轴对称中几何动点最值问题总结
轴对称相关最值问题
与轴对称有关的最值问题【典型题型一】:如图,直线 l 和 l 的异侧两点 A、B,在直线 l 上求作一点 P,使 PA+PB最小。
APD BEC图(5)【典型题型二】如图,直线 l 和 l 的同侧两点 A、B,在直线 l 上求作一点 P,使 PA+PB最小。
【练习】 1、( 温州中考题 ) 如图( 5),在菱形 ABCD中,AB=4a,E 在 BC上,EC=2a,∠ BAD=1200, 点 P 在 BD上,则 PE+PC 的最小值是()解:如图( 6),由于菱形是轴对称图形,因此 BC中点 E 对于对角线 BD的对称点 E 必定落在 AB的中点 E1,只需连结 CE1,CE1 即为 PC+PE的最小值。
这时三角形 CBE1 是含有 30 角的直角三角形, PC+PE=C1E=23 a 。
因此选( D)。
2、如图( 13),一个牧童在小河南 4 英里处牧马,河水向正东方流去,而他正位于他的小屋 B 西 8 英里北 7 英里处,他想把他的马牵到小河畔去饮水,而后回家,他可以达成这件事所走的最短距离是()(A) 4+ 185 英里(B) 16 英里(C) 17 英里(D) 18 英里3.如图, C为线段 BD上一动点,分别过点 B、D作 AB⊥BD,ED⊥BD,连结 AC、EC。
已知 AB=5,DE=1,BD=8,设 CD=x.请问点 C知足什么条件时, AC+CE的值最小 ?AC' 4.如图,在△ ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°, D是 BC边的中点, E是 AB边上一动点,则 EC+ED的最小值为 _______。
E即是在直线 AB上作一点 E,使 EC+ED最小作点 C对于直线 AB的对称点 C' ,连结 DC'交AB E DC' EC+ED DBC' DB=1 BC=2 于点,则线段的长就是的最小值。
在直角△中,,依据勾股定理可得, DC'= 55.如图,等腰 Rt△ABC的直角边长为 2,E是斜边 AB的中点, P 是 AC边CBD A上的一动点,则 PB+PE的最小值为E 即在 AC上作一点 P,使 PB+PE最小P作点 B对于 AC的对称点 B' ,连结 B'E,交 AC于点 P,则 B'E = PB'+PE = PB+PEB'E 的长就是 PB+PE的最小值B' CBF在直角△ B'EF 中,EF = 1 ,B'F = 3 依据勾股定理, B'E = 10A D6.如下图,正方形 ABCD的面积为 12,△ ABE是等边三角形,点 E 在正方形 ABCD内,E 在对角线 AC上有一点 P,使 PD+PE的和最小,则这个最小值为()P A.2 3 B.2 6 C.3 D. 6B C即在 AC上求一点 P,使 PE+PD的值最小点 D对于直线 AC的对称点是点 B,连结 BE交 AC于点 P,则 BE = PB+PE= PD+PE,BE的长就是 PD+PE的最小值 BE = AB = 2 37.如图,若四边形 ABCD是矩形, AB = 10cm ,BC = 20cm,E 为边 BC上的一个动点, P 为C'BD上的一个动点,求 PC+PD的最小值;A D作点 C对于 BD的对称点 C' ,过点 C',作 C'B⊥BC,交 BD于点 P,则 C'E 就是 PE+PC的最小20值直角△ BCD中,CH= 错误!不决义书签。
初中数学中利用轴对称性求最值问题例析_王水友
段两端的距离相等知,PA=PD,所以求 PC+PD 的最
小值就转化为求 PC+PA 的最小值,即求 AC 的长度
即可。
例 2 已知抛物线
y
y =ax2 + c 经 过 A (0,1), P(2姨 3 ,-3)。
(1) 求 抛 物 线 的 解 析 式 并 判 定 C( 姨 3 ,0) 是否在此抛物线上;
A
D
C
O
x
M
P
(2) 点 M 是 抛 物 线
对称轴上的动点,连 MP、MC,试 求△PCM 周 长 的 最
小值。
【分析】 此题第二问是二次函数中利用轴对称
性求三角形周长的最小值问题 。由于 PC 的长度 保
持不变,要使△PCM 的周长最小,只要使 CM+MP的
值最小即可,这样问题就转化成例 1 的类型。
和点 B(2,1)。 (1) 求 此 抛 物 线 解
析式; (2) 点 C、D 分别是
x 轴和 y 轴上的动点, 求 四 边 形 ABCD 的 周 长的最小值。
y A′(-1,3)
D
A(1,3)
B(2,1)
E
C
x
B′(2,-1)
(3) 过 点 B 作 x 轴 的 垂 线 ,垂 足 为 E 点 ,点 P
A
N
B 线 时 ,BN′ 的 长 就 是 BM + MN 的 最 小 值 ,而 BN′大 于
或等于 BH,所以 BH 的长就是 BM+MN 的最小值,
容易算出 BH=4。
(五) 两动两定型
已知两定点,分别在两条直线上找两点,使这
两点与已知两定点构成的四边形周长最小。
例 7 已知抛物线 y=ax2+bx+1 经过点 A(1,3),
对称问题和最值问题
补充练习
1、如果AC 0, BC 0, 则直线Ax By C 0 不通过() ( A)第一象限( B)第二象限(C )第三象限( D)第四象限
2、已知 By C 0的图形如下,则() Ax
A、若C>0;0,B>0 C、若C<0,则A>0,B<0 D、若C<0,则A>0,B>0 y x
初中我们证明过这样一个问题:
等腰三角形底边上任一点到两腰的距离之和等于
一腰上的高。
你能用解析几何的方法证明此问题吗?
③点C(a,b)关于直线y=m的对称点为 C‘(a,2m-b)
④点D(a,b)关于直线x=n的对称点为 D‘(2n-a,b) ⑤点E(a,b)关于直线y=x的对称点为 E‘(b,a) ⑥点F(a,b)关于直线y=-x的对称点为 F‘(-b,-a) ⑦点P(a,b)关于直线y=x+m的对称点为 P‘(b-m,a+m) ⑧点Q(a,b)关于直线y=-x+n的对称点为 Q‘(-b+n,-a+n)
和l2:x+y+6=0截得的线段长为5,求直线l的方程。
例:一等腰三角形的底边所在直线l1的方程为x+y-1=0,
一腰所在直线l2方程为x-2y+1=0,又另一腰所在直 线l3过点(-2,0),求l3的直线方程。
补充练习
下列命题是真命题的是 A、 经 过 (x 0,y 0 的 直 线 都 可 以 写 成 P ) y - y 0 k ( x x0 ) B、 经 过 任 意 两 个 不 同 点P1 x1 , y1 ), P2 ( x 2 , y2 ) 的( 的 直 线 都 用 - y 1 )( x 2 x1 ) ( x x1 )( y2 y1 ) (y 表示 x y C、 不 经 过 原 点 的 直 线 可 以 用 1表 示 都 a b D、 经 过 定 点 (0, b )的 直 线 都 可 以 用 kx b表 示 A y
专题复习1:利用轴对称求最值_
专题复习1:利用轴对称求最值Ⅱ. 请你设计一个用时最少的方案.二、关于两(多)条线段和最小问题思路指导:此类问题一般通过适当的几何变换实现“折”转“直”。
即将连接两点的折线转化为线段最短问题1.直接运用两点间线段最短解决问题.例:如图8,已知A(1,1)B(3,-3),C为x轴上一个动点,当AC+BC最小时,C点坐标为,此时AC+BC的最小值为.练习:如图9,四边形ABCD为边长为5的正方形,以B为圆心4为半径画弧交BA与M,交BC于N,P在MN上运动,则PA+PB+PC的最小值为.2.平移后应用两点间线段最短例:已知:如图10,A(1,2),B(4,-2),C(m,0),D(m+2,0)(1)在图中作出当AC+CD+DB最小时C点的位置,并求出此时m的值(2)求AC+CD+DB的最小值.练习:如图11,NP,MQ为一段河的两岸(河的两侧为平坦的地面,可以任意穿行),NP∥MQ,河宽PQ 为60米,在NP一侧距离河岸110米处有一处藏宝处A,某人从MQ一侧距离河岸40米的B处出发,随身携带恰好横穿(与河岸垂直)河面的绳索(将绳索利用器械投掷至河对岸并固定,人扶绳索涉水过河),请计算此人从出发到目的地最少的行进路程,并确定固定绳索处(MQ一侧)到B处的最近距离.3.旋转后应用两点间线段最短例:如图12,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM.⑴求证:△AMB≌△ENB;⑵①当M点在何处时,AM+CM的值最小;②当M点在何处时,AM+BM+CM的值最小,并说明理由;⑶当AM+BM+CM的最小值为31+时,求正方形的边长.练习:点O 为正方形ABCD内一点,(1)正方形边长为4,求OB+OD的最小值(2)若OB+OC+OD的最小值为26+,求正方形的边长4.对称后应用两点间线段最短数学模型已知:如图14,直线l 及直线同侧两点P、Q,在直线l 上求作点M,使线段PM+QM最小,并说明理由关系探究上图中:相等的角:线段关系:类型一:单动点单对称轴(直线同侧两线段和转化为异侧,进而应用两点间线段最短)练习:1.如图15,已知菱形ABCD的边长为6,M、N 分别为AB、BC边的中点,P为对角线AC上的一动点,则PM+PN的最小值.2. 如图16,已知菱形ABCD的边长为6,点E为AB边的中点,∠BAD=60°,点P为对角线AC上的一动点,则PE+PB的最小值..3. 如图17,已知正方形ABCD的边长为2,点M为BC 边的中点,P为对角线BD上的一动点,则PM+PC的最小值4. 如图18,正方形ABCD的面积为a,△ABE是等边三角形,点E在正方形ABCD内,在对角线AC上有一动点P,PD+PE的和最小值为4,则a= .5.如图19,已知⊙O的半径为1,AB、CD为⊙O的两互相垂直的直径,点M在弧AD上,且∠MOD=30°,点P为半径OD上的一动点,则PM+PA的最小值.6. 如图20,已知⊙O的半径为1,AB为⊙O的直径,C是⊙O上的一点,且∠CAB=30°点M是弧CB的中点,,点P为直径AB上的一动点,则PM+PC的最小值.7.如图21,⊙O的直径为10,A,B在圆周上,AC⊥MN,BD⊥MN,AC=6,BD=8.P为MN上一个动点,则PA+PB的最小值为.8.如图22,已知∠AOB=60°,OA=6,C为OA的中点,OD平分∠AOB,M为OD上一动点,则AM+CM的最小值为9.如图23,从点A(0,2)发出的一束光,经x轴反射,过点B(4,3),则这束光从点A到点B所经过路径的长为.10.如图24,已知抛物线y=x2-2x-3,与x轴相交于点A、B两点(点A在点B的左边),与y轴相较于点C,P 为抛物线对称轴上的一点,则PO+PC的最小值是.11.如图25,以正方形ABCD中AB为边向外作等边三角形AMB,N为对角线BD上一点,若AN+MN的最小值为2226,则正方形边长为.12.一次函数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C为AB的中点,P为OB上一动点,求PC+PA取最小值时P点的坐标.13.如图27,在直角坐标系中,点A的坐标为(-2,0),连结OA,将线段OA绕原点O顺时针旋转120°,得到线段OB.(1)求点B的坐标;(2)求经过A、O、B三点的抛物线的解析式;(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C,使△BOC的周长最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由14.如图,在平面直角坐标系中,直线l是第一、三象限的角平分线.实验与探究:(1)由图观察易知A(0,2)关于直线l的对称点A′的坐标为(2,0),请在图中分别标明B(5,3)、C(-2,5)关于直线l的对称点B′、C′的位置,并写出他们的坐标:B′、C′;归纳与发现:(2)结合图形观察以上三组点的坐标,你会发现:坐标平面内任一点P(a,b)关于第一、三象限的角平分线l的对称点P′的坐标为(不必证明);运用与拓广:(3)已知两点D(1,-3)、E(-1,-4),试在直线l上确定一点Q,使点Q到D、E两点的距离之和最小,并求出Q点坐标.类型二:双动点单对称轴(在类型一基础上应用垂线段最短)例:如图,已知∠CAB=30°,BA=6,AF平分∠BAC,P,Q分别为AB,AF上的动点,则BQ+PQ的最小值为练习:1.如图29,正方形ABCD中,AE为∠BAC的平分线,M,N分别为AE,AB上的动点,若MN+BM最小值为3,则正方形边长为.2.如图30,在锐角△ABC中,AB=42,∠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31,矩形ABCD中,AB=6,BC=8,M,N分别为BD,BC上的动点,则CM+MN的最小值为. 类型三:单动点双对称轴例:如图32,已知:∠AOB=30°,P为∠AOB内一点,OP=6,M,N分别为OA,OB上的动点,则△PMN的周长最小值为.练习:1.如图33,已知:∠AOB=60°,P为∠AOB内一点,OP=10,M,N分别为OA,OB上的动点,则△PMN的周长最小值为.2.如图34,两个镜子成45°角,P为夹角内一个光源,P距离交点2米,光线从P发出后经过OB,OA反射后经过点P,则光线经过的路线长为.3.如图35,已知A(3,2)为坐标平面上一点,在x,y 轴上确定点M,N,使△AMN周长最小,并求出此时M,N坐标.类型四. 双动点双对称轴例:已知P,Q为∠AOB内两个定点,M,N分别为OA,OB上的动点。
轴对称性质在几何最值问题中的应用
数学教学通 讯( 教师版 )
投稿郝 sj v . 3 o 箱: k i1 , r x @ p 6 cn
轴对称性质在几何最值问题中的应用
王 海 清
广 东惠州学 院数 学 系 5 6 0 107
豳 圉 嘉 一:
关键 词 : 黼 轴
几何 最值 问题
线B E. 而点C. 对 角线B D_ 在 D所 在 直 线
的 同侧 . 点C关 于对 角线B D的 对称 点 恰好
是 点A.连 结AE交 对 角 线 BD于 点 P. 点 P 则
数 学教学通讯 【 教师版 )
位置 决 定 . 目标 是 通过 轴 对称 性 质将 线 段
迁 至 同一直 线 上来 处 理.
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A
利用 轴 对 称 性质 求 最 值 的题 目多 足 关 丁
不在 同一 直线 上 的三 点 所 构 成 的 线 段 和
问题 . 三个点 中有一 个 动点 或 是两 个 动 即
点. 下面 将对 这两 类 问题进 行 分析 、 讨论 . 解析
变 式2 如 图3 .等 边 三 角 形AB C的 边 长 为 2 为AB 中 点 . 为 B 上 的 点 , , 的 P C
同侧 . 它们 到河 边 的距离 分 别为A - m. C1 k
B = m D 3 m.现要 在河 边 C 上 建 D3 k C = k D
一
水 厂分别 向A. 两村 输送 自来水 . 设 B 铺
点E. 易得 D C AC I m, : D= E = = A E C k 3 k 在 R △A 船 中 , 、 m. t A船 i :
作 点 关 于 直 线 C D的 对 称 点 , 连 4 .
利用轴对称知识求最值
利用轴对称求最小值数学题中有些求两线段之和最小的题目,同学们感到找不到思路,其实它是利用轴对称求最短距离的变形。
利用轴对称的性质解决几何图形中的最值问题借助的主要基本定理有两个:(1)两点之间线段最短;(2)三角形两边之和大于第三边。
现以部分中考题为例加以分析,希望能对同学们有所帮助。
一、两点一线的最值问题例:如图,草原上两居民点A ,B 在笔直河流l 的同旁,一汽车从A 处出发到B 处,途中需要到河边加水,问选在何处加水可使行驶的路程最短?并在图中画出这一点。
理解转化题意:将这一问题转化为数学问题,即已知直线l 及同侧的点A 和点B ,在l 上确定一点C,使AC+BC 最小。
首先我们思考若点A 和B 点分别在直线l 的两侧,则点C 的位置应如何确定,根据两点之间线段最短,点C 应是与AB 直线l 的交点,如图(2),这就是说,设线段AB 交l 于点C ,点C /是直线上异于点C 的任意一点,总有AC+BC <AC /+BC /。
因此,解决上述问题的关键是将点A (或点B )移至l 的另一侧(设点A 移动后的点为A /),且使A 、A /到直线l 上任意点的距离相等,利用轴对称可达到这一目的。
解:如图(3),作点A 关于直线l 的对称点A /,连接A /B 交l 于点C ,则点C 的位置就是汽车加水的位置,即汽车选在点C 处可使行驶的路程最短。
二、两点两线的最值问题已知两个定点位于平面内两个相交的的直线之间,要在两条直线上确定两个动点使得线段和最短。
这类问题中动点满足最值的位置是由动点和定点所在的直线位置决定,可以通过轴对称图形的性质“搬点移线”(在保持线段的长度不变的情况下将某点搬至某线段所在的直线),将所求线段移到同一直线上就可以了。
例:(课本P47练习题9),如图(4)A 点为马厩,B 点为帐篷,牧马人一天要从马厩牵出马,先到草地边某一点牧马,然后到河边去饮水,再回到帐篷,请你确定一天的最短路程。
轴对称中几何动点最值问题总结
轴对称中几何动点最值问题总结轴对称的作用是“搬点移线”,可以把图形中比较分散、缺乏联系的元素集中到“新的图形”中,为应用某些基本定理提供方便。
比如我们可以利用轴对称性质求几何图形中一些线段和的最大值或最小值问题。
利用轴对称的性质解决几何图形中的最值问题借助的主要基本定理有三个:正方形、圆、二次函数、直角梯形等图形,即其中一个定点的对称点就在这个图形上。
1.如图,直线l和l的同侧两点A、B,在直线l上求作一点P,使PA+PB最小。
(2)一点两线的最值问题:(两个动点+一个定点)问题特征:已知一个定点位于平面内两相交直线之间,分别在两直线上确定两个动点使线段和最短。
核心思路:这类问题实际上是两点两线段最值问题的变式,通过做这一定点关于两条线的对称点,实现“搬点移线”,把线段“移”到同一直线上来解决。
变异类型:1.如图,点P是∠MON内的一点,分别在OM,ON上作点A,B。
使△PAB的周长最小。
x轴()3.(4)两点两线的最值问题:(两个动点+两个定点)问题特征:两动点分别在两条直线上独立运动,一动点分别到一定点和另一动点的距离和最小。
核心思路:利用轴对称变换,使一动点在另一动点的对称点与定点的线段上(两点之间线段最短),且这条线段垂直于另一动点的对称点所在直线(连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短)时,两线段和最小,最小值等于这条垂线段的长。
变异类型:演变为多边形周长、折线段等最值问题。
1.如图,点A是∠MON内的一点,在射线ON上作点P,使PA与点P到射线OM的距离之和最小。
12.31。
2.,341.11.已知直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB ⊥BC ,AD =2,BC =DC =5,点P 在BC 上秱动,则当PA +PD 取最小值时,△APD中边AP 上的高为()Part6、一次函数一次函数b kx y +=的图象与y x ,轴分别交于点).4,0(),0,2(B A(1)求该函数的解析式;(2)O。
几何最值问题总结
几何最值问题总结基本思想:1、利用轴对称转化为:两点之间的距离——两点之间,线段最短(将两点之间的折线段转化为两点之间的直线段);2、利用三角形两边之和大于第三边。
两边之差小于第三边;3、利用一点到直线的距离:垂线段最短——将点到直线的折线段转化为点到直线的垂线段;4、利用特殊角度(30°,45°,60°)将成倍数的线段转化为首尾相连的折线段,再转化为两点之间的直线段最短。
5、找临界的特殊情况,确定最大和最小值。
基本类型:一、直接利用公理/定理求最值1、利用两点之间线段最短问题1:如图,有A、B、C、D四个村庄,现准备打一口井,使得水井到四个村庄的距离之和最短,请确定水井的位置。
问题解析:如图,连接AD和CB,AD和CB的交点就是所求的水井的位置所在点。
此时最短的距离就是:AD+CB的长度。
策略分析:如果不在E点,比如说在T点,那么根据三角形两边之和大于第三边得到:AT+DT>AD,且CT+BT>CB,于是AT+DT+CT+BT>AD+CB。
所以水井所在位置只能在AD与CB的交点处,才能使其到四个村庄的距离之和最小。
问题2:边长为a的正三角形ABC在第一象限,两顶点A、B分别在x轴上和y轴上移动,点C在第一象限,那么点C到原点O的最大距离是_____________问题解析:点C到原点O的距离,直接连接OC肯定不能保证其是最大值。
但是注意:直角△AOB的斜边AB是等边三角形ABC的一边,等于a,而直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,就是a/2,并且等边△ABC边上的中线也是定值,所以设AB边上的中点为D,连接OD,CD,则OD=a/2,CD=,在一般情况下,当O、D、C不在一条直线上(不共线)时,总有CD+CD>OC,所以当O、D、C三点共线时,OC=CD+OD,取得最大值:a/2+策略分析:不能直接转化为两点之间的距离的题目,可以利用几何图形的性质转化为“折线和”,在利用三角形三边长短关系或两点之间线段最短的性质得到结论。
轴对称最值模型
轴对称最短路径问题模块⼀将军饮⻢类模型1.将军饮⻢直线l上有⼀动点P,令PA+PB最⼩模型特征:①线段和最⼩②两定⼀动辅助线:①异侧对称②三点共线最短距离:(PA+PB)min=2.两河饮⻢直线l1上有⼀动点P,l2上有⼀动点Q,令△APQ周⻓最⼩辅助线:①两次对称②三点共线最短距离:(C△APQ)min=直线l1上有⼀动点P,l2上有⼀动点Q,令四边形ABPQ周⻓最⼩辅助线:①两次对称②三点共线最短距离:(C四边形ABPQ)min=4.两河饮⻢3直线l2上有⼀动点P,l1上有⼀动点Q,令AP+PQ+BQ最⼩辅助线:①两次对称②三点共线最短距离:(AP+PQ+BQ)min=直线PQ为直线l上动点,且PQ⻓度为定值,令AP+PQ+BQ最⼩辅助线:①预先平移距离a②异侧对称③三点共线最短距离:(AP+PQ+BQ)min=6.造桥选址A、B是位于河两岸的两个村庄,要在这条宽度为d的河上垂直建⼀座桥,使得从A村庄经过桥到B村庄所⾛的路程最短(过河问题)辅助线:①预先平移距离d②三点共线最短距离:(AP+PQ+BQ)min=垂线段最短模型模块模块⼆⼆7.垂线段最短A 为定点,P 、Q 分别为l 1、l 2上的动点,令AP +PQ 最⼩模型特征:①线段和最⼩②两动⼀定辅助线:①对称定点②作垂线段最短距离:(AP +PQ )min =8.垂线段最短2A 为l 2上定点,P 、Q 分别为l 1、l 2上的动点,令AP +PQ 最⼩模型特征:①线段和最⼩②两动⼀定辅助线:①对称定点②作垂线段最短距离:(AP +PQ )min =线段差最值模型模块模块三三9.线段差最⼩P 为l 上的动点,令|PA −PB|最⼩模型特征:线段差最⼩辅助线:AB 的垂直平分线最短距离:|PA −PB|min =010.线段差最⼤P 为l 上的动点,令|PA −PB|最⼤模型特征:线段差最⼤辅助线:①同侧对称②三点共线最⼤距离:|PA −PB|max =。
中考数学知识点考点复习指导利用轴对称求最值
中考数学知识点考点复习指导利用轴对称求最值利用轴对称求最值是高中数学中的一个重要的知识点,也是中考数学中经常考察的内容之一、下面我将从以下几个方面为你详细介绍如何利用轴对称求最值。
1.轴对称性的概念轴对称性是指对于平面上的一个图形,如果沿条直线旋转180度后,旋转后的图形与原图形重合,那么我们就说这个图形具有轴对称性。
轴对称的直线称为轴线。
轴对称的图形的特点是:图形的任意一点关于轴线对称的点也在图形内部。
2.利用轴对称求最值的一般步骤求解最值的一般步骤为:首先明确最值是指最大值还是最小值,然后利用轴对称性把问题转化为一个等价的问题,利用已知条件求解这个等价问题,最后还原到原问题中,得到最值。
3.利用轴对称求最值的具体方法在具体的问题中,可以根据实际的情况,运用合适的方法进行求解。
下面是常见的一些方法:(1)利用轴对称线上的点求最值:对于轴对称的图形,如果可以确定图形上的其中一点关于轴线的对称点是最值点,那么这个最值点的横坐标就可以作为最值的解。
(2)利用轴对称图形的特点求最值:对于具有轴对称性的图形,如果能够找到一些特殊的点,使得这些点关于轴线对称,而且能够确定这些点是最值点,那么这个最值点就可以作为最值的解。
(3)利用轴对称图形的性质求最值:对于轴对称的图形,如果能够利用对称性与其他已知条件建立等式或不等式,然后求解这个等式或不等式的解,就可以得到最值的解。
(4)利用轴对称折线的特点求最值:对于轴对称的折线图,可以利用折线图的性质,比如单调性,交点等,将问题转化为求解折线的最值的问题,然后利用已知条件求解最值。
4.练习题示例为了更好地理解和掌握利用轴对称求最值的方法,我们可以通过一些练习题来加深印象。
下面是一些练习题的示例:(1)求函数y=2x^2-3x+1在区间[-1,2]上的最大值和最小值。
解:首先,求函数的极值点,对应的x值是-1/4、然后,将-1/4代入函数,得到y=-1/8、所以在[-1,2]上,最大值为1,最小值为-1/8(2)求函数y=x^3-3x^2+3x的最大值和最小值。
轴对称中几何动点值问题总结
轴对称中几何动点值问题总结————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:轴对称中几何动点最值问题总结轴对称的作用是“搬点移线”,可以把图形中比较分散、缺乏联系的元素集中到“新的图形”中,为应用某些基本定理提供方便。
比如我们可以利用轴对称性质求几何图形中一些线段和的最大值或最小值问题。
利用轴对称的性质解决几何图形中的最值问题借助的主要基本定理有三个:(1)两点之间线段最短;(2)三角形两边之和大于第三边;(3)垂线段最短。
初中阶段利用轴对称性质求最值的题目可以归结为:两点一线,两点两线,一点两线三类线段和的最值问题。
下面对三类线段和的最值问题进行分析、讨论。
(1)两点一线的最值问题:(两个定点+ 一个动点)问题特征:已知两个定点位于一条直线的同一侧,在直线上求一动点的位置,使动点与定点线段和最短。
核心思路:这类最值问题所求的线段和中只有一个动点,解决这类题目的方法是找出任一定点关于直线的对称点,连结这个对称点与另一定点,交直线于一点,交点即为动点满足最值的位置。
方法:1.定点过动点所在直线做对称。
2.连结对称点与另一个定点,则直线段长度就是我们所求。
变异类型:实际考题中,经常利用本身就具有对称性质的图形,比如等腰三角形,等边三角形、正方形、圆、二次函数、直角梯形等图形,即其中一个定点的对称点就在这个图形上。
1.如图,直线l和l的同侧两点A、B,在直线l上求作一点P,使PA+PB最小。
(2)一点两线的最值问题:(两个动点+一个定点)问题特征:已知一个定点位于平面内两相交直线之间,分别在两直线上确定两个动点使线段和最短。
核心思路:这类问题实际上是两点两线段最值问题的变式,通过做这一定点关于两条线的对称点,实现“搬点移线”,把线段“移”到同一直线上来解决。
变异类型:1.如图,点P是∠MON内的一点,分别在OM,ON上作点A,B。
初中数学动点最值问题解题技巧总结
初中数学动点最值问题解题技巧总结示例文章篇一:哎呀呀,同学们,你们有没有被初中数学里的动点最值问题难倒过呀?反正我之前是被搞得晕头转向的!不过呢,经过我一番苦苦摸索,还真总结出了一些超有用的解题技巧,今天就来和大家分享分享。
咱们先来说说啥是动点最值问题。
就好比有个小调皮的点,在图形里到处乱跑,然后让咱们找它跑到啥位置的时候能得到最大或者最小的值。
这可不像找藏起来的糖果那么简单哟!那怎么解决呢?首先,咱们得学会用“两点之间线段最短”这个宝贝定理。
比如说,有A、B 两个点,那连接这两个点的线段AB 不就是最短的距离嘛。
这就像从家到学校,咱们走直线肯定是最近的路呀,难道还能绕个大圈子?再说说“垂线段最短”。
假如有一条直线l,还有一个点P,那从点P 向直线l 作垂线,垂足为Q,线段PQ 就是点P 到直线l 最短的距离。
这就好比你站在河边,要到河里打水,肯定是垂直下去打水最近,要是斜着走,那不是多走冤枉路嘛!还有一种常见的方法是利用三角形的三边关系。
两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。
比如说有三角形ABC,AB 边长是5,AC 边长是3,那BC 的长度就在2 到8 之间。
这就好像三个人手拉手,两边的人胳膊加起来肯定要比中间那个人的胳膊长呀!有一次,我和同桌一起做一道动点最值问题。
题目说在一个直角三角形里,有一个动点P,让咱们找P 点在啥位置的时候,PA + PB 的值最小。
我一开始毫无头绪,急得直抓脑袋,嘴里嘟囔着:“这可咋办呀?”同桌倒是挺冷静,他说:“咱们想想刚刚学的那些方法呀!”然后我俩就一起琢磨,突然我灵光一闪:“哎呀,这不就可以用两点之间线段最短嘛!”最后我们成功解出了这道题,那种喜悦,简直没法形容!还有一次,数学老师在课堂上讲一道特别难的动点最值问题,好多同学都听得云里雾里的。
老师就耐心地一遍又一遍解释,还说:“同学们,别着急,咱们慢慢理清楚思路。
”最后大家终于明白了,都忍不住欢呼起来。
所以呀,同学们,动点最值问题虽然看起来很难很可怕,但只要咱们掌握了这些解题技巧,再加上多做练习,多和同学老师讨论,就一定能把它拿下!你们说是不是呀?我相信,只要咱们肯努力,就没有解决不了的数学难题!示例文章篇二:哎呀呀,同学们,你们是不是一碰到初中数学里的动点最值问题就头疼得要命呀?反正我之前是这样的!但是后来我发现,只要掌握了一些小技巧,这类题也没那么可怕啦!就拿那种在三角形里找动点最值的题来说吧。
八年级数学利用轴对称解几何动点最值问题分类总结(将军饮马)
利用轴对称解几何动点最值问题分类总结(将军饮马)轴对称的作用是“搬点移线”,可以把图形中比较分散、缺乏联系的元素集中到“新的图形”中,为应用某些基本定理提供方便。
比如我们可以利用轴对称性质求几何图形中一些线段和的最大值或最小值问题。
利用轴对称的性质解决几何图形中的最值问题借助的主要基本定理有三个:(1)两点之间线段最短;(2)三角形两边之和大于第三边;(3)垂线段最短。
初中阶段利用轴对称性质求最值的题目可以归结为:两点一线,两点两线,一点两线三类线段和的最值问题。
下面对三类线段和的最值问题进行分析、讨论。
(1)两点一线的最值问题:(两个定点+ 一个动点)问题特征:已知两个定点位于一条直线的同一侧,在直线上求一动点的位置,使动点与定点线段和最短。
核心思路:这类最值问题所求的线段和中只有一个动点,解决这类题目的方法是找出任一定点关于直线的对称点,连结这个对称点与另一定点,交直线于一点,交点即为动点满足最值的位置。
方法:1.定点过动点所在直线做对称。
2.连结对称点与另一个定点,则直线段长度就是我们所求。
变异类型:实际考题中,经常利用本身就具有对称性质的图形,比如等腰三角形,等边三角形、正方形、圆、二次函数、直角梯形等图形,即其中一个定点的对称点就在这个图形上。
1.如图,直线l和l的同侧两点A、B,在直线l上求作一点P,使PA+PB最小。
(2)一点两线的最值问题:(两个动点+一个定点)问题特征:已知一个定点位于平面内两相交直线之间,分别在两直线上确定两个动点使线段和最短。
核心思路:这类问题实际上是两点两线段最值问题的变式,通过做这一定点关于两条线的对称点,实现“搬点移线”,把线段“移”到同一直线上来解决。
变异类型:1.如图,点P是∠MON内的一点,分别在OM,ON上作点A,B。
使△PAB的周长最小。
2.如图,点A是∠MON外的一点,在射线OM上作点P,使PA与点P到射线ON的距离之和最小。
(3)两点两线的最值问题:(两个动点+两个定点)问题特征:两动点,其中一个随另一个动(一个主动,一个从动),并且两动点间的距离保持不变。
轴对称性质在几何最值问题中的应用
轴对称性质在几何最值问题中的应用作者:王海清来源:《数学教学通讯(教师阅读)》2008年第12期广东惠州学院数学系 516007摘要:随着新课标的实施,利用轴对称性质求解几何最值问题已经成为近几年中考和竞赛的热点. 本文主要讨论两类常见的利用轴对称性质求最值的问题.关键词:轴对称性质;几何最值问题在近几年的中考和数学竞赛中,常常遇到利用轴对称性质求解几何图形中一些线段和的最大值或最小值问题. 轴对称的作用是迁线、迁角,把图形中比较分散、缺乏联系的元素集中到某个新的基本图形中,为应用某些定理提供方便.从教学的角度看,教师应教会学生处理这类问题的方法,但更要让学生理解方法背后所运用的数学知识,还要能清楚说明理由,使之知其然亦知其所以然. 利用轴对称的性质解决几何图形中的最值问题借助的主要基本定理有两个:(1)两点之间线段最短;(2)三角形两边之和大于第三边.笔者对近年的考题进行分析后发现,利用轴对称性质求最值的题目多是关于不在同一直线上的三点所构成的线段和问题,即三个点中有一个动点或是两个动点. 下面将对这两类问题进行分析、讨论.[⇩]有一点未被确定的最值问题这类最值问题所求的线段和中只有一个动点,已知的两个定点在动点所在直线的同一侧. 解决这类题的方法是找任一定点关于动点所在直线的对称点,连结这个对称点与另一定点交动点所在直线于一点,交点即为动点满足最值的位置.例1如图1,A,B两个村子在河CD的同侧,它们到河边的距离分别为AC=1km,BD=3km. CD=3km . 现要在河边CD上建一水厂分别向A,B两村输送自来水. 铺设水管的工程费用为每千米20 000元. 请在CD上选择水厂位置O,使铺设水管的费用最省(画图表示),并求得铺设水管的总费用F.[A][C][A′][O′][O][B][D][E]图1解析如果点A,B在河CD的异侧,显然点O即为AB与河CD所在直线的交点.因此,可设法在保持AO长不变的情况下,将点A移至直线CD的另一侧来考虑.作点A关于直线CD的对称点A′,连结A′B交直线CD于点O,则AO+BO=A′O+BO=A′B. 由两点间线段最短可得此时的线段和AO+BO最小,所以水厂应建在点O处. 在直线CD上另外任取一点O′,因为AO′=A′O′,利用三角形的三边关系显然有AO′+BO′>AO+BO.过点A′作A′E垂直于BD的延长线于点E,易得DE=A′C=AC=1km,A′E=CD=3km .在Rt△A′BE中,A′B===5km. 所以总费用F=5×20000=105元.变式1如图2,已知正方形ABCD的边长为3,E在BC上,且BE=2,P在BD上,则PE +PC的最小值为()[A][D][P][B][E][C][E][P]图2A. 2B.C. D.解析动点P在正方形ABCD的对角线BD上,而点C,E在对角线BD所在直线的同侧,点C关于对角线BD的对称点恰好是点A. 连结AE交对角线BD于点P,则点P即为PE+PC 取得最小值的位置. 由轴对称性质知PE+PC=AE. 利用勾股定理易知AE==,即答案为B.变式2如图3,等边三角形ABC的边长为2,M为AB的中点,P为BC上的点,设PA+PM的最大值和最小值分别为Smax和Smin,则S-S等于()[A][M][B][P][C][A′]图3A. 4B. 4C. 3D. 3解析(1)因为PM≤CM,PA≤CA,所以当点P与点C重合时,PM+PA的值最大. 易求CM=,所以Smax=2+.(2)定点A,M在动点P所在线段BC的同侧. 作点A关于BC边的对称点A′,连结A′M 交BC边于点P,由轴对称性质知,PM+PA的最小值即为A′M的长度. 连结A′C,由∠ACA′=120°,∠ACM=30°,得∠A′CM=90°,且A′C=AC=2,CM=. 所以A′M==. 即PA+PM 的最小值Smin=.所以S-S=(2+)2-2=4,答案为B.[⇩]有两点未被确定的最值问题这类最值问题所要求的线段和中只有一个定点,另外两个都是动点. 动点满足最值的位置由定点和动点所在直线的位置决定,目标是通过轴对称性质将线段迁至同一直线上来处理.例2如图4,∠AOB=45°,角内有一点P,PO=10,在角的两边分别有点Q,R(均不同于O),则△PQR周长的最小值为______.[P′][P″][R′][O][Q′][Q][A][P][B][R]图4解析点Q,R未定,要使△PQR的周长最小,可设法在保持QP,RP长度不变的情况下,将点P分别移至OA,OB的另一侧来考虑,使得△PQR的三条边刚好落在QR所在的直线上.作点P关于OA的对称点P′,关于OB的对称点P″. 连结P′P″,分别交OA,OB于点Q,R. 由轴对称性质得QP=QP′,RP=RP″. 由两点间线段最短得△PQR周长的最小值为P′P″的长. 点Q,R即是满足周长取得最小值的点. 分别在OA,OB上另外任取一点Q′,R′,△PQ′R′的周长=R′P″+R′Q′+Q′P′>P′P″.连结OP′,OP″,由对称性得OP′=OP″=OP=10,∠P′OP″=90°. 所以P′P″=10. 即△PQR的周长最小值为10.变式1如图5,在河湾处M点有一个观察站,观察员要从M点出发,先到AB岸,再到CD岸,然后返回M点,则该船应该走的最短路线是_________. (先画图,再用字母表示)解析此题与例2基本一致. 作点M关于直线AB的对称点M′,关于直线CD的对称点M″,连结M′M″分别交直线AB,CD于点P,Q,则MP+PQ+QM是船行驶的最短路线.变式2如图6,在矩形ABCD中,AB=20cm,BC=10cm,若在AC,AB上各取一点M,N,使BM+MN的值最小,求这个最小值.[A][N][B][M][C][D][B′][O]图6解析点B,N在点M所在直线的同侧,利用轴对称性质在保持MB长度不变的情况下,将点B移至AC的另一侧来考虑问题.作点B关于直线AC的对称点B′,BB′交AC于点O,于是BM+MN=B′M+MN. 点N在直线AB上,点B′在直线AB外,过点B′作B′N垂直于AB于点N,交AC于点M. 由直线外一点到直线上的最短距离为这点到直线上的垂线段的长度,得B′N的长为BM+MN的最小值. 点M,N为满足条件的点.连结AB′. 在△ABC中,AB=20cm,BC=10cm,由面积相等得AC×BO=AB×BC. 于是BO=4cm,所以BB′=8cm . 在△ABO中,由勾股定理得AO==8cm . 在△ABB′中,由面积相等得AB×B′N=BB′×AO,得B′N=16cm . 即BM+MN的最小值为16cm .。
中考数学复习---《利用对称求最值问题》知识点总结与专项练习题(含答案)
中考数学复习---《利用对称求最值问题》知识点总结与专项练习题(含答案)知识点总结1.基本知识点:①两点之间线段最短;②点到直线的距离最短。
2.求最值问题的类型问题基本图形解题图形解题思路与步骤如图①:如图,存在直线l 以及直线外的点P和点Q,直线l 上存在一点M,使得MP+MQ 的值最小。
解题思路:找点作对称解题步骤:①从问题中确定定点与动点。
②作其中一个定点关于动点所在直线的对称点。
通常情况下其中一个定点的关于动点所在直线的对称点存在,找出即可。
③连接对称点与另一个定点。
与动点所在直线的交点即是如图②:如图,已知∠MON 以及角内一点P,角的两边OM 与ON上存在点A与点B,使得△PAB的周长最小。
微专题1.(2022•德州)如图,正方形ABCD 的边长为6,点E 在BC 上,CE =2.点M 是对角线BD 上的一个动点,则EM +CM 的最小值是( )A .62B .35C .213D .413【分析】要求ME +MC 的最小值,ME 、MC 不能直接求,可考虑通过作辅助线转化ME ,MC 的值,从而找出其最小值求解.【解答】解:如图,连接AE 交BD 于M 点, ∵A 、C 关于BD 对称, ∴AE 就是ME +MC 的最小值,如图③:如图:已知∠AOB 以及角内两点点P 与点Q ,角的两边上分别存在M 、N 使得四边形PQMN 的周长最小。
动点的位置。
然后解题。
∵正方形ABCD中,点E是BC上的一定点,且BE=BC﹣CE=6﹣2=4,∵AB=,∴AE==2,∴ME+MC的最小值是2.故选:C.2.(2022•资阳)如图,正方形ABCD的对角线交于点O,点E是直线BC上一动点.若AB=4,则AE+OE的最小值是()A.42B.25+2 C.213D.210【分析】本题为典型的将军饮马模型问题,需要通过轴对称,作点A关于直线BC的对称点A',再连接A'O,运用两点之间线段最短得到A'O为所求最小值,再运用勾股定理求线段A'O的长度即可.【解答】解:如图所示,作点A关于直线BC的对称点A',连接A'O,其与BC的交点即为点E,再作OF⊥AB交AB于点F,∵A与A'关于BC对称,∴AE=A'E,AE+OE=A'E+OE,当且仅当A',O,E在同一条线上的时候和最小,如图所示,此时AE+OE=A'E+OE=A'O,∵正方形ABCD,点O为对角线的交点,∴,∵A与A'关于BC对称,∴AB=BA'=4,∴FA'=FB+BA'=2+4=6,在Rt△OFA'中,,故选:D.3.(2022•菏泽)如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠ABC=60°,M是对角线BD上的一个动点,CF=BF,则MA+MF的最小值为()A.1 B.2C.3D.2【分析】当MA+MF的值最小时,A、M、F三点共线,即求AF的长度,根据题意判断△ABC为等边三角形,且F点为BC的中点,根据直角三角形的性质,求出AF的长度即可.【解答】解:当A、M、F三点共线时,即当M点位于M′时,MA+MF的值最小,由菱形的性质可知,AB=BC,又∵∠ABC=60°,∴△ABC为等边三角形,∵F点为BC的中点,AB=2,∴AF⊥BC,CF=FB=1,∴在Rt△ABF中,AF==.故选:C.4.(2022•广安)如图,菱形ABCD的边长为2,点P是对角线AC上的一个动点,点E、F分别为边AD、DC的中点,则PE+PF的最小值是()A.2 B.3C.1.5 D.5【分析】如图,取AB的中点T,连接PT,FT.首先证明四边形ADFT是平行四边形,推出AD=FT=2,再证明PE+PF=PT+PF,由PF+PT≥FT=2,可得结论.【解答】解:如图,取AB的中点T,连接PT,FT.∵四边形ABCD是菱形,∴CD∥AB,CD=AB,∵DF=CF,AT=TB,∴DF=AT,DF∥AT,∴四边形ADFT是平行四边形,∴AD=FT=2,∵四边形ABCD是菱形,AE=DE,AT=TB,∴E,T关于AC对称,∴PE=PT,∴PE+PF=PT+PF,∵PF+PT≥FT=2,∴PE+PF≥2,∴PE+PF的最小值为2.故选:A.5.(2022•赤峰)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()3A.3 B.5 C.22D.32【分析】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,求出此时的最小值即可.【解答】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 .6.(2022•安顺)已知正方形ABCD 的边长为4,E 为CD 上一点,连接AE 并延长交BC 的延长线于点F ,过点D 作DG ⊥AF ,交AF 于点H ,交BF 于点G ,N 为EF 的中点,M 为BD 上一动点,分别连接MC ,MN .若91=∆∆FCEDCG S S ,则MC +MN 的最小值为 .【分析】由正方形的性质,可得A 点与C 点关于BD 对称,则有MN +CM =MN +AM ≥AN ,所以当A 、M 、N 三点共线时,MN +CM 的值最小为AN ,先证明△DCG ∽△FCE ,再由=,可知=,分别求出DE =1,CE =3,CF =12,即可求出AN .【解答】解:如图,连接AM,∵四边形ABCD是正方形,∴A点与C点关于BD对称,∴CM=AM,∴MN+CM=MN+AM≥AN,∴当A、M、N三点共线时,MN+CM的值最小,∵AD∥CF,∴∠DAE=∠F,∵∠DAE+∠DEH=90°,∵DG⊥AF,∴∠CDG+∠DEH=90°,∴∠DAE=∠CDG,∴∠CDG=∠F,∴△DCG∽△FCE,∵=,∴=,∵正方形边长为4,∴CF=12,∵AD∥CF,∴==,∴DE=1,CE=3,在Rt△CEF中,EF2=CE2+CF2,∴EF==3,∵N是EF的中点,∴EN=,在Rt△ADE中,EA2=AD2+DE2,∴AE==,∴AN=,∴MN+MC的最小值为,故答案为:,7.(2022•内江)如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=4,点E、F分别是AB、DC上的动点,EF∥BC,则AF+CE的最小值是.【分析】延长BC到G,使CG=EF,连接FG,则四边形EFGC是平行四边形,得CE=FG,则AF+CE=AF+FG,可知当点A、F、G三点共线时,AF+CE的值最小为AG,利用勾股定理求出AG的长即可.【解答】解:延长BC到G,使CG=EF,连接FG,∵EF∥CG,EF=CG,∴四边形EFGC是平行四边形,∴CE=FG,∴AF+CE=AF+FG,∴当点A、F、G三点共线时,AF+CE的值最小为AG,由勾股定理得,AG===10,∴AF+CE的最小值为10,故答案为:10.8.(2022•贺州)如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=6,E,F分别是AD,AB的中点,∠ADC的平分线交AB于点G,点P是线段DG上的一个动点,则△PEF的周长最小值为.【分析】如图,在DC上截取DT,使得DT=DE,连接FT,过点T作TH⊥AB于点H.利用勾股定理求出FT=,EF=5,证明PE+PF=PF+PT≥FT,可得结论.【解答】解:如图,在DC上截取DT,使得DT=DE,连接FT,过点T作TH⊥AB于点H.∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ADT=90°,∵∠AHT=90°,∴四边形AHTD是矩形,∵AE=DE=AD=3.AF=FB=AB=4,∴AH=DT=3,HF=AF﹣AH=4﹣3=1,HT=AD=6,∴FT===,∵DG平分∠ADC,DE=DT,∴E、T关于DG对称,∴PE=PT,∴PE+PF=PF+PT≥FT=,∵EF===5,∴△EFP的周长的最小值为5+,故答案为:5+.9.(2022•娄底)菱形ABCD的边长为2,∠ABC=45°,点P、Q分别是BC、BD上的动点,CQ+PQ的最小值为.【分析】连接AQ,作AH⊥BC于H,利用SAS证明△ABQ≌△CBQ,得AQ=CQ,当点A、Q、P共线,AQ+PQ的最小值为AH的长,再求出AH的长即可.【解答】解:连接AQ,作AH⊥BC于H,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=CB,∠ABQ=∠CBQ,∵BQ=BQ,∴△ABQ≌△CBQ(SAS),∴AQ=CQ,∴当点A、Q、P共线,AQ+PQ的最小值为AH的长,∵AB=2,∠ABC=45°,∴AH=,∴CQ+PQ的最小值为,故答案为:.10.(2022•眉山)如图,点P为矩形ABCD的对角线AC上一动点,点E为BC的中点,连接PE,PB,若AB=4,BC=43,则PE+PB的最小值为.【分析】作点B关于AC的对称点B',交AC于点F,连接B′E交AC于点P,则PE+PB的最小值为B′E的长度;然后求出B′B和BE的长度,再利用勾股定理即可求出答案.【解答】解:如图,作点B关于AC的对称点B',交AC于点F,连接B′E交AC于点P,则PE+PB的最小值为B′E的长度,∵四边形ABCD为矩形,∴AB=CD=4,∠ABC=90°,在Rt△ABC中,AB=4,BC=4,∴tan∠ACB==,∴∠ACB=30°,由对称的性质可知,B'B=2BF,B'B⊥AC,∴BF=BC=2,∠CBF=60°,∴B′B=2BF=4,∵BE=BF,∠CBF=60°,∴△BEF是等边三角形,∴BE=BF=B'F,∴△BEB'是直角三角形,∴B′E===6,∴PE+PB的最小值为6,故答案为:6.11.(2022•滨州)如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=10.若点E是边AD上的一个动点,过点E作EF⊥AC且分别交对角线AC、直线BC于点O、F,则在点E移动的过程中,AF+FE+EC的最小值为.【分析】如图,过点E作EH⊥BC于点H.利用相似三角形的性质求出FH,EF,设BF =x,则DE=10﹣x﹣=﹣x,因为EF是定值,所以AF+CE的值最小时,AF+EF+CE 的值最小,由AF+CE=+,可知欲求AF+CE的最小值相当于在x轴上找一点P(x,0),使得P到A(0,5),B(,5)的距离和最小,如图1中,作点A关于x轴的对称点A′,连接BA′交x轴于点P,连接AP,此时PA+PB的值最小,最小值为线段A′B的长,由此即可解决问题.【解答】解:如图,过点E作EH⊥BC于点H.∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠BAD=∠BHE=90°,∴四边形ABHE是矩形,∴EH=AB=5,∵BC=AD=10,∴AC===5,∵EF⊥AC,∴∠COF=90°,∴∠EFH+∠ACB=90°,∵∠BAC+∠ACB=90°,∴∠EFH=∠BAC,∴△EHF∽△CBA,∴==,∴==,∴FH=,EF=,设BF=x,则DE=10﹣x﹣=﹣x,∵EF是定值,∴AF+CE的值最小时,AF+EF+CE的值最小,∵AF+CE=+,∴欲求AF+CE的最小值相当于在x轴上找一点P(x,0),使得P到A(0,5),B(,5)的距离和最小,如图1中,作点A关于x轴的对称点A′,连接BA′交xz轴于点P,连接AP,此时PA+PB的值最小,最小值为线段A′B的长,∵A′(0,﹣5),B(,5),∴A′B==,∴AF+CE的最小值为,∴AF+EF+CE的最小值为+.解法二:过点C作CC′∥EF,使得CC′=EF,连接C′F.∵EF=CC′,EF∥CC′,∴四边形EFC′C是平行四边形,∴EC=FC′,∵EF⊥AC,∴AC⊥CC′,∴∠ACC=90°,∵AC′===,∴AF+EC=AF+FC′≥AC′=,∴AF+EF+CE的最小值为+.故答案为:+.12.(2022•自贡)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=2,G是AD的中点,线段EF在边AB上左右滑动,若EF=1,则GE+CF的最小值为.【分析】解法一:利用已知可以得出GC,EF长度不变,求出GE+CF最小时即可得出四边形CGEF周长的最小值,利用轴对称得出E,F位置,即可求出.解法二:设AE=x,则BF=3﹣x,根据勾股定理可得:EG+CF=+,由勾股定理构建另一矩形EFGH,根据线段的性质:两点之间线段最短可得结论.【解答】解:解法一:如图,作G关于AB的对称点G',在CD上截取CH=1,然后连接HG'交AB于E,在EB上截取EF=1,此时GE+CF的值最小,∵CH=EF=1,CH∥EF,∴四边形EFCH是平行四边形,∴EH=CF,∴G'H=EG'+EH=EG+CF,∵AB=4,BC=AD=2,G为边AD的中点,∴DG'=AD+AG'=2+1=3,DH=4﹣1=3,由勾股定理得:HG'==3,即GE+CF的最小值为3.解法二:∵AG=AD=1,设AE=x,则BF=AB﹣EF﹣AE=4﹣x﹣1=3﹣x,由勾股定理得:EG+CF=+,如图,矩形EFGH中,EH=3,GH=2,GQ=1,P为FG上一动点,设PG=x,则FP=3﹣x,∴EP+PQ=+,当E,P,Q三点共线时,EP+PQ最小,最小值是3,即EG+CF的最小值是3.故答案为:3.13.(2022•泰州)如图,正方形ABCD的边长为2,E为与点D不重合的动点,以DE为一边作正方形DEFG.设DE=d1,点F、G与点C的距离分别为d2、d3,则d1+d2+d3的最小值为()A.2B.2 C.22D.4【分析】连接AE,那么,AE=CG,所以这三个d的和就是AE+EF+FC,所以大于等于AC,故当AEFC四点共线有最小值,最后求解,即可求出答案.【解答】解:如图,连接AE,∵四边形DEFG是正方形,∴∠EDG=90°,EF=DE=DG,∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD,∠ADC=90°,∴∠ADE=∠CDG,∴△ADE≌△CDG(SAS),∴AE=CG,∴d1+d2+d3=EF+CF+AE,∴点A,E,F,C在同一条线上时,EF+CF+AE最小,即d1+d2+d3最小,连接AC,∴d1+d2+d3最小值为AC,在Rt△ABC中,AC=AB=2,∴d1+d2+d3最小=AC=2,故选:C.14.(2022•安徽)已知点O是边长为6的等边△ABC的中心,点P在△ABC外,△ABC,△PAB,△PBC,△PCA的面积分别记为S0,S1,S2,S3.若S1+S2+S3=2S0,则线段OP 长的最小值是()A.233B.235C.33D.237【分析】如图,不妨假设点P在AB的左侧,证明△PAB的面积是定值,过点P作AB的平行线PM,连接CO延长CO交AB于点R,交PM于点T.因为△PAB的面积是定值,推出点P的运动轨迹是直线PM,求出OT的值,可得结论.【解答】解:如图,不妨假设点P在AB的左侧,∵S△PAB+S△ABC=S△PBC+S△PAC,∴S1+S0=S2+S3,∵S1+S2+S3=2S0,∴S1+S1+S0=2,∴S1=S0,∵△ABC是等边三角形,边长为6,∴S0=×62=9,∴S1=,过点P作AB的平行线PM,连接CO延长CO交AB于点R,交PM于点T.∵△PAB的面积是定值,∴点P的运动轨迹是直线PM,∵O是△ABC的中心,∴CT⊥AB,CT⊥PM,∴•AB•RT=,CR=3,OR=,∴RT=,∴OT=OR+TR=,∵OP≥OT,∴OP的最小值为,当点P在②区域时,同法可得OP的最小值为,如图,当点P在①③⑤区域时,OP的最小值为,当点P在②④⑥区域时,最小值为,∵<,故选:B.。
轴对称中的最值模型问题(将军饮马)重难点题型专训(学生版)-初中数学
轴对称中的最值模型问题(将军饮马等)重难点题型专训题型一将军饮马之线段和最值题型二将军饮马之线段差最值题型三将军饮马之两定一动最值题型四三点共线最大值题型五双对称关系求周长最小值题型六两定两动型最值题型七两动一定最值题型八费马点最值问题将军饮马中最短路径问题四大模型一两定点在直线的异侧问题1作法图形原理在直线l 上找一点P ,使得P A+PB 的和最小。
连接AB ,与直线l 的交点P 即为所求。
两点之间,线段最短,此时P A +PB 的和最小。
二两定点在直线的同侧问题2:将军饮马作法图形原理在直线l 上找一点P ,使得P A +PB 的和最小。
作B 关于直线l 的对称点C ,连AC ,与直线l 的交点P 即为所求。
化折为直;两点之间,线段最短,此时P A +PB 的和AC 最小。
三两动点一定点问题问题3:两个动点作法图形原理作P 关于OA 的对称点P 1,作P 关于OB 的对称两点之间,线段最短,此时PC +PD +CD点P 在锐角∠AOB 的内部,在OA 边上找一点C ,在OB 边上找一点D ,,使得PC +PD +CD 的和最小。
点P 2,连接P 1P 2。
的和最小。
四造桥选址问题问题4:造桥选址作法图形原理直线m ∥n ,在m ,n 上分别求点M 、N ,使MN ⊥m ,MN ⊥n ,且AM +MN +BN 的和最小。
将点A 乡向下平移MN 的长度得A 1,连A 1B ,交n 于点N ,过N作NM ⊥m 于M 。
两点之间,线段最短,此时AM +MN +BN 的最小值为A 1B +MN 。
注意:本专题部分题目涉及勾股定理,各位同学可以学习完第3章后再完成该专题训练.勾股定理公式:a 2+b 2=c 2【经典例题一将军饮马之线段和最值】1.如图,在△ABC 中,AB =AC ,分别以点A 、B 为圆心,以适当长为半径画弧,两弧分别交于E 、F ,画直线EF ,D 为BC 的中点,M 为直线EF 上任意一点,若BC =5,△ABC 的面积为15,则BM +MD 的最小长度为()A.5B.6C.7D.82.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AB=10,AD平分∠BAC,若P、Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是()A.1.2B.2.4C.4.8D.9.63.如图,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12,AD=8,AD是∠BAC的角平分线,若E,F分别是AD和AC上的动点,则EC+EF的最小值是.4.唐朝著名诗人李颀的代表作品《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,其中隐含着一个有趣的数学问题.如图1,诗中将士在观望烽火之后从山脚下的A点出发,走到河边饮马后再到B点宿营.请问在何处饮马才能使总路程最短?我们可以用轴对称的方法解决这个问题.(1)如图2,作点B关于直线l的对称点B ,连接AB 与直线l交于点C,点C就是所求的位置.理由:如图3,在直线l上另取不同于点C的任一点C ,连接AC ,BC ,B C ,因为点B、B 关于直线l对称,点C、C 在直线l上,所以CB=,C B=,所以AC+CB=AC+CB =,在△AC B 中,依据,可得AB <AC +C B ,所以AC+CB<AC +C B ,即AC+CB最小.(2)迁移应用:如图4,△ABC是等边三角形,N是AB的中点,AD是BC边上的中线,AD=6,M是AD上的一个动点,连接BM、MN,则BM+MN的最小值是.【经典例题二将军饮马之线段差最值】5.如图,在△ABC中,AB=CB,∠B=100°.延长线段BC至点D,使CD=BC,过点D作射线DP∥AB,点E为射线DP上的动点,分别过点A,D作直线EC的垂线AM,DN.当AM-DN的值最大时,∠ACE的度数为.6.如图,AB⎳DP,E为DP上一动点,AB=CB=CD,过A作AN⊥EC交直线EC于N,过D作DM ⊥EC交直线EC于点M,若∠B=114°,当AN-DM的值最大时,则∠ACE=.7.如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,每个小正方形的顶点叫格点.已知△ABC的顶点均在格点上.(1)画出格点三角形ABC关于直线DE对称的△A B C ;(2)△A B C 的面积是(3)在直线DE上找出点P,使P A-PC最大,并求出最大值为.(保留作图痕迹)8.如图,已知△ABC的三个顶点在格点上.(1)画出△A1B1C1,使它与△ABC关于直线MN对称;(2)在直线MN上画出点D,使∠BDM=∠CDN.(3)在直线MN上画出点P,使P A-PC最大.【经典例题三将军饮马之两定一动最值】9.小王准备在红旗街道旁建一个送奶站,向居民区A,B提供牛奶,要使A,B两小区到送奶站的距离之和最小,则送奶站C的位置应该在( ).A. B.C. D.10.(2023春·黑龙江齐齐哈尔·八年级校考阶段练习)如图,一个牧童在小河的南4km的A处牧马,而他正位于他的小屋B的西8km北7km处,他想把他的马牵到小河边去饮水,然后回家.他要完成这件事情所走的最短路程是多少?11.(2023春·全国·八年级专题练习)如图,正△ABC的边长为2,过点B的直线l⊥AB,且△ABC与△A′BC′关于直线l对称,D为线段BC′上一动点,则AD+CD的最小值是.12.(2023·江苏·八年级假期作业)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AB边的垂直平分线DE交AB于点D,若AE=3,(1)求BC的长;(2)若点P是直线DE上的动点,直接写出P A+PC的最小值为.【经典例题四三点共线最大值】13.如图,在△ABC中,AB=AC,AC的垂直平分线交AC于点N,交AB于点M,AB=12cm,△BMC的周长是20cm,若点P在直线MN上,则P A-PB的最大值为.14.如图,AC,BD在AB的同侧,AC=2,BD=8,AB=10,M为AB的中点,若∠CMD=120°,则CD的最大值为()A.12B.15C.18D.2015.如图,△ABC为等腰直角三角形,∠ACB=90°,M在△ABC的内部,∠ACM=4∠BCM,P为射线CM上一点,当|P A-PB|最大时,∠CBP的度数是.16.如图,方格图中每个小正方形的边长为1,点A、B、C、M、N都在格点上.(1)画出△ABC关于直线MN对称的△A1B1C1.(2)若以N点为原点建立平面直角坐标系,点B的坐标为0,5,则△ABC关于x轴对称△A2B2C2,写出点A2,C2的坐标.(3)在直线MN上找点P使PB-P A的最大值.最大,在图形上画出点P的位置,并直接写出PB-P A【经典例题五双对称关系求周长最小值】17.如图,在五边形ABCDE中,∠BAE=120°,∠B=∠E=90°,AB=BC,AE=DE,在BC、DE上分别找到一点M、N,使得△AMN的周长最小,则∠AMN+∠ANM的度数为()A.100°B.110°C.120°D.130°18.如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,∠B=32°,在边AB,BC上分别找一点E,F使△DEF的周长最小,此时∠EDF=()A.110°B.112°C.114°D.116°19.如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,BC=9cm,AB的垂直平分线交AB于点M,交AC于点N,在直线MN上存在一点P,使P、B、C三点构成的△PBC的周长最小,则△PBC的周长最小值为.20.在草原上有两条交叉且笔直的公路OA、OB,在两条公路之间的点P处有一个草场,如图,∠AOB=30°,OP=6.5.现在在两条公路上各有一户牧民在移动放牧,分别记为M、N,若存在M、N使得△PMN的周长最小,则△PMN周长的最小值是.21.几何模型:条件:如图1,A、B是直线l同旁的两个定点.问题:在直线l上确定一点P,使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的最小值为线段A B的长.(1)根据上面的描述,在备用图中画出解决问题的图形;(2)应用:①如图2,已知∠AOB=30°,其内部有一点P,OP=12,在∠AOB的两边分别有C、D两点(不同于点O),使△PCD的周长最小,请画出草图,并求出△PCD周长的最小值;②如图3,∠AOB=20°,点M、N分别在边OA、OB上,且OM=ON=2,点P,Q分别在OB、OA上,则MP+PQ+QN的最小值是.22.如图,在四边形ABCD中,∠BAD=∠B=∠D=90°,AD=AB=4,E是AD中点,M是边BC上的一个动点,N是边CD上的一个动点,则AM+MN+EN的最小值是.23.如图,在等边△ABC中,AC=12,AD是BC边上的中线,点P是AD上一点,且AP=5.如果点M、N分别是AB和AD上的动点,那么PM+MN+NB的最小值为.【经典例题七两动一定最值】24.如图,在锐角三角形ABC中,AB=6,△ABC的面积为18,BD平分∠ABC,若E、F分别是BD、BC上的动点,则CE+EF的最小值为.25.如图所示,在等边△ABC中,点D、E、F分别在边BC、AB,AC上,则线段DE+DF的最小值是()A.BC边上高的长B.线段EF的长度C.BC边的长度D.以上都不对26.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BC=8,AC=10,点P、Q分别是边BC、AC上的动点,则AP+PQ的最小值等于()A.4B.245C.5 D.48527.如图,在等腰△ABC中,AB=AC=8,∠ACB=75°,AD⊥BC于D,点M、N分别是线段AB、AD上的动点,则MN+BN的最小值是.【经典例题八费马点最值问题】28.【问题提出】(1)如图1,四边形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.若连接MN,则△BMN的形状是.(2)如图2,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB+AC=10,求BC的最小值.【问题解决】(3)如图3,某高新技术开发区有一个平行四边形的公园ABCD,AB+BC=6千米,∠ABC=60°,公园内有一个儿童游乐场E,分别从A、B、C向游乐场E修三条AE,BE,CE,求三条路的长度和(即AE+ BE+CE)最小时,平行四边形公园ABCD的面积.29.已知点P是△ABC内一点,且它到三角形的三个顶点距离之和最小,则P点叫△ABC的费马点(Fermat po int).已经证明:在三个内角均小于120°的△ABC中,当∠APB=∠APC=∠BPC=120°时,P就是△ABC的费马点.若点P是腰长为6的等腰直角三角形DEF的费马点,则PD+PE+PF=()A.6B.32+6C.63D.930.定义:若P为△ABC内一点,且满足∠APB=∠BPC=∠CP A=120°,则点P叫做△ABC的费马点.(1)如图1,若点O是等边△ABC的费马点,且OA+OB+OC=18,则这个等边三角形的高的长度为;(2)如图2,已知△ABC,分别以AB、AC为边向外作等边△ABD与等边△ACE,线段CD、BE交于点P,连接AP,求证:点P是△ABC的费马点;(3)应用探究:已知有A、B、C三个村庄的位置如图3所示,能否在合适的位置建一个污水处理站Q,使得该处理站分别连接这三个村庄的水管长度之和最小?如果能,请你说明该如何确定污水处理站Q的位置,并证明该位置满足设计要求.31.定义:若P为△ABC内一点,且满足∠APB=∠BPC=∠CP A=120°,则点P叫做△ABC的费马点.(1)如图1,若点O是高为3的等边△ABC的费马点,则OA+OB+OC=;(2)如图2,已知P是等边△ABD外一点,且∠APB=120°,请探究线段P A,PB,PD之间的数量关系,并加以证明;(3)如图3,已知△ABC,分别以AB、AC为边向外作等边△ABD与等边△ACE,线段CD、BE交于点P,连接AP,求证:①点P是△ABC的费马点;②P A+PB+PC=CD.32.若一个三角形的最大内角小于120°,则在其内部有一点所对三角形三边的张角均为120°,此时该点叫做这个三角形的费马点.如图1,当△ABC三个内角均小于120°时,费马点P在△ABC内部,此时∠APB=∠BPC=∠CP A=120°,P A+PB+PC的值最小.(1)如图2,等边三角形ABC内有一点P,若点P到顶点A,B,C的距离分别为3,4,5,求∠APB的度数.为了解决本题,小林利用“转化”思想,将△ABP绕顶点A旋转到△ACP 处,连接PP ,此时△ACP ≌△ABP,这样就可以通过旋转变换,将三条线段P A,PB,PC转化到一个三角形中,从而求出∠APB=.(2)如图3,在图1的基础上延长BP,在射线BP上取点D,E,连接AE,AD.使AD=AP,∠DAE=∠P AC,求证:BE=P A+PB+PC.(3)如图4,在直角三角形ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,AB=1,点P为直角三角形ABC的费马点,连接AP,BP,CP,请直接写出P A+PB+PC的值.33.(2024八年级上·浙江·专题练习)如图,△ABC中,点D在BC边上,过D作DE⊥BC交AB于点E,P为DC上的一个动点,连接P A、PE,若P A+PE最小,则点P应该满足()A.P A=PCB.P A=PEC.∠APE=90°D.∠APC=∠DPE34.(24-25八年级上·全国·课后作业)如图,在四边形ABCD中,BC∥AD,CD⊥AD,P是CD边上的一动点,要使P A+PB的值最小,则点P应满足的条件是()A.P A=PBB.PC=PDC.∠APB=90°D.∠BPC=∠APD35.(23-24八年级下·四川巴中·期末)如图,在△ABC中,AB=AC,分别以点A、B为圆心,以适当长为半径画弧,两弧分别交于E、F,画直线EF,D为BC的中点,M为直线EF上任意一点,若BC=5,△ABC 的面积为15,则BM+MD的最小长度为()A.5B.6C.7D.836.(23-24八年级下·河南郑州·阶段练习)如图,四边形ABCD中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°,在BC,CD上分别找一点M,N,使△AMN周长最小,则∠AMN+∠ANM的度数为()A.60°B.120°C.90°D.45°37.(23-24八年级上·湖南湘西·期末)在某草原上,有两条交叉且笔直的公路OA、OB,如图,∠AOB=30°,在两条公路之间的点P处有一个草场,OP=4.现在在两条公路上各有一户牧民在移动放牧,分别记为M、N,存在M、N使得△PMN的周长最小.则△PMN周长的最小值是( ).A.4B.6C.8D.1238.(22-23八年级下·福建漳州·期中)如图,在△ABC中,AB=AC,BC=6,S△ABC=18,D是BC中点,EF垂直平分AB,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.3B.6C.9D.1239.(23-24八年级上·福建福州·期中)在平面直角坐标系xOy中,A0,4,动点B在x轴上,连接AB,将线段AB绕点A逆时针旋转60°至AC,连接OC,则线段OC长度最小为()A.0B.1C.2D.340.(22-23七年级下·山东济南·阶段练习)如图,在五边形ABCDE中,∠BAE=120°,∠B=∠E=90°,AB=BC,AE=DE,在BC、DE上分别找到一点M、N,使得△AMN的周长最小,则∠AMN+∠ANM的度数为()A.100°B.110°C.120°D.130°41.(21-22八年级上·四川广元·期末)如图所示,在四边形ABCD中,AD=2,∠A=∠D=90°,∠B=60°,BC=2CD,在AD上找一点P,使PC+PB的值最小;则PC+PB的最小值为()A.4B.3C.5D.642.(21-22八年级上·广东广州·期中)在Rt △ABC 中,∠C =90°,∠A =30°,点P 是边AC 上一定点,此时分别在边AB ,BC 上存在点M ,N 使得△PMN 周长最小且为等腰三角形,则此时AP PC 的值为()A.12B.1C.32D.243.(2024七年级下·全国·专题练习)如图,△ABC 中,AB =AC ,BC =5,S △ABC =15,AD ⊥BC 于点D ,EF 垂直平分AB ,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.44.(23-24七年级下·陕西西安·阶段练习)如图,在四边形ABCD 中,∠B =∠D =90°,在BC ,CD 上分别找一点M ,N ,使△AMN 周长最小,此时∠MAN =80°,则∠BAD 的度数为.45.(23-24七年级下·山东济南·期末)在草原上有两条交叉且笔直的公路OA 、OB ,在两条公路之间的点P 处有一个草场,如图,∠AOB =30°,OP =6.5.现在在两条公路上各有一户牧民在移动放牧,分别记为M、N,若存在M、N使得△PMN的周长最小,则△PMN周长的最小值是.46.(22-23七年级下·广东河源·期末)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,∠B=36°,在边AB、BC上分别找一点E、F,使△DEF周长最小,此时∠EDF=.47.(22-23八年级上·广东东莞·期中)如图,点A-2,1,点P是在x轴上,且使P A+PB最小,写,B2,3出点P的坐标.48.(22-23八年级上·湖南岳阳·期中)如图,直线l垂直平分△ABC的AB边,在直线l上任取一动点O,连结OA、OB、OC.若OA=5,则OB=.若AC=9,BC=6,则△BOC的最小周长是.49.(22-23八年级上·四川绵阳·期中)在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标是0,2,点B在x轴的负半轴上且∠ABO=30°,点P与点O关于直线AB对称,在y轴上找到一点M,使PM+BM的值最小,则这个最小值为.50.(22-23八年级上·海南海口·期中)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,∠B=36°,在边AB,BC上分别找一点E,F使△DEF的周长最小.此时∠EDF的大小是.51.(22-23八年级上·湖北黄石·期末)如图,已知∠AOB=30°,OC平分∠AOB,在OA上有一点M,OM=103cm,现要在OC,OA上分别找点Q,N,使QM+QN最小,则其最小值为cm.52.(21-22八年级上·福建厦门·期末)小河的两条河岸线a∥b,在河岸线a的同侧有A、B两个村庄,考虑到施工安全,供水部门计划在岸线b上寻找一处点Q建设一座水泵站,并铺设水管PQ,并经由P A、PB 跨河向两村供水,其中QP⊥a于点P.为了节约经费,聪明的建设者们已将水泵站Q点定好了如图位置(仅为示意图),能使三条水管长PQ+P A+PB的和最小.已知P A=1.6km,PB=3.2km,PQ=0.1km,在A村看点P位置是南偏西30°,那么在A村看B村的位置是.53.(22-23八年级上·云南昆明·期末)如图,△ABC的三个顶点坐标分别为A2,3.,B1,1,C5,3(1)作出△ABC关于y轴对称的图形△A1B1C1.(2)求△A1B1C1的面积;(3)在x轴上找一点P,使得PC+PB最小,请直接写出点P的坐标.54.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知A-3,4,B-1,2,C1,3.(1)在平面直角坐标系中画出△ABC,将△ABC平移得到△A B C ,已知A 1,-1,则C 坐标是.(2)求出△ABC的面积;(3)在x轴上有一点P,使得P A+PB的值最小,保留作图痕迹.55.(23-24八年级下·广东深圳·期末)【综合实践活动】【问题背景】如图1,A,B表示两个村庄,要在A,B一侧的河岸边建造一个抽水站P,使得它到两个村庄的距离和最短,抽水站P应该修建在什么位置?【数学建模】小坤发现这个问题可以用轴对称知识解决,他先将实际问题抽象成如下数学问题:如图2,A,B是直线l同侧的两个点,点P在直线l上.P在何处时,P A+PB的值最小.画图:如图3,作B关于直线l的对称点B ,连结AB 与直线l交于点P,点P的位置即为所求.证明:∵B和B 关于直线l对称∴直线l垂直平分BB∴PB=,∴P A+PB=P A+PB根据“”(填写序号:①两点之间,线段最短;②垂线段最短;③两点确定一列条直线.)可得P A+ PB 最小值为(填线段名称),此时P点是线段AB 和直线l的交点.【问题拓展】如图4,村庄B的某物流公司在河的对岸有一个仓库C(河流两侧河岸平行,即GD∥EF),为了方便渡河,需要在河上修建一座桥MN(桥的长度固定不变,等于河流的宽度且与河岸方向垂直),请问桥MN修建在何处才能使得B到C的路线最短?请你画出此时桥MN的位置(保留画图痕迹,否则不给分).【迁移应用】光明区某湿地公园如图5所示,四边形AEDC为花海景区,∠CDE=∠E=90°,AE=80米,DE=50米,长方形CFGH为人工湖景区,为了方便市民观景,公园决定修建一条步行观光路线(折线AM-MN-BN),A为起点,终点B在ED上,BD=30米,MN为湖边观景台,长度固定不变(MN =40米),且需要修建在湖边所在直线CF上,步行观光路线的长度会随着观景台位置的变化而变化,请直接写出步行观光路线的最短长度.2156.(2023九年级·四川成都·专题练习)在△ABC 中,AC =BC ,点E 在是AB 边上一动点(不与A 、B 重合),连接CE ,点P 是直线CE上一个动点.(1)如图1,∠ACB =120°,AB =16,E 是AB 中点,EM =2,N 是射线CB 上一个动点,若使得NP +MP 的值最小,应如何确定M 点和点N 的位置?请你在图2中画出点M 和点N 的位置,并简述画法;直接写出NP +MP 的最小值;(2)如图3,∠ACB =90°,连接BP ,∠BPC =75°且BC =BP .求证:PC =P A .57.(23-24七年级下·广东深圳·期末)【背景材料】对称美是我国古人和谐平衡思想的体现,常被用于建筑、器物、绘画、标识等作品的设计上,比如图1.同时,对称在解决生活中的实际问题时,也往往有很大的作用.【问题提出】某小区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A ,B 到它的距离之和最短?该问题给牛奶公司造成了困扰,现向居民们征求意见.【问题解决】小明同学将小区和街道抽象出的平面图形,并用轴对称的方法巧妙地解决了这个问题.如图2,作A 关于直线m 的对称点A ,连接A B 与直线m 交于点C ,点C 就是所求的位置.(1)请你在下列阅读、应用的过程中,完成解答并填空:证明:如图3,在直线m 上另取任一点D ,连结AD ,A D ,BD ,∵直线m 是点A ,A 的对称轴,点C ,D 在m 上,22∴CA =,DA =,∴AC +CB =A C +CB =.在△A DB 中,∵A B <A D +DB ,∴A C +CB <A D +DB .∴AC +CB <AD +DB ,即AC +CB 最小.(2)如图4,在等边△ABC 中,E 是AB 上的点,AD 是∠BAC 的平分线,P 是AD 上的点,若AD =5,则PE +PB 的最小值为.【拓展应用】(3)“龙舟水”来势汹汹,深圳“雨雨雨”模式开启,深圳某学校的志愿者们在查阅地图后,画出了平面示意图5.其中,点A 表示龙潭公园,点B 表示宝能广场,点C 表示万科里,点D 表示万科广场,点E 表示龙城广场地铁站.如图6,志愿者计划在B 宝能广场和D 万科广场之间摆放一批共享雨伞,使得共享雨伞的位置到B宝能广场、C 万科里、D 万科广场和E 龙城广场地铁站的距离的和最小.若点A 与点C 关于BD 对称,请你用尺子在BD 上画出“共享雨伞”的具体摆放位置(用点G 表示).58.(24-25八年级上·全国·假期作业)如图,B、C 两点关于y 轴对称,点A 的坐标是0,b ,点C 坐标为-a ,-a -b .(1)直接写出点B 的坐标为;(2)用尺规作图,在x 轴上作出点P ,使得AP +PB 的值最小;(3)∠OAP =度.59.(21-22七年级上·陕西商洛·期末)点C 为∠AOB 内一点.23(1)在OA上求作点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.60.(23-24八年级上·湖南长沙·期末)在四边形ABCD中,∠BAD=BCD=90°,∠ABC=135°,AB=32,BC=1,在AD、CD上分别找一点E、F,使得△BEF的周长最小,求△BEF周长的最小值.61.(2023八年级上·全国·专题练习)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=6,CD平分∠ACB交斜边AB于点D,动点P从点C出发,沿折线CA-AD向终点D运动.(1)点P在CA上运动的过程中,当CP时,△CPD与△CBD的面积相等;(直接写出答案)(2)点P在折线CA-AD上运动的过程中,若△CPD是等腰三角形,求∠CPD度数;(3)若点E是斜边AB的中点,当动点P在CA上运动时,线段CD所在直线上存在另一动点M,使两线段MP、ME的长度之和,即MP+ME的值最小,则此时CP的长度(直接写出答案).。
动点最值问题
两条线段求最值PA+K*PB型1.PA+PB型1.1 两定一动(将军饮马)此类在学生学完对称后就可以适当进行讲解了出现一个动点的解题方法这类试题的解决方法主要是通过轴对称,将动点所在直线同侧的两个定点中的其中一个,映射到直线的另一侧。
当动点在这个定点的对称点及另一定点的线段上时,由“两点之问线段最短”可知线段和的最小值,最小值为定点线段的长。
引:如图在直线 l 上找一点 P 使 AP+BP 最短。
解:(1)如果两点在直线异侧,如图(1),连接 AB 交直线 l 于点 P,则点 P 为所示作的点;(2)如果两点在直线同侧,如图(2),可通过轴对称把问题转化为两点在直线异侧的情况。
证明:如下图所示,从 B 出发向河岸引垂线,垂足为 D,在 BD 的延长线上,取 B 关于河岸的对称点 B',连结 AB',与河岸线相交于 P,则 P 点就是所求作的点,只要从 A 出发,沿直线到 P,再由 P 沿直线走到 B,所走的路程就是最短的。
如果在河边的另外任一点 C, 则CB=CB’,但是,AC+CB=AC+CB'>AB'=AP+PB'=AP+PB。
可见,在 P 点外任何一点 C,它与 A、B两点的距离和都比 AP+PB 都长。
本质:两点之间,线段最短。
【牛刀小试】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.则PB+PE 的最小值是____________.2.如图所示,正方形 ABCD 的面积为 12,△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__________.3.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_________.4.如图,AB 是⊙O 的直径,AB=8,点 M 在⊙O 上,∠MAB=20°,N 是弧 MB的中点,P 是直径 AB 上的一动点.若 MN=1,则△PMN 周长的最小值为________.5.已知 A(-2,3),B(3,1),P 点在 x 轴上,若 PA+PB 长度最小,则最小值为____________.6.如图,在 Rt△ABC 中,∠C=90°,∠B=60°,点 D 是 BC 边上的点,CD=1,将△ABC 沿直线 AD 翻折,使点 C 落在 AB 边上的点 E 处,若点 P 是直线 AD 上的动点,则△PEB 的周长的最小值是__________。
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轴对称中几何动点最值问题总结
轴对称的作用是“搬点移线”,可以把图形中比较分散、缺乏联系的元素集中到“新的图形”中,为应用某些基本定理提供方便。
比如我们可以利用轴对称性质求几何图形中一些线段和的最大值或最小值问题。
利用轴对称的性质解决几何图形中的最值问题借助的主要基本定理有三个:(1)两点之间线段最短;
(2)三角形两边之和大于第三边;
(3)垂线段最短。
初中阶段利用轴对称性质求最值的题目可以归结为:两点一线,两点两线,一点两线三类线段和的最值问题。
下面对三类线段和的最值问题进行分析、讨论。
(1)·
(2)两点一线的最值问题:(两个定点+ 一个动点)
问题特征:已知两个定点位于一条直线的同一侧,在直线上求一动点的位置,使动点与定点线段和最短。
核心思路:这类最值问题所求的线段和中只有一个动点,解决这类题目的方法是找出任一定点关于直线的对称点,连结这个对称点与另一定点,交直线于一点,交点即为动点满足最值的位置。
方法:1.定点过动点所在直线做对称。
2.连结对称点与另一个定点,则直线段长度就是我们所求。
变异类型:实际考题中,经常利用本身就具有对称性质的图形,比如等腰三角形,等边三角形、正方形、圆、二次函数、直角梯形等图形,即其中一个定点的对称点就在这个图形上。
1.如图,直线l和l的同侧两点A、B,在直线l上求作一点P,使PA+PB最小。
(3)/
(4)一点两线的最值问题:(两个动点+一个定点)
问题特征:已知一个定点位于平面内两相交直线之间,分别在两直线上确定两个动点使线段和最短。
核心思路:这类问题实际上是两点两线段最值问题的变式,通过做这一定点关于两条线的对称点,实现“搬点移线”,把线段“移”到同一直线上来解决。
变异类型:
1.如图,点P是∠MON内的一点,分别在OM,ON上作点A,B。
使△PAB的周长最小。
]
2.如图,点A是∠MON外的一点,在射线OM上作点P,使PA与点P到射线ON的距离之和最
小。
(
(5)两点两线的最值问题:(两个动点+两个定点)
问题特征:两动点,其中一个随另一个动(一个主动,一个从动),并且两动点间的距离保持不变。
核心思路:用平移方法,可把两动点变成一个动点,转化为“两个定点和一个动点”类型来解。
:
变异类型:
1.如图,点P,Q为∠MON内的两点,分别在OM,ON上作点A,B。
使四边形PAQB的周长最小。
2.如图,已知A(1,3),B(5,1),长度为2的线段PQ在x轴上平行移动,当AP+PQ+QB 的值最小时,点P的坐标为( )
3.
(6)两点两线的最值问题:(两个动点+两个定点)
问题特征:两动点分别在两条直线上独立运动,一动点分别到一定点和另一动点的距离和最小。
核心思路:利用轴对称变换,使一动点在另一动点的对称点与定点的线段上(两点之间线段最短),且这条线段垂直于另一动点的对称点所在直线(连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短)时,两线段和最小,最小值等于这条垂线段的长。
^
变异类型:演变为多边形周长、折线段等最值问题。
1. 如图,点A 是∠MON 内的一点,在射线ON 上作点P ,使PA 与点P 到射线OM 的距离之和最小。
》
二、常见题目
Part1、三角形
1.如图,在等边△ABC 中,AB=6,AD ⊥BC ,E 是AC 上的一点,M 是AD 上的一点,且AE=2,求EM+EC 的最小值。
(
—
2.如图,在锐角△ABC 中,AB=42,∠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,△ABC中,AB=2,∠BAC=30°,若在AC、AB上各取一点M、N,使BM+MN的值最小,则这个最小值。
、
|
Part2、正方形
1.如图,正方形ABCD 的边长为8,M 在DC 上,丐DM =2,N 是AC 上的一动点,DN +MN 的最小值为_________。
即在直线AC 上求一点N ,使DN+MN 最小 。
"
<
@
2.如图所示,正方形ABCD 的面积为12,△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 .32
B .62
C .3
D .6
:
3.在边长为2㎝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____________㎝(结果不取近似值)。
"
4.如图,四边形ABCD 是正方形, AB = 10cm ,E 为边的中点,
P 为BD 上的一个动点,求PC+PE 的最小值;
^
&
Part3、矩形
1.如图,若四边形ABCD是矩形,AB = 10cm,BC = 20cm,E为边BC上的一个动点,P为BD上的一个动点,求PC+PD的最小值;
-
…
Part4、菱形
1.如图,若四边形ABCD是菱形,AB=10cm,∠ABC=45°,E为边BC上的一个动点,P为BD上的一个动点,求PC+PE
的最小值;
Part5、直角梯形
1.已知直角梯形 ABCD 中,AD ∥BC ,AB ⊥BC ,AD =2,BC =DC =5,点 P 在 BC 上秱动,则当 PA +PD 取最小值时,△APD 中边 AP 上的高为( )
Part6、一次函数
一次函数 b kx y +=的图象与y x , 轴分别交于点).4,0(),0,2(B A (1)求该函数的解析式;
(2)O 为坐标原点,设AB OA ,的中点分别为D C ,,P 为OB 上一动点,求 PD
PC +
的最小值,并求取得最小值时P点坐标.。