内容正文:
第2章 轴对称图形(最值模型之将军饮马)
知识梳理
【知识点1】将军饮马模型(利用对称,根据“两点之间,线段最短”原理)
模型1:当两定点A、B在直线l同侧时,在直线l上找一点P,使得PA+PB最小.
模型2:点P在∠AOB内部,在OB边上找点D,OA边上找点C,使得△PCD周长最小.
分别作点P关于OA、OB的对称点P′、P″,连接P′P″,交OA、OB于点C、D,点C、D即为所求.△PCD周长的最小值为P′P″
模型3:点P在∠AOB内部,在OB边上找点D,OA边上找点C,使得PD+CD最小.
作点P关于OB的对称点P′,过P′作P′C⊥OA交OB,PD+CD的最小值为P′C
【典型例题】
题型一:求类似PA+PC最小
【例题】如图,在等边△ABC中,E为AC边的中点,AD垂直平分BC,P是AD上的动点.若AD=6,则EP+CP的最小值为_______________.
【变式训练】
1.已知线段AB及直线l,在直线上确定一点,使最小,则下图中哪一种作图方法满足条件( ).
A. B.
C. D.
2.如图,已知直线l1∥l2,l1、l2之间的距离为8,点P到直线l1的距离为6,点Q到直线l2的距离为4,PQ=,在直线l1上有一动点A,直线l2上有一动点B,满足AB⊥l2,且PA+AB+BQ最小,此时PA+BQ=______.
3.如图,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC底边BC上的中线,点P为线段AB上一点.
(1)在AD上找一点E,使得PE+EB的值最小;
(2)若点P为AB的中点,当∠BPE满足什么条件时,△ABC是等边三角形,并说明理由.
4.某班级在探究“将军饮马问题”时抽象出数学模型:
直线同旁有两个定点、,在直线上存在点,使得的值最小.解法:如图1,作点关于直线的对称点,连接,则与直线的交点即为,且的最小值为.
请利用上述模型解决下列问题:(1)几何应用:如图2,中,,,是的中点,是边上的一动点,则的最小值为 ;
(2)几何拓展:如图3,中,,,若在、上各取一点、使的值最小,画出图形,求最小值并简要说明理由.
题型二:求三角形的周长最小
【例题】如图所示,在中,,直线EF是AB的垂直平分线,D是BC的中点,M是EF上一个动点,的面积为12,,则周长的最小值是______.
【变式训练】
1.如图,在四边形ABCD中,∠BAD=130°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分别取一点M、N,使△AMN的周长最小,则∠AMN+∠ANM= °.
2.如图,∠AOB=45°,P是∠AOB内的一点,PO=10,点Q,R分别在∠AOB的两边上,△PQR周长的最小值是 .
3.如图所示,在中,,直线EF是AB的垂直平分线,D是BC的中点,M是EF上一个动点,的面积为12,,则周长的最小值是_______________.
4.如图,在锐角∠AOB的内部有一点P,试在∠AOB的两边上各取一点M,N,使得△PMN的周长最小.(保留作图痕迹)
5.如图所示,在平面直角坐标系中,已知一次函数y=x+1的图象与x轴,y轴分别交于A,B两点,以AB为边在第二象限内作正方形ABCD.
(1)求边AB的长;
(2)求点C,D的坐标;
(3)在x轴上是否存在点M,使△MDB的周长最小?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【过关检测】
1、 选择题
1.如图,已知,以两点为圆心,大于的长为半径画圆,两弧相交于点,连接与相较于点,则的周长为( )
A.8 B.10 C.11 D.13
2.如图是屋架设计图的一部分,其中∠A=30°,点D是斜梁AB的中点,BC、DE垂直于横梁AC,AB=16m,则DE的长为( ).
A.8 m B.4 m C.2 m D.6 m
3.如图,在△ABC中,AC的垂直平分线交AC于点D,交BC于点E,连接AE.若AD=3,△ACE的周长为13,则△ABC的周长为( )
A.18 B.19 C.26 D.29
4.如图,和关于直线对称,下列结论:(1);(2);(3)直线垂直平分;(4)直线平分.正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.在等边中,D,E分别为边上的动点,,连接,以为边在内作等边,连接,当D从点A向B运动(不与点B重合)时,的变化情况是( )
A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小
6.如图,在四边形中,,在上分别找到点M,N,当的周长最小时,的度数为( )
A.118° B.121° C.120° D.90°
2、 填空题
1.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=120°