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专题17 最值模型之将军饮马模型
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.(2023·福建厦门·统考一模)小梧要在一块矩形场地上晾晒传统工艺制作的蜡染布.如图所示,该矩形场地北侧安有间隔相等的7根栅栏,其中4根栅栏处与南侧的两角分别固定了高度相同的木杆,,,,,.这些木杆顶部的相同位置都有钻孔,绳子穿过木杆上的孔可以被固定.小梧想用绳子在南侧的两条木杆,和北侧的一条木杆上连出一个三角形,以晾晒蜡染布.小梧担心手中绳子的总长度不够,那么他在北侧木杆中应优先选择( )
A. B. C. D.
例2.(2023·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3.(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4.(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5.(2023·重庆·八年级期中)如图,在△ABC中,AB的垂直平分线DE交BC于点D,垂足为E,M为DE上任意一点,BA=3,AC=4,BC=6,则△AMC周长的最小值为( )
A.7 B.6 C.9 D.10
例6.(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 ___.
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.(2023·安徽安庆·八年级期末)如图,在四边形ABCD中,∠BCD=50°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分别取一点M、N,使△AMN的周长最小,则∠MAN=_____°.
例2.(2022·上虞市初二月考)如图,点P是∠AOB内任意一点,OP=6cm,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,若△PMN周长的最小值是6 cm,则∠AOB的度数是( )
A.15 B.30 C.45 D.60
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