内容正文:
微专题9
与线段最值有关的计算
考情及趋势分析
考情分析
年份 题号 题型 分值 背景 设问 类型 几条线段最值 是否需要做对称(作几次)
2023 15 填空题 3 扇形 求阴影部分周长最小值 两点之间线段最短 两条线段+一条弧 作1次对称
2022 14 填空题 3 三角形 求△ABC的面积 垂线段最短 一条线段 否
2021 23(3) 解答题 4 抛物线、正方形 △PDE周长最小时“好点”的坐标 两点之间线段最短 两条线段 否
一阶 方法训练
类型一 利用“两点之间线段最短”求最值
一、线段和最值例1 如图,已知点A,点B,请画出两点之间的最短距离.
例1题图
解:如图,连接AB,此时AB最短.
例2 如图,已知定点A,B和直线l上一动点P.当点A,B在直线l同侧时,请画出AP+BP最小时点P的位置.
例2题图
解:如解图,作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′,与直线l交于点P,此时AP+BP最小.
例2题解图
例3 如图,已知定点A,B,动点P,Q在直线l上,且PQ长为定值(PQ的位置不定),请画出当AP+PQ+BQ最小时PQ的位置.
例3题图
解:如解图,
将点A沿PQ方向平移至A′处,使AA′=PQ,作点A′关于直线l的对称点A″,连接A″B,与直线l交于点Q,在l上沿A′A方向截取PQ,此时AP+PQ+BQ最小.
例3题解图
例4 如图①,点P是∠AOB内部一定点,点M,N分别是OA,OB上的动点,请画出当PM+PN+MN最小时点M,N的位置.
例4题图①
解:如解图①,
分别作点P关于OA,OB的对称点P′,P″,连接P′P″,分别交OA,OB于点M,N,此时PM+PN+MN最小;
例4题解图①
思考:如图②,PQ是∠AOB内部一定线段,点M,N分别是OA,OB上的动点,请画出PM+QN+MN+PQ最小时点M,N的位置.
例4题图②
解:如解图②,
分别作点P,Q关于OA,OB的对称点P′,Q′,连接P′Q′,分别交OA,OB于点M,N,此时PM+QN+MN+PQ最小.
例4题解图②
满分技法
从设问出发:观察这n条线段的关系;①观察所求线段和特点:起点:定点;终点:定点;②解题方法:两点之间线段最短;③作对称:n条动线段求和要作(n-1)次对称;优先考虑作定点的对称;④作平移:如果线段和中有定长线段,如例3PQ的位置不确定,则需要作一次平移,如例4思考题,若PQ的位置确定,则不需作平移.
解题有策略
直线型线段和最值研究方法一致从学生视角出发,能观察到:①几条线段和关系;②哪个是起点,哪个是终点;③起点和终点是定点还是动点.方法:①起点是定点,终点也是定点→两点之间线段最短;起点是定点,终点是动点→垂线段最短;②n条线段和中,是否有定长线段,如果有,作平移;③n条动线段之和的最小值,作n-1次对称.优先考虑作定点的对称;④对称轴是非起点和终点的其他动点所在的直线.
二、线段差最值例5 如图,已知定点A,B和直线l上一动点P,当点A,B在直线l异侧时,请画出|AP-BP|最大时点P的位置.
解:如解图,作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′并延长交直线l于点P,
根据两边之差小于第三边可得,此时|AP-BP|最大.
例5题图
例5题解图
【温馨提示】
求线段差最值时,两定点(或定点与定点的对称点)要在动点所在直线的同侧;求线段和最值时,两定点(或定点与定点的对称点)要在动点所在直线的异侧.
类型二 利用“垂线段最短”求最值
例6 如图,已知点B是直线l上一动点,点A是直线外一定点,请画出当AB最小时点B的位置.
解:如解图,过点A作直线l的垂线,垂足为点B,此时AB最小.
例6题图
例6题解图
例7 如图,点P是∠BAC内一定点,点M,N分别是AC,AB上的动点,请画出当PM+MN最小时点M,N的位置.
解:如解图,作点P关于AC的对称点P′,过点P′作AB的垂线,分别交AC,AB于点M,N,则PM+MN的最小值即为P′N,此时PM+MN最小.
例7题图
例7题解图
满分技法
从设问出发:观察这n条线段的关系;①观察所求线段和特点:起点:定点;终点:动点;②解题方法:垂线段最短;③作对称:n条动线段求和要作(n-1)次对称;优先考虑作定点的对称;④作平移:如果线段和中有定长线段,则需要作一次平移.
二阶 综合提升
1. 如图,等腰△ABC底边BC的长为5,面积是12,腰AB的垂直平分线EF交AC于点F,交AB于点E,若D为BC边上的中点,M为线段EF上一动点,则BM+DM的最小值为________.
第1题图
2. 如图,AB为⊙O的直径,AB