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专题07.将军饮马模型
将军饮马模型在考试中,无论是解答题,还是选择、填空题,都是学生感觉有困难的地方,也恰是学生能力区分度最重要的地方,主要考查转化与化归等的数学思想。在各类考试中都以中高档题为主。在解决几何最值问题主要依据是:①两点之间,线段最短;②垂线段最短,涉及的基本方法还有:利用轴对称变换化归到“三角形两边之和大于第三边”、“三角形两边之差小于第三边”等。希望通过本专题的讲解让大家对这类问题有比较清晰的认识。··
模型1、将军饮马--两定一动求线段和的最小值
【模型探究】A,B为定点,m为定直线,P为直线m上的一个动点,求AP+BP的最小 。
(1)如图1,点A、B在直线m两侧:
辅助线:连接AB交直线m于点P,则AP+BP的最小值为AB.
(2)如图2,点A、B在直线同侧:
辅助线:过点A作关于定直线m的对称点A’ ,连接A’B交直线m于点P,则AP+BP的最小值为A’B.
图1 图2
例1.(2022·江苏·八年级专题练习)要在街道旁修建一个奶站,向居民区A、B提供牛奶,小聪根据实际情况,以街道旁为x轴,测得A点的坐标为(0,3),B点的坐标为(6,5),则从A、B两点到奶站距离之和的最小值是____.
例2.(2022·江苏·八年级专题练习)如图,等边△ABC的边长为6,AD是BC边上的中线,M是AD上的动点,E是边AC上一点,若AE=2,则EM+CM的最小值为( )
A. B.3 C.2 D.4
例3.(2022·江苏·八年级专题练习)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_________.
例4.(2023·湖北洪山·八年级期中)如图,将△ABC沿AD折叠使得顶点C恰好落在AB边上的点M处,D在BC上,点P在线段AD上移动,若AC=6,CD=3,BD=7,则△PMB周长的最小值为 ___.
例5.(2023·江阴市八年级月考)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.
模型2、将军饮马--两动一定求线段和的最小值
【模型探究】已知定点A位于定直线m,n 的内侧, 在直线m、n分别上求点P、Q点PA+PQ+QA周长最短.
辅助线:过点A作关于定直线m、n的对称点A’ 、A’’ ,连接A’A’’ 交直线m、n于点P、Q,则PA+PQ+QA的最小值为A’A’’.
例1.(2022·江苏·无锡市八年级期末)如图,已知∠AOB的大小为α,P是∠AOB内部的一个定点,且OP=4,点E、F分别是OA、OB上的动点,若△PEF周长的最小值等于4,则α=( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
例2.(2022·江苏九年级一模)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,D,E,F分别是AB,BC,AC边上的动点,则△DEF的周长的最小值是( )
A.2.5 B.3.5 C.4.8 D.6
例3.(2023春·贵州毕节·七年级统考期末)如图所示,,点为内一点,,点分别在上,求周长的最小值.
例4.(2023.山东八年级期末)如图所示,在四边形ABCD中,∠A=90º,∠C=90º,∠D=60º,AD=3,AB=,若点M、N分别为边CD,AD上的动点,则△BMN的周长最小值为( )
A. B. C. 6 D. 3
模型3、将军饮马--两动两定求线段和的最小值
【模型探究】A,B为定点,在定直线m、n上分别找两点P、Q,使PA+PQ+QB最小。
(1)如图1,两个点都在直线外侧:
辅助线:连接AB交直线m、n于点P、Q,则PA+PQ+QB的最小值为AB.
(2)如图2,一个点在内侧,一个点在外侧:
辅助线:过点B作关于定直线n的对称点B’,连接AB’交直线m、n于点P、Q,则PA+PQ+QB的最小值为AB’.
图1 图2
(3)如图3,两个点都在内侧:
辅助线:过点A、B作关于定直线m、n的对称点A’ 、B