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利用轴对称求最短距离

一、问题引入:
1、如下图,在直线异侧各有点PA+PB最小。

A 分
析:根
据“两
点之间
线段最
短”,
可知:
连接
AB, 与
直线的
交点即为P 点. 此基本类型为:一线(直线)两定点(点A B)。

2、如下图,在直线同侧各有点A B,在直线上找一点p,使
PA+PB最小。

A
• B
二、典型例题:
(1 )、以菱形为媒介的最短距离问题:
如下图,菱形ABCD中,/ BAD=60 , AB=4,点M是AB中点,
P是对角线AC上的一个动点,则PM+PB勺最小值是多少?
(2)、以正方形为媒介的最短距离问题:
如下图,正方形ABCD边长为2,A ABE为等边三角形,且点E 在正方形ABCD内部,在对角线AC上找一点P,使PD+PE最小,则这个最小值为多少?分析:作点A关于直线的对称点A',连接AA', 则直线就是线段AA'的
垂直平分线,根据“垂直平
分线上一点到线段两端点的
距离相等”可得,直线上任一点到点A的距离都等于到点A'的距
离。

事实上,这个问题就可
以转化成:在直线异侧各有点A'、B,在直线上找一点
p,使PA' +PB最小。

即:一线两定点的问题。

由(1)得,连接BA', 与直线的交点即为点P。

分析:由题意知:首先找点
B或者点M关于AC所在直线的对称点。

由菱形的轴对称性不难发现:点D即是点
B关于直线AC的对称点,则连接DM与线段AC的交点即为P点。

那么PM+PB勺最小值实际上就是线段DM
的长度
分析:由题意知:首先找点D 或者点E关于AC所在直线的对称点。

由正方形的轴对称性不难发现:点B即是点D关于直线AC 的对称点,则连接
A B,在直线上找一点p,使
线段AC的交点即为P点。

那么PD+PE勺最小值实际上就是线段BE的长度,BE=2
(3)、以圆为媒介的最短距离问题:
如下图,O 0的半径为2,点A B、C在O O上,OAL 0B / AOB=60 , P是0B上一动点,求PA+PC勺最小值分析:由题意知:首先找点A或者点C关于0B所在直线的对称点。

由圆的轴对称性不难发现:延长A0交圆于点A',则点A' 即是点A关于直线0B的对称点,则连接CA与线段0B的交点即为P 点。

那么PA+PC勺最小值实际上就是线段CA的长度。

(4 )、以二次函数为媒介的最短距离:
如下图,抛物线y=x A2+2x-3与x轴交与A、B两点,与y 轴交与点C,对称轴上存在一点卩,使厶PBC周长最小,求P 点坐标。

三、巩固加深:
(5)、以三角形为媒介的最短距离问题:
如下图,在锐角△ ABC中,AB=4, / BAC=45 , / BAC的角平分线交BC于D, M N分别是AD和AB上的动点,贝U BM+MN勺最小值是多少?分析:由题意知:易得
A(-3 , 0) , B(1 , 0) , C(0, -3),对称轴为: x=-1 , △ PBC周长=BC+PB+PC 因为BC是定值,则求△ PBC 周长的最小值实际上就是求
PB+PC的最小值。

然后找点B或者点C关于对称轴的对称点。

由二次函数的轴对称性不难发现:点A即是点B关于对称轴的对称点,则连接AC与对称轴的交点即为P点。

根据A点和C点坐标求出直线AC的函数解析式,然后令
x=-1得出y的值,即得P点坐标。

分析:由AD是/ BAC的角平分线得,点N关于直线AD对称的点N' —定在线段AC
上,则直线AD是线段NN的垂直平分线,则MN=MN ,则求BM+MN勺最小值就是求BM+MN的最小值。

易知点B M N' 三点共线时BM+MN最小,根据"点到直线上点
四:课堂小结:
通过本节课的学习,我们发现要想灵活掌握“利用轴对称来解决最短距离”的问题还是不容易的,它需要我们具有系统的知识结构、很高的知识素养,同时也要求我们具有丰富的想象能力以及灵活的创新能力,它还要求我们在学好基础知识的同时,还需要有大量的课外阅读知识!的距离中垂线段最短” 得:过点B作AC的垂线,垂足为N'',贝U B N'' 的长度就是BM+M N的最小值,也就是BM+MN勺最小值。

由△ AB N''为等
腰直角三角形,
得。

AB=4 立
(6 )、如下图,在平面直角坐标系中,矩形OACB勺顶点0在坐标原点,顶点A、B分别在x轴、y轴上,0A=3 0B=4 D 为OB中点。

(1 )、若E为边0A上一个动点,当△ CDE周长最小时,求点E坐标。

(2)、若E、F为边0A上两动点,且EF=2,当四边形CDEF周
长最小时,求E、F坐标。

分析:(1)、很简单,作点D 关于x轴的对称点D',连接CD 与x轴的交点即为E点,然后根据点C和点D'的坐标求出
一次函数解析式,令y=0, 得x 的值,立得。

(2)、要求四边形CDEF 周长的最小值,因为线段CD EF 都是定值,所以只要求
DE+CF的最小值即可。

根据“两点间线段最短”,如果能将线段DE和CF转化到同一条直线上,那么求出的值肯定最小,于是我们想到作D关于x 轴的对称点D (0 , -2), 作点
G(2, -2),贝U GD =2,连接CG交x轴于点F, 则F点确定了,E点也就随之而确定。

这时四边形EFGD是平行四边形,则FG=ED =DE,此时CG 就是DE+Cf的最小值。

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