中考专题复习——最短路径问题(有答案)
专题—最短路径问题(含解答)
专题—最短路径问题一．选择题（共7小题）1．如图所示，四边形OABC为正方形，边长为3，点A，C分别在x轴，y轴的正半轴上，点D在OA上，且D的坐标为（1，0），P是OB上的一动点，则“求PD+PA和的最小值”要用到的数理依据是（）A．“两点之间，线段最短”B．“轴对称的性质”C．“两点之间，线段最短”以及“轴对称的性质”D．以上答案都不正确解：∵四边形OABC为正方形，∴A、C两点关于直线OB对称（轴对称的性质），∴连接CD，则CD即为PD+PA和的最小值（两点之间，线段最短），∴用到的数理依据是“两点之间，线段最短”以及“轴对称的性质”．故选：C．2．点A、B均在由面积为1的相同小矩形组成的网格的格点上，建立平面直角坐标系如图所示．若P是x轴上使得|PA﹣PB|的值最大的点，Q是y轴上使得QA+QB的值最小的点，则OP•OQ=（）A．5B．4C．3D．2解：连接AB并延长交x轴于点P，由三角形的三边关系可知，点P即为x轴上使得|PA﹣PB|的值最大的点，∵点B是矩形ACPD的中心，∴点P即为AB延长线上的点，此时P（3，0）即OP=3；作A点关于y轴的对称点A′连接A′B交y轴于点Q，则A′B即为QA+QB的最小值，∵A′（﹣1，2），B（2，1），设过A′B的直线为：y=kx+b，则，解得，∴Q（0，），即OQ=，∴OP•OQ=3×=5．故选：A．3．已知∠MON=40°，P为∠MON内一定点，OM上有一点A，ON上有一点B，当△PAB的周长取最小值时，∠APB的度数是（）A．40°B．100°C．140°D．50°解：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PA、PB，此时△PAB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°．故选：B．4．如图，等腰三角形ABC的底边BC长为4，面积是16，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．8C．10D．12解：连接AD，∵△ABC是等腰三角形，点D是BC边的中点，∴AD⊥BC，=BC•AD=×4×AD=16，解得AD=8，∴S△ABC∵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，∴AD的长为CM+MD的最小值，∴△CDM的周长最短=（CM+MD）+CD=AD+BC=8+×4=8+2=10．故选：C．5．如图，点P是∠AOB内的一点，且OP=5，且∠AOB=30°，点M、N分别是射线OA、OB上的动点，则△PMN周长的最小值为（）A．5B．6C．8D．10解：分别作点P关于OA、OB的对称点C、D，连接CD，分别交OA、OB于点M、N，连接OP、OC、OD、PM、PN．∵点P关于OA的对称点为C，关于OB的对称点为D，∴PM=CM，OP=OC，∠COA=∠POA；∵点P关于OB的对称点为D，∴PN=DN，OP=OD，∠DOB=∠POB，∴OC=OD=OP=5，∠COD=∠COA+∠POA+∠POB+∠DOB=2∠POA+2∠POB=2∠AOB=60°，∴△COD是等边三角形，∴CD=OC=OD=5．∴△PMN的周长的最小值=PM+MN+PN=CM+MN+DN≥CD=5，故选：A．6．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．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最短就行，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．连结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．二．填空题（共9小题）7．如图所示，点A在直线a外，点B在直线a上，在直线a上找一点P，使AP+BP 最小的点P有1个，其位置是B点．解：由题意得使AP+BP最小的点P有1个，其位置是B点，故答案为：1，B点．8．如图，∠AOB=45°，OC平分∠AOB，点M为OB上一定点，P为OC上的一动点，N为OB上一动点，当PM+PN最小，∠PMO=45°．解：∵PM=PM′，∴此时PM+PN=PM′+PN′=M′N′，∵点M与点M′关于OC对称，OC平分∠AOB，∴OM=OM′，∵∠AOB=45°，∴∠PM'O=∠AOB=45°，∴∠PMO=∠PM'O=45°，故答案为：45°．9．四边形ABCD中，∠BAD=136°，∠B=∠D=90°，在BC、CD上分别找一点M、N，使三角形AMN周长最小时，则∠AMN+∠ANM的度数为88度．解：延长AB到A′使得BA′=AB，延长AD到A″使得DA″=AD，连接A′A″与BC、CD 分别交于点M、N．∵∠ABC=∠ADC=90°，∴A、A′关于BC对称，A、A″关于CD对称，此时△AMN的周长最小，∵BA=BA′，MB⊥AB，∴MA=MA′，同理：NA=NA″，∴∠A′=∠MAB，∠A″=∠NAD，∵∠AMN=∠A′+∠MAB=2∠A′，∠ANM=∠A″+∠NAD=2∠A″，∴∠AMN+∠ANM=2（∠A′+∠A″），∵∠BAD=136°，∴∠A′+∠A″=180°﹣∠BAD=44°∴∠AMN+∠ANM=2×44°=88°．故答案为：8810．如图，∠AOB=30°，点P是它内部一点，OP=2，如果点Q、点R分别是OA、OB上的两个动点，那么PQ+QR+RP的最小值是2．解：作点P关于OA对称的点P1，作点P关于OB对称的点P2，连接P1P2，与OA 交于点Q，与OB交于点R，此时△PQR的周长最小．从图上可看出△PQR的周长就是P1P2的长，∵∠AOB=30°，∴∠P1OP2=60°．∵OP1=OP2，∴△OP1P2是等边三角形．∴P1P2=OP1=OP=2．∴△PQR周长的最小值是2．即PQ+QR+RP的最小值是2故答案为：2．11．已知：在四边形ABCD中，∠ABC=∠ADC=90°，M、N分别是CD和BC上的点．求作：点M、N，使△AMN的周长最小．作法：如图2，（1）延长AD，在AD的延长线上截取DA´=DA；（2）延长AB，在AB的延长线上截取BA″=BA；（3）连接A′A″，分别交CD、BC于点M、N．则点M、N即为所求作的点．请回答：这种作法的依据是①线段垂直平分线的定义（或线段垂直平分线的判定，或轴对称的性质即对称点的连线段被对称轴垂直平分）②线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等（线段垂直平分线的性质）；③两点之间线段最短．解：根据线段垂直平分线的性质和两点之间线段最短作图；故答案为：①线段垂直平分线的定义（或线段垂直平分线的判定，或轴对称的性质即对称点的连线段被对称轴垂直平分）②线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等（线段垂直平分线的性质）；③两点之间线段最短12．如图，在四边形ABCD中，∠DAB=130°，∠D=∠B=90°，点M，N分别是CD，BC上两个动点，当△AMN的周长最小时，∠AMN+∠ANM的度数为100°．解：如图，作点A关于BC的对称点A′，关于CD的对称点A″，连接A′A″与BC、CD的交点即为所求的点M、N，∵∠BAD=130°，∠B=∠D=90°，∴∠A′+∠A″=180°﹣∠130°=50°，由轴对称的性质得：∠A′=∠A′AM，∠A″=∠A″AN，∴∠AMN+∠ANM=2（∠A′+∠A″）=2×50°=100°．故答案为：100°13．如图，△ABC中，∠A=15°，AB是定长．点D，E分别在AB，AC上运动，连结BE，ED．若BE+ED的最小值是2，则AB的长是4．解；作点B关于AC的对称点B'，过B作BF⊥AB'，∵点B关于AC的对称点B'，∴∠B'AE=∠CAB=15°，∵BF⊥AB'，∵BF即为BE+ED的最小值，即BF=2，∴AB=4，故答案为：414．如图，∠AOB=30°，∠AOB内有一定点P，且OP=12，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12解：设∠PO A=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=12，且∠EOF=∠EOP+∠POF=2θ+2（30°﹣θ）=60°，∴△EOF是正三角形，∴EF=12，即在保持OP=12的条件下△PQR的最小周长为12．故答案为：12三．解答题（共9小题）15．如图，A，B两村在河L的同侧，A，B到河L的距离分别为1.5km和2km，AB=1.3km，现要在河边建一供水厂，同时向A，B两村供水．若铺设水管的工程费用为每千米1.8万元，问水厂与A村的水平距离为多远时，能使铺设费用最省，并求出总费用约多少万元．解：连接AB，作AF⊥BD于点F，则BF=BD﹣AE=0.5km，∴AF=1.2，作A关于直线L的对称点A′，连接A′B到L交于点C，则C点为水厂所在地，如图，过B作BD⊥L于D，作A′G⊥BD于点G，∵BG=BD+DG=3.5，A′G=AF=1.2，CD=2÷3.5×1.2=，EC=1.2﹣=，∴AC+BC=A′C+BC=A′B=3.7km，∴总费用为3.7×1.8=6.66万元．16．如图，一个人从C点骑马出发到D点，但他必须先到河岸边l1的P1点去让马饮水，然后再到河岸边l2的P2点去，再次让马饮水，最后骑马到D点，他应如何选择饮水点P1，P2．才能使所走的路程CP1+P1P2+P2D最短？解：如图，作点C关于l1的对称点C′，点D关于l2的对称点D′，连接C′D′，交于l1，l2于点P1，点P2，连接CP1，P1P2，P2D，所以路程CP1+P1P2+P2D最短．17．八（二）班举行元旦文艺晚会，桌子摆成两条直线（如图中所示的AO，BO），AO桌面上摆满了桔子，OB桌面上摆满了糖果，坐在C处的小花先拿桔子再拿糖果，然后送给D处的小红，最后回到C处．请你帮助她设计一条行走路线，使其所走的总路程最短（尺规作图，并写出作法，不需说明理由）解：如图所示，小花所走的行走路线为：CM﹣MN﹣ND，所走的总路程最短．18．尺规作图：（1）如图①，江边A，B两个村庄准备集资建造一个自来水厂，请你确定一个厂址，使得从自来水厂到A，B两村所用的水管最短．（2）如图②，P是∠A0B内部一点，试在角的两边上各找一个点E，F，使△PEF 的周长最小．解：（1）如图①，过A点关于江边的对称点C，再连接CB，BC与江边的交点Q 即为自来水厂厂址；（2）如图②，作点P关于OA对称的点M，作点P关于OB对称的点N，连接MN，与OA交于点E，与OB交于点F，此时△PEF的周长最小．19．如图，为了做好2013年沈阳全运会起降的交通安全工作，某交警执勤小队从A处出发，先到公路l1上设卡检查，再到公路l2上设卡检查，最后再到B 地执行任务，他们应如何走才能使总路程最短？【解答】解：如图所示，交警小队沿A→C→D→B走才能使总路程最短．20．如图所示，A、B为公路l同旁的两个村庄，在l上找一点P．（1）当P到A、B等距离时，P在何处？（2）当P到两村距离之和最小时，P在何处？解：（1）因为点P到两个村庄A，B的距离相等，所以P应建在AB的垂直平分线和l的交点处，理由是到线段两个端点距离相等的点在线段的垂直平分线上，如图1：，（2）作点A关于直线l的对称点，连接A′B交直线于点P，点P就是设置的点，如图2：21．如图，A、B两城市之间有一条国道，国道的宽为a，现要在国道上修建一座垂直于国道的立交桥，使通过A、B两城市路程最近，请你设计建桥的位置，并说明理论依据．解：如图，过点B作BC垂直国道，且使BC等于国道宽a，连接AC交国道边缘与M，作MN∥BC即可．理由：两点之间线段最短．22．如图，A和B两地在一条河的两岸，现要在河上造一座桥MN．桥造在何处才能使从A到B的路径AMNB最短？在下图中画出路径，不写画法但要说明理由．（假定河的两岸是平行的直线，桥要与河垂直．）解：如图，作BB'垂直于河岸GH，使BB′等于河宽，连接AB′，与河岸EF相交于M，作MN⊥GH，则MN∥BB′且MN=BB′，于是MNBB′为平行四边形，故NB=MB′．根据“两点之间线段最短”，AB′最短，即AM+BN最短．故桥建立在MN处符合题意．23．如图，平面上有直线a及直线a外的三点A、B、P．（1）过点P画一条直线m，使得m∥a；（2）若直线a、m表示一条河的两岸，现要在这条河上建一座桥（桥与岸垂直），使得从村庄A经桥过河到村庄B的路程最短，试问桥应建在何处？画出示意图．解：（1）如图1所示，（2）如图2，作AA'垂直于河岸a，使AA′等于河宽，连接BA′，与另一条河岸相交于M，作MN⊥直线a，则MN∥AA′且MN=AA′，于是MNAA′为平行四边形，故MA′=NA．根据“两点之间线段最短”，BA′最短，即AN+BM最短．故桥建立在M、N处符合题意．。
中考数学《最短路径问题2》专题复习
中考压轴题（5）最短路径问题2【典型例题】1．如图，等腰三角形ABC的底边BC长为4，面积是12，腰AB的垂直平分线EF分别交AB，AC于点E、F，若点D为底边BC的中点，点M为线段EF上一动点，则△BDM的周长的最小值为_______．2．图①、图②均是6×6的正方形网格，每个小正方形的顶点称为格点，每个小正方形的边长均为1．点A、B、M、N均在格点上．要求只用无刻度的直尺，在给定的网格中按要求画图，保留作图痕迹．（1）在图①中的线段MN上确定一点P，使PA+PB的值最小．（2）在图②中的线段MN上确定两点C、D，使CD=2，且AC+CD+DB的值最小．知识点思想方法步骤其他【对应练习】3．如图，在Rt ABC中，90ACB∠︒＝，6AC=，8BC=，AD平分CAB∠交BC于D点，E，F分别是AD，AC上的动点，求CE EF+的最小值．4．如图，在锐角ABC中，7AC cm=，221ABCS 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.5．如图1，△ABC中AB=AC，DE垂直平分AB分别交AB，AC于点D，E．（1）若∠C=70°，则∠A的大小为；（2）若AE=BC，求∠A的度数；（3）如图2，点M是边BC上的一个定点，若点N在直线DE上，当BN+MN最小时，点N在何处？请用无刻度直尺作出点N的位置．（不需要说明理由，保留作图痕迹）6．如图，在平面直角坐标系xOy 中，点O 为坐标原点，点A 在x 轴上，点(0,6)B ，AB AC =，AB AC ⊥，30BAO ∠=︒．（1）如图①，若点D 为AB 的中点，求OD 的长；（2）如图②，若点E 在x 轴上，且45OEB ∠=︒，求ACE ∠的度数；（3）如图③，设BF 平分ABO ∠交x 轴于点P ，点M 是射线BF 上一动点，点N 是射线PA 上一动点，OM MN -的最大值为m ，判断是否存在这样点M ，N ，使m 的值最小？若存在，请在答题卷上作出点M ，N ，并直接写出作法和m 的最小值；若不存在，请说明理由．7．阅读理解：在平面直角坐标系中，任意两点()11,A x y ，()22,B x y 之间的位置关系有以下三种情形； ①如果ABx 轴，则12y y =，12AB x x =-②如果AB y ∥轴，则12x x =，12AB y y =-③如果AB 与x 轴、y 轴均不平行，如图，过点A 作与x 轴的平行线与过点B 作与y 轴的平行线相交于点C ，则点C 坐标为()21,x y ，由①得12AC x x =-；由②得12BC y y =-；根据勾股定理可得平面直角坐标系中任意两点的距离公式()()221212AB x x y y =-+-． （1）若点A 坐标为(4,6)，点B 坐标为(1,2)则AB =________； （2）若点A 坐标为(3,3)，点B 坐标为(6,6)，点P 是x 轴上的动点，直接写出AP PB +最小值=_______；（3）已知22(6)16(3)4M x x =-++-+，22(6)16(3)4N x x =-+--+根据数形结合，求出M的最小值？N 的最大值？。
中考数学专题复习《利用勾股定理求最短路径》测试卷-附带答案
中考数学专题复习《利用勾股定理求最短路径》测试卷-附带答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1．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径是km．2．如图长方体的长为3cm 宽为2cm 高为1cm的长方体蚂蚁沿着表面从A爬行到B 的最短路程是．3．如图在△ABC中AD是BC边上的高垂足为D已知BD=1,AD=CD=2,BC上方有一动点P且点P到A,D两点的距离相等则△BCP的周长最小值为．4．如图这是一个供滑板爱好者使用的U型池的示意图该U型池可以看成是长方体去掉m的半圆其边缘AB＝CD＝15m 一个“半圆柱”而成中间可供滑行部分的截面是直径为32π点E在CD上CE＝3m一滑板爱好者从A点滑到E点则他滑行的最短距离约为m．（边缘部分的厚度忽略不计）5．如图四边形ABCD∠BAD＝60° ∠ADC＝150° 且BD∠DC已知AC的最大值是3 则BC＝．6．如图在一个长为5m宽为3m的长方形草地上放着一根长方体的木块它的棱和草地宽AD平行且棱长大于AD木块从正面看是边长为1m的正方形一只蚂蚁从点A处到达点C处需要走的最短路程约为m．（精确到1m）7．如图C为线段BD上一动点分别过B D作AB⊥BD ED⊥BD连接AC EC已知AB=5DE=1BD=8设CD=x．请用含x的代数式表示AC+CE的长为根据上述方法求出√x2+4+√(12−x)2+9的最小值为．8．如图四边形ABCD为矩形AD=3AB=4点E是AD所在直线的一个动点点F 是对角线BD上的动点且BF=DE则AF+BE的最小值是．9．如图长方形BCFG是一块草地折线ABCDE是一条人行道BC＝12米CD＝5米．为了避免行人穿过草地（走虚线BD践踏绿草管理部门分别在B D处各挂了一块牌子牌子上写着“少走米踏之何忍”．10．如图BD是RtΔABC的角平分线点F是BD上的动点已知AC=2AE=2√3−2∠ABC=30°则（1）BE=（2）AF+EF的最小值是．11．如图AB是半圆O的直径半圆的半径为4 点C D在半圆上OC⊥AB,BD=2CD 点P是OC上的一个动点则BP+DP的最小值为．12．如图一大楼的外墙面ADEF与地面ABCD垂直点P在墙面上若P A＝AB＝5米点P到AD的距离是4米有一只蚂蚁要从点P爬到点B它的最短行程是米13．如图在Rt∠AOB中∠AOB＝90° OA＝4 OB＝6 以点O为圆心3为半径的∠O与OB交于点C过点C作CD∠OB交AB于点D点P是边OA上的动点则PC+PD的最小值为．14．如图台阶阶梯每一层高20cm宽40cm长50cm．一只蚂蚁从A点爬到B点最短路程是．15．已知正方形ABCD的边长为1 点E F分别是边BC CD上的两个动点且满足BE= CF连接AE AF则AE+AF的最小值为．16．如图在菱形ABCD中AB=4∠ABC=60°M为AD中点P为对角线BD上一动点连接PA和PM则PA+PM的最小值是．17．如图圆柱形容器高为18cm 底面周长为24cm 在杯内壁离杯底4cm的点B处有乙滴蜂蜜此时一只蚂蚁正好在杯外壁离杯上沿2cm与蜂蜜相对的点A处则蚂蚁从外币A 处到达内壁B处的最短距离为．18．如图直线y＝﹣x+7与两坐标轴分别交于A B两点点C的坐标是（1 0）DE分别是AB OA上的动点当∠CDE的周长最小时点E的坐标是．19．如图菱形ABCD的边长为4 ∠BAD＝120° E是边CD的中点F是边AD上的一个动点将线段EF绕着点E顺时针旋转60°得到线段EF' 连接AF' BF' 则∠ABF'的周长的最小值是．20．如图已知矩形ABCD中AB＝4 AD＝3 E F分别为AB DC上的两个动点且EF∠AC则AF+FE+EC的最小值为．参考答案1．解：如图做出点A关于小河MN的对称点A` 连接A`B交MN于点P则A`B就是牧童要完成这件事情所走的最短路程长度．在Rt∠A`DB中由勾股定理求得A`B=√A`D2+DB2=√(7+4+4)2+82=17(km)．则他要完成这件事情所走的最短路程是17km．2．解：如图1AB= √52+12=√26（cm）如图2AB= √32+32=3√2（cm）如图3AB= √22+42=√20=2√5（cm）故沿长方体的表面爬到对面顶点B处只有图2最短其最短路线长为：3√2cm．故答案为：3√2.3．解：∠P到AD两点的距离相同∠P在线段AD的垂直平分线上取AD的中点H作HF//BC作B关于HF的对称点E连接CE与直线FH交于P点P 即为所求∠∠BFH=90° BF=EF EP=BP∠要使∠BCP的周长最小∠BP+CP最小即为CE长又∠EF//BC∠ADC=90°∠∠FHD=∠HDB=90°∠四边形BDHF是矩形AD=1∠FBD=90°∠BF=DH=EF=12∠BE=2∠CE=√BC2+BE2∠CE=√13∠BCP的周长最小值=BC+BP+CP=3+√13故答案为：3+√13．4．解：如图是其侧面展开图：AD=12π⋅32π=16（m）AB=CD=15m．DE=CD-CE=15-3=12（m）在Rt∠ADE中AE=√AD2+DE2=√162+122=20（m）．故他滑行的最短距离约为20m．故答案为：20．5．解：如图取BC的中点F以BC为边在∠BCD另一侧作等边三角形∠BCG连接DG DF FG∠∠ADC＝150° 且BD∠DC∠∠ADB＝150°﹣90°＝60°∠∠BAD＝60°∠∠ADB＝∠BAD＝60°∠∠ABD是等边三角形而∠BCG也是等边三角形∠AB＝DB BC＝BG∠ABD＝∠CBG＝60°∠∠ABD+∠DBC＝∠CBG+∠DBC即∠ABC＝∠DBG在∠ABC和∠DBG中{AB=DB ∠ABC=∠DBG BC=BG∠∠ABC∠∠DBG（S A S）∠AC＝DG∠AC 的最大值是3∠DG 的最大值也是3在∠DGF 中 DG ≤DF +FG∠当DF FG 在同一条直线上时 DG 取最大值3 即DG ＝DF +FG ＝3 ∠BD ∠DC BC 的中点F∠DF ＝BF ＝CF ＝12BC∠等边三角形∠BCG BC 的中点F∠GF ∠BC ∠BGF ＝∠CGF ＝12∠BGC ＝30°∠BF ＝CF ＝12BG ＝12BC∠设DF ＝BF ＝CF ＝x 则BC ＝BG ＝2x∠FG ＝√BG 2−BF 2=√(2x)2−x 2=√3x∠DF +FG ＝x +√3x ＝3解得：x ＝3√3−32∠BC ＝2x ＝2×3√3−32＝3√3﹣3故答案为3√3﹣3．6．解：由题意可知 将木块展开 如图长相当于是AB +2个正方形的宽∠长为5+2×1＝7m 宽为3 m ．于是最短路径为：√32+72=√58≈8 m ．故答案为8．7． 解：AC +CE =√BC 2+AB 2+√CD 2+DE 2=√(8−x)2+25+√x 2+1 当A C E 三点共线时 AC +CE 的值最小如右图所示 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√x2+4+√(12−x)2+9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=√AF2+EF2=√122+52=13即√x2+4+√(12−x)2+9的最小值为13故答案为：√(8−x)2+25+√x2+113．8．解：如图延长BC至G使得BG=BD连接GF∵四边形ABCD是矩形∴∠DAB=∠ABC=90°,AD//CB∴∠EDB=∠FBC在△EDB与△FBG中{ED=BF ∠EDB=∠FBG BD=BG∴△EDB≌△FBG∴BE=GF∴AF+BE=AF+GF≥AG 在Rt△ABD中AD=3,AB=4BD=√AD2+AB2=5∴BG=5在Rt△ABG中BG=5,AB=4AG=√AB2+BG2=√42+52=√41∴AF+BE的最小值是√41．故答案为：√41．9．解：在Rt△BCD中∴BD=√BC2+CD2=13则BC+CD−BD=12+5−13=4（米）故答案为：410．解：（1）∠AC=2∠ABC=30°∠BAC=90°∠BC=2AC=4∠AB=√BC2−AC2=√42−22=2√3∠BE=AB−AE=2√3−(2√3−2)=2故答案为：2（2）如图所示作E点关于BD的对称点G连接EG AG GF∠BD是∠ABC的平分线∠点G在线段BC上∠根据对称性可得EF=GF BG=BE=2∠EF+AF=GF+AF≥AG∠当点A F G三点共线时GF+AF的长度最短即EF+AF的最小值为AG的长度．∠GC=BC-BG=4-2=2又∠∠ABC=30°∠BAC=90°∠∠C=60°又∠AC=2∠△AGC是等边三角形∠AG=AC=2．∠AF+EF的最小值是2．故答案为：2．11．解：作点D关于OC的对称点为D1连接BD1OD1过点D1作D1Q⊥AB由题知OC⊥AB BD=2CD∠BC=3CD可得CD对应的圆心角∠COD=30°又点D关于OC的对称点为D1∠∠COD1=30°∠AOD1=60°∠BD1长为BP+DP的最小值在RtΔQOD1中OD1=4∠OQ=2D1Q=2√3在RtΔQD1B中BQ=OQ+OB=6D1Q=2√3∠BD1=√62+(2√3)2=4√3故填：4√312．解：如图过P作PG∠BF于G连接PB∠AG=4 AP=AB=5∠PG=√AP2−AG2=3BG=9∠PB=√GB2+GP2=3√10故这只蚂蚁的最短行程应该是3√10故答案为：3√1013．解：延长CO交∠O于点E连接ED交AO于点P则PC+PD的值最小最小值为线段DE的长．∠CD∠OB∠∠DCB＝90°∠∠AOB＝90°∠∠DCB＝∠AOB ∠CD∠AO∠CD AO =BCBO∠CD 4=36∠CD＝2在Rt∠CDE中DE＝√CD2+CE2=√22+62=2√10∠PC+PD的最小值为2√10．故答案为：2√10．14．解：如图所示∠楼梯的每一级的高宽长分别为20cm宽40cm长50cm ∠AB=√502+[2(20+40)]2=130(cm)即蚂蚁从点A沿着台阶面爬行到点B的最短路程是130cm．故答案为：130cm．15．解：连接DE∠BE=CF且四边形ABCD为正方形∠CD-CF=BC-BE即DF=CE在△ADF和△DCE中{AD=DC ∠ADF=∠DCE DF=CE∴△ADF∠∠DCE∠AF=DE AE+AF=AE+DE以BC为对称轴作A点关于BC的对应点A′连接DA′与BC交点即为点E∠点A和点A′关于BC对称∠AE=A′EAE+DE=A′E+DE=A′D由勾股定理可得：A′D=√AD2+A′A2=√22+12=√5∠AE+AF的最小值为√5故答案为：√516．解：作点M关于BD的对称点N交CD于点N连接AN则AN就是P A+PM的最小值∠在菱形ABCD 中 AB =4 ∠ABC =60° M 为AD 中点 AC ∠BD∠∠ADC =60° DA =DC 点N 为CD 的中点∠∠DAC 是等边三角形 AN ∠CD∠AC =AD =AB =4∴AN =√AD 2−DN 2=√42−22=2√3故答案为：2√317．解∠如图 将杯子侧面展开 作A 关于EF 的对称点A ′ 连接A ′B 则A ′B 即为最短距离． 根据勾股定理 得A ′B =√A ′D 2+BD 2=√122+162=20m ．故答案为：20cm ．18．解：如图 点C 关于OA 的对称点C ′（-1 0） 点C 关于直线AB 的对称点C ″ ∠直线AB 的解析式为y =-x +7∠直线C C ″的解析式为y =x -1由{y =−x +7y =x −1得{x =4y =3∠F（4 3）∠F是C C″中点∠可得C″（7 6）．连接C′C″与AO交于点E与AB交于点D此时∠DEC周长最小∠DEC的周长=DE+EC+CD=E C′+ED+D C″=C′C″=√82+62=10．故答案为10．19．解：取AD中点G连接EG F'G BE作BH∠DC的延长线于点H∠四边形ABCD为菱形∠AB＝AD∠∠BAD＝120°∠∠CAD＝60°∠∠ACD为等边三角形又∠DE＝DG∠∠DEG也为等边三角形．∠DE＝GE∠∠DEG＝60°＝∠FEF'∠∠DEG﹣∠FEG＝∠FEF'﹣∠FEG即∠DEF＝∠GEF'由线段EF绕着点E顺时针旋转60°得到线段EF'所以EF＝EF'．在∠DEF和∠GEF'中{DE=GE∠DEF=∠GEF′EF=EF′∠∠DEF∠∠GEF'（SAS）．∠∠EGF'＝∠EDF＝60°∠∠F'GA＝180°﹣60°﹣60°＝60°则点F'的运动轨迹为射线GF'．观察图形可得A E关于GF'对称∠AF'＝EF'∠BF'+AF'＝BF'+EF'≥BE在Rt∠BCH中∠∠H＝90° BC＝4 ∠BCH＝60°∠CH=12BC=2,BH=2√3,在Rt∠BEH中BE＝√BH2+EH2＝√12+16＝2√7∠BF'+EF'≥2√7∠∠ABF'的周长的最小值为AB+BF'+EF'＝4+2√7故答案为：4+2√7．20．解：过B作BH∠EF交CD于H过A作AG∠EF且使AG＝EF连接GE∠四边形AGEF是平行四边形∠AF＝GE∠当G E C三点共线时AF+EC最小∠EF ∠AC∠BH ∠AC∠∠HBC +∠BCA ＝90° ∠BCA +∠ACH ＝90° ∠∠HBC ＝∠ACH∠tan∠HBC ＝tan∠ACD 即HC BC =AD CD∠AB ＝4 AD ＝3∠ HC 3=34∠HC ＝94∠BH =√BC 2+CH 2=√9+(94)2=154∠AF +EF +EC ≥GC +BH∠GA ∠AC∠∠ACG 为直角三角形∠AB ＝4 AD ＝3∠AC ＝5∠EF ＝BH ＝AG∠AG ＝154∠GC ＝√AG 2+AC 2=√52+(154)2=254∠GC +EF ＝254+154＝10∠AF +FE +EC 的最小值为10故答案为：10．。
中考数学考试题答案与解析之最短路径问题
中考数学考试题答案与解析之最短路径问题姓名：__________指导：__________日期：__________早在古罗马时代，传说亚历山大城有一位精通数学和物理的学者，名叫海伦．一天，一位罗马将军专程去拜访他，向他请教一个百思不得其解的问题：将军每天从军营A 出发，先到河边饮马，然后再去河岸同侧的B 地开会，应该怎样走才能使路程最短？从此，这个被称为“将军饮马” 的问题广泛流传．知识储备：利用轴对称知识解决最短路径问题.典型解析：【例题1】如图，圆柱形玻璃杯高为14 cm，底面周长为32 cm，在杯内壁离杯底5 cm 的点B 处有一滴蜂蜜，此时一只蚂蚁正好在杯外壁，离杯上沿3 cm 与蜂蜜相对的点A 处，则蚂蚁从外壁A 处到内壁B 处的最短距离为cm （杯壁厚度不计）．【答案】20．【分析】解：如图，将杯子侧面展开，作点A 关于EF 的对称点A′，连接A′B，则A′B 即为最短距离，A′B = √(A′D²＋BD²)＝20（cm）．当蚂蚁在一个几何体的表面上爬行时，通常情况下都会考虑将其展开成一个平面，运用勾股定理计算其最短路程，也就是运用“化曲为平” 或“化折为直” 的思想来解决问题．【例题2】如图，∠AOB = 60°，点P 是∠AOB 内的定点且OP = √3，若点M、N 分别是射线OA、OB 上异于点O 的动点，则△PMN 周长的最小值是（）A．3√6/2B．3√3/2C．6D．3【答案】D．【分析】解：如图作P 点分别关于OA、OB 的对称点C、D，连接CD 分别交OA、OB 于M、N，则MP = MC，NP = ND，OP = OD = OC = √3，∠BOP = ∠BOD，∠AOP = ∠AOC，∴ PN + PM + MN = ND + MN + NC = DC，∠COD = ∠BOP + ∠BOD + ∠AOP + ∠AOC = 2∠AOB = 120°，∴ 此时△PMN 周长最小，作OH⊥CD 于H，则CH = DH，∵ ∠OCH = 30°，∴ OH = 1/2OC = √3/2，CH = √3OH= 3/2，∴ CD = 2CH = 3．【例题3】如图，⊙M 的半径为2，圆心M 的坐标为（3,4），点P 是⊙M 上的任意一点，PA⊥PB，且PA、PB 与x 轴分别交于A、B 两点，若点A、点B 关于原点O 对称，则AB 的最小值为（）A.3B.4C.6D.8【答案】C．【分析】解：∵ PA⊥PB，∴ ∠APB = 90°，∵ AO=BO，∴ AB = 2PO，若要使AB 取得最小值，则PO 需取得最小值，连接OM，交⊙M 于点P′，当点P 位于P′ 位时，OP′ 取得最小值，过点M 作MQ⊥x 轴于点Q，则OQ = 3、MQ = 4，∴ OM = 5，又∵ MP′ = 2，∴ OP′ = 3，∴ AB = 2OP′ = 6．【例题4】如图，点P 是边长为1 的菱形ABCD 对角线AC 上的一个动点，点M、N 分别是AB、BC 边上的中点，则MP + PN 的最小值是（）A.1/2B.1C.√2D.2【答案】B．【分析】解：如图，作点M 关于AC 的对称点M′，连接M′N 交AC 于P，此时MP + NP 有最小值，最小值为M′N 的长．∵ 菱形ABCD 关于AC 对称，M 是AB 边上的中点，∴ M′ 是AD 的中点，又∵ N 是BC 边上的中点，∴ AM′∥BN，AM′=BN，∴ 四边形ABNM′ 是平行四边形，∴ M′N = AB = 1，∴ MP + NP = M′N =1，即MP + NP 的最小值为1．。
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．。
2024学年初中数学几何(最短路径问题)模型专项练习(附答案)
12024学年初中数学几何（最短路径问题）模型专项练习1．如图，长方体的高为9cm，底边是边长为6cm的正方形，一只美丽的蝴蝶从顶点A开始，爬向顶点B，那么它爬行的最短路程为（ ）A．10cm B．12cm C．15cm D．20cm2．如图，有一长方体容器，AB＝3，BC＝2，AA'＝4，一只蚂蚁沿长方体的表面，从点C 爬到点A'的最短爬行距离是（ ）A ． B． C．7 D ．3．如图所示是一个长方体纸盒，纸盒的长为12cm，宽为9cm，高为5cm，一只蚂蚁想从盒底的点A沿盒的表面爬到盒顶的点G，蚂蚁爬行的最短路程是 cm．4．有一长、宽、高分别是5cm，4cm，4cm的长方体木块，一只蚂蚁沿如图所示路径从顶点A处在长方体的表面爬到长方体上和A相对的棱的中点B处，则需要爬行的最短路径长为（ ）A．cm B．cm C．cm D．cm5．如图，长方体的长EF为3cm，宽AE为2cm，高CE为4cm，B是GF的中点，一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点D爬到点B，那么它需要爬行的最短距离是（ ）A．5cm B．cm C．（2+3）cm D．（2+）cm6．如图，桌面上的长方体长为8，宽为6，高为4，B为CD的中点．一只蚂蚁从A点出发沿长方体的表面到达B点，则它运动的最短路程为（ ）A． B． C．10 D．7．如图是放在地面上的一个长方体盒子，其中AB＝18cm，BC＝12cm，BF＝10cm，点M在棱AB上，且AM＝6cm，点N是FG的中点，一只蚂蚁要沿着长方体盒子的表面从点M爬行到点N，它需要爬行的最短路程为（ ）A．20cm B．2cm C．（12+2）cm D．18cm8．如图，圆柱的底面周长为16，BC＝12，动点P从A点出发，沿着圆柱的侧面移动到BC 的中点S，则移动的最短距离为（ ）A．10 B．12 C．14 D．2039．如图，有一圆柱形油罐，要以A 点环绕油罐建梯子，正好到A 点的正上方B 点，则梯子最短需 m （油罐底面圆的周长为15m ，高AB ＝8m ）．10．如图，台阶阶梯每一层高20cm ，宽30cm ，长50cm ，一只蚂蚁从A 点爬到B 点，最短路程是（ ）A ．10B ．50C ．120D ．13011．如图是一个三级台阶，它的每一级的长、宽、高分别等于55dm 、10dm 和6dm ，A 和B 是这个台阶的两个相对的端点，A 点上有一只蚂蚁，想到B 点去吃可口的食物，则这只蚂蚁从A 点出发沿着台阶爬到B 点的最短距离是 dm ．12．如图是一个三级台阶，每级台阶都是长、宽和高分别等于90cm ，25cm 和15cm 的长方体，A 和B 是这个台阶的两个相对的端点．在A 点处有一只蚂蚁，想到B 点去吃可口的食物，请你算一算，这只蚂蚁从A 点出发，沿着台阶面爬到B 点，最短路程是多少？1参考答案1．如图，长方体的高为9cm，底边是边长为6cm的正方形，一只美丽的蝴蝶从顶点A开始，爬向顶点B，那么它爬行的最短路程为（ ）A．10cm B．12cm C．15cm D．20cm【过程解答】解：如图，（1）AB＝＝＝3；（2）AB ＝＝15，由于15＜3；则蚂蚁爬行的最短路程为15cm．故选：C．2．如图，有一长方体容器，AB＝3，BC＝2，AA'＝4，一只蚂蚁沿长方体的表面，从点C 爬到点A'的最短爬行距离是（ ）A ． B． C．7 D ．【过程解答】解：如图1，A′C ＝＝＝，如图2，A′C＝＝＝，如图3，A′C＝＝＝3，∵＜3＜，∴从点C爬到点A'的最短爬行距离是．故选：B．3．如图所示是一个长方体纸盒，纸盒的长为12cm，宽为9cm，高为5cm，一只蚂蚁想从盒底的点A沿盒的表面爬到盒顶的点G，蚂蚁爬行的最短路程是 2cm．【过程解答】解：①如图1，展开后连接AG，则AG就是在表面上A到G的最短距离，3∵∠ACG＝90°，AC＝12+9＝21，CG＝5，在Rt△ACG中，由勾股定理得：AG ＝＝（cm）；②如图2，展开后连接AG，则AG就是在表面上A到G的最短距离，∵∠ABG＝90°，AB＝12，BG＝9+5＝14，在Rt△ACBG中，由勾股定理得：AG ＝＝＝2（cm）；③如图3，展开后连接AG，则AG就是在表面上A到G的最短距离，∵∠AFG＝90°，AF＝5+12＝17，FG＝9，在Rt△AFG中，由勾股定理得：AG ＝＝（cm）．∴蚂蚁爬行的最短路程是2cm，故答案为：2．4．有一长、宽、高分别是5cm，4cm，4cm的长方体木块，一只蚂蚁沿如图所示路径从顶点A处在长方体的表面爬到长方体上和A相对的棱的中点B处，则需要爬行的最短路径长为（ ）A ．cm B．cm C．cm D．cm【过程解答】解：如图，AB＝＝，∴需要爬行的最短路径长为，故选：A．5．如图，长方体的长EF为3cm，宽AE为2cm，高CE为4cm，B是GF的中点，一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点D爬到点B，那么它需要爬行的最短距离是（ ）A．5cm B．cm C．（2+3）cm D．（2+）cm 【过程解答】解：将长方体展开，连接DB，根据题意可得，HB＝2+2＝4，DH＝3，由勾股定理得：DB＝＝＝5，则它需要爬行的最短距离是5cm；故选：A．6．如图，桌面上的长方体长为8，宽为6，高为4，B为CD的中点．一只蚂蚁从A点出发沿长方体的表面到达B点，则它运动的最短路程为（ ）A． B． C．10 D．【过程解答】解：如图1所示，则AB＝＝2；5如图2所示，AB ＝＝10，故它运动的最短路程为10，故选：C．7．如图是放在地面上的一个长方体盒子，其中AB＝18cm，BC＝12cm，BF＝10cm，点M 在棱AB上，且AM＝6cm，点N是FG的中点，一只蚂蚁要沿着长方体盒子的表面从点M爬行到点N，它需要爬行的最短路程为（ ）A．20cm B．2cm C．（12+2）cm D．18cm【过程解答】解：如图1，∵AB＝18cm，BC＝GF＝12cm，BF＝10cm，∴BM＝18﹣6＝12，BN＝10+6＝16，∴MN ＝＝20；如图2，∵AB＝18cm，BC＝GF＝12cm，BF＝10cm，∴PM＝18﹣6+6＝18，NP＝10，∴MN ＝＝＝2．∵20＜2，∴蚂蚁沿长方体表面爬到米粒处的最短距离为20．故选：A．8．如图，圆柱的底面周长为16，BC＝12，动点P从A点出发，沿着圆柱的侧面移动到BC 的中点S，则移动的最短距离为（ ）A．10 B．12 C．14 D．20【过程解答】解：如图所示，在圆柱的截面ABCD中AB＝16，BC＝12，∴AB＝×16＝8，BS＝BC＝6，∴AS＝＝10．故选：A．9．如图，有一圆柱形油罐，要以A点环绕油罐建梯子，正好到A点的正上方B点，则梯子最短需 17m（油罐底面圆的周长为15m，高AB＝8m）．7【过程解答】解：将圆柱体的侧面展开，如图所示：则AC ＝底面周长＝15m ，BC ＝8m ， 在Rt △ABC 中，AB＝＝17（m ），故答案为：17．如图，台阶阶梯每一层高20cm ，宽30cm ，长50cm ，一只蚂蚁从A 点爬到B 点，最短路程是（ ）A ．10B ．50C ．120D ．130【过程解答】解：如图所示，∵它的每一级的长宽高为20cm ，宽30cm ，长50cm ， ∴AB ＝＝50（cm ）．答：蚂蚁沿着台阶面爬行到点B 的最短路程是50cm ，故选：B ．11．如图是一个三级台阶，它的每一级的长、宽、高分别等于55dm 、10dm 和6dm ，A 和B 是这个台阶的两个相对的端点，A 点上有一只蚂蚁，想到B 点去吃可口的食物，则这只蚂蚁从A 点出发沿着台阶爬到B 点的最短距离是 73 dm ．【过程解答】解：展开后由题意得：∠C＝90°，AC＝3×10+3×6＝48，BC＝55，由勾股定理得：AB＝＝＝73dm，故答案为：73．12．如图是一个三级台阶，每级台阶都是长、宽和高分别等于90cm，25cm和15cm的长方体，A和B是这个台阶的两个相对的端点．在A点处有一只蚂蚁，想到B点去吃可口的食物，请你算一算，这只蚂蚁从A点出发，沿着台阶面爬到B点，最短路程是多少？【过程解答】解：展开后由题意得：∠C＝90°，AC＝3×25+3×15＝120，BC＝90， 由勾股定理得：AB＝＝＝150cm，答：最短路程是150cm．。
初中数学最短路径问题专练习题附答案
最短路径问题专练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图，点A ，B 的坐标分别为(2,0),(0,2)A B ，点C 为坐标平面内一点，1BC =，点M 为线段AC 的中点，连接OM ，则OM 的最大值为（ ）A1B 12C ．1D ．12【答案】B【解析】【分析】 如图所示，取AB 的中点N ，连接ON ，MN ，根据三角形的三边关系可知OM ＜ON+MN ，则当ON 与MN 共线时，OM= ON+MN 最大，再根据等腰直角三角形的性质以及三角形的中位线即可解答．【详解】解：如图所示，取AB 的中点N ，连接ON ，MN ，三角形的三边关系可知OM ＜ON+MN ，则当ON 与MN 共线时，OM= ON+MN 最大，∵(2,0),(0,2)A B ，则∵ABO 为等腰直角三角形，N 为AB 的中点，∵ON=12AB = 又∵M 为AC 的中点，∵MN 为∵ABC 的中位线，BC=1，则MN=1212BC =，12，∵OM 12【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质以及三角形中位线的性质，解题的关键是确定当ON与MN共线时，OM= ON+MN最大．2．如图，在∵ABC中，AB＝2，∵ABC＝60°，∵ACB＝45°，D是BC的中点，直线l经过点D，AE∵l，BF∵l，垂足分别为E，F，则AE+BF的最大值为（）B．C．D．A【答案】A【解析】【分析】把要求的最大值的两条线段经过平移后形成一条线段，然后再根据垂线段最短来进行计算即可．【详解】解：如图，过点C作CK∵l于点K，过点A作AH∵BC于点H，在Rt∵AHB中，∵BH ＝1，AH在Rt∵AHC 中，∵ACB ＝45°，∵AC=∵点D 为BC 中点，∵BD ＝CD ，在∵BFD 与∵CKD 中，90BFD CKD BDF CDK BD CD ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，∵∵BFD∵∵CKD （AAS ），∵BF ＝CK ，延长AE ，过点C 作CN∵AE 于点N ，可得AE+BF ＝AE+CK ＝AE+EN ＝AN ，在Rt∵ACN 中，AN ＜AC ，当直线l∵AC，综上所述，AE+BF．故选：A ．【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定定理和性质定理及平移的性质，构建全等三角形是解答此题的关键．3．如图，在ABC 中，AB AC =，边AC 的垂直平分线MN 分别交AB ，AC 于点M ，N ，点D 是边BC 的中点，点P 是MN 上任意一点，连接PD ，PC ，若A α∠=，CPD β∠=，PCD 周长最小时，α，β之间的关系是（ ）A ．αβ>B ．αβ<C ．αβ=D ．90αβ=︒-【答案】C连接AP ，根据线段垂直垂直平分线的性质可知P A =PC ，PAC PCA ∠=∠．由PCD L DP PC CD =++，即得出PCD LDP PA CD =++，由此可知当A 、P 、D 在同一直线上时，PCD L 最小．再根据等腰三角形“三线合一”的性质可知AD 为BAC ∠的平分线，即1122PAC A α∠=∠=．最后根据三角形外角性质即得出PAC PCA β=∠+∠，由此即可判断αβ=．【详解】如图，连接AP ，∵直线MN 是线段AC 的垂直平分线，且P 在线段MN 上，∵P A =PC ，PAC PCA ∠=∠．∵PCD LDP PC CD =++, ∵PCDL DP PA CD =++． 由图可知CD 为定值，当A 、P 、D 在同一直线上时，DP PA +最小，即为AD 的长， ∵此时PCD L 最小．∵D 是边BC 的中点，AB =AC ，∵AD 为BAC ∠的平分线， ∵1122PAC A α∠=∠=． ∵CPD PAC PCA ∠=∠+∠，即PAC PCA β=∠+∠，∵αβ=．本题考查线段垂直垂直平分线的性质，等腰三角形的性质，角平分线的定义以及三角形外角性质．根据题意理解当A 、P 、D 在同一直线上时PCD L 最小是解题关键． 4．如图，在ABC 中，3AB =，4AC =，AB AC ⊥，EF 垂直平分BC ，点P 为直线EF 上一动点，则ABP △周长的最小值是（ ）A ．6B ．7C ．8D ．128【答案】B【解析】【分析】 根据题意知点B 关于直线EF 的对称点为点C ，故当点P 与点E 重合时，AP BP +的最小值，求出AC 长度即可得到结论．【详解】解：设AC 交EF 于点E ，连接CP ，EF 垂直平分BC ，B ∴、C 关于EF 对称，∵CP BP =，∵CP AP AC +≥∵BP AP AC +≥，∴当P 和E 重合时，AP BP +的值最小，最小值等于AC 的长，ABP ∴∆周长的最小值是437AC AB +=+=．故选：B ．【点睛】题的关键是找出P的位置．5．如图，透明的圆柱形容器（容器厚度忽略不计）的高为12cm，底面周长为10cm，在容器内壁离容器底部3cm的点B处有一饭粒，此时一只蚂蚁正好在容器外壁，且离容器上沿3cm的点A处，则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是（）cmA B．13cm C．D．【答案】B【解析】【分析】将容器侧面展开，作A点关于EF的对称点A′，根据两点之间线段最短即可知A′B的长度即为最短距离．利用勾股定理求出A′B即可．【详解】如图：将容器侧面展开，作A关于EF的对称点A′，连接A′B，则A′B即为最短距离，∵高为12cm，底面周长为10cm，在容器内壁离容器底部3cm的点B处有一饭粒，此时蚂蚁正好在容器外壁，离容器上沿3cm与饭粒相对的点A处，∵A′D＝5cm，A′E=AE=3，BD＝12﹣3+A′E＝12cm，∵A′B13cm．故选：B．【点睛】和勾股定理进行求解是解题的关键．6．如图，等腰三角形ABC的底边BC长为4，面积是16，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MC+MD的最小值为（）A．6B．8C．10D．12【答案】B【解析】【分析】连接AD，由于△ABC是等腰三角形，点D是BC边的中点，故AD∵BC，再根据三角形的面积公式求出AD的长，再再根据EF是线段AC的垂直平分线可知，点C关于直线EF的对称点为点A，故AD的长为CM+MD的最小值，由此即可得出结论．【详解】解：连接AD，∵∵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，∵AD的长为CM+MD的最小值，∵MC+MD的最小值为8．故选：B．【点睛】7．如图，在ABC 中，10AB AC BC ==，，60ABC S =△，AD BC ⊥于点D ，EF 垂直平分AB ，在EF 上确定一点P ，使PB PD +最小（ ）A ．10B ．11C ．12D ．13【答案】C【解析】【分析】 根据三角形的面积公式得到6AD =，由EF 垂直平分AB ，得到点A ，B 关于直线EF 对称，于是得到AD 的长度PB PD =+的最小值，即可得到结论．【详解】解：∵AB AC =，10BC =，60ABC S =△，AD BC ⊥， ∵1=602BC AD ⨯， ∵12AD =，∵EF 垂直平分AB ，∵点A ，B 关于直线EF 对称，∵EF 与AD 的交点即为P 的，此时PA PB =，AD 的长度PB PD =+的最小值， 即PB PD +的最小值为12，故选：C ．【点睛】本题考查了轴对称﹣最短路线问题，线段的垂直平分线的性质，等腰三角形的性质，知道AD 的长度PB PD =+的最小值是解题的关键．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．8C．10D．12【答案】C【解析】【分析】根据题意，点A，点C关于EF对称，连接AD，交EF于点M，则△CDM周长的最小值AD+DC，利用三角形面积公式计算AD即可．【详解】∵AC的垂直平分线EF分别交AC，AB边于E，F点，∵点A，点C关于EF对称，连接AD，交EF于点M，则△CDM周长的最小值是AD+DC，∵AB＝AC，BC＝4，△ABC的面积是16，点D为BC边的中点，∵AD∵BC，DC=2，11416 22BC AD AD=⨯⨯=，解得AD=8，∵△CDM周长的最小值为：AD+DC=8+2=10，故选C．【点睛】本题考查了线段的垂直平分线，等腰三角形的性质，将军饮马河原理，三角形的面积公式，熟练掌握等腰三角形的性质，将军饮马河原理是解题的关键．9．如图，菱形ABCD的边长为9，面积为P、E分别为线段BD、BC上的动点，则PE+PC的最小值为___．【答案】【解析】【分析】如图，连接AP，过点A作AH∵BC于H．说明P A=PC，再根据垂线段最短，解决问题即可．【详解】解：如图，连接AP，过点A作AH∵BC于H．∵四边形ABCD是菱形，∵A、C关于BD对称，∵P A=PC，∵PE+PC=AP+PE，∵AP+PE≥AH，∵S菱形ABCD=BC•AH，∵AH ，∵PE+PC∵PE+PC的最小值为故答案为：．垂线段最短解决最值问题，属于中考常考题型．三、解答题10．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∵求AB 解析式；∵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．【答案】(1)∵4y =+；∵C (4,4--(2)(2,0)B【解析】【分析】（1）∵根据(0,4)A ，8AB =，推出OB B ，0)，设直线AB 的解析式为4y kx =+，将A 、B 坐标代入即可求出AB 解析式；∵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 ∆∆，所以4AG HB ==，CG AH ==C (4,4--； （2）由AGC BHA ∆≅∆可知4AG =，点C 在直线4x =-上运动，作点O 关于直线4x =-的对称点O '，所以AC OC AC O C '+=+，AC OC +的最小值为AO '的长度，此时2OB AH CG ===，即可求出B 坐标．(1)解：∵(0,4)A ，8AB =，OB ∴B ∴0)，设直线AB 的解析式为4y kx =+，04∴=+，k =AB ∴解析式：4y x =+； ∵过点A 作x 轴的平行线，与分别过点C 、B 作y 轴的平行线交于G 、H ．则AHB CGA ∆∆()AAS4AG HB ∴==，CG AH ==C ∴(4,4--；(2)由AGC BHA ∆≅∆可知4AG =，(B 在x 轴负半轴同理可说明）点C 在直线4x =-上运动，作点O 关于直线4x =-的对称点O '，4OC O C '∴==，448OO '=+=，AC OC AC O C '∴+=+．AC OC +的最小值为AO '=此时2OB AH CG ===，(2,0)B ∴．【点睛】 本题主要考查等腰直角三角形的性质、利用轴对称求最短线路．这里构造三角形全等找到点C的运动轨迹是关键．。
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 ∴⊥。
中考专题复习——最短路径问题(有答案)
--B CD AL 中考专题复习——路径最短问题一、具体内容包括：蚂蚁沿正方体、长方体、圆柱、圆锥外侧面吃食问题； 线段（之和）最短问题;二、原理：两点之间,线段最短;垂线段最短。
（构建“对称模型”实现转化） 三、例题：例１、①如右图是一个棱长为４的正方体木块,一只蚂蚁要从木块的点Ａ沿木块侧面爬到点B 处，则它爬行的最短路径是 。
②如右图是一个长方体木块，已知AB=3,BC=4,CD=2，假设一只蚂蚁在点A 处,它要沿着木块侧面爬到点D 处，则蚂蚁爬行的最短路径是 。
例2、①如图,要在河边修建一个水泵站,分别向张村、李庄送水，水泵站修在河边什么地方可使所用的水管最短。
②如图,直线L 同侧有两点A 、Ｂ，已知A 、B 到直线Ｌ的垂直距离分别为1和3,两点的水平距离为３，要在直线L 上找一个点P ，使P Ａ+ＰB 的和最小。
请在图中找出点Ｐ的位置，并计算PA+PB 的最小值。
③要在河边修建一个水泵站,向张村、李庄铺设管道送水，若张村、李庄到河边的垂直距离分别为１Km 和3Km,张村与李庄的水平距离为3Km ，则所用水管最短长度为 。
张村李庄ABCD 图(2)ED ACP图(3)D OP四、练习题(巩固提高）(一）1、如图是一个长方体木块,已知AB=5,B Ｃ＝3,CD=4，假设一只蚂蚁在点Ａ处,它要沿着木块侧面爬到点D 处,则蚂蚁爬行的最短路径是 。
2、现要在如图所示的圆柱体侧面A 点与B 点之间缠一条金丝带(金丝带的宽度忽略不计），圆柱体高为６cm,底面圆周长为１6cm ，则所缠金丝带长度的最小值为 。
3、如图是一个圆柱体木块,一只蚂蚁要沿圆柱体的表面从A 点爬到点Ｂ处吃到食物，知圆柱体的高为5 c ｍ,底面圆的周长为２4c ｍ,则蚂蚁爬行的最短路径为 。
4、正方形AB ＣD 的边长为8，M 在D Ｃ上,且DM=2，Ｎ是AC 上的一动点，D Ｎ＋ＭN 的最小值为 。
第4题 第5题 第6题 第７题 5、在菱形A ＢCD 中，ＡB=2， ∠BAD=60°，点E 是ＡB 的中点，P 是对角线ＡC 上的一个动点，则PE+ＰB 的最小值为 。
中考数学试题解析之最短路径问题
中考数学试题解析之最短路径问题知识储备：利用轴对称知识解决最短路径问题.典型解析：【例题 1】如图，圆柱形玻璃杯高为14 cm，底面周长为 32 cm，在杯内壁离杯底 5 cm 的点 B 处有一滴蜂蜜，此时一只蚂蚁正好在杯外壁，离杯上沿 3 cm 与蜂蜜相对的点 A 处，则蚂蚁从外壁 A 处到内壁 B 处的最短距离为 cm（杯壁厚度不计）．【答案】20．【分析】解：如图，将杯子侧面展开，作点 A 关于 EF 的对称点A′，连接A′B，则A′B 即为最短距离，A′B = √(A′D²＋BD²)＝20（cm）．当蚂蚁在一个几何体的表面上爬行时，通常情况下都会考虑将其展开成一个平面，运用勾股定理计算其最短路程，也就是运用“化曲为平” 或“化折为直” 的思想来解决问题．【例题 2】如图，∠AOB = 60°，点 P 是∠AOB 内的定点且OP = √3，若点 M、N 分别是射线OA、OB 上异于点 O 的动点，则△PMN 周长的最小值是（）A．3√6/2B．3√3/2C．6D．3【答案】D．【分析】解：如图作 P 点分别关于 OA、OB 的对称点 C、D，连接 CD 分别交 OA、OB 于 M、N，则 MP = MC，NP = ND，OP = OD = OC = √3，∠BOP = ∠BOD，∠AOP = ∠AOC，∴ PN + PM + MN = ND + MN + NC = DC，∠COD = ∠BOP + ∠BOD + ∠AOP + ∠AOC = 2∠AOB = 120°，∴ 此时△PMN 周长最小，作OH⊥CD 于 H，则 CH = DH，∵ ∠OCH = 30°，∴ OH = 1/2OC = √3/2，CH = √3OH= 3/2，∴ CD = 2CH = 3．【例题 3】如图，⊙M 的半径为 2，圆心 M 的坐标为（3,4），点 P 是⊙M 上的任意一点，PA⊥PB，且 PA、PB 与 x 轴分别交于 A、B 两点，若点 A、点 B 关于原点 O 对称，则AB 的最小值为（）A.3B.4C.6D.8【答案】C．【分析】解：∵ PA⊥PB，∴ ∠APB = 90°，∵ AO=BO，∴ AB = 2PO，若要使 AB 取得最小值，则 PO 需取得最小值，连接 OM，交⊙M 于点P′，当点 P 位于P′ 位时，OP′ 取得最小值，过点 M 作MQ⊥x 轴于点 Q，则 OQ = 3、MQ = 4，∴ OM = 5，又∵ MP′ = 2，∴ OP′ = 3，∴ AB = 2OP′ = 6．【例题 4】如图，点 P 是边长为 1 的菱形 ABCD 对角线 AC 上的一个动点，点 M、N 分别是 AB、BC 边上的中点，则 MP + PN 的最小值是（）A.1/2B.1C.√2D.2【答案】B．【分析】解：如图，作点 M 关于 AC 的对称点M′，连接M′N 交 AC 于 P，此时 MP + NP 有最小值，最小值为M′N 的长．∵ 菱形 ABCD 关于 AC 对称，M 是 AB 边上的中点，∴ M′ 是 AD 的中点，又∵ N 是 BC 边上的中点，∴ AM′∥BN，AM′=BN，∴ 四边形ABNM′ 是平行四边形，∴ M′N = AB = 1，∴ MP + NP = M′N =1，即 MP + NP 的最小值为 1．。
中考数学复习《填空压轴题——最短路径问题》专项测试卷(含参考答案)
中考数学复习《填空压轴题——最短路径问题》专项测试卷(含参考答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．如图所示，某乡镇A、B、C、D、E五个村庄位于同一条笔直的公路边，相邻两个村庄的距离分别为AB ＝1千米，BC＝3千米，CD＝2千米，DE＝1.5千米．乡村扶贫改造期间，该乡镇打算在此间新建一个便民服务点M，使得五个村庄到便民服务点的距离之和最小，则这个最小值为千米．2．如图，A、B两个小集镇在河流CD的同侧，分别到河的距离为AC=10千米，BD=30千米，且CD=30千米，现在要在河边建一自来水厂，向A、B两镇供水，铺设水管的费用为每千米3万元，若在河流CD上选择水厂的位置M，使铺设水管的费用最节省，则总费用是万元．3．已知点A（2，－4），直线y＝－x－2与y轴交于点B，在x轴上找一点P，使得P A＋PB的值最小，则点P的坐标为．4．如图，长方体的长、宽、高分别为8、4、5，一只蚂蚁沿长方体表面从顶点A爬到顶点B，则它走过的路程最短为．5．如图，圆柱的底面半径为4cm，高为7cm，蚂蚁在圆柱侧面爬行，从A点到B点，最短的路程是厘米．（保留π）6．如图，在等腰△ABC中AB=AC=6，∠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．7．如图，在矩形ABCD中AB=4，AD=6点P在边AD上，点Q在边BC上，且AP=CQ，连接CP，QD则PC+QD 的最小值等于．8．如图，已知正方形ABCD的边长为4，点E是AB边上一动点，连接ED，将ED绕点E顺时针旋转90°到EF，连接DF，CF则DF+CF的最小值是．9．如图，在平行四边形ABCD中AB＝6，BC＝8，∠ABC＝60°，在线段AD上取一点E，使得DE＝2，连接BQ的最小值为．BE，在线段AE，BE上分别取一点P，Q，则PQ+1210．如图，在菱形ABCD中AB＝4 ∠DAB＝60° 点E是对角线AC上一个动点点F是边AB上一个动点连接EF EB则EB+EF的最小值为．11．等腰直角∠ABC中∠C=90° AC=BC=6 D为线段AC上一动点连接BD过点C作CH∠BD于H连接AH则AH的最小值为.12．如图1 一只蚂蚁从圆锥底端点A出发绕圆锥表面爬行一周后回到点A将圆锥沿母线OA剪开其侧面展开图如图2所示若∠AOA′=120° OA=√3则蚂蚁爬行的最短距离是．13．如图已知⊙O中直径AB=8√3半径OC⊥AB点D是半圆AB的三等分点点P是半径OC上的动点当PB+PD的值最小时PO的长为．14．如图矩形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示点B的坐标为(3，4)D是OA的中点点E在AB上当△CDE的周长最小时则点E的坐标为．15．如图等边△ABC和等边△A′B′C的边长都是4 点B，C，B′在同一条直线上点P在线段A′C上则AP+BP的最小值为．16．如图∠ABC=20∘点D E分别在射线BC BA上且BD=3BE=3点M N分别是射线BA BC上的动点求DM+MN+NE的最小值为．17．如图直线y=x+1与x轴y轴分别相交于点A和点B若点P（1 m）使得P A+PB的值最小点Q（1 n）使得|QA−QB|的值最大则m+n=．18．如图已知A（1 1）B（3 9）是抛物线y＝x2上的两点在y轴上有一动点P当△P AB的周长最小时则此时△P AB的面积为．19．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．20．已知如图：抛物线y=12x2−32x−2与x轴的交点为A B．与y轴的交点为C．以AB为直径的⊙P交y轴于C D．点M为线段AB上一动点点N为线段BC一动点则MC+MN的最小值是．参考答案1．解：当便民服务点在A或E时由A E为两端点可知此时五个村庄到便民服务点的距离之和最长；当便民服务点M在B时五个村庄到便民服务点的距离之和为AB+BC+BD+BE=1+3+(3+2)+(3+2+1.5) =15.5千米；当便民服务点M在C时五个村庄到便民服务点的距离之和为AC+BC+CD+CE=(1+3)+3+2+ (2+1.5)=12.5千米；当便民服务点M在D时五个村庄到便民服务点的距离之和为AD+BD+CD+DE=(1+3+2)+(3+2) +2+1.5=14.5千米．综上可知当便民服务点M在C时五个村庄到便民服务点的距离之和最小最小值为12.5千米．故答案为：12.5．2．解：作点A关于CD的对称点A′连接A′B与CD交于点M过点A′作A′K⊥BD交BD延长线于点K∠A′C=AC=10千米AM=A′M∠AM+BM=A′M+BM≥A′B即AM+BM的最小值为A′B的长此时铺设水管的费用最节省∠BD⊥CD,AA′⊥CD,A′C⊥A′K∠∠A′CD=∠CDK=∠CA′K=90°∠四边形A′CDK是矩形∠DK=A ′C=10千米 A ′K=CD=30千米∠BK=BD+DK=40千米∠A ′B=√302+402=50千米∠此时总费用为50×3=150万元．故答案为：1503．解：作点B 关于x 轴的对称点B ′ 连接AB ′ 交x 轴于P 连接PB 此时P A +PB 的值最小．当x ＝2时 y ＝﹣2－2＝﹣4∠点A （2 ﹣4）在直线y ＝﹣x －2上当x ＝0时,y ＝﹣2∠点B 的坐标是（0 ﹣2）∠点B ′的坐标是（0 2）设直线AB ′的解析式为y ＝kx +b把A （2 ﹣4） B ′（0 2）代入得到{b =22k +b =−4解得{k =−3b =2∠直线AB ′的解析式为y ＝﹣3x +2令y ＝0 得到x =23 ∠P （23 0）故答案为：（23 0）．4．解：第一种情况：把我们所看到的前面和右面组成一个平面则这个长方形的长和宽分别是12和5则所走的最短线段是√122+52＝13；第二种情况：把我们看到的右面与上面组成一个长方形则这个长方形的长和宽分别是13和4所以走的最短线段是√132+42=√185；第三种情况：把我们所看到的上面和后面组成一个长方形则这个长方形的长和宽分别是9和8所以走的最短线段是√92+82=√145；三种情况比较而言第三种情况最短．故答案为：√145．5．解：沿过A点和过B点的母线剪开展成平面连接AB则A B的长是蚂蚁在圆柱表面从A点爬到B点的最短路程×2×4π=4πcm BC = 7cm∠AC = 12∠AB=√AC2+BC2=√(4π)2+72=√49+16π2故答案为：√49+16π26．解：如图作BH⊥AC垂足为H交AD于N′点过N′点作M′N′⊥AB垂足为M′则BN′+M′N′为所求的最小值．∠AB=AC=6AD⊥BC∠AD是∠BAC的平分线∠N′H=M′N′∠BN′+M′N′=BN′+N′H=BH∠BH⊥AC∠BH是点B到直线AC的最短距离∠AB=AC=6∠ACB=75°∠∠ABC=∠ACB=75°∠∠BAC=180°−∠ABC−∠ACB=30°∠BH=12AB=12×6=3．∠MN+BN的最小值是3．故答案为：3．7．解：如图连接BP在矩形ABCD中AD∥BC AD＝BC＝6∠AP＝CQ∠AD−AP＝BC−CQ∠DP＝QB DP∥BQ∠四边形DPBQ是平行四边形∠PB∥DQ PB＝DQ则PC＋QD＝PC＋PB则PC＋QD的最小值转化为PC＋PB的最小值在BA的延长线上截取AE＝AB＝4 连接PE则BE＝2AB＝8∠P A∠BE∠P A是BE的垂直平分线∠PB＝PE∠PC＋PB＝PC＋PE连接CE则PC＋QD＝PC＋PB＝PC＋PE≥CE∠CE＝√BE2＋BC2＝√82+62＝10∠PC＋PB的最小值为10即PC＋QD的最小值为10故答案为：10．8．解：连接BF过点F作FG⊥AB交AB延长线于点G∵EF⊥DE ∴∠AED+∠FEG=90°∵∠AED+∠EDA=90°∴∠EDA=∠FEG在△AED和△GFE中{∠A=∠FGE∠EDA=∠FEGDE=EF∴ΔAED≌ΔGFE∴FG=AE ∴F点在射线BF上运动作点C关于BF的对称点C′∵EG=DA FG=AE∴AE=BG∴BG=FG∴∠FBG=45°∴∠CBF=45°∴C′点在AB的延长线上当D F C′三点共线时DF+CF=DC′最小在RtΔADC′中AD=4AC′=AB+BC′=AB+BC=8∴DC′=4√5∴DF+CF的最小值为4√5．故答案为：4√5．9．解：在平行四边形ABCD中AD∠BC AD=BC∠∠AEB=∠EBC∠AB=6 BC=8 DE=2∠AE=8-2=6∠AE=AB∠∠AEB=∠ABE∠∠ABE=∠EBC∠∠ABC=60°∠∠EBC=30°过点Q作QM∠BC于点M过点P作PN∠BC于点N过点A作AH∠BC于点H如图所示：BQ则QM=12BQ最小值即为PN的长∠PQ+12∠AD∠BC∠PN=AH∠∠BAH=30° AB=6∠BH=3根据勾股定理可得AH=PN=3√3BQ的最小值为3√3∠PQ+12故答案为：3√3．10．解：连接DE DF．∠四边形ABCD是菱形∠DE=BE∠EB+EF=ED+EF当D E F在同一直线上且DF⊥AB时EB+EF最短∠AB=4 ∠DAB=60°∠AFD=90°∠∠ADF=30°AD=2∠AF=12∠DF=√AD2−AF2=√42−22=2√3即EB+EF的最小值为2√3．故答案为：2√3．11．解：如图以BC为直径作圆∠CH∠BD∠CHB=90°∠点H在圆上OA=√62+32=3√5OH=3当点O,H,A三点共线时AH最小为OA−OH=3√5−3故答案为：3√5−312．解：如图连接AA′作OB⊥AA′于点B∠AA′即为蚂蚁爬行的最短距离∠OA =OA′ ∠AOA′=120°∠∠OAB =30°在△OAB 中OB ⊥AA′ ∠OAB =30°∠OB =12OA =12×√3=√32 ∠AB =√OA 2−OB 2=√(√3)2−(√32)2=32在△AOA′中OA =OA′ OB ⊥AA′∠AB =A′B∠AA′=2AB =2×32=3． ∠蚂蚁爬行的最短距离为3．故答案为：313．解：连接DO ，DA ，DA 与OC 交于点P∠OC ⊥AB 点O 为AB 的中点∠点B 关于OC 的对称点是点A∠DA 与OC 的交点P 使得PB +PD 的值最小∠点D 是半圆AB ⏜的三等分点∠∠DOB =60°∠∠DAB =30°∠∠AOP =90°，OA =12AB AB =8√3 ∠PAO =30°∠OA =4√3∠OP=OA·tan30°=4√3×√33=4故答案为：4．14．解：如图作点D关于直线AB的对称点H连接CH与AB的交点为E此时△CDE的周长最小．∠点B的坐标为(3，4)D OH=是OA的中点∠A(3，0)D(32，0)C(0，4)∠OH=3+32=92∠H(92，0)设直线CH的解析式为y=kx+4把H(92，0)代入得0=92k+4∠k=−89∠直线CH的解析式为y=−89x+4∠x=3时y=43∠点E坐标(3，43)故答案为：(3，43)．15．解：如图连接PB′∠△ABC和△A′B′C都是边长为4的等边三角形∠AC=B′C，∠ACB=∠A′CB′=60°∠∠ACA′=60°∠∠ACA′=∠A′CB′在△ACP和△B′CP中{AC=B′C∠ACA′=∠A′CB′CP=CP∠△ACP≌△B′CP(SAS)∠AP=B′P∠AP+BP=BP+B′P∠当点P与点C重合时点A与点B′关于A′C对称AP+BP的值最小正好等于BB′的长∠AP+BP的最小值为4+4=8故答案为：8．16．解：如图所示：作点D关于AB的对称点G作点E关于BC的对称点H连接GH交AB于点M交BC于点N连接DM EN此时DM+MN+NE的值最小．根据对称的性质可知：DB=BG=3∠GBE=∠DBE=20°BH=BE=3∠HBD=∠EBD=20°∠∠GBH=60°∠ΔBGH是等边三角形∠GH=GB=HB=3∠DM+MN+NE的最小值为3．故答案为：3．17．解：过点（1 0）作x轴的垂线l则点P（1 m）点Q（1 n）在直线l上直线l交直线AB于点Q此时|QA-QB|=AB的值最大∠直线AB 的解析式为y =x +1令x =1 则y =2∠Q 的坐标为（1 2）∠n =2作出A 点关于x 轴的对称点A ′ 连接A ′B 交直线l 于点P 此时P A +PB 的值最小； 设直线A ′B 的解析式为y =kx +b∠直线AB 的解析式为y =x +1∠A （-1 0） B （0 1）∠A ′（3 0）∠{3k +b =0b =1 解得{k =13b =1∠直线A ′B 的解析式为y =-13x +1 令x =1 则y =23∠P 的坐标为（1 23）． ∠m =23 ∠m +n =2+23=83． 故答案为：83．18．解：如图 作出B 关于y 轴的对称点B ′ 则BB ′∠y 轴于点H 连接AB ′交y 轴于P则点P 就是使△P AB 的周长最小时的位置．∠抛物线y ＝x 2的对称轴是y 轴 B B ′关于y 轴对称∠点P 在抛物线y ＝x 2上 且PB =PB ′∠PA +PB =PA +PB ′=AB ′∠此时△P AB 的周长最小∠B （3 9）∠B ′（﹣3 9）∠BB ′＝6 点H 的坐标是（0 9）∠A （1 1）∠点A 到BB ′的距离为9－1＝8设直线A B ′的直线方程为y ＝kx +b 把点A 和点B ′的坐标代入后得到 ∠{−3k +b =9k +b =1解得{k =−2b =3∠直线A B ′的解析式为y ＝﹣2x +3当x ＝0时 y ＝3∠P 点的坐标为（0 3）∠PH ＝OH －OP ＝6此时S △PAB =S △ABB ′−S △PBB ′=12×6×8−12×6×6=6即△P AB 的面积为6故答案为：6．19．解：如图 作A 点关于BC 的对称点A 1 连接A 1M 作E 点关于DC 的对称点E 1连接E 1N∠∠B ＝∠D ＝90° 点A 和点A 1关于BC 对称 点E 和点E 1关于DC 对称 ∠AM =A 1M EN =E 1N∠AM ＋MN ＋EN =A 1M ＋MN ＋E 1N ≥A 1E 1∠AM ＋MN ＋EN 的最小值是A 1E 1∠AD＝AB＝4 E是AD中点∠AB=A1B=4ED=E1D=2∠AA1=8AE1=6∠∠BAD＝90°∠A1E1=√62+82=10故答案为：10．20．解：当y=0时12x2−32x−2=0解得x1=−1x2=4∠A(−1,0)B(4,0)当x=0时y=−2∠C(0,−2)∠AB⊥CD∠OD=OC=2∠BC=√22+42=2√5过点D作DN′⊥BC于N′交AB于M′连接BD如图∠AB⊥CD∠M′C=M′D∠M′C+M′N′=M′D+M′N′=DN′此时MC+MN的值最小∠1 2BC·DN′=12CD·OB∠DN′=2√5=8√55即MC+MN的最小值为8√55故答案为：8√55．。
最短路径专题 含答案
最短路径专题含答案1. 某同学的茶杯是圆柱体，如图是茶杯的立体图，左边下方有一只蚂蚁，从A处爬行到对面的中点B处，如果蚂蚁爬行路线最短，请画出这条最短路线图．解：如图1，将圆柱的侧面展开成一个长方形，如图示，则A，B分别位于如图所示的位置，连接AB，即是这条最短路线图．问题：某正方形盒子，如图左边下方A处有一只蚂蚁，从A处爬行到侧棱GF上的中点M点处，如果蚂蚁爬行路线最短，请画出这条最短路线图．2. 如图，一圆柱体的底面周长为24cm，高AB为16cm，BC是上底面的直径．一只昆虫从点A出发，沿着圆柱的侧面爬行到点C，求昆虫爬行的最短路程．3. 如图一只蚂蚁要从正方体的一个顶点A爬一个顶点B，如果正方体棱是2，求最短的路线长．4. 如图，长方体的底面边长分别为2cm和4cm，高为5cm，若一只蚂蚁从P点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q点，求蚂蚁爬行的最短路径长．5. 如图，有一半径为2cm，高为10cm的圆柱体，在棱AA1的P点上有一只蜘蛛，PA=3cm，在棱BB1的Q点上有一只苍蝇，QB2=2cm．蜘蛛沿圆柱爬到Q点吃苍蝇，请你算出蜘蛛爬行的最短路线长．（π取3.14；结果精确到0.01cm）6. 一只蜘蛛在一个正方体的顶点A处，一只蚊子在正方体的顶点B处，如图所示，假设蚊子不动，现在蜘蛛想尽快地捉到这只蚊子，那么它所走的最短路线是怎样的，在图上画出来，这样的最短路线有几条?7. 如图，圆柱的高为8cm，底面直径4cm，在圆柱下底面的A点有一只蚂蚁，它想吃到上底面上与A点相对的B点处的食物，它需要爬行的最短路程是多少厘米?(π≈3)8. 如图1，是一个长方体盒子，长AB=4，宽BC=2，高CG=1．（1）一只蚂蚁从盒子下底面的点A沿盒子表面爬到点G，求它所行走的最短路线的长．（2）这个长方体盒子内能容下的最长木棒的长度为多少?9. 如图，△ABC中，AB=BC，BE⊥AC于点E，AD⊥BC于点D，∠BAD=45∘，AD与BE交于点F，连接CF．（1）求证：BF=2AE；（2）若CD=√2，求AD的长．10. 如图，平行四边形ABCD中，AB=2，AD=1，∠ADC=60∘，将平行四边形ABCD沿过点A的直线l折叠，使点D落到AB边上的点Dʹ处，折痕交CD边于点E．（1）求证：四边形BCEDʹ是菱形；（2）若点P时直线l上的一个动点，请计算PDʹ+PB的最小值．11. 已知，⊙O为△ABC的外接圆，BC为直径，点E在AB上，过点E作EF⊥BC，点G在FE的延长线上，且GA=GE．（1）求证：AG与⊙O相切；（2）若AC=6，AB=8，BE=3，求线段OE的长．12. 已知抛物线C1的函数解析式为y=ax2−2x−3a，若抛物线C1经过点(0,−3)．（参考公式：在平面直角坐标系中，若P(x1,y1)，Q(x2,y2)，则P，Q两点间的距离为√(x2−x1)2+(y2−y1)2）（1）求抛物线C1的顶点坐标．（2）已知实数x>0，请证明x+1x ≥2，并说明x为何值时才会有x+1x=2．（3）若将抛物线先向上平移4个单位，再向左平移1个单位后得到抛物线C2，设A(m,y1)，B(n,y2)是C2上的两个不同点，且满足：∠AOB=90∘，m>0，n<0．请你用含m的表达式表示出△AOB的面积S，并求出S的最小值及S取最小值时一次函数OA的函数解析式．13. 如图，已知：四边形ABCD中，E为AB的中点，连接CE，DE，CD=CE=BE，DE∥BC．（1）求证：四边形ADCE是菱形；（2）若BC=6，CE=5，求四边形ADCE的面积．14. 如图，一个正方体木柜放在墙角处（与墙面和地面均没有缝隙），有一只蚂蚁从柜角A处沿着木柜表面爬到柜角C1处．（1）请你在正方体木柜的表面展开图中画出蚂蚁能够最快达到目的地的可能路径；（2）当正方体木柜的棱长为4时，求蚂蚁爬过的最短路径的长．15. 如图，四边形ABCD为矩形，E为BC边中点，连接AE，以AD为直径的⊙O交AE于点F，连接CF．（1）求证：CF与⊙O相切；（2）若AD=2，F为AE的中点，求AB的长．16. 已知圆锥的底面半径为r=20cm，高ℎ=20√15cm，现在有一只蚂蚁从底边上一点A出发．在侧面上爬行一周又回到A点，求蚂蚁爬行的最短距离．17. 已知，点P是Rt△ABC斜边AB上一动点（不与A，B重合），分别过A，B向直线CP作垂线，垂足分别为E，F，Q为斜边AB的中点．（1）如图1，当点P与点Q重合时，AE与BF的位置关系是，QE与QF的数量关系是；（2）如图2，当点P在线段AB上不与点Q重合时，试判断QE与QF的数量关系，并给予证明；（3）如图3，当点P在线段BA（或AB）的延长线上时，此时（2）中的结论是否成立?请画出图形并给予证明．18. 已知四边形ABCD是平行四边形，以AB为直径的⊙O经过点D，∠DAB=45∘．（1）如图①，判断CD与⊙O的位置关系，并说明理由；（2）如图②，E是⊙O上一点，且点E在AB的下方，若⊙O的半径为3cm，AE=5cm，求点E到AB的距离．19. 图①，图②为同一长方体房间的示意图，图③为该长方体的表面展开图．（1）已知蜘蛛在顶点Aʹ处；①苍蝇在顶点B处时，试在图①中画出蜘蛛为捉住苍蝇，沿墙面爬行的最近路线；②苍蝇在顶点C处时，图②中画出了蜘蛛捉住苍蝇的两条路线，往天花板ABCD爬行的最近路线AʹGC和往墙面BBʹCʹC爬行的最近路线AʹHC，试通过计算判断哪条路线更近；（2）在图③中，半径为10dm的⊙M与DʹCʹ相切，圆心M到边CCʹ的距离为15dm，蜘蛛P 在线段AB上，苍蝇Q在⊙M的圆周上，线段PQ为蜘蛛爬行路线．若PQ与⊙M相切，试求PQ的长度的范围．20. 如图所示，长方体的长为15cm，宽为10cm，高为20cm，点B与点C之间相距5cm，一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B，需要爬行的最短距离是多少?21. 如图，平行四边形ABCD中，AB=3，BC=5，∠B=60∘，G是CD的中点，E是边AD上的动点，EG的延长线与BC的延长线交于点F．（1）求证：四边形CEDF是平行四边形；（2）①当AE=时，四边形CEDF是矩形；②当AE=时，四边形CEDF是菱形．22. 葛藤是一种植物，它自己腰杆不硬，为了争夺雨露阳光，常常绕着树干盘旋而上，它还有一个绝招，就是它绕树盘升的路线，总是沿最短路线螺旋前进的．（1）如果树的周长为3m，绕一圈升高4m，则它爬行路程是多少?（2）如果树的周长为8m，绕一圈爬行10m，则爬行一圈升高多少m?如果爬行10圈到达树顶，则树干多高?23. 实践操作在矩形ABCD中，AB=8，AD=6，现将纸片折叠，点D的对应点记为点P，折痕为EF（点E，F是折痕与矩形的边的交点），再将纸片还原．（1）初步思考若点P落在矩形ABCD的边AB上（如图①）．①当点P与点A重合时，∠DEF=∘，当点E与点A重合时，∠DEF=∘；②当点E在AB上，点F在DC上时（如图②），求证：四边形DEPF为菱形，并直接写出当AP=7时菱形EPFD的边长．（2）深入探究若点P落在矩形ABCD的内部（如图③），且点E，F分别在AD，DC边上，请直接写出AP的最小值．（3）拓展延伸若点F与点C重合，点E在AD上，射线BA与射线FP交于点M（如图④）．在各种不同的折叠位置中，是否存在某一种情况，使得线段AM与线段DE的长度相等?若存在，请直接写出线段AE的长度；若不存在，请说明理由．24. 如图，已知抛物线y=−x2+bx+3与x轴相交于点A和点B（点A在点B的左侧），与y轴交于点C，且OB=OC，点D是抛物线的顶点，直线AC和BD交于点E．（1）求点D的坐标；（2）连接CD，BC，求∠DBC的余切值；（3）设点M在线段CA的延长线上，如果△EBM和△ABC相似，求点M的坐标．25. 如图，已知抛物线经过原点O，顶点为A(1,1)，且与直线y=x−2交于B，C两点．（1）求抛物线的解析式及点C的坐标；（2）求证：△ABC是直角三角形；（3）若点N为x轴上的一个动点，过点N作MN⊥x轴与抛物线交于点M，则是否存在以O，M，N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在，请求出点N的坐标；若不存在，请说明理由．26. 阅读下面材料：小明遇到这样一个问题：如图1，点E，F分别在正方形ABCD的边BC，CD上，∠EAF=45∘，连接EF，则EF=BE+DF，试说明理由．小明是这样思考的：要想解决这个问题，首先应想办法将这些分散的线段相对集中．他先后尝试了翻折、旋转、平移的方法，最后发现线段AB，AD是共点并且相等的，于是找到解决问题的方法．他的方法是将△ABE绕着点A逆时针旋转90∘得到△ADG，再利用全等的知识解决了这个问题（如图2）．参考小明同学思考问题的方法，解决下列问题：（1）如图3，四边形ABCD中，AB=AD，∠BAD=90∘，点E，F分别在边BC，CD上，∠EAF=45∘．若∠B，∠D都不是直角，则当∠B与∠D满足关系时，仍有EF= BE+DF；（2）如图4，在△ABC中，∠BAC=90∘，AB=AC，点D，E均在边BC上，且∠DAE=45∘，若BD=1，EC=2，求DE的长．27. 如图，在△MNQ中，MN=11，NQ=3√5，cosN=√5．在矩形ABCD中，BC=4，CD=3，5点A与点M重合，AD与MN重合，矩形ABCD沿着MQ方向平移，且平移速度为每秒5个单位，当点A与点Q重合时停止运动．（1）MQ的长度是；（2）运动秒，BC与MN重合；（3）设矩形ABCD与△MNQ重叠部分的面积为S，运动时间为t，求出S与t之间的函数关系式，并直接写出t的取值范围．的抛物线经过B(2,0)、C(0,4)两点，抛物线与x轴的另一交点为28. 如图1，对称轴为直线x=12A .（1）求抛物线的解析式；（2）若点P为第一象限内抛物线上的一点，设四边形COBP的面积为S，求S的最大值；（3）如图2，若M是线段BC上一动点，在x轴是否存在这样的点Q，使△MQC为等腰三角形且△MQB为直角三角形?若存在，求出点Q的坐标；若不存在，请说明理由．29. 如图，矩形ABCD中，AB=2，BC=2√3，将矩形沿对角线AC剪开，请解决以下问题：（1）将△ACD绕点C顺时针旋转90∘得到△AʹCDʹ，请在备用图中画出旋转后的△AʹCDʹ，连接AAʹ，并求线段AAʹ的长度；（2）在（1）的情况下，将△AʹCDʹ沿CB向左平移的长度为t(0<t<2√3)，设平移后的图形与△ABC重叠部分的面积为S，求S与t的函数关系式，并直接写出t的取值范围．30. 如图甲，在△ABC中，∠ACB=90∘，AC=4cm，BC=3cm．如果点P由点B出发沿BA方向向点A匀速运动，同时点Q由点A出发沿AC方向向点C匀速运动，它们的速度均为1cm/ s．连接PQ，设运动时间为t(s)(0<t<4)，解答下列问题：（1）设△APQ的面积为S，当t为何值时，S取得最大值?S的最大值是多少?（2）如图乙，连接PC，将△PQC沿QC翻折，得到四边形PQPʹC，当四边形PQPʹC为菱形时，求t的值；（3）当t为何值时，△APQ是等腰三角形?31. 如图，抛物线与x轴交于A(x1,0)，B(x2,0)两点，且x1>x2，与y轴交于点C(0,4)，其中x1，x2是方程x2−2x−8=0的两个根．（1）求这条抛物线的解析式；（2）点P是线段AB上的动点，过点P作PE∥AC，交BC于点E，连接CP，当△CPE的面积最大时，求点P的坐标；（3）探究：若点Q是抛物线对称轴上的点，是否存在这样的点Q，使△QBC成为等腰三角形?若存在，请直接写出所有符合条件的点Q的坐标；若不存在，请说明理由．32. 如图，在平面直角坐标系xOy中，抛物线y=x2+1与y轴相交于点A，点B与点O关于点A4对称．（1）填空：点B的坐标是；（2）过点B的直线y=kx+b（其中k<0与x轴相交于点C，过点C作直线l平行于y轴，P是直线l上一点，且PB=PC，求线段PB的长（用含k的式子表示），并判断点P是否在抛物线上，说明理由；（3）在（2）的条件下，若点C关于直线BP的对称点Cʹ恰好落在该抛物线的对称轴上，求此时点P的坐标．33. 已知：如图①，在Rt△ACB中，∠C=90∘，AC=4cm，BC=3cm，点P由B出发沿BA方向向点A匀速运动，速度为1cm/s；点Q由A出发沿AC方向向点C匀速运动，速度为2cm/s；连接PQ．若设运动的时间为t(s)（0<t<2），解答下列问题：（1）当t为何值时，PQ∥BC ?（2）设△AQP的面积为y(cm2)，求y与t之间的函数关系式；（3）是否存在某一时刻，使线段PQ恰好把Rt△ACB的周长和面积同时平分?若存在，求出此时的值；若不存在，说明理由；（4）如图②，连接PC，并把△PQC沿QC翻折，得到四边形PQPʹC，那么是否存在某一时刻，使四边形PQPʹC为菱形?若存在，求出此时菱形的边长；若不存在，说明理由．34. 如图，四边形ABCD，BEFG均为正方形，（1）如图1，连接AG，CE，试判断AG和CE的数量关系和位置关系并证明；（2）将正方形BEFG绕点B顺时针旋转β角(0∘<β<180∘)，如图2，连接AG，CE相交于点M，连接MB，当角β发生变化时，∠EMB的度数是否发生变化?若不变化，求出∠EMB 的度数；若发生变化，请说明理由．（3）在（2）的条件下，过点A作AN⊥MB交MB的延长线于点N，请直接写出线段CM与BN的数量关系：．35. 如图，在平面直角坐标系中，矩形OABC的顶点A，C分别在x轴和y轴的正半轴上，顶点B的坐标为(2m,m)，翻折矩形OABC，使点A与点C重合，得到折痕DE．设点B的对应点为F，折痕DE所在直线与y轴相交于点G，经过点C，F，D的抛物线为y=ax2+bx+c．（1）求点D的坐标（用含m的式子表示）；（2）若点G的坐标为(0,−3)，求该抛物线的解析式．（3）在（2）的条件下，设线段CD的中点为M，在线段CD上方的抛物线上是否存在点P，使EA ?若存在，直接写出P的坐标，若不存在，说明理由．PM=1236. 如图，在△ABC中，点D，E，F分别在AB，BC，AC上，且∠ADF+∠DEC=180∘，∠AFE=∠BDE．（1）如图1，当DE=DF时，图1 中是否存在与AB相等的线段?若存在，请找出并加以证明．若不存在说明理由．（2）如图2，当DE=kDF（其中0<k<1）时，若∠A=90∘，AF=m，求BD的长（用含k，m的式子表示）．37. 如图，顶点为C(−1,1)的抛物线经过点D(−5,−3)，且与x轴交于A，B两点（点B在点A的右侧）．（1）求抛物线的解析式；，求出点Q的坐标；（2）若抛物线上存在点Q，使得S△OAQ=32（3）点M在抛物线上，点N在x轴上，且∠MNA=∠OCD，是否存在点M，使得△AMN与△OCD相似?若存在，直接写出点M的坐标；若不存在，说明理由．38. 阅读下面材料：小明遇到这样一个问题：如图1，△ABC中，AB=AC，点D在BC边上，∠DAB=∠ABD，BE⊥AD，垂足为E，求证：BC=2AE．小明经探究发现，过点 A 作 AF ⊥BC ，垂足为 F ，得到 ∠AFB =∠BEA ，从而可证 △ABF ≌△BAE （如图 2），使问题得到解决．（1）根据阅读材料回答：△ABF 与 △BAE 全等的条件是 （填" SSS "、 " SAS " 、" ASA" 、 " AAS “或”HL "中的一个）参考小明思考问题的方法，解答下列问题：（2）如图3，△ABC 中，AB =AC ，∠BAC =90∘，D 为 BC 的中点，E 为 DC 的中点，点 F 在AC 的延长线上，且 ∠CDF =∠EAC ，若 CF =2，求 AB 的长；（3）如图 4，△ABC 中，AB =AC ，∠BAC =120∘，点 D ，E 分别在 AB ，AC 边上，且 AD =kDB （其中 0<k <√33），∠AED =∠BCD ，求 AE EC 的值（用含 k 的式子表示）．39. 如图，已知二次函数 y =−x 2+bx +c （b ，c 为常数）的图象经过点 A (3,1)，点 C (0,4)，顶点为点 M ，过点 A 作 AB ∥x 轴，交 y 轴于点 D ，交该二次函数图象于点 B ，连接 BC ．（1）求该二次函数的解析式及点 M 的坐标；（2）若将该二次函数图象向下平移 m (m >0) 个单位，使平移后得到的二次函数图象的顶点落在 △ABC 的内部（不包括 △ABC 的边界），求 m 的取值范围；（3）点 P 是直线 AC 上的动点，若点 P ，点 C ，点 M 所构成的三角形与 △BCD 相似，请直接写出所有点 P 的坐标（直接写出结果，不必写解答过程）．40. 在平面直角坐标系中，O为原点，四边形OABC是矩形，点A，C的坐标分别为(3,0)，(0,1)．点D是边BC上的动点（与端点B，C不重合），过点D作直线y=−1x+b交边OA2于点E．（1）如图（1），求点D和点E的坐标（用含b的式子表示）；（2）如图（2），若矩形OABC关于直线DE的对称图形为矩形O1A1B1C1，试探究矩形O1A1B1C1与矩形OABC的重叠部分的面积是否发生变化?若不变，求出重叠部分的面积；若改变，请说明理由；（3）矩形OABC绕着它的对称中心旋转，如果重叠部分的形状是菱形，请直接写出这个菱形的面积的最小值和最大值．41. 如图1，在菱形ABCD中，对角线AC与BD相交于点O，AB=13，BD=24，在菱形ABCD的外部以AB为边作等边三角形ABE．点F是对角线BD上一动点（点F不与点B重合），将线段AF绕点A顺时针方向旋转60∘得到线段AM，连接FM．（1）求AO的长；（2）如图2，当点F在线段BO上，且点M，F，C三点在同一条直线上时，求证：AC=√3AM；（3）连接EM，若△AEM的面积为40，请直接写出△AFM的周长．（温馨提示：考生可以根据题意，在备用图中补充图形，以便作答．）42. 如图，矩形纸片ABCD中，AB=6，BC=8．折叠纸片使点B落在AD上，落点为Bʹ．点Bʹ从点A开始沿AD移动，折痕所在直线l的位置也随之改变，当直线l经过点A时，点Bʹ停止移动，连接BBʹ．设直线l与AB相交于点E，与CD所在直线相交于点F，点Bʹ的移动距离为x，点F与点C的距离为y．（1）求证：∠BEF=∠ABʹB；（2）求y与x的函数关系式，并直接写出x的取值范围．43. 如图1，△ABC中，∠C=90∘，线段DE在射线BC上，且DE=AC，线段DE沿射线BC运动，开始时，点D与点B重合，点D到达点C时运动停止，过点D作DF=DB，与射线BA相交于点F，过点E作BC的垂线，与射线BA相交于点G．设BD=x，四边形DEGF与△ABC重叠部分的面积为S，S关于x的函数图象如图 2 所示（其中0<x≤m，1<x≤m，m<x≤3时，函数的解析式不同）（1）填空：BC的长是；（2）求S关于x的函数关系式，并写出x的取值范围．x2+bx−2与x轴交于A，B两点，与y轴交于C点，且A(−1,0)．44. 如图，抛物线y=12（1）求抛物线的解析式及顶点D的坐标；（2）判断△ABC的形状，证明你的结论；（3）点M(m,0)是x轴上的一个动点，当MC+MD的值最小时，求m的值．45. 定义：我们把三角形被一边中线分成的两个三角形叫做"友好三角形"．性质：如果两个三角形是"友好三角形"，那么这两个三角形的面积相等．理解：如图1，在△ABC中，CD是AB边上的中线，那么△ACD和△BCD是“友好三角形”，并且S△ACD=S△BCD．（1）应用：如图2，在矩形ABCD中，AB=4，BC=6，点E在AD上，点F在BC上，AE=BF，AF与BE交于点O．（i）求证：△AOB和△AOE是“友好三角形”；（ii）连接OD，若△AOE和△DOE是“友好三角形”，求四边形CDOF的面积．（2）探究：在△ABC中，∠A=30∘，AB=4，点D在线段AB上，连接CD，△ACD和△BCD是“友好三角形”，将△ACD沿CD所在直线翻折，得到△AʹCD，若△AʹCD与△ABC 重合部分的面积等于△ABC面积的1，请直接写出△ABC的面积．446. 如图，在平面直角坐标系中，四边形OABC的顶点O是坐标原点，点A在第一象限，点C在第四象限，点B的坐标为(60,0)，OA=AB，∠OAB=90∘，OC=50．点P是线段OB上的一个动点（点P不与点O、B重合），过点P与y轴平行的直线l交边OA或边AB于点Q，交边OC或边BC于点R，设点P横坐标为t，线段QR的长度为m．已知t=40时，直线l恰好经过点C．（1）求点A和点C的坐标；（2）当0<t<30时，求m关于t的函数关系式；（3）当m=35时，请直接写出t的值；（4）直线l上有一点M，当∠PMB+∠POC=90∘，且△PMB的周长为60时，请直接写出满足条件的点M的坐标．47. 如图，已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴的一个交点为A(3,0)，与y轴的交点为B(0,3)，其顶点为C，对称轴为x=1．（1）求抛物线的解析式；（2）已知点M为y轴上的一个动点，当△ABM为等腰三角形时，求点M的坐标；（3）将△AOB沿x轴向右平移m个单位长度(0<m<3)得到另一个三角形，将所得的三角形与△ABC重叠部分的面积记为S，用m的代数式表示S．48. 在四边形ABCD中，对角线AC，BD相交于点O，将△COD绕点O按逆时针方向旋转得到△C1OD1，旋转角为θ(0∘<θ<90∘)，连接AC1，BD1，AC1与BD1交于点P．（1）如图1，若四边形ABCD是正方形．①求证：△AOC1≌△BOD1．②请直接写出AC1与BD1的位置关系．（2）如图2，若四边形ABCD是菱形，AC=5，BD=7，设AC1=kBD1．判断AC1与BD1的位置关系，说明理由，并求出k的值．（3）如图3，若四边形ABCD是平行四边形，AC=5，BD=10，连接DD1，设AC1= kBD1．请直接写出k的值和AC12+(kDD1)2的值．49. 如图，四边形ABCD为一个矩形纸片．AB=3，BC=2，动点P自D点出发沿DC方向运动至C点后停止．△ADP以直线AP为轴翻折，点D落到点D1的位置．设DP=x，△AD1P与原纸片重叠部分的面积为y．（1）当x为何值时，直线AD1过点C?（2）当x为何值时，直线AD1过BC的中点E?（3）求出y与x的函数表达式．50. 如图，以点P(−1,0)为圆心的圆，交x轴于B，C两点（B在C的左侧），交y轴于A，D两点（A在D的下方），AD=2√3，将△ABC绕点P旋转180∘，得到△MCB．（1）求B，C两点的坐标；（2）请在图中画出线段MB，MC，并判断四边形ACMB的形状（不必证明），求出点M的坐标；（3）动直线l从与BM重合的位置开始绕点B顺时针旋转，到与BC重合时停止，设直线l与CM交点为E，点Q为BE的中点，过点E作EG⊥BC于G，连接MQ，QG．请问在旋转过程中∠MQG的大小是否变化?若不变，求出∠MQG的度数；若变化，请说明理由．51. 定义：当点P在射线OA上时，把OPOA的值叫做点P在射线OA上的射影值；当点P不在射线OA上时，把射线OA上与点P最近点的射影值，叫做点P在射线OA上的射影值．例如：如图1，△OAB三个顶点均在格点上，BP是OA边上的高，则点P和点B在射线OA上的射影值均为OPOA =13．（1）在△OAB中，①点B在射线OA上的射影值小于1时，则△OAB是锐角三角形；②点B在射线OA上的射影值等于1时，则△OAB是直角三角形；③点B在射线OA上的射影值大于1时，则△OAB是钝角三角形；其中真命题有．A．①②B．②③C．①③D．①②③（2）已知：点C是射线OA上一点，CA=OA=1，以O为圆心，OA长为半径画圆，点B是⊙O上任意一点．①如图2，若点B在射线OA上的射影值为12，求证：直线BC是⊙O的切线．②如图3，已知D为线段BC的中点，设点D在射线OA上的射影值为x，点D在射线OB上的射影值为y，直接写出y与x之间的函数关系式．x2交于A，B两点，其中点A的横坐标是−2．52. 如图，已知一条直线过点(0,4)，且与抛物线y=14（1）求这条直线的函数关系式及点B的坐标；（2）在x轴上是否存在点C，使得△ABC是直角三角形?若存在，求出点C的坐标；若不存在，请说明理由；（3）过线段AB上一点P，作PM∥x轴，交抛物线于点M，点M在第一象限，点N(0,1)，当点M的横坐标为何值时，MN+3MP的长度最大?最大值是多少?53. 已知：如图，AB是半圆O的直径，弦CD∥AB，动点P，Q分别在线段OC，CD上，且DQ=OP，AP的延长线与射线OQ相交于点E、与弦CD相交于点F（点F与点C，D不重合），AB=20，cos∠AOC=4．设OP=x，△CPF的面积为y．5（1）求证：AP=OQ；（2）求y关于x的函数关系式，并写出它的自变量x的取值范围；（3）当△OPE是直角三角形时，求线段OP的长．x2+bx+c与x轴分别相交于点A(−2,0)，B(4,0)，与y轴交于点C，顶54. 如图，抛物线y=−12点为点P．（1）求抛物线的解析式；（2）动点M，N从点O同时出发，都以每秒1个单位长度的速度分别在线段OB，OC上向点B，C方向运动，过点M作x轴的垂线交BC于点F，交抛物线于点H．（i）当四边形OMHN为矩形时，求点H的坐标；（ii）是否存在这样的点F，使△PFB为直角三角形?若存在，求出点F的坐标；若不存在，请说明理由．55. 如图，在Rt△ABC中，∠ACB=90∘，AC=5cm，∠BAC=60∘，动点M从点B出发，在BA边上以每秒2cm的速度向点A匀速运动，同时动点N从点C出发，在CB边上以每秒√3cm 的速度向点B匀速运动，设运动时间为t秒（0≤t≤5），连接MN．（1）若BM=BN，求t的值；（2）若△MBN与△ABC相似，求t的值；（3）当t为何值时，四边形ACNM的面积最小?并求出最小值．56. 爱好思考的小茜在探究两条直线的位置关系查阅资料时，发现了“中垂三角形”，即两条中线互相垂直的三角形称为“中垂三角形”．如图1，图2，图3中，AM，BN是△ABC的中线，AN⊥BN于点P，像△ABC这样的三角形均为“中垂三角形”．设BC=a，AC=b，AB=c．（1）【特例探究】如图1，当tan∠PAB=1，c=4√2时，a=，b=；如图2，当∠PAB=30∘，c=2时，a=，b=；（2）【归纳证明】请你观察（1）中的计算结果，猜想a2、b2、c2三者之间的关系，用等式表示出来，并利用图3证明你的结论．（3）【拓展证明】如图4，平行四边形ABCD中，E、F分别是AD、BC的三等分点，且AD=3AE，BC= 3BF，连接AF、BE、CE，且BE⊥CE于E，AF与BE相交点G，AD=3√5，AB=3，求AF的长．57. 在某次海上军事学习期间，我军为确保△OBC海域内的安全，特派遣三艘军舰分别在O，B，C处监控△OBC海域，在雷达显示图上，军舰B在军舰O的正东方向80海里处，军舰C在军舰B的正北方向60海里处，三艘军舰上装载有相同的探测雷达，雷达的有效探测范围是半径为r 的圆形区域．（只考虑在海平面上的探测）（1）若三艘军舰要对△OBC海域进行无盲点监控，则雷达的有效探测半径r至少为多少海里?（2）现有一艘敌舰A从东部接近△OBC海域，在某一时刻军舰B测得A位于北偏东60∘方向上，同时军舰C测得A位于南偏东30∘方向上，求此时敌舰A离△OBC海域的最短距离为多少海里?（3）若敌舰A沿最短距离的路线以20√2海里/小时的速度靠近△OBC海域，我军军舰B沿北偏东15∘的方向行进拦截，问B军舰速度至少为多少才能在此方向上拦截到敌舰A?58. 如图，在坐标系xOy中，已知D(−5,4)，B(−3,0)，过D点分别作DA，DC垂直于x轴、y轴，垂足分别为A，C两点．动点P从O点出发，沿x轴以每秒1个单位长度的速度向右运动，运动时间为t秒．（1）当t为何值时，PC∥DB；（2）当t为何值时，PC⊥BC；（3）以点P为圆心，PO的长为半径的⊙P随点P的运动而变化，当⊙P与△BCD的边（或边所在的直线）相切时，求t的值．x2+mx+n与x轴交于A、B两点，与y轴交于点C，抛物线的对称轴59. 如图，抛物线y=−12交x轴于点D，已知A(−1,0)，C(0,2)．（1）求抛物线的表达式；（2）在抛物线的对称轴上是否存在点P，使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在，直接写出P点的坐标；如果不存在，请说明理由；（3）点E是线段BC上的一个动点，过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F，当点E运动到什么位置时，四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标．60. 如图1，在Rt△ABC中，∠ACB=90∘，AB=10，BC=6，扇形纸片DOE的顶点O与边AB的中点重合，OD交BC于点F，OE经过点C，且∠DOE=∠B．（1）证明△COF是等腰三角形，并求出CF的长；（2）将扇形纸片DOE绕点O逆时针旋转，OD，OE与边AC分别交于点M，N（如图2），当CM的长是多少时，△OMN与△BCO相似?61. 如图，在每个小正方形的边长为1的网格中，A，B为小正方形边的中点，C，D为格点，E为BA，CD的延长线的交点．（1）CD的长等于；（2）若点N在线段BE上，点M在线段CE上，且满足AN=NM=MC，请在如图所示的网格中，用无刻度的直尺，画出线段MN，并简要说明点M，N的位置是如何找到的（不要求证明）．62. 如图，二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴相交于点A(−1,0)，B(4,0)，与y轴相交于点C．（1）求该函数的表达式；（2）点P为该函数在第一象限内的图象上一点，过点P作PQ⊥BC，垂足为点Q，连接PC．①求线段PQ的最大值；②若以点P，C，Q为顶点的三角形与△ABC相似，求点P的坐标．63. 如图，在平面直角坐标系中，直线y=−2x+10与x轴，y轴相交于A，B两点．点C的坐标是(8,4)，连接AC，BC．（1）求过O，A，C三点的抛物线的解析式，并判断△ABC的形状；（2）动点P从点O出发，沿OB以每秒2个单位长度的速度向点B运动；同时，动点Q从点B出发，沿BC以每秒1个单位长度的速度向点C运动．规定其中一个动点到达端点时，另一个动点也随之停止运动．设运动时间为t秒，当t为何值时，PA=QA?（3）在抛物线的对称轴上，是否存在点M，使以A，B，M为顶点的三角形是等腰三角形?若存在，求出点M的坐标；若不存在，请说明理由．64. 将矩形纸片OABC放在平面直角坐标系中，O为坐标原点，点A在y轴上，点C在x轴上，点B的坐标是(8,6)，点P是边AB上的一个动点，将△OAP沿OP折叠，使点A落在点Q处．（1）如图①，当点Q恰好落在OB上时，求点P的坐标．。
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B CD AL 中考专题复习——路径最短问题一、具体内容包括：蚂蚁沿正方体、长方体、圆柱、圆锥外侧面吃食问题； 线段（之和）最短问题；二、原理：两点之间，线段最短；垂线段最短。
（构建“对称模型”实现转化） 三、例题：例1、①如右图是一个棱长为4的正方体木块，一只蚂蚁要从木块的点A 沿木块侧面爬到点B 处，则它爬行的最短路径是 。
②如右图是一个长方体木块，已知AB=3,BC=4,CD=2，假设一只蚂蚁在点A 处，它要沿着木块侧面爬到点D 处，则蚂蚁爬行的最短路径是 。
例2、①如图，要在河边修建一个水泵站，分别向张村、李庄送水，水泵站修在河边什么地方可使所用的水管最短。
②如图，直线L 同侧有两点A 、B ，已知A 、B 到直线L 的垂直距离分别为1和3，两点的水平距离为3，要在直线L 上找一个点P ，使PA+PB 的和最小。
请在图中找出点P 的位置，并计算PA+PB 的最小值。
③要在河边修建一个水泵站，向张村、李庄铺设管道送水，若张村、李庄到河边的垂直距离分别为1Km 和3Km ，张村与李庄的水平距离为3Km ，则所用水管最短长度为 。
四、练习题（巩固提高）张村李庄ABCD 图(2)EBDACP图(3)D OP（一）1、如图是一个长方体木块，已知AB=5,BC=3,CD=4，假设一只蚂蚁在点A 处，它要沿着木块侧面爬到点D 处，则蚂蚁爬行的最短路径是 。
2、现要在如图所示的圆柱体侧面A 点与B 点之间缠一条金丝带（金丝带的宽度忽略不计），圆柱体高为6cm ，底面圆周长为16cm ，则所缠金丝带长度的最小值为 。
3、如图是一个圆柱体木块，一只蚂蚁要沿圆柱体的表面从A 点爬到点B 处吃到食物，知圆柱体的高为5 cm ，底面圆的周长为24cm ，则蚂蚁爬行的最短路径为 。
4、正方形ABCD 的边长为8，M 在DC 上，且DM ＝2，N 是AC 上的一动点，DN ＋MN的最小值为 。
第4题 第5题 第6题 第7题5、在菱形ABCD 中，AB=2， ∠BAD=60°，点E 是AB 的中点，P 是对角线AC 上的一个动点，则PE+PB 的最小值为 。
6、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____ ___。
第2题 AABB第1题第3题⌒⌒⌒7、AB是⊙O的直径，AB=2，OC是⊙O的半径，OC⊥AB，点D在AC上，AD = 2CD，点P是半径OC上的一个动点，则AP+PD的最小值为____ ___。
（二）8、如图，点P关于OA、OB的对称点分别为C、D，连接CD，交OA于M，交OB 于N，若CD＝18cm，则△PMN的周长为________。
9、已知，如图DE是△ABC的边AB的垂直平分线，D为垂足，DE交BC于E，且AC＝5，BC＝8，则△AEC的周长为__________。
10、已知，如图，在△ABC中，AB＜AC，BC边上的垂直平分线DE交BC于点D，交AC 于点E，AC＝8，△ABE的周长为14，则AB的长。
11、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____．12、在平面直角坐标系中，有A（3，－2），B（4，2）两点，现另取一点C（1，n），当n = 时，AC + BC的值最小．CDA BE FP第11题第14题第15题13、△ABC中，∠C = 90°，AB = 10，AC=6,BC=8,过AB边上一点P作PE⊥AC于E，PF⊥BC于F，E、F是垂足，则EF的最小值等于．14、如图，菱形ABCD中，AB=2, ∠BAD=60°，点E、F、P分别是AB、BC、AC上的动点，则PE+PF的最小值为___________.15、如图，村庄A、B位于一条小河的两侧，若河岸a、b彼此平行，现在要建设一座与河岸垂直的桥CD，问桥址应如何选择，才能使A村到B村的路程最近？16、一次函数y=kx+b的图象与x、y轴分别交于点A（2，0），B（0，4）．（1）求该函数的解析式；（2）O为坐标原点，设OA、AB的中点分别为C、D，P为OB上一动点，求PC＋PD的最小值，并求取得最小值时P点坐标．（三）16、如图，已知∠AOB内有一点P，试分别在边OA和OB上各找一点E、F，使得△PEF的周长最小。
试画出图形，并说明理由。
17、如图，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 ； 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．18、几何模型：条件：如图，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PA+PB 的值最小．方法：作点A 关于直线l 的对称点A '，连结A B '交l 于点P ，则PA PB A B '+=的值最小（不必证明）． 模型应用：（1）如图1，正方形ABCD 的边长为2，E 为AB 的中点，P 是AC 上一动点．连结BD ，由正方形对称性可知，B 与D 关于直线AC 对称．连结ED 交AC 于P ，则PB PE +的最小值是___________；（2）如图2，O ⊙的半径为2，点A B C 、、在O ⊙上，OA OB ⊥，60AOC ∠=°，P 是OB 上一动点，求PA PC +的最小值；（3）如图3，∠AOB=45°，P 是∠AOB 内一点，PO=10，Q 、R 分别是OA 、OB 上的动点，求△PQR 周长的最小值．19、问题探究（1）如图①，四边形ABCD 是正方形， 10AB cm =，E 为边BC 的中点，P 为BD 上的一个动点，求PC PE +的最小值；（2）如图②，若四边形ABCD 是菱形， 10AB cm =，45ABC ∠=°，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；问题解决（3）如图③，若四边形ABCD 是矩形， 10AB cm =，20BC cm =，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；O AB P R Q 图3 A B EC B 图1O AB C图2P A B A 'P lA DBCADBCEPACDB20.如图，在直角坐标系中，点A 的坐标为（-2，0），连结0A ，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.（注意：本题中的结果均保留根号） 解：（1）过点B 作BD ⊥x 轴于点D ，由已知可得：OB=OA=2，∠BOD=60。
.在Rt △OBD 中，∠ODB=90。
，∠OBD=30。
. ∴OD=1，DB=3 ∴点B 的坐标是（1，3）.（2）设所求抛物线的解析式为2y ax bx c =++，由已知可得：03420c a b c a b c =⎧⎪++=⎨⎪-+=⎩ 解得：323,,0.33a b c === ∴所求抛物线解析式为2323.33y x x =+ （3）存在. 由232333y x x =+配方后得：()233133y x =+-∴抛物线的对称轴为x =－1. （也写用顶点坐标公式求出）∵OB=2，要使△BOC 的周长最小，必须BC+CO 最小. ∵点O 与点A 关于直线x =－1对称，有CO=CA.△ BOC 的周长=OB+BC+CO=OB+BC+CA.∴当A 、C 、B 三点共线，即点C 为直线AB 与抛物线对称轴的交点时，BC+CA 最小，此时△BOC 的周长最小.设直线AB 的解析式为3,:20k b y kx b k b ⎧+=⎪=+⎨-+=⎪⎩则有解得：323,.33k b == ∴直线AB 的解析式为323.33y x =+ 当x =－1时， 3.3y =∴所求点C 的坐标为（－1，33）. 21、如图，抛物线2y ax bx c =++的顶点P 的坐标为4313⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭，，交x 轴于A 、B 两点，交y 轴于点(03)C -，． （1）求抛物线的表达式．（2）把△ABC 绕AB 的中点E 旋转180°，得到四边形ADBC ． 判断四边形ADBC 的形状，并说明理由．（3）试问在线段AC 上是否存在一点F ，使得△FBD 的周长最小，若存在，请写出点F 的坐标；若不存在，请说明理由． 解：（1）由题意知解得33a =，33b =- -------------3分 （列出方程组给1分，解出给2分） ∴抛物线的解析式为2323333y x x =-- -----------4分 （2）设点A （1x ，0），B （2x ，0），则2333033x x --=， 解得1213x x =-=， -------------5分DOxyBEPA C∴∣OA ∣＝1，∣OB ∣＝3．又∵tan ∠OCB＝||||OB OC = ∴∠OCB ＝60°，同理可求∠OCA ＝30°．∴∠ACB ＝90° ----------6分 由旋转性质可知AC ＝BD ，BC ＝AD∴四边形ADBC 是平行四边形 ----------------------------7分 又∵∠ACB ＝90°．∴四边形ADBC 是矩形 --------------------------8分 （3）延长BC 至N ，使CN CB =．假设存在一点F ，使△FBD 的周长最小．即FD FB DB ++最小．∵DB 固定长．∴只要FD +FB 最小．又∵CA ⊥BN ∴FD +FB ＝FD +FN ．∴当N 、F 、D 在一条直线上时，FD +FB 最小 ．---------------------10分又∵C 为BN 的中点， ∴12FC AC =（即F 为AC 的中点）．又∵A （－1，0），C （0，－3） ∴ 点F 的坐标为F （12-，2-）∴ 存在这样的点F （12-，，使得△FBD 的周长最小．---12分22. 已知：直线112y x =+与y 轴交于A ，与x 轴交于D ，抛物线212y x bx c =++与直线交于A 、E 两点，与x 轴交于B 、C 两点，且B 点坐标为 （1，0）．（1）求抛物线的解析式；（2）动点P 在x 轴上移动，当△PAE 是直角三角形且以P 为直角顶点时，求点P 的坐标． （3）在抛物线的对称轴上找一点M ，使||AM MC -的值最大，求出点M 的坐标． 答案：（1）将A （0，1）、B （1，0）坐标代入212y x bx c =++得1102c b c =⎧⎪⎨=++⎪⎩ 解得321b c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ ∴抛物线的解折式为213122y x x =-+． 3分 （2）设点E 的横坐标为m ，则它的纵坐标为213122m m -+，则E （m ，213122m m -+）．又∵点E 在直线112y x =+上，∴21311122m m m -+=+．解得10m =（舍去），24m =．∴E 的坐标为（4，3）． 过E 作EF x ⊥轴于F ，设P(b,0)． 由90OPA FPE ∠+∠=°，得OPA FEP ∠=∠．Rt Rt AOP PFE △∽△． 由AO OP PF EF =得143bb =-．解得11b =，23b =．∴此时的点P 的坐标为（1，0）或（3，0）． 6分 （3）抛物线的对称轴为32x =． ∵B 、C 关于x =23对称，∴MC MB =． 要使||AM MC -最大，即是使||AM MB -最大． 8分由三角形两边之差小于第三边得，当A 、B 、M 在同一直线上时||AM MB -的值最大． 易知直线AB 的解折式为1y x =-+．∴由132y x x =-+⎧⎪⎨=⎪⎩ 得3212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩ ∴M （23，－21）． 10分。