线段之和最短问题
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线段之和最短问题
一. 常见数学模型:
1.如图,直线l 和l 的异侧两点A 、B,在直线l 上求作一点P ,使PA+PB 最小。
2.如图,直线l 和l 的同侧两点A 、B ,在直线l 上求作一点P ,使PA+PB 最小。
l
A
3. 如图,直线和的异侧两点A 、B,分别在直线、上求作一点P 、Q 两点, 使AP+PQ+QB 最小。
4. 如图,直线的同侧两点A 、B ,分别在直线上求作一点P 、Q 两点,且PQ=a , 使AP+PQ+QB 最小。
l 2
l 1
l
A
B
a
l 1
A
5。如图,点P 是∠MON 内的一点,分别在OM,ON 上作点A ,B 使△PAB 的周长最小。 6。如图,点P,Q 为∠MON 内的两点,分别在OM ,ON 上作点A ,B 。使四边形PAQB 的 周长最小。
N
为方便归类,将这种情况称为“两点之间线段最短型”
5.如图,点A 是∠MON 外的一点,在射线ON 上作点P,使PA 与点P 到射线OM 的距离之和最小
6. .如图,点A 是∠MON 内的一点,在射线ON 上作点P,使PA 与点P 到射线OM 的距离之和最小
N
N
N
为方便归类,将以上两种情况,称为“垂线段最短型”
练习题
1.在平面直角坐标系中,有A(3,-2),B(4,2)两点,现另取一点C(1,n),当n =______时,AC + BC的值最小.
B
3.如图∠AOB = 45°,P是∠AOB内一点,PO = 10,Q、P分别是OA、OB上的动点,求△PQR 周长的最小值.
4.如图,在△ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,D是BC边的中点,E是AB边上一动点,则EC+ED的最小值为_______。
A
E
C B 5.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;
(2)请问点C满足什么条件时,AC+CE的值最小?
(3)根据(2)中的规律和结论,请构图求出代数式错误!+错误!的最小值
6.桌上有一个圆柱形玻璃杯(无盖),高为12厘米,底面周长18厘米,在杯口内壁离杯口3厘米的A处有一滴蜜糖,一只小虫从桌上爬至杯子外壁,当它正好爬至蜜糖相对方向离桌面3厘米的B处时,突然发现了蜜糖.问小虫至少爬多少厘米才能到达蜜糖所在的位置.
7.著名的恩施大峡谷()A和世界级自然保护区星斗山()
B位于笔直的沪渝高速公路x同侧,50km
AB A
,、B到直线x的距离分别为10km和40km,要在沪渝高速公路旁修建一服务区P,向A、B两景区运送游客.如果拟建的恩施到张家界高速公路y与沪渝高速公路垂直,建立如图所示的直角坐标系,B到直线y的距离为30km,请你在x旁和y旁各修建一服务区P、Q,使P、A、B、Q组成的四边形的周长最小.并求出这个最小值.
A'
A B
B
8.如图,在锐角△ABC 中,AB = 错误!,∠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 的最小值是____.
9.如图,△ABC 中,AB=2,∠BAC=30°,若在AC 、AB 上各取一点M 、N ,使BM+MN 的值最小,则这个最小值
10.如图,四边形ABCD 是正方形,△ABE 是等边三角形,M 为对角线BD (不含B 点)上任意一点,将BM 绕点B 逆时针旋转60°得到BN ,连接EN 、AM 、CM ⑴ 求证:△AMB ≌△ENB ;
⑵ ①当M 点在何处时,AM +CM 的值最小;
②当M 点在何处时,AM +BM +CM 的值最小,并说明理由; ⑶ 当AM +BM +CM 的最小值为错误!时,求正方形的边长。
A
N B
E
参考答案
1.在平面直角坐标系中,有A (3,-2),B (4,2)两点,现另取一点C (1,n ),当n =______时,AC + BC 的值最小. 点C (1,n ),说明点C 在直线x=1上,所以作点A 关于直线
x=1的对称点A',连接A ’B,交直线x=1于点C ,则AC+BC
的值最小
设直线A ’B 的解析式为y=kx+b ,则 -2=—k+b 2=4k+b
解得:k = (4/5) b = - (6/5) 所以:y = (4/5)x —(6/5)
当x = 1时,y = -(2/5)
故当n = -(2/5)时,AC+BC 的值最小
x
y
交OA 、OB 于点Q ,R ,连接OP 1,OP 2,
则OP = OP 1 = OP 2 = 10 且∠P 1OP 2 = 90° 由勾股定理得P 1P 2 = 10错误!
4.如图,在△ABC 中,AC =BC =2,∠ACB =90°,D 是BC 边的中点,E 是AB 边上一动点,则EC +ED 的最小值为_______。 即是在直线AB 上作一点E,使EC+ED 最小
作点C 关于直线AB 的对称点C',连接DC ’交AB 于点E,则线段DC'的长就是EC+ED 的最小值。
在直角△DBC ’中
DB=1,BC=2,根据勾股定理可得,DC'=错误!
5.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;
(2)请问点C 满足什么条件时,AC +CE 的值最小?
(3)根据(2)中的规律和结论,请构图求出代数式错误!+错误!的最小值
(1)AC = (8-x)2 + 25 ,CE = 错误!则AC+CE = (8—x 2 + 25) + x 2 + 1
(2)A 、C 、E 三点共线时AC+CE 最小
连接AE ,交BD 于点C ,则AE 就是AC+CE 的最小值 最小值是10
(3)如右图,AE 的长就是这个代数式的最小值 在直角△AEF 中,AF = 5 EF = 12 根据勾股定理 AE = 13
5
1x
8-x
F
B D E C
C'AC
E