内容正文:
第13讲 13.4课题学习路径最短问题(原卷版)
第一部分 题型梳理
题型1 将军饮马问题
典例1 (2023秋•江都区校级月考)如图,已知直线l及同侧两点A、B.
(1)在直线l上求一点M,使MA=MB;
(2)在直线l上求一点P,使PA+PB最小.
(以上两小题保留作图痕迹,标出必要的字母,不要求写作法)
针对训练
1.(2023秋•和平区期中)如图,已知Rt△ABC,∠ACB=90°,AD平分∠BAC与BC交于D点,M、N分别在线段AD、AC上的动点,连接MN、MC,当MN+MC最小时,画出M、N的位置.已知△ABC的面积为12cm2,AB=6cm,求MN+MC的最小值.
题型2周长最短问题
典例2 如图,已知∠AOB内一定点P,试在OA、OB上各找一点M、N,使△PMN周长最短.
针对训练
1.(2020春•梁子湖区期末)如图,在平面直角坐标系中,有点A(1,3),B(2,1),在x轴和y轴上分别找Q,P两点,使得四边形ABQP的周长最短,最短周长为 .
题型3 造桥选址问题
典例3如图,荆州护城河在CC′处直角转弯,河宽均为5米,从A处到达B处,需经过两座桥:DD′,EE′(桥宽不计),设护城河以及两座桥都是东西、南北方向的,如何架桥可使ADD′E′EB的路程最短?
针对训练
1.如图,A和B两地之间有两条平行的河流,现要在两条河上各造一座桥MN和EF,桥分别建在何处才能使从A到B的路径最短?(假定河的两岸是平行的直线,桥要与河垂直)
第二部分 重点题型
重点题型:等腰三角形中线段和最短问题
解题通法:
第一步:根据最短路径问题确定最小值时点的位置
第二步:利用等腰三角形的性质求出最小值
母题 (2021秋•平山县期末)如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,EF垂直平分AC,交AC于点E,交AB于点F,M是直线EF上的动点.
(1)当MD⊥BC时.
①若ME=1,则点M到AB的距离为 ;
②若∠CMD=30°,CD=3,求△BCM的周长;
(2)若BC=8,且△ABC的面积为40,则△CDM的周长的最小值为 .
子题 (2023秋•西陵区期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=3,DF是线段AC的垂直平分线;交AC边于点D,交AB边于点E,以BE为边作等边△BEF,连接CF、AF.
(1)求证:△ACF是等边三角形;
(2)若点P是直线DE上一动点,连接BP、CP,当点P运动到何处时,BP+CP的值最小?并求出该最小值.
第三部分 考向预测
考点:利用轴对称解决周长最短问题
考情分析:这类题一般要根据“两点之间,线段最短”解决问题,题型常以选择题、填空题出现。难度中等。
考例(2022秋•大荔县期末)如图,在△ABC中,AB=AC,BC=4,△ABC的面积为12,AB的垂直平分线EF交AC于点F,若D为BC边的中点,M为线段EF上的一动点,求△BDM周长的最小值.
第四部分 提优训练
(一)夯实双基
1.(2021秋•澄城县期末)如图,∠AOB=30°,∠AOB内有一定点P,且OP=15,若在OA、OB上分别有动点M、N,则△PMN周长的最小值是( )
A.5 B.15 C.20 D.30
2.(2023秋•自贡期中)如图,直线m是△ABC中BC边的垂直平分线,点P是直线m上的一动点.若AB=6,AC=4,BC=7,则△APC周长的最小值是 .
(二)提高能力
3.(2019春•南开区期末)如图,正△ABC的边长为2,过点B的直线l⊥AB,且△ABC与△A′BC′关于直线l对称,
(Ⅰ)连接CC′,判断四边形CBA′C′的形状并进行证明.
(Ⅱ)D为线段BC′上一动点,求AD+CD的最小值.
4.(2022秋•龙江县校级期末)如图所示,点P在∠AOB内,点M,N分别是点P关于AO,BO的对称点,MN分别交OA,OB于点E,F.
(1)若∠AOB=α°,则∠MON= ,∠EPF= (用含α的代数式表示);
(2)①若△PEF的周长是10cm,求MN的长.
②若∠O=45°,OP=xcm,直接写出△PEF的周长的最小值(用含x的代数式表示)
(三)提升素养
5.(2019秋•周口期中)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,∠C=30°,BD⊥AC于点D,点E是BC边上的动点,点F是AC边上的动点,则AE+EF的最小值等于图中线段 的长.
6.(2022秋•松原期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,AC=4,CD平分∠ACB,交边AB于点D,点E是边AB的中点.点P为边CB上的一个动点.
(1)AE= 4 ,∠ACD= 45 度;
(2)当四边形ACPD为轴对称图形时,求CP的长;
(3