A B C DABABL A BCD图(3)DO CP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)(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的最小值第2题张村李庄AABB第1题第3题图(2)EBDACP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____ ___。
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.CDABEFP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;O ABPRQ图3ABECB图1OABC图2 PABA'Pl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;20.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:3420c 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 .A DBCADBCEPACDBDOyBEPA C。