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专题12 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 。
图1 图2
(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.
例1.(2022·福建·八年级期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点C在直线MN上,∠BCN=30°,点P为MN上一动点,连结AP,BP.当AP+BP的值最小时,∠CBP的度数为 _____.
例2.(2022·江苏·八年级专题练习)如图,等边三角形的边上的高为6,是边上的中线,M是线段上的-一个动点,E是中点,则的最小值为_________.
例3.(2022·河南濮阳·八年级期末)如图,等边三角形的边长为5,A、B、三点在一条直线上,且.若D为线段上一动点,则的最小值是________.
例4.(2023.浙江八年级期中)如图,等边△ABC的边长为4,AD是BC边上的中线,F是AD边上的动点,E是AC边上一点,若AE=2,当EF+CF取得最小值时,则∠ECF的度数为多少?
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·湖北十堰·八年级期末)如图,在四边形ABCD中,.在BC,CD上分别找一点M,N,使周长最小,则的度数为_________.
例3.(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4.(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.
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’ ,连接A’B’ 交直线m、n于点P、Q,则PA+PQ+QA的最小值为A’B’.
(4)如图4,台球两次碰壁模型:
辅助线:同图3辅助线作法。
图3 图4
例1.(2022·和平区·八年级期末)如图,,点M,N分别是边,上的定点,点P,Q分别是边,上的动点,记,,当的值最小时,的大小=___.
例2.(2022·湖北武汉市·九年级期中)如图,点A在y轴上,G、B两点在x轴上,且G(﹣3,0),B(﹣2,0),HC与GB关于y轴对称,∠GAH=60°,P、Q分别是AG、AH上的动点