求线段和的最小值

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线段和的最小值 万能方法

线段和的最小值   万能方法

M1 A1
A2
N1
提高
例2:如图,已知AB是⊙OB中AC的 30直0 径,
,点D是线段AC上的任意一点1 C(DO不D 含端点),
连接OD,当
的最小2值为6时,求AB的
长。
在RtOO1F中
O1 D1 C
O1OF 600
DE
OO1 4 3
A
FB
AB 8 3
O
线段和的最小值
方法策略
初中数学经常遇到求PA+PB最小值问题,或 者是求△ABC的周长最小值。 1.题型:①两定一动
②一定两动 2.万能方法: ①作一定点关于动点所在直线的对称点
定点作了对称点后不用,对称点即为定点
②如果是两个定点则利用“两点之间,线段最 短”
如果是一个定点则利用“垂线段最短”
常见的数学模
存在一点P,使得△ABP的周长最
小A.B请 求BP出点APP的坐标. y 分析:因为AB的
长是确定的,故 △ABP的周长最 小时AP与BP的和
AO
x
P
为最小,所以可作 出右图所示的图
B
B

例3、已知:如图,AB是⊙O的直 径,AB=4,点C是半圆的三等份点, 点D是弧BC的中点,AB上有一动点 P,连接PC,PD,则PC+PD的最小 值是多2 2少?并画出点P的位置C .
型1、(浙教版数学课本八上,P50 例2)l 如
图,直线 表示草原上的一条河流。一骑
马少年从A地出发,去河边让马饮水,然后
返回位于B地的家中。他沿怎样的路线行走, 能使路程最短?作出这条最B 短路P线'A P'B
直线l A为A'
线
的中垂

线段和的最小值万能方法

线段和的最小值万能方法

总结
1.万能方法: ①作一定点关于动点所在直线的对称点
定点作了对称点后不用,对称点即为定点
②如果是两个定点则利用“两点之间,线段最短” 如果是一个定点则利用“垂线段最短”
2.本质就是想方设法换含定点的已知线段
典型例题例1作Fra bibliotek点关于动点所在直线的对称点 作对称点的垂线
例2、(2010东营)如图,已知二次函数y=ax2-4x+c的 图象与坐标轴交于点A(-1, 0)和点B(0,-5).
C
D
A
O P P’ B
D’
例1
提高
例2:如图,已知AB是⊙O中的直径, 的任意一点(不含端点),连接OD,当 求AB的长。
,点D是线段AC上 的最小值为6时,
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读书破万卷,下笔如有神--杜甫
线段和的最小值
方法策略
初小中 值数 。学经常遇到求PA+PB最小值问题,或者是求△ABC的周长最 1.题型:①两定一动
②一定两动 2.万能方法: ①作一定点关于动点所在直线的对称点
定点作了对称点后不用,对称点即为定点
②如果是两个定点则利用“两点之间,线段最短” 如果是一个定点则利用“垂线段最短”
常见的数学模型
(1)求该二次函数的解析式;
(2)已知该函数图象的对称轴上存在一点P, 使得△ABP的周长最小.请求出点P的坐标.
分析:因为AB的长是确 定的,故△ABP的周长 最小时AP与BP的和为最 小,所以可作出右图所 示的图
y AO
B
x P
B’
例3、已知:如图,AB是⊙O的直径,AB=4,点 C是半圆的三等份点,点D是弧BC的中点,AB上 有一动点P,连接PC,PD,则PC+PD的最小值是 多少?并画出点P的位置.

用轴对称知识求线段和的最小值

用轴对称知识求线段和的最小值

浅析用轴对称知识求线段和的最小值求线段和的最小值问题,在初中数学中经常会遇到,利用轴对称知识可以比较简单的解决。

我们先通过一个非常典型的例题来推导一个性质:一、性质推导例题:如图所示,在河岸L的一侧有两个村庄A、B,现要在河岸L上修建一个供水站,问供水站应建在什么地方,才能到A,B两村庄的距离之和最短?首先,我们来推导一个轴对称的性质,如图,作B点关于L的对称点B1, 在直线L上任意定一点M,连接B B1,BM,B1M,根据轴对称知识,我们可以求证BM=B1M,所以,我们可以得出这样的性质:成轴对称的两个对应点到对称轴上任意一点的距离相等。

在该例题中,利用这一性质,我们可得出:点B到河岸L上任意点M的距离等于对称B1到点M的距离。

要使AM+ B1M最小,必须使A、M、B1三点共线,也就是说,必须使点M,与A B1连线和L的交点N重合,所以,河岸上的N点为到A、B的距离之和最小的点。

B1证明:M为L上的任意点因为BM=B1M所以,BM+AM=B1M+AM,而B1M+AM大于B1A,所以,结论成立二、应用1:在图(1)中,若A到直线L的距离AC是3千米,B到直线L的距离BD是1千米,并且CD的距离4千米,在直线L上找一点P,使PA+PB的值最小。

求这个最小值。

解:作出A1B(作法如上图)过A1点画直线L的平行线与BD的延长线交于H,在Rt△A1BH中,A1H=4千米,BH=4千米,用勾股定理求得A1B的长度为42千米,即PA+PB的最小值为42千米。

A1 Array2、如图(1),在直角坐标系XOY中,X轴上的动点M(x,0)到定点P(5,5)和到Q(2,1)的距离分别为MP和MQ,那么当MP+MQ取最小值时,点M的横坐标x=__________________。

解:如图(2),只要画出点Q关于x轴的对称点Q1(2,-1),连结PQ1 交x轴于点M,则M点即为所求。

点M的横坐标只要先求出经过PQ1两点的直线的解析式,(y=2x-5),令y=0,求得x=5/2。

求线段之和的最小值问题的常用方法

求线段之和的最小值问题的常用方法

求线段之和的最小值问题的常用方法嘿,咱今儿个就来唠唠求线段之和的最小值问题的那些常用法子!这可是数学里挺有意思的一块儿呢!你想想啊,就好像咱要在一个迷宫里找最短的路一样。

比如说,有两个固定的点 A 和 B,然后还有一条线,咱得找到从 A 到这条线再到B 的最短路径,这就是求线段之和最小值的一种常见情况。

先来说说对称法吧。

这就好比是给线段照镜子,通过找到某个点关于某条线的对称点,然后把问题转化一下,一下子就变得简单明了啦!就好像你本来要绕一大圈才能到的地方,突然发现有条捷径就在眼前。

再讲讲三角形三边关系法。

这就像是三根小棍儿,两边之和肯定得大于第三边呀,那咱就利用这个道理来找最小值。

就好比你知道走哪几条路组合起来最短,嘿,就是这么神奇!还有一种呢,就是利用一些特殊的几何图形的性质。

就像正方形、圆形之类的,它们都有自己独特的地方。

比如说在正方形里,对角线就是个很关键的线索,能帮咱找到那些最短的线段组合。

咱举个例子哈,想象有只小蚂蚁要从一个角落爬到另一个角落,但是中间有好多障碍,那咱就得开动脑筋,想想怎么让这小蚂蚁走最短的路呀!这时候这些方法就派上用场啦。

有时候啊,做这种题就跟玩游戏一样,一点点去探索,去发现其中的奥秘。

你得仔细观察题目中的条件,看看能不能找到那个关键的点或者线,然后运用合适的方法去求解。

哎呀,数学的世界就是这么奇妙!这些求线段之和最小值的方法就像是一把把钥匙,能打开各种难题的大门。

咱可得把这些宝贝方法好好记住,以后遇到问题就不怕啦!你说是不是?总之呢,求线段之和的最小值问题虽然有时候会让人觉得有点头疼,但只要咱掌握了这些常用方法,再加上一点点耐心和细心,那都不是事儿!相信自己,咱都能在数学的海洋里畅游,找到那些隐藏的宝藏!所以啊,别害怕这些问题,大胆去尝试,去探索,你会发现其中的乐趣无穷呢!。

例说利用几何变换求线段和的最小值

例说利用几何变换求线段和的最小值

例说利用几何变换求线段和的最小值作者:张海华潘从清来源:《教育界·中旬》2015年第05期新课程改革及新中考改革,都要求学生学会自主学习,尝试探疑,发现知识,寻找规律。

故近年各地中考热点之一是动手操作性的探索问题,即通过已知条件,结合数学经验,经过几何图形变换探索其内在联系,发现规律,得出结论。

利用几何变换求线段和的最小值,就属于此类题型。

本文结合具体的例子说明如何利用几何变换求线段和的最小值。

一、利用图形的对称变换1.求两条线段和的最小值例1.如图1已知AB为⊙O的直径,AB=4,OC⊥AB于O,点D在弧BC上,2倍的弧BD等于弧DC,点P是OB上一动点,则PC+PD的最小值为。

解析:由OC⊥AB于O知,延长CO交⊙O于点E,则点C、点E关于AB对称,连接DE交OB于P,则PC=PE,此时PC+PD=DE最小,连接DC,则∠CDE=90°,又因为2倍的弧BD等于弧DC,所以∠E=30°,则DE=CE·cos30°=4×=,则PC+PD的最小值为。

例2.(2004年黑龙江省中考试题)如图2,已知正方形ABCD的边长为8,点M在DC边上,且DM=2,N是AC上的动点,则DN+MN的最小值为。

解析:注意到正方形关于对角线AC对称性,连接BN、BM,则DN+MN=BN+MN≥BM (B、M、N共线时等号成立)。

又根据两点间线段最短知,当B、M、N共线时,DN+MN转化为线段BM,此时最短,由条件可得BM=10。

所以DN+MN的最小值为10。

2.求几条线段和的最小值例3.(初中数学奥林匹克竞赛教程)如图3,∠AOB=45°,角内有一点P,PO=10,两边上各有点Q、R(均不同于O),则△PQR周长的最小值为。

解析:作P关于OA、OB的对称点,根据对称性质可知PQ=P1Q,PR=P2R。

即求P1Q+QR+ P2R的最小值,由两点间直线距离最短,可知当Q、R分别为P1 P2与OA、OB的交点时,P1Q+QR+ P2R值最小。

线段和的最小值问题

线段和的最小值问题

课堂小结
学习目标
1.了解并掌握解决两定一动求线段和的最小 值问题的方法。
2.能够运用相关知识和方法解决两定两动求 线段和的最小值问题。
达标检测
已知平面直角坐标系内两点A(1,2), B(2,-1),点P在y轴上运动,求当PA+PB取 得最小值时P点的坐标。
(第 1 题)
能力提升:已知A(0,5),EF=2,且EF在x轴 上平行移动,当AE+AF最小时求E、F 坐标。
典例一:两定一动,求和最小
例1:如图矩形顶点O在坐标原 点,OA=6,OB=8,D为OB边的 中点,若E为OA边上的一个动 点,当△DCE的周长最小时, 在图中画出E点的位置并求点 E的坐标;
变式练习1:已知平面直角坐标系中的两点A (1,2),B(4,2),点P在x轴上运动,则 PA+PB的最小值是_5__。
典例二:两定两动,求和最小
作图2:已知线段EF=1且EF在直线a上平行 移动,A 、B为两个定点,E点在什么位置 时,使得AE+BF最小,请在图中画出点来
• 变式练习2:如图矩形OACB,OA=6, OB=8,D为OB边的中点,若E、F为OA边 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。
学习目标
1.了解并掌握解决两定一动求线段和的最小 值问题的方法。
2.能够运用相关知识和方法解决两定两动求 线段和的最小值问题。
自主学习
作图1:已知直线l,在直线l同侧 有两点A、B,在直线l上找一点P, 使+PB的值最小。
·B A﹒
l
知识点拨:
1、轴对称性; 2、三角形两边之和大于第三边。

线段差的最大值与线段和的最小值问题

线段差的最大值与线段和的最小值问题

线段差的最大值与线段和的最小值问题有关线段差的最大值与线段和的最小值问题的主要应用原理是:1、两点这间线段最短。

2、三角形的任意两边之和大于第三边(找和的最小值)。

3、三角形的任意两边之差小于第三边(找差的最大值)。

作图找点的关键:充分利用轴对称,找出对称点,然后,使三点在一条直线上。

即利用线段的垂直平分线定理可以把两条线段、三条线段、四条线段搬在同一条直线上。

证明此类问题,可任意另找一点,利用以上原理来证明。

一两条线段差的最大值:(1)两点同侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P,使︱PA-PB︱取最大值。

作法:连结AB并延长AB交直线L于点P。

点P即为所求。

︱PA-PB︱=AB证明:在直线L上任意取一点P。

,连结PA、PB,︱PA-PB︱<ABp'(2两点异侧:如图,如图,点P在直线L上运动,画出一点P,使︱PA-PB︱取最大值。

作法:1、作B关于直线L的对称点B。

B2、连结AB并延长AB交直线L于点P。

点P即为所求。

︱PA-PB︱=AB证明:在直线L上任意取一点P。

,连结PA、PB、PB。

︱PA-PB︱=︱PA-PB︱<AB(三角形任意两边之差小于第三边)二、两条线段和的最小值问题:(1))两点同侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P使P A+PB取最小值。

(三角形的任意两边之和大于第三边(找和的最小值),P A+PB=AB(2)两点异侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P使P A+PB取最小值。

(两点之间线段最短)三、中考考点:08年林金钟老师的最后一题:如图,在矩形ABCO中,B(3,2),E(3,1),F(1,2)在X轴与Y轴上是否分别存在点M、N,使得四边形EFNM的周长最小?若存在,请求出周长的最小值,若不存在,请说明理由。

提示:EF长不变。

即求F N+NM+MF的最小值。

利用E关于X轴的对称点E,F的对称点F,把这三条线段搬到同一条直线上。

一、以正方形为载体,求线段和的最小值例1. 如图1,四边形ABCD 是正方形,边长是4,E 是BC 上一点,且CE =1,P 是对角线BD 上任一点,则PE +PC 的最小值是_____________。

线段和的最小值问题

线段和的最小值问题

线段和的最小值问题一直以来,“线段和的最小值问题”是中考的热点和难点问题之一。

学生在这方面常常出现丢分,问题是找不到解题的突破口。

怎样解决这个突破口呢?本人把它们归结为两个“典型题型”进行“发散式”的概括和引申,是解决此类问题的一个捷径。

所谓“典型题型”,就是某些题例它不是公理或定理,却可以举一反三地运用于其他相关的系列问题解答。

下面就“线段和的最值”问题,运用两个“典型题型”的原命题进行探讨。

1.关于线段和的最小值问题例1:如图1所示,要在河边修建一个水站,向A、B区的居民提供自来水,水站应建在什么地方,才能使A、B区的居民到它的距离之和最短?本题的解答是:作出点B的轴对称点 ,连接交直线于点P,则点P就是所求的水站位置。

利用这一题例的结论,可以解决类似的关联题。

图1[ 类型1:]如图2,菱形ABCD的两条对角线的长分别是6和8,点P是对角线AC上的一个动点,点M、N分别是边AB、AC的中点,则PM+PN的最小值是________。

分析:根据菱形的对称性,在AD上找出的M关于AC的对称点(即AD的中点),连结交AC于P,则PM+PN的最小值就是线段的长,等于菱形的边长5. 图2[ 类型2:]如图3,MN是的直径,MN=2,点A在上,∠AMN=,B为弧AN的中点,P是直径MN上一个动点,则PA+PB的最小值是________。

分析:连结OA,由∠AMN=得∠AON=,取点B关于MN的对称点 ,连结 , ,则交MN于点P,则的长为PA+PB的最小值,且∠ ,即△为等腰直角三角形,故。

图3[ 类型3:]如图4,在等腰△ABC中,∠ABC=,点P是底边AC上一个动点,M、N分别是AB、BC的中点,若PM+PN的最小值为2,则△ABC的周长是()。

A.2 B. C.4 D.分析:把等腰△ABC沿AC翻折可得一个菱形,由上面[类型:1]的解图4答可知,PM+PN的最小值就是菱形的边AB的长,故AB=2,由AB=BC=2,∠ABC=120°,易求得AC=,因此△ABC的周长是。

线段差的最大值与线段和的最小值问题

线段差的最大值与线段和的最小值问题

线段差的最大值与线段和的最小值问题有关线段差的最大值与线段和的最小值问题的主要应用原理是:1、两点这间线段最短。

2、三角形的任意两边之和大于第三边(找和的最小值)。

3、三角形的任意两边之差小于第三边(找差的最大值)。

作图找点的关键:充分利用轴对称,找出对称点,然后,使三点在一条直线上。

即利用线段的垂直平分线定理可以把两条线段、三条线段、四条线段搬在同一条直线上。

证明此类问题,可任意另找一点,利用以上原理来证明。

一两条线段差的最大值:(1)两点同侧:如图,点P 在直线L 上运动,画出一点P ,使︱PA -PB ︱取最大值。

作法:连结AB 并延长AB 交直线L 于点P 。

点P 即为所求。

︱PA -PB ︱=AB证明:在直线L 上任意取一点P 。

,连结PA 、PB ,︱PA -PB ︱<AB(2两点异侧:如图,如图,点P 在直线L 上运动,画出一点P ,使︱PA -PB ︱取最大值。

作法:1、作B 关于直线L 的对称点B 。

2、连结AB 并延长AB 交直线L 于点P 。

点P 即为所求。

︱PA -PB ︱=AB证明:在直线L 上任意取一点P 。

,连结PA 、PB 、PB 。

︱PA -PB ︱=︱PA -PB ︱<ABl p p'ABlpB'ABp'(三角形任意两边之差小于第三边)二、两条线段和的最小值问题:(1))两点同侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P使PA+PB取最小值。

(三角形的任意两边之和大于第三边(找和的最小值),P A+PB=ABABlpB'(2)两点异侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P使PA+PB取最小值。

(两点之间线段最短)AlpB三、中考考点:08年林金钟老师的最后一题:如图,在矩形ABCO中,B(3,2),E(3,1),F(1,2)在X轴与Y轴上是否分别存在点M、N,使得四边形EFNM的周长最小?若存在,请求出周长的最小值,若不存在,请说明理由。

中考数学最值问题3-线段和的最小值(将军饮马型)学生用

中考数学最值问题3-线段和的最小值(将军饮马型)学生用

最值问题3 线段和的最小值线段和的最小值在直线l上求一点+PB 值最小。

A、B在直线异侧“将军饮马”)作图在直线l上求一点PA+PB 值最小.平移型将军饮马作图在直线l上求两点M、N(M在左),使MN a,并使AM+MN+NB 的值最小.向右平单'的对称点,点左个单位称两点之间线段最短.AM最小值为A造桥选址”作图原理直线m ∥ n ,在m 、分别求点M、NMN⊥m,且AM+MN+BN值最小。

在直线l1、l2 上分别求点、N,使△PMN 的周长最小.作图在直线l1、l2上分别求点M 、N ,使四边形PQMN周长最小。

作图A 为l1上一定点,B上;A 为l1上一定点,上一定点,在l2上求点在l1上求点N ,AM+MN+NB 的值最小.作图l1上求点A,在lB,使PA+AB值最小.1. (1)已知,如图△ABC为等边三角形,高AH=10cm,P为AH上一动点,D为AB 的中点,则PD+PB的最小值为______cm.(2)如图,在锐角△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的最小值是.(3)如图,Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=62,点D,E分别是边BC,AC上的动点,则DA+DE的最小值为.(4)如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=5.若点M、N分别是线段AC,AB上的两个动点,则BM+MN的最小值为.(5)如图正方形ABCD的边长为6,E,F是对角线BD上的两个动点,且EF=22,连接CE,CF,则△CEF周长的最小值为.2. 如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)点M是抛物线对称轴上的一个动点,当MA+MC的值最小时,求点M的坐标及最小值.3. 如图,已知二次函数y=﹣x2+2x+3的图象与x轴交于点A、点B,交y轴于点C.(1)求直线BC的函数表达式;(2)如图,P为线段BC上一点,过点P作y轴平行线,交抛物线于点D,当△BDC的面积最大时,在x轴上是否存在一点M,使△CPM的周长最小,若存在求出周长的最小值;若不存在,请说明理由.y轴相交于点C,顶点为D(1)求出点A,B,D的坐标;(2)若线段OB在x轴上移动,且点O,B移动后的对应点为O′,B′.首尾顺次连接点O′、B′、D、C构成四边形O′′B′DC,请求出四边形O′B′DC的周长最小值.5.抛物线y=﹣x2﹣x+与x轴交于点A,B(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.(1)如图1,连接CD,求线段CD的长;(2)如图2,点P是直线AC上方抛物线上一点,PF⊥x轴于点F,PF与线段AC交于点E;将线段OB沿x轴左右平移,线段OB的对应线段是O1B1,当PE+EC的值最大时,求四边形PO1B1C周长的最小值,并求出对应的点O1的坐标;y轴交于点C,已知点D(0,﹣).(1)求直线AC的解析式;(2)如图1,P为直线AC上方抛物线上的一动点,当△PBD面积最大时,过P作PQ⊥x 轴于点Q,M为抛物线对称轴上的一动点,过M作y轴的垂线,垂足为点N,连接PM,NQ,求PM+MN+NQ的最小值.7. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣x﹣与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,对称轴与x轴交于点D,点E(4,n)在抛物线上.(1)求直线AE的解析式;(2)点P为直线CE下方抛物线上的一点,连接PC,PE.当△PCE的面积最大时,连接CD,CB,点K是线段CB的中点,点M是CP上的一点,点N是CD上的一点,求KM+MN+NK 的最小值.8.如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=﹣x2﹣x+交x轴于A,B两点,交y轴于点C,抛物线上一点D的横坐标为﹣5.(1)求直线BD的解析式;(2)点E是线段BD上的动点,过点E作x轴的垂线交抛物线于点F,当折线EF+BE最大时,在对称轴上找一点P,在y轴上找一点Q,连接QE、OP、PQ,求OP+PQ+QE的最小值.9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+x+3,分别交x轴于A、B两点,交y轴交于C点,顶点为D.(1)如图1,连接AD,R是抛物线对称轴上的一点,当AR⊥AD时,求点R的坐标;(2)在(1)的条件下.在直线AR上方,对称轴左侧的抛物线上找一点P,过P作PQ⊥x 轴,交直线AR于点Q,点M是线段PQ的中点,过点M作MN∥AR交抛物线对称轴于点N,当平行四边形MNRQ周长最大时,在抛物线对称轴上找一点E,y轴上找一点F,使得PE+EF+FA最小,并求此时点E、F的坐标.10. 抛物线y=﹣x+3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连接BC.(1)如图1,求直线BC的表达式;(2)如图1,点P是抛物线上位于第一象限内的一点,连接PC,PB,当△PCB 面积最大时,一动点Q从点P从出发,沿适当路径运动到y轴上的某个点G 再沿适当路径运动到x轴上的某个点H处,最后到达线段BC的中点F处停止.求当△PCB面积最大时,点P的坐标及点Q在整个运动过程中经过的最短路径的长.。

换一种思路求线段和的最小值

换一种思路求线段和的最小值

2020^.^1i m换一种思路求战段和的最小值■马先龙摘要:解答几何题时,经常需求线段和的最小值. 对于有的问题,直接求解,非常困难;若换一种思路,则 柳暗花明,别有洞天.关键词:线段和;最小值;折叠解线段和的最小值问题时,换一种思路,往往别有 洞天,易于求解.一、加上定长线段例1 如图丨,矩形中,/lB JM D ==6,点 M 、/V 分别是边 4Z )、 \ 'P <Q nC D 上的动点,且M i V =4,点五是线段”M N 的中点,点P 是边B C 上的动A , B c求P/l +■的最小值.分析:如图1,直接求+洲的 ,最小值比较困难.依题意,易知线段 图!况的长为定值,故欲求/M +P £的最小值,可加上定长线段£>£,先求出+ /^ + 的最小值,然后再减去线段的长即可.解:如图1,因为四边形4B C D 为矩形,所以乙S /1D =/1/1B C = zlCZM = 90。

•在 R t A M /V D 中,因为 乙M Z W = 90。

,£;为 M)V 的中点,MTV = 4,所以 £>£ =^■娜=2.延长仙到点水,使似,=仙,则点关于直线B C 对称.连接/M ',则/M = /M ',所以/M +P £ + Z )£ =凡4' + P £ +连接I D ,根据“两点之间线段最短”,知线段的长就是W +洲+训即/M +洲+ £>£ 的最小值•在 Rt中,= 90°,/i4,== 8,/lD = 6,由勾股定理,得 47) = VAA'2 + AD2=782 + 62 = 10,所以(以+J P £ + £)£)mm = 10,所以 (/M +P £;)m i … = 10-2 =8,即/M +™的最小值为8.点评:本题把求两条线段和的最小值问题转化为 求三条线段和的最小值问题.其中,发现定长线段并能灵活转化是解题的关键.本题考查了“直角三角形 斜边上的中线等于斜边一半”这一重要性质,考查了 矩形的性质,考查了勾股定理的应用,考查了“两点之 间线段最短”这一公理,考查了转化、轴对称、等线段 代换、化折为直等基本的数学思想和方法[1].例2 如图2,矩形4BCZ?中 ==5,A/、7V 分别是边上的动点,点£在边上,且=1,将沿财£所在的直线折叠 得到 A /4'O Z ,连接 n/V D ,求/t 'i V+ /V D 的最小值.分析:如图2,直接求A W +图2的最小值比较困难.由图形的折叠,知线段的长为 定值,故欲求的最小值,可加上定长线段 ^先求出f /V + /VZ)的最小值,然后再减去线段4'£的长即可.解:如图2,由图形的折叠,知= 1.因为 四边形为矩形,所以乙fiCD == 90。

线段和的最小值问题

线段和的最小值问题

A、
2 17 17
B、
4 17 17
C、
8 17 17
D、3
A
D
B
.
P
C
拓展 (2012台州市中考题)如图,菱形ABCD中, AB=2,∠A=120°,点P,Q,K分别为线段 BC,CD,BD上的任意一点,则PK+QK的最小 值为( B )
A、1 B、 C、 2 D、
+1 D K
A P’ K’ Q’ Q
(2)△BPG周长的最小值是
3
A

E P’
P
F
B
G
C
变式2 如图,在直角坐标系中,点A的坐标是(2,4),点B 的坐标是(6,2),在y轴和x轴上找两点P、Q,使得A, B,P,Q四点组成的四边形周长最小,请画出示意图, 并求出周长最小值。 A’ P’
P

.
Q Q’
.
B’
课堂小结
本节课我们学习了 线段和的最小值 问题,
B
A
街 道
P A’
P’
求线段和最小值的一般步骤:
①选点P所在直线l为对称轴;画出点A的对称点A’; ②连结对称点A’与B之间的线段,交直线l于点P, 点P即为所求的点,线段A’B的长就是AP+BP的最 小值。
B B
A
A
P A’
L
P
L
基本图形:两点一线
B’
基本解法:利用对称性,将“折”转“直”
练习 1、如图,正方形ABCD的边长为2,E为AB的中点,P是AC上一动 点.连结BD,由正方形对称性可知,B与D关于直线AC称.连 DE 的长度, 结ED交AC于P,则PB+PE的最小值等于线段_____ 最小值等于_________ ; 5 y

线段之和最短问题

线段之和最短问题

四、在圆背景下探求线段和的最小值
9、如图,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______
五、在函数背景下探求线段和的最小值
10、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; (2)O为坐标原点,设OA、AB的中点分别为C、D,P为OB上一动点, 求PC+PD的最小值,并求取得最小值时P点坐标.
延伸3:在两条相交线之外有一个定点P,分别在两条直线上找点B、 C使得PB+BC+CP最短,如何确定B、C的位置? 15、如图,∠AOB=45°,P是∠AOB内一点,PO=10,Q、R分别是OA、 OB上的动点,求△PQR周长的最小值.
16、如图,在四边形ABCD中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°, AB=1,AD=2,在BC、CD上分别找一点M、N,使得△AMN的周 长最小,则△AMN的最小周长是_______.
13、如图,在锐角△ABC中,AB= 4 2 ,∠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____.
延伸2:已知直线L外有一个定点P,在直线L上找两点A、B,使 AB=m,且PA+PB最短。(其中m为定值)
14、如图,在平面直角坐标系中,矩形OACB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.

“求两线段长度之和的最小值”问题全解析

“求两线段长度之和的最小值”问题全解析

“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(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,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(2010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,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(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()(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(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(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+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(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,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)。

“求两线段长度之和的最小值”问题全解析

“求两线段长度之和的最小值”问题全解析

“求两线段长度值和最小”问题全解析山东沂源县徐家庄中心学校左进祥在近几年的中考中,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(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,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(2010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(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( )(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(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(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+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(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,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)。

求线段和最小值三例

求线段和最小值三例

点,当 CP=
时,△APE 的周长最小.
CE,得到 EC=EF,因 此 EC+ED=EF+ED =FD.在 Rt△BDF 中,利 用 勾 股 定 理,可 得
FD=槡5.
二、直 线 外 一 点 与 直 线 上 各 点 的 连 线 中,
垂线段最短
例3 如图 5,在锐角 △ABC 中,AB=
4槡2,∠BAC=45°,∠BAC 的 平 分 线 交BC 于
思路与方法
江 苏 省 姜 堰 市 励 才 实 验 学 校 (225500) 张 宇 石
在几何问题中,有一类求线段和最小 值 的 问 题 ,本 文 试 举 三 例 .
一 、利 用 轴 对 称 求 线 段 之 和 最 短
例1 如图1,矩 形 ABCD 中,AB=4,
BC=8,E 为 CD 的 中 点,点 P 为 BC 上 的 动
∴ BH =AB·sin45°=4, ∴ BM +MN 的 最 小 值 是BM′+M′N′ =BM′+M′H =BH=4. 点评 解 此 题 是 受 45°和 角 平 分 线 启 发, 分别构造直角三角形和利用角平分线 定 理,把 BM+MN 进 行 转 化,把 两 条 线 段 的 和 的 最 小 值转化为点到直线的距离.构造和转化 法 是 解 题中常用的一种方法,对于最值的求解 是 考 查 的重点也是难点.
图5

图6
解 如图6,作 BH⊥AC,垂足为 H,交 AD 于 M′点,过 M′点作 M′N′⊥AB,垂足为 N′,
则线段 BH 的长为所求的最小值. 因为∠BAC 的平分线交BC 于点D, 由角平分线性质可知,M′H =M′N′, 当 BH 是点B 到直线AC 的距离时(垂线 段 最 短 ),
∵ AB=4槡2,∠BAC=45°,

平移法求两线段和的最小值

平移法求两线段和的最小值

图2为4x -(y N +y Q )y +y N y Q =0②,比较①、②两式知直线QN 恒过定点(1,-4).例2(清华2022年3月标测第22题)如图2所示,已知抛物线E :y 2=2px ,其焦点与准线间的距离为6,过点M (4,0)作直线l 1,l 2与E 相交,其中l 1与E 交于A ,B 两点,l 2与E 交于C ,D 两点,直线AD 过E 的焦点F ,若AD ,BC 的斜率为k 1,k 2.(1)求抛物线E 的方程;(2)问k1k 2是否为定值?如是,请求出此定值;若不是,请说明理由.解析:(1)y 2=12x .(略)(2)由抛物线上两点的直线方程知直线AB ,AD ,CD ,BC 方程分别为AB :12x -(y A +y B )y +y A y B =0,AD :12x -(y A +y D )y +y A y D =0,CD :12x -(y C +y D )y +y C y D =0,BC :12x -(y B +y C )y +y B y C =0,所以k 1k 2=y B +yC y A +yD ,由直线AD 过点F (3,0)及直线CD 和AB 过点M (4,0)得y A y D =-36,y A y B =y C y D =-48,所以k 1k 2=y B +yC y A +yD =-48(1y A +1y D)y A +y D=-48y A y D =-48-36=43.(湖北省武汉市江夏区庙山保利海上五月花一期19栋邹生书430223)当两动点之间的距离为定值时,可选用平移法求两变量线段和的最小值.以两动点之间距离的相等为切入点,经过平移,使两个动点“合并”为一个动点[1],实现变量线段的等线段替换,化为“两点之间,线段最短”的问题.例1如图1,在平面直角坐标系中,长为2的线段CD (点D 在点C 右侧)在x 轴上移动,A (0,2),B (0,4),连接AC 、BD ,则AC +BD 的最小值为().A.25B.210C.62D.35分析:点C ,D 是两个动点,但这两点之间的距离是一个定值.求AC +BD 的最小值,需将两动点“合并”为一个动点,使两变量线段共用一个动点.可将线段BD 沿DC 方向平移2个单位,再作AC 关于x 轴的对称线段,经等线段替换,化为“两点之间,线段最短”的问题.解:如图2,将线段BD 向左平移2个单位得B ′C ,连接BB ′,则B ′C =BD ,BB ′=CD =2,BB ′⊥y 轴,∠B ′BA =90°.作点A 关于x 轴的对称点A ′,连接A ′C ,则A ′(0,-2),OA ′=2,A ′C =AC ,∴AC +BD =A ′C +B ′C .连接B ′A ′,当点A ′,B ′,C 共线时,B ′C +A ′C 有最小值,值为A ′B ′长.∵B (0,4),∴OB =4,∴A ′B =OA ′+OB =6,∴A ′B ′=BB ′2+A ′B2=22+62=xMBAOyF D C平移法求两线段和的最小值图1xyB A OCD图2xyB B ′A DCO A ′··55递推数列求通项活化思维有保障210.∴B ′C +A ′C 的最小值为210,∴AC +BD 的最小值为210.故选B .点评:两个动点C ,D ,对应两条变量线段AC ,BD ,历经两次变换,一次是轴对称变换,一次是平移变换,考虑到平移变换,是因为两动点C ,D 的距离是一个定值.延伸:求点C 的坐标.答案:C (-23,0).提示:直线A ′B ′的函数式为y =-3x -2,与x 轴交于点C (-23,0).例2如图3,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△AMN 周长的最小值是().A.3B.4C.5D.6分析:由正方形的性质知点C 是点A关于BD 的对称点,所以AM =CM .将CM 沿MN 方向平移1个单位,令点C 的对应点为A ′,当点A ′,N ,A 共线时,AM +AN 有最小值,值为AA ′长,再加MN 长即得△AMN 周长的最小值.解:由⊙O 的面积为2π,得⊙O 的半径为2.如图4,连接AC ,则AC 为⊙O 的直径,AC =22.连接CM ,由正方形的性质知点C 是点A 关于BD 的对称点,所以CM =AM .将CM 沿MN 方向平移1个单位,则点C 的对应点为A ′,点M ,N 重合.连接A ′N ,由CA ′∥MN ,CA ′=MN 得四边形MCA ′N 为平行四边形,所以A ′N =CM .当点A ′,N ,A 共线时,AM +AN 有最小值,值为AA ′,于是△AMN 周长的最小值为AA ′+1.由四边形MCA ′N 为平行四边形,得CA ′∥BD .又BD ⊥AC ,于是CA ′⊥AC ,即∠A ′CA =90°.由勾股定理得A ′A =(22)2+1=3.因此△AMN 周长的最小值为3+1=4.故选B .点评:两个动点M ,N ,对应两条变量线段AM ,AN ,其中AM 历经两次变换,一次是轴对称变换,一次是平移变换,考虑平移变换,是基于动点M ,N 的距离是一个定值.用平移法求最小值时,常辅以轴对称法,转换变量线段,化为“两点之间,线段最短”的问题,转化思想蕴含其中.参考文献[1]刘家良.用垂线段最短性质求最小值[J].数理化学习(初中版),2018(10):9,44.[2]刘家良.在画图和构图中破解问题——品2018年天津市中考试卷第25题有感[J].中国数学教育(初中版),2019(10):34-37.(天津市静海区沿庄镇中学刘家良301605)若数列连续若干项之间满足等量关系a n +k =f (a n +k -1,a n +k -2,…,a n ),则称其为数列的递推关系.由递推关系和k 个初始值可以确定一个数列,称数列{a n }是递推数列.例1数列{a n }中a 1=1,a n =a n -1+2n -3,求该数列的通项.解析:由a n =a n -1+2n -3,得a n -a n -1=2n-3,因此有a 2-a 1=1,a 3-a 2=3,a 4-a 3=5,…,a n -a n -1=2n -3.将以上各式相加得图3CDAN MBO CDANMB OA ′图4··56。

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A E P B C D
析:由图知,B关于EF的对称点 为C,连接AC交EF于点P,此时 PA+PB值最小为AC。 解,由题得∠D= ∠ DAB=120 °, ∵DA=DC, ∴ ∠ DAC=∠DCA=30 °, ∴ ∠BAC=90 °. 在Rt △ABC中,AC= 3
F
(3)、如图,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 ___.
O
P M A ’
5、在二次函数图象中求线段和的最小值
(7)、抛物线 y
1 2 x x 2 顶点为A,与Y轴交点为 4
B。点P是x轴上的一个动点,则PA+PB的最小值是多少?
解:易得A(2,1),B(0,2), 作点B关于x轴的对称点B’(0,-2) 连接AB’交x轴于点P,此时PA+PB最小为 AB’= 13
析:△PBQ周长=PB+PQ+BQ=PB+PQ+1, 要求△PBQ周长的最小值即求PB+PQ的 最小值。 由图知,B关于AC的对称点为D, 连接DQ交AC于点P,此时PB+PQ值最小 为DQ。
A D
P B Q C
解:在Rt △DQC中,DC=2,QC=1, 可得DQ= 5 ,则△PBQ的周长最小值 为( 5+1 )cm。
D
析:由图知,B关于AC的对称点 为D,连接DE交AC于点P,此时 PE+PB值最小为DE。
2 A E B
P
C
解: ∵ ∠BAD=60 °,菱形ABCD ∴ △ ADB为等边三角形, ∵ E为AB中点 ∴ DE ⊥ AB, 在Rt △DEA中,DA=2,∴DE= 3
(4)、如图,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).
P
C A E
700m
B
500m
(易知Rt △ABC ,A’E=1200m,BE=500m, 可得A’B=1300m。)
模型:
①一条直线l; ②线同侧有两个不同点A、B, 要求:在线l上找一点,满足 PA+PB 最短。
A ’ P A B
l
Hale Waihona Puke 方法:选择合适的一点A, 作其关于直线l的对称点 A’,连接A’B,交直线 l于点P,此时PA+PB最短。
二、教学过程 1、在三角形中求线段和的最小值
(1)如图,等边△ABC的边长为6,AD是BC边上的中线,M 是AD上的动点,E是AB边上一点.若AE=2,EM+BM的最小值 为 .
A
E
M
析:由图知,B关于AD的 对称点为C,连接EC交AD于点 M,此时EM+BM最小为EC.
C
B
D
法一: 过点E作EF ⊥BC,垂足为F。
3、在圆中求线段和的最小值 (5)、如图,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( )
析:作点A关于MN的对称点A’, 连接A’B交MN于点P,此时 PA+PB最小为A’B. 解:连接OB、OA’, ∵ ∠AMN=30° ∴ ∠AON=60°= ∠A ’ON, ∵B为弧AN中点,∴ ∠BON=30 °, ∴ ∠BOA’=90 °. △OBA’为等腰直角三角形,因此 A’B= 2 .
2 7
3 3 3 可得FM= ,MD = 2 . 2

RtMFE和RtMDC 中,
,MC=
3 7 2
7 可得EM= 2
.
因此CE=
2 7
.
2、在四边形中求线段和的最小值
(2)、如图,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 .
y B O B ’ P
A x
检测:
1、如图,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______. 2、如图,菱形ABCD中,AB、AD的中点E、F,P为BD上任一点, 当P在何处时,PE+PF最小,最小值是多少? 3、如图,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 .
A A P B C E B A F P C B D D N C M
4、如图,AB、CD是半径为5的⊙O的两条弦,AB=8, CD=6,MN是直径,AB⊥MN于点E,CD⊥MN于点F,P为EF上 的任意一点,则PA+PC的最小值为( )。 5、如图,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;A
求线段和的最小值
一、复习回顾
一牧童在A处牧马,牧童的家在B处,A、B处距河岸的距离分别是 AC=500m,BD=700m,且C、D两地间距离也为500m,天黑前牧童从A 点将马牵到河边去饮水,再赶回家,为了使所走的路程最短.牧童应 将马赶到河边的什么地点?请你在图中画出来.并求出最短路程。
A’ 500m D
A E 2 M 6
法二:过点E作EF ⊥AD,垂足为F。
A E 2 F M B 6
B
F D
C
D
C
由 AEF ~ ABD, 可得 EF=1,AF=
3
在Rt△BEF中,∠ B=60°,BE=4.可得
EF= 2 3 ,BF=2. 在Rt △EFC中,FC=4,因此CE=
,FD= 2 3 .
由 MEF ~ MCD
M 30 ° A B
O
P
N
A ’
4、在反比例函数图象中求线段和的最小值
1 k y= (6)、如图,正比例函数 2 x 的图象与反比例函数 y= (k≠0) x
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.
1 S OM AM 1, OM AM 2 k OAM 解: ①、 2 2 y x B(1, 2),
y B
A x
②、
1 y x x 2 2 A(2,1) 2 y 1 y x 作点A关于x轴的对称点A '(2, 1), 连接A ' B交x轴于点P, 即为所求。 5 可得l A ' B : y=-3x+5 P( , 0). 3
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