专题一.线段和(差)的最值问题【知识依据】1.线段公理——两点之间,线段最短;2.对称的性质——①关于一条直线对称的两个图形全等;②对称轴是两个对称图形对应点连线的垂直平分线;3.三角形两边之和大于第三边;4.三角形两边之差小于第三边;5、垂直线段最短。
一、已知两个定点:1、在一条直线m上,求一点P,使PA+PB最小;(1)点A、B在直线m两侧:(2)点A、B在直线同侧:A、A’是关于直线m的对称点。
2、在直线m、n上分别找两点P、Q,使PA+PQ+QB最小。
(1)两个点都在直线外侧:(2)一个点在内侧,一个点在外侧:mmABmABmnm(3)两个点都在内侧:(4)、台球两次碰壁模型变式一:已知点A 、B 位于直线m,n 的内侧,在直线n 、m 分别上求点D 、E 点,使得围成的四边形ADEB 周长最短.变式二:已知点A 位于直线m,n 的内侧, 在直线m 、n 分别上求点P 、Q 点PA+PQ+QA 周长最短.二、一个动点,一个定点:(一)动点在直线上运动: 点B 在直线n 上运动,在直线m 上找一点P ,使PA+PB 最小(在图中画出点P 和点B )nmnnmm2、两点在直线同侧:(二)动点在圆上运动:点B 在⊙O 上运动,在直线m 上找一点P ,使PA+PB 最小(在图中画出点P 和点B )1、点与圆在直线两侧:2、点与圆在直线同侧:三、已知A 、B 是两个定点,P 、Q 是直线m 上的两个动点,P 在Q 的左侧,且PQ 间长度恒定,在直线m 上要求P 、Q 两点,使得PA+PQ+QB 的值最小。
(原理用平移知识解)(1)点A 、B 在直线m 两侧: m nAmnmnmm m m A m过A 点作AC ∥m,且AC 长等于PQ 长,连接BC,交直线m 于Q,Q 向左移动PQ 长,即为P 点,此时P 、Q 即为所求的点。
(2)点A 、B 在直线m 同侧:四、求两线段差的最大值问题(运用三角形两边之差小于第三边)1、在一条直线m 上,求一点P ,使PA 与PB 的差最大; (1)点A 、B 在直线m 同侧:(2)点A 、B 在直线m 异侧:过B 作关于直线m 的对称点B ’,连接AB ’交点直线m 于P,此时PB=PB ’,PA-PB 最大值为AB ’Ⅰ.专题精讲最值问题是一类综合性较强的问题,而线段和(差)问题,要归归于几何模型:(1)归于“两点之间的连线中,线段最短”凡属于求“变动的两线段之和的最小值”时,大都应用这一模型. (2)归于“三角形两边之差小于第三边”凡属于求“变动的两线段之差的最大值”时,大都应用这一模型.Ⅱ.典型例题剖析BmQ一.归入“两点之间的连线中,线段最短”Ⅰ.“饮马”几何模型:条件:如下左图,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P A+PB的值最小.模型应用: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,⊙O的半径为2,点A、B、C在⊙O上,OA⊥OB,∠AOC=60°,P是OB上一动点,则P A+PC的最小值是.3.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.第1题第2题第3题第4题4.如图,在直角梯形ABCD中,∠ABC=90°,AD∥BC,AD=4,AB=5,BC=6,点P是AB上一个动点,当PC+PD的和最小时,PB的长为__________.5.如图,等腰梯形ABCD中,AB=AD=CD=1,∠ABC=60°,P是上底,下底中点EF直线上的一点,则PA+PB的最小值为.6.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.第5题第6题第7题7.已知A(-2,3),B(3,1),P点在x轴上,若P A+PB长度最小,则最小值为.若P A—PB长度最大,则最大值为.8.已知:如图所示,抛物线y=-x2+bx+c与x轴的两个交点分别为A(1,0),B(3,0).(1)求抛物线的解析式;(2)设点P在该抛物线上滑动,且满足条件S△P AB=1的点P有几个?并求出所有点P的坐标;(3)设抛物线交y轴于点C,问该抛物线对称轴上是否存在点M,使得△MAC的周长最小?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.Ⅱ.台球两次碰壁模型已知点A位于直线m,n的内侧,在直线m、n分别上求点P、Q点,使P A+PQ+QA周长最短.变式:已知点A、B位于直线m,n 的内侧,在直线m、n分别上求点D、E点,使得围成的四边形ADEB周长最短.模型应用:1.如图,∠AOB=45°,P是∠AOB内一点,PO=10,Q、R分别是OA、OB上的动点,求△PQR周长的最小值.2.如图,已知平面直角坐标系,A,B两点的坐标分别为A(2,-3),B(4,-1)设M,N分别为x轴和y轴上的动点,请问:是否存在这样的点M(m,0),N(0,n),使四边形ABMN的周长最短?若存在,请求出m=______,n=______(不必写解答过程);若不存在,请说明理由.中考赏析:1.著名的恩施大峡谷(A)和世界级自然保护区星斗山(B)位于笔直的沪渝高速公路X同侧,AB=50km、B到直线X 的距离分别为10km和40km,要在沪渝高速公路旁修建一服务区P,向A、B两景区运送游客.小民设计了两种方案,图(1)是方案一的示意图(AP与直线X垂直,垂足为P),P到A、B的距离之和S1=P A+PB,图(2)是方案二的示意图(点A关于直线X的对称点是A',连接BA'交直线X于点P),P到A、B的距离之和S2=P A+PB.(1)求S1、S2,并比较它们的大小;(2)请你说明S2=P A+PB的值为最小;(3)拟建的恩施到张家界高速公路Y与沪渝高速公路垂直,建立如图(3)所示的直角坐标系,B到直线Y的距离为30km,请你在X旁和Y旁各修建一服务区P、Q,使P、A、B、Q组成的四边形的周长最小.并求出这个最小值.2.如图,抛物线y =35x 2-185x +3和y 轴的交点为A ,M 为OA 的中点,若有一动点P ,自M 点处出发,沿直线运动到x 轴上的某点(设为点E ),再沿直线运动到该抛物线对称轴上的某点(设为点F ),最后又沿直线运动到点A ,求使点P 运动的总路程最短的点E ,点F 的坐标,并求出这个最短路程的长.Ⅲ.已知A 、B 是两个定点,P 、Q 是直线m 上的两个动点,P 在Q 的左侧,且PQ 间长度恒定,在直线m 上要求P 、Q 两点,使得P A +PQ +QB 的值最小.(原理用平移知识解)(1)点A 、B 在直线m 两侧: (2)点A 、B 在直线m 同侧:模型应用:1. 如图,抛物线y =-14x2-x 错误!未指定书签。
+2的顶点为A ,与y 轴交于点B .(2)若点P 是x 轴上任意一点,求证:P A -PB ≤AB ; (3)当P A -PB 最大时,求点P 的坐标.2. 如图,已知直线y =21x +1与y 轴交于点A ,与x 轴交于点D , 抛物线y =21x2+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)求该抛物线的解析式;(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.3. 如图,直线y =-3x +2与x 轴交于点C ,与y 轴交于点B ,点A 为y 轴正半轴上的一点,⊙A 经过点B 和点O ,直线BC 交⊙A 于点D . (1)求点D 的坐标;(2)过O ,C ,D 三点作抛物线,在抛物线的对称轴上是否存在一点P ,使线段PO 与PD 之差的值最大?若存在,请求出这个最大值和点P 的坐标.若不存在,请说明理由.yx C B AD OE y4. 已知:如图,把矩形OCBA放置于直角坐标系中,OC=3,BC=2,取AB的中点M,连接MC,把△MBC沿x轴的负方向平移OC的长度后得到△DAO.(1)试直接写出点D的坐标;(2)已知点B与点D在经过原点的抛物线上,点P在第一象限内的该抛物线上移动,过点P作PQ⊥x轴于点Q,连接OP.若以O、P、Q为顶点的三角形与△DAO相似,试求出点P的坐标;TO-TB的值最大?若存在,则求出点T点的坐标;若不(3)试问在(2)抛物线的对称轴上是否存在一点T,使得||存在,则说明理由.一.归入“三角形两边之差小于第三边”1.直线2x-y-4=0上有一点P,它与两定点A(4,-1)、B(3,4)的距离之差最大,则P点的坐标是 .2.已知A、B两个村庄的坐标分别为(2,2),(7,4),一辆汽车(看成点P)在x轴上行驶.试确定下列情况下汽车(点P)的位置:(1)求直线AB的解析式,且确定汽车行驶到什么点时到A、B两村距离之差最大?(2)汽车行驶到什么点时,到A、B两村距离相等?好题赏析:原型:已知:P是边长为1的正方形ABCD内的一点,求P A+PB+PC的最小值.例题:如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM.(1)求证:△AMB≌△ENB;(2)①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;(3)当AM+BM+CM的最小值为3+1时,求正方形的边长.变式:如图四边形ABCD是菱形,且∠ABC=60,△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,则下列五个结论中正确的是()①若菱形ABCD的边长为1,则AM+CM的最小值1;②△AMB≌△ENB;③S四边形AMBE=S四边形ADCM;④连接AN,则AN⊥BE;⑤当AM+BM+CM的最小值为23时,菱形ABCD的边长为2.A.①②③B.②④⑤C.①②⑤D.②③⑤。