轴对称求最短路径小专题
13.4轴对称最短路径问题专题练习人教版2024—2025学年八年级上册
13.4轴对称最短路径问题专题练习人教版2024—2025学年八年级上册题型一、两定点一动点作图问题1.如图，A、B是两个居民小区，快递公司准备在公路l上选取点P处建一个服务中心，使P A+PB最短．下面四种选址方案符合要求的是（）A．B．C．D．2.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．3.如图，直线l是一条公路，A、B是两个村庄．欲在l上的某点处修建一个车站，直接向A、B两地提供乘车服务．现有如下四种建设方案，图中实线表示铺设的行走道路，则铺设道路最短的方案是（）A．B．C．D．4.为了促进A，B两小区居民的阅读交流，区政府准备在街道l上设立一个读书亭C，使其分别到A，B两小区的距离之和最小，则下列作法正确的是（）A．B．C．D．5.如图，在正方形网格中有M，N两点，在直线l上求一点P使PM+PN最短，则点P应选在（）A．A点B．B点C．C点D．D点题型二、两定点一动点求线段和最小值1.如图，在△ABC中，∠ABC＝60°，AD⊥BC于D点，AB＝12，．若点E、F分别是线段AD、线段AB上的动点，则BE+EF的最小值是（）A．6B．12C．D．2.如图，在△ABC中，AB＝AC，BC＝4，面积是14，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CM+DM的最小值为（）A．21B．7C．6D．3.53.如图，在△ABC中，∠A＝90°，AB＝6，AC＝8，BC＝10，CD平分∠BCA交AB于点D，点P，Q分别是CD，AC上的动点，连接AP，PQ，则AP+PQ的最小值是（）A．6B．5C．4.8D．44.如图，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，AC＝6，BC＝8，AB＝10，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（）A．2.4B．4C．5D．4.85.如图，点N在等边△ABC的边BC上，CN＝6，射线BD⊥BC，垂足为点B，点P是射线BD上一动点，点M是线段AC上一动点，当MP+NP的值最小时，CM＝7，则AC的长为（）A．8B．9C．10D．126.如图，已知等边△ABC的边长为4，点D，E分别在边AB，AC上，AE＝2BD．以DE为边向右作等边△DEF，则AF+BF的最小值为（）A．4B．4C．4D．47.数形结合是重要的数学思想，借助图形，求解的最小值为．8.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，已知线段AB＝4，DE＝2，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最小？最小为多少？（3）根据（2）中的规律和结论，请构图求代数式的最小值．9.如图，A，B两个小镇在河流CD的同侧，到河的距离分别为AC＝6千米，BD＝14千米，且CD＝15千米，现要在河边建一自来水厂，同时向A，B两镇供水，铺设水管的费用为每千米3万元，请你在河流CD上选择水厂的位置M，使铺设水管的费用最省，并求出总费用是多少？题型三、两定点一动点求周长最小值1.如图，在△ABC中，直线m是线段BC的垂直平分线，点P是直线m上的一个动点．若AB＝7，AC＝4，BC＝5，则△APC周长的最小值是（）A．12B．11C．9D．72.如图，在△ABC中，AB＝AC，BC＝4，面积是12，AC的垂直平分线EF分别交AB，AC边于点E，F．若点D为BC边的中点，点P为线段EF上一动点，则△PCD周长的最小值为（）A．8B．3C．6D．43.如图，在直角坐标系中，点A，B的坐标分别为（1，4）和（3，0），点C是y轴上的一个动点，且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．（0，3）B．（0，2）C．（0，1）D．（0，0）4.如图，Rt△ABC中，∠C＝90°，AC＝3，BC＝4，AB＝5，D、E、F分别是AB、BC、AC边上的动点，则△DEF的周长的最小值是（）A．2.5B．3.5C．4.8D．65.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BC＝5，∠CAB＝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．206.如图，在平面直角坐标系中，点P的坐标为（2，3），P A⊥x轴，PB⊥y轴，C是OA的中点，D是OB上的一点，当△PCD的周长最小时，点D的坐标是（）A．（0，1）B．C．D．（0，2）7．如图，等边△ABC的边长为4，AD是BC边上的中线，F是AD边上的动点，E是AC边上一点，若AE＝2，当EF+CF取得最小值时，则∠ECF的度数为______8.如图，点A（1，﹣1），B（2，﹣3）（1）点A关于x轴的对称点的坐标为．（2）若点P为坐标轴上一点，当△APB的周长最小时，点P的坐标为．三、一定点二动点线段或周长问题1.如图，在五边形中，∠BAE＝140°，∠B＝∠E＝90°，在边BC，DE上分别找一点M，N，连接AM，AN，MN，则当△AMN的周长最小时，求∠AMN+∠ANM的值是（）A．100°B．140°C．120°D．80°2.如图，∠AOB＝30°，P是∠AOB内的一个定点，OP＝12cm，C，D分别是OA，OB上的动点，连接CP，DP，CD，则△CPD周长的最小值为．3.如图，∠AOB＝20°，M，N分别为OA，OB上的点，OM＝ON＝3，P，Q分别为OA，OB上的动点，则MQ+PQ+PN的最小值为．四、一定点二动点角度问题1.如图，在四边形ABCD中，∠C＝40°，∠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（）A．100°B．90°C．70°D．80°2，如图，∠MON＝45°，P为∠MON内一点，A 为OM上一点，B为ON上一点，当△P AB的周长取最小值时，∠APB的度数为（）A．45°B．90°C．100°D．135°3.如图，点P为∠AOB内一点，点M，N分别是射线OA，OB上一点，当△PMN的周长最小时，∠OPM＝50°，则∠AOB的度数是（）A．55°B．50°C．40°D．45°4.已知点P在∠MON内．如图1，点P关于射线OM的对称点是G，点P关于射线ON的对称点是H，连接OG、OH、OP．（1）若∠MON＝50°，求∠GOH的度数；（2）如图2，若OP＝6，当△P AB的周长最小值为6时，求∠MON的度数．五、二定点二动点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，在四边形ABCD中，∠B＝90°，AB∥CD，BC＝3，DC＝4，点E在BC上，且BE＝1，F，G为边AB上的两个动点，且FG＝1，则四边形DGFE的周长的最小值为．3.如图，锐角∠MON内有一定点A，连结AO，点B、C分别为OM、ON边上的动点，连结AB、BC、CA，设∠MON＝α（0°＜α＜90°），当AB+BC+CA取得最小值时，则∠BAC＝．（用含α的代数式表示）4.如图，在平面直角坐标系中，O为原点，点A，C，E的坐标分别为（0，4），（8，0），（8，2），点P，Q是OC边上的两个动点，且PQ＝2，要使四边形APQE的周长最小，则点P的坐标为（）A．（2，0）B．（3，0）C．（4，0）D．（5，0）5.已知B，C是平面直角坐标系中与x轴平行且距离x轴1个单位长度的直线上的两个动点（点B在点C左侧），且BC＝2，若有点A（0，5）和点D（3，3），则当AB+BC+CD的值最小时，点C的坐标为．6.如图，在平面直角坐标系中，已知点A（0，1），B（4，0），C（m+2，2），D（m，2），当四边形ABCD的周长最小时，m的值是（）A．B．C．1D．7.如图，在△ABC中，AB＝AC，∠A＝90°，点D，E是边AB上的两个定点，点M，N分别是边AC，BC上的两个动点．当四边形DEMN的周长最小时，∠DNM+∠EMN的大小是（）A．45°B．90°C．75°D．135°8.如图，∠MON＝α，α＜30°，点A为ON上一定点，点C为ON上一动点，B，D为OM上两动点，当AB+BC+CD最小时，∠BCD+∠ABC＝（）A．5αB．6αC．90°﹣αD．180°﹣α9.如图，直线l 1，l 2表示一条河的两岸，且l 1∥l 2．现要在这条河上建一座桥（桥与河的两岸相互垂直），使得从村庄A 经桥过河到村庄B 的路程最短，应该选择路线（ ）A ．B ．C ．D ．10.如图，直线l 1、l 2表示一条河的两岸，且l 1∥l 2，现要在这条河上建一座桥，使得村庄A 经桥过河到村庄B 的路程最短，现两位同学提供了两种设计方案，下列说法正确的是（ ）方案一：①将点A 向上平移d 得到A '；②连接A 'B 交l 1于点M ；③过点M 作MN ⊥l 1，交l 2于点N ，MN 即桥的位置．方案二：①连接AB 交l 1于点M ；②过点M 作MN ⊥l 1，交l 2于点N ．MN 即桥的位置．A ．唯方案一可行B ．唯方案二可行C ．方案一、二均可行D ．方案一、二均不可行六、线段差的最大值1.如图，在正方形ABCD 中，AB ＝8，AC 与BD 交于点O ，N 是AO 的中点，点M 在BC 边上，且BM ＝6．P为对角线BD上一点，则PM﹣PN的最大值为（）A．2B．3C．D．2.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．七、多条线段和的最小值1.如图所示，已知A、B、C、D，请在图中找出一点P，使P A+PB+PC+PD最小．2.如图，在平面直角坐标系中，点E在原点，点D（0，2），点F（1，0），线段DE和EF构成一个“L”形，另有点A（﹣1，5），点B（﹣1，﹣1），点C（6，﹣1），连AD，BE，CF．若将这个“L”形沿y轴上下平移，当AD+DE+BE 的值最小时，E点坐标为；若将这个“L”形沿x轴左右平移，当AD+DE+EF+CF的值最小时，E点坐标为．。
2022年九年级数学中考复习《轴对称最短路径问题》题型分类专题训练
2022年春冀教版九年级数学中考复习《轴对称最短路径问题》题型分类专题训练（附答案）一．将军饮马问题1．如图，正方形ABCD的面积为4，△ABE是等边三角形，点E在正方形ABCD 内，在对角线AC上有一点P，使PD+PE的和最小，则这个最小值为（）A．B．3 C．4 D．22．如图，在等边△ABC中，AD、CE是△ABC的两条中线，AD＝5，P是AD 上一个动点，则PB+PE最小值的是（）A．2.5 B．5 C．7.5 D．103．如图，△ABC中，AB＝AC，BC＝6，AC的垂直平分线EF分别交AC，AB 边于E，F点，若点D为BC的中点，点M为线段EF上一动点，当△CDM 周长取得最小值为13时，△ABC的面积为（）A．30 B．39 C．60 D．784．如图，△ABC中，AB＝AC，BC＝3，S△ABC＝6，AD⊥BC于点D，EF是AB 的垂直平分线，交AB于点E，交AC于点F，在EF上确定一点P，使PB+PD 最小，则这个最小值为（）A．3.5 B．4 C．4.5 D．55．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．6．如图，在△ABC中，AC＝BC＝10，∠ACB＝4∠A，BD平分∠ACB交AC于点D，点E，F分别是线段BD，BC上的动点，则CE+EF的最小值是（）A．2 B．4 C．5 D．67．如图，∠AOB＝50°，点P为∠AOB内一点，点M、N分别在OA、OB上，当△PMN的周长最小时，∠MPN的度数是（）A．50°B．65°C．80°D．130°8．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°9．如图，等边△ABC的边长为6，AD是BC边上的中线，M是AD上的动点，E是边AC上一点，若AE＝2，则EM+CM的最小值为（）A．B．3C．2D．410．如图，锐角∠AOB＝x，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＝α，∠QNO＝β，当MP+PQ+QN最小时，则关于α，β，x的数量关系正确的是（）A．α﹣β＝2x B．2β+α＝90°+2xC．β+α＝90°+x D．β+2α＝180°﹣2x11．如图，点A在y轴上，G、B两点在x轴上，且G（﹣3，0），B（﹣2，0），HC与GB关于y轴对称，∠GAH＝60°，P、Q分别是AG、AH上的动点，则BP+PQ+CQ的最小值是（）A．6 B．7 C．8 D．912．如图，在△ABC中，AC＝BC＝4，∠ACB＝120°，点M在边BC上，且BM＝1，点N是直线AC上一动点，点P是边AB上一动点，则PM+PN的最小值为（）A．B．C．D．413．如图，在五边形ABCDE中，∠BAE＝152°，∠B＝∠E＝90°，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°14．如图，边长为a的等边△ABC中，BF是AC上中线且BF＝b，点D在BF 上，连接AD，在AD的右侧作等边△ADE，连接EF，则△AEF周长的最小值是（）A．B．C．a+b D．a15．如图，等腰△ABC中，AB＝AC＝4，BC＝6，△ABD是等边三角形，点P 是∠BAC的角平分线上一动点，连PC、PD，则PD+PC的最小值为．16．如图，等腰三角形ABC的底边BC为4，面积为24，腰AC的垂直平分线EF分别交边AC，AB于点E，F，若D为BC边的中点，M为线段EF上一动点，则△CDM的周长的最小值为．二．架桥铺路问题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，平行河岸两侧各有一城镇P，Q，根据发展规划，要修建一条公路连接P，Q两镇．已知相同长度造桥总价远大于陆上公路造价，为了尽量减少总造价，应该选择方案（）A．B．C．D．19．如图，在一条河的同岸有两个村庄A和B，两村要在河上合修一座便民桥，桥修在什么地方可以使桥到两村的距离之和最短？20．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）C．（AN垂直于b）D．（AM平行BN）三．其它21．已知平面直角坐标系中有点A（﹣2，1），B（2，3）（1）在x轴上找一点P，使|P A﹣PB|的值最大，并求出点P的坐标；（2）在x轴上找一点M，使MA+MB的值最小，并求出点M的坐标；（3）在x轴上找一点N，使△ABN为等腰三角形，通过画图说明使△ABN为等腰三角形的点N有多少个（不求N点坐标）．22．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．23．某课题组在探究“将军饮马问题”时抽象出数学模型：直线l同旁有两个定点A、B，在直线l上存在点P，使得P A+PB的值最小．解法：作点A关于直线l的对称点A′，连接A′B，则A′B与直线l的交点即为P，且P A+PB 的最小值为A′B．请利用上述模型解决下列问题：（1）几何应用：如图1，等腰直角三角形ABC的直角边长为2，E是斜边AB 的中点，P是AC边上的一动点，则PB+PE的最小值为；（2）几何拓展：如图2，△ABC中，AB＝2，∠BAC＝30°，若在AC、AB 上各取一点M、N使BM+MN的值最小，求这个最小值；（3）代数应用：求代数式（0≤x≤4）的最小值．24．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．（1）求证：△AMB≌△ENB；（2）当M点在何处时，AM+CM的值最小，请说明其依据．参考答案一．将军饮马问题1．解：连接BD，与AC交于点F．∵点B与D关于AC对称，∴PD＝PB，∴PD+PE＝PB+PE＝BE最小．∵正方形ABCD的面积为4，∴AB＝2．又∵△ABE是等边三角形，∴BE＝AB＝2．∴所求最小值为2．故选：D．2．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，即为AD的长为5．故选：B．3．解：连接AD，∵△ABC是等腰三角形，点D是BC边的中点，∴AD⊥BC，∵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CM+MD的最小值，∴△CDM的周长最短＝（CM+MD）+CD＝AD+BC＝13，∵BC＝6，∴AD＝10，∴△ABC的面积为：BC•AD＝×6×10＝30，故选：A．4．解：∵EF是AB的垂直平分线，∴AP＝BP，∴PB+PD＝AP+PD，即点P在AD上时，PB+PD最小值为AD的长，＝6，∵BC＝3，S△ABC∴×3×AD＝6，∴AD＝4，∴PB+PD最小值为4，故选：B．5．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，∴P A+PB＝P A′+PB＝A′B为最小，故选：B．6．解：作C点关于BD的对称点G，过G点作GF⊥BC交BC于F，交BD于E，∴EG＝EC，∴EC+EF＝EG+EF＝GF，此时EC+EF最小，∵BD平分∠ABC，∴G点在AB上，∴BC＝BG，∵AC＝BC＝10，∴BG＝10，∠ACB＝4∠A，∴∠A＝∠B＝30°，∴GF＝BG＝5，∴EC+EF的最小值是5，故选：C．7．解：作P点关于AO的对称点E，作P点关于OB的对称点F，连接EF交OA于M，交OB于N，连接OE、OF、OP，由对称性可得，OE＝OP＝OF，∴△OEF是等腰三角形，∴∠OEF＝∠OFE，由对称性可得∠EOM＝∠MOP，∠PON＝∠NOF，∠OEM＝∠OPM，∠OPN＝∠OFN，∴∠EOF＝2∠AOB，∵∠AOB＝50°，∴∠EOF＝100°，∴∠OEF＝40°，∴∠MON＝∠OEF+∠OFN＝80°，故选：C．8．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．9．解：连接BE，交AD于点M，过点E作EF⊥BC交于点F，∵△ABC是等边三角形，AD是BC边上的中线，∴B点与C点关于AD对称，∴BM＝CM，∴EM+CM＝EM+BM＝BE，此时EM+CM的值最小，∵AC＝6，AE＝2，∴EC＝4，在Rt△EFC中，∠ECF＝60°，∴FC＝2，EF＝2，在Rt△BEF中，BF＝4，∴BE＝2，故选：C．10．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＝α，∠OQP＝∠AQN′＝∠AQN，∵∠AQN＝∠QNO+∠AOB＝β+x，∴∠OQP＝∠AQN＝β+x，∵∠NPQ＝∠OQP+∠AOB，∴α＝β+x+x＝β+2x∴α﹣β＝2x．故选：A．11．解：作B点关于AG的对称点B'，BB'交GA于点E，作C点关于AH的对称点C'，CC'交AH于点Q，连接B'C'交AG、AH于点P、Q，∵BP＝B'P，CQ＝C'Q，∴BP+PQ+CQ＝B'P+PQ+C'Q＝B'C'，此时BP+PQ+CQ的值最小，∵HC与GB关于y轴对称，∴GO＝OH，∵∠GAH＝60°，∴△AGH为等边三角形，∵G（﹣3，0），B（﹣2，0），∴OG＝OH＝3，GB＝CH＝1，∴GH＝6，∵B点、C点关于y轴对称，∴B'C'∥x轴，∵BB'⊥AG，∠AGH＝60°，在Rt△GEB中，EG＝GB＝，EB＝＝，在Rt△EGB和Rt△EPB'中，，∴Rt△EGB≌Rt△EPB'（ASA），∴B'P＝BP＝1，PE＝EG＝，∴GP＝1，∴AP＝5，由对称性可知C'Q＝1，∵∠GAH＝60°，GB与CH关于y轴对称，∴△AGH是等边三角形，∴AG＝GH＝6，∵PQ∥GH，∴△APQ是等边三角形，∴PQ＝5，∴B'C'＝1+5+1＝7，∴BP+PQ+CQ的最小值是7，故选：B．12．解：作点C关于AB的对称点C'，连接AC'，BC'，取AN'＝AN，连接PN'，则CA＝C'A＝CB＝BC'，∴四边形ACBC'是菱形，∴PN＝PN'，∴PM+PN＝PM+PN'，∴当M、P、N'共线，PM+PN'最小值为C'M，过点C'作C'H⊥BC于H，∵∠ACB＝120°，∴∠C'BH＝60°，∴C'H＝BC'＝2，BH＝2，∴MH＝1，由勾股定理得C'M＝，∴PM+PN的最小值为，故选：C．13．解：如图，延长AB至A′，使A′B＝AB，延长AE至A″，使A″E＝AE，则BC垂直平分AA′，DE垂直平分AA″，∴AM＝A′M，AN＝A″N，根据两点之间，线段最短，当A′，M，N，A″四点在一条直线时，A′M+MN+NA″最小，则AM+MN+AN的值最小，即△AMN的周长最小，∵AM＝A′M，AN＝A″N，∴可设∠MAA′＝∠MA′A＝x，∠NAA″＝∠NA″A＝y，在△AA′A″中，x+y＝180°﹣∠BAE＝180°﹣152°＝28°，∵∠AMN＝∠MAA′+∠MA′A＝2x，∠ANM＝2y，∴∠AMN+∠ANM＝2x+2y＝56°，故选：B．14．解：如图，∵△ABC，△ADE都是等边三角形，∴AB＝AC＝a，AD＝AE，∠BAC＝∠DAE＝∠ABC＝60°，∴∠BAD＝∠CAE，∴△BAD≌△CAE（SAS），∴∠ABD＝∠ACE，∵AF＝CF＝a，BF＝b，∴∠ABD＝∠CBD＝∠ACE＝30°，BF⊥AC，∴点E在射线CE上运动（∠ACE＝30°），作点A关于直线CE的对称点M，连接FM交CE于E′，此时AE′+FE′的值最小，∵CA＝CM，∠ACM＝60°，∴△ACM是等边三角形，∴AM＝AC，∵BF⊥AC，∴FM＝BF＝b，∴△AEF周长的最小值＝AF+FE′+AE′＝AF+FM＝a+b，故选：B．15．解：如图，连接BP，∵点P是∠BAC的角平分线上一动点，AB＝AC，∴AP垂直平分BC，∴CP＝BP，∴PD+PC＝PD+PB，∴当B，P，D在在同一直线上时，BP+PD的最小值为线段BD长，又∵△ABD是等边三角形，AB＝BD＝4，∴PD+PC的最小值为4，故答案为：4．16．解：连接AD，MA．∵△ABC是等腰三角形，点D是BC边的中点，∴AD⊥BC，∴S＝BC•AD＝×4×AD＝24，解得AD＝12，△ABC∵EF是线段AC的垂直平分线，∴点A关于直线EF的对称点为点C，MA＝MC，∴MC+DM＝MA+DM≥AD，∴AD的长为CM+MD的最小值，∴△CDM的周长最短＝（CM+MD）+CD＝AD+BC＝12+×4＝14．故答案为：14．二．架桥铺路问题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：如图，作PP'垂直于河岸L，使PP′等于河宽，连接QP′，与河岸L相交于N，作NM⊥L，则MN∥PP′且MN＝PP′，于是四边形PMNP′为平行四边形，故PM＝NP′．根据“两点之间线段最短”，QP′最短，即PM+NQ最短．观察选项，选项C符合题意．故选：C．19．解：如图作点A关于河岸的对称点C，连接BC交河岸于点P，点P就是桥的位置．理由：两点之间线段最短．20．解：根据垂线段最短，得出MN是河的宽时，MN最短，即MN⊥直线a（或直线b），只要AM+BN最短即可，即过A作河岸a的垂线AH，垂足为H，在直线AH上取点I，使AI等于河宽．连接IB交河的b边岸于N，作MN垂直于河岸交a边的岸于M点，所得MN 即为所求．故选：D．三．其它21．解：（1）解：设直线AB的解析式为y＝kx+b（k≠0），将A（﹣2，1），B（2，3）代入得：，解得：，故直线AB解析式为y＝x+2，令y＝0，解得x＝﹣4，即P坐标为（﹣4，0）时，|P A﹣PB|最大；（2）点A关于x轴的对称点A′（﹣2，﹣1），直线A′B的解析式为y＝x+1．点M为直线A′B与x轴的交点，∴点M的坐标为（﹣1，0）．（3）如图所示：使△ABN为等腰三角形的点N有5个．22．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：4．23．解：（1）作点B关于AC的对称点B′，连接B′E交AC于P，此时PB+PE的值最小．连接AB′．AB′＝AB＝AE＝∵∠B′AC＝∠BAC＝45°∴∠B′AB＝90°∴PB+PE的最小值＝B′E＝（2）作点B关于AC的对称点B，过B′作B′N⊥AB于N，交AC于M．此时BM+MN的值最小．BM+MN＝B′N．理由：如图1，在AC上任取一点l（不与点M重合），在AB上任取一点N1，连接B′M1、BM1、M1N1、B′N1．∵点B′与点B关于AC对称∴BM1＝B′M1∴BM1+M1N1＞B′M1，BM+M1N1＞B′N1又∵B′N1＞B′N，BM+MN＝B′N∴BM1+M1N1＞BM+MN计算：如图2∵点B′与点B关于AC对称∴AB′＝AB又∵∠BAC＝30°∴∠B′AB＝60°图2∴△B′AB是等边三角形∴B′B＝AB＝2，∠B′BN＝60°又∵B′N⊥AB∴B′N＝B′B°＝（3）方法一：构造图形如图所示其中：AB＝4，AC＝1，DB＝2，AP＝x，CA⊥AB于A，DB⊥AB于B．那么PC+PD＝所求的最小值就是求PC+PD的最小值．作点C关于AB的对称点C′，过C′作C′E垂直DB的延长线于E．则C′E＝AB＝4，DE＝2+1＝3，C′D＝所求的最小值是5．方法二：构造图形如图所示：在直角坐标系中，点A（0，1）、B（4，2）、P（x，0）（0≤x≤4）那么P A+PB＝所求的最小值就是求P A+PB的最小值．作点C关于x轴的对称点A′，过A′作A′C垂直于y轴，过点B作BC垂直于x轴交A′C于点C．则A′C＝4，BC＝3，A′B＝所求的最小值是5．24．（1）证明：∵BM绕点B逆时针旋转60°得到BN，∴BM＝BN，∠MBN＝60°，∵△ABE是等边三角形，∴BA＝BE，∠ABE＝60°，∵∠ABM+∠ABN＝60°，∠EBN+∠ABN＝60°，∴∠ABM＝∠EBN，在△AMB和△ENB中，，∴△AMB≌△ENB（SAS）；（2）解：①连接AC，AC与BD相交于点O，如图1，∵四边形ABCD是正方形，∵点O为BD的中点，∵AM+CM≥AC（当M点在AC上时取等号），∴当M点在BD的中点时，AM+CM的值最小．。
初中数学专题复习(轴对称-最短距离问题)
初中数学专题复习（轴对称-最短距离问题）一．轴对称-最短路线问题1．（2020•荆门）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．2B．2C．6D．3解：设C（m，0），∵CD＝2，∴D（m+2，0），∵A（0，2），B（0，4），∴AC+BD＝+，∴要求AC+BD的最小值，相当于在x轴上找一点P（n，0），使得点P到M（0，2）和N（﹣2，4）的距离和最小，如图1中，作点M关于x轴的对称点Q，连接NQ交x轴于P′，连接MP′，此时P′M+P′N的值最小，∵N（﹣2，4），Q（0，﹣2）P ′M+P′N的最小值＝P′N+P′Q＝NQ＝＝2，∴AC+BD的最小值为2．故选：B．2．（2020•贵港）如图，动点M在边长为2的正方形ABCD内，且AM⊥BM，P是CD边上的一个动点，E是AD边的中点，则线段PE+PM的最小值为（）A．﹣1B．+1C．D．+1解：作点E关于DC的对称点E'，设AB的中点为点O，连接OE'，交DC于点P，连接PE，如图：∵动点M在边长为2的正方形ABCD内，且AM⊥BM，∴点M在以AB为直径的圆上，OM＝AB＝1，∵正方形ABCD的边长为2，∴AD＝AB＝2，∠DAB＝90°，∵E是AD的中点，∴DE＝AD＝×2＝1，∵点E与点E'关于DC对称，∴DE'＝DE＝1，PE＝PE'，∴AE'＝AD+DE'＝2+1＝3，在Rt△AOE'中，OE'＝＝＝，∴线段PE+PM的最小值为：PE+PM＝PE'+PM＝ME'＝OE'﹣OM＝﹣1．故选：A．3．（2020•恩施州）如图，正方形ABCD的边长为4，点E在AB上且BE＝1，F为对角线AC上一动点，则△BFE周长的最小值为（）A．5B．6C．7D．8解：如图，连接ED交AC于一点F，连接BF，∵四边形ABCD是正方形，∴点B与点D关于AC对称，∴BF＝DF，∴△BFE的周长＝BF+EF+BE＝DE+BE，此时△BEF的周长最小，∵正方形ABCD的边长为4，∴AD＝AB＝4，∠DAB＝90°，∵点E在AB上且BE＝1，∴AE＝3，∴DE＝，∴△BFE的周长＝5+1＝6，故选：B．4．（2020•潍坊）如图，在Rt△AOB中，∠AOB＝90°，OA＝3，OB＝4，以点O为圆心，2为半径的圆与OB 交于点C，过点C作CD⊥OB交AB于点D，点P是边OA上的动点．当PC+PD最小时，OP的长为（）A．B．C．1D．解：如图，延长CO交⊙O于点E，连接ED，交AO于点P，此时PC+PD的值最小．∵CD⊥OB，∴∠DCB＝90°，又∠AOB＝90°，∴∠DCB＝∠AOB，∴CD∥AO∴∵OC＝2，OB＝4，∴BC＝2，∴，解得，CD＝；∵CD∥AO，∴＝，即＝，解得，PO＝故选：B．5．（2020•西宁）如图，等腰△ABC的底边BC＝20，面积为120，点D在BC边上，且CD＝5，直线EF是腰AC 的垂直平分线，若点M在EF上运动，则△CDM周长的最小值为18．解：如图，作AH⊥BC于H，连接AM，∵EF垂直平分线段AC，∴MA＝MC，∴DM+MC＝AM+MD，∴当A、D、M共线时，DM+MC的值最小，∵等腰△ABC的底边BC＝20，面积为120，AH⊥BC，∴BH＝CH＝10，AH＝＝12，∴DH＝CH﹣CD＝5，∴AD＝＝＝13，∴DM+MC的最小值为13，∴△CDM周长的最小值＝13+5＝18，故答案为18．6．（2020•内江）如图，在矩形ABCD中，BC＝10，∠ABD＝30°，若点M、N分别是线段DB、AB上的两个动点，则AM+MN的最小值为15．解：作点A关于BD的对称点A′，连接MA′，BA′，过点A′作A′H⊥AB于H．∵BA＝BA′，∠ABD＝∠DBA′＝30°，∴∠ABA′＝60°，∴△ABA′是等边三角形，∵四边形ABCD是矩形，∴AD＝BC＝10，在Rt△ABD中，AB＝＝10，∵A′H⊥AB，∴AH＝HB＝5，∴A′H＝AH＝15，∵AM+MN＝A′M+MN≥A′H，∴AM+MN≥15，∴AM+MN的最小值为15．故答案为15．7．（2020•毕节市）如图，已知正方形ABCD的边长为4，点E是边AB的中点，点P是对角线BD上的动点，则AP+PE的最小值是．解：如图，连接CE交BD于点P，连接AP，∵四边形ABCD是正方形，∴点A与点C关于BD对称，∴AP＝CP，∴AP+EP＝CP+EP＝CE，此时AP+PE的最小值等于CE的长，∵正方形ABCD的边长为4，点E是边AB的中点，∴BC＝4，BE＝2，∠ABC＝90°，∴CE＝＝，∴AP+PE的最小值是，故答案为：．8．（2020•黑龙江）如图，在边长为1的菱形ABCD中，∠ABC＝60°，将△ABD沿射线BD方向平移，得到△EFG，连接EC、GC．求EC+GC的最小值为．解：∵在边长为1的菱形ABCD中，∠ABC＝60°，∴AB＝CD＝1，∠ABD＝30°，∵将△ABD沿射线BD的方向平移得到△EGF，∴EG＝AB＝1，EG∥AB，∵四边形ABCD是菱形，∴AB＝CD，AB∥CD，∴∠BAD＝120°，∴EG＝CD，EG∥CD，连接ED∴四边形EGCD是平行四边形，∴ED＝GC，∴EC+GC的最小值＝EC+ED的最小值，∵点E在过点A且平行于BD的定直线上，∴作点D关于定直线的对称点M，连接CM交定直线于E，则CM的长度即为EC+DE的最小值，∵∠EAD＝∠ADB＝30°，AD＝1，∴∠ADM＝60°，DH＝MH＝AD＝，∴DM＝1，∴DM＝CD，∵∠CDM＝∠MDG+∠CDB＝90°+30°＝120°，∴∠M＝∠DCM＝30°，∴CM＝2×CD＝．故答案为：．9．（2020•日照）如图，Rt△ABC中，∠C＝90°，以AB为边在AB上方作正方形ABDE，过点D作DF⊥CB，交CB的延长线于点F，连接BE．（1）求证：△ABC≌△BDF；（2）P，N分别为AC，BE上的动点，连接AN，PN，若DF＝5，AC＝9，求AN+PN的最小值．（1）证明：∵Rt△ABC中，∠C＝90°，DF⊥CB，∴∠C＝∠DFB＝90°．∵四边形ABDE是正方形，∴BD＝AB，∠DBA＝90°，∵∠DBF+∠ABC＝90°，∠CAB+∠ABC＝90°，∴∠DBF＝∠CAB，∴△ABC≌△BDF（AAS）；（2）解：∵△ABC≌△BDF，∴DF＝BC＝5，BF＝AC＝9，∴FC＝BF+BC＝9+5＝14．如图，连接DN，∵BE是正方形顶点A与顶点D的对称轴，∴AN＝DN．如使得AN+PN最小，只需D、N、P在一条直线上，由于点P、N分别是AC和BE上的动点，作DP1⊥AC，交BE于点N1，垂足为P1，所以，AN+PN的最小值等于DP1＝FC＝14．10．（2019•西藏）如图，在矩形ABCD中，AB＝6，AD＝3，动点P满足S△P AB＝S矩形ABCD，则点P到A、B 两点距离之和PA+PB的最小值为（）A．2B．2C．3D．解：设△ABP中AB边上的高是h．∵S△P AB＝S矩形ABCD，∴AB•h＝AB•AD，∴h＝AD＝2，∴动点P在与AB平行且与AB的距离是2的直线l上，如图，作A关于直线l的对称点E，连接AE，BE，则BE的长就是所求的最短距离．在Rt△ABE中，∵AB＝6，AE＝2+2＝4，∴BE＝＝＝2，即PA+PB的最小值为2．故选：A．11．（2019•聊城）如图，在Rt△ABO中，∠OBA＝90°，A（4，4），点C在边AB上，且＝，点D为OB 的中点，点P为边OA上的动点，当点P在OA上移动时，使四边形PDBC周长最小的点P的坐标为（）A．（2，2）B．（，）C．（，）D．（3，3）解：∵在Rt△ABO中，∠OBA＝90°，A（4，4），∴AB＝OB＝4，∠AOB＝45°，∵＝，点D为OB的中点，∴BC＝3，OD＝BD＝2，∴D（2，0），C（4，3），作D关于直线OA的对称点E，连接EC交OA于P，则此时，四边形PDBC周长最小，E（0，2），∵直线OA的解析式为y＝x，设直线EC的解析式为y＝kx+b，∴，解得：，∴直线EC的解析式为y＝x+2，解得，，∴P（，），故选：C．12．（2019•黑龙江）如图，矩形ABCD中，AB＝4，BC＝6，点P是矩形ABCD内一动点，且S△P AB＝S△PCD，则PC+PD的最小值为4．解：如图，作PM⊥AD于M，作点D关于直线PM的对称点E，连接PE，EC．设AM＝x．∵四边形ABC都是矩形，∴AB∥CD，AB＝CD＝4，BC＝AD＝6，∵S△P AB＝S△PCD，∴×4×x＝××4×（6﹣x），∴x＝2，∴AM＝2，DM＝EM＝4，在Rt△ECD中，EC＝＝4，∵PM垂直平分线段DE，∴PD＝PE，∴PC+PD＝PC+PE≥EC，∴PD+PC≥4，∴PD+PC的最小值为4．13．（2019•陕西）如图，在正方形ABCD中，AB＝8，AC与BD交于点O，N是AO的中点，点M在BC边上，且BM＝6．P为对角线BD上一点，则PM﹣PN的最大值为2．解：如图所示，以BD为对称轴作N的对称点N'，连接PN'，延长PN′交BC于M，根据轴对称性质可知，PN＝PN'，∴PM﹣PN＝PM﹣PN'≤MN'，当P，M，N'三点共线时，取“＝”，∵正方形边长为8，∴AC＝AB＝，∵O为AC中点，∴AO＝OC＝，∵N为OA中点，∴ON＝，∴ON'＝CN'＝，∴AN'＝，∵BM＝6，∴CM＝AB﹣BM＝8﹣6＝2，∴＝＝，∴PM∥AB∥CD，∠CMN'＝90°，∵∠N'CM＝45°，∴△N'CM为等腰直角三角形，∴CM＝MN'＝2，即PM﹣PN的最大值为2，故答案为：2．14．（2019•成都）如图，在边长为1的菱形ABCD中，∠ABC＝60°，将△ABD沿射线BD的方向平移得到△A'B'D'，分别连接A'C，A'D，B'C，则A'C+B'C的最小值为．解：∵在边长为1的菱形ABCD中，∠ABC＝60°，∴AB＝CD＝1，∠ABD＝30°，∵将△ABD沿射线BD的方向平移得到△A'B'D'，∴A′B′＝AB＝1，A′B′∥AB，∵四边形ABCD是菱形，∴AB＝CD，AB∥CD，∴∠BAD＝120°，∴A′B′＝CD，A′B′∥CD，∴四边形A′B′CD是平行四边形，∴A′D＝B′C，∴A'C+B'C的最小值＝A′C+A′D的最小值，∵点A′在过点A且平行于BD的定直线上，∴作点D关于定直线的对称点E，连接CE交定直线于A′，则CE的长度即为A'C+B'C的最小值，∵∠A′AD＝∠ADB＝30°，AD＝1，∴∠ADE＝60°，DH＝EH＝AD＝，∴DE＝1，∴DE＝CD，∵∠CDE＝∠EDB′+∠CDB＝90°+30°＝120°，∴∠E＝∠DCE＝30°，∴CE＝2×CD＝．故答案为：．15．（2019•德阳）如图，在四边形ABCD中，BC∥AD，BC＝AD，点E为AD的中点，点F为AE的中点，AC⊥CD，连接BE、CE、CF．（1）判断四边形ABCE的形状，并说明理由；（2）如果AB＝4，∠D＝30°，点P为BE上的动点，求△PAF的周长的最小值．解：（1）四边形ABCE是菱形，理由如下：∵点E是AD的中点，∴AE＝AD．∵BC＝AD，∴AE＝BC．∵BC∥AD，即BC∥AE．∴四边形ABCE是平行四边形∵AC⊥CD，点E是AD的中点，∴CE＝AE＝DE，∴四边形ABCE是菱形（2）由（I）得，四边形ABCE是菱形．∴AE＝EC＝AB＝4，且点A、C关于BE对称∵点F是AE的中点，AF＝AE＝2∴当PA+PF最小时，△PAF的周长最小即点P为CF与BE的交点时，△PAF的周长最小，此时△PAF的周长＝PA+PF+AF＝CF+AF，在Rt△ACD中，点E是AD的中点，则CE＝DE，∠ECD＝∠D＝30°，∠ACE＝90°﹣30°＝60°．∴△ACE是等边三角形．∴AC＝AE＝CE＝4．∵AF＝EF，CF⊥AE∴CF＝＝2△PAF的周长最小＝CF+AF＝2．。
2022-2023学年九年级下学期数学中考复习《轴对称最短路径问题》解答题专题训练
2022-2023学年九年级数学中考复习《轴对称最短路径问题》解答题专题训练（附答案）1．如图，在△ABC中，AB＝AC，D是BC的中点，EF垂直平分AC，交AC于点E，交AB 于点F，M是直线EF上的动点．（1）当MD⊥BC时．①若ME＝1，则点M到AB的距离为；②若∠CMD＝30°，CD＝3，求△BCM的周长；（2）若BC＝8，且△ABC的面积为40，则△CDM的周长的最小值为．2．如图，在△ABC中，AB＝AC，AB的垂直平分线交AB于点N，交AC于点M．（1）若∠B＝70°，求∠BAC的大小．（2）连接MB，若AB＝8cm，△MBC的周长是14cm．①求BC的长；②在直线MN上是否存在点P，使PB+CP的值最小，若存在，标出点P的位置并求PB+CP的最小值，若不存在，说明理由．3．如图，△ABC三个顶点的坐标分别为A（1，1），B（4，2），C（3，4）．（1）若△A1B1C1与△ABC关于y轴成轴对称，则△A1B1C1三个顶点的坐标分别为；（2）△ABC的面积是；（3）在x轴上作一点P，使P A+PB的值最小．（保留作图痕迹，不写作法）4．在平面直角坐标系xOy中，已知点A（1，1），B（3，2）．（1）如图1，在y轴上是否存在一点P，使P A+PB最小，若存在求出点P的坐标；若不存在，请说明理由．（2）如图2，点C坐标为（4，1），点D由原点O沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动，求点D运动几秒时，四边形ABCD是平行四边形．5．如图，在矩形ABCD中，AB＝2，∠ABD＝60°，G，H分别是AD，BC边上的点，且AG ＝CH，E，O，F分别是对角线BD上的四等分点，顺次连接G，E，H，F，G．（1）求证：四边形GEHF是平行四边形；（2）填空：①当AG＝时，四边形GEHF是矩形；②当AG＝时，四边形GEHF是菱形；（3）求四边形GEHF的周长的最小值．6．如图，C为线段BD上﹣动点，分别过点B、D作AB⊥BD于点B，ED⊥BD于点D，连接AC、EC，已知AB＝3、DE＝2、BD＝12，设CD＝x．（1）直接写出用含x的代数式表示的AC+CE的长（无需化简）；（2）观察图形并说明在什么情况下AC+CE的值最小？最小值是多少？写出计算过程；（3）综上，直接写出代数式的最小值．7．在△ABC中，AB＝AC，D是直线BC上一点，以AD为一边在AD的右侧作△ADE，使AE＝AD，∠DAE＝∠BAC，连接CE．设∠BAC＝α，∠BCE＝β．（1）如图（1），点D在线段BC上移动时，①角α与β之间的数量关系是；②若线段BC＝2，点A到直线BC的距离是3，则四边形ADCE周长的最小值是；（2）如图（2），点D在线段BC的延长线上移动时，①请问（1）中α与β之间的数量关系还成立吗？如果成立，请说明理由；②线段BC、DC、CE之间的数量是．8．问题提出我们在分析解决某些数学问题时，经常要比较两个数或代数式的大小，而解决问题的策略一般要进行一定的转化，其中“作差法”就是常用的方法之一．所谓“作差法”：就是通过作差、变形，并利用差的符号确定他们的大小．例如：（1）对于任意两个代数式M，N的大小比较，有下面的方法：当M﹣N＞0时，M＞N；当M﹣N＝0时，M＝N；当M﹣N＜0时，M＜N．反过来也成立．因此，我们把这种比较两个代数式大小的方法叫做“作差法”．（2）对于比较两个正数a，b的大小，我们还可以用它们的平方进行比较：∵a2﹣b2＝（a+b）（a﹣b），a+b＞0，∴（a2﹣b2）与（a﹣b）的符号相同．当a2﹣b2＞0时，a﹣b＞0，得a＞b；当a2﹣b2＝0时，a﹣b＝0，得a＝b；当a2﹣b2＜0时，a﹣b＜0，得a＜b．问题解决（3）课堂上，老师让同学们制作几种几何体，张丽同学用了3张A4纸，7张B5纸；李明同学用了2张A4纸，8张B5纸．设每张A4纸的面积为x，每张B5纸的面积为y，且x ＞y，张丽同学的用纸总面积为S1，李明同学的用纸总面积为S2，回答下列问题：①S1＝（用含x，y的代数式表示）；S2＝（用含x，y的代数式表示）；②试比较谁的用纸总面积更大？（4）如图1所示，要在燃气管道l上修建一个泵站，向A，B两镇供气，已知A，B到l 的距离分别是3km，4km（即AC＝3km，BE＝4km），AB＝xkm，现设计两种方案：方案一：如图2所示，AP⊥l于点P，泵站修建在点P处，该方案中管道长度a1＝AB+AP．方案二：如图3所示，点A′与点A关于l对称，A′B与l相交于点P，泵站修建在点P 处，该方案中管道长度a2＝AP+BP．①在方案一中，a1＝km（用含x的代数式表示）；②在方案二中，a2＝km（用含x的代数式表示）；③请分析说明哪种方案铺设的输气管道较短？（5）甲、乙两位采购员同去一家饲料公司购买两次饲料，两次购买的价格有变化，两位采购员的购货方式也不同，其中，甲每次购买1000kg，乙每次用去1000元，而不管购买多少饲料．设两次购买的饲料单价分别为m元/kg和n元/kg（m，n是正数，且m≠n），试分析哪位采购员的购货方式合算？9．在平面直角坐标系xOy中，点A、B分别在y轴和x轴上，已知点A（0，4），以AB为直角边在AB左侧作等腰直角△ABC，∠CAB＝90°．（1）当点B在x轴正半轴上，且AB＝8时，①求AB解析式；②求C点坐标；（2）当点B在x轴上运动时，连接OC，求AC+OC的最小值及此时B点坐标．10．如图，已知∠ABC＝∠ADC＝90°，BC＝CD，CA＝CE．（1）求证：∠ACB＝∠ACD；（2）过点E作ME∥AB，交AC的延长线于点M，过点M作MP⊥DC，交DC的延长线于点P．①连接PE，交AM于点N，证明AM垂直平分PE；②点O是直线AE上的动点，当MO+PO的值最小时，证明点O与点E重合．11．如图，菱形ABCD的边长为1，∠ABC＝60°，点E是边AB上任意一点（端点除外），线段CE的垂直平分线交BD，CE分别于点F，C，AE，EF的中点分别为M，N．（1）求证：AF＝EF；（2）求MN+NG的最小值．12．已知点P在∠MON内．（1）如图1，点P关于射线OM的对称点是G，点P关于射线ON的对称点是H，连接OG、OH、OP．①若∠MON＝50°，则∠GOH＝；②若PO＝5，连接GH，请说明当∠MON为多少度时，GH＝10；（2）如图2，若∠MON＝60°，A、B分别是射线OM、ON上的任意一点，当△P AB的周长最小时，求∠APB的度数．13．如图，四边形ABCD是菱形，对角线AC和BD相交于点O、点E是CD的中点，过点C 作AC的垂线，与OE的延长线交于点F，连接FD．（1）求证：四边形OCFD是矩形；（2）若四边形ABCD的周长为4，△AOB的周长为3+，求四边形OCFD的面积；（3）在（2）问的条件下，BD上有一动点Q，CD上有一动点P，求PQ+QE的最小值．14．如图1，在△ABC中，∠ABC的平分线与边AC的垂直平分线相交于点D，过点D作DF ⊥BC于点F，DG⊥BA交BA的延长线于点G．（1）求证：AG＝CF；＝5，求MN+AN （2）如图2，点M，N分别是线段AB，射线BD上的动点，若BC＝5，S△ABC 的最小值．15．如图，在平面直角坐标系中，点A（﹣2，0），B（2，0），点C是y轴正半轴上一点，点P在BC的延长线上．（1）若点P的坐标为（﹣1，2），①求△P AB的面积；②已知点Q是y轴上任意一点，当△P AQ周长取最小值时，求点Q的坐标；（2）连接AC，若∠APC＝∠ACP，∠APC比∠P AB大20°，求∠ABC的度数．16．已知如图，在平行四边形ABCD中，点E是AD边上一点，连接BE，CE，BE＝CE，BE ⊥CE，点F是EC上一动点，连接BF．（1）如图1，当BF⊥AB时，连接DF，延长BE，CD交于点K，求证：FD＝DK；（2）如图2，以BF为直角边作等腰Rt△FBG，∠FBG＝90°，连接GE，若DE＝，当点F在运动过程中，求△BEG周长的最小值．17．如图，在四边形ABCD中，AD∥BC，AB＝BC，对角线AC、BD交于点O，BD平分∠ABC，过点D作DE⊥BC，交BC的延长线于点E，连接OE．（1）求证：四边形ABCD是菱形；（2）若，AC＝4，求OE的长；（3）若点P是BD上一动点，在（2）的条件下，请求出△PCE周长的最小值．18．如图，在平面直角坐标系中，OA＝OB＝6，OD＝1，点C为线段AB的中点．（1）直接写出点C的坐标为；（2）点P是x轴上的动点，当PB+PC的值最小时，求此时点P的坐标；（3）在平面内是否存在点F，使得以A、C、D、F为顶点的四边形为平行四边形？若存在，请求出点F的坐标；若不存在，请说明理由．19．如图，在正方形ABCD中，F为BC为边上的定点，E、G分别是AB、CD边上的动点，AF和EG交于点H且AF⊥EG．（1）求证：AF＝EG；（2）若AB＝6，BF＝2．①若BE＝3，求AG的长；②连结AG、EF，求AG+EF的最小值．20．如图1，在△ABC中，AB＝AC，点E为边AB上一点，连接CE．（1）如图1，以CE为边作等腰三角形DCE，DE＝DC，连接AD，且满足条件AB⊥AD，∠B＝∠ADE，∠ACD＝3∠B，求证：DE⊥DC．（2）如图2，∠BAC＝120°，过点A作直线AM⊥BC交BC于点M，点F为直线M上一点，BE＝AF，连接CF，当CE+CF最小时，直接写出∠ECF的度数．参考答案1．解：（1）①∵MD⊥BC，AB＝AC，D是BC的中点，∴A、M、D共线，∴AD是△ABC的对称轴，∵ME＝1，∴点M到AB的距离为1，故答案为：1；②∵D是BC的中点，MD⊥BC，∴MB＝MC，∴MD平分∠BMC，∴∠BMC＝2∠CMD＝60°，∴△BCM是等边三角形，∴BC＝BM＝MC，∵D是BC的中点，∴BC＝2CD＝6，∴BM＝MC＝BC＝6，∴△BCM的周长为BC+BM+MC＝18；（2）连接AD交EF于点M，∵EF是AC的垂直平分线，∴AM＝CM，∴CM+MD＝AM+MD＝AD，此时△CMD的值最小，最小值为AD+CD，∵BC＝8，△ABC的面积为40，∴AD＝10，∵D是BC的中点，∴CD＝4，∴AD+CD＝14，∴△CMD的周长最小值为14，故答案为：14．2．解：（1）∵AB＝AC，∠B＝70°，∴∠BAC＝180°﹣70°×2＝40°；（2）∵MN垂直平分AB．∴MB＝MA，又∵△MBC的周长是14cm，∴AC+BC＝14cm，∴BC＝6cm．（3）当点P与点M重合时，PB+CP的值最小，为AC长，最小值是8cm．3．解：（1）如图A1（﹣1，1）B1（﹣4，2）C1（﹣3，4），故答案为：（﹣1，1）、（﹣4，2）、（﹣3，4）；（2）△A1B1C1的面积＝（2+3）×3÷2﹣＝7.5﹣1﹣3＝3.5．（3）如图所示，作点A关于x轴的对称点A'，再连接A'B，与x轴的交点P即为所求．4．解：（1）作A点关于y轴的对称点M（﹣1，1），连接BM后与y轴的交点即为所求的点P，如下图所示：设直线BM的解析式为y＝kx+b，代入M（﹣1，1），B（3，2），，解之得，∴直线BM解析式为，令x＝0，解得y＝，∴存在点P的坐标，且P（0，）；（2）当四边形ABCD是平行四边形，只能是AC为一条对角线，另一条对角线为BD，设D（m，0），由中点坐标公式可知：线段AC的中点坐标为，即，线段BD的中点坐标为，即，又线段AC与BD中点为同一个点，∴，解得m＝2，故四边形ABCD是平行四边形，D点的坐标为（2，0），又速度为1个单位每秒，∴经过2秒后，四边形ABCD是平行四边形．5．（1）证明：∵四边形ABCD是矩形，∴AD＝BC，AD∥BC，∴∠GDF＝∠HBE，∵AG＝CH，∴DG＝BH，∵E，O，F分别是对角线BD上的四等分点，∴DF＝BE，在△DGF和△BHE中，，∴△DGF≌△BHE（SAS），∴GF＝HE，∠DFG＝∠BEH，∴∠EFG＝∠FEH，∴GF∥HE，∴四边形GEHF是平行四边形；（2）①当AG＝时，四边形GEHF是矩形．理由如下：连接GH，如下图，∵∠BAD＝90°，∠ABD＝60°，∴∠ADB＝30°，∴BD＝2AB＝4，∴AD＝，∵AG＝CH＝，AD＝BC＝2，∴，∵AG∥BH，∴四边形ABHG是平行四边形，∵GH＝AB＝2，∵E，O，F分别是对角线BD上的四等分点，∴EF＝BD＝2，∴EF＝GH，∵四边形GEHF是平行四边形，∴四边形GEHF是矩形，故答案为：；②当AG＝时，四边形GEHF是菱形．理由如下：连接BG、DH、GH，如下图，∵AG＝CH，AD＝BC，∴DG＝BH，∵DG∥BH，∴四边形BHDG是平行四边形，∵AG＝，AB＝2，∠A＝90°，∴DG＝AD﹣AG＝，BG＝，∴BG＝DG，∴四边形BHDG是菱形，∴GH⊥BD，即GH⊥EF，∵四边形GEHF是平行四边形，∴四边形GEHF是菱形．故答案为：；（3）解：过E作EM⊥AD于M，延长EM到点N，使得MN＝EM，连接FN，NG，过F 作FP⊥EM于点P，如下图，则MN＝EM＝DE＝，FP∥AD，EG＝NG，∴∠EFP＝∠ADB＝30°，∴EP＝EF＝1，∴PN＝EM+MN﹣EP＝2，PF＝，∵EG+FG＝NG+FG≥FN，当F、G、N三点共线，EG+FG＝NG+FG＝FN的值最小，其值为FN＝，∴四边形GEHF的周长的最小值为：2（EG+FG）＝2．6．解：（1）∵AB⊥BD，AB＝3，CD＝x，∴BC＝12﹣x，在Rt△ABC中，AC＝＝，∵ED⊥BD，DE＝2，在Rt△DEC中，CE＝＝，∴AC+CE＝，故答案为：；（2）如图，当C是AE和BD交点时，延长ED与AB的垂线AF交于点F，∴AC+CE＝AE＝＝＝13，∴AC+CE的最小值为13；（3）如图，AB＝3，ED＝2，DB＝4，连接AE交BD于点C，∴AE＝的最小∴AE的长即为代数式的最小值，∵四边形ABDF为矩形，∴AB＝DF＝1，AF＝BD＝4，在Rt△AEF中，由勾股定理得，AE＝＝＝5，即代数式的最小值为5．7．解：（1）①α+β＝180°；理由如下：∵∠DAE＝∠BAC，∴∠DAE﹣∠DAC＝∠BAC﹣∠DAC∴∠CAE＝∠BAD，在△ABD和△ACE中，，∴△ABD≌△ACE（SAS），∴∠ABD＝∠ACE，∵∠BAC+∠ABD+∠ACB＝180°，∴∠BAC+∠ACE+∠ACB＝180°，∴∠BAC+∠BCE＝180°，即α+β＝180°，故答案为：α+β＝180°；②由①知，△ABD≌△ACE，∴BD＝CE，AD＝AE，∴CD+CE＝BD+CD＝BC＝2，当AD⊥BC时，AD最短，即四边形ADCE周长的值最小，∵点A到直线BC的距离是3，∴AD＝AE＝3，∴四边形ADCE周长的最小值是2+3+3＝8，故答案为：8；（2）①成立，理由如下：∵∠DAE＝∠BAC，∴∠DAE+∠CAD＝∠BAC+∠CAD，∴∠BAD＝∠CAE，在△BAD和△CAE中，，∴△ABD≌△ACE（SAS），∴∠ABD＝∠ACE，∵∠ACD＝∠ABD+∠BAC＝∠ACE+∠DCE，∴∠BAC＝∠DCE，∴∠BAC+∠BCE＝∠DCE+∠BCE＝180°，即α+β＝180°；②∴△ABD≌△ACE（SAS），∴∠ABD＝∠ACE，BD＝CE，∵BD＝BC+CD，∴CE＝BC+CD，故答案为：CE＝BC+CD．8．解：（3）①S1＝3x+7y，S2＝2x+8y．故答案为：3x+7y，2x+8y．②S1﹣S2＝（3x+7y）﹣（2x+8y）＝x﹣y，∵x＞y∴x﹣y＞0∴S1﹣S2＞0∴S1＞S2∴张丽同学的用纸总面积更大．（4）①a1＝AB+AC＝（3+x）km，故答案为：（3+x）．②作BF⊥A′A于点F，在Rt△BAF中，由勾股定理得BF2＝AB2﹣AF2＝x2﹣1，在Rt△BF A′中，由勾股定理得A′B＝A′P+BP＝AP+BP＝＝km，∴a2＝km，故答案为：．③a12﹣a22＝（x+3）2﹣（）2＝6x﹣39，由6x﹣39＝0，得，此时a12﹣a22＝0，即a1＝a2，两种方案铺设的输气管道一样长；由6x﹣39＞0，得，此时a12﹣a22＞0，即a1＞a2，方案二铺设的输气管道较短；由6x﹣39＜0，得，此时a12﹣a22＜0，即a1＜a2，方案一铺设的输气管道较短．（5）＝＝＝∵m≠n∴所以乙采购员的购货方式合算．9．解：（1）①∵A（0，4），AB＝8，∴OB＝＝4，∴B（4，0），设直线AB的解析式为y＝kx+4，∴0＝4k+4，k＝﹣，∴AB解析式：y＝﹣x+4；②过点A作x轴的平行线，分别过点C、B作y轴的平行线，交于G、H．则△AHB≌△CGA（AAS）∴AG＝HB＝4，CG＝AH＝4，∴C（﹣4，4﹣4）；（2）由△AGC≌△BHA可知AG＝4，（B在x轴负半轴同理可说明）点C在直线x＝﹣4上运动，作点O关于直线x＝﹣4的对称点O'，∴OC＝O'C＝4，OO'＝4+4＝8，∴AC+OC＝AC+O'C．AC+OC的最小值为AO'＝＝＝4，此时OB＝AH＝CG＝2，∴B（2，0）．10．证明：（1）∵∠ABC＝∠ADC＝90°，BC＝CD，AC＝AC，∴Rt△ABC≌Rt△ADC（HL），∴∠ACB＝∠ACD；（2）①∵Rt△ABC≌Rt△ADC，∴∠BAC＝∠CAD，∵CA＝CE，∴∠CAE＝∠CEA，∵∠EBA＝90°，∴∠BEA＝∠BAC＝∠CAE＝30°，∵PD⊥AE，MP⊥PD，∴AE∥MP，∴∠PMC＝∠MAE＝30°，∵ME∥AB，∴∠MEB＝∠ABE＝90°，∴∠MEA＝90°+30°＝120°，∵∠MAE＝30°，∴∠EMA＝30°，∵CP⊥MP，CE⊥ME，∠MCP＝∠MCE＝60°，∴△NEC≌△NPC（SAS），∴EN＝PN，∴N是EP的中点，NC⊥PE，∴AM垂直平分PE；②延长PD、ME交于Q点，由①知，∠BEA＝30°，∠MEB＝90°，∴∠MEA＝120°，∴∠DEQ＝60°，∵PD⊥AE，∴∠EDQ＝90°，∴∠EQD＝30°，∵∠CPN＝30°，∴∠EPD＝∠DQE，∴PE＝EQ，∴ME+PE＝QE+ME≥MQ，此时ME+PE的值最小，∵点O是直线AE上的动点，∴当MO+PO的值最小时，E点与O点重合．11．解：（1）证明：连接CF，∵FG垂直平分CE，∴CF＝EF，∵四边形ABCD为菱形，∴A和C关于对角线BD对称，∴CF＝AF，∴AF＝EF；（2）连接AC，∵M和N分别是AE和EF的中点，点G为CE中点，∴MN＝AF，NG＝CF，即MN+NG＝（AF+CF），当点F与菱形ABCD对角线交点O重合时，AF+CF最小，即此时MN+NG最小，∵菱形ABCD边长为1，∠ABC＝60°，∴△ABC为等边三角形，AC＝AB＝1，即MN+NG的最小值为；12．解：（1）①∵点P关于射线OM的对称点是G，点P关于射线ON的对称点是H，∴OG＝OP，OM⊥GP，∴OM平分∠POG，同理可得ON平分∠POH，∴∠GOH＝2∠MON＝2×50°＝100°，故答案为：100°；②∵PO＝5，∴GO＝HO＝5，当∠MON＝90°时，∠GOH＝180°，∴点G，O，H在同一直线上，∴GH＝GO+HO＝10；（2）如图所示：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P A、PB，则AP＝AP'，BP＝BP“，此时△P AB周长的最小值等于P′P″的长．由轴对称性质可得，OP′＝OP″＝OP，∠P′OA＝∠POA，∠P″OB＝∠POB，∴∠P′OP″＝2∠MON＝2×60°＝120°，∴∠OP′P″＝∠OP″P′＝（180°﹣120°）÷2＝30°，∴∠OP A＝∠OP'A＝30°，同理可得∠BPO＝∠OP″B＝30°，∴∠APB＝30°+30°＝60°．13．（1）证明：∵四边形ABCD是菱形，∴AC⊥BD，∴∠COD＝90°，∵AC⊥CF，CF∥BD∴∠ODE＝∠FCE，∵E是CD中点，∴CE＝DE，在△ODE和△FCE中，，∴△ODE≌△FCE（ASA）；∴OD＝FC，∵CF∥BD，∴四边形OCFD是平行四边形，∴四边形OCFD是矩形；（2）解：∵菱形ABCD的周长为4，∴AB＝BC＝CD＝DA＝，∠COD＝90°，AO＝CO，BO＝DO，∵△AOB的周长为3+，∴AB+AO+BO＝3+，∴AO+BO＝3，∴CO+DO＝3，在Rt△COD中，CO2+DO2＝（CO+DO）2﹣2CO•DO＝CD2，∴32﹣2CO•DO＝（）2，∴CO•DO＝2，∴四边形OCFD的面积＝CO•DO＝2；（3）解：如图，过点O作OG⊥AD于点G，过点E作EH⊥AD于点H，则四边形OGHE 是矩形．∴OG＝EH，由（2）可知，OA•OD＝2，AD＝，∴•OA•OD＝•AD•OG，∴OG＝，∴EH＝OG＝∵四边形ABCD是菱形，∴BD平分∠ADC，作点P关于DB的对称点P′，连接QP′，∴PQ+QE＝EQ+QP′≥EH＝，∴PQ+QE的最小值为．14．（1）证明：如图1，连接AD，DC，∵BD平分∠ABC，DG⊥BA，DF⊥BC，∴DG＝DF．又∵点D在边AC的垂直平分线上，∴DA＝DC．在Rt△DGA和Rt△DFC中，，∴Rt△DGA≌Rt△DFC（HL）．∴AG＝CF．（2）解：∵BD平分∠ABC，点M在线段AB上，∴点M关于BD的对称点M′在边BC上．如图2，作点M关于BD的对称点M′，连接M′N，过点A作AP⊥BC于点P，∴MN＝M′N．∴MN+AN＝M′N+AN≥AP．∴当点A，N，P在同一条直线上且AP⊥BC时，MN+AN的值最小，最小值即为AP的长．＝5，∵S△ABC∴．∵BC＝5，∴AP＝2．∴MN+AN的最小值为2．15．解：（1）①∵点A（﹣2，0），B（2，0），P（﹣1，2），∴△P AB的面积为4×2＝4；②如图，连接QB，∵A和B关于y轴对称，∴QA＝QB，∴QA+QP＝QB+QP，∴当P、Q、B三点共线时QB+QP最小，即△P AQ周长取最小，∴点Q为直线PB与y轴的交点，设直线PB为y＝kx+b，直线过点B（2，0），P（﹣1，2），∴，解得，∴y＝﹣x+，∵当x＝0时，y＝，∴Q（0，），∴当△P AQ周长取最小值时，点Q的坐标（0，）；（2）如图，连接AC，设∠ABC＝x，∵CA＝CB，∴∠CAB＝∠ABC＝x，∴∠PCA＝∠CAB+∠ABC＝2x，∴∠APC＝∠ACP＝2x，∴∠P AB＝2x﹣20°，∵∠P AB+∠PBA+∠APB＝180°，∴2x﹣20°+2x+x＝180°，解得x＝40°，∴∠ABC的度数为40°．16．（1）证明：如图1中，延长BF交CD于点T．∵EB＝EC，∠BEC＝90°，∴∠ECB＝∠EBC＝45°，∵四边形ABCD是平行四边形，∴AD∥CB，AB∥CD，∴∠DEC＝∠ECB＝45°，∵∠CEK＝90°，∴∠DEK＝∠DEF，∵AB⊥BF，AB∥CD，∴BT⊥CD，∴∠BEF＝∠CTF＝90°，∵∠EFB＝∠TFC，∴∠EBF＝∠ECK，在△BEF和△CEK中，，∴△BEF≌△CEK（ASA），∴EF＝EK，在△DEK和△DEF中，，∴△DEK≌△DEF（SAS），∴DK＝DF；（2）解：如图2，作BK⊥BE，GK⊥BK于点K，延长KG交射线CE于点P，∵∠EBK＝∠FBG＝90°，∴∠KBG＝∠EBF＝90°﹣∠GBE，∵∠K＝∠BEF＝90°，BG＝BF，∴△BKG≌△BEF（AAS），∴BK＝BE；∵∠EBK＝∠K＝∠BEP＝90°，∴四边形BEPK是正方形，∴PE＝BE＝CE，∴当点F在CE上运动时，点G在PK上运动；延长EP到点Q，使PQ＝PE，连接BQ交PK于点G，∵PK垂直平分EQ，∴点Q与点E关于直线PK对称，∵两点之间，线段最短，∴此时GE+GB＝GQ+GB＝BQ最小，∵BE为定值，∴此时GE+GB+BE即△BEG的周长最小；作DH⊥CE于点H，则∠DHE＝∠DHC＝90°，∵∠ECB＝∠EBC＝45°，∴∠HED＝∠ECB＝45°，∴∠HDE＝45°＝∠HED，∴DH＝EH，∴DH2+EH2＝2DH2＝DE2＝（）2，∴DH＝EH＝1；∴CH＝＝＝2，∴BE＝CE＝EH+CH＝1+2＝3，∴EQ＝2PE＝2BE＝6，∵∠BEQ＝90°，∴BQ＝＝3，∴GE+GB+BE＝3+3，∴△BEG周长的最小值为3+3．17．（1）证明：∵AD∥BC，∴∠ADB＝∠CBD，∵BD平分∠ABC，∴∠ABD＝∠CBD，∴∠ADB＝∠ABD，∴AD＝AB，∵AB＝BC，∴AD＝BC，∵AD∥BC，∴四边形ABCD是平行四边形，又∵AB＝BC，∴四边形ABCD是菱形；（2）解：∵四边形ABCD是菱形，∴AC⊥BD，OB＝OD，OA＝OC＝AC＝2，在Rt△OCD中，由勾股定理得：OD＝4，∴BD＝2OD＝8，∵DE⊥BC，∴∠DEB＝90°，∵OB＝OD，∴OE＝BD＝4．（3）如图，连接AE交BD于点P，连接PC，∵A，C关于BD对称，∴PC+PE＝P A+PE＝AE，此时PC+PE最小，即△PCE周长的最小，根据菱形ABCD的面积得BC•DE＝BD•AC，∴2DE＝8×4×，∴DE＝，∴AE＝，∵CE＝，∴△PCE周长的最小值为+．18．解：（1）∵OA＝OB＝6，∴A（6，0），B（0，6），∵点C为线段AB的中点，∴点C的坐标为（3，3）；故答案为：（3，3）．（2）作点B关于x轴的对称点B'，连接CB'交x轴于点P，此时PB+PC的值最小，由已知得，点B的坐标为（0，6），∴点B关于x轴的对称点B'（0，﹣6），由（1）知，C（3，3），可设直线CB'的解析式为y＝kx+b，∴，解得∴直线CB'的解析式为y＝3x﹣6，令y＝0，∴3x﹣6＝0，∴x＝2，∴P（2，0）；（3）存在点F，使以A、C、D、F为顶点的四边形为平行四边形，分三种情况考虑，如图所示：①当AC为对角线时，∵A（6，0），C（3，3），D（1，0），CF1＝AD＝5，CF1∥DA，∴点F1的坐标为（8，3）；②当AD为对角线时，∵A（6，0），C（3，3），D（1，0），AC＝DF2，AC∥DF2，∴点F2的坐标为（4，﹣3）；③当CD为对角线时，∵A（6，0），C（3，3），D（1，0），CF3＝AD＝5，CF3∥DA，∴点F3的坐标为（﹣2，3）．综上所述，点F的坐标是（8，3），（4，﹣3）或（﹣2，3）．19．（1）证明：如图1，过点G作GP⊥AB交于P，∵AH⊥EG，∴∠AEH+∠DAH＝90°，∵∠PEG+∠PGC＝90°，∴∠EAH＝∠PGE，∵PG＝AB，∴△ABF≌△GPE（AAS），∴AF＝EG；（2）①∵BF＝2，∴PE＝2，∵AB＝6，BE＝3，∴AE＝3，∴AP＝1，在Rt△APG中，AP＝1，PG＝6，∴AG＝＝；②过点F作FQ∥EG，过点G作GQ∥EF，∴四边形EFQG为平行四边形，∴GQ＝EF，∴AG+EF＝AG+GQ≥AQ，∴当A、G、Q三点共线时，AG+EF的值最小，∵EG＝AF，EG＝FQ，∴AF＝FQ，∵AF⊥EG，∴AF⊥FQ，∴△AFQ是等腰直角三角形，∵AF＝＝2，∴AQ＝4，∴AG+EF的最小值为4．20．（1）证明：设AD与BC交于点O，∵∠AOB＝∠COD，∴∠B+∠BAO＝∠ADC+∠OCD，∵AB⊥AD，∴∠BAO＝90°，∵AB＝AC，∴∠B＝∠ACB，∵∠ACD＝3∠B＝∠ACB+∠OCD，∴∠OCD＝2∠B，∴∠ADC＝90°+∠B﹣2∠B＝90°﹣∠B，∵∠ADE＝∠B，∴∠EDC＝∠ADE+∠ADC＝90°，∴DE⊥DC；（2）解：作∠GBA＝∠BAM，且BG＝AB，连接BE，GA，CG，∵AB＝AC，AM⊥BC，∴∠BAM＝∠CAM＝，∠ACB＝∠ABC＝30°，∴∠GBE＝∠EAC＝60°，∵BE＝AF，BG＝AC＝AB，∴△GBE≌△CAF（SAS），∴GE＝CF，∴CE+CF＝GE+CE，当C，G，E在一条直线上时，CE+CF最短，∵∠GBA＝60°，AB＝BG，∴△GBA是等边三角形，∴∠GAB＝60°，∵∠BAC＝120°，∴C，G，A在一条直线上，∴当CE+CF最小时，E与A重合，∴BE＝AF＝AB＝AC，∵∠F AC＝60°，∴△AF'C是等边三角形，∴∠ACF＝60°，即∠ECF＝60°．。
(完整版)利用轴对称求最短距离问题
利用轴对称求最短距离问题基本题引入:如图（1），要在公路道a上修建一个加油站，有Ａ，Ｂ两人要去加油站加油。
加油站修在公路道的什么地方，可使两人到加油站的总路程最短？你可以在a上找几个点试一试,能发现什么规律?·B ·A·B·Aa·B·Aa·A′图1M·A′MNa 图2图3思路分析：如图2，我们可以把公路a近似看成一条直线，问题就是要在a上找一点M，使AM与BM的和最小。
设A′是A的对称点，本问题也就是要使A′M与BM的和最小。
在连接A′B的线中，线段A′B最短。
因此，线段A′B与直线a的交点C的位置即为所求。
如图3，为了证明点C的位置即为所求，我们不妨在直线a上另外任取一点N，连接AN、BN、A′N。
因为直线a是A，A′的对称轴，点M,N在a上，所以AM= A′M,AN= A′N。
∴AM+BM= A′M+BM= A′B在△A′BN中，∵A′B＜A′N+BN∴AM+BM＜AN+BN即AM+BM最小。
点评：经过复习学生恍然大悟、面露微笑，不一会不少学生就利用轴对称知识将上一道中考题解决了。
思路如下：②∵BC＝9（定值），∴△PBC的周长最小，就是PB＋PC最小.由题意可知，点C关于直线DE的对称点是点A，显然当P、A、B三点共线时PB＋PA最小.此时DP＝DE，PB＋PA＝AB.由∠ADF＝∠FAE，∠DFA＝∠ACB＝90°，得△DAF∽△ABC.EF∥BC，1159AB＝，EF＝.∴AF∶BC＝AD∶AB，即6∶9＝AD∶15.∴AD＝10.Rt△ADF22292525中，AD＝10，AF＝6，∴DF＝8.∴DE＝DF＋FE＝8＋＝.∴当x＝时，△PBC的周长222得AE＝BE＝最小， y值略。
数学新课程标准告诉我们：教师要充分关注学生的学习过程，遵循学生认知规律，合理组织教学内容，建立科学的训练系统。
使学生不仅获得数学基础知识、基本技能，更要获得数学思想和观念，形成良好的数学思维品质。
苏科版八年级数学上册第二章轴对称平面展开-最短路径专题
八上第二章轴对称平面展开-最短路径专题一、选择题（本大题共 6 小题，共 18.0 分）1. 如图是一块长,宽,高分别是和 3cm 的长方体木块,一只蚂蚁要从长方体木块的一个顶点 A 处,沿着长方体的表面到长方体上和 A 相对的顶点 B 处吃食物,那么它需要爬行的最短路径的长是( )A.B.C.D.2. 如图是一块长,宽,高分别是 6cm,4cm 和 3cm 的长方体木块,一只蚂蚁要从长方体木块的一个 顶点 A 处,沿着长方体的表面到长方体上和 A 相对的顶点 B 处吃食物,那么它需要爬行的最短 路径的长是( )A.B.C.D.cm3. 如图,一只蚂蚁沿棱长为 1m 的正方体表面从顶点 A 爬到顶点 B,它经过的最短路程为( )A.B.C. 3mD.4. 某正方体盒子棱长为 2,如图左边下方 A 处有一只蚂蚁从盒子表面 A 处爬行到侧棱 GF 上的中点 M 点处,蚂蚁爬行最短距离为( )．A. B. C. D.5. 长方体敞口玻璃罐,长、宽、高分别为 16cm、6cm 和 6cm,在罐内点 E 处有一小块饼干碎末,此时一只蚂蚁正好在罐外壁,在长方形 ABCD 中心的正上方 2cm 的 H 处,则蚂蚁到 达饼干的最短距离是多少 ( )A.B.C. 24cmD.二、填空题（本大题共 6 小题，共 18.0 分）6. 如图,已知圆柱底面周长是 4dm,圆柱的高为 3dm,在圆柱的侧面上,过点 A 和点 C 嵌有一圈金属丝,则这圈金属丝的周长最小为______dm．7. 如图,已知长方体的三条棱 AB、BC、BD 分别为 4,5,2,蚂蚁从 A 点出发沿长方体的表面爬行到 M 的最短路程的平方是________．8. 如图,长方体的底面长、宽分别为 和 ,高为 若一只蚂蚁从 点开始经过 个侧面爬行一圈到达 点,则蚂蚁爬行的最短路径长为________ ．9. 如图,在一个长方形草坪 ABCD 上,放着一根长方体的木块,已知米,米,该木块的较长边与 AD 平行,横截面是边长为 1 米的正方形,一只蚂蚁从点 A 爬过木块到达 C 处需要走的最短路程是________米。
轴对称中的最短路径问题
分析：此题的出题背景就是角。
此题主要利用了两点之间线段最短的性质通过轴对称图形的性质确定三角形的另两点．
分别以直线OX、OY为对称轴，作点P的对应点P1与P2，连接P1P2交OX于M，交OY于N，那么PM+MN+NP最短．
例４．如图，荆州古城河在CC′处直角转弯，河宽均为5米，从A处到达B处，须经两座桥：DD′，EE′〔桥宽不计〕，设护城河以及两座桥都是东西、南北方向的，A、B在东西方向上相距65米，南北方向上相距85米，恰当地架桥可使ADD′E′EB的路程最短，这个最短路程是多少米？
分析：
这就是“造桥选址问题〞
解：作AF⊥CD，且AF=河宽，
作BG⊥CE，且BG=河宽，
连接GF，与河岸相交于E′、D′．
作DD′、EE′即为桥．
证明：由作图法可知，AF∥DD′，AF=DD′，
那么四边形AFD′D为平行四边形，
于是AD=FD′，
同理，BE=GE′，
由两点之间线段最短可知，GF最小；
即当桥建于如下图位置时，ADD′E′EB最短．
例５．如图，当四边形PABN的周长最小时，a= 。
分析：
此题中的PN就相当于“造桥选址问题〞中的桥，其思路与上题是一样的。
通过构造平行四边形和轴对称将折线转之和最短转化为两点之间线段最短．
至于“抛物线〞“折〞转“直〞，再利用“两点之间线段最短〞这一性质来解决。
利用图形的对称性(轴对称)求最短路径问题
利用图形的对称性（轴对称）求最短路径问题一、已知两点求一点例1设A，B两点在直线L的异侧，图-1，在L上找一点M使AM+BM最小。
说明理由。
BLMA图-1例2设A，B两点在直线L的同侧，图-2，在L上找一点M使AM+BM最小。
方法：寻找对称点，运用定理，两点之间直线最短。
ABLMA’图--2二、已知两点求两点例3 设A，B两点位于两相交直线L1、L2所形成的某一夹角内。
图-3，求作M,N使得M,N分别在两相交直线L1、L2上且满足AN+MN+BM最小。
L1B’. AM . BL2NA’图--3例4 设P，Q两点位于锐角 ABC的BC边上，有两动点M,N分别位于另外两边上，图-4，求作M,N使四边形PQNM的周长最短。
P’ BM PQCA N图--4Q’三、已知一点求两点例5 点P位于三角形的某一边上，动点M,N分别位于另外两边上。
图-5，试作M,N使得❒PMN周长最短。
P’ BPMA N CP’’图—5例6 点P位于两相交直线L1，L2所形成的夹角内，动点M,N分别位于两直线上。
图-6，试作M,N使得❒PMN周长最短。
L2PML1N图-6我们将这些情况放在直角坐标系下考虑。
第一种情况：设A,B两点都在第一象限，直线L与X轴重合，M点在X轴上，且使AM+BM最小。
求（1）M点的坐标。
（2）AM+BM的长度。
第二种情况设A,B两点，B点在第Ⅰ象限，M,N分别在Y轴，X轴上，A点分别在第Ⅰ象限，第Ⅱ象限，第Ⅲ象限，第Ⅳ象限时，试求（1）M,N的坐标，使得AM+MN+BN最小，并求出最小值。
（2）两动点M,N到达何处时，四边形AMNB周长最短。
Y训练题1.已知，AB是圆O的直径，P、Q是圆O上的两点，且直线PQ//AB,M是直径AB是上动点，试问：∆PQM周长最短时，M点处于何处？并证明。
A B【思路】由于三角形∆PQM的一边PQ是定长，因此要使它的周长最短就是要求动点M到点P、Q的距离之和最短。
利用图形的对称性，作Q关于直线AB的对称点Q’，连接PQ’，它与AB相交于M即为所求。
2022-2023学年九年级数学中考复习《轴对称最短路径问题》选择题专题训练(附答案)
2022-2023学年九年级数学中考复习《轴对称最短路径问题》选择题专题训练（附答案）1．如图，在△ABC中，AB＝AC＝13，AB的垂直平分线交AB于点N，交AC于点M，P是直线MN上一动点，点H为BC中点，若BC＝10，则PB+PH的最小值为（）A．B．10C．12D．132．如图，在等腰Rt△ABC中，斜边AB的长为4，D为AB的中点，E为AC边上的动点，DE⊥DF交BC于点F，P为EF的中点，连接P A，PB，则P A+PB的最小值是（）A．3B．C．D．3．在四边形ABCD中，∠ABC＝60°，∠BCD＝45°，BC＝2+2，BD平分∠ABC，若P，Q分别是BD，BC上的动点，则CP+PQ的最小值是（）A．2+2B．+3C．2+2D．+44．如图，菱形ABCD的边长是4，∠B＝120°，P是对角线AC上一个动点，E是CD的中点，则△PDE的周长的最小值为（）A．6B．C．8D．5．在矩形ABCD中，AB＝5，AD＝6，动点P满足，则点P到A，B 两点距离之和最小值为（）A．B．C．D．6．如图，在四边形ABCD中，∠C＝40°，∠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（）A．100°B．90°C．70°D．80°7．如图，正方形ABCD的边长是2，∠DAC的平分线交CD于点E，若点P，Q分别是AD 和AE上的动点，则DQ+PQ的最小值为（）A．B．C．D．28．如图，河道m的同侧有M、N两个村庄，计划铺设一条管道将河水引至M，N两地，下面的四个方案中，管道长度最短的是（）A．B．C．D．9．如图，矩形ABCD中，AB＝，BC＝3，P为矩形内一点，连接P A，PB，PC，则P A+PB+PC 的最小值是（）A．2+3B．2C．2D．10．如图，已知∠ACB＝30°，M为∠ACB内部任意一点，且CM＝5，E，F分别是CA，CB上的动点，则△MEF的周长的最小值为（）A．2.5B．3C．4D．511．如图所示，在四边形ABCD中．AD∥BC，AC＝1，BD＝，直线MN为线段AD的垂直平分线，P为MN上的一个动点．则PC+PD的最小值为（）A．1B．C．D．312．如图，在菱形ABCD中，AB＝4，E在BC上，BE＝2，∠BAD＝120°，P点在BD上，则PE+PC的最小值为（）A．6B．5C．4D．213．如图，在正方形ABCD中，AB＝3，点B在CD边上，且DE＝2CE，点P是对角线AC 上的一个动点，则PE+PD的最小值是（）A．B．C．9D．14．如图，在矩形ABCD中，点E，F，G，H分别是边AB，BC，CD，DA上的动点（不与端点重合），若四点运动过程中满足AE＝CG，BF＝DH，且AB＝10，BC＝5，则四边形EFGH周长的最小值等于（）A．10B．10C．5D．515．如图，正方形ABCD的边长为3，点E，F分别是BC，CD边上的动点，并且满足BE ＝CF，则AE+AF的最小值为（）A．6B．C．D．16．如图，∠AOB＝30°，点M、N分别在边OA、OB上，且OM＝3，ON＝5，点P、Q 分别在边OB、OA上，则MP+PQ+QN的最小值是（）A．B．C．﹣2D．﹣217．如图，菱形ABCD，点A、B、C、D均在坐标轴上．∠ABC＝120°，点A（﹣3，0），点E是CD的中点，点P是OC上的一动点，则PD+PE的最小值是（）A．3B．5C．2D．18．如图，在五边形ABCDE中，∠BAE＝α（∠BAE为钝角），∠B＝∠E＝90°，在BC，DE上分别找一点M，N，当△AMN周长最小时，∠MAN的度数为（）A．B．α﹣90°C．2α﹣180°D．α﹣45°19．已知三点，当MA﹣MB的值最大时，m的值为（）A．﹣1B．1C．﹣2D．220．在矩形ABCD中，AB＝10，AD＝6，点N是线段BC的中点，点E，G分别为射线DA，线段AB上的动点，CE交以DE为直径的圆于点M，则GM+GN的最小值为（）A．B．C．5D．6参考答案1．解：连接AP，AH，∵MN是AB的垂直平分线，∴PB＝P A，∴PB+PH的最小值为AH的长，∵AB＝AC，点H为BC的中点，∴BH＝BC＝5，在Rt△ABH中，由勾股定理得，AH＝＝＝12，∴PB+PH的最小值为12，故选：C．2．解：连接PC，PD，∵在Rt△CEF中，P为EF的中点，∴CP＝EF，在Rt△EDF中，DP＝，∴CP＝DP，∴点P在CD的垂直平分线上运动，作A关于CD垂直平分线的对称点A'，∴P A+PB的最小值为A'B，在Rt△AA'B中，A'B＝＝2，故选：C．3．解：如图，作点Q关于BD的对称点H，则PQ＝PH．∴CP+PQ＝CP+PH，∴当C、H、P三点在同一直线上，且CH⊥AB时，CP+PQ＝CH为最短．∵∠ABC＝60°，∴∠BCH＝30°，∴BH＝＝＝，∴CH＝＝3+．故选B．4．解：∵四边形ABCD是菱形，∴点B与点D关于直线AC对称，如图，连接BE与AC相交于点P，由轴对称确定最短路线问题，BE的长度即为PE+PD 的最小值，连接BD，∵∠ABC＝120°，∴∠BCD＝180°﹣120°＝60°，∵BC＝CD，∴△BCD是等边三角形，∵E是CD的中点，∴∠CBE＝30°∠BEC＝90°，∵BC＝4，∴CE＝2，∴，即PE+PD的最小值为2，∵E为CD的中点，CD＝4，ED＝2，∴△PDE的周长的最小值为PE+PD．故选：B．5．解：如图，∵四边形ABCD是矩形，∴∠ABC＝90°，由题意得，h AB＝，∴h AB＝AD＝2，∴点P在距离AB两个单位且与AB平行的两条直线上，作点B关于l的对称点B′，连接AB′，在Rt△ABB′中，AB＝5，BB′＝4，∴AB′＝＝，故选：B．6．解：作A关于BC和CD的对称点A′，A″，连接A′A″，交BC于E，交CD于F，则A′A″即为△AEF的周长最小值．∵∠C＝40°，∴∠DAB＝140°，∴∠AA′E+∠A″＝40°，∵∠EA′A＝∠EAA′，∠F AD＝∠A″，∴∠EAA′+∠A″AF＝40°，∴∠EAF＝140°﹣40°＝100°，故选：A．7．解：作D关于AE的对称点D′，再过D′作D′P′⊥AD于P′，∵DD′⊥AE，∴∠AFD＝∠AFD′，∵AF＝AF，∠DAE＝∠CAE，∴△DAF≌△D′AF，∴D′是D关于AE的对称点，AD′＝AD＝2，∴D′P′即为DQ+PQ的最小值，∵四边形ABCD是正方形，∴∠DAD′＝45°，∴AP′＝P′D′，∴在Rt△AP′D′中，P′D′2+AP′2＝AD′2，∵AP′＝P′D'，2P′D′2＝AD′2＝4，∴P′D′＝，即DQ+PQ的最小值为．故选：A．8．解：作点M关于直线m的对称点M′，连接M′N交直线m于点P，则MP+NP＝M′N，此时管道长度最短．故选：C．9．解：将△BPC绕点C逆时针旋转60°，得到△EFC，连接PF、AE、AC，则AE的长即为所求．由旋转的性质可知：△PFC是等边三角形，∴PC＝PF，∵PB＝EF，∴P A+PB+PC＝P A+PF+EF，∴当A、P、F、E共线时，P A+PB+PC的值最小，∵四边形ABCD是矩形，∴∠ABC＝90°，∴AC＝＝＝2，∴AC＝2AB，∴∠ACB＝30°，AC＝2AB＝2，∵∠BCE＝60°，∴∠ACE＝90°，∴AE＝＝＝，故选：D．10．解：分别作点M关于CA、CB的对称点P、Q，连接PQ，分别交CA、CB于点E、F，连接CP、CQ、MP、MQ．∵点M关于CA的对称点为P，关于CB的对称点为Q，∴ME＝PE，CM＝CP，∠PCA＝∠MCA；∵点M关于OB的对称点为Q，∴ME＝QE，CM＝CQ，∠QCB＝∠MCB，∴CP＝CQ＝CP＝5，∠PCQ＝∠PCE+MCE+QCF+∠MCF＝2∠ACB＝60°，∴△PCQ是等边三角形，∴PQ＝CP＝CQ＝5cm．∴△PMN的周长的最小值＝ME+MF+EF＝PE+EF+QF≥PQ＝5．故选：D．11．解：∵直线MN为线段AD的垂直平分线，P为MN上的一个动点，∴点A与点D关于直线MN对称，∴AC与这些MN的交点即为点P，PC+PD的最小值＝AC的长度＝1，故选：A．12．解：∵四边形ABCD为菱形，∴A、C关于BD对称，∴连AE交BD于P，则PE+PC＝PE+AP＝AE，根据两点之间线段最短，AE的长即为PE+PC的最小值．∵∠BAD＝120°，∴∠ABE＝∠BAC＝60°，∴△ABC为等边三角形，又∵BE＝CE，∴AE⊥BC，∴AE＝＝2．故选：D．13．解：连接BP，BE，∵四边形ABCD是正方形，∴DP＝BP，∴DP+PE＝BP+PE，∴BP+PE的最小值为BE的长，∵AB＝3，DE＝2CE，∴CE＝1，BC＝3，在Rt△BCE中，由勾股定理得，BD＝＝＝，∴PE+PD的最小值是，故选：A．14．解：作点E关于BC的对称点E′，连接E′G交BC于点F，此时四边形EFGH周长取最小值，过点G作GG′⊥AB于点G′，如图所示．∵AE＝CG，BE＝BE′，∴E′G′＝AB＝10，∵GG′＝AD＝5，∴E′G＝＝5．∴C四边形EFGH＝2E′G＝10．故选：A．15．解：连接DE，根据正方形的性质及BE＝CF，∴△DCE≌△ADF（SAS），∴DE＝AF，∴AE+AF＝AE+DE，作点A关于BC的对称点A′，连接BA′、EA′，则AE＝A′E，即AE+AF＝AE+DE＝A'E+DE，当D、E、A′在同一直线时，AE+AF最小，AA′＝2AB＝6，此时，在Rt△ADA′中，DA′＝＝＝3，故AE+AF的最小值为3．故选：C．16．解：作M关于OB的对称点M′，作N关于OA的对称点N′，如图所示：连接M′N′，即为MP+PQ+QN的最小值．根据轴对称的定义可知：∠N′OQ＝∠M′OB＝30°，∠ONN′＝60°，∴△ONN′为等边三角形，△OMM′为等边三角形，∴∠N′OM′＝90°，OM′＝OM＝3，ON′＝ON＝5，在Rt△M′ON′中，M′N′＝＝．故选：A．17．解：根据题意得，E点关于x轴的对称点是BC的中点E'，连接DE'交AC与点P，此时PD+PE有最小值为DE'，∵四边形ABCD是菱形，∠ABC＝120°，点A（﹣3，0），∴OA＝OC＝3，∠DBC＝60°，∴△BCD是等边三角形，∴DE'＝OC＝3，即PD+PE的最小值是3，故选：A．18．解：作点A关于BC对称点A'，作点A关于DE对称点A''，则A''E＝AE，A'B＝AB，连接A'A''，分别交线段BC和线段DE于点M和点N，连接AM，AN，这时候△AMN的周长取最小值．∵∠B＝∠E＝90°，∴A'M＝AM，∴AN＝A''N，∴∠AA'M＝∠A'AM，∠AA''N＝∠A''AN，∴∠AMN＝2∠A'AM，∠ANM＝2∠A''AN，∴∠MAN+∠MAB+∠NAE＝α，∠MAN+∠AMN+∠ANM＝180°，∴∠MAN+2∠BAM+2∠EAN＝180°，∴∠BAM+∠EAN＝180°﹣α，∴∠MAN＝α﹣（180°﹣α）＝2α﹣180°，故选：C．19．解：如图，在平面直角坐标系中作直线：y＝x，作B（0，1）关于直线y＝x的对称点B'（1，0），则直线AB'与直线y＝x交于点M，此时MA﹣MB的值最大，∵M（m，m），∴点M在直线y＝x上，∵B（0，1），∴B（0，1）关于直线y＝x的对称点B'（1，0），∵A（2，），∴设直线AB'的解析式为y＝kx+b（k≠0），∴，∴，∴直线AB'的解析式为：y＝，联立得：，∴，∴M（﹣1，﹣1），∴m的值为﹣1，故选：A．20．解：如图所示，作N关于AB的对称点N'，取DC中点F，连接DM，FM，GN'．可得GN＝GN'，∵M在以DE为直径的圆上，∴DM⊥EC，∴△DMC为直角三角形，∵F为Rt△DMC斜边的中点，∴MF＝＝＝5，此时当MF，MG，GN'三边共线时，有MF+MG+GN'长度的最小值等于FN'，∵F，N分别是DC，CB的中点，∴FC＝＝5，BN'＝BN＝＝3，∴CN'＝BC+BN'＝9，∴FN'＝＝，∴MF+MG+GN'长度的最小值为，∵MF＝5，GN＝GN′∴GM+GN的最小值为﹣5，故选：A．。
初中数学《八上》 第十三章 轴对称《课题学习》最短路径问题 考试练习题
初中数学《八上》第十三章轴对称《课题学习》最短路径问题考试练习题姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题简答题xx题xx题xx题总分得分评卷人得分1、如图，在△ABC中，AB 的垂直平分线分别交AB、BC于点D、E，连接AE，若AE＝4 ，EC＝2 ，则BC的长是（）A ． 2B ． 4C ． 6D ． 8知识点：课题学习最短路径问题【答案】C【分析】根据线段的垂直平分线的性质得到EB＝EA＝4 ，结合图形计算，得到答案．【详解】解：∵DE是AB的垂直平分线，AE＝4 ，∴EB＝EA＝4 ，∴BC＝EB＋EC＝4 ＋ 2 ＝ 6 ，故选：C．【点睛】本题考查的是线段的垂直平分线的性质，解题的关键是掌握线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等．2、如图，在△ABC中，按以下步骤作图：① 分别以点A和点C为圆心，以大于的长为半径作对弧，两弧相交于M、N两点；② 作直线MN交BC于点D，交AC于E，连接AD，若AD＝BD，AB＝8 ，则DE＝___ ．知识点：课题学习最短路径问题【答案】4【分析】根据作图即可得到是的垂直平分线，再根据，得到DE是△ABC的中位线，即可得到DE的长．【详解】解：根据作图即可得到是的垂直平分线∴，∴，∵∴∴为的中点∴DE是△ABC的中位线∴故答案为【点睛】本题主要考查了基本作图以及线段垂直平分线的性质，利用三角形中位线定理是解决问题的关键．3、如图，在△ABC 中， AB ＝ AC ， AB 的垂直平分线 MN 交 AC 于 D 点．若 BD 平分∠ABC, 则∠A ＝________________ ° ．知识点：课题学习最短路径问题【答案】36 ．【详解】试题分析：∵AB＝AC，∴∠C＝∠ABC，∵AB的垂直平分线MN交AC于D点．∴∠A＝∠ABD，∵BD平分∠ABC，∴∠ABD＝∠DBC，∴∠C＝2∠A＝∠ABC，设∠A为x，可得：x +x +x +2x＝180° ，解得：x＝36° ，故答案为36 ．点睛：此题考查了线段垂直平分线的性质以及等腰三角形的性质．根据垂直平分线的性质和等腰三角形的性质得出角相等，然后在一个三角形中利用内角和定理列方程即可得出答案．4、在菱形ABCD中，E、F分别是BC和CD的中点，且AE ⊥BC，AF ⊥CD，那么∠EAF等于（）A ．45°B ．55°C ．60°D ．75°知识点：课题学习最短路径问题【答案】C【分析】连接AC，根据题意证得是等边三角形，再由等边三角形的性质求出∠EAC的度数，同理可求得∠FAC的度数，进而得到答案．【详解】解：如图，连接AC，∵E是BC中点，且AE ⊥BC，∴AE垂直平分BC，∴AB =AC，又∵ 四边形ABCD是菱形，∴AB =BC，∴AB =BC =AC，∴是等边三角形，∴∠BAC =60° ，AE平分∠BAC，∴∠EAC =30° ，同理可得，∠FAC =30° ，∴∠EAF =∠EAC +∠FAC =60° ．故选：C ．【点睛】本题考查了菱形的性质，等边三角形的判定和性质，线段垂直平分线的性质，熟练掌握各性质及判定定理是解题的关键．5、如图，在△ABC中，DE是AC的垂直平分线，AE＝4cm，△ABD的周长为13cm，则△ABC的周长为_____cm ．知识点：课题学习最短路径问题【答案】21 ．【分析】根据线段的垂直平分线的性质得到DA=DC 和 AC=2AE=8cm ，根据三角形的周长公式计算即可求解．【详解】解：∵DE是AC的垂直平分线，∴DA＝DC，AC＝2AE＝8cm，∵△ABD的周长＝AB +BD +DA＝AB +BD +DC＝AB +BC＝13cm，∴△ABC的周长＝AB +BC +AC＝21cm，故答案为21 ．【点睛】本题考查线段的垂直平分线的性质，掌握线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等是解题的关键．6、到三角形的三个顶点距离相等的点是（）．A ．三角形三条中线的交点B ．三角形三边垂直平分线的交点C ．三角形三条角平分线的交点D ．三角形三条高的交点知识点：课题学习最短路径问题【答案】B【分析】线段的垂直平分线的性质：线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等，三角形的三边是三条线段，从而可得答案.【详解】解：线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等，到三角形的三个顶点距离相等的点是三角形三边的垂直平分线的交点.故选：B【点睛】本题考查的是线段的垂直平分线的性质，三角形三边的垂直平分线的交点的性质，掌握“ 线段的垂直平分线的性质” 是解题的关键 .7、已知矩形ABCD中，对角线AC的垂直平分线交直线BC于点E，交直线AB于点F，若AB＝4 ，BE＝3 ，则BF长为___ ．知识点：课题学习最短路径问题【答案】6 或【分析】AC的垂直平分线交直线BC于点E，交直线AB于点F可知点F的位置两种情况，一是点F在AB的延长线上，二是点F在AB上，然后分类用矩形的性质，线段垂直平分线的性质，全等三角形的判定与性质，相似三角形的判定与性质和勾股定理求解BF的长．【详解】解：① 当点F在AB的延长线上时，设BF =x，l∴△AOE ≌△AOH（ASA）∴AE =AH =5 ，又∵△FBE ∽△FAH，∴∴，解得：x =6 ，∴BF =6 ；② 当点F在AB的上时，设BF =y，如图2 所示：∵∠EFB =∠AFO，∠FBE =∠FOA，∴△EFB ∽△AFO，∴∠E =∠FAO，又∵△AFO +∠FAO =90° ，∠BCA +∠FAO =90° ，∴∠EFB =∠ACB，又∵∠EBF =∠ABC =90° ，∴△EBF ∽△ABC，∴，∴又∵AB =4 ，AB =AF +BF，∴AF =4-y，∵EH是AC的垂直平分线，∴AF =FC =4-y，在Rt △BFC中，由勾股定理得：BF2 +BC2 =FC2，∴，解得：或y =-6 （l 知识点：课题学习最短路径问题【答案】21 ．【分析】根据线段的垂直平分线的性质得到DA=DC 和 AC=2AE=8cm ，根据三角形的周长公式计算即可求解．【详解】解：∵DE是AC的垂直平分线，∴DA＝DC，AC＝2AE＝8cm，∵△ABD的周长＝AB +BD +DA＝AB +BD +DC＝AB +BC＝13cm，∴△ABC的周长＝AB +BC +AC＝21cm，故答案为21 ．【点睛】本题考查线段的垂直平分线的性质，掌握线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等是解题的关键．9、到三角形的三个顶点距离相等的点是（）．A ．三角形三条中线的交点B ．三角形三边垂直平分线的交点C ．三角形三条角平分线的交点D ．三角形三条高的交点知识点：课题学习最短路径问题【答案】B【分析】线段的垂直平分线的性质：线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等，三角形的三边是三条线段，从而可得答案.【详解】解：线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等，到三角形的三个顶点距离相等的点是三角形三边的垂直平分线的交点.故选：B【点睛】本题考查的是线段的垂直平分线的性质，三角形三边的垂直平分线的交点的性质，掌握“ 线段的垂直平分线的性质” 是解题的关键 .10、如图，在中，，，分别以点A，B为圆心，大于的长为半径作弧，两弧相交于M，N两点，作直线MN交AC于点D，连接BD，则__________．知识点：课题学习最短路径问题【答案】【分析】由等腰三角形，“ 等边对等角” 求出，再由垂直平分线的性质得到，最后由三角形外角求解即可．【详解】解：,,垂直平分．故答案为：．【点睛】本题考查了等腰三角形性质，垂直平分线性质，三角形外角概念，能正确理解题意，找到所求的角与已知条件之间的关系是解题的关键．11、如图，在△ABC中，DE是AC的垂直平分线，且分别交BC，AC于点D和E，∠B =60° ，∠C =25° ，则∠BAD =___________° .知识点：课题学习最短路径问题【答案】70 ．【分析】根据线段垂直平分线的性质得到DA=DC ，根据等腰三角形的性质得到∠DAC=∠C ，根据三角形内角和定理求出∠BAC 的度数，计算出结果．【详解】解：∵DE 是 AC 的垂直平分线，∴DA=DC ，∴∠DAC=∠C=25° ，∵∠B=60° ，∠C=25° ，∴∠BAC=95° ，∴∠BAD=∠BAC-∠DAC=70° ，故答案为70 ．【点睛】本题考查线段垂直平分线的性质，掌握线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等是解题的关键．12、如图，在中，，．（1 ）通过观察尺规作图的痕迹，可以发现直线是线段的__________ ，射线是的__________ ；（2 ）在（1 ）所作的图中，求的度数．知识点：课题学习最短路径问题【答案】（1 ）垂直平分线，角平分线；（2 ）25°【分析】（1 ）根据图形结合垂直平分线、角平分线的作法即可得到答案；（2 ）根据垂直平分线的性质及等腰三角形的性质即可得到，再结合三角形的内角和便能求得，，再根据角平分线的定义即可得到答案．【详解】解：（1 ）由图可知：直线是线段的垂直平分线，射线是的角平分线，故答案为：垂直平分线，角平分线；（2 ）∵是线段的垂直平分线，∴，∴，∵，，∴，∴．∵ 射线是的平分线，∴．【点睛】本题考查了垂直平分线、角平分线的作法以及它们的性质，等腰三角形的性质，三角形的内角和，熟练掌握垂直平分线、角平分线的性质是解决本题的关键．13、如图，已知直线，直线分别与、交于点、．请用尺规作图法，在线段上求作点，使点到、的距离相等．（保留作图痕迹，不写作法）知识点：课题学习最短路径问题【答案】见解析【分析】作出线段AB 的垂直平分线即可．【详解】解：如图所示，点即为所求．【点睛】本题考查了线段的垂直平分线的性质，解题的关键是熟练掌握基本作图．14、如图，在中，的垂直平分线交于点D，交于点，点F是的中点，连接、，若，则的周长为_________ ．知识点：课题学习最短路径问题【答案】8【分析】根据垂直平分线的性质求得∠BEA的度数，然后根据勾股定理求出EC长度，即可求出的周长．【详解】解：∵DE是AB的垂直平分线，∴，BE =AE，∴，∵∴∴又∵AC =5 ，∴ 在中，，解得：CE =3 ，又∵ 点F是的中点，∴，∴的周长=CF +CE +FE =．故答案为：8 ．【点睛】此题考查了勾股定理，等腰直角三角形的性质，直角三角形斜边上的中线的性质，解题的关键是熟练掌握勾股定理，等腰直角三角形的性质，直角三角形斜边上的中线的性质．15、《淮南子･天文训》中记载了一种确定东西方向的方法，大意是：日出时，在地面上点处立一根杆，在地面上沿着杆的影子的方向取一点，使两点间的距离为10 步（步是古代的一种长度单位），在点处立一根杆；日落时，在地面上沿着点处的杆的影子的方向取一点，使两点间的距离为10 步，在点处立一根杆．取的中点，那么直线表示的方向为东西方向．（1 ）上述方法中，杆在地面上的影子所在直线及点的位置如图所示．使用直尺和圆规，在图中作的中点（保留作图痕迹）；（2 ）在如图中，确定了直线表示的方向为东西方向．根据南北方向与东西方向互相垂直，可以判断直线表示的方向为南北方向，完成如下证明．证明：在中，______________ ，是的中点，（______________ ）（填推理的依据）．∵ 直线表示的方向为东西方向，∴ 直线表示的方向为南北方向．知识点：课题学习最短路径问题【答案】（1 ）图见详解；（2 ），等腰三角形的三线合一【分析】（1 ）分别以点A、C为圆心，大于AC长的一半为半径画弧，交于两点，然后连接这两点，与AC的交点即为所求点D；（2 ）由题意及等腰三角形的性质可直接进行作答．【详解】解：（1 ）如图所示：（2 ）证明：在中，，是的中点，（等腰三角形的三线合一）（填推理的依据）．∵ 直线表示的方向为东西方向，∴ 直线表示的方向为南北方向；故答案为，等腰三角形的三线合一．【点睛】本题主要考查垂直平分线的尺规作图及等腰三角形的性质，熟练掌握垂直平分线的尺规作图及等腰三角形的性质是解题的关键．16、如图，在中，，，的垂直平分线交与点，交于点，则的周长是__________．知识点：课题学习最短路径问题【答案】13【解析】根据线段的垂直平分线的性质和三角形的周长公式求解即可【详解】是的垂直平分线..的周长为:故答案:13.【点睛】本题考查了垂直平分线的性质和三角形的周长公式,熟练掌握垂直平分线的性质和三角形的周长公式是解题关键.17、如图，△ABC中，∠B=55°，∠C=30°，分别以点A和点C为圆心，大于AC的长为半径画弧，两弧相交于点M，N作直线MN，交BC于点D，连结AD，则∠BAD的度数为（）A．65° B．60°C．55° D．45°知识点：课题学习最短路径问题【答案】A【解析】根据线段垂直平分线的性质得到AD=DC，根据等腰三角形的性质得到∠C=∠DAC，求得∠DAC=30°，根据三角形的内角和得到∠BAC=95°，即可得到结论．【详解】由题意可得：MN是AC的垂直平分线，则AD=DC，故∠C=∠DAC，∵∠C=30°，∴∠DAC=30°，∵∠B=55°，∴∠BAC=95°，∴∠BAD=∠BAC-∠CAD=65°，故选A．【点睛】此题主要考查了线段垂直平分线的性质，三角形的内角和，正确掌握线段垂直平分线的性质是解题关键．18、如图，Rt△ABC中，∠C＝90°，∠B＝30°，分别以点A和点B为圆心，大于的长为半径作弧，两弧相交于M、N两点，作直线MN，交BC于点D，连接AD，则∠CAD的度数是( )A．20° B．30° C．45° D．60°知识点：课题学习最短路径问题【答案】B【解析】根据内角和定理求得∠BAC=60°，由中垂线性质知DA=DB，即∠DAB=∠B=30°，从而得出答案．【详解】在△ABC中，∵∠B=30°，∠C=90°，∴∠BAC=180°-∠B-∠C=60°，由作图可知MN为AB的中垂线，∴DA=DB，∴∠DAB=∠B=30°，∴∠CAD=∠BAC-∠DAB=30°，故选B．【点睛】本题主要考查作图-基本作图，熟练掌握中垂线的作图和性质是解题的关键．19、如图，在△ABC中，∠A=40º，AB=AC，AB的垂直平分线DE交AC于D，则∠DBC的度数是_________．知识点：课题学习最短路径问题【答案】30°．【解析】已知∠A=40°，AB=AC可得∠ABC=∠ACB，再由线段垂直平分线的性质可求出∠ABC=∠A，易求∠DBC．解：∵∠A=40°，AB=AC，∴∠ABC=∠ACB=70°，又∵DE垂直平分AB，∴DB=AD∴∠ABD=∠A=40°，∴∠DBC=∠ABC-∠ABD=70°-40°=30°．故答案为：30°．20、如图，已知：在△ABC中，AD平分∠ BAC，AB=AD，CE⊥AD，交AD的延长线于E .求证：AB+AC=2AE .知识点：课题学习最短路径问题【答案】详见解析【分析】延长 AE到 M，使 ME=AE，连接 CM，求出 AC=CM，求出 DM=MC，即可得出答案．【详解】延长 AE到 M，使 ME=AE，连接 CM，则 AM=2AE，∵ CE ⊥ AE，∴ AC=CM，∴∠ M= ∠ CAD= ∠ DAB，∴ AB ∥ MC，∴∠ B= ∠ MCD，∵ AB=AD，∴∠ B= ∠ ADB，∵∠ ADB= ∠ MDC，∴∠ MCD= ∠ MDC，∴ MC=MD，∴ AM=2AE=AD+MD=AB+AC，即 AB+AC=2AE.【点睛】本题考查了平行线的性质和判定，线段垂直平分线性质，等腰三角形的性质和判定的应用，解此题的关键是推出 DE=EC，有一定的难度．。
轴对称--最短路径
轴对称--最短路径问题
解题思路：（1）作两点任意一点的对称点
（2）将对称点与另一点进行连线，连线与原直线的交点为动点的位置
（3）对称点与另一点连线的线段长度是所求线段之和的最小值（依据是“两点间线段最短”和“垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等”）
一、两点在直线同侧模型
例题1..如图，A为马棚，B为帐篷，牧马人某一天要从马棚牵出马，到河边给马喝水，然后回到帐篷请你帮助他确定这一天的最短路线。
变式1.（2008•深圳）要在街道旁修建一个奶站，向居民区A、B提供牛奶，奶站应建在什么地方，才能使从A、B到它的距离之和最短？小聪根据实际情况，以街道旁为x轴，建立了如图所示的平面直角坐标系，测得A点的坐标为（0，3），B点的坐标为（6，5），则从A、B两点到奶站距离之和的最小值是．
变式2..如图，在正方形ABCD中，AD=8，DM=2，N是AC上一动点，求DN+MN的最小值
变式3.如图，MN是⊙O的直径，MN=2，点A在⊙O上，∠AMN=30°，B为弧AN的中点，P是直径MN上一动点，则PA+PB的最小值为．
变式4.（2009•陕西）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．。
考点13 轴对称-最短路径问题(解析版)
考点13 轴对称——最短路径问题一．选择题（共12小题）1．（2020·四川成都）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+=︒【答案】B【解析】 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.【点睛】本题考查轴对称-最短问题、三角形的内角和定理．三角形的外角的性质等知识，解题的关键是灵活运用所学知识解决问题，属于中考常考题型．2．（2020·银川）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 ．【答案】D【解析】作点M 关于直线m 的对称点M '，连接NM '交直线m 于P ，则P 处即为给水站位置．根据“两点之间，线段最短”可排除A 、B 、C 选项，可知D 选项管道最短．故选：D ．3．（2020·河北武安期末）如图，∵ABC 中，AB=AC=10，BC=16，AD 是BC 边上的中线且AD=6，F 是AD 上的动点，E 是AC 边上的动点，则CF EF +的最小值是（ ）.A ．485B ．16C ．6D ．10【答案】A【解析】解：如下图所示，作BG∵AM 于M ，交AD 于F ，∵∵ABC 中，AB=AC=10，AD 是BC 边上的中线，∵∵ABC 是等腰三角形，AD BC ⊥，BD=DC ，∵ AD 是BC 的垂直平分线，∵ BF=CF ．则BF EF +有最小值时，CF EF +有相同的最小值．根据垂线段最短可得出CF EF +=BF EF +≥=BF FM BM +，则CF EF +取最小值时，=CF EF BM +．根据三角形的面积公式，可得：11==22ABC S AD BC AC BM ⨯⨯△，解得：48=5BM ， 即CF EF +的最小值为485． 故答案选：A ．4．（2020·河南永城）如图，在Rt ABC △中，90C ∠=︒，30B ∠=︒，点D 、E 分别在边AC 、AB 上，14AD =，点P 是边BC 上一动点，当PD PE +的值最小时，15AE =，则BE 为（ ）A ．30B ．29C ．28D ．27【答案】B【解析】 如图，延长AC 至点M ，使CM CD =，过点M 作ME AB ⊥于点E ，交BC 于点P ，则此时PD PE +的值最小.在Rt ABC △中，30B ∠=︒，60A ∴∠=︒.ME AB ⊥，90AEM ∴∠=︒，90A M ∴∠+∠=︒，90M ∴∠=︒.15AE =，230AM AE ∴==.AM AD DM =+，14AD =，16DM ∴=.CM CD =，8CD CM ∴==，22AC AD CD ∴=+=.在Rt ABC △中，30B ∠=︒，244AB AC ∴==.AB AE BE =+，15AE =，29BE ∴=.故选B.5．（2020·山西孝义）如图，等腰ABC ∆中,=⊥AB AC AD BC ，EF 垂直平分AB ，交AB 于点E ，交BC 于点F ，点G 是线段EF 上的一动点，若ABC ∆的面积是26cm ，6BC cm =，则ADG ∆的周长最小值是（ ）A ．4.5cmB ．5cmC ．5.5cmD ．6cm【答案】B【解析】解：如图，连接BG ．∵AB=AC ，AD∵BC ，6BC cm∵BD=DC=3cm ，∵S ∵ABC =12•BC•AD=6， ∵AD=2，∵EF 垂直平分AB ，∵BG=AG ，∵AG+DG=BG+GD ，∵BG+GD≥BD ，，∵GA+GD≥3，∵GA+GD 的最小值为3，∵∵ADG 的最小值为2+3=5，故选：B ．【点睛】本题考查轴对称-最短问题，线段的垂直平分线的性质，等腰三角形的性质等知识，解题的关键是灵活运用所学知识解决问题，属于中考常考题型．6．（2020·安徽利辛月考）已知点M(-4，2)，若点N 是y 轴上一动点，则M ，N 两点之间的距离最小值为（ ）A ．-4B ．2C ．4D ．-2【答案】C【解析】解：过直线外一点，到直线上的所有点的连线中，垂线段最短∵点N在y轴上的纵坐标为2，此时二者之间的距离最小值为0-（-4）=4故选C7．（2020·安徽安庆期末）如图，∵MON=45°，P为∵MON内一点，A为OM上一点，B为ON上一点，当PAB的周长取最小值时，∵APB的度数为( )A．80°B．90°C．110°D．120°【答案】B【解析】作出P点关于OM、ON的对称点A′、B′，然后连接A′B′∵点A′与点P关于直线OM对称，点B′与点P关于ON对称∵A′P∵OM，B′P∵ON，A′A=AP，B′B=BP∵∵A′=∵APA′，∵B′=∵BPB′∵A′P∵OM，B′P∵ON，∵∵MON+∵A′P B′=180°∵∵A′P B′=180°-45°=135°在∵A′B′P中，由三角形的内角和定理可知：∵A′+∵B′=180°-135°=45°∵∵A′PA+∵BP B′=45°∵∵APB=135°-45°=90°故答案选择：B=，AD、BE分别是底边BC和8．（2020·山西文水期末）如图，在∵ABC中，AB AC+的最小值等于（）腰AC上的中线，点P为AD上一动点，则PE PCA．线段AB的长B．线段BC的长C．线段AD的长D．线段BE的长【答案】D【解析】解：如图，连接BP，则PE+PC=PE+BP，所以BE就是PE+PC的最小值，故选D.9．（2020·辽宁连山期中）如图，等腰∵ABC的底边BC长为6，面积是36，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．10C．15D．16【答案】C【解析】如图：连接AD交EF于点M，∵等腰∵ABC的底边BC长为6，点D为BC边的中点，∵AD∵BC，BD=CD=3，∵EF是腰AC的垂直平分线，连接CM，∵AM=CM，此时∵CDM的周长为：CM+DM+CD=AM+DM+CD=AD+CD CD的长为3固定，∵根据两点之间线段最短，∵CDM的周长最小．∵S∵ABC=12 BC•AD，∵12×6•AD=36，∵AD=12，∵AD+CD=12+3=15．故选：C．10．（2020·山西平遥月考）如图，等腰ABC∆的面积为9，底边BC的长为3，腰AC的垂直平分线EF分别交AC、AB边于点E、F，点D为BC边的中点，点M为直线EF上一动点，则DM CM+的最小值为（）A．12B．9C．6D．3【答案】C【解析】∵∵ABC是等腰三角形，点D是BC的中点∵AD∵BC∵AD=6∵EF是线段AC的垂直平分线∵点C关于直线EF的对称点为A∵AD的长为CM+MD的最小值∵CM+MD的最小值为6故答案选择：C.11．（2020·山东武城期中）如图，∵AOB=30°，∵AOB内有一定点P，且OP=10．在OA上有一点Q，OB上有一点R．若∵PQR周长最小，则最小周长是（）A．10B．15C．20D．30【答案】A【解析】设∵POA=θ，则∵POB=30°﹣θ，作PM∵OA与OA相交于M，并将PM延长一倍到E，即ME=PM．作PN∵OB与OB相交于N，并将PN延长一倍到F，即NF=PN．连接EF与OA相交于Q，与OB相交于R，再连接PQ，PR，则∵PQR即为周长最短的三角形．∵OA是PE的垂直平分线，∵EQ=QP；同理，OB是PF的垂直平分线，∵FR=RP，∵∵PQR的周长=EF．∵OE=OF=OP=10，且∵EOF=∵EOP+∵POF=2θ+2（30°﹣θ）=60°，∵∵EOF是正三角形，∵EF=10，即在保持OP=10的条件下∵PQR的最小周长为10．故选A．12．（2020·广东期中）如图，在∵ABC中，AB=AC，BC=4，∵ABC的面积是16，AC边的垂直平分线EF分别交AC，AB边于点E，F，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．4B．5C．10D．8【答案】C【解析】连接AD，AM．∵∵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，∵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+12BC=8+12×4=8+2=10．故选C．二．填空题（共6小题）13．（2020·南京师范大学附属中学月考）如图，已知∵MON＝40°，P为∵MON内一定点，OM上有一点A，ON上有一点B，当∵P AB的周长取最小值时，∵APB的度数是_____°．【答案】100【解析】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P A、PB，此时∵P AB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°．故答案为100．14．（2020·江苏省靖江市月考）如图，∵ABC中，AB＝AC＝5，BC＝6，AD是BC边上的中线且AD＝4，F是AD上的动点，E是AC边上的动点，则CF+EF的最小值为_____．【答案】24 5【解析】解：作BM∵AC于M，交AD于F，∵AB＝AC＝5，BC＝6，AD是BC边上的中线，∵BD＝DC＝3，AD∵BC，AD平分∵BAC，∵B、C关于AD对称，∵BF＝CF，根据垂线段最短得出：CF+EF＝BF+EF≥BF+FM＝BM，即CF+EF≥BM，∵S∵ABC＝12×BC×AD＝12×AC×BM，∵BM＝BC ADAC⨯＝645⨯＝245，即CF+EF的最小值是245，故答案为：245．15．（2020·南通市月考）如图，在∵ABC中，AD平分∵BAC交BC于点D，点M，N分别是AD和AB上的动点，当S∵ABC＝12，AC＝8时，BM+MN的最小值等于_____．【答案】3【解析】解：如图，作点B关于AD的对称点B′∵AD是∵BAC的平分线，∵点B关于AD的对称点B′在AC上，过点B′作B′N∵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，B′N＝BM+MN，过点B作BE∵AC于E，∵AC＝8，S∵ABC＝20，∵12×8•BE＝12，解得BE＝3，∵AD是∵BAC的平分线，B′与B关于AD对称，∵AB＝AB′，∵∵ABB′是等腰三角形，∵B′N＝BE＝3，即BM+MN的最小值是3．故答案为：3．16．（2020·江苏省锡山高级中学）如图，已知∵AOB的大小为α，P是∵AOB内部的一个定点，且OP＝4，点E、F分别是OA、OB上的动点，若∵PEF周长的最小值等于4，则α＝_____．【答案】30°【解析】解：如图，作点P关于OA的对称点C，关于OB的对称点D，连接CD，交OA于E，OB 于F．此时，∵PEF的周长最小．连接OC，OD，PE，PF．∵点P与点C关于OA对称，∵OA垂直平分PC，∵∵COA＝∵AOP，PE＝CE，OC＝OP，同理，可得∵DOB＝∵BOP，PF＝DF，OD＝OP．∵∵COA+∵DOB＝∵AOP+∵BOP＝∵AOB＝α，OC＝OD＝4，∵∵COD＝2α．又∵∵PEF的周长＝PE+EF+FP＝CE+EF+FD＝CD＝4，∵OC＝OD＝CD＝4，∵∵COD是等边三角形，∵2α＝60°，∵α＝30°．故答案为30°17．（2020·广东肇庆期中）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周长最小时，则∵AMN+∵ANM的度数为．【答案】100°【解析】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．作DA延长线AH,∵∵DAB=120°，∵∵HAA′=60°，∵∵AA′M+∵A″=∵HAA′=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．（2020·广西青秀期中）如图，等腰∵ABC中，AB＝AC＝4，BC＝6，∵ABD是等边三角形，点P是∵BAC的角平分线上一动点，连PC、PD，则PD+PC的最小值为_____．【答案】4【解析】如图，连接BP，∵点P是∵BAC的角平分线上一动点，AB＝AC，∵AP垂直平分BC，∵CP＝BP，∵PD+PC＝PD+PB，∵当B，P，D在在同一直线上时，BP+PD的最小值为线段BD长，又∵∵ABD是等边三角形，AB＝BD＝4，∵PD+PC的最小值为4，故答案为4．三．解析题（共6小题）19．（2020·江苏东台月考）如图，在长度为1个单位长度的小正方形组成的正方形网格中，点A、B、C在小正方形的顶点上．（1）在图中画出与∵ABC关于直线l成轴对称的∵A′B′C′；（2）在直线l上找一点P，使PB+PC的长最短．【解析】解：（1）如图所示：∵A′B′C′，即为所求；（2）如图所示：点P即为所求．20．（2020·华东师范大学青岛实验中学期中）如图，在∵ABC中，AB＝10，BC＝12，BC 边上的中线AD＝8．（1）证明：∵ABC为等腰三角形；（2）点H在线段AC上，试求AH＋BH＋CH的最小值．【答案】(1)证明见解析；(2)19.6【解析】(1)证明：∵AD是BC边上的中线，∵BD=DC=6，∵AB=10，BD=6，AD=8，∵BD 2+AD 2=62+82=102，∵∵ABD 是直角三角形，∵AD∵BC ，∵AD∵BC ，BD=DC ，∵AB=AC ，∵∵ABC 是等腰三角形．(2)解：∵AH+BH+CH=BH+AC=BH+10，∵当BH 最小时，AH+BH+HC 有最小值，由垂线段的性质可知：当BH∵AC 时，BH 有最小值， ∵1122BH AC BC AD ⨯⨯=⨯⨯， ∵111012822BH ⨯⨯=⨯⨯， ∵BH=9.6，∵AH+BH+HC 的最小值为：10+9.6=19.6．21．（2020·山东高唐期中）如图，在锐角ABC 中，7AC cm =，221ABC S cm =，AD 平分BAC ∠，M N 、分别是AD 和AB 上的动点，求BM MN +的最小值并说明理由.【答案】6cm【解析】解：如图，作N 关于AD 对称点为R ，作AC 边上的高BE （E 在AC 上）， AD 平分CAB ∠，ABC 为锐角三角形，R ∴必在AC 上， N 关于AD 的对称点为R ，MR MN ∴=，BM MN BM MR ∴+=+，即BM MN BR BE +=≥（垂线段最短）， ABC 的面积是221cm ，7AC =，17212BE ∴⨯⨯=， 6BE ∴=，即BM MN +的最小值为6cm .22．（2020·辽宁连山期中）如图，四边形ABCD 中，∵BAD ＝110°，∵B ＝∵D ＝90°，在BC ，CD 上分别找一点M ，N ，使∵AMN 周长最小，请在图中画出∵AMN ，写出画图过程并直接写出∵MAN 的度数．【答案】作图见解析，∵MAN的度数为40°．【解析】解：如图所示：作点A关于BC和DC的对称点E和F，连接EF，与BC和DC相交于点M和N，连接AM和AN，根据对称性得：AM＝EM，AN＝FN，AM+AN+MN＝EM+FN+MN＝EF，根据两点之间线段最短，此时∵AMN的周长最小，∵∵BAD＝110°，∵∵E+∵F＝180°﹣110°＝70°，∵∵EAM+∵F AN＝70°，∵∵MAN＝∵EAF-（∵EAM+∵F AN）＝40°．答：∵MAN的度数为40°．23．（2020·浙江萧山月考）已知点C为线段AB上一点，分别以AC、BC为边在线段AB同侧作∵ACD和∵BCE，且CA=CD，CB=CE，∵ACD=∵BCE，直线AE与BD交于点F，（1）如图1，若∵ACD=60°，则∵AFB=；如图2，若∵ACD=90°，则∵AFB=；如图3，若∵ACD=120°，则∵AFB=；（2）如图4，若∵ACD=α，则∵AFB=（用含α的式子表示）；（3）将图4中的∵ACD绕点C顺时针旋转任意角度（交点F至少在BD、AE中的一条线段上），变成如图5所示的情形，若∵ACD=α，则∵AFB与α的有何数量关系？并给予证明．【答案】（1）120°，90°，60°；（2）180°﹣α；（3）∵AFB=180°﹣α,证明详见解析.【解析】解：（1）如图1，CA=CD，∵ACD=60°，所以∵ACD是等边三角形．∵CB=CE，∵ACD=∵BCE=60°，所以∵ECB是等边三角形．∵AC=DC，∵ACE=∵ACD+∵DCE，∵BCD=∵BCE+∵DCE，又∵∵ACD=∵BCE，∵∵ACE=∵BCD．∵AC=DC，CE=BC，∵∵ACE∵∵DCB．∵∵EAC=∵BDC．∵AFB是∵ADF的外角．∵∵AFB=∵ADF+∵FAD=∵ADC+∵CDB+∵FAD=∵ADC+∵EAC+∵FAD=∵ADC+∵DAC=120°．如图2，∵AC=CD，∵ACE=∵DCB=90°，EC=CB，∵∵ACE∵∵DCB．∵∵AEC=∵DBC，又∵∵FDE=∵CDB，∵DCB=90°，∵∵EFD=90°．∵∵AFB=90°．如图3，∵∵ACD=∵BCE，∵∵ACD﹣∵DCE=∵BCE﹣∵DCE．∵∵ACE=∵DCB．又∵CA=CD，CE=CB，∵∵ACE∵∵DCB．∵∵EAC=∵BDC．∵∵BDC+∵FBA=180°﹣∵DCB=180°﹣（180﹣∵ACD）=120°，∵∵FAB+∵FBA=120°．∵∵AFB=60°．故填120°，90°，60°．（2）∵∵ACD=∵BCE，∵∵ACD+∵DCE=∵BCE+∵DCE．∵∵ACE=∵DCB．∵∵CAE=∵CDB．∵∵DFA=∵ACD．∵∵AFB=180°﹣∵DFA=180°﹣∵ACD=180°﹣α．（3）∵AFB=180°﹣α；证明：∵∵ACD=∵BCE=α，则∵ACD+∵DCE=∵BCE+∵DCE，即∵ACE=∵DCB．在∵ACE和∵DCB中，则∵ACE∵∵DCB（SAS）．则∵CBD=∵CEA，由三角形内角和知∵EFB=∵ECB=α．∵AFB=180°﹣∵EFB=180°﹣α．24．（2020·上海同济大学附属实验中学月考）已知：在ABC中，AB=AC，点E在AB上，以BE为底边作等腰DBE，取CE的中点为G，连接AG、DG．（1）如图1，若BE=AE，∵BDE=120°，∵BAC=60°，求证：AG∵DG；（2）如图2，若BE≠AE ，∵BDE ＋∵BAC=180°，则（1）中结论仍然成立吗？说明理由．【答案】（1）证明见解析；（2）（1）中结论AG DG ⊥仍然成立，理由见解析．【解析】解：（1）如图，延长DG 至H ，使,DG GH = 连接,,AD AH G 为CE 的中点，,EG CG ∴=,EGD CGH ∠=∠,EGD CGH ∴≌,,ED CH DEG GCH ∴=∠=∠等腰DBE ，BE 为底边，120,BDE ∠=︒,BD DE ∴= 30,DBE DEB ∠=∠=︒ BD CH ∴=，,60,AB AC BAC =∠=︒ABC ∴为等边三角形，,BE AE =,30,CE AB ACE BCE ∴⊥∠=∠=︒ 60,DEG HCG ∴∠=∠=︒30,ACH ∴∠=︒在ABD △与ACH 中，,30AB AC ABD ACH BD CH =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,ABD ACH ∴≌,AD AH ∴=,DG GH =.AG DG ∴⊥（2）（1）中结论AG DG ⊥成立，理由如下： 如图，延长DG 至H ，使,DG GH = 连接,,AD AH G 为CE 的中点，,EG CG ∴=,EGD CGH ∠=∠,EGD CGH ∴≌,,ED CH DEG GCH ∴=∠=∠等腰DBE ，BE 为底边，设,BDE α∠=1,90,2BD DE DBE DEB α∴=∠=∠=︒- 180,BDE BAC ∠+=︒180,BAC α∴∠=︒-,AB AC =1,2ABC ACB α∴∠=∠=119090,22DBC ααα⎛⎫∴∠=-︒-=-︒ ⎪⎝⎭ 180,BEC EBC C ∠+∠+∠=︒ 1190180,22DEG BCE αα∴+︒-+∠+∠=︒ 90,DEG BCE ∴∠+∠=︒90,HCG BCE ∴∠+∠=︒190,2ACH ABD α∴∠=︒-=∠ 同（1）可得：,ABD ACH ≌ ,AD AH ∴=,DG GH =.AG DG ∴⊥。
九年级数学中考复习《轴对称最短路径问题》解答题专题提升训练
九年级数学中考复习《轴对称最短路径问题》解答题专题提升训练（附答案）1．如图，在△ABC中，已知AB＝AC，AB的垂直平分线交AB于点D，交AC于点E，连接BE．（1）若∠ABC＝68°，求∠AED的度数；（2）若点P为直线DE上一点，AB＝8，BC＝6，求△PBC周长的最小值．2．如图，在平面直角坐标系中，已知A（﹣4，3），B（﹣1，﹣2）．（1）请在x轴上画出点C，使|AC﹣BC|的值最大．（2）点C的坐标为，|AC﹣BC|的最大值为．3．探究：如图所示，C为线段BD上一动点，分别过点B，点D作AB⊥BD，ED⊥BD，分别连接AC，EC．已知AB＝5，ED＝1，BD＝8．设CD＝x．（1）AC+CE的值为．（用含x的代数式表示）（2）请问：当点A、C、E时，AC+CE的值最小，最小值为．（3）根据（2）中的规律和结论，请构图并求出代数式+的最小值．4．在一平直河岸l同侧有A、B两个村庄，A、B到l的距离分别是3km和2km，AB＝akm （a＞1）．现计划在河岸l上建一抽水站P，用输水管向两个村庄供水．方案设计：某班数学兴趣小组设计了两种铺设管道方案：图1是方案一的示意图，设该方案中管道长度为d1，且d1＝PB+BA（km）（其中BP⊥l 于点P）；图2是方案二的示意图，设该方案中管道长度为d2，且d2＝P A+PB（km）（其中点A'与点A关于l对称，A'B与l交于点P）．观察计算：（1）在方案一中，d1＝km（用含a的式子表示）；（2）在方案二中，组长小强为了计算d2的长，作了如图3所示的辅助线，请你按小强同学的思路计算，d2＝km（用含a的式子表示）．探索归纳：（3）①当a＝4时，比较大小：d1d2（填“＞”、“＝”或“＜”）；②当a＝6时，比较大小：d1d2（填“＞”、“＝”或“＜”）；（4）请你把a（当a＞1时）的所有取值情况进行分析，要使铺设的管道长度较短，如何对这两个方案进行选择？5．如图，Rt△ABC中，∠C＝90°，AB＝15，AC＝12，以AB为边在AB上方作正方形ABDE，过点D作DF⊥CB，交CB的延长线于点F，连接BE．（1）求证：△ABC≌△BDF；（2）M，N分别为AC，BE上的动点，连接AN，MN，求AN+MN的最小值．6．已知：M、N分别是∠AOB的边OA、OB上的定点，（1）如图1，若∠O＝∠OMN，过M作射线MD∥OB（如图），点C是射线MD上一动点，∠MNC的平分线NE交射线OA于E点．试探究∠MEN与∠MCN的数量关系；（2）如图2，若P是线段ON上一动点，Q是射线MA上一动点．∠AOB＝20°，当MP+PQ+QN取得最小值时，求∠OPM+∠OQN的值．7．如图，等边△ABC（三边相等，三个内角都是60°的三角形）的边长为10cm，动点D 和动点E同时出发，分别以每秒1cm的速度由A向B和由C向A运动，其中一个动点到终点时，另一个也停止运动，设运动时间为ts，0＜t≤10，DC和BE交于点F．（1）在运动过程中，CD与BE始终相等吗？请说明理由：（2）连接DE，求t为何值时，DE∥BC；（3）若BM⊥AC于点M，点P为BM上的点，且使PD+PE最短．当t＝7s时，PD+PE 的最小值为多少？请直接写出这个最小值，无需说明理由．8．Rt△ABC中，∠B＝90°，AB＝2，BC＝4，AC的中垂线DE交AC于D，交BC于点E．（1）如图1，连接AE，则AE＝；（2）如图2，延长DE交AB的延长线于点F，连接CF，请求出CF的长；（3）如图3，点P为直线DE上一动点，点Q为直线AB上一动点，则BP+PQ的最小值为．9．如图，△ABC内接于半径为2的⊙O，其中∠ABC＝45°，∠ACB＝60°，CD平分∠ACB 交⊙O于D，点M、N分别是线段CD、AC上的动点，求MA+MN的最小值．10．最值问题．（1）如图1，在△ACB中，有一点P在AC上移动，若AB＝AC＝5，BC＝6，求AP+BP+CP 的最小值．（2）如图2，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，AC＝BC，点M在AC边上，且AM＝2，MC＝6，动点P在AB边上，连接PC、PM，能使PC+PM的长度最短．①请通过画图指出点P的位置．②求出PC+PM的最短长度．11．如图，在△ABC中．AB＝AC，点E在线段BC上，连接AE并延长到G，使得EG＝AE，过点G作GD∥BA分别交BC，AC于点F，D．（1）求证：△ABE≌△GFE；（2）若GD＝3，CD＝1，求AB的长度；（3）过点D作DH⊥BC于H，P是直线DH上的一个动点，连接AF，AP，FP，若∠C ＝45°，在（2）的条件下，求△AFP周长的最小值．12．如图，直线a∥b，点A，点D在直线b上，射线AB交直线a于点B，CD⊥a于点C，交射线AB于点E，AB＝12cm，AE：BE＝1：2，P为射线AB上一动点，P从A点开始沿射线AB方向运动，速度为1cm/s，设点P运动时间为t，M为直线a上一定点，连接PC，PD．（1）当t＝m为何值时，PC+PD有最小值，求m的值；（2）当t＜m（m为（1）中的取值）时探究∠PCM、∠PDA与∠CPD的关系，并说明理由；（3）当t＞m（m为（1）中的取值）时，直接写出∠PCM、∠PDA与∠CPD的关系．13．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．14．如图1，点P是正方形ABCD对角线BD上一点（不与B，D重合），PE⊥BC于点E，PF⊥CD于点F，连接P A、EF．（1）请探究线段AP与线段EF的大小关系；（2）如图2，若AB＝4，点H是AD的中点，求AP+HP的最小值．15．如图1，菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O，且AC＝6cm，BD＝8cm，分别过点B、C作AC与BD的平行线相交于点E．（1）判断四边形BOCE的形状并证明；（2）点G从点A沿射线AC的方向以2cm/s的速度移动了t秒，连接BG，当S△ABG＝2S时，求t的值．△OBG（3）如图2，长度为3cm的线段GH在射线AC上运动，求BG+BH的最小值．16．问题提出：（1）如图①，在△ABC中，AD是ABC边BC的高，点E是BC上任意点，若AD＝3，则AE的最小值为；（2）如图②，在等腰△ABC中，AB＝AC，∠BAC＝120°，DE是AC的垂直平分线，分别交BC、AC于点D、E，DE＝1cm，求△ABD的周长；问题解决：（3）如图③，某公园管理员拟在园内规划一个△ABC区域种植花卉，且为方便游客游览，欲在各顶点之间规划道路AB、BC和AC，满足∠BAC＝90°，点A到BC的距离为2km．为了节约成本，要使得AB、BC、AC之和最短，试求AB+BC+AC的最小值（路宽忽略不计）．17．如图1，A村和B村在一条大河CD的同侧，它们到河岸的距离AC、BD分别为1千米和4千米，又知道CD的长为4千米．（1）现要在河岸CD上建一水厂向两村输送自来水，有两种方案备选择．方案1：水厂建在C点，修自来水管道到A村，再到B村（即AC+AB）（如图2）；方案2：作A点关于直线CD的对称点A'，连接A'B交CD于M点，水厂建在M点处，分别向两村修管道AM和BM（即AM+BM）（如图3）．从节约建设资金方面考虑，将选择管道总长度较短的方案进行施工，请利用已有条件分别进行计算，判断哪种方案更合适．（2）有一艘快艇Q从这条河中驶过，若快艇Q在CD之间（即点Q在线段CD上），当DQ为多少时？△ABQ为等腰三角形，请直接写出结果．18．如图，在三角形ABC中，AB＝AC，∠BAC＝120°，AD⊥BC，垂足为D，P为AD上的动点，Q在BA的延长线上，且∠CPQ＝60°．（1）如图，当P与A、D不重合时，PC与PQ的数量关系是什么？说明理由；（2）M为BC上的动点，N为AB上的动点，BC＝5，直接写出AM+MN的最小值．19．在△ABC中，AB＝AC，点D是直线BC上一点（不与B、C重合），以AD为一边在AD的右侧作△ADE，使AD＝AE，∠DAE＝∠BAC，连接CE．（1）如图①，若∠ADE＝60°，AB＝AC＝2，点D在线段BC上，①∠BCE和∠BAC之间是有怎样的数量关系？不必说明理由；②当四边形ADCE的周长取最小值时，直接写出BD的长；（2）若∠BAC≠60°，当点D在射线BC上移动，如图②，则∠BCE和∠BAC之间有怎样的数量关系？并说明理由．20．【背景介绍】勾股定理是几何学中的明珠，充满着魅力．千百年来，人们对它的证明趋之若鹜，其中有著名的数学家，也有业余数学爱好者．向常春在1994年构造发现了一个新的证法．【小试牛刀】把两个全等的直角三角形如图1放置，其三边长分别为a、b、c．显然，∠DAB＝∠B＝90°，AC⊥DE．请用a、b、c分别表示出梯形ABCD、四边形AECD、△EBC的面积，再探究这三个图形面积之间的关系，可得到勾股定理：S梯形ABCD＝，S△EBC＝，S四边形AECD＝，则它们满足的关系式为，经化简，可得到勾股定理．【知识运用】（1）如图2，铁路上A、B两点（看作直线上的两点）相距40千米，C、D 为两个村庄（看作两个点），AD⊥AB，BC⊥AB，垂足分别为A、B，AD＝25千米，BC ＝16千米，则两个村庄的距离为千米（直接填空）；（2）在（1）的背景下，若AB＝40千米，AD＝24千米，BC＝16千米，要在AB上建造一个供应站P，使得PC＝PD，请用尺规作图在图2中作出P点的位置并求出AP的距离．【知识迁移】借助上面的思考过程与几何模型，求代数式+的最小值（0＜x＜16）参考答案1．解：（1）∵AB＝AC，∠ABC＝68°，∴∠C＝∠ABC＝68°，∴∠A＝180°﹣∠C﹣∠ABC＝180°﹣68°﹣68°＝44°，∵DE垂直平分AB，∴∠ADE＝90°，∴∠AED＝90°﹣∠A＝90°﹣44°＝46°；（2）当点P与点E重合时，△PBC的周长最小，理由：∵PB+PC＝P A+PC≥AC，∴当点P与点E重合时，P A+PC＝AC，此时PB+PC最小值等于AC的长，∴△PBC的周长最小值＝AC+BC＝AB+BC＝8+6＝14．2．解：（1）如图所示；（2）设直线AB′的解析式为y＝kx+b，把A（﹣4，3），B′（﹣1，2）代入得，解得，∴直线AB′的解析式为y＝﹣x+，令y＝0，则0＝﹣x+，解得x＝5，∴C（5，0），∵AB′＝＝，∴|AC﹣BC|的最大值为，故答案为：（5，0），．3．解：（1）AC+CE＝+＝+，故答案为：+；（2）当A、C、E三点共线时，AC+CE的值最小，过A点作AF平行于BD交ED的延长线于点F，得矩形ABDF，连接AE．则DF＝AB＝5，AF＝BD＝8，EF＝ED+DF＝5+1＝6，所以AE＝＝＝10，则AC+CE的最小值为10．故答案为：三点共线，10；（3）如图2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，设BC＝x，则AE的长即为代数式+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，EF＝ED+DF＝3+2＝5，所以AE＝＝＝13即代数式+的最小值为13．4．解：（1）∵如图1，作A关于执行l的对称点A′，连接P A′，∵A和A'关于直线l对称，∴P A＝P A'，d1＝PB+BA＝PB+P A'＝a+2；故答案为：a+2；（2）因为BK2＝a2﹣1，A'B2＝BK2+A'K2＝a2﹣1+52＝a2+24，所以d2＝；故答案为：；（3）①当a＝4时，d1＝6，d2＝，d1＜d2；②当a＝6时，d1＝8，d2＝，d1＞d2；故答案为：＜，＞；（4）d12﹣d22＝（a+2）2﹣（）2＝4a﹣20．①当4a﹣20＞0，即a＞5时，d12﹣d22＞0，∴d1﹣d2＞0，∴d1＞d2；②当4a﹣20＝0，即a＝5时，d12﹣d22＝0，∴d1﹣d2＝0，∴d1＝d2；③当4a﹣20＜0，即a＜5时，d12﹣d22＜0，∴d1﹣d2＜0，∴d1＜d2；综上可知：当a＞5时，选方案二；当a＝5时，选方案一或方案二；当1＜a＜5时，选方案一．5．（1）证明：在Rt△ABC中，∠C＝90°，DF⊥CB，∴∠C＝∠DFB＝90°．∵四边形ABDE是正方形，∴BD＝AB，∠DBA＝90°，∵∠DBF+∠ABC＝90°，∠CAB+∠ABC＝90°，∴∠DBF＝∠CAB，在△BDF与△ABC中，，∴△BDF≌△ABC（AAS）；（2）解：∵AB＝15，AC＝12，∴BC＝＝9，∵△ABC≌△BDF，∴DF＝BC＝9，BF＝AC＝12，∴FC＝BF+BC＝9+12＝21．如图，连接DN，∵顶点A与顶点D关于BE对称，∴AN＝DN．如使得AN+MN最小，只需D、N、M在一条直线上，由于点M、N分别是AC和BE上的动点，作DM1⊥AC，交BE于点N1，垂足为M1，∵DF∥AC，∴AN+MN的最小值等于DM1＝FC＝21．6．解：（1）设∠O＝∠OMN＝α，∴∠MNB＝2α，∵MD∥OB，∴∠AMD＝α，∵NE平分∠MNC，∴∠MNE＝∠ENC，设∠MNE＝β，∴∠CNB＝2α﹣2β，∵MD∥OB，∴∠MCN＝2α﹣2β，∴∠EMC+∠MEN＝∠ENC+∠MCN，∴β+2α﹣2β＝α+∠MEN，∴∠MEN＝α﹣β，∴2∠MEN＝∠MCN；（2）作M点关于OB的对称点M'，N点关于OA的对称点N'，连接M'N'与OB、OA分别交于点P、点Q，连接ON'、OM'，∴MP+PQ+QN＝M'N'，此时MP+PQ+QN的值最小，由对称性可知，∠OQN'＝∠OQN，∠OPM'＝∠OPM，∴∠OPM'＝∠AOB+∠OQP＝∠AOB+（180°﹣∠OQN'），∵∠AOB＝20°，∴∠OM'P＝200°﹣∠OQN'，∴∠OPM+∠OQN＝200°．7．解：（1）由已知可得AD＝t，EC＝t，∴AD＝CE，∵△ABC是等边三角形∴∠A＝∠ACB＝60°，BC＝AC，∴△ADC≌△CEB（SAS），∴BE＝CD，∴CD与BE始终相等；（2）∵DE∥BC，∴＝，∵AB＝AC＝10，∴AD＝AE，∴t＝10﹣t，∴t＝5；（3）∵BM⊥AC，∴BM平分∠ABC，作D点关于BM的对称点D'交BC于点D'，连接D'E，交BM于点P，∵DP＝D'P，∴DP+PE＝D'P+PE＝D'E，∵t＝7，∴AE＝BD＝3，AD＝CE＝7，∵DD'⊥BM，BM⊥AC，∴DD'∥AC，∵BD＝BD'，∠ABC＝60°，∴DD'＝3，∴四边形ADD'E是平行四边形，∴AD＝D'E＝7，∴PD+PE的最小值为7．8．解：（1）∵DE是AC的中垂线，∴AE＝CE，设AE＝CE＝x，则BE＝BC﹣CE＝4﹣x，在Rt△ABE中，由勾股定理得：22+（4﹣x）2＝x2，解得：x＝，即AE＝，故答案为：；（2）∵DE是AC的中垂线，∴AF＝CF，设AF＝CF＝y，则BF＝y﹣2，在Rt△BCF中，由勾股定理得：（y﹣2）2+42＝y2，解得：y＝5，即CF的长为5；（3）方法一：连接CF，过B作BM⊥CF于M，交直线DE于P'，过P'作P'Q'⊥BF于Q'，如图3所示：∵DE是AC的中垂线，∴AF＝CF，∴∠AFD＝∠CFD，∵P'M⊥CF，P'Q'⊥BF，∴P'M＝P'Q'，则点M与Q'关于DE对称，此时BM＝BP'+P'M＝BP'+P'Q'，即BP+PQ的值最小＝BM，由（2）得：AF＝CF＝5，AB＝2，∴BF＝AF﹣AB＝3，∵∠CBF＝180°﹣∠ABC＝90°，∴△BCF的面积＝CF×BM＝BF×BC∴BM＝＝＝，即BP+PQ的最小值为，故答案为：．方法二：作点B关于DE的对称点H，交DF于G，过点H作HQ⊥AB于Q，交DE于点P，如图4所示：则点P、Q就是使BP+PQ最小的点，由对称得：∠AFD＝∠CFD，∠AFD＝∠HFD，BP＝HP，FB＝FH，∴∠CFD＝∠HFD，∴点C、H、F三点共线．BP+PQ＝HP+PQ＝HQ，由“垂线段最短”得：BP+PQ的最小值为HQ．在等腰△BFH中，∵FB＝FH，HQ⊥BF过B作BM⊥CF于M，∴HQ＝BM（等腰三角形两腰上的高相等）．由方法一得：BM＝．∴BP+PQ的最小值为．故答案为：．9．解：连接OA，OC，∵∠ABC＝45°，OA＝OC＝2，∴∠AOC＝90°，∴AC＝＝＝2．过点A作AE⊥AC，交CD于点E，过点E作EA′⊥BC于点A′过点A′作A′N′⊥AC于点N′，∵CD平分∠ACB交⊙O于D，∴点A与点A′关于直线CD对称，∴A′N′的长即为MA+MN的最小值，AC＝A′C＝2，∵∠ACB＝60°，∴A′N′＝A′C•sin60°＝2×＝，即MA+MN的最小值是．10．解：（1）从B向AC作垂线段BP，交AC于P，设AP＝x，则CP＝5﹣x，在Rt△ABP中，BP2＝AB2﹣AP2，在Rt△BCP中，BP2＝BC2﹣CP2，∴AB2﹣AP2＝BC2﹣CP2，∴52﹣x2＝62﹣（5﹣x）2，解得x＝1.4，在Rt△ABP中，，∴AP+BP+CP＝AC+BP＝5+4.8＝9.8．故答案为：9.8﹒（2）如图，过点C作CO⊥AB于O，延长BO到C'，使OC'＝OC，连接MC'，交AB于P，则点P为所求；②此时MC′＝PM+PC'＝PM+PC的值最小，连接AC′，∵CO⊥AB，AC＝BC，∠ACB＝90°，∴，∵CO＝OC'′，CO⊥AB，∴AC′＝CA＝AM+MC＝8，∴∠OC′A＝∠OCA＝45°，∴∠C'AC＝90°，∴C′A⊥AC，∴．∴PC+PM的最小值为，故答案为：．11．（1）证明：如图1中，∵GD∥AB，∴∠B＝∠EFG，在△ABE和△GFE中，，∴△ABE≌△GFE（AAS）．（2）解：如图1中，∵AB＝AC，∴∠B＝∠ACB，∵DF∥AB，∴∠DFC＝∠B，∴∠DFC＝∠DCF，∴DC＝DF＝1，∵DG＝3，∴FG＝DG﹣DF＝2，∵△ABE≌△GFE，∴AB＝GF＝2．（3）解：如图2中，∵AB＝AC＝2，∴∠B＝∠C＝45°，∴∠BAC＝90°，∵AB∥FD，∴∠FDC＝∠BAC＝90°，即FD⊥AC∵AC＝AB＝2，CD＝1，∴DA＝DC，∴F A＝FC，∴∠C＝∠F AC＝45°，∴∠AFC＝90°，∴DF＝DA＝DC＝1，∴AF＝，∵DH⊥CF，∴FH＝CH，∴点F与点C关于直线PD对称，∴当点P与D重合时，△P AF的周长最小，最小值＝△ADF的周长＝2+．12．解：（1）在△PCD中，PC+PD≥CD，当取等号时，P，C，D在同一条直线上，即点P与点E重合，此时PC+PD最小，∴AP＝AE，∵AE：BE＝1：2，AB＝12cm，∴AE＝AB＝4cm，∴t＝＝4s，故m＝4时，PC+PD有最小值；（2）当t＜m即t＜4时，点P在AE上，过点P作PH∥a，如图：又∵a∥b，∴PH∥a∥b，∴∠PCM＝∠CPH，∠PDA＝∠DPH，∴∠PCM+∠PDA＝∠CPH+∠DPH，∵∠CPD＝∠CPH+∠DPH，∴∠PCM+∠PDA＝∠CPD，∴当t＜4时，∠PCM+∠PDA＝∠CPD；（3）当t＞m即t＞4时，点P在BE上，过点P作PH∥a，如图：又∵a∥b，∴PH∥a∥b，∴∠PCM+∠CPH＝180°，∠PDA+∠DPH＝180°，∴∠PCM+∠CPH+∠PDA+∠DPH＝360°，又∵∠CPD＝∠CPH+∠DPH，∴∠PCM+∠CPD+∠PDA＝360°，即当12≥t＞4时，∠PCM+∠CPD+∠PDA＝360°．当t＞12时，同法可得∠PCM＝∠CPD+∠PDA．综上所述，t＞4时，∠PCM+∠CPD+∠PDA＝360°或∠PCM＝∠CPD+∠PDA．13．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．14．解：（1）过点P作PG⊥AB于点G，∵点P是正方形ABCD的对角线BD上一点（点P不与点B、D重合），∴GB＝GP，同理：PE＝BE，∵AB＝BC＝GF，∴AG＝AB﹣GB，FP＝GF﹣GP＝AB﹣GB，∴AG＝PF，在△AGP和△FPE中，，∴△AGP≌△FPE（SAS），∴AP＝EF；（2）取CD的中点G，连接AG，交BD于P，∵四边形ABCD是正方形，H是AD的中点，G是CD的中点，∴H、G关于BD对称，由轴对称确定最短路线问题，点P即为所求作的使AP+HP最小的点，AP+HP的最小值为AG的长度，∵AB＝4，∴AD＝4，DG＝2，∴AG＝＝＝2，∴AP+HP的最小值为2．15．解：（1）结论：四边形BOCE是矩形．理由：∵BE∥OC，EC∥OB，∴四边形OBEC是平行四边形，∵四边形ABCD是菱形，∴AC⊥BD，∴∠BOC＝90°，∴四边形BOCE是矩形．（2）如图2中，∵四边形ABCD是菱形，∴OA＝OC＝3cm，OB＝OD＝4cm，∵S△ABG＝2S△OBG，∴AG＝2OG，∴2t＝2（3﹣2t）或2t＝2（2t﹣3），解得t＝1或t＝3，∴满足条件的t的值为1或3．（3）如图2中，设OG＝x，则BG+BH＝+，欲求BG+BH的最小值，相当于在x轴上找一点P（x，0），使得点P（x，0）到A（0，4）和B（3，4）的距离最小，如图3中，作点B关于x轴的对称点B′，连接AB′交x轴于P，连接BP，此时P A+PB的值最小，∵A（0，4），B′（3，﹣4），∴AP+PB＝AP+PB′＝AB′＝＝，∴BG+BH的最小值为．16．解：（1）∵AD是ABC边BC的高，点E是BC上任意点，AD＝3，则AE的最小值为3，故答案为：3；（2）∵AB＝AC，∠BAC＝120°，∴∠B＝∠C＝（180°﹣120°）＝30°，∵DE是AC的垂直平分线，∴AD＝CD，∠DAC＝∠C＝30°，∴∠BAD＝∠BAC﹣∠DAC＝120°﹣30°＝90°，在Rt△CDE中，DE＝1cm，∴AD＝CD＝2DE＝2cm，在RtABD中，BD＝2AD＝2CD＝4（cm），AB＝AD tan60°＝2（cm），∴△ABD的周长为：AD+BD+AB＝2+4+2＝6+2（cm）．（3）延长CB到点D，使得AB＝DB，延长BC到点E，使得CE＝AC，连接AD、AE，∴∠ADB＝∠DAB＝ABC，∠AEC＝∠CAE＝ACB，AB+BC+AC＝DB+BC+CE ＝DE，∴DE的最小值即为AB+BC+AC的最小值．∵∠DAB+∠CAE＝（∠ABC+∠ACB）＝（180°﹣∠BAC）＝45°，∴∠DAE＝∠DAB+∠CAE+∠BAC＝135°，以DE为斜边向下作等腰直角三角形ODE，以点O为圆心，OD为半径作圆O，∠EAD ＝180°﹣DOE＝135°，∴点A在弦DE所对的劣弧，过点A作AP⊥DE于P，过点O作OH⊥DE于H，连接OA，则AP＝2，设DH＝x，则DE＝2x，OH＝x，OA＝OD＝x，则AP+OH≤AO，可得2+x≤x，∴x≥．∴DE的最小值为2x＝＝4+4．∴AB+BC+AC的最小值为（4+4）km．17．解：（1）方案1：AC+AB＝1+5＝6，方案2：，∵，∴方案1更合适；（2）（方法不唯一）如图，①若AQ1＝AB＝5或AQ4＝AB＝5时，（或）＞4∴（不合题意，舍去）②若AB＝BQ2＝5或AB＝BQ5＝5时，，③当AQ3＝BQ3时，设DQ3＝x，则有x2+42＝（4﹣x）2+128x＝1∴，即：；故当DQ＝3或时，△ABQ为等腰三角形．18．解：（1）PQ＝PC，理由：如图1，连接BP，∵AB＝AC，AD⊥BC，∴AD是BC的垂直平分线，∴BP＝PC，∴∠BPD＝∠CPD，∵AB＝AC，AD⊥BC，∴∠DAC＝∠BAC＝60°，∴∠APQ＝180°﹣∠DAQ﹣∠BQP＝180°﹣120°﹣∠BQP＝60°﹣∠BQP，∵∠APQ+∠CPQ+∠DPC＝180°，∴∠DPC＝180°﹣∠APQ﹣∠CPQ＝180°﹣（60°﹣∠BQP）﹣60°＝60°+∠BQP，∴∠DBP＝90°﹣∠BPD＝90°﹣∠DPC＝90°﹣（60°+∠BQP）＝30°﹣∠BQP，∵∠DBP+∠PBQ＝30°，∴∠PBQ＝30°﹣∠DBP＝30°﹣（30°﹣∠BQP）＝∠BQP，∴BP＝PQ，∵BP＝PC，∴PQ＝PC；（2）如图2，作A关于BC的对称点A'，作A'N⊥AB于点N，交BC于点M，则此时AM+MN 的值最小，且AM+MN＝A'N，∵AB＝AC，∠BAC＝120°，∴∠BAD＝60°连接A'B，∴△A'BA是等边三角形，∴A'N＝BD＝，即：AM+MN的最小值是．19．解：（1）①∠BCE+∠BAC＝180°；②如图1∵△ABD≌△ACE，∴BD＝EC，∵四边形ADCE的周长＝AD+DC+CE+AE＝AD+DC+BD+AE＝BC+2AD，∴当AD最短时，四边形ADCE的周长最小，即AD⊥BC时，周长最小；∵AB＝AC，∴BD＝BC＝1；（2）∠BCE+∠BAC＝180°；理由如下：如图2，AD与CE交于F点，∵∠BAC＝∠DAE，∴∠BAD＝∠CAE，∵AB＝AC，AD＝AE，∴△ABD≌△ACE，∴∠ADB＝∠AEC，∵∠AFE＝∠CFD，∴∠EAF＝∠ECD，∵∠BAC＝∠F AE，∠BCE+∠ECD＝180°，∴∠BCE+∠BAC＝180°；20．解：【小试牛刀】答案为：a（a+b），b（a﹣b），c2，a（a+b）＝b（a﹣b）+c2．【知识运用】（1）如图2①，连接CD，作CE⊥AD于点E，∵AD⊥AB，BC⊥AB，∴BC＝AE，CE＝AB，∴DE＝AD﹣AE＝25﹣16＝9千米，∴CD＝＝＝41千米，∴两个村庄相距41千米．故答案为41．（2）如图2②所示：设AP＝x千米，则BP＝（40﹣x）千米，在Rt△ADP中，DP2＝AP2+AD2＝x2+242，在Rt△BPC中，CP2＝BP2+BC2＝（40﹣x）2+162，∵PC＝PD，∴x2+242＝（40﹣x）2+162，解得x＝16，即AP＝16千米．【知识迁移】：如图3，代数式+的最小值为：＝20．。
初中数学人教版八年级上册轴对称最短路径问题专项练习(附参考答案)
八年级数学上册轴对称最短路径问题练习班级考号姓名总分1、如图所示，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。
2、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。
3、在图中直线l上找到一点M，使它到A，B两点的距离和最小4、如图，小河边有两个村庄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？5、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，应如何选择桥的位置才能使从A地到B地的路程最短？6、( 实际应用题)某中学八(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，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？附：参考答案1、2、先作点B关于直线l的对称点B′，则点C是直线l与AB′的交点．为了证明点C 的位置即为所求，我们不妨在直线上另外任取一点C′，连接AC′，BC′，B′C′，证明AC＋CB＜AC′＋C′B.如下：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′的垂直平分线．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′B3、如图所示：作点B关于直线l的对称点B′；连接AB′交直线l于点M.则点M即为所求的点．4、(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，B的距离相等．也可分别以A、B为圆心，以大于1/2AB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．5、如图2，过点A作AC垂直于河岸，且使AC等于河宽．连接BC与河岸的一边交于点N.过点N作河岸的垂线交另一条河岸于点M.则MN 为所建的桥的位置．6、作C点关于OA的对称点C1，作D点关于OB的对称点D1，连接C1D1，分别交OA，OB于P，Q，那么小明沿C→P→Q→D的路线行走，所走的总路程最短．。
初二数学培优专题 (4)——最短路径问题(答案详解)
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【变式 2】（2016-2017 上青羊初二期末）
如图，一次函数 y 1 x 2 的图象分别与 x 轴、 y 轴交于点 A、B，以线段 AB 为边在第二象限 2
内作等腰 Rt△ABC，∠BAC=90°．
（1）求线段 AB 的长；
（2）过 B、C 两点的直线对应的函数表达式．
（3）点 D 是 BC 中点，在直线 AB 上是否存在一点 P，使得 PC PD 有最小值．若存在，则
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初二数学培优专题(4)
答案 例 5 如图，圆柱形玻璃杯展开（沿点 A 竖直剖开）后，侧面是一个长 18 cm，宽 12 cm 的长方形，作点 A 关于杯上沿 MN 的对称点 B，连接 BC 交 MN 于点 P，连接 BM，过点 C 作 AB 的垂线交剖开线 MA 于点 D.
由轴对称的性质和三角形三边关系知 AP+PC 为蚂蚁到达蜂蜜的最短距离，且 AP=BP. 由已知和长方形的性质，得 DC=9,BD=12.
C
【变式 2】两动两定
O
B
如图，∠AOB＝30°，点 M、N 分别在边 OA、OB 上，且 OM＝1，ON＝3，点 P、Q 分别
在边 OB、OA 上，则 MP＋PQ＋QN 的最小值是_________．
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Hale Waihona Puke 初二数学培优专题(4)答案 【例 2】解：
【变式 1】10，120° 【变式 2】
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初二数学培优专题(4)
最短路径问题
——将军饮马及拓展、胡不归问题、立体图形的展开图问题
（一）“两点之点线段最短”问题(对称求最短路径)
1.“两定点,一个动点”——“将军饮马”
当题中只出现一个动点时,可作其中一定点关于动点所在直线的对称点,利用两点之间线 段最短,或三角形两边之和小于第三边求出最值 【例 1】（2015 内江中考）如图所示，正方形 ABCD 的面积为 12，△ABE 是等边三角形，点
轴对称--最短路径问题
轴对称--最短路径问题1、如果A,B 两个村庄位于小河MN 的同侧，如图,为了解决两村村民的喝水问题，政府决定在小河边挖一口井，并使井到A,B 两村距离和最短，请你找出适合挖井的位置.NMBA2、如图，E ，F 分别是△ABC 的边AB ，AC 上的两个定点，在BC 上求一点M ，使△MEF 周长最短.3、如图，点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.请帮他确定一条最佳行走路线.4、如图，已知点A(-2，1)及点B(3，4)，在x 轴上取一点C ，C'，通过作图可知，当点C 的坐标为 时，使得AC+BC 最小.请在图中标出c'，使得BC'-AC'最大.5、如图1，在等边三角形ABC 中，AB=2，点E 是AB 的中点，AD 是高，在AD 上找一点P ，使BP+PE 的值最小，最小值是 ；图图图图1P DCBAOP C BAP E DCB AP E D CBA（图2） （图3）6、如图2，在Rt △ABC 中，∠ACB=90°，AC=6，BC=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 ．2.4B ．4C ．4.8D ．57、如图3，ABC ∆中，5AC BC ==，6AB =，4CD =，CD 为ABC ∆的中线，点E 、点F 分别为线段CD 、CA 上的动点，连接AE 、EF ，则AE EF +的最小值为 .8、已知如图所示，∠MON=400，P 为∠MON 内一点，A 为OM 上一点，B 为ON 上一点，则当∆PAB 的周长取最小值时，求∠APB 的度数．N PBMO A9、如图，∠AOB=300，点P 位于∠AOB 内，OP=3，点M 、N 分别是射线OA 、OB 上的动点，求∆PMN 的最小周长.NMPBAO。
轴对称求最短路径小专题
你可以在a 上找几个点试一试轴对称求最短路径――从将军饮马说起□教研讲义 ■随堂讲义 ■课下练习□测验卷 在相应的资料类型前涂黑前情回顾例1唐朝诗人李欣的诗《古从军行》开头两句说： “白日登山望峰火，黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题：著名的“将军饮马”问题，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? 作图集中营 作图：(1)在直线丨上求作一点P ,使PA+PB 最小;1 ----------------------------(2) 在直线丨上求作一点P ,使PA-PB 最小./1 ----------------------------(3) 在直线丨上求作一点P ,使PA-PB 最大. 特殊三角形中的轴对称,能发现什么规例2、如图，正三角形ABC的边长为2 , M是BC边上的中点，P是AC边上的一个动点，求PB+PM 的最小值.练一练1、女口图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,求△ BDE周长的最小值2、女口图，已知AB=3，BC=7，CD=；^% 且AB丄BC，/ BCD=135 ° .点M是线段BC上的一个动点，这题和之前的有什么不同例3、如图，已知/ AOB的大小为a , P是/ AOB内部的一个定点，且0P=2，点E、F分别是0A、OB上的动点，若△ PEF 周长的最小值等于2 ,求a的度数作图集中营②已知：如图2，在△ ABC中，若在上一题的条件改为D是AB上一定点，在BC、CA、上分别找一点E、F使△ DEF的周长最小，请作岀相应图形并写岀作法；将军又要饮马了例4、如图，A为马厩，B为帐篷，将军某天要从马厩牵出马，先到草地边的某一处牧马，再到河造桥工程师例5、如图，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直线，桥要与河岸垂直）（）例6、如图，五羊大学建立分校，校本部与分校隔着两条平行的小河，I l // 12表示小河甲，13 II 14表示小河乙，A为校本部大门，B为分校大门，为方便人员来往，要在两条小河上各建一座桥，桥面垂直于河岸•图中的尺寸是：甲河宽8米，乙河宽10米，A到甲河垂直距离为40米，B到乙河垂直距离为20米，两河距离100米，A、B两点水平距离（与小河平行方向）120米，为使A、B两点间来往路程最短，两座桥都按这个目标而建，那么，此时A、D两点间来往的路程是多少米？平面直角坐标系中的最短路径2） , N （1 , -1 ）.点P在y轴上使PM+PN最短，求P点坐标例8、如图，在直角坐标系内有两个点A（-1，-1），B（2，3），若M为x轴上一点最大，求M点的坐标，并说明理由.12 3-2例9、在直角坐标系中，有四个点A （-8，3）、B （-4，5）、C （0，n）、D （m,l| IABCD的周长最短时，求的值.例10、已知：a、b是正数，且a+b=2 ，求- -的最小值是，且使MB-MA，当四边形知：如图，在△ E、F分别在AB、BC、CA，且△ DEF的周长最小？若存在练1、已知：如图所示，M （ 3 , 2） , N （1 , -1 ）•点P在y轴上使PM+PN最短，求P点坐标练2、平面直角坐标系内有A（2，-1），B（3，3）两点，点P是y轴上一动点，求P到A、B距离之和最小时的坐标. 一次函数中的最短路径在平面直角坐标系中，A（2，0），B（3，0），P是直线y=x上的点，当PA+PB最小时，试求P点的坐标.终极挑战如图所示，已知Rt △ ABC中，/ B=90 °，AB=3，BC=4，D，E，F分别是三边AB，BC，CA上的点，求DE+EF+FD的最小值请作出相应图形并写出作法；若不存在，请说明理由.。
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轴对称求最短路径
——从将军饮马说起
□教研讲义 ■随堂讲义 ■课下练习 □测验卷
前情回顾 例 1、唐朝诗人李欣的诗《古从军行》开头两句说： “白日登山望峰火，黄昏饮马傍交河． ”诗中隐含着一个 有趣的数学问题：著名的“将军饮马”问题，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？ 你可以在 a 上找几个点试一试,能发现什么规律?
在相应的资料类型前涂黑
·B ·A
a
·B ·A
a
·B ·A
N a
·A′
图1
M
·A′
M
图2
图3
作图集中营
作图： （ 1 ） 在 直 线 l 上 求 作 一 点 P ， 使 PA+PB 最 小 ；
（ 2 ） 在 直 线 l 上 求 作 一 点 P ， 使 PA-PB 最 小 ．
（ 3 ） 在 直 线 l 上 求 作 一 点 P ， 使 PA-PB 最 大 ．
特殊三角形中的轴对称 1
例 2 、如 图 ，正 三 角 形 ABC 的 边 长 为 2 ， M 是 BC 边 上 的 中 点 ， P 是 AC 边 上 的 一 个 动 点 ，求 PB+PM 的最小值．
练一练
1 、 如 图 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 ， 求 △ BDE 周长的最小值
2 、 如 图 ， 已 知 AB=3 ， BC=7 ， CD=
． 且 AB ⊥ BC ， ∠ BCD=135 °． 点 M 是 线 段 BC 上 的 一 个 动 点 ，
连 接 AM 、 DM ． 点 M 在 运 动 过 程 中 ， 求当 AM+DM 的 值 最 小 时 ， BM 的 值
；
这题和之前的有什么不同
例 3 、 如 图 ， 已 知 ∠ AOB 的 大 小 为 α ， P 是 ∠ AOB 内 部 的 一 个 定 点 ， 且 OP=2 ， 点 E 、 F 分 别 是 OA 、 OB 上 的 动 点 ， 若 △ PEF 周 长 的 最 小 值 等 于 2 ， 求 α 的 度 数
作图集中营②
已 知 ：如 图 2 ，在 △ ABC 中 ，若 在 上 一 题 的 条 件 改 为 D 是 AB 上 一 定 点 ，在 BC 、 CA 、上 分 别 找 一 点
2
E 、 F 使 △ DEF 的 周 长 最 小 ， 请 作 出 相 应 图 形 并 写 出 作 法 ；
将军又要饮马了
例 4、 如 图 ， A 为 马 厩 ， B 为 帐 篷 ， 将 军 某 天 要 从 马 厩 牵 出 马 ， 先 到 草 地 边 的 某 一 处 牧 马 ， 再 到 河 边饮水，然后回到帐篷，请你帮他确定这一天的最短路线．作出图形并说明理由．
造桥工程师
例 5 、 如 图 ， 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直线，桥要与河岸垂直） （ ）
A．
B．
C．
D．
例 6、 如 图 ， 五 羊 大 学 建 立 分 校 ， 校 本 部 与 分 校 隔 着 两 条 平 行 的 小 河 ， l1∥ l2 表 示 小 河 甲 ， l3∥ l4 表 示 小 河 乙 ， A 为 校 本 部 大 门 ， B 为 分 校 大 门 ， 为 方 便 人 员 来 往 ， 要 在 两 条 小 河 上 各 建 一 座 桥 ，桥 面 垂 直 于 河 岸 ．图 中 的 尺 寸 是 ：甲 河 宽 8 米 ，乙 河 宽 10 米 ， A 到 甲 河 垂 直 距 离 为 40 米 ， B 到 乙 河 垂 直 距 离 为 20 米 ， 两 河 距 离 100 米 ， A 、 B 两 点 水 平 距 离 （ 与 小 河 平 行 方 向 ） 120 米 ， 为 使 A 、 B 两 点 间 来 往 路 程 最 短 ， 两 座 桥 都 按 这 个 目 标 而 建 ， 那 么 ， 此 时 A、 D 两 点 间 来 往 的 路 程 是 多 少 米 ？
3
平面直角坐标系中的最短路径
例 7、 已 知 ： 如 图 所 示 ， M（ 3， 2） ， N （ 1 ， -1 ） ． 点 P 在 y 轴 上 使 PM+PN 最 短 ， 求 P 点 坐 标
例 8 、 如 图 ， 在 直 角 坐 标 系 内 有 两 个 点 A （ -1 ， -1 ） ， B（ 2， 3） ， 若 M 为 x 轴 上 一 点 ， 且 使 MB-MA 最大，求 M 点的坐标，并说明理由．
例 9 、 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 的 周 长 最 短 时 ， 求 的 值 ．
例 10 、 已 知 ： a 、 b 是 正 数 ， 且 a+b=2 ， 求
的最小值是
练 1、 已 知 ： 如 图 所 示 ， M（ 3， 2） ， N （ 1 ， -1 ） ． 点 P 在 y 轴 上 使 PM+PN 最 短 ， 求 P 点 坐 标
4
练 2 、 平 面 直 角 坐 标 系 内 有 A （ 2 ， -1 ） ， B（ 3 ， 3 ） 两 点 ， 点 P 是 y 轴 上 一 动 点 ， 求 P 到 A 、 B 距 离 之和最小时的坐标．
一次函数中的最短路径
在 平 面 直 角 坐 标 系 中 ， A（ 2， 0） ， B（ 3， 0） ， P 是 直 线 y=x 上 的 点 ， 当 PA+PB 最 小 时 ， 试 求 P 点 的坐标．
终极挑战
如 图 所 示 ， 已 知 Rt △ ABC 中 ， ∠ B=90 °， AB=3 ， BC=4 ， D ， E ， F 分 别 是 三 边 AB ， BC ， CA 上 的 点 ， 求 DE+EF+FD 的 最 小 值
已 知 ： 如 图 ， 在 △ ABC 中 ， 是 否 存 在 D 、 E 、 F 分 别 在 AB 、 BC 、 CA ， 且 △ DEF 的 周 长 最 小 ？ 若 存 在 请作出相应图形并写出作法；若不存在，请说明理由．
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