EF与0A相交于Q,与0B相交于R,再连接PQ PR则A PQR即为周长最短的三角形.v 0A是PE的垂直平分线，••• EQ=QP同理，0B是PF的垂直平分线，••• FR=RP•••△ PQR勺周长=EF.v 0E=0F=0P=1（且/ E0F M E0P# P0F=2） +2（30°-9）=60°,•••△ EOF是正三角形，••• EF=10即在保持0P=1（的条件下△ PQR勺最小周长为10.作出各点的对称点，即把求三角形周长的问题转化为求线段的长解答. 教学建议：做定点关于动点所在直线的对称点，利用轴对称的性质进行解题 难度：4 适应场景：当堂练习 例题来源：无 年份：2018 课后作业【作业11如图，在铁路I 的同侧有A 、B 两个工厂，要在铁路边建一个货场 C,货场应建 在什么地方，才能使A 、B 两厂到货场C 的距离之和最短？A * J«【答案1见解析【解析1作点B 关于直线I 的对称点B'，连接AB ，交I 于点C,则点C 即 为所求点.解：如图所示：A\ ・1 ■■i I—'讲解用时：3分钟【作业2】 解答此类题目的关键根据轴对称的性质难度：3 适应场景：练习题 例题来源：无 年份：2018故答案为：10.用三角板和直尺作图.(不写作法，保留痕迹)如图，点A, B在直线I的同侧.(1)试在直线I上取一点M使MA+M的值最小.(2)试在直线I上取一点N,使NB- NA最大.--------------------------------- 1【答案】见解析【解析】(1)作点A关于直线I的对称点，再连接解答即可；(2)连接BA延长BA交直线I于N,当N即为所求；解：(1)如图所示：「/___ 7；/M*(2)如图所示；*----- z理由：••• NB- NAC AB•••当A、B、N共线时，BN- NA的值最大.讲解用时：3分钟难度：3 适应场景：练习题例题来源：无年份：2018【作业3】如图，已知点D点E分别是等边三角形ABC中BC AB边的中点，AD=6点F 是AD 边上的动点，求BF+EF的最小值.【答案】6【解析】过C作CEL AB于E,交AD于F,连接BF,贝U BF+EF最小，证△ ADB ◎△ CEB得CE=AD=,即BF+EF=6解：过C作CEL AB于E,交AD于F,连接BF,则BF+EF最小（根据两点之间线段最短；点到直线垂直距离最短），由于C和B关于AD对称，则BF+EF=CF•••等边△ ABC中, BD=CD••• ADL BC,••• AD是BC的垂直平分线（三线合一）,••• C和B关于直线AD对称，••• CF=BF即BF+EF=CF+EF=CE••• ADL BC, CEL AB•••/ ADB2 CEB=90 ,在厶ADB?3 CEB中,fZAEB=ZCEB••• Z 阳XZCBE,I AB=CB•••△ ADB^A CEB（AAS ,••• CE=AD=6即BF+EF=6.讲解用时：3分钟难度：3 适应场景：练习题例题来源：无年份：2018【作业4】如图，点P是/ AOB内部的一点，/ AOB=30 , 0P=8cm M N是OA OB上的两个动点，则求△ MPN周长的最小值？【答案】8【解析】设点P关于0A的对称点为C,关于0B的对称点为D,当点M N在CD 上时，△ PMN勺周长最小.解：分别作点P关于OA 0B的对称点C D,连接CD分别交OA 0B于点M N, 连接OR OC OD PM PN•••点P关于0A的对称点为C,关于0B的对称点为D,••• PM=CMOP=OC / COA N POA•••点P关于0B的对称点为D,••• PN=DN OP=OD / DOB N POB••• OC=OD=OP=8cmZ COD N COA+Z POA+N POB+N DOB=N POA+2/ POB=2/ AOB=60 ,•••△ COD!等边三角形，CD=OC=OD=8cm•••△ PMN勺周长的最小值=PM+MN+PN=CM+MNCD=8cm故答案为：8.讲解用时：3分钟难度：4 适应场景：练习题例题来源：无年份：2018。
课题学习：最短路径问题(分层作业)(解析版)-八年级数学上册
13.4课题学习：最短路径问题夯实基础篇一、单选题：1．直线L是一条河，P，Q是两个村庄．欲在L上的某处修建一个水泵站，向P，Q两地供水，现有如下四种铺设方案，图中实线表示铺设的管道，则所需管道最短的是（）．A．B．C．D．【答案】D【知识点】轴对称的应用-最短距离问题【解析】【解答】作点P关于直线L的对称点P′，连接QP′交直线L于M．根据两点之间，线段最短，可知选项D铺设的管道，则所需管道最短．故选D．【分析】利用对称的性质，通过等线段代换，将所求路线长转化为两定点之间的距离．2．如图，点M，N在直线l的同侧，小东同学想通过作图在直线l上确定一点Q，使MQ与QN的和最小，那么下面的操作正确的是（）A．B．C．D．【答案】C【知识点】轴对称的应用-最短距离问题【解析】【解答】作点M关于直线l的对称点M′，再连接M′N交l于点Q，则MQ+NQ=M′Q+NQ=M′N，由“两点之间，线段最短”，可知点Q即为所求.故答案为：C【分析】先作点M关于l的对称点M′，连接M′N交l于点Q，即可.3．如图，在等腰△AB C中，AB=AC=6，∠ACB=75°，AD⊥BC于D，点M、N分别是线段AB，AD上的动点，则MN+BN的最小值是（）C．4.5D．6A．3B．【答案】A【知识点】角平分线的性质；等腰三角形的性质；含30°角的直角三角形；轴对称的应用-最短距离问题【解析】【解答】解：如图，作BH⊥AC，垂足为H，交AD于M′点，过M′点作M′N′⊥AB，垂足为N′，则BM′+M′N′为所求的最小值．∵AB=AC，AD⊥BC于D，∴∠ABC=∠C，AD是∠BAC 的平分线，∴M′H=M′N′，∴BH是点B到直线AC的最短距离（垂线段最短），∵∠ABC=∠C，∠ACB=75°，∴∠BAC=30°，∵BH⊥AC，∴BH=12AB=3．故答案为：A【分析】根据等腰三角形的三线合一，得到AD是∠BAC的平分线，由角平分线的性质可知，角平分线上的点到角两边的距离相等，得到BH是点B到直线AC的最短距离，再由三角形内角和定理得到∠BAC=30°，根据在直角三角形中，30度角所对的边是斜边的一半，求出MN+BN的最小值.4．如图：△AB C中， ACB=90°，AC=BC，AB=4，点E在BC上，且BE=2，点P在 ABC 的平分线BD上运动，则PE+PC的长度最小值为（）A．1B．2C．3D．4【答案】B【知识点】三角形的角平分线、中线和高；轴对称的应用-最短距离问题【解析】【解答】作点E关于BD的对称点E'，连接E'C，如下图：∵BD是∠ABC的平分线，∴通过作图知，BP垂直平分EE'，∴PE'=PE∴此时PE+PC=PE'+PC=E'C，PE+PC的长度最小，∵点E、点E'关于BD的对称，∴BE'=BE=2，又∵AB=4，∴点E'是A B中点，CE'是中线.∵△AB C中，∠ACB=90°，AC=BC，∴△ABC是等腰直角三角形，∠ABC=45 ，∴CE'又是底边AB的高，∴△BE'C也是等腰直角三角形，∴E'C=2，即：PE+PC的长度最小值为2.故选B.【分析】此题考查最短路径问题，利用轴对称，作点E关于BD的对称点E'，连接E'C，可知此时PE+PC的长度最小，PE+PC=PE'+PC=E'C.再根据作图和等腰直角三角形性质求出E'C的长即可.5．如图，在锐角△AB C中，AB＝AC＝10，S△ABC＝25，∠BAC的平分线交BC于点D，点M，N分别是AD和AB上的动点，则BM＋MN的最小值是（）A．4B．245C．5D．6【答案】C【知识点】等腰三角形的性质；轴对称的应用-最短距离问题【解析】【解答】解：如图，∵AD 是∠BAC 的平分线，AB =AC ，∴点B 关于AD 的对称点为点C ，过点C 作CN ⊥AB 于N 交AD 于M ，由轴对称确定最短路线问题，点M 即为使BM ＋MN 最小的点，CN ＝BM ＋MN ，∵AB ＝10，S △ABC ＝25，∴12×10•CN ＝25，解得CN ＝5，即BM ＋MN 的最小值是5.故答案为：C.【分析】根据AD 是∠BAC 的平分线，AB =AC 可得出确定出点B 关于AD 的对称点为点C ，根据垂线段最短，过点C 作CN ⊥AB 于N 交AD 于M ，根据轴对称确定最短路线问题，点M 即为使BM ＋MN 最小的点，CN ＝BM ＋MN ，利用三角形的面积求出CN ，从而得解.6．如图，等边ABC 中，D 为A C 中点，点P 、Q 分别为AB 、AD 上的点，4BP AQ ，3QD ，在BD 上有一动点E ，则PE QE 的最小值为（）A ．7B ．8C ．10D ．12【答案】C【知识点】等边三角形的判定与性质；轴对称的应用-最短距离问题【解析】【解答】解：如图，ABC ∵是等边三角形，BA BC ，∵D 为A C 中点，∴BD AC ，∵4AQ ，3QD ，7AD DC AQ QD ，作点Q 关于BD 的对称点Q '，连接PQ '交BD 于E ，连接QE ，此时PE +QE 的值最小，最小值PE +QE =PE +EQ '=PQ '，4AQ ∵，7AD DC ，3QD DQ ，4CQ BP ，10AP AQ ，60A ∵，APQ 是等边三角形，10PQ PA ，∴PE +QE 的最小值为10.故答案为：C.【分析】作点Q关于BD的对称点Q'，连接PQ'交BD于E，连接QE，此时PE+QE 的值最小，最小值PE+QE=PE+EQ'=PQ'，进而判断△APQ'是等边三角形，即可解决问题.7．如图，等腰三角形ABC的底边BC长为3，面积是18，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．7.5B．8.5C．10.5D．13.5【答案】D【知识点】三角形的面积；线段垂直平分线的性质；等腰三角形的性质；轴对称的应用-最短距离问题【解析】【解答】解：如图，连接AM、AD∵EF垂直平分线段AC∴CM=AM∴CM+MD=AM+MD≥AD即当A、M、D三点在一直线上且与AD重合时，CM+MD取得最小值，且最小值为线段AD的长∵△CMD的周长=CM+MD+CD=AM+MD+AD∴△CMD的周长的最小值为AD+CD ∵D为BC的中点，AB=AC∴1 1.52CD BC，AD⊥BC∴13182ABCS AD∴AD=12∴AD+CD=12+1.5=13.5即△CDM周长的最小值为13.5故答案为：D.【分析】连接AM、AD，由线段垂直平分线的性质可得CM=AM，当A、M、D三点在一直线上且与AD重合时，CM+MD取得最小值，且最小值为线段AD的长；根据等腰三角形三线合一的性质可得1 1.52CD BC，AD⊥BC，利用△ABC的面积可求出AD的长，从而求出此时△CDM的周长即可.二、填空题：8．如图的4×4的正方形网格中，有A，B，C，D四点，直线a上求一点P，使PA+PB 最短，则点P应选点（C或D）.【答案】C【知识点】轴对称的应用-最短距离问题【解析】【解答】解：如图，点A ′是点A 关于直线a 的对称点，连接A ′B ，则A ′B 与直线a 的交点，即为点P ，此时PA +PB 最短，∵A ′B 与直线a 交于点C ，∴点P 应选C 点.故答案为：C.【分析】点A ′是点A 关于直线a 的对称点，连接A ′B ，则A ′B 与直线a 的交点，即为点P ，此时PA +PB 最短，据此即得结论.9．如图，在ABC 中，3,4,,AB AC AB AC EF 垂直平分BC ，点P 为直线EF 上一动点，则ABP 周长的最小值是．【答案】7【知识点】轴对称的应用-最短距离问题【解析】【解答】解：∵EF 垂直平分BC ，∴B ，C 关于直线EF 对称．设AC 交EF 于点D ，∴当P 和D 重合时，AP BP 的值最小，最小值等于AC 的长，∴ABP 周长的最小值是437 ．【分析】根据题意知点B关于直线EF的对称点为点C，故当点P与点D重合时，AP+BP 的最小值，求出AC长度即可得到结论．中，AB=4，AC=6，BC=7，EF垂直平分BC，点P为直线EF上10．如图，在ABC的任一点，则ABP周长的最小值是.【答案】10【知识点】轴对称的应用-最短距离问题【解析】【解答】解：如图，连接PC，∵，4AB，AB PA PB PA PB的周长为4ABP要使ABP的周长最小，则需PA PB的值最小，∵垂直平分BC，EF，PC PBPA PB PA PC ，由两点之间线段最短可知，当点,,A P C 共线，即点P 在AC 边上时，PA PC 取得最小值，最小值为AC ，即PA PB 的最小值为6AC ，则ABP 周长的最小值是4610 .故答案为：10.【分析】如图，连接PC ，先把ABP 的周长表示出来为4+PA +PB ，接着根据垂直平分线性质得到PB =PC ，故只需PA +PC 最小△ABP 周长才最小，由两点之间线段最短得出P 点在AC 上时最小，此时PA +PC =AC =6，从而即可得出答案.11．如图，在△AB C 中，AB ＝AC ＝10，BC ＝12，AD ＝8，AD 是∠BAC 的平分线.若P ，Q 分别是AD 和AC 上的动点，则PC +PQ 的最小值是.【答案】9.6【知识点】三角形的面积；等腰三角形的性质；轴对称的应用-最短距离问题【解析】【解答】解：∵AB ＝AC ，AD 是∠BAC 的平分线，∴AD 垂直平分BC ，∴BP ＝CP .过点B 作BQ ⊥AC 于点Q ，BQ 交AD 于点P ，则此时PC +PQ 取最小值，最小值为BQ 的长，如图所示.∵S△ABC12BC•AD12AC•BQ，∴BQ12810BC ADAC9.6.故答案为：9.6.【分析】根据等腰三角形的三线合一得出AD垂直平分BC，根据垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等得出BP＝CP，过点B作BQ⊥AC于点Q，BQ交AD于点P，则此时PC+PQ取最小值，最小值为BQ的长，然后根据三角形的面积法，得出BC•AD =AC•BQ，根据等积式即可求出BQ的长.三、作图题：12．有一个养鱼专业户，在如图所示地形的两个池塘里养鱼，他每天早上要从住处P分别前往两个池塘投放鱼食，试问他怎样走才能以最短距离回到住地?(请用尺规作图，保留作图痕迹，不写做法)【答案】解：答图如图所示，该养鱼专业户若要以最短距离回到住地，则他所走路线是：，P M N P.或P N M P【知识点】轴对称的应用-最短距离问题【解析】【分析】分别作P点关于AB，AC的对称点，连接这两个对称点交AB于点M，交AC于点N，该养鱼专业户若要以最短距离回到住地，则他所走路线是：，或P N M P.P M N P13．如图，P和Q为△ABC边AB与AC上两点，在BC边上求作一点M， 使△PQM的周长最小。
人教版八年级数学上册13.4最短路径问题练习
新人教版八年级数学上册13.4 最短路径问题练习1．最短路径问题(1)求直线异侧的两点与直线上一点所连线段的和最小的问题，只要连接这两点，与直线的交点即为所求．以下列图，点A，B 分别是直线l 异侧的两个点，在l 上找一个点C，使CA ＋CB最短，这时点 C 是直线 l 与 AB 的交点．为了证明点 C 的地址即为所求，我们不如在直线上别的任取一点C′，连接 AC′，BC′，B′ C′，证明 AC＋CB ＜AC′＋ C′ B.以下：证明：由作图可知，点 B 和 B′关于直线l 对称，所以直线 l 是线段 BB′的垂直均分线．因为点 C 与 C′在直线 l 上，所以 BC ＝B′ C， BC′＝ B′ C′.在△ AB′ C′中， AB′＜ AC′＋ B′ C′，所以 AC ＋B′ C＜ AC′＋ B′ C′，所以 AC ＋BC＜AC ′＋ C′ B.2.运用轴对称解决距离最短问题运用轴对称及两点之间线段最短的性质，将所求线段之和转变为一条线段的长，是解决距离之和最小问题的基本思路，不论题目如何变化，运用时要抓住直线同旁有两点，这两点到直线上某点的距离和最小这个核心，所有作法都相同．警误区利用轴对称解决最值问题应注意题目要求依照轴对称的性质、利用三角形的三边关系，经过比较来说明最值问题是常用的一种方法．解决这类最值问题时，要认真审题，不要只注妄图形而忽略题意要求，审题不清以致答非所问．3．利用平移确定最短路径选址选址问题的要点是把各条线段转变到一条线段上．若是两点在一条直线的同侧时，过两点的直线与原直线的交点处构成线段的差最大，若是两点在一条直线的异侧时，过两点的直线与原直线的交点处构成的线段的和最小，都可以用三角形三边关系来推理说明，平时依照最大值或最小值的情况取其中一个点的对称点来解决．解决连接河两岸的两个点的最短路径问题时，可以经过平移河岸的方法使河的宽度变为零，转变为求直线异侧的两点到直线上一点所连线段的和最小的问题．在解决最短路径问题时，我们平时利用轴对称、平移等变换把不在一条直线上的两条线段转变到一条直线上，从而作出最短路径的方法来解决问题．【例 2】如图，小河边有两个农村A， B，要在河边建一自来水厂向 A 村与 B 村供水．( 1) 若要使厂部到A，B 村的距离相等，则应选择在哪建厂？(2)若要使厂部到A，B 两村的水管最短，应建在什么地方？解析： (1)到 A，B 两点距离相等，可联想到“ 线段垂直均分线上的点到线段两端点的距离相等”，又要在河边，所以作AB 的垂直均分线，与EF 的交点即为吻合条件的点．(2)要使厂部到 A 村、 B 村的距离之和最短，可联想到“ 两点之间线段最短” ，作A(或B)点关于 EF 的对称点，连接对称点与 B 点，与 EF 的交点即为所求．解： (1)如图 1，取线段AB 的中点 G，过中点 G 画 AB 的垂线，交EF 于 P，则 P 到 A，1B 的距离相等．也可分别以A、 B 为圆心，以大于2AB 为半径画弧，两弧交于两点，过这两点作直线，与EF 的交点 P 即为所求．(2)如图 2，画出点 A 关于河岸 EF 的对称点 A′，连接 A′ B 交 EF 于 P ，则 P 到 A，B的距离和最短．【例 3】如图，从 A 地到 B 地经过一条小河( 河岸平行 )，今欲在河上建一座与两岸垂直的桥，应如何选择桥的地址才能使从 A 地到 B 地的行程最短？思路导引：从 A 到 B 要走的路线是A→ M→N→ B，如图所示，而MN 是定值，于是要使行程最短，只要 AM＋ BN 最短即可．此时两线段应在同一平行方向上，平移从C 到 B 应是余下的行程，连接 BC 的线段即为最短的，此时不难说明点MN 到 AC，N 即为建桥地址，MN即为所建的桥．解： (1)如图 2，过点 A 作 AC 垂直于河岸，且使(2 )连接 BC 与河岸的一边交于点N.AC等于河宽．(3)过点 N 作河岸的垂线交另一条河岸于点M.则 MN 为所建的桥的地址．4．生活中的距离最短问题由两点之间线段最短(或三角形两边之和大于第三边)可知，求距离之和最小问题，就是运用等量代换的方式，把几条线段的和想方法转变在一条线段上，从而解决这个问题，运用轴对称性质，能将两条线段经过近似于镜面反射的方式转变为一条线段，如图，AO＋ BO＝AC 的长．所以作已知点关于某直线的对称点是解决这类问题的基本方法．【例 4】 ( 本质应用题 )茅坪民族中学八 (2)班举行文艺晚会，桌子摆成如图 a 所示两直排( 图中的 AO， BO)， AO 桌面上摆满了橘子， OB 桌面上摆满了糖果，站在 C 处的学生小明先拿橘子再拿糖果，尔后到 D 处座位上，请你帮助他设计一条行走路线，使其所走的总行程最短？图 a图b解：如图b.(1)作 C 点关于 OA 的对称点 C1，作 D 点关于 OB 的对称点 D1， (2)连接 C1D 1，分别交OA，OB 于 P，Q，那么小明沿 C→P→ Q→ D 的路线行走，所走的总行程最短．5.运用轴对称解决距离之差最大问题利用轴对称和三角形的三边关系是解决几何中的最大值问题的要点．先做出其中一点关于对称轴的对称点，尔后连接对称点和另一个点，所得直线与对称轴的交点，即为所求．依照垂直均分线的性质和三角形中两边之差小于第三边易证明这就是最大值．破疑点解决距离的最值问题的要点运用轴对称变换及三角形三边关系是解决一些距离的最值问题的有效方法．【例 5】以下列图，A，B两点在直线l 的两侧，在l 上找一点C，使点 C 到点A、 B的距离之差最大．解析：此题的打破点是作点A(或 B)关于直线 l 的对称点 A′ (或 B′ )，作直线 A′ B( AB′ )与直线 l 交于点 C，把问题转变为三角形任意两边之差小于第三边来解决．解：以下列图，以直线l 为对称轴，作点 A 关于直线l 的对称点A′，A′ B 的连线交l于点 C，则点 C 即为所求．原由：在直线 l 上任找一点 C′ (异于点 C)，连接 CA ，C′ A，C′ A′，C′ B.因为点 A， A′关于直线 l 对称，所以 l 为线段 AA′的垂直均分线，则有 CA＝ CA′，所以CA－CB＝ CA′ － CB＝ A′ B.又因为点 C′在 l 上，所以 C′ A＝C′ A′ .在△A′ BC′中，C′A－ C′ B ＝ C′ A′ － C′ B＜ A′ B，所以 C′ A′－ C ′ B＜ CA－ C B.点拨：依照轴对称的性质、利用三角形的三边关系，经过比较来说明最值问题是常用的一种方法．。
初中数学八年级上册最短路径问题同步专项练习题含答案
初中数学八年级上册最短路径问题同步专项练习题含答案学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________一、选择题（本题共计 10 小题，每题 3 分，共计30分，）1. 如图，在Rt△ABC中，AB=BC=4，D为BC的中点，在AC边上存在一点E，连接ED，EB，则△BDE周长的最小值是（）A.2√5+2B.2√3C.2√5D.2√3+22. 如图，圆柱形纸杯高8cm，底面周长为l2cm，在纸杯内壁离杯底2cm的点C处有一滴蜂蜜，一只蚂蚁正好在纸杯外壁，离杯上沿2cm与蜂蜜相对的点A处，则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为（）A.2√3B.6√2C.10D.以上答案都不对3. 如图，在矩形ABCD中，AB=6，AD=8，点P在矩形内部，且满足S PCD=1 4S长方形ABCD，则点P到A,B两点的距离之和PA+PB的最小值为( )A.8B.10C.14D.2√134. 如图，直线l是一条河，P，Q是两个村庄．欲在l上的某处修建一个水泵站，向P，Q 两地供水，现有如下四种铺设方案，图中实线表示铺设的管道，则所需管道最短的是( )A. B.C. D.5. 如图，直线l是一条河，A、B两地相距10km，A、B两地到l的距离分别为8km、14km，欲在l上的某点M处修建一个水泵站，向A、B两地供水，现有如下四种铺设方案，图中实线表示铺设的管道，则铺设的管道最短的是（）A. B.C. D.6. 如图所示，矩形ABCD中，BC=6,AB=4，点P是平面内的一个动点，点P运动过程中始终满足∠BPC=90∘，线段AP的最小值是( )A.1B.2C.3D.47. 如图，一只蚂蚁从棱长为1的正方体纸箱的A点沿纸箱表面爬到B点，那么它所爬行的最短路线的长是( )A.√2B.√3C.√5D.28. 如图，正方形ABCD的边长为8，M在DC上，且DM=2，N是AC上一动点，则DN+ MN的最小值为( )A.6B.8C.12D.109. 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∘10. 如图，△ABC中，AC＝BC＝3，AB＝2，将它沿AB翻折得到△ABD，点P、E、F 分别为线段AB、AD、DB上的动点，则PE+PF的最小值是（）A. B. C. D.二、填空题（本题共计 10 小题，每题 3 分，共计30分，）11. 对于平面直角坐标系中的线段MN及点Q，给出如下定义：若点Q满足QM=QN，则称点Q为线段MN的“对称点”；当QM=QN=MN时，称点Q为线段MN的“完美对称点”．（1）如图1，点A坐标为(4,0)，有点Q1(0,4),Q2(2,−4)，Q3(1,√3)，则线段OA的“对称点”是________．（填“Q1”"Q2"或 "Q3"）(2)如图2，已知Q(2,2√3)为线段OA的“完美对称点”，D为线段OQ的中点，B为线段OA 的一个“对称点”，则BO+BD的最小值为________．12. 在矩形ABCD中，AB=20cm，BC=10cm，若在AC，AB上各取点M，N，使BM+NM最小，则BM+NM的最小值是________．AC，AB=8，E是AB上13. 如图，在Rt△ABC中，∠CAB=30∘，∠C=90∘．AD=14任意一点，F是AC上任意一点，则折线DEFB的最短长度为________．14. 小明在广场上散步，先向东走12m后，再向北又走了9m，现要以最短距离________m回到原地．15. 如图，一只蚂蚁从棱长为1的正方体纸箱的A点沿纸箱表面爬到B点，那么它所爬行的最短路线的长是________.16. 如图，矩形ABCD中，AB=3，BC=6，点E，F将对角线AC三等分，点P是矩形的边上的动点．则△PEF周长的最小值为________.17. 如图，△ABC中，∠ACB=45∘，边AB上一定点P，M、N分别是AC和BC边上的动点，当△PMN的周长最短时，∠MPN的度数是________．18. 一只蚂蚁从长为4cm、宽为3cm，高是12cm的长方体纸箱的A点沿纸箱爬到B点，那么它所行的最短路线的长是________．19. 如图，在△ABC中，AC=4，AB=5，BC=6，⊙A的半径为2，点P是BC边上的动点，过点P作⊙A的一条切线PQ(其中点Q为切点)，则线段PQ长度的最小值为________．20. 如图，∠AOB＝45∘，点C在∠AOB内部，CD⊥OB于点D，CD＝5，OD＝13，点E、点F分别是射线OA、射线OB上的动点，那么FE+FC的最小值是________．三、解答题（本题共计 20 小题，每题 10 分，共计200分，）21. 如图所示，在△ABC中，∠ACB=90∘，AC=BC=2，D是BC的中点，E是AB上的一动点，且不与A，B重合，是否存在一个位置，使DE+CE的值最小？若不存在，说明理由；若存在，试求出最小值．22. 如图，要在河岸l修建一个水泵站P，分别向张庄、李庄送水，修在河岸l的什么地方：(1)使到张庄、李庄的距离相等．(2)使所用的水管最短？（请通过你所学的知识画出这个地点的位置，不必说明理由.请保留作图痕迹）.23. 已知：如图所示（每个小正方形的边长为1），（1）求△ABC的面积，并求出它的AC边上高的长度；（2）在x轴上画出点P，使PA+PC最小，并求出该最小值．24. 一只蚂蚁从长为4cm，高时5cm的长方体纸箱的A点沿纸箱跑到B点，有不同的爬行路线．画出平面图示（相同类型画一个），并通过计算说明哪条线路最短，最短路线长多少？，高BC=12cm，P为BC的中点，求蚂25. 如图：有一个圆柱，底面圆的直径AB=16π蚁从A点爬到P点的最短距离．26. 如图，一圆柱高8cm，底面半径为2cm，一只蚂蚁从点A爬到点B处吃食，要爬行的最短路程是多少厘米？注：π取3．27. 如图，圆柱的高为12cm，底面半径为3cm，在圆柱下底面A处有一只蚂蚁，它想得到上底面B处的食物，则蚂蚁经过的最短距离是多少cm？(π取3)．28. 如图，C为线段BD上一动点，分别过点B、D作AB⊥BD，ED⊥BD，连接AC、EC．已知AB=5，DE=1，BD=8，设CD=x．（1）用含x的代数式表示AC+CE的长；并求AC+CE的最小值；（2）若x+y=12，x>0，y>0请仿照（1）中的规律，运用构图法求出代数式√x2+4+√y2+9的最小值．29. 如图，已知∠MON=30∘，在OM上有两点A、B分别到ON的距离为2cm和1cm，若在ON上找一点P使|PA−PB|的值最大，求P点到O点的距离．30. 从A村到B村要修一条路，中间隔着两条河，在河上需要架2座桥，桥与两岸垂直，桥架在什么地方，使A村到B村总路程最短？31. 如图，已知∠AOB=30∘，P为其内部一点，OP=3，M，N分别为OA，OB边上的一点，要使△PMN的周长最小，请给出确定点M，N位置的方法，并求出最小周长．32. 一只螳螂在松树树干的A点处，发现它的正上方B点处有一只小虫子，螳螂想捕到这只虫子，但又怕被发现，于是按如图所示的路线，绕到虫子后面吃掉它．已知树干的半径为10cm，A、B两点的距离为40cm．（其中π取3）（1）若螳螂想吃掉在B点的小虫子，求螳螂绕行的最短距离．（要求画图）（2）螳螂得知又有一只虫子在点C处被松树油粘住不能动弹，这时螳螂还在A点，螳螂想吃掉虫子，求螳螂爬行的最短距离．（要求画图）（3）如果螳螂在点A处时，虫子在点E处不动，其中点E是CD的中点那么螳螂吃掉虫子的最短距离是多少cm？（要求画图）33.作图题：现要在形如△ABC的地面范围内建一中心医院，使医院到A，B两个居民小区的距离相等，并且到公路AB和AC的距离也相等，请确定这个中心医院的位置．（要求：保留作图痕迹，并用适当的文字说明作图方法）34. 在一条笔直公路上分布A，B，C，D，E五个工厂（各相邻工厂之间的距离均不相等），为方便这些工厂的员工，现要在公路上设一个汽车站，使各工厂到汽车站的距离之和最小．【简化分析】(1)假若由三个工厂A，B，C时，汽车站的位置有五种情形：①A厂门口，②AB之间，③B厂门口，④BC之间，⑤C厂门口.【分类讨论】①当车站设在A工厂门口时，则A厂到汽车站的距离为0，B厂到汽车站的距离为AB，C厂到汽车站的距离为AB＋BC，所以各工厂到车站的距离之和为________②当车站设在A，B两工厂之间的P点时，则A厂到汽车站的距离为AP，B厂到汽车站的距离为BP，C厂到汽车站的距离为BP+BC，所以各工厂到车站的距离之和为_________③当车站设在B工厂门口，则各工厂到汽车站的距离之和为_________④当车站设在B，C两工厂之间的Q点时，则各工厂到汽车站的距离之和为_________⑤当车站设在C工厂门口，则各工厂到汽车站的距离之和为________【总结归纳】综上可知：汽车站设在________时，各工厂到汽车站的距离之和最小.【问题解决】 (2)当有A，B，C，D，E五个工厂时，汽车站设在哪里，才能使各工厂到汽车站的距离之和最小？请说明理由.35. 如图是平放在桌面上的长方体木块，其长为14cm，宽为10cm，高为20cm，点B是高CD的中点，一只蜘蛛要沿长方体木块的表面从A点爬到B点，请你求出蜘蛛爬行的最短路程是多少？36. （1）如图，已知：线段r和∠ACB=60∘，求作一⊙O，使它与∠ACB的两边相切，且圆的半径等于r；（不写作法，要求用直尺和圆规作图，保留作图痕迹）36.（2）如图，已知点A是锐角∠MON内的一点，试分别在OM，ON上确定点B，点C，使△ABC的周长最小．（不写作法，要求用直尺和圆规作图，保留作图痕迹）37. 如图，要在河边修建一个水泵站，分别向张村A和李村B送水，已知张村A、李村B 到河边的距离分别为2km和7km，且张、李二村庄相距13km．(1)水泵应建在什么地方，可使所用的水管最短？请在图中设计出水泵站的位置；（用尺规作图，保留作图痕迹，不写作法，不要求证明）(2)如果铺设水管的工程费用为每千米3000元，为使铺设水管费用最节省，请求出最节省的铺设水管的费用为多少元？38. 如图所示，一只昆虫要从正方体的一个顶点A爬到相距它最远的另一个顶点B，哪条路径最短？说明理由．39. 如图，C为线段BD上一动点，分别过点B，D作AB⊥BD，ED⊥BD，连结AC、EC．已知AB＝5，DE＝1，BD＝8，设CD＝x（1）用含x的代数式表示AC+CE的长；（2）试求AC+CE的最小值．40. 李老师在与同学进行“蚂蚁怎样爬最近”的课题研究时设计了以下三个问题，请你根据下列所给的重要条件分别求出蚂蚁需要爬行的最短路程的长．（1）如图1，正方体的棱长为5cm一只蚂蚁欲从正方体底面上的点A沿着正方体表面爬到点C1处；（2）如图2，正四棱柱的底面边长为5cm，侧棱长为6cm，一只蚂蚁从正四棱柱底面上的点A沿着棱柱表面爬到C1处；（3）如图3，圆锥的母线长为4cm，圆锥的侧面展开图如图4所示，且∠AOA1=120∘，一只蚂蚁欲从圆锥的底面上的点A出发，沿圆锥侧面爬行一周回到点A．参考答案与试题解析初中数学八年级上册最短路径问题同步专项练习题含答案一、选择题（本题共计 10 小题，每题 3 分，共计30分）1.【答案】A【考点】轴对称——最短路线问题【解析】求△BDE周长的最小值，就是要求DE+BE的最小值，根据勾股定理即可求得．【解答】解：过点B做BO⊥AC于点O，延长BO到B′，使OB′=OB，连接DB′，交AC于E，此时DB′=DE+EB′=DE+BE的值最小，连接CB′易证CB′⊥BC在RT△DCB′中，根据勾股定理可得DB′=√B′C2+CD2=√42+22=√20=2√5．故△BDE周长的最小值为2√5+2．故选：A．2.【答案】C【考点】平面展开-最短路径问题【解析】将杯子侧面展开，建立A关于EF的对称点A′，根据两点之间线段最短可知A′C的长度即为所求．【解答】解：如图：将杯子侧面展开，作A关于EF的对称点A′，连接A′C，则A′C即为最短距离，由题意可得出：A′D=6cm，CD=8cm，A′C=√A′D2+CD2=10(cm)，故选：C．3.【答案】B【考点】路径最短问题【解析】此题暂无解析【解答】解：∵S PCD=14S长方形ABCD，设△PCD的CD边上的高为ℎ∴12CD⋅ℎ=14CD⋅AD，又AD=8，∴ℎ=4,∴动点P在与CD平行且与CD的距离为4的直线l上，如图，作D关于直线l的对称点A，连接AC，则AC的长就是所求的最短距离.在Rt△ADC中，CD=AB=6，AD=8∴AC=√AD2+CD2解得AC=10.故选B.4.【答案】D【考点】轴对称——最短路线问题利用对称的性质，通过等线段代换，将所求路线长转化为两定点之间的距离．【解答】解：作点P关于直线l的对称点P′，连结QP′交直线l于M．根据两点之间，线段最短，可知选项D铺设的管道，所需管道最短．故选D．5.【答案】B【考点】轴对称——最短路线问题【解析】作点A关于直线l的对称点，再把对称点与点B连接，根据轴对称确定最短路线问题，交点即为所求点M．【解答】解：根据轴对称确定最短路线问题，B选项图形方案符合．故选B．6.【答案】B【考点】路径最短问题【解析】要想求得点P的个数，由∠BPC=90∘可判断以BC为直径的圆与AD的交点个数即可．【解答】解：∵ 点P运动过程中始终满足∠BPC=90∘,∴ 点P在以BC为直径的半圆上，圆心为O，如下图所示，连接AO，AO与半圆的交点为P，此时AP距离最短.由题意知，AO=√AB2+OB2=√42+32=5，∴ AP=AO−OP=5−3=2，∴ 线段AP的最小值是2.7.【答案】C【考点】平面展开-最短路径问题【解析】本题考查了平面展开-最短路径问题，“化曲面为平面”是解决“怎样爬行最近”这类问题的关键．【解答】解：将纸箱展开，如图所示，由勾股定理得：AB2=12+(1+1)2=5，∴ AB=√5．故选C.8.【答案】D【考点】轴对称——最短路线问题【解析】要使DN+MN最小，首先应分析点N的位置．根据正方形的性质：正方形的对角线互相垂直平分．知点D的对称点是点B，连接MB交AC于点N，此时DN+MN最小值即是BM的长．【解答】解：根据题意，连接BD，BM，则BM就是所求DN+MN的最小值，在Rt△BCM中，BC=8，CM=6根据勾股定理得：BM=√62+82=10，即DN+MN的最小值是10.故选D．9.【答案】B【考点】轴对称——最短路线问题【解析】AB+BP=P′P″，此时周长最小．根据轴对称的性质，可求出∠APB的度数．【解答】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．10.【答案】C【考点】平面展开-最短路径问题【解析】首先证明四边四边形ABCD是菱形，得AD//BC，作出F关于AB的对称点M，再过M作ME′⊥AD，交AB于点P，此时PE′+PF最小，求出ME即可．【解答】解：作出F关于AB的对称点M，再过M作iM′⊥AD，交AB于点P，此时FE′+PF最小，此时PE′+PF=ME，过点A作AN⊥BC CH⊥AB于H，________△ABC沿AB翻折得到△ABDAC=AD BC=BD．AC=BCAC=AD=BC=BD四边形ADBC是菱形，．AD//BC∵AC=BCAE=1AB=1由勾股定理可得，CH=√32−12=2√2．12×AB×CH=12×BC×AN可得AN=4√23ME′=AN=4√2 3PE+PF最小为4√23故选：C．二、填空题（本题共计 10 小题，每题 3 分，共计30分）11.【答案】Q22．【考点】图形间的距离定义新图形路径最短问题坐标与图形性质【解析】（1）找到OA的垂直平分线即可找到对应的点．（2）利用“完美对称点”的特征，作出图象，从而确定最小值．【解答】解：(1)当点Q满足QO=QA时，Q为OA的“对称点”，∴ Q在线段OA的垂直平分线上，∵ A(4,0)，∴ 线段OA的垂直平分线是直线x=2，∵Q2(2,−4)，∴ 线段OA的“对称点”是Q2.故答案为：Q2．∵ Q(2,2√3)为线段OA的“完美对称点”，∴ QO=OA=QA，∴ △QOA是等边三角形，过点Q作QH⊥OA于H，则直线QH为线段AO的垂直平分线，如图：∵ B为线段OA的一个“对称点”，∴ BO=BA，∴ B是直线QH上的一点，显然，当Q、B重合时，BQ+BD有最小值，此时BQ+BD=BD，∵ Q(2,2√3)，∴ OQ=√22+(2√3)2=4，∵ D为线段OQ的中点，∴ DQ=12OQ=12×4=2，∴ BD=2，∴ BQ+BD的最小值为2. 故答案为：2.12.【答案】16cm【考点】轴对称——最短路线问题【解析】过B点作BE⊥AC于O，使OE=OB，过E作EN⊥AB交AB于N点，交AC于M，此时BM+NM有最小值，EN就是所求的线段．【解答】解：过B点作BE⊥AC于O，使OE=OB，过E作EN⊥AB交AB于N点，交AC于M，此时BM+NM有最小值，EN就是所求的线段．∵AB=20cm，BC=10cm，∴AC=√AB2+BC2=10√5cm，∵12AB⋅BC=12AC⋅OB，∴OB=4√5cm，∴BE=8√5cm．∵△ABC∽△BEN，∴ENAB =BEAC，∴EN=AB⋅BEAC =√510√5=16cm．∴BM+NM的最小值为16cm，故答案为16cm．13.【答案】√67【考点】【解析】利用轴对称求最短路径的方法，重新构造直角三角形，进而利用勾股定理求出即可．【解答】解：作D 点关于AB 的对称点D′，B 点关于AC 的对称点B′，连接D′B′分别交AB 于点E ，AC 于点F ，作B′R ⊥AB ，过点D′作D′W ⊥B′R 于点W ，∵ ∠CAB =30∘，∠C =90∘．AD =14AC ，AB =8， ∴ BC =4，AC =4√3，则AD =√3，BB′=8，B′R =4√3，∴ DT =12AD =√32，AT =√AD 2−DT 2=32，BR =4， ∴ RW =√32，D′W =8−32−4=52， ∴ B′W =9√32，B′D′=√D′W 2+B′W 2=(52)+(9√32)=√67．故答案为：√67．14.【答案】15【考点】勾股定理路径最短问题 【解析】此题暂无解析【解答】解：设小明散步原地为O ，则先向东走12m 到达A 点后，再向北又走了9m 到达B 点，则要回到原地，最短行走距离为OB 的距离，根据勾股定理可得OB =√122+92=15m .15.【答案】√5【考点】平面展开-最短路径问题【解析】把此正方体的一面展开，然后在平面内，利用勾股定理求点A和B点间的线段长，即可得到蚂蚁爬行的最短距离．在直角三角形中，一条直角边长等于棱长，另一条直角边长等于两条棱长，利用勾股定理可求得．【解答】解:∵展开后由勾股定理得：AB2=12+(1+1)2=5，∴AB=√5．故答案为：√5.16.【答案】√5+√13【考点】轴对称——最短路线问题【解析】此题暂无解析【解答】解: ①P在AD上，如图所示:则作E点关于AD的对称点G，连接EG，FG交AD于点P′，则对AD上点P，PG=PE，则△PEF周长=PE+PF+EF=PG+PF+EF≥GF+EF，故当C△PEF最小时，PG+PF=GF，即P与P′重合，记GE交AD于点M，由AB=3，BC=6，四边形ABCD为矩形知：AC=√32+62=3√5，∵EF为三等分点，知AE=EF=13AC=√5，GM=ME=13CD=1，作FN⊥GE于N，则EN=1，FN=2，GF=√22+32=√13，C△PEF=GF+EF=√13+√5；②P在CD上，如图所示，则同理QF=FR=RH=2,EQ=1，当P与P′重合时，C△PEF最小，最小值为EF+EH=√5+√62+12=√5+√37>√13+√5，所以C△DEF最小值为√5+√13.故答案为：√5+√13.17.【答案】90∘【考点】轴对称——最短路线问题【解析】根据对称的性质，易求得∠C+∠EPF=180∘，由∠ACB=45∘，易求得∠D+∠G=45∘，继而求得答案．【解答】解：∵PD⊥AC，PG⊥BC，∴∠PEC=∠PFC=90∘，∴∠C+∠EPF=180∘，∵∠C=45∘，∴∠EPF=135∘，∵∠D+∠G+∠EPF=180∘，∴∠D+∠G=45∘，由对称可知：∠G=∠GPN，∠D=∠DPM，∴∠GPN+∠DPM=45∘，∴∠MPN=135∘−45∘=90∘，故答案为：90∘18.【答案】√193【考点】平面展开-最短路径问题【解析】先将图形展开，再根据两点之间线段最短，再由勾股定理求解即可．【解答】解：如图1：AB=√162+32=√265(cm)，如图2：AB=√152+42=√241(cm)，如图3：AB=√122+72=√193(cm)，∴√265>√241>√193，∴它所行的最短路线的长是√193cm．故答案为：√193cm．19.【答案】√1114【考点】切线的性质勾股定理路径最短问题【解析】连接PA，AQ，由切线的性质得到∠AQP=90∘，由AQ=2是定值，要使PQ的长度最小，只有PA的值最小时才成立，进而确定出△PCA和△PBA是直角三角形，由勾股定理求出PC的长度，进而求出PA2，最后求勾股定理求解.【解答】解：连接PA，AQ，如下图.∵ PQ是⊙A的切线，∴ AQ⊥PQ，∴ ∠AQP=90∘.∵ AQ=2是定值，要使PQ的长度最小，∴ PA ⊥BC ，即PA 的值最小时才成立，∴ PQ 2=PA 2−AQ 2.由PA ⊥BC 可知，△PCA 和△PBA 是直角三角形，∵ AC =4，AB =5，BC =PC +PB =6，∴ PA 2=AC 2−PC 2，PA 2=AB 2−PB 2，∴ AC 2−PC 2=AB 2−PB 2，即42−PC 2=52−(6−PC )2，解得PC =94，∴ PA 2=42−(94)2， ∴ PQ =√PA 2−AQ 2=√16−8116−4=√11116=√1114， 即线段PQ 的最小值是√1114. 故答案为：√1114. 20.【答案】 9√2【考点】轴对称——最短路线问题【解析】如图，作点E 关于OD 的对称点E′，作射线OE′，作CE ″⊥OE′交OD 于F′，延长DC 交OA 于H ，作CM ⊥OA 于M ．因为EF +CF ＝E′F +CF ，所以根据垂线段最短可知，当CE ″⊥OE′时，EF +CF 的值最小，最小值为CE ″，求出CE ″即可解决问题．【解答】如图，作点E 关于OD 的对称点E′，作射线OE′，作CE ″⊥OE′交OD 于F′，延长DC 交OA 于H ，作CM ⊥OA 于M ．∵ EF +CF ＝E′F +CF ，∴ 根据垂线段最短可知，当CE ″⊥OE′时，EF +CF 的值最小，最小值为CE ″， ∵ ∠AOD ＝45∘，∠ADO ＝90∘，∴ ∠DOH ＝∠DHO ＝45∘，∴ OD ＝DH ＝13，∵ CD ＝5，∴ CH ＝8，∵ CM ⊥OA ，∴ ∠CMH ＝90∘，∠MCH ＝∠MHC ＝45∘，∴ CM ＝MH ＝4√2，∵ ∠AOE′＝2∠AOD ＝90∘＝∠OE ″C ＝∠CMO ，∴四边形CMOE″是矩形，∴OE″＝CM＝4√2，在Rt△OCD中，OC2＝OD2+CD2＝132+52＝194，在Rt△OCE″中，CE″$= \sqrt{OC^{2} - OE"^{2}} = \sqrt{194 - 32} = 9\sqrt{2}$，∴EF+CF的值最小为9√2．三、解答题（本题共计 20 小题，每题 10 分，共计200分）21.【答案】解：如图所示：过点C作CO⊥AB于O，延长CO到C′，使OC′=OC；连接DC′，交AB于E，连接CE，此时DE+CE=DE+EC′=DC′的值最小；连接BC′，由轴对称的性质得：∠C′BE=∠CBE=45∘，∴∠CBC′=90∘，∴BC′⊥BC，∠BCC′=∠BC′C=45∘，∴BC=BC′=2，∵D是BC边的中点，∴BD=1，根据勾股定理得：DC′=√BC′2+BD2=√22+12=√5；∴DE+CE的最小值为√5．【考点】轴对称——最短路线问题【解析】过点C作CO⊥AB于O，延长CO到C′，使OC′=OC；连接DC′，交AB于E，连接CE，此时DE+CE=DE+EC′=DC′的值最小；再根据勾股定理求出DC′即可．【解答】解：如图所示：过点C作CO⊥AB于O，延长CO到C′，使OC′=OC；连接DC′，交AB于E，连接CE，此时DE+CE=DE+EC′=DC′的值最小；连接BC′，由轴对称的性质得：∠C′BE=∠CBE=45∘，∴∠CBC′=90∘，∴BC′⊥BC，∠BCC′=∠BC′C=45∘，∴BC=BC′=2，∵D是BC边的中点，∴BD=1，根据勾股定理得：DC′=√BC′2+BD2=√22+12=√5；∴DE+CE的最小值为√5．22.【答案】解：(1)如图1，设河边为直线CD，∵到A，B两点的距离相等，∴可以作线段AB的垂直平分线，交河边CD于点P，则PA=PB，∴P点位置即为到张庄、李庄距离相等的点；(2)如图2，设河边为直线CD，点A关于直线CD的对称点为A′，连接A′B，交CD于点Q，则AQ=A′Q，∴A′B=AQ+BQ，∴此时到A、B两地的距离最短，∴Q点即为所求的位置．【考点】路径最短问题作图—应用与设计作图轴对称——最短路线问题线段垂直平分线的性质【解析】（1）可作线段AB的垂直平分线，与河边的交点即为所求的点；（2）找出A点关于河边的对称点A′，连接A′B交河边于点Q，则Q即为所求的点．【解答】解：(1)如图1，设河边为直线CD，∵到A，B两点的距离相等，∴可以作线段AB的垂直平分线，交河边CD于点P，则PA=PB，∴P点位置即为到张庄、李庄距离相等的点；(2)如图2，设河边为直线CD，点A关于直线CD的对称点为A′，连接A′B，交CD于点Q，则AQ=A′Q，∴A′B=AQ+BQ，∴此时到A、B两地的距离最短，∴Q点即为所求的位置．23.【答案】解：(1)△ABC的面积=3×4−12×1×2−12×2×3−12×2×4，=12−1−3−4，=12−8，=4，由勾股定理得，AC=√22+42=2√5，设AC边上高的长度为ℎ，则12×2√5ℎ=4，解得ℎ=4√55．所以，AC边上高的长度为4√55；（2）点P如图所示，由勾股定理得，PA+PC最小值=√62+42=2√15．【考点】轴对称——最短路线问题【解析】（1）利用三角形所在的矩形的面积减去四周三个直角三角形的面积列式求出△ABC的面积，再利用勾股定理列式求出AC，然后根据三角形的面积公式列式计算即可得解；（2）找出点A关于直线l的对称点A′，连接A′C，根据轴对称确定最短路线问题，A′C与直线l的交点即为所求的点P，最短距离为A′C的长度，再利用勾股定理列式计算即可得解．【解答】解：(1)△ABC的面积=3×4−12×1×2−12×2×3−12×2×4，=12−1−3−4，=12−8，=4，由勾股定理得，AC=√22+42=2√5，设AC边上高的长度为ℎ，则12×2√5ℎ=4，解得ℎ=4√55．所以，AC边上高的长度为4√55；（2）点P如图所示，由勾股定理得，PA+PC最小值=√62+42=2√15．24.【答案】解：如图1所示：AB=√(4+3)2+52=√74(cm)，如图2所示：AB=√(5+3)2+42=√80(cm)，∵√74<√80，∴蚂蚁按照图1这条路线爬行，路线最短，最短路线长为：√74cm．【考点】平面展开-最短路径问题【解析】利用展开图不同，分别结合勾股定理得出AB的长，进而求出答案．【解答】解：如图1所示：AB=√(4+3)2+52=√74(cm)，如图2所示：AB=√(5+3)2+42=√80(cm)，∵√74<√80，∴蚂蚁按照图1这条路线爬行，路线最短，最短路线长为：√74cm．25.【答案】解：已知如图：∵圆柱底面直径AB=16πcm、母线BC=12cm，P为BC的中点，∴圆柱底面圆的半径是8πcm，BP=6cm，∴AB=12×2×8π=8cm，在Rt△ABP中，AP=√AB2+BP2=10cm，∴蚂蚁从A点爬到P点的最短距离为10cm．【考点】平面展开-最短路径问题【解析】把圆柱的侧面展开，连接AP，利用勾股定理即可得出AP的长，即蚂蚁从A点爬到P点的最短距离．【解答】解：已知如图：∵圆柱底面直径AB=16πcm、母线BC=12cm，P为BC的中点，∴圆柱底面圆的半径是8πcm，BP=6cm，∴AB=12×2×8π=8cm，在Rt△ABP中，AP=√AB2+BP2=10cm，∴蚂蚁从A点爬到P点的最短距离为10cm．26.【答案】解：B为CE的中点．AB就是蚂蚁爬的最短路径．∵CE=2π⋅r=2×3×2=12厘米，∴CB=12÷2=6厘米．∵AC=8厘米，∴AB=√62+82=10厘米．蚂蚁要爬行的最短距离是10厘米．【考点】平面展开-最短路径问题【解析】圆柱展开为长方形，根据题意可知道点A和B在平面上的位置，根据两点之间线段最短可求出解．【解答】解：B为CE的中点．AB就是蚂蚁爬的最短路径．∵CE=2π⋅r=2×3×2=12厘米，∴CB=12÷2=6厘米．∴AB=√62+82=10厘米．蚂蚁要爬行的最短距离是10厘米．27.【答案】解：如图，将圆柱的侧面沿过A点的一条母线剪开，得到长方形ADFE，连接AB，则线段AB的长就是蚂蚁爬行的最短距离，其中C，B分别是AE，DF的中点．∵AD=12cm，DB=πr=3π=9cm(π取3)，∴AB=√AD2+DB2=√122+92=15cm．故蚂蚁经过的最短距离为15cm．【考点】平面展开-最短路径问题【解析】先把圆柱的侧面展开得其侧面展开图，则A，B所在的长方形的长为圆柱的高12cm，宽为底面圆周长的一半为πr，蚂蚁经过的最短距离为连接A，B的线段长，由勾股定理求得AB的长．【解答】解：如图，将圆柱的侧面沿过A点的一条母线剪开，得到长方形ADFE，连接AB，则线段AB的长就是蚂蚁爬行的最短距离，其中C，B分别是AE，DF的中点．∵AD=12cm，DB=πr=3π=9cm(π取3)，∴AB=√AD2+DB2=√122+92=15cm．故蚂蚁经过的最短距离为15cm．28.【答案】解：（1）∵CD=x，BD=8，∴CB=8−x，AC+CE=√52+(8−x)2+√x2+1，当A、C、E在同一直线上，AC+CE最小；当A、C、E在同一直线上时，延长AB，作EF⊥AB于点F，∵AB=5，DE=1，∴AF=6，∵∠ABD=90∘，∵∠BDE=∠BFE=90∘，∴四边形BFED是矩形，∴BD=EF=8，∴AE=√AF2+EF2=√62+82=10，；（2）如下图所示：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，当BC=x，∵x+y=12，∴y=12−x，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，所以AE=√AF2+EF2=√122+(3+2)2=13，即代数式√x2+4+√y2+9的最小值为13．【考点】轴对称——最短路线问题【解析】（1）根据勾股定理得出AC，CE的长进而得出用含x的代数式表示AC+CE的长；由于△ABC和△CDE都是直角三角形，故AC，CE可由勾股定理求得；若点C不在AE的连线上，根据三角形中任意两边之和>第三边知，AC+CE>AE，故当A、C、E三点共线时，AC+CE的值最小，利用勾股定理求出即可；（2）由（1）的结果可作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，则AE的长即为代数式√x2+4+√y2+9的最小值，然后构造矩形AFDB，Rt△AFE，利用矩形的直角三角形的性质可求得AE的值．【解答】解：（1）∵CD=x，BD=8，∴CB=8−x，AC+CE=√52+(8−x)2+√x2+1，当A、C、E在同一直线上，AC+CE最小；当A、C、E在同一直线上时，延长AB，作EF⊥AB于点F，∵AB=5，DE=1，∴AF=6，∵∠ABD=90∘，∴∠FBD=90∘，∵∠BDE=∠BFE=90∘，∴四边形BFED是矩形，∴BD=EF=8，∴AE=√AF2+EF2=√62+82=10，；（2）如下图所示：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，当BC=x，∵x+y=12，∴y=12−x，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，所以AE=√AF2+EF2=√122+(3+2)2=13，即代数式√x2+4+√y2+9的最小值为13．29.【答案】解：因为A、B在OM上，要使|PA−PB|的值最大，P应在OM上，如果P不在OM上，则P、A、B构成三角形，根据三角形的三边关系，|PA−PB|<AB，所以，P是OM和ON的交点，即O点，所以P到O的距离为0．【考点】轴对称——最短路线问题【解析】根据三角形的三边关系，两边的差小于第三边，可以判定当P点在OM和ON的交点处|PA−PB|的值最大，从而求得P点到O点的距离．【解答】解：因为A、B在OM上，要使|PA−PB|的值最大，P应在OM上，如果P不在OM上，则P、A、B构成三角形，根据三角形的三边关系，|PA−PB|<AB，所以，P是OM和ON的交点，即O点，所以P到O的距离为0．30.【答案】解：把点A向下平移河②的宽度后得到A″，平移两条河的宽度后到点A′，连接A′B交于b于点P，作PQ⊥b，连接A″Q，交c于M，作MN⊥d于N，由于A″A′平行且等于PQ，AA′平行且等于MN，则四边形A″A′PQ是平行四边形，四边形AA′MN是平行四边形，有A′P=QA″，AN=A″M，由于A′B是点A′到点B的最短距离，所以在PQ、MN处建桥就是使得A村到B村总路程最短的桥的位置．【考点】轴对称——最短路线问题【解析】把点A向下平移河②的宽度后得到A″，平移两条河的宽度后到点A′，连接A′B交于b于点P，连接A″Q，交c于M，则点P、M就是所求的建桥的位置．【解答】解：把点A向下平移河②的宽度后得到A″，平移两条河的宽度后到点A′，连接A′B交于b于点P，作PQ⊥b，连接A″Q，交c于M，作MN⊥d于N，由于A″A′平行且等于PQ，AA′平行且等于MN，则四边形A″A′PQ是平行四边形，四边形AA′MN是平行四边形，有A′P=QA″，AN=A″M，由于A′B是点A′到点B的最短距离，所以在PQ、MN处建桥就是使得A村到B村总路程最短的桥的位置．31.【答案】解：作点P关于OA的对称点P1，点P关于OB的对称点P2，连结P1P2，与OA的交点即为点M，与OB的交点即为点N，△PMN的最小周长为：PM+MN+PN=P1M+MN+P2N=P1P2，。
八年级上第08讲 最短路径问题 讲义+练习
轴对称：最短路径问题【知识导图】1.两点之间，线段最短。
2.三角形两边之和大于第三边，两边之差小于第三边。
3.线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等。
求直线异侧的两点到直线上一点距离的和最小的问题讲解内容：只要连接这两点，所得线段与直线的交点即为所求的位置。
讲解内容：只要找到其中一个点关于这条直线的对称点，连接对称点与另一个点，所得线段与该直线的交点即为所求的位置。
如图所示，点A ，B 分别是直线l 同侧的两个点，在l 上找一个点C ，使CA ＋CB 最短【答案】作点B 关于直线l 的对称点B'，连接AB'与l 交于点C ，则点C 为所求的点。
【解析】在直线l 上任取不同于C 点的C'点，连接AC’,BC’∵点B 和B'关于直线l 对称∴CB=CB’、C'B=C'B'∴CA+CB=CA+CB'=AB'∵CA+CB’<C'A+C'B'∴AB'=CA+CB<C'A+C'B'一、导入考点1 二、知识讲解考点2 三 、例题精析例题1如图，A和B两地在一条河的两岸，现要在河上造一座桥MN，桥造在何处可使从A到B的路径AM+NB最短？（假定河的两岸是平行的直线，桥要与河垂直）【答案】1.将点A沿垂直与河岸的方向平移一个河宽到A'，2.连接A'B交河对岸于点N,则点N为建桥的位置，MN为所建的桥。
【解析】由平移的性质，得 AM∥A'N且AM=A'N, MN=M'N'，AM'∥A'N'，AM'=A'N' 所以A、B两地的距:AM+MN+BN=AA'+A'N+NB=AA'+A'B若桥的位置建在M'N'处，则AB两地的距离为： AM'+M'N'+N'B=A'N'+M'N'+N'B 在△A'N'B中，∵A'N'+N'B>A'B ,M'N'=AA'∴M'N'+A'N'+N'B＞AA'+A'B所以桥的位置建在MN处，AB两地的路程最短。
2022-2023学年人教版八年级数学上册《最短路径问题》专题练习(含答案)
最短路径问题专题练习1．如图，要在街道l设立一个牛奶站O，向居民区A，B提供牛奶，下列设计图形中使OA+OB值最小的是（）A．B．C．D．2．小颖的爸爸要在某条街道l上修建一个奶站P，向居民区A，B提供牛奶，要使点P到A，B的距离之和最短，则下列作法正确的是（）A．B．C．D．3．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线，桥与河岸垂直）（）A．（BM垂直于a）B．（AM不平行BN）4．如图，在△ABC中，AB＝AC＝10，BC＝12，AD＝8，AD是∠BAC的平分线．若P，Q分别是AD和AC上的动点，则PC+PQ的最小值是（）A．9.6B．8C．6D．4.85．如图，在△AOB中，∠OAB＝∠AOB＝15°，OB＝6，OC平分∠AOB，点P在射线OC上，点Q为边OA上一动点，则P A+PQ的最小值是（）A．1B．2C．3D．46．如图，在△ABC中，AD是△ABC的角平分线，点E、F分别是AD、AB上的动点，若∠BAC＝50°，当BE+EF 的值最小时，∠AEB的度数为（）A．105°B．115°C．120°D．130°7．如图，四边形ABCD中，∠BAD＝130°，∠B＝∠D＝90°，在BC，CD上分别找一点M，N，使△AMN的周长最小时，则∠ANM+∠AMN的度数为（）A．80°B．90°C．100°D．130°8．在△ABC中，AB＝6，BC＝7，AC＝＝4，直线m是△ABC中BC边的垂直平分线，P是直线m．上的一动点，则△APC的周长的最小值为（）A．6B．10C．11D．139．如图，Rt △ABC 中，∠ACB ＝90°，AC ＝6，BC ＝8，AB ＝10，BD 平分∠ABC ，如果点M ，N 分别为BD ，BC上的动点，那么CM +MN 的最小值是（ ）A ．4B ．4.8C ．5D ．610．如图，OE 为∠AOB 的角平分线，∠AOB ＝30°，OB ＝6，点P ，C 分别为射线OE ，OB 上的动点，则PC +PB的最小值是（ ）A ．3B ．4C ．5D ．611．如图，△ABC 中，AD ⊥BC ，垂足为D ，AD ＝BC ，点P 为直线BC 上方的一个动点，△PBC 的面积等于△ABC的面积的12，则当PB +PC 最小时，∠PBD 的度数为（ ）A ．30°B ．45°C ．60°D ．90°12．如图，在锐角三角形ABC 中，AB ＝4，∠BAC ＝60°，∠BAC 的平分线交BC 于点D ，M ，N 分别是AD 和AB上的动点，当BM +MN 取得最小值时，AN ＝（ ）A ．2B ．4C ．6D ．813．如图，△ABC中，AD垂直BC于点D，且AD＝BC，BC上方有一动点P满足S△PBC=12S△ABC，则点P到B、C两点距离之和最小时，∠PBC的度数为（）A．30°B．45°C．60°D．90°14．如图，在等腰△ABC中，AB＝AC，BC＝8，作AD⊥BC于点D，AD=12AB，点E为AC边上的中点，点P为BC上一动点，则P A+PE的最小值为．15．如图，点P是∠AOB内任意一点，OP＝5cm，点M、N分别是OB、OA边上的点，当△PMN周长的最小值是5cm时，则∠AOB＝．16．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＝12cm，△BMC的周长是20cm，若点P在直线MN上，则P A﹣PB的最大值为（）A．12cm B．8cm C．6cm D．2cm17．如图，AB＝AC＝8，∠BAC＝110°，AD是∠BAC内的一条射线，且∠BAD＝25°，P为AD上一动点，则|PB ﹣PC|的最大值是．思考题1．如图，∠AOB＝20°，点M、N分别是边OA、OB上的定点，点P、Q分别是边OB、OA上的动点，记∠MPQ ＝α，∠PQN＝β，当MP+PQ+QN最小时，则β﹣α的值为（）A．10°B．20°C．40°D．60°2．如图，等边△ABC中，AD为BC边上的高，点M、N分别在AD、AC上，且AM＝CN，连BM、BN，当BM+BN 最小时，∠MBN的度数为（）A．15°B．22.5°C．30°D．47.5°最短路径问题专题练习（答案）1．如图，要在街道l设立一个牛奶站O，向居民区A，B提供牛奶，下列设计图形中使OA+OB值最小的是（D）A．B．C．D．2．小颖的爸爸要在某条街道l上修建一个奶站P，向居民区A，B提供牛奶，要使点P到A，B的距离之和最短，则下列作法正确的是（B）A．B．C．D．3．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线，桥与河岸垂直）（D）A．（BM垂直于a）B．（AM不平行BN）4．如图，在△ABC中，AB＝AC＝10，BC＝12，AD＝8，AD是∠BAC的平分线．若P，Q分别是AD和AC上的动点，则PC+PQ的最小值是（）A．9.6B．8C．6D．4.8【解答】解：∵AB＝AC，AD是∠BAC的平分线，∴AD垂直平分BC，∴BP＝CP．过点B作BQ⊥AC于点Q，BQ交AD于点P，则此时PC+PQ取最小值，最小值为BQ的长，如图所示．∵S△ABC=12BC•AD=12AC•BQ，∴BQ=BC⋅ADAC=12×810=9.6．故选：A．5．如图，在△AOB中，∠OAB＝∠AOB＝15°，OB＝6，OC平分∠AOB，点P在射线OC上，点Q为边OA上一动点，则P A+PQ的最小值是（）A．1B．2C．3D．4【解答】解：作AH⊥OB于H，交OC于P，作PQ⊥OA于Q，∵∠OAB＝∠AOB＝15°，∴PH＝PQ，∴P A+PQ＝P A+PH＝AH，∴P A+PQ的最小值为AH，在Rt△ABH中，∵OB＝AB＝6，∠ABH＝30°，∴AH=12AB＝3，∴P A+PQ的最小值为3，故选：C．6．如图，在△ABC中，AD是△ABC的角平分线，点E、F分别是AD、AB上的动点，若∠BAC＝50°，当BE+EF 的值最小时，∠AEB的度数为（）A．105°B．115°C．120°D．130°【解答】解：过点B作BB′⊥AD于点G，交AC于点B′，过点B′作B′F′⊥AB于点F′，与AD交于点E′，连接BE′，如图，此时BE+EF最小．∵AD是△ABC的角平分线，∴∠BAD＝∠B′AD＝25°，∴∠AE′F′＝65°，∵BB′⊥AD，∴∠AGB＝∠AGB′＝90°，∵AG＝AG，∴△ABG≌△AB′G（ASA），∴BG＝B′G，∠ABG＝∠AB′G，∴AD垂直平分BB′，∴BE＝BE′，∴∠E′B′G＝∠E′BG，∵∠BAC＝50°，∴∠AB′F′＝40°，∴∠ABE＝40°，∴∠BE′F′＝50°，∴∠AE′B＝115°．故选：B．7．如图，四边形ABCD中，∠BAD＝130°，∠B＝∠D＝90°，在BC，CD上分别找一点M，N，使△AMN的周长最小时，则∠ANM+∠AMN的度数为（）A．80°B．90°C．100°D．130°【解答】解：作A点关于CD的对称点F，作A点关于BC的对称点E，连接EF交CD 于N，交BC于M，连接AM、AN，∵∠B＝∠D＝90°，∴AN＝NF，AM＝EM，∴△AMN的周长＝AM+AN+MN＝NF+MN+EM＝EF，此时△AMN的周长有最小值，∵∠F AN＝∠F，∠E＝∠EAM，∴∠E+∠F＝180°﹣∠BAD，∵∠BAD＝130°，∴∠E+∠F＝50°，∴∠BAM+∠F AN＝50°，∴∠MAN＝130°﹣50°＝80°，∴∠ANM+∠AMN＝180°﹣∠MAN＝100°，故选：C．8．在△ABC中，AB＝6，BC＝7，AC＝＝4，直线m是△ABC中BC边的垂直平分线，P是直线m．上的一动点，则△APC的周长的最小值为（）A．6B．10C．11D．13【解答】解：∵直线m是△ABC中BC边的垂直平分线，∴BP＝CP，∴△ACP的周长＝AP+PC+AC＝BP+AP+AC≥AB+AC，∴当A、B、P三点共线时，△ACP的周长最小，∵AB＝6，BC＝7，AC＝4，∴△ACP的周长6+4＝10，∴△ACP的周长最小值为10，故选：B．9．如图，Rt△ABC中，∠ACB＝90°，AC＝6，BC＝8，AB＝10，BD平分∠ABC，如果点M，N分别为BD，BC上的动点，那么CM+MN的最小值是（）A．4B．4.8C．5D．6【解答】解：如图所示：过点C作CE⊥AB于点E，交BD于点M，过点M作MN⊥BC于点N，∵BD平分∠ABC，∴ME＝MN，∴CM+MN＝CM+ME＝CE．∵Rt△ABC中，∠ACB＝90°，AC＝6，BC＝8，AB＝10，CE⊥AB，∴S△ABC=12•AB•CE=12•AC•BC，∴10CE＝6×8，∴CE＝4.8．即CM+MN的最小值是4.8，10．如图，OE 为∠AOB 的角平分线，∠AOB ＝30°，OB ＝6，点P ，C 分别为射线OE ，OB 上的动点，则PC +PB 的最小值是（ ）A ．3B ．4C ．5D ．6【解答】解：过点B 作BD ⊥OA 交于D 点，交OE 于点P ，过点P 作PC ⊥OB 交于C 点， ∵OE 为∠AOB 的角平分线，∴DP ＝CP ，∴PB +PC ＝PD +PB ＝BD ，此时PC +PB 的值最小，∵∠AOB ＝30°，OB ＝6，∴BD ＝3，故选：A ．11．如图，△ABC 中，AD ⊥BC ，垂足为D ，AD ＝BC ，点P 为直线BC 上方的一个动点，△PBC 的面积等于△ABC 的面积的12，则当PB +PC 最小时，∠PBD 的度数为（ ）A ．30°B ．45°C ．60°D ．90° 【解答】解：∵△PBC 的面积等于△ABC 的面积的12，∴P 在与BC 平行，且到BC 的距离为12AD 的直线l 上，作点B关于直线l的对称点B'，连接B'C交l于P，如图所示：则BB'⊥l，PB＝PB'，此时点P到B、C两点距离之和最小，作PM⊥BC于M，则BB'＝2PM＝AD，∵AD⊥BC，AD＝BC，∴BB'＝BC，BB'⊥BC，∴△BB'C是等腰直角三角形，∴∠B'＝45°，∵PB＝PB'，∴∠PBB'＝∠B'＝45°，∴∠PBC＝90°﹣45°＝45°；故选：B．12．如图，在锐角三角形ABC中，AB＝4，∠BAC＝60°，∠BAC的平分线交BC于点D，M，N分别是AD和AB上的动点，当BM+MN取得最小值时，AN＝（）A．2B．4C．6D．8【解答】解：作B点关于AD的对称点E，过E点作EN⊥AB交AB于点N，交AD于CM于点M，连结BM，∵∠BAC＝60°，AD平分∠BAC，∴E点在AC上，∵BM+MN＝EM+MN＝EN，此时BM+MN的值最小，由对称性可知，AE＝AB，∵AB＝4，在Rt △ABE 中，∠EAN ＝60°，∴∠AEN ＝30°，∴AN ＝2，故选：A ．13．如图，△ABC 中，AD 垂直BC 于点D ，且AD ＝BC ，BC 上方有一动点P 满足S △PBC =12S △ABC，则点P 到B 、C 两点距离之和最小时，∠PBC 的度数为（ ）A ．30°B ．45°C ．60°D ．90° 【解答】解：∵S △PBC =12S △ABC ，∴P 在与BC 平行，且到BC 的距离为12AD 的直线l 上， ∴l ∥BC ，作点B 关于直线l 的对称点B '，连接B 'C 交l 于P ，如图所示：则BB '⊥l ，PB ＝PB '，此时点P 到B 、C 两点距离之和最小，作PM ⊥BC 于M ，则BB '＝2PM ＝AD ，∵AD ⊥BC ，AD ＝BC ，∴BB '＝BC ，BB '⊥BC ，∴△BB 'C 是等腰直角三角形，∴∠B '＝45°，∵PB ＝PB '，∴∠PBB '＝∠B '＝45°，∴∠PBC ＝90°﹣45°＝45°；14．如图，在等腰△ABC中，AB＝AC，BC＝8，作AD⊥BC于点D，AD=12AB，点E为AC边上的中点，点P为BC上一动点，则P A+PE的最小值为4．【解答】解：∵AB＝AC，BC＝8，AD⊥BC，∴BD＝CD＝4，延长AD至A'，使AD＝A'D，连接A'E，交BC于P，此时P A+PE的值最小，就是A'E的长，∵AD=12AB，AA′＝2AD，∴AA'＝AB＝AC，∵AD＝A'D，AD⊥CD，∴AC＝A'C，∴△AA'C是等边三角形，∵E是AC的中点，∴A'E⊥AC，∴A'E＝CD＝4，即P A+PE的最小值是4，故答案为：4．15．如图，点P是∠AOB内任意一点，OP＝5cm，点M、N分别是OB、OA边上的点，当△PMN周长的最小值是5cm时，则∠AOB＝30°．【解答】解：分别作点P关于OA、OB的对称点D、C，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D，∴PM＝DM，OP＝OD，∠DOA＝∠POA，∵点P关于OB的对称点为C，∴PN＝CN，OP＝OC，∠COB＝∠POB，∴OC＝OP＝OD＝5，∠AOB=12∠COD，∵△PMN周长的最小值是5cm，∴PM+PN+MN＝5，∴DM+CN+MN＝5，即CD＝5，∴OC＝OD＝CD，即△OCD是等边三角形，∴∠COD＝60°，∴∠AOB＝30°；故答案为30°．16．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＝12cm，△BMC的周长是20cm，若点P在直线MN上，则P A﹣PB的最大值为（）A．12cm B．8cm C．6cm D．2cm【解答】解：∵MN垂直平分AC，∴MA＝MC，又∵C△BMC＝BM+MC+BC＝20cm，BM+MA＝AB＝12cm，∴BC＝20﹣12＝8（cm），在MN上取点P，∵MN垂直平分AC连接P A、PB、PC∴P A＝PC∴P A﹣PB＝PC﹣PB在△PBC中PC﹣PB＜BC当P、B、C共线时，即P运动到与P'重合时，（PC﹣PB）有最大值，此时PC﹣PB＝BC＝8cm．故选：B．17．如图，AB＝AC＝8，∠BAC＝110°，AD是∠BAC内的一条射线，且∠BAD＝25°，P 为AD上一动点，则|PB﹣PC|的最大值是8．【解答】解：如图．作点B关于射线AD的对称点B'，连接AB'、CB'．则AB＝AB'，PB'＝PB，∠B'AD＝∠BAD＝25°，∠B'AC＝∠BAC﹣∠BAB'＝110°﹣25°﹣25°＝60°．∵AB＝AC＝8，∴AB'＝AC＝8，∴△AB'C是等边三角形，∴B'C＝8，在△PB'C中，|PB'﹣PC|≤B'C，当P、B'、C在同一直线上时，|PB'﹣PC|取最大值B'C，即为8．∴|PB﹣PC|的最大值是8．故答案为：8．思考题1．如图，∠AOB＝20°，点M、N分别是边OA、OB上的定点，点P、Q分别是边OB、OA上的动点，记∠MPQ＝α，∠PQN＝β，当MP+PQ+QN最小时，则β﹣α的值为（）A．10°B．20°C．40°D．60°【解答】解：如图，作M关于OB的对称点M′，N关于OA的对称点N′，连接M′N′交OA于Q，交OB于P，则MP+PQ+QN最小，∴∠OPM＝∠OPM′＝∠NPQ，∠OQP＝∠AQN′＝∠AQN，∴∠QPN=12（180°﹣α）＝∠AOB+∠MQP＝20°+12（180°﹣β），∴180°﹣α＝40°+（180°﹣β），∴β﹣α＝40°，故选：C．2．如图，等边△ABC中，AD为BC边上的高，点M、N分别在AD、AC上，且AM＝CN，连BM、BN，当BM+BN最小时，∠MBN的度数为（）A．15°B．22.5°C．30°D．47.5°【解答】解：如图1中，作CH⊥BC，使得CH＝BC，连接NH，BH．∵△ABC是等边三角形，AD⊥BC，CH⊥BC，∴∠DAC＝∠DAB＝30°，AD∥CH，∴∠HCN＝∠CAD＝∠BAM＝30°，∵AM＝CN，AB＝BC＝CH，∴△ABM≌△CHN（SAS），∴BM＝HN，∵BN+HN≥BH，∴B，N，H共线时，BM+BN＝NH+BN的值最小，如图2中，当B，N，H共线时，∵△ABM≌△CHN，∴∠ABM＝∠CHB＝∠CBH＝45°，∵∠ABD＝60°，∴∠DBM＝15°，∴∠MBN＝45°﹣15°＝30°，∴当BM+BN的值最小时，∠MBN＝30°，故选：C．。
八年级数学上册最短路径问题同步练习含解析
最短路径问题一、单选题（共10小题)1．如图所示，某工厂有三个住宅区，A，B，C各区分别住有职工30人,15人，10人,且这三点在一条大道上（A，B,C三点在同一直线上)，已知AB＝300米，BC＝600米．为了方便职工上下班，该厂的接送车打算在此路段只设一个停靠点，为使所有的人步行到停靠点的路程之和最小,那么该停靠点的位置应设在（)A．点A B．点B C．AB之间 D．BC之间【答案】A【解析】此题为数学知识的应用，由题意设一个停靠点，为使所有的人步行到停靠点的路程之和最小,肯定要尽量缩短两地之间的里程，就用到两点间线段最短定理．【详解】解:①以点A为停靠点，则所有人的路程的和=15×300+10×900=13500（米)，②以点B为停靠点，则所有人的路程的和=30×300+10×600=15000（米），③以点C为停靠点，则所有人的路程的和=30×900+15×600=36000（米），④当在AB之间停靠时，设停靠点到A的距离是m，则（0＜m ＜300），则所有人的路程的和是：30m+15（300-m）+10（900-m）=13500+5m＞13500,⑤当在BC之间停靠时，设停靠点到B的距离为n，则（0＜n＜600），则总路程为30（300+n）+15n+10（600—n）=15000+35n＞13500．∴该停靠点的位置应设在点A；故选：A．【点睛】考查了比较线段的长短,此题为数学知识的应用，考查知识点为两点之间线段最短．2．已知村庄A和B分别在一条河的两岸，现要在河上造一座桥MN（假定河的两岸彼此平行,且桥与河岸互相垂直)，下列示意图中，桥的建造位置能使从村庄A经桥过河到村庄B的路程最短的是（)A．B．C．D．【答案】C【解析】如图作AI∥MN,且AI=MN，连接BI，由两点之间线段最短可知此时从A点到B点的距离最短，所以AM∥BN。
最短路径问题 课后练习-河北省石家庄市第四十二中学2021-2022学年人教版数学八年级上册
课题学习：最短路径问题一、单选题1．如图，直线上的四个点A，B，C，D分别代表四个小区，其中A小区和B小区相距50m，B 小区和C小区相距200m，C小区和D小区相距50m，某公司的员工在A小区有30人，B小区有5人，C小区有20人，D小区有6人，现公司计划在A，B，C，D四个小区中选一个作为班车停靠点，为使所有员工步行到停靠点的路程总和最小，那么停靠点的位置应设在（）A．A小区B．B小区C．C小区D．D小区2．如图，点A，B在直线l的同侧，在直线l上找一点P，使P A+PB最小，则下列图形正确的是（）A．B．C．D．3．如图，一只电子蚂蚁从正方体的顶点A处沿着表面爬到顶点C处，电子蚂蚁的部分爬行路线在平面展开图中的表示如图的虚线，其中能说明爬行路线最短的是（）A．B．C ．D ．4．如图，在ABC ∆中，点D 是AB 边的中点，过点D 作边AB 的垂线l ，E 是l 上任意一点，5cm AC =，8cm BC =．则AEC ∆的周长的最小值为（ ）A ．8cmB ．5cmC ．18cmD ．13cm5．如图所示，从A 到B 有①②③三条路可以走，每条路长分别为L ，M ，N ，则L ，M ，N 的大小关系是() ．A ．L M N >>B ．L M N =>C ．M N L >>D ．L N M >> 6．如图，一个底面直径为30πcm ，高为20cm 的糖罐子，一只蚂蚁从A 处沿着糖罐的表面爬行到B 处，则蚂蚁爬行的最短距离是（ ）A ．24cmB ．C ．25cmD ．30cm7．如图，在五边形ABCDE 中，152BAE ∠=︒，90B E ︒∠=∠=，AB BC =，AE DE =在BC ，DE 上分别找一点M ，N ，使得AMN ∆的周长最小时，则AMN ANM ∠+∠的度数为（ ）A ．55°B ．56°C ．57°D ．58°8．如图，在平面直角坐标系中，点A 的坐标为（2，7），点B 的坐标为（5，0），点C 是y 轴上一个动点，且点A ，B ，C 三点不在同一条直线上，当△ABC 的周长最小时，点C 的坐标是（ ）A ．(0,2)B ．(0,5)C ．(0,7)D ．(0,9)9．如图，30AOB ∠=︒，M ，N 分别是边,OA OB 上的定点，P ，Q 分别是边,OB OA 上的动点，记,OPM OQN αβ∠=∠=，当MP PQ QN ++的值最小时，关于α，β的数量关系正确的是（ ）A ．60βα-=︒B ．210βα+=︒C ．230βα-=︒D ．2240βα+=︒10．如图，,OA OB 分别是线段,MC MD 的垂直平分线，5cm,7cm,10cm MD MC CD ===，一只小蚂蚁从点M 出发爬到OA 边上任意一点E ，再爬到OB 边上任意一点F ，然后爬回M 点，则小蚂蚁爬行的最短路径为（ ）A ．12cmB ．10cmC ．7cmD ．5cm11．如图，在△ABC 中，△ACB ＝90°，以AC 为底边在△ABC 外作等腰△ACD ，过点D 作△ADC 的平分线分别交AB ，AC 于点E ，F ．若AC ＝12，BC ＝5，△ABC 的周长为30，点P 是直线DE 上的一个动点，则△PBC 周长的最小值为（ ）A ．15B ．17C ．18D ．2012．如图，已知点P (0，3) ，等腰直角△ABC 中，△BAC=90°，AB=AC ，BC =2，BC 边在x 轴上滑动时，P A +PB 的最小值是 （ ）A 2BC ．5D ．二、填空题P M N分别是AC和BC边上的13．如图，在锐角ABC中，50ACB，边AB上有一定点,,∠=°∠的度数是_________．动点，当PMN的周长最小时，MPN14．如图，在平面直角坐标系xOy中，点A的坐标为（0，6），点B为x轴上一动点，以AB为边在直线AB的右侧作等边三角形ABC．若点P为OA的中点，连接PC，则PC的长的最小值为_____．15．如图，网格纸上每个小正方形的边长为1，点A，点C均在格点上，点P为x轴上任意一点，△周长的最小值为________．则PAC16．将图中的树叶沿虚线剪掉一部分，发现剩下的树叶的周长比原来的周长要小，能正确解释这一现象的数学道理是______．17．如下图，,,120⊥⊥∠=，在BC、CD上分别找一点M、N，当AMN周AB BC AD DC BAD长最小时，AMN ANM∠+∠的度数是_____________．三、解答题18．如图，已知两点P、Q在锐角△AOB内，分别在OA、OB上求作点M、N，使PM＋MN＋NQ最短．（要求：尺规作图，保留作图痕迹，不写作法）19．如图，一个旅游船从大桥AB的P处前往山脚下的Q处接游客，然后将游客送往河岸BC 上，再回到P处．请画出旅游船的最短路径（实际行走路径画实线，其它辅助线画虚线）20．如图，ABC ∆中，90ACB ∠=，以AC 为底边作等腰三角形ACD ∆，AD CD =，过点D 作DE AC ⊥，垂足为F ，DE 与AB 相交于点E ，连接CE ．（1）求证：AE CE BE ==．（2）若15AB cm =，9BC cm =，点P 是射线DE 上的一点，则当点P 为何处时，PBC ∆的周长最小，并求出此时PBC ∆的周长．21．如图，在ABC 中，AB AC =，AB 的垂直平分线交AB 于N ，交AC 于M ．（1）若70B ∠=︒，则NMA ∠的度数是 ；（2）连接MB ，若8AB cm =，MBC △的周长是14cm ．△求BC 的长；△在直线MN 上是否存在点P ，使由P ，B ，C 构成的PBC 的周长值最小？若存在，标出点P 的位置并求PBC 的周长最小值；若不存在，说明理由．22．如图，, A B 两村在一条小河的同一侧，要在河边建水厂向两村供水．（1）若要使自来水厂到两村的距离相等，厂址M 应选在哪个位置？（2）若要使自来水厂到两村的输水管用料最省，厂址N 应选在哪个位置？（3）自来水厂建好后，在招收职工的试卷中有道题“请你在河流CD 上找出一点P ，使PA PB -的值最大．”你能找到P 点吗？请将上述M N P 、、三点在下列各图分别标出，并保留尺规作图痕迹．23．如图，在△ABC中，AB＝AC＝5，BC＝6，点M在△ABC内，AM平分△BAC．点E与点M在AC所在直线的两侧，AE△AB，AE＝BC，点N在AC边上，CN＝AM，连接ME，BN．（1）补全图形；（2）求ME：BN的值；（3）问：点M在何处时BM+BN取得最小值？确定此时点M的位置，并求此时BM+BN的最小值．参考答案1．B解：当停靠点在A区时，所有员工步行到停靠点路程和是：5×50+20×(200+50)+6(2×50+200)＝7050(m)，当停靠点在B区时，所有员工步行到停靠点路程和是：30×50+20×200+6(50+200)＝7000(m)，当停靠点在C区时，所有员工步行到停靠点路程和是：30(50+200)+5×200+6×50＝8800(m)，当停靠点在D区时，所有员工步行到停靠点路程和是：30×(2×50+200)+5(50+200)+20×50＝11900(m)，因为7000＜7050＜8800＜11900，所以当停靠点在B小区时，所有员工步行到停靠点路程和最小，那么停靠点的位置应该在B 区．故选：B．2．B解：△点A，B在直线l的同侧，△作A点关于l的对称点A'，连接A'B与l的交点为P，由对称性可知AP＝A'P，此时P A+PB最小，故选：B．3．A解：一只蚂蚁要从正方体的一个顶点A沿表面爬行到顶点C，则沿线段AC爬行，就可以使爬行路线最短，是根据两点之间，线段最短．故选：A．4．D解：如图，连接BE，△点D是AB边的中点，l△AB，△l是AB的垂直平分线，△AE=BE，△AE+CE=BE+CE，△BE+CE≥BC，△当B，E，C在同一直线上时，BE+CE的最小值等于BC的长，而AC长不变，△△AEC的周长最小值等于AC+BC=5+8=13．故选：D．5．B解：根据两点之间线段最短可得第△条路比第△条路短；由于台阶的高度之和就是总体的高=>；度，台阶的长度之和就是总体的长度，所以第△条路和第△条路一样长，所以L M N故选B．6．C解：将此圆柱展成平面图得：△有一圆柱，它的高等于20cm，底面直径等于30πcm，△底面周长＝3030ππ⋅=cm，△BC＝20cm，AC＝12×30＝15（cm），△AB25（cm）．答：它需要爬行的最短路程为25cm．故选：C．7．B解：作A关于BC的对称点G，A关于DE的对称点H，连接MG，NH，则AM=MG，AN=NH，△△AMN的周长为AM+MN+AN=MG+MN+NH，由两点之间，线段最短可知：当G、M、N、H共线时，△AMN的周长最小，△△BAE=152°，△△G+△H=28°，△AM=MG，AN=NH，△△G=△GAM，△H=△HAN，△AMN +△ANM =2△G +2△H =2×28°=56°，故选：B ．8．B解：作点A 关于y 轴的对称点A '，连接A B '交y 轴于点C ，当△ABC 的周长最小时，即CA CB +最小，(2,7),(2,7)A B -设直线A B '的解析式为：(0)y kx b k =+≠，代入,A B '的坐标得，2750k b k b -+=⎧⎨+=⎩ 解得15k b =-⎧⎨=⎩ 5y x ∴=-+当0x =时，解得5y =(0,5)C ∴故选：B ．9．B解：如图，作M 关于OB 的对称点M '，N 关于OA 的对称点N '，连接M N ''交OA 于Q ，交OB于P ，则此时MP PQ QN ++的值最小．易知'∠=∠=∠OPM OPM NPQ ，'∠=∠=∠OQP AQN AQN ．△18030∠=︒-︒-∠OQN ONQ ，30∠=∠=︒+∠OPM NPQ OQP30∠=∠=︒+∠OQP AQN ONQ ，△303018030210+=︒+︒+∠+︒-︒-∠=︒ONQ ONQ αβ．故选：B.10．B解：由题意可知CD 与OA 的交点为E ，与OB 的交点为F ．△,OA OB 分别是线段,MC MD 的垂直平分线，△,==ME CE MF DF ，△小蚂蚁爬行的最短路径为10cm ++=++==ME EF FM CE EF FD CD ．11．C解：ACD ∆是以AC 为底边的等腰三角形，DE 平分ADC ∠，ED ∴垂直平分AC ，∴点A 与点C 关于DE 对称，PC PA∴=，如图所示，当点P与点E重合时，PC PB PA PB AB+=+=，∆的周长最小，此时PBC∆的周长为30，AC，512BC=，ABC∴=，AB13∴∆周长的最小值为13518PBC+=+=，AB BC故选：C．12．B解：如图，过点P作PD△x轴，做点A关于直线PD的对称点A´，延长A´ A交x轴于点E，则当A´、P、B三点共线时，P A+PB的值最小，△等腰直角△ABC中，△BAC=90°，AB=AC，BC=2，△AE=BE=1，△P(0，3) ，△A A´=4，△A´E=5，△A B'故选B.13．80°解：△ 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，L △△GPN+△DPM=50°，△△MPN=130°-50°=80°，故答案为：80°．14．9 2解：如图，以AP为边作等边三角形APE，连接BE，过点E作EF△AP于F，△点A的坐标为（0，6），△OA ＝6，△点P 为OA 的中点，△AP ＝3，△△AEP 是等边三角形，EF△AP ，△AF ＝PF ＝32，AE ＝AP ，△EAP ＝△BAC ＝60°， △△BAE ＝△CAP ，在△ABE 和△ACP 中，AE AP BAE CAP AB AC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩△△ABE△△ACP （SAS ），△BE ＝PC ，△当BE 有最小值时，PC 有最小值，即BE△x 轴时，BE 有最小值，△BE 的最小值为OF ＝OP ＋PF ＝3＋32＝92， △PC 的最小值为92， 故答案为92． 15．解：=如图，作点C 关于x 轴的对称点C′，连接AC′，与x 轴交于点P ，则AP+PC=AP+PC′=AC′，此时AP+PC=所以△PAC周长的最小值为故答案为：16．两点之间线段最短解：如图，设虚线与树叶边缘交于A、B两点，则剩下的树叶周长与原来的周长相差的只是线段AB左侧的部分，原来AB左侧是一条曲线，剪后AB左侧即为线段AB，△线段AB的长度小于原来AB之间曲线的长度，△剩下的树叶的周长比原来的周长要小，其原因即为两点之间线段最短，故答案为两点之间线段最短．17．120°解：作A关于BC和CD的对称点A′，A″，连接A′A″，交BC于M，交CD于N，则A′A″即为△AMN的周长最小值．△△DAB=120°，△△AA′M+△A″=180°-△BAD=60°，△△MA′A=△MAA′，△NAD=△A″，且△MA′A+△MAA′=△AMN，△NAD+△A″=△ANM，△△AMN+△ANM=△MA′A+△MAA′+△NAD+△A″=2（△AA′M+△A″）=2×60°=120°，故答案为：120°．18．见解析解：如图：△M、N即为所求．19．详见解析解：（1）两点之间，线段最短，连接PQ；（2）作P关于BC的对称点P1，连接QP1，交BC于M，再连接MP，最短路线P--Q--M--P．如图所示：20．（1）证明见解析.（2）24cm.解：（1）△DA=DC，DF△AC，△AF=CF，△DE垂直平分线段AC，△EA=EC，△△EAC=△ECA，△△ACB=90°，△△EAC+△B=90°，△ECA+△ECB=90°，△△ECB=△B，△EC=EB=EA．（2）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，△△PBC的周长最小值=AB+BC=15+9=24cm．21．（1）50° （2）△ 6cm；△存在点P，点P与点M重合，△PBC周长的最小值为14cm 解：（1）△AB＝AC，△△B＝△C＝70°，△△A＝180°－70°－70°＝40°△MN垂直平分AB交AB于N△MN△AB, △ANM＝90°，在△AMN中，△NMA＝180°－90°－40°＝50°；（2）△如图所示，连接MB，△MN垂直平分AB交于AB于N△AM＝BM，△△MBC的周长＝BM＋BC＋CM＝AM＋BC＋CM＝BC＋AC＝14cm又△AB＝AC＝8cm，△BC＝14 cm－8 cm＝6cm；△如图所示，△MN垂直平分AB，△点A、B关于直线MN对称，AC与MN交于点M，因此点P与点M重合；△△MBC的周长就是△PBC周长的最小值，△△PBC周长的最小值＝△MBC的周长＝14cm．22．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析解：（1）△自来水厂到两村的距离相等，即MA=MB，△M在AB的垂直平分线上，如图：厂址应该选在M处；（2）由题意可知，若自来水厂到两村的输水管用料最省，即AN+BN最小，如图，A′为点A关于CD的对称点，连接A′B，与CD交于点N，则厂址应该选在点N处；最大，根据三角形两边之差小于第三边，如图，（3）若PA PB可知P位于AB与CD交点处时，|PA-PB|最大；23．（1）补图见解析；（2）ME：BN＝1；（3）当点M在△BAC的平分线上运动到它与BE的交点处时，BM+BN解：（1）补全图形见图1：（2）如图2，延长AM 交BC 于点D ，△AB=AC ，AM 平分△BAC ，△△CAD=△BAD ，AD△BC ，△AE△AB ，△△MAE+△BAD=90°，△AD△BC ，△△C+△CAD=90°，△△MAE=△C ，在△AME 和△CNB 中，AM CN MAE C AE BC ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩＝＝＝ ， △△AME△△CNB （SAS ），△ME=BN ，△ME ：BN=1；（3）△ME=BN ，△BM+BN=BM+ME ，△当点M 在△BAC 的平分线上运动到它与BE 的交点处时，BM+BN 取得最小值， △AB=AC=5，BC=6，△AE=BC=6，，△BM+BN．。
八年级上册体育最短路径问题(田径赛跑)专项练习(含解析)
八年级上册体育最短路径问题(田径赛跑)
专项练习(含解析)
问题描述
在田径赛跑比赛中，有一条操场跑道，跑道由若干个直线段组成，每个直线段长度不相同。
现在需要选定一个起点和一个终点，选手在跑道上跑步。
假设选手只能走直线，且只能走上方向或右方向，即只能往右或往上走。
那么，选手从起点到终点可能的最短路径长度是多少？
解析
这道问题可以用最短路径算法解决。
我们可以使用动态规划的思想来找到最短路径。
1. 定义一个二维数组dp，dp[i][j]表示从起点到坐标(i, j)的最短路径长度。
2. 假设操场跑道的起点坐标为(0, 0)，终点坐标为(m, n)，其中m和n分别表示操场的行数和列数。
3. 初始化第一行和第一列的最短路径长度。
因为在这两行或两列上，选手只能一直往右或往上走，所以最短路径长度为前一个点的最短路径长度加上当前直线段的长度。
4. 从(1, 1)开始遍历操场的每个点，计算到达该点的最短路径长度。
对于每个点，最短路径长度等于上方点和左方点中较小的路径长度加上当前直线段的长度。
5. 最后，dp[m][n]即为起点到终点的最短路径长度。
示例
假设操场的跑道如下所示，其中数字表示直线段的长度：
1 3 5
2 1 4
3 2 1
根据上述解析过程，我们可以得到一个dp数组如下所示：
1 4 9
3 4 8
6 6 9
所以，选手从起点到终点的最短路径长度为9。
以上是关于八年级上册体育最短路径问题(田径赛跑)的专项练习的文档。
希望对你有帮助！。
八年级数学上册练习题课件PPT专题8 最短路径问题
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专题八
最短路径问题
(3)在 DE 上画出点 Q，使 QA－QB 最大．
延长 AB 交 DE 于点 Q，点 Q 即为所求．
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专题八
最短路径问题
如图，已知 A(－2，4)，B(4，2)，C(2，－1)．
(1)作△ABC 关于 x 轴的对称图形△A1B1C1，写出点 C 关于 x 轴的对称点 C1 的坐标；
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专题八
最短路径问题
如图，在平面直角坐标系 xOy 中，△ABC 三点的坐标分
别为 A(－1，0)，B(－4，4)，C(0，3)．
(1)在图中画出△ABC 关于 y 轴对称的图形△A1B1C1，点 B1
的坐标为 (4(4，，44) ) ．
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专题八
最短路径问题
(2)填空：在图中，若 B2(－4，－4)与点 B 关于一条直线成轴
第二部分 期末复习之满分突破
专题8 最短路径问题
专题八
最短路径问题
如图，要在燃气管道 l 上修建一个泵站，分别向 A，B 两 城镇供气，泵站修在管道的什么位置可使所用的输气管线最短？
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专题八
最短路径问题
解：如图，作 A 关于直线 l 的对称点 A′，连接 A′B
交直线 l 于点 P，连接 AP，则泵站修在管道的 P 点处，可
对称，则这条对称轴是 xx轴轴 ，此时点 C 关于这条直线的对称 点 C2 的坐标为 (0，－3) ；
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专题八
最短路径问题
(3)在 y 轴上确定一点 P，使△APB 的周长最小．(保留作图痕 迹，不求坐标)
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八年级数学中的最短路径问题模型与练习
最短路径问题的13个模型与30道培优考题一、一条直线两定点一动点1.如图在直线上取一点P，使得PA+PB最小？A，B位于直线异侧，连接AB交直线于P。
2. 如图在直线上取一点P，使得PA+PB最小？作点A关于直线的对称点A＇，连接A’B交直线于点P3.如图在直线上取一点P，使得|PA-PB|最大？作直线AB交直线l于P。
4.如图在直线上取一点P，使得|PA-PB|最大？作点B关于l的对称点B’，直线AB’交l于P。
二、两条直线一定点两动点5.点A在∠O的内部，在角的两边上分别取两个点M,N使得△AMN的周长最小？分别作点A关于两直线的对称点A’，A”，连接A＇A”与角的两边交于M,N。
6. 点B是水平直线上的一个动点，点P在另一条直线上，点A在两直线外，确定点P和点B的位置，使得AP+PB 最小。
过点A作垂线段AB垂直于水平的直线，垂足为B，AB与另一直线交点P即为所求。
常见的变形，当点A位于两直线内，先作点A的对称点，再作垂线段即可。
三、两条直线两定点两动点7. A,B在两条直线外，在两条直线上分别取两点P,Q使得AP+PQ+QB最小？连接AB并与直线分别交于PQ。
8. 点A在直线内，点B在直线外，在两条直线上分别取点P,Q使得AP+PQ+QB最小？作点A关于B反向的直线对称点A’,连接A’B与两直线交于P,Q。
9.点A,B都在两条直线内部，在两条直线上分别取点P,Q，使得AP+PQ+QB最小？首先要看哪个点离哪条线最近，然后作这点关于这线的对称点，另点关于另线的对称点，两个对称点再连与两线交点即为所求。
常见的变形情况：角内两点A,B，在角的两边上分别取点M,N，使得AM+MN+NB最短？分别向外侧作点AB关于两边的对称点A’,B’，连接A’B’。
10.分别以两条平行的直线代表一条河的两岸，河两岸分别是A村和B村，现在准备在河上修一座桥MN（桥垂直河岸），问修在哪个位置，从A村到B村的路程最短？作AA’垂直于河岸，且AA’距离等于桥长，连接A’B交河岸于N’，再作N’对岸点M。
原秋八年级数学上册课题学习最短路径问题习题课件新人教版(共9张PPT)
3．如图，直线l是一条河，P，Q是两个村庄，欲在l上的某处修建一个水泵站，
4．如图，在分四边别形向ABPC，D中Q，∠两A＝地90供°，A水D＝，4，现连接有B如D，下BD⊥四C种D，铺∠AD设B＝方∠C案，若，P图是B中C边实上一线动表点，示则D铺P长设的的最小管值为道__，__．
14．课如题图学，习小则明最到所短小需路丽管径家问有道题四最条路短，的其中是路(程最)短的是( )
4．如图，在四边形ABCD中，∠A＝90°，AD＝4，连接BD，BD⊥CD，∠ADB＝∠C，若P是BC边上一动点，则DP长的最小值为____．
8．如图，P为马厩，AB为草地边缘(下方为草地)，CD为一河流，牧人欲从马厩牵马先去草地吃草，然后到河边饮水，最后回到马厩．请你帮
他确定一条最佳行走路线．
8．如图，P为马厩，AB为草地边缘(下方为草地)，CD为一河流，牧人欲从马厩牵马先去草地吃草，然后到河边饮水，最后回到马厩．请你帮
则最佳路线为 － NP 6．( ·遵义)如图，四边形ABCDP中M，∠C＝M50N°，－∠B＝∠D＝90°，E，F分别是BC，DC上的点，当△AEF的周长最小时，∠EAF的度数为( )
2．如图，某村计划挖一条水渠将不远处的河水引到农田(记作点O)，以便对农田进行灌溉，现设计了四条路线，其中最短的是( ) ②连接A′B交b于点D；
D
A．50° B．60°
C．70°
D．80°
7．如图，需要在高速公路旁边修建一个飞机场，使飞机场到A，B两个 城市的距离之和最小，请作出机场的位置．
解：作点A关于公路的对称点A′，连接A′B交公路于点P，点P即为机场的位置
8．如图，P为马厩，AB为草地边缘(下方为草地)，CD为一河流，牧人欲从马厩
人教版初二数学上册 最短路径问题 讲义
最短路径问题
例1、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B地开会，应该怎样走才能使路程最短？
(1)如图，在直线l上作P，使PA+PB最短(2)如图，在直线l上作P，使PA+PB最短
(3)如图，点P是∠MON内一点，分别在(4)如图，点P、Q为∠MON内的两点，分
OM、ON上作点A、B，使△PAB周长最小别在OM、ON上作点A、B，使四边形PABQ
周长最小
1、如图所示，要在街道旁修建一个供水站，向居民区A、B提供水源，供水站应该建在什么地方才能使A、B到它的距离之和最短
2、如图，在正方形ABCD中，点E为BC上一定点，P为BD上一动点，试找一点P，使△PEC的周长最小
3、有一天，一位牧民从营地A带着一群牛去草地OM吃草，再到河流ON喝水，最后回到营地A，请你设计一条路线，使所走的路程最小
4、如图，在直角坐标系中有两个点，A（-8，3），B（-4,5），试在x、y轴上分别找一点C、D，使得当四边形ABCD 周长最短时
5、如图，A、B两地在一条河的两岸，两岸用平行的直线表示。
现要在河上建一座桥MN且与河垂直，请你设计桥MN的位置，使从A到B的路径最短
6、如图，AD是∠BAC的平分线，试分别找AD、AC上的一点P、Q，使得PC+PQ取得最小值。
八年级数学最短路径问题同步练习
《-最短路径问题》一．选择题1．如图，直线l是一条河，P，Q是两个村庄．计划在l上的某处修建一个水泵站M，向P，Q两地供水．现有如下四种铺设方案（图中实线表示铺设的管道），则所需管道最短的是（）A．B．C．D．2．如图，直线m表示一条河，M，N表示两个村庄，欲在m上的某处修建一个给水站，向两个村庄供水，现有如图所示的四种铺设管道的方案，图中实线表示铺设的管道，则所需管道最短的方案是（）A．B．C．D．3．如图，已知∠O，点P为其内一定点，分别在∠O的两边上找点A、B，使△P AB周长最小的是（）A．B．C．D．4．如图，直线l是一条河，P，Q两地在直线l的同侧，欲在l上的某点M处修建一个水泵站，分别向P，Q两地供水．现有如下四种铺设方案，则铺设的管道最短的方案是（）A．B．C．D．5．如图所示的平面直角坐标系中，点A坐标为（4，2），点B坐标为（1，﹣3），在y轴上有一点P使P A+PB的值最小，则点P坐标为（）A．（2，0）B．（﹣2，0）C．（0，2）D．（0，﹣2）6．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°7．如图，在△ABC中，AB＝AC，AD、CE是△ABC的两条中线，P是AD上一个动点，则下列线段的长度等于BP+EP最小值的是（）A．BC B．CE C．AD D．AC8．如图，点E是正方形ABCD的边DC上的一点，在AC上找一点P，使PD+PE的值最小，这个最小值等于线段（）的长度．A．AB B．AC C．BP D．BE9．如图，在锐角三角形ABC中，AB＝4，△ABC的面积为8，BD平分∠ABC．若M、N分别是BD、BC上的动点，则CM+MN的最小值是（）A．2B．4C．6D．810．如图，在△ABC中，AB＝AC，BC＝4，面积是16，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．12二．填空题11．如图所示，∠AOB＝30°，角内有点P，PO＝10cm，两边上各有一点Q，R（均不同于点O），则△PQR的周长最小值是．12．如图，已知∠AOB＝30°，OC平分∠AOB，在OA上有一点M，OM＝10cm，现要在OC、OA上分别找点Q、N，使QM+QN最小，则其最小值是．13．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．14．如图，在平面直角坐标系中，已知点A（2，3），点B（﹣2，1），在x轴上存在点P到A，B两点的距离之和最小，则P点的坐标是．15．如图，△ABC中，AB＝AC＝13，面积65，AD是∠BAC的角平分线，E是AD上的动点，F是AB边上的动点，则BE+EF的最小值为．三．解答题16．如图，P是∠AOB内任一点，分别在OA、OB上，求作两点P1，P2，使△PP1P2的周长最小（简要说明作法）．17．河的两岸成平行线，A，B是位于河两岸的两个车间（如图），要在河上造一座桥，使桥垂直于河岸，并且使A，B间的路程最短确定桥的位置的方法是：作从A到河岸的垂线，分别交河岸PQ，MN于F，G．在AG上取AE＝FG，连接EB，EB交MN于D．在D处作到对岸的垂线DC，垂足为C，那么DC就是造桥的位置．请说出桥造在CD位置时路程最短的理由，也就是（AC+CD+DB）最短的理由．18．如图，已知△ABC为等腰直角三角形，AC＝BC＝4，∠BCD＝15°，P为CD上的动点，则|P A﹣PB|的最大值为．19．有人会说：“这也太简单了！”别着急，请看下面这道题（如图）有一位将军骑着马要从A地走到B地，但途中要到水边喂马喝一次水，则将军怎样走最近．这道题乍一看似乎无从下手．但经过观察可以发现此题依然可以利用“两点之间，线段最短”来解决问题，具体方法为：做B点与河面的对称点B′，连接AB′，可得到马喝水的地方C（如图）．再连接CB得到这道题的解A→C→B．这就是著名的“将军饮马”问题．不信的话你可以在河边任意取一点C′连接AC′和C′B，比较一下就知道了．20．已知：如图所示，（1）作出△ABC关于y轴对称的△A′B′C′，并写出△A′B′C′三个顶点的坐标．（2）在x轴上画出点P，使P A+PC最小．21．如图，A、B在直线l的同侧，在直线l上求一点P，使△P AB的周长最小．参考答案一．选择题5．解：如图所示：作B点关于y轴对称点B′点，连接AB′，交y轴于点P，则此时AP+PB＝AP+PB′＝AB′的值最小，∵点B坐标为（1，﹣3），∴B′（﹣1，﹣3），∴B′C＝AC＝5，∴∠AB′C＝45°，∴PD＝B′D＝1，∵OD＝|﹣3|＝3，∴OP＝2，∴P（0，﹣2），故选：D．6．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D，关于OB的对称点为C，∴PM＝DM，OP＝OD，∠DOA＝∠POA；∵点P关于OB的对称点为C，∴PN＝CN，OP＝OC，∠COB＝∠POB，∴OC＝OP＝OD，∠AOB＝∠COD，∵△PMN周长的最小值是5cm，∴PM+PN+MN＝5，∴DM+CN+MN＝5，即CD＝5＝OP，∴OC＝OD＝CD，即△OCD是等边三角形，∴∠COD＝60°，∴∠AOB＝30°；故选：B．7．解：如图连接PC，∵AB＝AC，BD＝CD，∴AD⊥BC，∴PB＝PC，∴PB+PE＝PC+PE，∵PE+PC≥CE，∴P、C、E共线时，PB+PE的值最小，最小值为CE的长度，故选：B．8．解：∵四边形ABCD是正方形，∴点D与点B关于直线AC对称，连接BE，则线段BE的长就是PD+PE的最小值．故选：D．9．解：过点C作CE⊥AB于点E，交BD于点M′，过点M作MN′⊥BC于N′，∵BD平分∠ABC，M′E⊥AB于点E，M′N′⊥BC于N∴M′N′＝M′E，∴CE＝CM′+M′E∴当点M与M′重合，点N与N′重合时，CM+MN的最小值．∵三角形ABC的面积为8，AB＝4，∴×4•CE＝8，∴CE＝4．即CM+MN的最小值为4．故选：B．10．解：连接AD，AM．∵△ABC是等腰三角形，点D是BC边的中点，∴AD⊥BC，∴S△ABC＝BC•AD＝×4×AD＝16，解得AD＝8，∵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，∴MA＝MC，∵AD≤AM+MD，∴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．二．填空题11．解：如图，作出点P关于OA的对称点E，作出点P关于OB的对称点F，连接EF，交OA于Q，交OB于R．连接PQ，PR，PE，PF，OE，OF．则PQ＝EQ，PR＝RF，则△PQR的周长＝PQ+QR+PR＝EQ+QR+RF＝EF．∵∠AOP＝∠AOE，∠POB＝∠FOB，∠AOB＝∠AOP+∠POB＝30°，∴∠EOF＝60°，又∵OE＝OP，OF＝OP，∴OE＝OF＝10，即△EOF是等边三角形，∴EF＝OP＝10，所以△PQR的周长的最小值为10．故答案为：10．12．解：作M关于OC的对称点P，过P作PN⊥OA于N，交OC于Q，则此时QM+QN 的值最小，∵∠AOB＝30°，OC平分∠AOB，在OA上有一点M，∴OA、OB关于OC对称，∴P点在OB上，∴OP＝OM＝10cm，QM＝PQ，∠PNO＝90°，∵PN＝OP＝×10＝5cm，∴QM+QN＝PQ+QN＝PN＝5cm，故答案为5cm．13．解：连接AD，∵△ABC是等腰三角形，点D是BC边的中点，∴AD⊥BC，∴S△ABC＝BC•AD＝×4×AD＝16，解得AD＝8，∵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．故答案为：10．14．解：作A关于x轴的对称点C，连接BC交x轴于P，则此时AP+BP最小，∵A点的坐标为（2，3），B点的坐标为（﹣2，1），∴C（2，﹣3），设直线BC的解析式是：y＝kx+b，把B、C的坐标代入得：解得．即直线BC的解析式是y＝﹣x﹣1，当y＝0时，﹣x﹣1＝0，解得：x＝﹣1，∴P点的坐标是（﹣1，0）．故答案为：（﹣1，0）．15．解：如图，连接CE，过点C作CH⊥AB于H，∵S△ABC＝×AB×CH＝65，∴CH＝＝10，∵AB＝AC＝13，AD平分∠BAC，∴AD⊥BC，BD＝CD，∴BE＝EC，∴BE+EF＝CE+EF，∴当点E，点C，点F三点共线，且CF⊥AB时，BE+EF有最小值，即点E，点F都在线段CH上，∴BE+EF的最小值为10，故答案为：10．三．解答题16．解：（1）作点P关于OA、OB的对称点M、N；（2）连接M、N，分别交OA，OB分别于P1、P2，则△PP1P2即为所求的三角形．17．解：利用图形平移的性质及连接两点的线中，线段最短，可知：AC+CD+DB＝（ED+DB）+CD＝EB+CD．而CD的长度又是平行线PQ与MN之间的距离，所以AC+CD+DB最短．18．解：作A关于CD的对称点A′，连接A′B交CD于P，则点P就是使|P A﹣PB|的值最大的点，|P A﹣PB|＝A′B，连接A′C，∵△ABC为等腰直角三角形，AC＝BC＝4，∴∠CAB＝∠ABC＝45°，∠ACB＝90°，∵∠BCD＝15°，∴∠ACD＝75°，∴∠CAA′＝15°，∵AC＝A′C，∴A′C＝BC，∠CA′A＝∠CAA′＝15°，∴∠ACA′＝150°，∵∠ACB＝90°，∴∠A′CB＝60°，∴△A′BC是等边三角形，∴A′B＝BC＝4．故答案为：4．19．解：在河边任意取一点C′连接AC′和C′B，∵CD是线段BB′的垂直平分线可求出BC＝B′C，∴AC+BC＝AC+B′C＝AB′，同理，BC′＝B′C′，∴AC′+BC′＝AC′+B′C′，∴AC′+B′C′＞AB′．∴C为所求的点．20．解：（1）分别作A、B、C的对称点，A′、B′、C′，由三点的位置可知：A′（﹣1，2），B′（﹣3，1），C′（﹣4，3）（2）先找出C点关于x轴对称的点C″（4，﹣3），连接C″A交x轴于点P，（或找出A点关于x轴对称的点A″（1，﹣2），连接A″C交x轴于点P）则P点即为所求点．21．解：作法：作A关于l的对称点A′，连接A′B交l于点P．则点P就是所要求作的点；理由：在l上取不同于P的点P′，连接AP′、BP′．∵A和A′关于直线l对称，∴P A＝P A′，P′A＝P′A′，而A′P+BP＜A′P′+BP′∴P A+BP＜AP′+BP′∴AB+AP+BP＜AB+AP′+BP′即△ABP周长小于△ABP′周长．22．解：（1）如图1，作C关于直线AB的对称点C′，连接C′D交AB于点P．则点P就是所要求作的点．理由：在l上取不同于P的点P′，连接CP′、DP′、C'P'．∵C和C′关于直线l对称，∴PC＝PC′，P′C＝P′C′，而C′P+DP＜C′P′+DP′，∴PC+DP＜CP′+DP′∴CD+CP+DP＜CD+CP′+DP′即△CDP周长小于△CDP′周长；（2）如图2，作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，连接PC，PD，则点E，F就是所要求作的点，理由：在OA，OB上取不同于E，F的点E′，F′，连接CE′、E′P、PF′、DF′，E'F'，∵C和P关于直线OA对称，D和P关于直线OB对称，∴PE＝CE，CE′＝PE′，PF＝DF，PF′＝DF′，∴PE+EF+PF＝CE+EF+DF，PE′+PF′+E′F′＝CE′+E′F′+DF′，∵CE+EF+DF＜CE′+E′F′+DF′，∴PE+EF+PF＜PE′+E′F′+PF′；（3）如图3，作M关于OA的对称点C，作N关于OB的对称点D，连接CD，交OA 于E，OB于F，则点E，F就是所要求作的点．连接MC，ND．理由：在OA，OB上取不同于E，F的点E′，F′，连接CE′、E′F′，DF′，∵C和M关于直线OA对称，∴ME＝CE，CE′＝ME′，NF＝DF，NF′＝DF′，由（2）得知MN+ME+EF+NF＜MN+ME′+E′F′+F′D．。
人教版八年级数学上册13.4 课题学习 最短路径问题 课后训练
课后训练基础巩固1．有两棵树位置如图，树脚分别为A，B.地上有一只昆虫沿A—B的路径在地面上爬行．小树顶D处一只小鸟想飞下来抓住小虫后，再飞到大树的树顶C处，问小鸟飞至AB 之间何处时，飞行距离最短，在图中画出该点的位置．2．已知，如图所示，甲、乙、丙三个人做传球游戏，游戏规则如下：甲将球传给乙，乙将球立刻传给丙，然后丙又立刻将球传给甲．若甲站在∠AOB内的P点，乙站在OA上，丙站在OB上，并且甲、乙、丙三人的传球速度相同．问乙和丙必须站在何处，才能使球从甲到乙、乙到丙、最后丙到甲这一轮所用的时间最少？3．如图所示，P，Q为△ABC边上的两个定点，在BC上求作一点R，使△PQR的周长最小．4．七年级(1)班同学做游戏，在活动区域边OP放了一些球(如图)，则小明按怎样的路线跑，去捡哪个位置的球，才能最快拿到球跑到目的地A?能力提升5．公园内两条小河MO，NO在O处汇合，两河形成的半岛上有一处景点P(如图所示)．现计划在两条小河上各建一座小桥Q和R，并在半岛上修三段小路，连通两座小桥与景点，这两座小桥应建在何处才能使修路费用最少？请说明理由．6．如图，牧童在A处放牛，其家在B处，A，B到河岸CD的距离分别为AC，BD，且AC＝BD，若A到河岸CD的中点的距离为500 m.(1)牧童从A处把牛牵到河边饮水后再回家，试问在何处饮水，所走路程最短？在图中作出该处，并说明理由；(2)最短路程是多少？参考答案1．解：如图，作D关于AB的对称点D′，连接CD′交AB于点E，则点E就是所求的点．2．解：如图所示，(1)分别作点P关于OA，OB的对称点P1，P2；(2)连接P1P2，与OA，OB分别相交于点M，N.因为乙站在OA上，丙站在OB上，所以乙必须站在OA上的M处，丙必须站在OB上的N处才能使传球所用时间最少．3．解：(1)作点P关于BC所在直线的对称点P′；(2)连接P′Q，交BC于点R，则点R就是所求作的点(如图所示)．4．解：如图，作小明关于活动区域边线OP的对称点A′，连接AA′交OP于点B，则小明行走的路线是小明→B→A，即在B处捡球，才能最快拿到球跑到目的地A.5．解：如图，作P关于OM的对称点P′，作P关于ON的对称点P″，连接P′P″，分别交MO，NO于Q，R，连接PQ，PR，则P′Q＝PQ，PR＝P″R，则Q，R就是小桥所在的位置．理由：在OM上任取一个异于Q的点Q′，在ON上任取一个异于R的点R′，连接PQ′，P′Q′，Q′R′，P″R′，PR′，则PQ′＝P′Q′，PR′＝P″R′，且P′Q′＋Q′R′＋R′P″＞P′Q＋QR＋RP″，所以△PQR的周长最小，故Q，R就是我们所求的小桥的位置．6．解：(1)作法：如图作点A关于CD的对称点A′；连接A′B交CD于点M.则点M即为所求的点．证明：在CD上任取一点M′，连接AM′，A′M′，BM′，AM，因为直线CD是A，A′的对称轴，M，M′在CD上，所以AM＝A′M，AM′＝A′M′，所以AM＋BM＝A′M＋BM＝A′B，在△A′M′B中，因为A′M′＋BM′＞A′B，所以AM′＋BM′＝A′M′＋BM′＞AM＋BM，即AM＋BM最小．(2)由(1)可得AM＝A′M，A′C＝AC＝BD，所以△A′CM≌△BDM，即A′M＝BM，CM＝DM，所以M为CD的中点，且A′B＝2AM，因为AM＝500m，所以A′B＝AM＋BM＝2AM＝1 000 m．即最短路程为1 000 m.。
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轴对称：最短路径问题【知识导图】1.两点之间，线段最短。
2.三角形两边之和大于第三边，两边之差小于第三边。
3.线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等。
求直线异侧的两点到直线上一点距离的和最小的问题讲解内容：只要连接这两点，所得线段与直线的交点即为所求的位置。
讲解内容：只要找到其中一个点关于这条直线的对称点，连接对称点与另一个点，所得线段与该直线的交点即为所求的位置。
如图所示，点A ，B 分别是直线l 同侧的两个点，在l 上找一个点C ，使CA ＋CB 最短【答案】作点B 关于直线l 的对称点B'，连接AB'与l 交于点C ，则点C 为所求的点。
【解析】在直线l 上任取不同于C 点的C'点，连接AC’,BC’∵点B 和B'关于直线l 对称∴CB=CB’、C'B=C'B'∴CA+CB=CA+CB'=AB'∵CA+CB’<C'A+C'B'∴AB'=CA+CB<C'A+C'B'一、导入考点1 二、知识讲解考点2 三 、例题精析例题1如图，A和B两地在一条河的两岸，现要在河上造一座桥MN，桥造在何处可使从A到B的路径AM+NB最短？（假定河的两岸是平行的直线，桥要与河垂直）【答案】1.将点A沿垂直与河岸的方向平移一个河宽到A'，2.连接A'B交河对岸于点N,则点N为建桥的位置，MN为所建的桥。
【解析】由平移的性质，得 AM∥A'N且AM=A'N, MN=M'N'，AM'∥A'N'，AM'=A'N' 所以A、B两地的距:AM+MN+BN=AA'+A'N+NB=AA'+A'B若桥的位置建在M'N'处，则AB两地的距离为： AM'+M'N'+N'B=A'N'+M'N'+N'B 在△A'N'B中，∵A'N'+N'B>A'B ,M'N'=AA'∴M'N'+A'N'+N'B＞AA'+A'B所以桥的位置建在MN处，AB两地的路程最短。
如图A是锐角∠MON内部任意一点，在∠MON的两边OM，ON上各取一点B，C，组成三角形，使三角形周长最小.2例题3【答案】分别作点A关于OM，ON的对称点A′，A″；连接A′A″，分别交OM，ON于点 B、点C，则点B、点C即为所求【解析】若点取在B'、C'处∵A和A'关于OM对称，A和A''关于ON对称∴AB=A'B，AC=A''C，A'B'=AB'，AC'=A''C'∴△ABC的周长=AB+BC+CA=A'B+BC+A''C=A'A''.，△AB'C'的周长=AB'+B'C'+C'A=A'B'+B'C'+C'A''>A'A'',∴A'A''长度最小，∴点B和点C即为使三角形周长最小的点。
如图所示，点A，B分别是直线l上异侧的两个点，在l上找一个点C，使CA＋CB最短。
【答案】连接AB与l交于点C，点C即为所求的点。
【解析】两点之间线段最短ABC△l例题4如图，牧童在A处放马，其家在B处，A、B到河岸的距离分别为AC和BD，且AC=BD，则牧童从A处把马牵到河边饮水再回家，则选在哪处饮马使总距离最短。
【答案】作点A关于CD的对称点A′，连接A'B，交CD于点M，则M点即为使饮马总距离最短的点。
【解析】在直线CD上任取不同于M点的M'点，连接A'M'、AM'.∵点A和A'关于直线CD对称∴AM'=A'M',AM=A'M,AM+MB=A'M+MB=A'B,AM'+M'B=A'M'+M'B>A'B∴选在M点处饮马使总距离最短。
如图，正方形ABCD，AB边上有一点E，AE=3，EB=1，在AC上有一点P，使EP+BP为最短．【答案】连接DE交AC于点P，则DE=EP+BP最短。
【解析】在AC上任取不同于P点的P'点∵点B和点D关于直线AC对称∴DP=BP，DP'=BP'∴EP+BP=EP+DP=DE，EP'+BP'=EP'+DP'∵EP'+DP'>DE∴EP'+BP'>EP+BP,∴点取在P处时EP+BP为最短例题5例题6如图，点P、Q为△ABC的边AB、AC上的两定点，在BC上求做一点M，使△PQM的周长最短【答案】作点P关于线段BC所在直线的对称点P'，连接P'Q交BC于点M，则点M即为所求的点。
【解析】在BC上任取不同于M点的M'点，连接PQ、PM、PM'、P'M'、M'Q，∵点P和P'关于BC所在的直线对称，∴PM=P'M，PM'=P'M'，∴△PQM的周长=PM+MQ+QP=P'M+MQ+QP=P'Q+QP，若点区在M'处，△PQM'的周长=PM'+M'Q+QP=P'M'+M'Q+QP，∵P'M'+M'Q>P'Q∴P'M'+M'Q+QP>P'Q+QP,∴△PQM'的周长>△PQM的周长,∴点取在M处使△PQM'的周长最短。
例题7某班举行晚会，桌子摆成两直条(如图中的AO，BO)，AO桌面上摆满了桔子，OB桌面上摆满了糖果，坐在C处的学生小明先拿桔子再拿糖果，然后回到座位，请你帮助他设计一条行走路线，使其所走的总路程最短？【答案】作法：1.作点C关于直线 OA的对称点点D,2.作点C关于直线 OB的对称点点E,3.连接DE分别交直线OA、OB于点M、N，则CM+MN+CN最短【解析】在OA、OB上任取不同于点M、点N的点M'和点N’，连接CM、CM'、DM'、CN、CN'、EN'、M'N'∵点C和D关于射线OA对称，C和E关于射线OB对称，∴CM=DM，CM'=DM'、CN=EN、CN'=EN'∴CM+MN+CN= DM+MN+EN=DE，CM'+CN'+ M'N'= DM'+ EN'+M'N'∵DM'+ EN'+M'N'> DE∴CM'+CN'+ M'N'> CM+MN+CN∴CM+MN+CN最短。
如图，两点P、Q在锐角∠AOB内，分别在OA、OB上求作点M、N，使PM+MN+QN最短8例题9【答案】分别作点P点Q关于直线OA、OB的对称点P'、Q',连接P'Q'分别交射线OA、OB 于点M、N，则点M、N即为所求的点。
【解析】在射线OA、OB上任取不同于点M、点N的点M'和点N’，连接PM、PM'、P'M'、QN、QN'、Q'N'，∵点P和P'关于射线OA对称，Q和Q'关于射线OB对称，∴PM=P'M，PM'=P'M'，QN=Q'N，QN'=Q'N'∴PM+MN+QN=P'M+MN+Q'N=P'Q'PM'+M'N'+QN'=P'M'+M'N'+Q'N'>P'Q'∴PM'+M'N'+QN'>PM+MN+QN∴点M、点N即为使PM+MN+QN 最短的点。
1．如图，点P是直线a外一点，PB⊥a，点A，B，C，D都在直线a上，下列线段中最短的是()A．PA B．PB C．PC D．PD2．如图，l为河岸(视为直线)，要想开一条沟将河里的水从A处引到田地里去，则应从河边l的何处开口才能使水沟最短，找出开口处的位置并说明理由．四、课堂运用基础3．已知，如图，在直线l的同侧有两点A，B.(1)在图1的直线上找一点P，使PA＋PB最短；(2)在图2的直线上找一点P，使PA－PB最长．答案与解析1.B2解：图略．理由：垂线段最短．3解：(1)作点B关于直线l的对称点C，连接AC交直线l于点P，连接BP.点P即为所求．图略．(2)连接AB并延长，交直线l于点P.图略．1.某中学八(2)班举行文艺晚会，桌子摆成如图所示两直排(图中的AO，BO)，AO桌面上摆满了橘子，OB桌面上摆满了糖果，站在C处的学生小明先拿橘子再拿糖果，然后到D处座位上，请你帮助他设计一条行走路线，使其所走的总路程最短．2．如图，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？答案与解析1.解：如图．作法：①作点C关于OA的对称点C1，点D关于OB的对称点D1；②连接C1D1，分别交OA，OB于点P，Q，连接CP，DQ，那么小明沿C→P→Q→D的路线行走，所走的总路程最短．2解：①过点A作AP⊥a，并在AP上向下截取AA′，使AA′的长等于河的宽度；②连接A′B交b于点D；③过点D作DE∥AA′交a于点C；④连接AC.则CD即为桥的位置．图略．提升1如图，四边形ABCD中，∠BAD＝120°，∠B＝∠D＝90°，在BC，CD上分别找一点M，N，使△AMN周长最小，求∠AMN＋∠ANM的度数．2.在直角坐标系中有四个点, A(-8,3),B(-4,5)C(0，n),D(m,0),当四边形ABCD周长最短时,求m n。