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文档之家› 2020年中考数学专题突破专题十一:最短路径——造桥选址问题
2020年中考数学专题突破专题十一:最短路径——造桥选址问题
图②
设直线 H1M1 的函 数解析式为 y=mx+n,∵直线 H1M1 过点 H1(-2,9),M1(4,-5),
∴
9 2m 5 4m
n n
,解得
m
n
7 3
13 3
,∴y=-
7 3
x+ 13 3
.
∴当 x=0 时,y= 13 ,即点 E 坐标为(0, 13 );当 y=0 时,x= 13 ,即点 F 坐标为( 13 ,
∴DQ=
=
,∵AB=PC=8,AB∥PC,
∴四边形 ABCP 是平行四边形,∴PA=BC,
∴PA+BQ=CB+BQ=QC=
=
=4
.
6.(1)y=-x2+4x+5; (2)如图①,
图①
∵点 B 是二次函数的图象与 x 轴的交点,
∴由二次函数的解析式为 y=-x2+4x+5 得,点 B 的坐标 B(5,0),
连接 CE,CF,则 △CEF 周长的最小值为
.
3.在平面直角坐标系中,已知点 A(-2,0),点 B(0,4),点 E(0,1),将△AEO
沿 x 轴向右平移得到△A′E′O′,连接 A′B,BE′,则当 A′B+BE′取最小值时,
点 E′的坐标为
.
4.直线 l 外有一点 D,点 D 到直线 l 的距离为 5,在△ABC 中,∠ABC=90°,AB=6,tan∠CAB= ,
由题意可知:-n2+4n+5>-n+5,
∴d=-n2+4n+5-(-n+5)=-n2+5n=-(n- 5 )2+ 25 ,∴当 n= 5 时,线段 ND 长度
24
2
的最大值是 25 ; 4
(3)∵点 M(4,m)在抛物线 y=-x2+4x+5 上,∴m=5,∴M(4,5).
∵抛物线 y=-x2+4x+5=-(x-2)2+9,∴顶点坐标为 H(2,9),
6.如图,直线 y=5x+5 交 x 轴于点 A,交 y 轴于点 C,过 A,C 两点的二次函数 y=ax2+4x
+c 的图象交 x 轴于另一点 B.
(1)二次函数的解析式为
;
(2)连接 BC,点 N 是线段 BC 上的动点,作 ND⊥x 轴交二次函数的图象于点 D,求线段 ND
长度的最大值;
(3)若点 H 为二次函数 y=ax2+4x+c 图象的顶点,点 M(4,m)是该二次函数图象上一点,在
【专题过关】
°.2. 4 5 2 2 . 3.( ,1). 4.18 .
5. 4
.
作 PE⊥l1 于 E 交 l2 于 F,在 PF 上截取 PC=8,连接 QC 交 l2 于 B,作 BA⊥l1 于 A,此时 PA+AB+BQ 最短.作 QD⊥PF 于 D. 在 Rt△PQD 中,∵∠D=90°,PQ=4 ,PD=18,
方法:分别作 P,Q 关于 OA,OB 的对称点 P′,Q′,连接 P′Q′分别交 OA,OB 与点 C, D,则此时四边形 PCDQ 的周长最小 本质为转化思想: (1)化同侧为异侧(对称变换), (2)平移定距离(平移变换), (3)化折线为直线(两点之间线段最短) “将军饮马”问题主要利用构造对称图形解决求两条线段和差、三角形周长、四边形周长等 一类最值问题,会与直线、角、三角形、四边形、圆、抛物线等图形结合,在近年的中考和 竞赛中经常出现,而且大多以压轴题的形式出现。
10(备用).在平面直角坐标系中,已知抛物线 y=ax2+bx+c 经过点 A(-3,0)、B(0,3)、C(1, 0)三点. (1)求抛物线的解析式和它的顶点坐标; (2)若点 P、Q 分别是抛物线的对称轴 l 上两动点,且纵坐标分别为 m,m+2,当四边形 CBQP 周长最小时,求出此时点 P、Q 的坐标以及四边形 CBQP 周长的最小值.
专题十一:最短路径——造桥选址问题
【导例引入】
导例:如图 1,已知正方形 ABCD 边长为 3,点 E 在 AB 边上且 BE=1,点 P,Q 分别是边 BC, CD 的动点(均不与顶点重合),当四边形 AEPQ 的周长取最小值时,四边形 AEPQ 的面积 是.
【方法指引】
(1)如图,在直线 l 上找 M、N 两点(M 在左),使得 A M+MN+NB 最小,且 MN= d 。
解得
∴抛物线的解析式为 y=﹣ x2+ x;
(3)如图 1:作 D(4,3)点关于对称轴 x=3 的对称点 E(2,3),连接 AE 交对称轴于点 P,
直线 AE 的解析式为 y=kx+b,图象经过点 A,点 E,得
解得
,直线 AE 的解析式为 y=﹣ x+ . 当 x=3 时,y=﹣ ×3+ ,即型 例 1 如图 1,已知 A(0, 2)、B(6, 4),E(a, 0),F(a+1, 0),求 a 为何 值时,四边形 ABFE 周长 最小请说明理由.
【分析】四边 ABFE 的四条边中,AB,EF 的长度固定,只要 AE+BF 最小,则四边形周长将 取得最小值,将 B 点向左平移一个单位长(EF 的长度),得到点 M,再作 A 关于 x 轴的对称 点 A′,连接 A′M,可得点 E 的位置,从而问题得解. 类型二:两定点一定角形成最短路径型 例 2.如图,在∠ POQ 内部有两点 M,N,∠MOP=∠ NOQ. (1)画图并简要说明画法:在射线 OP 上取一点 A,使点 A 到点 M 和点 N 的距离和最小;在 射线 OQ 上取一点 B,使点 B 到点 M 和点 N 的距离和最小; (2)直接写出 AM+AN 与 BM+BN 的大小关系.
备用图
答案:
例 1 .在四边形 ABEF 中,AB,EF 为定值,求 AE+BF 的最小值,先把这两条线段经过平移,
使得两条线段有公共端点.
如图 6-2,将线段 BF 向左平移两个单位,得到线段 ME.
如图 6-3,作点 A 关于 x 轴的对称点 A′,MA′与 x 轴的交点 E,满足 AE+ME 最小.
3
3
7
7
0) .故所求点 F,E 的坐标分别为( 13 ,0),(0, 13 ).
7
3
7.(1)由题知,直线 y= x 与 BC 交于点 D(x,3).
把 y=3 代入 y= x 中得,x=4,∴D(4 ,3); (2)抛物线 y=ax2+bx 经过 D(4,3)、A(6,0)两点, 把 x=4,y=3;x=6,y=0,分别代入 y=ax2+bx 中,得
由△A′OE∽△BHF,得 OE HF .解方程 a 6 (a 2) ,得 a 4 .
OA' HB
2
4
3
例 2.(1)图略,点 A,B 即为所求.画法:①作点 M 关于射线 OP 的对称点 M′;②连接 M′N 交 OP 于点 A;③作点 N 关于射线 OQ 的对称点 N′;④连接 N′M 交 OQ 于点 B. (2)AM+AN=BM+BN.
设直线 BC 解析式为 y=kx+b,∵直线 BC 过点 B(5,0),C(0,5),
∴
5k b b 5
0
,解得
k b
1 5
,∴直线
BC
解析式为
y=-x+5,
设 ND 的长为 d,N 点的横坐标为 n,则 N 点的坐标为(n,-n+5),
D 点的坐标为(n,-n2+4n+5),则 d=|-n2+4n+5-(-n+5)| .
四边形 ABDP 周长的最小值=AB+DB+DP+AP=AB+DB+A E=3+2+
=3+2+5=10.
8. 如图,抛物线 y=-x2+bx+c 与 x 轴交于 A,B 两点,与 y 轴交于点 C,点 O 为坐标原点, 点 D 为抛物线的顶点,点 E 在抛物线上,点 F 在 x 轴上,四边形 OCEF 为矩形,且 OF=2, EF=3. (1)求抛物线的解析式; (2)连接 CB 交 EF 于点 M,连接 AM 交 OC 于点 R,连接 AC,求△ACR 的周长;
AM+MN+NB 最小。
方法:将点 A 向下平移 d 个单位到 A′,连接 A′B 交直线 l2 于点 N,将点 N 向上平移 d 个 单位到 M,点 M,N 即为所求,AM+MN+NB 的最小值为 A′B+ d 。
(3)如图,点 P,Q 在∠AOB 内,分别在 OA,OB 上找点 C,点 D,使四边形 PCDQ 的周长 最小.
x 轴,y 轴上分别找点 F,E,使四边形 HEFM 的周长最小,求出点 F,E 的坐标.
7.矩形 OABC 在直角坐标系 中的位置如图所示,A、C 两点的坐标分别为 A(6,0)、C(O, 3),直线 y= x 与与 BC 边相交于点 D. (1)求点 D 的坐标; (2)若抛物线 y=ax2+bx 经过 D、A 两点,试确定此抛物线的解析式; (3)在(2)中抛物线的对称轴是否存在点 P,使四边形 ABDP 的周长最小,并求出最小值;
如图②,作点 H(2,9)关于 y 轴的对称点 H1,则点 H1 的坐标为 H1(-2,9);作点 M(4, 5)关于 x 轴的对称点 M1,则点 M1 的坐标为 M1(4,-5),连接 H1M1 分别交 x 轴于点 F, y 轴于点 E,∴H1M1+HM 的长度是四边形 HEFM 的最小周长,则点 F,E 即为所求的点.
8. 如图,抛物线 y=-x2+bx+c 与 x 轴交于 A,B 两点,与 y 轴交于点 C,点 O 为坐标原点, 点 D 为抛物线的顶点,点 E 在抛物线上,点 F 在 x 轴上,四边形 OCEF 为矩形,且 OF=2, EF=3. (1)求抛物线的解析式; (2)连接 CB 交 EF 于点 M,连接 AM 交 OC 于点 R,连接 AC,求△ACR 的周长; (3)设 G(4,-5)在该抛物线上,P 是 y 轴上一动点,过点 P 作 PH⊥EF 于点 H,连接 AP,GH, 问 AP+PH+HG 是否有最小值如果有,求出点 P 的坐标;如果没有,请说明理由.