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2020中考专题8——最值问题之将军饮马
的长.
16.如图,抛物线 y 1 x2 2x 4 交 y 轴于点 B,点 A 为 x 轴上的一点,OA=2,过点 A 作直线 MN AB 2
交抛物线与 M、N 两点. (1)求直线 AB 的解析式; (2)将线段 AB 沿 y 轴负方向平移 t 个单位长度,得到线段 A1B1 ,求 MA1 MB1 取最小值时实数 t 的值.
[南瓜讲数学]系列之中考专题
2020 中考专题 8——最值问题之将军饮马
【模型解析】
班级
姓名
.
总结:以上四图为常见的轴对称类最短路程问题,最后都转化到:“两点之间,线段最短”解决。
特点:①动点在直线上;②起点,终点固定;
方法:作定点关于动点所在直线的对称点。
【例题分析】
例 1.如图,在平面直角坐标系中,Rt△OAB 的顶点 A 在 x 轴的正半轴上,顶点 B 的坐标为(3, 3 ),
例 5.解:如图所示,直线 OC、y 轴关于直线 y=kx 对称,直线 OD、直线 y=kx 关于 y 轴对称,点 A′是点 A 关于直线 y=kx 的对称点.
作 A′E⊥OD 垂足为 E,交 y 轴于点 P,交直线 y=kx 于 M,作 PN⊥直线 y=kx 垂足为 N, ∵PN=PE,AM=A′M,∴AM+PM+PN=A′M+PM+PE=A′E 最小(垂线段最短), 在 RT△A′EO 中,∵∠A′EO=90°,OA′=4,∠A′OE=3∠AOM=60°, ∴OE= 1 OA′=2,A′E= 42 22 =2 3 .
值为
.
4.如图 4,钝角三角形 ABC 的面积为 9,最长边 AB=6,BD 平分∠ABC,点 M、N 分别是 BD、BC
上的动点,则 CM+MN 的最小值为
.
5.如图 5,在△ABC 中,AM 平分∠BAC,点 D、E 分别为 AM、AB 上的动点,
(1)若 AC=4,S△ABC=6,则 BD+DE 的最小值为
.
图6
图7
图8
图9
7.如图 7,AB 是⊙O 的直径,AB=8,点 M 在⊙O 上,∠MAB=20°,N 是弧 MB 的中点,P 是直
径 AB 上的一动点,则 PM+PN 的最小值为
.
8.如图 8,在锐角△ABC 中,AB=4,∠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
当 BM+EN=BM+FM=BF′时,四边形 BMNE 的周长最小,
由∠FEQ=∠ACB=45°,可求得 FQ=EQ=1,
∵∠DPC=∠FPQ,∠DCP=∠FQP,∴△PFQ∽△PDC,
∴
PQ
= PQ ,∴ PQ = 1 ,解得:PQ= 2 ,∴PC= 8 ,
PQ QE EC CD
PQ 2 4
4.解:过点 C 作 CE⊥AB 于点 E,交 BD 于点 M,过点 M 作 MN⊥BC 于 N, ∵BD 平分∠ABC,ME⊥AB 于点 E,MN⊥BC 于 N,∴MN=ME, ∴CE=CM+ME=CM+MN 是最小值. ∵三角形 ABC 的面积为 9,AB=6,∴ 1 ×6CE=9,∴CE=3.
∴cos∠HAB= AH = 2 3 = 3 ,∴∠HAB=30°,∴∠ABH=60°,∴∠ABC=120°,
AB 4
2
∵∠BAC=∠C=30°,
3
3
由对称性可求得 tan∠MBC=tan∠PDC= 2 . 3
例 4.【提示】 将△AEO 向右平移转化为△AEO 不动,点 B 向左平移,则点 B
移动的轨迹为一平行于 x 轴的直线,所以作点 E 关于该直线的对称 点 E1,连接 AE1,与该直线交点 F 即为最小时点 B 的位置,求出 BF 长度即可求出点 E 向右平移的距离.
例 5.如图,已知正比例函数 y=kx(k>0)的图像与 x 轴相交所成的锐角为 70°,定点 A 的坐标为(0,
4),P 为 y 轴上的一个动点,M、N 为函数 y=kx(k>0)的图像上的两个动点,则 AM+MP+PN 的
最小值为
.
【巩固训练】
1.如图 1 所示,正方形 ABCD 的面积为 12,△ABE 是等边三角形,点 E 在正方形 ABCD 内,在对
角线 AC 上有一点 P,使 PD+PE 的和最小,则这个最小值为
.
图1
图2
图3
图4
2.如图 2,在菱形 ABCD 中,对角线 AC=6,BD=8,点 E、F、P 分别是边 AB、BC、AC 上的动
点,PE+PF 的最小值是
.
3.如图 3,在边长为 2 的等边△ABC 中,D 为 BC 的中点,E 是 AC 边上一点,则 BE+DE 的最小
2 ∴AM+MP+PN 的最小值为 2 3 .
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【巩固训练】答案
1. 解:连接 BD, ∵点 B 与 D 关于 AC 对称,∴PD=PB,∴PD+PE=PB+PE=BE 最小. ∵正方形 ABCD 的面积为 12,∴AB=2 3 , 又∵△ABE 是等边三角形,∴BE=AB=2 3 ,故所求最小值为 2 3 .
点 C 的坐标为( 1 ,0),点 P 为斜边 OB 上的一动点,则 PA+PC 的最小值为
.
2
例 2.如图,在五边形 ABCDE 中,∠BAE=120°,∠B=∠E=90°,AB=BC=1,AE=DE=2,
在 BC、DE 上分别找一点 M、N.
(1)当△AMN 的周长最小时,∠AMN+∠ANM=
;
OC、OB 上,则 CE+DE+DB 的最小值是
.
图 10
图 11
图 12
图 13
11.如图 11,点 A(a,1)、B(-1,b)都在双曲线 y=- 3 (x<0)上,点 P、Q 分别是 x 轴、y 轴上 x
的动点,当四边形 PABQ 的周长取最小值时,PQ 所在直线的解析式是
.
12.如图 12,点 P 是∠AOB 内任意一点,OP=5cm,点 M 和点 N 分别是射线 OA 和射线 OB 上的
.
9. 如图 9,圆柱形玻璃杯高为 12cm、底面周长为 18cm,在杯内离杯底 4cm 的点 C 处有一滴蜂蜜,
此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿 4cm 与蜂蜜相对的点 A 处,则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为
cm.
10.如图 10,菱形 OABC 中,点 A 在 x 轴上,顶点 C 的坐标为(1, 3 ),动点 D、E 分别在射线
(2)求△AMN 的周长最小值.
例 3.如图,正方形 ABCD 的边长为 4,点 E 在边 BC 上且 CE=1,长为 2 的线段 MN 在 AC 上运
动.
(1)求四边形 BMNE 周长最小值;
(2)当四边形 BMNE 的周长最小时,则 tan∠MBC 的值为
.
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例 4.在平面直角坐标系中,已知点 A(一 2,0),点 B(0,4),点 E 在 OB 上,且∠OAE=∠OBA.如 图,将△AEO 沿 x 轴向右平移得到△AE′O′,连接 A'B、BE'.当 AB+BE'取得最小值 时,求点 E'的坐标.
(2)若∠BAC=30°,AB=8,则 BD+DE 的最小值为
.
(3)若 AB=17,BC=10,CA=21,则 BD+DE 的最小值为
.
2
图5
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6.如图 6,在△ABC 中,AB=BC=4,S△ABC=4 3 ,点 P、Q、K 分别为线段 AB、BC、AC 上任意
一点,则 PK+QK 的最小值为
(1)点 P 是边 BC 上的一个动点,在线段 BC 上找一点 P,使得 AP+PD 最小,在下图中画出点 P;
(2)在(1)的条件下,连接 CD 交 AP 于点 Q,求 AQ 与 PQ 的数量关系;
图 14
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15.在矩形 ABCD 中,AB=6,BC=8,G 为边 AD 的中点. (1)如图 1,若 E 为 AB 上的一个动点,当△CGE 的周长最小时,求 AE 的长. (2)如图 2,若 E、F 为边 AB 上的两个动点,且 EF=4,当四边形 CGEF 的周长最小时,求 AF
例 3.解:作 EF∥AC 且 EF= 2 ,连结 DF 交 AC 于 M,在 AC 上截取 MN= 2 ,延长 DF 交 BC 于 P,
作 FQ⊥BC 于 Q,作出点 E 关于 AC 的对称点 E′,则 CE′=CE=1,将 MN 平移至 E′F′处,
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则四边形 MNE′F′为平行四边形,
2 即 CM+MN 的最小值为 3.
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5.提示:作点 E 关于 AM 的对称点 E′,BH⊥AC 于 H,易知 BD+DE 的最小值即为 BH 的长. 答案:(1)3;(2)4;(3)8.
6.解:如图,过 A 作 AH⊥BC 交 CB 的延长线于 H,
∵AB=CB=4,S△ABC=4 3 ,∴AH=2 3 ,
2.解:∵四边形 ABCD 是菱形,对角线 AC=6,BD=8,∴AB=5,
作 E 关于 AC 的对称点 E′,作 E′F⊥BC 于 F 交 AC 于 P,连接 PE,则 E′F 即为 PE+PF 的最
小值,∵ 1 ACBD=ADE′F,∴E′F= 24 ,∴PE+PF 的最小值为 24 .
2
5
5
3.解:作 B 关于 AC 的对称点 B′,连接 BB′、B′D,交 AC 于 E,此时 BE+ED=B′E+ED=B′D, 根据两点之间线段最短可知 B′D 就是 BE+ED 的最小值, ∵B、B′关于 AC 的对称,∴AC、BB′互相垂直平分,∴四边形 ABCB′是平行四边形, ∵三角形 ABC 是边长为 2,D 为 BC 的中点,∴AD⊥BC,AD= 3 ,BD=CD=1,BB′=2AD=2 3 , 作 B′G⊥BC 的延长线于 G,∴B′G=AD= 3 , 在 Rt△B′BG 中,BG=3,∴DG=BG﹣BD=3﹣1=2,在 Rt△B′DG 中,B′D= 7 . 故 BE+ED 的最小值为 7 .