内容正文:
第10讲 最短路径
【基础知识】
知识点 最短路径问题
1、两点在直线异侧的最短距离
(l)问题:求直线异侧的两点到直线上一点的距离和最小的问题(如图①).
(2)方法:
如图②所示, .
2、两点在直线同侧的最短距离
(1)问题:求直线同侧的两点到直线上一点的距离和最小的问题.
(2)方法:
(3)证明:
【注意】
根据轴对称的性质、三角形的三边关系,通过比较大小来说明最值问题是常用的一种方法.
【知识拓展】
最短距离应用模型
“轴对称+两点之间线段最短”,将所求线段之和转化为两点之间的距离,是解决距离之和最小问题的基本思路.
【考点剖析】
考点一:最短路径
例1.如图,在直线l上找一点M,使它到A,B两点的距离和最小.
【方法总结】
借助转化巧解最短路径问题的步骤
(1)作对称点:作点关于直线的对称点;
(2)转化:运用轴对称把直线同侧的两点转化为直线异侧的两点;3)连线:两点之间,线段最短.
考点二:“一线+两点”型最短距离问题
例2.如图,小河EF边有两个村庄A,B,要在河边建一自来水厂分别向A村和B村供水(两村管道不存在共用部分).
(1)若要使厂部到A,B村的距离相等,则应选择在哪儿建厂?
(2)若要使厂部到A,B两村的水管最短,则应选择在哪儿建厂?
【方法总结】
“一线十两点”型最短距离求解方法
(1)如果两点在直线的异侧,那么直接连接两点交直线于一点,该点就是要求的点;
(2)如果两点在直线的同侧,那么先作一点关于直线的对称点,再连接对称点和另一点交直线于一点,该点就是要求的点.
考点三:“两线+一点”型最短距离问题
例3.如图,A是锐角LMON内部任意一点,在LMON的两边OM,ON上各求作一点B,C,组成△ABC,使△ABC周长最小(不写作法,保留作图痕迹).
【方法总结】
求“两线+一点”型最短距离中的点
第1步:分别作这点关于两线的对称点;
第2步:连接两对称点交两线于两点,交点即为所求.
考点四:“两线+两点”型最短距离问题
例4.如图,AO,BO表示草原上的两条河,点M,N表示两个居住点.为防止交叉污染,规定牛羊饮水在河的OA段,人的饮用水取自OB段.小蒙在点M放牧后先到河的OA段给羊饮水,再到OB河段取水,最后回居住点N.问小蒙怎样走路程最短?画出路线图.
【方法总结】
求“两线+两点”型最短距离中的点
(1)分别作这两点关于两线的对称点;
(2)连接两对称点交两线于两点,交点即为所求的最短距离中的点.
考点五:平移型问题
例5.如图,从A地到B地经过一条小河(河岸平行),今欲在河上建一座与两岸垂直的桥,应如何选择桥的位置才能使从A地到B地的路程最短?
【方法总结】
平移型问题求解步骤
第1步:平移固定的距离(如桥长)和其中一点重合;
第⒉步:连接平移后的点和另一点,把不在一条直线上的两条线段转化到一条直线上,从而作出最短路径来解决问题.
【即学即练】
1.某平原有一条很直的小河和两个村庄,要在此小河边的某处修建一个水泵站向这两个村庄供水.某同学用直线(虚线)表示小河,两点表示村庄,线段(实线)表示铺设的管道,画出了如下四个示意图,则所需管道最短的是( ).
A. B.
C. D.
2.如图,四边形ABCD中,∠C=50°,∠B=∠D=90°,E,F分别是BC,DC上的点,当△AEF的周长最小时,∠EAF的度数为( ).
A.50° B.60° C.70° D.80°
3.如图,中,,,,,是的平分线.若P、Q分别是和上的动点,则的最小值是( )
A. B.4 C. D.5
4.如图,在锐角三角形ABC中,AB=4,△ABC的面积为8,BD平分∠ABC.若M、N分别是BD、BC上的动点,则CM+MN的最小值是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
5.如图,分别是线段的垂直平分线,,一只小蚂蚁从点M出发爬到边上任意一点E,再爬到边上任意一点F,然后爬回M点,则小蚂蚁爬行的最短路径为( )
A. B. C. D.
6.如图,平行河岸两侧各有一城镇,,根据发展规划,要修建一条桥梁连接,两镇,已知相同长度造桥总价远大于陆上公路造价,为了尽量减少总造价,应该选择方案( )
A.B.C. D.
7.如图,是内一定点,点,分别在边,上运动,若,,则的周长的最小值为___________.
8.下