内容正文:
第17讲 轴对称中最短路径问题(核心考点讲与练)
【知识梳理】
1、最短路线问题
在直线L上的同侧有两个点A、B,在直线L上有到A、B的距离之和最短的点存在,可以通过轴对称来确定,即作出其中一点关于直线L的对称点,对称点与另一点的连线与直线L的交点就是所要找的点.
2、凡是涉及最短距离的问题,一般要考虑线段的性质定理,结合本节所学轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.
【核心考点精讲】
一.选择题(共7小题)
1.(2022春•朝阳区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,A(1,1),B(3,3),点P为x轴上的动点,则PA+PB的最小值为( )
A.2 B.2 C.5 D.
【分析】点A关于x轴对称点A′(1,﹣1),连接A′B交x轴于P,则此时,PA+PB=A′B的值最小,过A′作A′C⊥BC,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:∵A(1,1),
∴点A关于x轴对称点A′(1,﹣1),
连接A′B交x轴于P,
则此时,PA+PB=A′B的值最小,
过A′作A′C⊥BC,
∴A′B2.
∴PA+PB最小值为2,
故选A.
【点评】此题考查的是轴对称﹣最短路线问题,熟知“两点之间线段最短”是解答此题的关键.
2.(2022春•南岸区校级期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=7,BD是△ABC的角平分线,点P,点N分别是BD,AC边上的动点,点M在BC上,且BM=1,则PM+PN的最小值为( )
A.3 B. C.3.5 D.
【分析】作点M关于BD的对称点M',连接PM',则PM'=PM,BM=BM'=1,当N,P,M'在同一直线上,且M'N⊥AC时,PN+PM'的最小值等于垂线段M'N的长,利用含30°角的直角三角形的性质,即可得到PM+PN的最小值.
【解答】解:如图所示,作点M关于BD的对称点M',连接PM',则PM'=PM,BM=BM'=1,
∴PN+PM=PN+PM',
当N,P,M'在同一直线上,且M'N⊥AC时,PN+PM'的最小值等于垂线段M'N的长,
此时,∵Rt△AM'N中,∠A=30°,
∴M'NAM'(7﹣1)=3,
∴PM+PN的最小值为 3,
故选:A.
【点评】本题主要考查了最短路线问题,凡是涉及最短距离的问题,一般要考虑线段的性质定理,结合轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.
3.(2021秋•仓山区校级期末)如图,△ABC为等边三角形,边长为6,AD⊥BC,垂足为点D,点E和点F分别是线段AD和AB上的两个动点,连接CE,EF,则CE+EF的最小值为( )
A. B.3 C.3 D.2
【分析】过C作CF⊥AB交AD于E,则此时,CE+EF的值最小,且CE+EF的最小值=CF,根据等边三角形的性质得到BF=
1
2
AB=
1
2
×6=3,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:过C作CF⊥AB交AD于E,
则此时,CE+EF的值最小,且CE+EF的最小值=CF,
∵△ABC为等边三角形,边长为6,
∴BFAB6=3,
∴CF3,
∴CE+EF的最小值为3,
故选:C.
【点评】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,关键是画出符合条件的图形.
4.(2022春•连城县校级月考)如图,△ABC为边长3的等边三角形,AD⊥BC于点D,点E在AB边上,且AE=1,P为线段AD上的一个动点,则PB+PE的最小值是( )
A.3 B. C. D.
【分析】作E关于AD的对称点E′,连接BE′交AD于P,于是得到PE+PB的最小值=BE′,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:作E关于AD的对称点E′,连接BE′交AD于P,
则此时PE+PB有最小值,PE+PB的最小值=BE′,
∴AE′=AE=1,
∴CE'=3﹣1=2,
作E'F⊥BC于F,
∵△ABC为等边三角形,
∴∠C=60°,
∴CF=1,E'F,
∴BF=3﹣1=2,
∵AC=BC=3,
∴BE'.
故选:B.
【点评】此题主要考查了利用轴对称求最短路径问题以及勾股定理等知识,根据已知得出对应点P位置是解题关键.
5.(2022春•袁州区校级月考)已知在△ABC中,D为BC的中点,AD=6,BD=2.5,AB=6.5,点P为AD边上的动点.点E为AB边上的动点,则PE+PB的最小值是( )
A.5 B.6 C. D.
【分析】根据勾股定理的逆定理得到∠ADB=90°,得到点B,点C关于直线AD对称,过C作CE⊥AB交AD于P,则此时PE+PB=CE的值最小,根据三角形的面积公式即可得到结论.
【解答】解:∵AD=6,BD=2.5,AB=6.5,
∴AB2=6.52=42.25,AD2+BD2=62+2.52=42.25,
∴AB2=AD2+BD2,
∴∠ADB=9