内容正文:
模型一 垂线段最短
理论依据:①两点之间线段最短;②垂线段最短.
1.(2022·柳州)如图,从学校A到书店B有①,②,③,④四条路线,其中最短的路线是( )
第1题图
A.① B.② C.③ D.④
2.(2022·泰安模拟)如图所示,∠AOB=30°,点M,N分别在边OA,OB上,且OM=3,ON=5,点P,Q分别在边OB,OA上,则MP+PQ+QN的最小值是( )
第2题图
A. B.
C.-2 D.-2
3.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P是AB边上的一点(异于A,B两点),过点P分别作AC,BC边的垂线,垂足分别为点M,N,连接MN,则MN的最小值是 .
第3题图
4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,AD是∠BAC的平分线,若点P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是 .
第4题图
5.如图,在矩形ABCD中,AB=20,BC=10,若在AC,AB上各取一点M,N,使BM+MN的值最小,则这个最小值为 .
第5题图
模型二 “将军饮马”问题
问题:已知将军B和他的马A都在河l的同侧,马匹A要到河边喝水,然后再回到将军身边,请你在直线l上找一喝水点P,使得马匹所走路程最短,即PA+PB值最小(或者描述成使△PAB周长最短).
解法:①作点A关于直线l的对称点A′,
②连接A′B,交直线l于点P,
则点P就是喝水点,马匹所走的路线是A→P→B.
6.(2022·资阳)如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,点E是直线BC上一动点.若AB=4,则AE+OE的最小值是( )
第6题图
A.4 B.2+2
C.2 D.2
7.(2023·莱山区一模)如图1,在菱形ABCD中,∠C=120°,M是AB的中点,N是对角线BD上一动点.设DN长为x,线段MN与AN长度的和为y,图2是y关于x的函数图象,图象右端点F的坐标为(6,9),则图象最低点E的坐标为( )
第7题图
A.(2,3) B.(2,3)
C.(4,3) D.(4,3)
8.如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=60°,E是AB的中点,P是对角线AC上的一个动点,则PE+PB的最小值为 .
第8题图
9.如图,MN是半径为1的⊙O的直径,点A在⊙O上,∠AMN=30°,B为弧AN的中点,P是直径MN上一动点,则PA+PB的最小值为 .
第9题图
10.如图,∠AOB=45°,角内有点P,PO=10,在角的两边上分别有点Q,R(均不同于O点),则△PQR的周长的最小值为 .
第10题图
模型三 “胡不归”问题
问题:点A为直线l上一定点,点B为直线l外一定点,点P为直线l上的一动点,要使kAP+BP(0<k<1)的值最小.
解题步骤:第一步,作角(过点A作∠NAP,使sin∠NAP=k);
第二步,作垂直(构造直角三角形,在Rt△APE中将kAP转化为PE);
第三步,化折为直(使得kAP+BP=PE+BP,利用“垂线段最短”转化为求BF的长).
11.如图,在△ABC中,AB=AC=10,tanA=2,BE⊥AC于点E,D是线段BE上的一个动点,则CD+BD的最小值是( )
第11题图
A.2 B.4 C.5 D.10
12.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点
A(-1,0),B(0,-),C(2,0),其对称轴与x轴交于点D.若P为y轴上的一个动点,连接PD,则PB+PD的最小值为 .
第12题图
13.如图,▱ABCD中,∠DAB=60°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则PB+PD的最小值等于 .
第13题图
模型四 “阿氏圆”问题
问题:在圆上找一点P,使得PA+k·PB的值最小.
解决步骤:①如图,将系数不为1的线段两端点与圆心相连即OP,OB;
②计算出这两条线段的长度比=k;
③在OB上取一点C,使得=k,即构造△POC∽△BOP,则=k,PC=k·PB;
④则PA+k·PB=PA+PC≥AC,当A,P,C三点共线时可得最小值.
解法图
14.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=9,BC=4,以点C为圆心,3为半径作⊙C,分别交AC,BC于D,E两点,点P是⊙C上一个动点,则PA+PB的最小值为 .
第14题图
15.如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=4,点E,F分别是边AB,AC的中点,点P是以A为圆心、AE为半径的圆弧上的动点,则PB+PC的最小值为 .
第15题图
16.如图,半圆的半径为1,AB为直径,AC,BD为切线,AC=1,BD=2,P为弧AB上一动点,则PC+PD的最小值为.
第16