内容正文:
学习数学 领悟数学 秒杀数学 专题15 距离最值问题
第一节 将军饮马问题
早在古罗马时代,传说亚历山大城有一位精通数学和物理的学者,名叫海伦.一天,一位罗马将军专程去拜访他,向他请教一个百思不得其解的问题.
将军每天从军营A出发,先到河边饮马,然后再去河岸同侧的军营B开会,应该怎样走才能使路程最短?这个问题的答案并不难,据说海伦略加思索就解决了它.从此以后,这个被称为“将军饮马”的问题便流传至今.
“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.
【例1】(2019秋•丰台区期末)如图,在中,,,,是的垂直平分线,是直线上的任意一点,则的最小值是
A.3 B.4 C.5 D.6
【例2】(2019秋•邳州市期末)如图,,点是内的定点且,点,分别是射线,上异于点的动点,则周长的最小值是
A. B. C.3 D.6
【例3】(2017•内江)如图,已知直线,、之间的距离为8,点到直线的距离为6,点到直线的距离为4,,在直线上有一动点,直线上有一动点,满足,且最小,此时 .
【例4】(2020•河北区模拟)如图,在矩形中,,,连接,是的中点,是上一点,且,是上一动点,则的最大值为 .
【例5】(2018秋•巴南区期末)如图,过点的抛物线的对称轴是,点是抛物线与轴的一个交点,点在轴上,点是抛物线的顶点.
(1)求、的值;
(2)当是直角三角形时,求的面积;
(3)设点在直线下方且在抛物线上,点、在抛物线的对称轴上(点在点的上方),且,过点作轴的平行线交直线于点,当最大时,请直接写出四边形的周长最小时点、、的坐标.
【例6】(2016•龙岩模拟)如图,在直角坐标系中,抛物线与交于,,,四点,点,在轴上,点坐标为.
(1)求值及,两点坐标;
(2)点是抛物线上的动点,当为锐角时,请求出的取值范围;
(3)点是抛物线的顶点,沿所在直线平移,点,的对应点分别为点,,顺次连接,,,四点,四边形(只要考虑凸四边形)的周长是否存在最小值?若存在,请求出此时圆心的坐标;若不存在,请说明理由.
【同步训练】
1.(2020•安徽模拟)中,,,,,是和上的动点,连接,,则的最小值为
A.8 B. C. D.
2.(2020•恩施州)如图,正方形的边长为4,点在上且,为对角线上一动点,则周长的最小值为
A.5 B.6 C.7 D.8
3.(2020•绥化一模)如图所示,正方形的面积为12,是等边三角形,点在正方形内,在对角线上找到一点,使的和最小,则这个和的最小值是
A. B. C.3 D.
4.(2020秋•常州期中)如图,,为内部一条射线,点为射线上一点,,点、分别为射线、上的动点,则周长的最小值是
A. B.2 C. D.4
5.(2019秋•碑林区校级月考)在正方形中,,,为直线上一点,为的中点,的最大值为
A.6 B. C. D.
6.(2020•黑龙江)如图,在边长为4的正方形中,将沿射线平移,得到,连接、.求的最小值为 .
7.(2019•丹阳市一模)如图(1),二次函数的图象与轴、直线的交点分别为点、.
(1) , , ;
(2)连接,点是抛物线上一点(异于点,且,求点的坐标 ;
(3)如图(2),点、是线段上的动点,且.设点的横坐标为.
①过点、分别作轴的垂线,与抛物线相交于点、,连接.当取得最大值时,求的值并判断四边形的形状;
②连接、,求为何值时,取得最小值,并求出这个最小值.
第二节 胡不归问题
胡不归
从前,有一个小伙子在外地学徒,当他获悉在家的老父亲病危的消息后,便立即启程赶路.由于思乡心切,他只考虑了两点之间线段最短的原理,所以选择了全是沙砾地带的直线路
径 A→B,而忽视了走折线虽然路程多但速度快的实际情况,当他气喘吁吁地赶到家时,老人刚刚咽了气,小伙子失声痛哭.邻居劝慰小伙子时告诉说,老人弥留之际不断念叨着“胡不归?胡不归?…”这个古老的传说,引起了人们的思索,小伙子能否提前到家?倘若可以,他应该选择一条怎样的路线呢?这就是风靡千百年的“胡不归问题”
【例1】(2019桂林)如图,在△ABC中,∠A=15°,AB=2,P为AC边上的一个动点(不与A、C重合),连接BP,则AP+PB的最小值是( )
A. B. C. D.2
【例2】(2020•安溪县一模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2﹣2x+c的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B(0,﹣3),若P是x轴上一动点,点D(0,1)在y轴上,连结PD,则PD+PC的最小值是( )
A.4 B.2+2 C.2 D.
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