初中数学[最短路径问题]典型题型及解题技巧

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初中数学——最短路径问题常见题型及解题方法

初中数学——最短路径问题常见题型及解题方法

初中数学——最短路径问题常见题型及解题方法
两点在直线同侧的最短路径问题
给出一条直线,A、B两点在直线的同侧,要在直线上找到一个点,使这个点到A点和到B点的距离最短。

步骤:
①找到A(或B)关于直线的对称点P
②连接PB(PA)交直线于O,点O就是所要找的点
造桥选址问题
A、B在一条河的两岸,要在河上造一座桥MN,使A到B的路径AMNB最短。

步骤:
①作出河的宽度M′N′
②将M′N′平移,使M′向A点平移,N′向A′点平移,即AA′=M′N′
③连接A′B与河岸b交于N点
④过N点作直线a的垂线,垂足为M 。

则MN就是桥的位置.
涉及到两个动点的最短路径问题
给出一个正方形,已知两个定点和两个动点,
要在直线上找到这两个动点,使这四个点所围的四边形周长最小。

步骤:
①找到两个定点关于正方形的边的对称点,
②连接两个对称点,和正方形边的两边有两个交点。

③交点就是动点的位置
例题:
(2015,广西玉林、防城港)如图,已知正方形ABCD边长为3,点E在AB边上且BE=1,点P,Q分别是边BC,CD的动点(均不与顶点重合),当四边形AEPQ的周长取最小值时,四边形AEPQ的面积是.
思路:。

初中数学最短路径问题总结

初中数学最短路径问题总结

初中数学最短路径问题总结一、十二个基本问题概述问题一:在直线l 上求一点P,使得PA + PB 值最小 .作法:连接AB,与直线l 的交点即为P 点 .原理:两点之间线段最短 . PA + PB 最小值为AB .问题二:(“将军饮马问题”)在直线l 上求一点P,使得PA + PB 值最小 .作法:作点B 关于直线l 的对称点B',连接AB' 与l 的交点即为点P.原理:两点之间线段最短.PA + PB 最小值为AB' .问题三:在直线l1、l2 上分别求点M、N,使得△PMN 的周长最小.作法:分别作点P 关于两条直线的对称点P' 和P'',连接P'P'',与两条直线的交点即为点M,N.原理:两点之间线段最短.PM + MN + PN 的最小值为线段P'P'' 的长.问题四:在直线l1、l2 上分别求点M、N,使四边形PQMN 的周长最小.作法:分别作点Q 、P 关于直线l1、l2 的对称点Q' 和P' 连接Q'P',与两直线交点即为点M,N.原理:两点之间线段最短.四边形PQMN 周长的最小值为线段Q'P' + PQ 的长.问题五:(“造桥选址问题”)直线m∥n,在m、n 上分别求点M、N,使MN⊥m,且AM + MN + BN 的值最小.作法:将点A 向下平移MN 的长度单位得A',连接A'B,交n 于点N,过N 作NM⊥m 于M .原理:两点之间线段最短 . AM + MN + BN 的最小值为A'B + MN .问题六: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 .作法:将点A 向右平移a 个长度单位得A',作A' 关于直线l 的对称点A'',连接A''B 交直线l 于点N,将N 点向左平移a 个单位得M .原理:两点之间线段最短 . AM + MN + NB 的最小值为A''B + MN .问题七:在l1 上求点A,在l2 上求点B,使PA + AB 值最小 .作法:作点P 关于l1 的对称点P',作P'B⊥l2 于点B,交l1 于点A .原理:点到直线,垂线段的距离最短 . PA + AB 的最小值为线段P'B 的长 .问题八:A 为l1上一定点,B 为l2 上一定点,在l2 上求点M,在l1上求点N,使AM + MN + NB 的值最小 .作法:作点A 关于l2 的对称点A' , 点B 关于l1 的对称点B',连接A'B' 交l2 于点M,交l1 于点N.原理:两点之间线段最短.AM + MN + NB 的最小值为线段A'B' 的长.问题九:在直线l 上求一点P,使| PA - PB | 的值最小.作法:连接AB,作AB 的中垂线与直线l 的交点即为P 点.原理:垂直平分上的点到线段两端点的距离相等.| PA - PB | = 0 .问题十:在直线l 上求一点P,使| PA - PB | 的值最大.作法:作直线AB,与直线l 的交点即为P 点.原理:三角形任意两边之差小于第三边.| PA - PB | ≤AB ,| PA - PB | 的最大值= AB . 问题十一:在直线l 上求一点P,使| PA - PB | 的值最大.作法:作点B 关于直线l 的对称点B' 作直线AB',与直线l 的交点即为P 点.原理:三角形任意两边之差小于第三边.| PA - PB | ≤AB' ,| PA - PB | 的最大值= AB' . 问题十二:(“费马点”)△ABC 中每一内角都小于120°,在△ABC 内求一点P,使得PA + PB + PC 的值最小 .作法:所求点为“费马点”,即满足∠APB = ∠BPC = ∠APC = 120° .以AB 、AC 为边向外作等边△ABD、△ACE,连接CD、BE 相交于点P,点P 即为所求 .原理:两点之间线段最短 . PA + PB + PC 的最小值= CD .二、“费马点”——到三点距离之和最小的点费马点的构造方法:①所给三点的连线构成三角形(△ABC),并且这个三角形的每个内角都小于120°;②如下图所示:A , B , C 是给定的三点,以AC 为边向外作正三角形得到点D , 以BC 为边向外作正三角形得到点E ,连接BD 和AE 交于点O,我们断言点O 就是“费马点” .费马点的证明方法:先证△AEC ≌△DBC .△AEC 绕点C 顺时针旋转60°,可得到△DBC,从而△AEC ≌△DBC .于是∠OBC = ∠OEC,所以O、B、E、C 四点共圆 .拓展知识:四点共圆判定方法若线段同侧二点到线段两端点连线夹角相等,那么这二点和线段二端点四点共圆 .所以∠BOE = ∠BCE = 60°,∠COE = ∠CBE = 60°,于是∠BOC = ∠BOE + ∠COE = 120°,同理可证∠AOC = ∠AOB = 120°,所以∠BOC = ∠AOC = ∠AOB = 120° .将O 点看作是AE 上的点,随着△AEC 一起绕点C 顺时针旋转60°得到点O2 , 所以∠OCO2 = 60°,OC = O2C , OA = O2D ,所以△OCO2 是等边三角形,于是有OO2 = OC .所以BD = OA + OB + OC .。

(完整版)初中数学[最短路径问题]典型题型及解题技巧

(完整版)初中数学[最短路径问题]典型题型及解题技巧

(完整版)初中数学[最短路径问题]典型题型及解题技巧初中数学[最短路径问题]典型题型及解题技巧最短路径问题中,关键在于,我们善于作定点关于动点所在直线的对称点,或利⽤平移和展开图来处理。

这对于我们解决此类问题有事半功倍的作⽤。

理论依据:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移” “⽴体图形展开图”。

教材中的例题“饮马问题”,“造桥选址问题” “⽴体展开图”。

考的较多的还是“饮马问题”。

知识点:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。

“饮马问题”,“造桥选址问题”。

考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有⾓、三⾓形、菱形、矩形、正⽅形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

⼀、两点在⼀条直线异侧例:已知:如图,A,B在直线L的两侧,在L上求⼀点P,使得PA+PB h 最⼩。

解:连接AB,线段AB与直线L的交点P,就是所求。

(根据:两点之间线段最短.)⼆、两点在⼀条直线同侧例:图所⽰,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.■解:只有A、C、B在⼀直线上时,才能使AC+BC最⼩.作点A关于直线“街道”的对称点A ',然后连接A ' B,交“街道”于点C,则点C就是所求的点.、⼀点在两相交直线内部例:已知:如图A是锐⾓/ MON内部任意⼀点,在/ MON的两边OM,ON上各取⼀点B,C,组成三⾓形,使三⾓形周长最⼩.解:分别作点A 关于0M , ON 的对称点AAOM , ON 于点B 、点C ,则点B 、点C 即为所求分析:当AB 、BC 和AC 三条边的长度恰好能够体现在⼀条直线上时,三⾓形的周长最⼩例:如图,A.B 两地在⼀条河的两岸,现要在河上建⼀座桥MN ,桥造在何处才能使从A 到B 的路径AMNB 最短?(假设河的两岸是平⾏的直线,桥要与河垂直)解:1.将点B 沿垂直与河岸的⽅向平移⼀个河宽到 E ,2.连接AE 交河对岸与点M,则点M 为建桥的位置,MN 为所建的桥证明:由平移的性质,得 BN // EM 且 BN=EM, MN=CD, BD // CE, BD=CE,所以 A.B 两地的距:AM+MN+BN=AM+MN+EM=AE+MN, 若桥的位置建在 CD 处,连接AC.CD.DB.CE, 则AB 两地的距离为:AC+CD+DB=AC+CD+CE=AC+CE+MN,在⼛ACE 中AC+CE >AE,⼆ AC+CE+MN >AE+MN,即 AC+CD+DB >AM+MN+BN 所以桥的位置建在CD 处,AB 两地的路程最短。

八年级数学最短路径题型归纳

八年级数学最短路径题型归纳

八年级数学中的最短路径问题,通常涉及到几何图形中的点、线、面等元素,需要利用一些基本的几何知识和数学原理来求解。

以下是一些常见的最短路径题型及其解题方法:1.两点之间的最短距离:题型描述:在平面上给定两点A和B,求A到B的最短距离。

解题方法:直接连接A和B,线段AB的长度即为最短距离。

2.点到直线的最短距离:题型描述:在平面上给定一点P和一条直线l,求P到l的最短距离。

解题方法:作点P到直线l的垂线,垂足为Q,则PQ的长度即为最短距离。

3.直线到直线的最短距离:题型描述:在平面上给定两条直线l1和l2,求l1到l2的最短距离。

解题方法:如果l1和l2平行,则它们之间的距离即为最短距离;如果l1和l2不平行,则作l1到l2的垂线,垂足所在的线段即为最短4.点到圆的最短距离:题型描述:在平面上给定一点P和一个圆O,求P到圆O的最短距离。

解题方法:如果点P在圆O内,则最短距离为P到圆心的距离减去圆的半径;如果点P在圆O外,则最短距离为P到圆心的距离;如果点P在圆O上,则最短距离为0。

5.圆到圆的最短距离:题型描述:在平面上给定两个圆O1和O2,求O1到O2的最短距离。

解题方法:如果两圆外离,则它们之间的最短距离为两圆的半径之和;如果两圆外切,则它们之间的最短距离为两圆的半径之差;如果两圆相交或内切,则它们之间的最短距离为0;如果两圆内含,则它们之间的最短距离为两圆的半径之差减去两圆半径之和的绝对值。

6.多边形内的最短路径:题型描述:在一个多边形内给定两个点A和B,求A到B的最短解题方法:通常需要将多边形划分为多个三角形,然后利用三角形内的最短路径(即连接两点的线段)来求解。

7.立体几何中的最短路径:题型描述:在立体图形中给定两点A和B,求A到B的最短路径。

解题方法:通常需要将立体图形展开为平面图形,然后利用平面几何中的最短路径原理来求解。

在解决最短路径问题时,需要注意以下几点:准确理解题目要求,确定需要求的是哪两点之间的最短距离。

(完整)初中数学最短路径问题典型题型复习.doc

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初中数学《最短路径问题》典型题型知识点:“两点之间线段最短” ,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。

“饮马问题”,“造桥选址问题”。

考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直” ,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

一、两点在一条直线异侧例:已知:如图, A,B 在直线 L 的两侧,在 L 上求一点 P,使得 PA+PB 最小。

解:连接 AB, 线段 AB 与直线 L 的交点 P ,就是所求。

(根据:两点之间线段最短 .)二、两点在一条直线同侧例:图所示,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.解:只有 A、C、B 在一直线上时,才能使AC+ BC 最小.作点 A关于直线“街道”的对称点 A ′,然后连接A ′B,交“街道”于点C,则点 C 就是所求的点.三、一点在两相交直线内部例:已知:如图 A 是锐角∠ MON内部任意一点,在∠ MON的两边OM,ON上各取一点 B,C,组成三角形,使三角形周长最小 .解:分别作点 A 关于 OM ,ON 的对称点 A ′, A ″;连接 A ′, A ″,分别交 OM ,ON 于点B 、点 C,则点 B、点C 即为所求分析:当 AB 、 BC 和 AC 三条边的长度恰好能够体现在一条直线上时,三角形的周长最小例:如图, A.B 两地在一条河的两岸,现要在河上建一座桥MN,桥造在何处才能使从 A 到 B 的路径 AMNB最短?(假设河的两岸是平行的直线,桥要与河垂A·直)解: 1.将点 B 沿垂直与河岸的方向平移一个河宽到E,2.连接 AE 交河对岸与点M,则点 M 为建桥的位置,MN 为所建的桥。

证明:由平移的性质,得BN ∥ EM且BN=EM, MN=CD, BD∥CE, BD=CE,MNEB所以 A.B 两地的距 :AM+MN+BN=AM+MN+EM=AE+MN, 若桥的位置建在 CD 处,连接 AC.CD.DB.CE, 则 AB 两地的距离为:AC+CD+DB=AC+CD+CE=AC+CE+MN,在△ ACE 中,∵ AC+CE >AE, ∴ AC+CE+MN > AE+MN, 即 AC+CD+DB > AM+MN+BN所以桥的位置建在CD 处, AB 两地的路程最短。

最短路径问题(经典)

最短路径问题(经典)

最短路径问题(珍藏版)
【问题概述】最短路径问题是图论研究中的一个经典算法问题,旨在寻找图(由结点和路径组成的)中两结点之间的最短路径.算法具体的形式包括:
①确定起点的最短路径问题- 即已知起始结点,求最短路径的问题.
②确定终点的最短路径问题- 与确定起点的问题相反,该问题是已知终结结点,求最短路径的问题.
③确定起点终点的最短路径问题- 即已知起点和终点,求两结点之间的最短路径.
④全局最短路径问题- 求图中所有的最短路径.
【问题原型】“将军饮马”,“造桥选址”,“费马点”.
【涉及知识】“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“三角形三边关系”,“轴对称”,“平移”.【出题背景】角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等.
【解题思路】找对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查.
【十二个基本问题】
全国初中数学资料群群号:101216960。

初二数学最短路径技巧

初二数学最短路径技巧

初二数学最短路径技巧
在初二数学中,最短路径问题是一个常见的题型。

这类问题通常涉及到几何图形,如三角形、四边形等,要求找出从一点到另一点的最短路径。

解决最短路径问题的一般步骤如下:
1. 确定起点和终点:首先明确问题的起点和终点,这是解题的基础。

2. 构建几何模型:根据题目描述,将问题抽象化为一个几何模型。

这可能涉及到三角形、四边形、圆等几何图形。

3. 应用几何定理:根据几何定理,如勾股定理、三角形的三边关系等,来分析最短路径。

4. 求解最短路径:通过计算和推理,找出起点到终点的最短路径。

下面是一个具体的例子:
题目:一个池塘的四周是一条宽1米的马路,现在要在马路的四周每隔2米种一棵树。

四个角各种一棵,请问需要多少棵树?
分析:
1. 确定起点和终点:起点是马路的起点,终点是马路的终点。

2. 构建几何模型:将马路和池塘抽象为一个矩形,四个角各种一棵树。

3. 应用几何定理:由于四个角各种一棵树,因此最短路径是从一个角到其对角线的中点。

根据勾股定理,最短距离为 $\sqrt{2}$ 米。

4. 求解最短路径:由于每隔2米种一棵树,因此需要的树的数量为
$\frac{\sqrt{2}}{2} \times 2 = \sqrt{2}$ 棵。

通过以上步骤,我们可以求解出最短路径问题。

需要注意的是,这类问题需要灵活运用几何知识和定理,同时还需要一定的计算能力。

初中数学《最短路径问题》典型题型复习

初中数学《最短路径问题》典型题型复习

初中数学《最短路径问题》典型题型知识点:“两点之间线段最短",“垂线段最短”,“点关于线对称",“线段的平移"。

“饮马问题”,“造桥选址问题"。

考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直",近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

一、两点在一条直线异侧例:已知:如图,A,B在直线L的两侧,在L上求一点P,使得PA+PB最小。

解:连接AB,线段AB与直线L的交点P ,就是所求.(根据:两点之间线段最短.)二、两点在一条直线同侧例:图所示,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.解:只有A、C、B在一直线上时,才能使AC+BC最小.作点A关于直线“街道”的对称点A′,然后连接A′B,交“街道”于点C,则点C就是所求的点.三、一点在两相交直线内部例:已知:如图A是锐角∠MON内部任意一点,在∠MON的两边OM,ON上各取一点B,C,组成三角形,使三角形周长最小.解:分别作点A关于OM,ON的对称点A′,A″;连接A′,A″,分别交OM,ON于点B、点C,则点B、点C即为所求分析:当AB、BC和AC三条边的长度恰好能够体现在一条直线上时,三角形的周长最小例:如图,A.B两地在一条河的两岸,现要在河上建一座桥MN,桥造在何处才能使从A到B的路径AMNB最短?(假设河的两岸是平行的直线,桥要与河垂直)解:1.将点B沿垂直与河岸的方向平移一个河宽到E,2。

连接AE交河对岸与点M,则点M为建桥的位置,MN为所建的桥。

证明:由平移的性质,得BN∥EM 且BN=EM, MN=CD, BD∥CE, BD=CE, A·MNE所以A.B 两地的距:AM+MN+BN=AM+MN+EM=AE+MN, 若桥的位置建在CD 处,连接AC 。

【初中数学知识点解析】 巧用勾股定理求最短路径的长

【初中数学知识点解析】 巧用勾股定理求最短路径的长
6.有一只蚂蚁要从一个圆柱形玻璃杯的点A爬到与A 相对的点B处,如图 所示,已知杯子高8 cm,点B距杯口3 cm,杯子底面半径为4 cm.蚂蚁从A 点爬到 B点的最短距离为多少?(π取3)
解:从点A处竖直向上剪开,此圆柱的侧面展开图如图
所示,其中AC为圆柱的底面周长,
则AC=2πr ≈2×3×4=24(cm),
(1)请用直尺和圆规作出C处的位置; (2)求我国海监船行驶的航程BC的长.
解:(1)如图,连接AB,作AB的垂直平分线与OA交 于点 C,C点即为所求. (2)如图,连接BC,设BC=x n mile,则CA=x n mile, 在Rt△OBC中,OB2+OC2=BC2, 所以152+(45-x)2=x2. 解得x=25. 即我国海监船行驶的航程 BC的长为25 n mile.
解最短路线.
(4) SA的长为10,侧面展开图的圆心角为90°,请你求出蜗牛爬行的最短 路程的平方.
解:在Rt△ASC中,由勾股定理, 得AC2=102+52=125. 故蜗牛爬行的最短路程的平方为125.
知识要点
求最短距离的问题 • 第一种情况是通过计算和比较解最短距离问题; • 第二种情况是平面图形,将分散的条件通过几何变换(平移或轴对称)
进行集中,然后借助勾股定理解决; • 第三种情况是立体图形,将立体图形展开为平面图形,在平面图形
中将路程转化为两点间的距离,然后借助直角三角形利用勾股定理 求出最短路程(距离).
所以甲方案所修的水渠较短.
技巧2 用平移法求平面中的最短问题
2.如图,小明在广场上先向东走10 m,又向南走40 m,再向西走20 m, 又向南走40 m,再向东走70 m.则 小明到达的终点与原出发点的距离 是__1_0_0__m__.

初中数学最短路径题型解题方法分析

初中数学最短路径题型解题方法分析

初中数学最短路径题型解题方法分析1. 确定起点的最短路径问题:即已知起始结点,求最短路径的问题;2. 确定终点的最短路径问题:与确定起点的问题相反,该问题是已知终结结点,求最短路径的问题;3. 确定起点终点的最短路径问题:即已知起点和终点,求两结点之间的最短路径;4. 全局最短路径问题:求图中所有的最短路径。

问题原型“将军饮马”,“造桥选址”,“费马点”。

涉及知识:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“三角形三边关系”,“轴对称”,“平移”。

出题背景角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题思路找对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

12个基本问题例题一:已知在平面直角坐标系中,A(2,-3),B(4,-1).(1) 若点P(x,0)是X轴上的动点,当三角形PAB的周长最短时,求X的值。

(2) 若点C、D是X轴上的两个动点,且D(a,0),当四边形ABCD的周长最短时,求a 的值;(3) 设M、N分别为X轴、Y轴的动点。

问是否存在这样的点(m,0)和N(0,n)使得四边形ABMN的周长最短?若存在,请求出m、n。

若不存在,请说明理由。

例题二:让大脑放松的小窍门伸个懒腰、闭眼眯一会儿、深呼吸几次……这些短暂的休息,能让高速运转的大脑得到充分休息。

抽10分钟就够了如果学校没有午休时间,那就抽出10分钟午睡。

这样做就能使人保持至少2小时以上精神活跃。

如何用10分钟时间,打造一个完美的小憩?选对时间。

这10分钟最好在饭后,而且在11:00—13:00之间。

睡前设闹钟。

许多人因担心睡过头,结果很难入睡,而设好闹钟会使人消除这一担忧。

听着“白噪音”。

为了完美的午睡,应该找一个黑暗、安静的场所。

如果必要的话,可以使用眼罩、耳塞,或者下载一些海浪声、风声等“白噪声”来排除干扰。

认真伸一个懒腰伸懒腰能增加对心、肺的挤压,促进心脏泵血,增加全身的供氧,还有利于全身肌肉的收缩和呼吸加深。

初中数学最短路径问题(经典版)分析

初中数学最短路径问题(经典版)分析

最短路径问题(经典版)
【问题概述】最短路径问题是图论研究中的一个经典算法问题,旨在寻找图(由结点和路径组成的)中两结点之间的最短路径.算法具体的形式包括:
①确定起点的最短路径问题- 即已知起始结点,求最短路径的问题.
②确定终点的最短路径问题- 与确定起点的问题相反,该问题是已知终结结点,求最短路径的问题.
③确定起点终点的最短路径问题- 即已知起点和终点,求两结点之间的最短路径.
④全局最短路径问题- 求图中所有的最短路径.
【问题原型】“将军饮马”,“造桥选址”,“费马点”.
【涉及知识】“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“三角形三边关系”,“轴对称”,“平移”.【出题背景】角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等.
【解题思路】找对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查.
【十二个基本问题】。

中考数学:最短路径问题(珍藏版)

中考数学:最短路径问题(珍藏版)

10.点 C 为∠AOB 内一点. (1)在 OA 求作点 D,OB 上求作点 E,使△CDE 的周长最小,请画出图形; (2)在(1)的条件下,若∠AOB=30°,OC=10,求△CDE 周长的最小值和此时∠DCE 的度数.
11.(1)如图①,△ABD 和△ACE 均为等边三角形,BE、CE 交于 F,连 AF,求证:AF+BF+CF=CD; -5-

此时 C、D 两点的坐标分别为

9.已知 A(1,1)、B(4,2). (1)P 为 x 轴上一动点,求 PA+PB 的最小值和此时 P 点的坐标;
(2)P 为 x 轴上一动点,求 PA PB 的值最大时 P 点的坐标;
(3)CD 为 x 轴上一条动线段,D 在 C 点右边且 CD=1,求当 AC+CD+DB 的最小值和此时 C 点的坐标;
7.如图,三角形△ABC 中,∠OAB=∠AOB=15°,点 B 在 x 轴的正半轴,坐标为 B( 6 3 ,0). OC 平分∠AOB,点 M 在 OC 的延长线上,点 N 为边 OA 上的点,则 MA+MN 的最小值是______.
-4-
8.已知 A(2,4)、B(4,2).C 在 y 轴上,D 在 x 轴上,则四边形 ABCD 的周长最小值为
初中数学最短路径问题精华版
【问题概述】最短路径问题是图论研究中的一个经典算法问题, 旨在寻找图(由结点和路径组成的)中两结
点之间的最短路径.算法具体的形式包括:
①确定起点的最短路径问题 - 即已知起始结点,求最短路径的问题.
②确定终点的最短路径问题 - 与确定起点的问题相反,该问题是已知终结结点,求最短路径的问题.
【问题 7】
将点 A 向右平移 a 个长度 单位得 A',作 A'关于 l 的对称点 A'',连 A''B,交 直线 l 于点 N,将 N 点向 左平移 a 个单位得 M.
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初中数学[最短路径问题]典型题型及解题技巧最短路径问题中,关键在于,我们善于作定点关于动点所在直线的对称点,或利用平移和展开图来处理。

这对于我们解决此类问题有事半功倍的作用。

理论依据:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”“立体图形展开图”。

教材中的例题“饮马问题”,“造桥选址问题”“立体展开图”。

考的较多的还是“饮马问题”。

知识点:“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。

“饮马问题”,“造桥选址问题”。

考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。

解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查。

一、两点在一条直线异侧例:已知:如图,A,B在直线L的两侧,在L上求一点P,使得PA+PB最小。

解:连接AB,线段AB与直线L的交点P ,就是所求。

(根据:两点之间线段最短.)二、两点在一条直线同侧例:图所示,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.解:只有A、C、B在一直线上时,才能使AC+BC最小.作点A关于直线“街道”的对称点A′,然后连接A′B,交“街道”于点C,则点C就是所求的点.三、一点在两相交直线部例:已知:如图A是锐角∠MON部任意一点,在∠MON的两边OM,ON上各取一点B,C,组成三角形,使三角形周长最小.解:分别作点A关于OM,ON的对称点A′,A″;连接A′,A″,分别交OM,ON于点B、点C,则点B、点C即为所求分析:当AB、BC和AC三条边的长度恰好能够体现在一条直线上时,三角形的周长最小例:如图,A.B 两地在一条河的两岸,现要在河上建一座桥MN ,桥造在何处才能使从A 到B 的路径AMNB 最短?(假设河的两岸是平行的直线,桥要与河垂直) 解:1.将点B 沿垂直与河岸的方向平移一个河宽到E ,2.连接AE 交河对岸与点M, 则点M 为建桥的位置,MN 为所建的桥。

证明:由平移的性质,得 BN ∥EM 且BN=EM, MN=CD, BD ∥CE, BD=CE,所以A.B 两地的距:AM+MN+BN=AM+MN+EM=AE+MN,若桥的位置建在CD 处,连接AC.CD.DB.CE,则AB 两地的距离为:AC+CD+DB=AC+CD+CE=AC+CE+MN,在△ACE 中,∵AC+CE >AE, ∴AC+CE+MN >AE+MN,即AC+CD+DB >AM+MN+BN所以桥的位置建在CD 处,AB 两地的路程最短。

例:如图,A 、B 是两个蓄水池,都在河流a 的同侧,为了方便灌溉作物,•要在河边建一个抽水站,将河水送到A 、B 两地,问该站建在河边什么地方,•可使所修的渠道最短,试在图中确定该点。

作法:作点B 关于直线 a 的对称点点C,连接AC 交直线a 于点D ,则点D 为建抽水站的位置。

证明:在直线 a 上另外任取一点E ,连接AE.CE.BE.BD,∵点B.C 关于直线 a 对称,点D.E在直线 a 上,∴DB=DC,EB=EC,∴AD+DB=AD+DC=AC,AE+EB=AE+EC在△ACE 中,AE+EC >AC,即 AE+EC >AD+DB所以抽水站应建在河边的点D 处,例:某班举行晚会,桌子摆成两直条(如图中的AO ,BO),AO 桌面上摆满了桔子,OB 桌面上摆满了糖果,坐在C 处的学生小明先拿桔子再拿糖果,然后回到座位,请你帮助他设计一条行走路线,使其所走的总路程最短? 作法:1.作点C 关于直线 OA 的对称点点D,2. 作点C 关于直线 OB 的对称点点E,3.连接DE 分别交直线OA.OB 于点M.N , 则CM+MN+CN 最短例:如图:C 为马厩,D 为帐篷,牧马人某一天要从马厩牵出马,先到草地边某一处牧马,再到河边饮马,然后回到帐篷,请你帮他确定这一天的最短路线。

作法:1.作点C 关于直线 OA 的 对称点点F, 2. 作点D 关于直线 OB 的对称点点E, 3.连接EF 分别交直线OA.OB 于点G.H ,则CG+GH+DH 最短 四、求圆上点,使这点与圆外点的距离最小的方案设计在此问题中可根据圆上最远点与最近点和点的关系可得最优· · C D A B E a A O B E NC M A· B M N E A O BD ·CH F G ED设计方案。

例:一点到圆上的点的最大距离为9,最短距离为1,则圆的半径为多少?(5或4)四、点在圆柱中可将其侧面展开求出最短路程将圆柱侧面展成长方形,圆柱体展开的底面周长是长方形的长,圆柱的高是长方形的宽.可求出最短路程例:如图所示,是一个圆柱体,ABCD是它的一个横截面,AB=,BC=3,一只蚂蚁,要从A点爬行到C点,那么,最近的路程长为()A.7 B.C.D.5分析:要求蚂蚁爬行的最短距离,需将圆柱的侧面展开,进而根据“两点之间线段最短”得出结果.解:将圆柱体展开,连接A、C,∵==•π•=4,BC=3,根据两点之间线段最短,AC==5.故选D.五、在长方体(正方体)中,求最短路程1)将右侧面展开与下底面在同一平面,求得其路程2)将前表面展开与上表面在同一平面,求得其路程3)将上表面展开与左侧面在同一平面,求得其路程了然后进行比较大小,即可得到最短路程.例:有一长、宽、高分别是5cm,4cm,3cm的长方体木块,一只蚂蚁要从长方体的一个顶点A处沿长方体的表面爬到长方体上和A相对的顶点B处,则需要爬行的最短路径长为()A.5cm B.cm C.4cm D.3cm分析:把此长方体的一面展开,在平面,两点之间线段最短.利用勾股定理求点A和B点间的线段长,即可得到蚂蚁爬行的最短距离.在直角三角形中,一条直角边长等于长方体的高,另一条直角边长等于长方体的长宽之和,利用勾股定理可求得.解:因为平面展开图不唯一,故分情况分别计算,进行大、小比较,再从各个路线中确定最短的路线.(1)展开前面、右面,由勾股定理得AB2=(5+4)2+32=90;(2)展开前面、上面,由勾股定理得AB2=(3+4)2+52=74;(3)展开左面、上面,由勾股定理得AB2=(3+5)2+42=80;所以最短路径长为cm.例:如图是一个长4m,宽3m,高2m的有盖仓库,在其壁的A处(长的四等分)有一只壁虎,B处(宽的三等分)有一只蚊子,则壁虎爬到蚊子处最短距离为()A.4.8 B.C.5 D.分析:先将图形展开,再根据两点之间线段最短可知.解:有两种展开方法:①将长方体展开成如图所示,连接A、B,根据两点之间线段最短,AB==;②将长方体展开成如图所示,连接A、B,则AB==5<;所以最短距离 5例:有一棵9米高的大树,树下有一个1米高的小孩,如果大树在距地面4米处折断(未完全折断),则小孩至少离开大树米之外才是安全的.分析:根据题意构建直角三角形ABC,利用勾股定理解答.解:如图,BC即为大树折断处4m减去小孩的高1m,则BC=4﹣1=3m,AB=9﹣4=5m,在Rt△ABC中,AC===4.例:如图,在一个长为2米,宽为1米的矩形草地上,如图堆放着一根长方体的木块,它的棱长和场地宽AD平行且>AD,木块的正视图是边长为0.2米的正方形,一只蚂蚁从点A处,到达C处需要走的最短路程是米.(精确到0.01米)分析:解答此题要将木块展开,然后根据两点之间线段最短解答.解:由题意可知,将木块展开,相当于是AB+2个正方形的宽,∴长为2+0.2×2=2.4米;宽为1米.于是最短路径为:=2.60米.例:如图,AB为⊙O直径,AB=2,OC为半径,OC⊥AB,D为AC三等分点,点P为OC上的动点,求AP+PD的最小值。

分折:作D关于OC的对称点D’,于是有PA+PD’≥AD’,(当且仅当P运动到P处,等号成立,易求AD’=3。

o六、在圆锥中,可将其侧面展开求出最短路程将圆锥侧面展开,根据同一平面的问题可求出最优设计方案例:如图,一直圆锥的母线长为QA=8,底面圆的半径r=2,若一只小蚂蚁从A点出发,绕圆锥的侧面爬行一周后又回到A点,则蚂蚁爬行的最短路线长是(结果保留根式)小虫爬行的最短路线的长是圆锥的展开图的扇形的弧所对的弦长,根据题意可得出:2πr=n.π.OA,/180则,则2×π×2=, 解得:n=90°,由勾股定理求得它的弦长AA一、题中出现一个动点。

当题中只出现一个动点时,可作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:如图,在正方形ABCD 中,点E 为AB 上一定点,且BE=10,CE=14,P 为BD 上一动点,求PE+PC 最小值。

分析:作E 关于BD 对称点E ’,E ’在AB 上,有PE+PC=PE ’+PC ≥E ’C 易求E ’C=26。

二、题中出现两个动点。

当题中出现两个定点和两个动点时,应作两次定点关于动点所在直线的对称点.利用两点之间线段最短求出最值。

例:如图,在直角坐标系中有四个点, A(-8,3),B(-4,5)C(0,n),D(m,0),当四边形ABCD 周长最短时,求 m n。

分折:因AB 长为定值,四边形周长最短时有BC+CD+DA 最短,作B 关于y 轴对称点B ’,A 关于x 轴对称点A ’,DA+DC+BC=DA ’+DC+B ’C ≥B ’A ’(当D,C 运动到AB 和x 轴y 轴的交点时等号成立),易求直线A ’B ’解折式y=23x +73,C0(0,73),D0(-72,0),此时m n =- 23三、题中出现三个动点时。

在求解时应注意两点:(1)作定点关于动点所在直线的对称点,(2)同时要考虑点点,点线,线线之间的最短问题.例:如图,在菱形ABCD 中,AB=2,∠BAD=60,E,F,P 分别为AB,BC,AC 上动点,求PE+PF 最小值n ×π×8 180分折:作E 关于AC 所直线的对称点E ’,于是有,PE+PF=PF+PE ’≥E ’F,又因为E 在AB 上运动,故当EF 和AD,BC 垂直时,E0F 最短,易求E0F=3。

例:如图,∠AOB=45,角有一动点P ,PO=10,在AO ,BO 上有两动点Q ,R ,求△PQR 周长的最小值。

分折:作P 关于OA ,OB 对称点P1,P2 。

于是有PQ+QR+PR=QP1+QR+RP2≥P1P2,由对称性易知△P1OP2为等腰RT △,OP=OP1=OP2=10,P1P2=102总之,在这一类动点最值问题中,关键在于,我们善于作定点关于动点所在直线的对称点,或动点关于动点所在直线的对称点。

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