内容正文:
专题13.3 利用轴对称的性质解决将军饮马问题之五大题型
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目录
【典型例题】 1
【题型一 在几何中找线段和最小值的点】 1
【题型二 三角形中线段和的最小值问题】 6
【题型三 在角中线段和最小值的问题】 13
【题型四 在全等三角形中线段和最小值的问题】 18
【题型五 实际问题中的最短路径问题】 22
【典型例题】
【题型一 在几何中找线段和最小值的点】
例题:如图,已知,两点在直线的同一侧,根据题意,用尺规作图.
(1)在(图①)直线上找出一点,使;
(2)在(图②)直线上找出一点,使的值最小;
(3)在(图③)直线上找出一点,使的值最大.
【变式训练】
1.如图,在平面直角坐标系中,点.
(1)在图中作出关于y轴对称的;
(2)在y轴上画出点P,使得最小,并直接写出点P的坐标.
2.在如图所示的直角坐标系中,已知,,.
(1)在图中画出,以及关于y轴成轴对称的;
(2)的面积为______;
(3)在x轴上找一点P,使得的周长最小(保留作图痕迹).
3.如图,三个顶点的坐标分别为,,.
(1)请画出向右平移5个单位长度后得到;
(2)在x轴上找出一点P,使的周长最小,并直接写出点P的坐标.
【题型二 三角形中线段和的最小值问题】
例题:(2023·浙江·八年级假期作业)如图,是的角平分线,的面积为12,长为6,点E,F分别是,上的动点,则的最小值是( )
A.6 B.4 C.3 D.2
【变式训练】
1.(2023春·山东济南·七年级统考期末)如图,在中,,,面积是10;的垂直平分线分别交,边于E、D两点,若点F为边的中点,点P为线段上一动点,则周长的最小值为( )
A.7 B.9 C.10 D.14
2.如图,等腰三角形的底边长为4,面积是14,腰的垂直平分线分别交,边于,点,若点为边的中点,点为线段上一动点,则周长的最小值为 ;
3.在中,,D是边上一点,,E,F分别是边上的动点,则的最小值为 .
4.(2023春·广东揭阳·七年级惠来县第一中学校考期末)如图,在等腰中,,,作于点D,,点E为边上的中点,点P为上一动点,则的最小值为 .
5.如图,直线是中BC边的垂直平分线,点P是直线m上的一动点,若,,.
(1)求的最小值,并说明理由.
(2)求周长的最小值.
6.如图,在△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线交AB于N,交AC于M.
(1)若∠B=70°,则∠NMA的度数是 ;
(2)探究∠B与∠NMA的关系,并说明理由;
(3)连接MB,若AB=8cm,△MBC的周长是14cm.
①求BC的长;
②在直线MN上是否存在点P,使PB+CP的值最小?若存在,标出点P的位置并求PB+CP的最小值;若不存在,说明理由.
【题型三 在角中线段和最小值的问题】
例题:(2023秋·甘肃·八年级统考期末)如图,,M是边上的一个定点,且,N,P分别是边上的动点,则的最小值是 .
【变式训练】
1.(2023春·广东深圳·七年级统考期末)如图,点,分别是角两边、上的定点,,.点,分别是边,上的动点,则的最小值是 .
2.(1)唐朝诗人李顾的诗古从军行开头两句:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题:如图所示,诗中大意是将军从山脚下的点出发,带着马走到河边点饮水后,再回到点宿营,请问将军怎样走才能使总路程最短?请你通过画图,在图中找出点,使的值最小,不说明理由;
(2)实践应用,如图,点为内一点,请在射线、上分别找到两点、,使的周长最小,不说明理由;
(3)实践应用:如图,在中,,,,,平分,、分别是、边上的动点,求的最小值.
【题型四 在全等三角形中线段和最小值的问题】
例题:直观感知和操作确认是发现几何学习的重要方式,解决下列问题.
(1)问题情境:如图1,三个相同的三角尺拼成一个图形,直接写出图中的平行线;
(2)问题理解:如图2,在三个相同的直角三角形拼成的一个图形中,若点M是线段BC的三等分点(其中CM>BM),点P是线段AC上的一个动点,画出BP+PM取得最小值时点P的位置,并说明理由;
(3)问题运用:如图3,在三个相同的直角三角形拼成的一个图形中,点M是直线BD上的一个动点,点P是线段CE上的一个动点.若AC=a、CE=b、AE=c(其中a、b、c为常数),求DP+PM的最小值.
【变式训练】
1.(2023春·广东佛山·八年级校考期中)如图,已知≌,将沿所在的直线折叠至的位置,点B的对应点为,连结.
(1)直接填空:与的位置关系是__________;
(2)点P、Q分别是线段、上的两个动点(不与点A、B、C重合),已知的面积为36,,求的最小值;