在學(xué)習(xí)了作軸對稱圖形之后,人教版八年級上冊P42,有這樣一個問題: 這種模型就是著名的“將軍飲馬”問題: 解決方法如上面圖(2),作點B(點A也行)關(guān)于直線l的對稱點B′,連接A B′交直線l于點C,則點C就是要找的使輸氣管道最短的位置。其原理就是“三角形任意兩邊之和大于第三邊”(北師大版七下第五章123頁第5題類似)。 求兩線段之和最小是最值問題中很基本的一個模型,一般已知兩定點一動點,動點在某條定線上,兩定點在定線同側(cè)。求解步驟為:①利用軸對稱作其中任一定點關(guān)于定線的對稱點;②連接對稱點和另外一個定點,交定直線于某點,此點即為所求;③利用勾股定理等知識求解算出答案。 這一類問題也是當(dāng)今中考的熱點題型之一,通常會以角、三角形、四邊形、圓、坐標(biāo)軸、拋物線為載體出題。 還有一種類型是固定長度線段MN在直線l上滑動,求AM MN BN的最小值。這時需平移BN(或AM),轉(zhuǎn)化為求解決,如下圖所示. 本文講練結(jié)合,對線段和最小值問題的原理、常見題型及解法思路層層剖析,后面附有練習(xí)題和配套答案,力求能使大家熟練掌握這種求最值的方法。 【典例】 1、如下圖,在△ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,D是BC邊的中點,E是AB邊上一動點,則EC+ED的最小值為_______。 解析:如下圖,過點C作CO⊥AB于O,延長CO到C′,使OC′=OC,連接DC′,交AB于E,連接CE,此時DE CE=DE EC′=DC′的值最?。?/p> 連接BC′,由對稱性可知∠C′BE=∠CBE=45°,∴∠CBC′=90°,∴BC′⊥BC,∠BCC′=∠BC′C=45°, ∴BC=BC′=2,∵D是BC邊的中點,∴BD=1,根據(jù)勾股定理可得DC′=√5,故答案為:√5. 2、如下圖,在邊長為2㎝的正方形ABCD中,點Q為BC邊的中點,點P為對角線AC上一動點,連接PB、PQ,則△PBQ周長的最小值為____________㎝(結(jié)果不取近似值). 解析:因為BQ是定值,所以求△PBQ周長的最小值就是在AC上求一點P,使PB PQ的值最小即可,依然是標(biāo)準(zhǔn)的軸對稱模型,如果你能這樣考慮,恭喜你答對了,下面就按照此類模型的標(biāo)準(zhǔn)解法做就行了。 如下圖,因為點B關(guān)于AC的對稱點是D點,所以連接DQ,與AC的交點P就是滿足條件的點DQ = PD PQ = PB PQ,故DQ的長就是PB PQ的最小值,在直角△CDQ中,CQ = 1 ,CD = 2,根據(jù)勾股定理,得,DQ = √5 3、如下圖,兩條公路OA、OB相交,在兩條公路的夾角中有一個油庫,設(shè)為點P,如在兩條公路上各設(shè)置一個加油站,,請你設(shè)計一個方案,把兩個加油站設(shè)在何處,可使運油車從油庫出發(fā),經(jīng)過一個加油站,再到另一個加油站,最后回到油庫所走的路程最短。 解析: 這是一個實際問題,需要把它轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,經(jīng)過分析,知道此題是求運油車所走路程最短,OA與OB相交,點P在∠AOB內(nèi)部,通常我們會用軸對稱模型,分別做點P關(guān)于直線OA和OB的對稱點P?、P? ,連結(jié)P?P?分別交OA、OB于C、D,C、D兩點就是使運油車所走路程最短的地點. 4、如下圖,村莊A、B位于一條小河的兩側(cè),若河岸a、b彼此平行,現(xiàn)在要建設(shè)一座與河岸垂直的橋CD,問橋址應(yīng)如何選擇,才能使A村到B村的路程最近? (類似的問題在北師大版8下第三章90頁第18題,課本上還多一問:橋建在何處才能使A、B到橋的距離相等?你怎么回答?) 作法:設(shè)a、b的距離為h。 ①把點B豎直向上平移h個單位得到點B'; ②連接AB'交a于C; ③過C作CD⊥b垂足為D; ④連接BD。 證明:∵BB'∥CD且BB'=CD, ∴四邊形BB'CD是平行四邊形,∴CB'=BD ∴AC+CD+DB=AC+CB'+B'B=AB'+B'B 在a上任取一點C',作C'D',連接AC'、D'B,C'B' 同理可得AC'+C'D'+D'B=AC'+C'B'+B'B 而AC'+C'B'>A B' ∴AC+CD+DB最短。 點評:本題是研究AC+CD+DB最短時的C、D的取法,而CD是定值,所以問題集中在研究AC+DB最小上。但AC、DB不能銜接,可將BD平移B'---C處,則AC+DB可轉(zhuǎn)化為AC+CB',要使AC+CB'最短,顯然,A、C、B'三點要在同一條直線上。 講這么多了,該一試身手了 【強(qiáng)化練習(xí)】 1、如下圖,在等邊△ABC中,AB = 6,AD⊥BC,E是AC上的一點,M是AD上的一點,且AE = 2,求ME MC的最小值。 2、如下圖,在平面直角坐標(biāo)系中,有A(3,-2),B(4,2)兩點,現(xiàn)另取一點C(1,n),當(dāng)n =______時,AC BC的值最?。?/p> 3、如下圖,一次函數(shù)y=kx b的圖象與x、y軸分別交于點A(2,0),B(0,4). (1)求該函數(shù)的解析式; (2)O為坐標(biāo)原點,設(shè)OA、AB的中點分別為C、D,P為OB上一動點,求PC+PD的最小值,并求取得最小值時P點坐標(biāo). 4、如下圖,A、B是直線a同側(cè)的兩定點,定長線段PQ在a上平行移動,問PQ移動到什么位置時,AP PQ QB的長最短? 【答案】 1、因為點C關(guān)于直線AD的對稱點是點B,所以連接BE,交AD于點M,則ME MD最小,如下圖,過點B作BH⊥AC于點H,則EH = AH – AE = 3 – 2 = 1,根據(jù)勾股定理可得BH = 3√3,在直角△BHE中,可求得BE = 2√7 2、點C(1,n),說明點C在直線x=1上,所以作點A關(guān)于直線x=1的對稱點A',連接A'B,交直線x=1于點C,則AC BC的值最小,設(shè)直線A'B的解析式為y=kx b,則-2=-k b, 2=4k b,解:k = (4/5) b = - (6/5) 所以:y = (4/5)x-(6/5) 當(dāng)x = 1時,y = -(2/5) 故當(dāng)n = -(2/5)時,AC BC的值最小 3、(1)由題意得:0 = 2x b 4 = b 解得 k = -2,b= 4,所以 y = -2x 4 (2)如下圖,作點C關(guān)于y軸的對稱點C',連接C'D,交y軸于點P,則C'D = C'P PD = PC PD C'D就是PC PD的最小值,連接CD,則CD = 2,CC' = 2,在直角△C'CD中,根據(jù)勾股定理 C'D = 2√2 求直線C'D的解析式,由C'(-1,0),D(1,2) 所以,有0 = -k b 2 = k b 解得 k = 1,b = 1,所以 y = x 1 當(dāng)x = 0時,y =1,則P(0,1) 4、作法:(假設(shè)P'Q'就是在直線L上移動的定長線段) 1)過點B作直線L的平行線,并在這條平行線上截取線段BB',使它等于定長P'Q'; 2)作出點A關(guān)于直線L的對稱點A',連接A'B',交直線L于P; 3)在直線L上截取線段PQ=P'Q.. 則此時AP PQ BQ最小. 略證:由作法可知PQ=P'Q'=BB',四邊形PQBB'與P'Q'BB'均為平行四邊形. 下面只要說明AP BQ 點A與A'關(guān)于直線L對稱,則AP=A'P,AP'=A'P'. 故:AP BQ=A'P B'P=A'B'; AP' BQ'=A'P' B'P'. 顯然,A'B' |
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