内容正文:
第四章 图形的初步认识与三角形
提分微专题5 线段的最值问题
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2.4
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模型一 垂线段最短
类型一 点到直线的所有线段中,垂线段最短
模型分析:问题:如图,已知直线l外一定点A和直线l上一动点B,求A,B之间距离的最小值.
解题思路:通常过点A作直线l的垂线AB,利用垂线段最短解决问题,即连接直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短.
模型应用
1.(2022·贵州毕节)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,BC=5,点P为BC边上任意一点,连接PA,以PA,PC为邻边作平行四边形PAQC,连接PQ,则PQ长度的最小值为 .(解析见下页)
解析:∵ ∠BAC=90°,AB=3,BC=5,
∴ AC===4.
∵ 四边形PAQC是平行四边形,
∴ PO=QO,CO=AO=2.
如图,过点O作BC的垂线OP′,垂足为P′.
∵ ∠ACB=∠P′CO,∠CP′O=∠CAB=90°,
∴ △CAB∽△CP′O,
∴ =,即 =,∴ OP′=,
∴ PQ的最小值为2OP′=.
2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,点E是AB上任意一点,若AD=5,AC=4,则DE的最小值为 .
类型二 两条线段之和最小型
模型分析:问题:点P是∠AOB的边OB上一定点,点N是OB上一动点,在OA上找一点M,使得PM+MN的值最小.
解题思路:要使PM+MN的值最小,可设法将PM,MN转化到同一条直线上,利用垂线段最短求解.
模型应用
3.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,AD是∠BAC的平分线,若点P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是 .
模型二 “胡不归”问题
模型分析:
问题:点A为直线l上一定点,点B为直线l外一定点,点P是直线l上的一个动点,要使kAP+BP(0<k<1)的值最小.
解题步骤:第一步:作角(过点A作∠NAP,使sin∠NAP=k);
第二步:作垂直(构造直角三角形,在Rt△APE中将kAP转化为PE);
第三步:化折为直(使得kAP+BP=PE+BP,利用“垂线段最短”转化为求BF的长).
模型应用
4.如图,在平行四边形ABCD中,∠DAB=45°,AB=8,BC=3,P为边CD上一动点,则PB+PD的最小值等于 . (解析见下页)
解析:如图,过点P作PE⊥AD,交AD的延长线于点E,连接BP.
∵ AB∥CD,∴ ∠EDP=∠DAB=45°,
∴ sin∠EDP==,∴ PE=PD,∴ PB+PD=PB+PE,
∴ 当点B,P,E三点共线且BE⊥AD时,PB+PE有最小值,即最小值为BE.
∵ sin A==,∴ BE=.
5.如图,∠ACB=90°,AC=2,AB=4,点P为AB上一点,连接PC,则PC+PB的最小值为 . (解析见下页)
解析:如图,作∠ABE=30°,过点C作CD⊥BE于点D,则此时PC+
PB的值最小.
∵ ∠ACB=90°,AC=2,AB=4,
∴ sin∠CBA===,BC==,∴ ∠CBA=30°.
∵ ∠ABE=30°,∴ ∠CBE=60°,
∴ sin 60°===,解得CD=3,
∴ PC+PB=CD=3.
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