一、填空题(共6小题)1、边长为2的正方形的顶点A 到其内切圆周上的最远距离是 _________ ,最短距离是 _________ .2、已知点P 到⊙O 上的点的最短距离为3cm ,最长距离为5cm ,则⊙O 的半径为 _________ cm .3、(2011•广安)如图所示,若⊙O 的半径为13cm ,点P 是弦AB 上一动点,且到圆心的最短距离为5cm ,则弦AB 的长为 _________ .4、如图,圆锥的底面半径为OB=3,母线SB=9,D 为SB 上一点,且SD=,则点A 沿圆锥表面到D 点的最短距离为 _________ .5、如图,P 为半圆直径AB 上一动点,C 为半圆中点,D 为弧AC 的三等分点,若AB=2,则PC+PD 的最短距离为 _________ .6、如图,牧童在A 处放牛,其家在B 处,A 、B 到河岸的距离分别为AC 和BD ,且AC=BD ,若点A 到河岸CD 的中点的距离为500米,则牧童从A 处把牛牵到河边饮水再回家,最短距离是 _________ 米.二、解答题(共4小题)7、正方体盒子的棱长为2,BC 的中点为M ,一只蚂蚁从A 点爬行到M 点的最短距离为多少?8、己知圆锥的底面半径是4cm ,母线长为12cm ,C 为母线PB 的中点,求从A 到C 在圆锥的侧面上的最短距离.2012年初中数学求最短距离9、已知如图,圆锥的底面半径为3cm,母线长为9cm,C是母线PB中点且在圆锥的侧面上,求从A到C的最短距离为多少厘米?10、如图,正方形ABCD,AB边上有一点E,AE=3,EB=1,在AC上有一点P,使EP+BP为最短.求:最短距离EP+BP.三、选择题(共4小题)11、如图,在底面周长为12,高为8的圆柱体上有A、B两点,则A、B两点的最短距离为()A、4B、8C、10D、512、(2003•贵阳)如图,圆柱的轴截面ABCD是边长为4的正方形,动点P从A点出发,沿着圆柱的侧面移动到BC 的中点S的最短距离为()A、B、C、D、13、如图,已知圆锥的母线长OA=6,底面圆的半径为2,一小虫在圆锥底面的点A处绕圆锥侧面一周又回到点A 处.则小虫所走的最短距离为()A、12B、4πC、D、14、如图,牧童在A处放牛,其家在B处,A、B到河岸的距离分别为AC和BD,且AC=BD,若点A到河岸CD的中点的距离为500米,则牧童从A处把牛牵到河边饮水再回家,最短距离是()A、750米B、1000米C、1500米D、2000米用轴对称求最短距离最值问题,也就是最大值和最小值问题,这类问题出现的试题,内容丰富,知识点多,涉及面广,解法灵活多样,本文举例介绍一些常见的求解方法,供读者参考。
例1. (2007湖北潜江)如图1,小河边有两个村庄A、B.要在河边建一自来水厂向A村与B村供水.(1)若要使厂部到A、B村的距离相等,则应选择在哪建厂?(2)若要使厂部到A、B村的水管最省料,应建在什么地方?分析(1)到A、B两点距离相等,可联想到“线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等”.(2)要使厂部到A村、B村的距离和最短,可联想到“两点之间线段最短”.解:(1)如图2,取线段AB的中点G,过中点G画AB的垂线,交EF与P,则P到A、B的距离相等.(2)如图3,画出点A关于河岸EF的对称点A′,连结A′B交EF于P,则P到AB的距离和最短.点评:如果我们注意一下,在我们的生活中有很多都利用了轴对称,如果平时多观察、多思考,就会发现轴对称还可以帮助我们解决问题.例2. 如图3,两条公路OA、OB相交,在两条公路的中间有一个油库,设为点P,如在两条公路上各设置一个加油站,,请你设计一个方案,把两个加油站设在何处,可使运油车从油库出发,经过一个加油站,再到另一个加油站,最后回到油库所走的路程最短.分析这是一个实际问题,我们需要把它转化为数学问题,经过分析,我们知道此题是求运油车所走路程最短,OA与OB相交,点P在∠AOB内部,通常我们会想到轴对称,分别做点P关于直线OA和OB的对称点P1、P2 ,连结P1P2分别交OA、OB于C、D,C、D两点就是使运油车所走路程最短,而建加油站的地点,那么是不是最短的呢?我们可以用三角形的三边关系进行说明.解:分别做点P关于直线OA和OB的对称点P1、P2,P2分别交OA、OB于C、D,连结P则C、D就是建加油站的位置.若取异于C、D两点的点,则由三角形的三边关系,可知在C、D两点建加油站运油车所走的路程最短.点评:在这里没有详细说明为什么在C、D两点建加油站运油车所走的路程最短,请同学们思考弄明白。
例3. (2007湖北荆门)要在河边l修建一个水泵站,分别向A、B两村送水,水泵站应修建在河边的什么地方,可使所用的水管最短?A交直分析要解决这个问题,找出点A关于直线l的对称点A,连结B线l 于点P ,则点P 就是到A 、B 两村庄的距离之和最短的点的位置。
理由 根据轴对称的性质可知PA PA =BA PB PA PB PA =+=+所以如果另外任选一点1P (异于P ),连结11111A P A P A P B P A P =,则有、、 在 1BA P ∆中,PB PA PB PA BA B P A P +=+=>+ 11即PB PA B P A P +>+11因此,PB PA +为最短由此可见,轴对称帮我们找到了符合要求的点的位置。
点评:该问题的解决为我们提供了一种解题的思路和线索,触类旁通,由此产生了一系列问题的解题思路。
使学生在操作活动的过程中感受知识的自然呈现,体验数学的神秘与乐趣。
最短距离中的数形结合——浅谈恩施州2008年数学中考第二十题本题在最短矩离一问题中,利用了数形结合的思想,综合考查学生几何、代数知识的运用能力。
从交流的方式上来看,第一问让学生利用形的特点将特殊的代数式的求值与形结合起来,先用引导形式的探究得出规律,然后利用几何知识“两点之间,线段最短”来求出代数式的最小值。
整个过程充分显示了学生学习数学新知的一般过程:认知——论证——应用。
是一个成功的数学交流例子。
第一小问设计是让学生熟悉这一个特殊代数式与图形之间的关系,找出“形”中包含的“式”,要有一定的观察能力和联想能力;第二小问设计的是一个探究过程,在“形、式”已经具备的情况下,让学生综合学习过的基本数学知识进行探索,是对学生学习习惯的考查,要求学生具备自主学习的能力。
第三小问的设计主要是将所探究的结论进行运用,拓展。
整个过程体现了特殊问题中的一般规律,是数学知识和问题解决方法的一种自然回归。
例题如下:如图,C 为线段BD 上一动点,分别过点B 、D 作AB ⊥BD ,ED ⊥BD ,连接AC 、EC .已知AB =5,DE =1,BD =8,设CD =x.(1)用含x 的代数式表示AC +CE 的长;(2)请问点C 满足什么条件时,AC +CE 的值最小?答案与评分标准一、填空题(共6小题)1、边长为2的正方形的顶点A到其内切圆周上的最远距离是+1,最短距离是﹣1.考点:正多边形和圆。
专题:存在型。
分析:根据题意画出图形,由正方形的性质可知,正方形的对角线AC必过⊙O的圆心,故顶点A到其内切圆周上的最远距离为AF,最短距离是AE,过O作OG⊥AG,由正方形的性质可求出OA及OG的长,进而可求出顶点A到其内切圆周上的最远距离与最短距离.解答:解:如图所示,过O作OG⊥AG,∵AD=2,∴AG=OG=1,∴OA===,∴AE=OA﹣OE=﹣1,AF=OA+OF=+1,∴顶点A到其内切圆周上的最远距离是+1,最短距离是﹣1.故答案为:+1,﹣1.点评:本题考查的是正多边形的性质及勾股定理,根据题意画出图形利用数形结合求解是解答此题的关键.2、已知点P到⊙O上的点的最短距离为3cm,最长距离为5cm,则⊙O的半径为1或4cm.考点:点与圆的位置关系。
专题:计算题。
分析:分两种情况进行讨论:①点P在圆内;②点P在圆外,进行计算即可.解答:解:①点P在圆内;如图,∵AP=3cm,BP=5cm,∴AB=8cm,∴OA=4cm;②点P在圆外;如图,∵AP=3cm,BP=5cm,∴AB=2cm,∴OA=1cm.故答案为:1或4.点评:本题考查了点和圆的位置关系,分类讨论是解此题的关键.3、(2011•广安)如图所示,若⊙O 的半径为13cm,点P是弦AB上一动点,且到圆心的最短距离为5cm,则弦AB 的长为24cm.考点:垂径定理;勾股定理。
专题:计算题。
分析:过O点作OC⊥AB于C,连OA,根据垂线段最短得到OC=5cm,根据垂径定理得到AC=BC,再利用勾股定理计算出AC,即可得到AB.解答:解:过O点作OC⊥AB于C,连OA,如图,∴OC=5cm,AC=BC,在Rt△OAC中,OA=13cm,∴AC===12(cm),∴AB=2AC=24cm.故答案为:24cm.点评:本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的弧.也考查了勾股定理.4、如图,圆锥的底面半径为OB=3,母线SB=9,D为SB上一点,且SD=,则点A沿圆锥表面到D点的最短距离为3cm.考点:平面展开-最短路径问题;圆锥的计算。
专题:计算题。
分析:最短距离的问题首先应转化为圆锥的侧面展开图的问题,转化为平面上两点间的距离的问题.需先算出圆锥侧面展开图的扇形半径.看如何构成一个直角三角形,然后根据勾股定理进行计算.解答:解:圆锥的底面周长是6π,则6π=∴n=120°,即圆锥侧面展开图的圆心角是120度.∴∠ASD=60°,则在圆锥侧面展开图中AS=9,SD==3,∠AES=90度.∴AE=AS•sin60°=,SD=AS•cos60°=,∴ED=ES﹣DS=,在圆锥侧面展开图中AD==3cm.点A沿圆锥表面到D点的最短距离为3cm.故答案为:3cm.点评:本题考查了平面展开﹣最短路径问题,需注意最短距离的问题最后都要转化为平面上两点间的距离的问题.5、如图,P为半圆直径AB上一动点,C为半圆中点,D为弧AC的三等分点,若AB=2,则PC+PD的最短距离为.考点:轴对称-最短路线问题;勾股定理;垂径定理;圆心角、弧、弦的关系。
专题:动点型。
分析:要求PC+PD的最小值,应先确定点P的位置.作点C关于AB的对称点E,连接DE交AB于点P,则P即是所求作的点,且PC+PD=DE.根据作法知:CE是直径,弧CD的度数是30°,即∠CED=30°,根据三角函数即可求出PC+PD的最小值.解答:解:设点C关于AB的对称点为E,连接DE交AB于P,则此时PC+PD的值最小,且PC+PD=PE+PD=PE.连接OC、OE;∵C为半圆中点,D为弧AC的三等分点,∴弧CD的度数为30°,∠CDE=90°;∵AB=2,∴CE=2;∴DE=EC•cos∠CED=,即PC+PD的最小值为.故答案为:.点评:此题主要考查了轴对称﹣最短路线问题,难点是确定点P的位置:找点C或点D关于AB的对称点,再连接其中一点的对称点和另一点,和AB的交点P就是所求作的位置.再根据弧的度数和圆心角的度数相等发现一个含30°角的直角三角形.6、如图,牧童在A处放牛,其家在B处,A、B到河岸的距离分别为AC和BD,且AC=BD,若点A到河岸CD的中点的距离为500米,则牧童从A处把牛牵到河边饮水再回家,最短距离是1000米.考点:轴对称-最短路线问题。