专题12 将军饮马模型(不含勾股)(几何模型讲义)数学人教版2024八年级上册

2025-10-21
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精品

资源信息

学段 初中
学科 数学
教材版本 初中数学人教版八年级上册
年级 八年级
章节 小结
类型 教案-讲义
知识点 等腰三角形
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.91 MB
发布时间 2025-10-21
更新时间 2025-10-21
作者 段老师数学
品牌系列 学科专项·几何模型
审核时间 2025-10-21
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/54484651.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

专题12.将军饮马模型(不含勾股) 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。 1 模型来源 1 真题现模型 2 提炼模型 4 模型拓展 5 模型运用 6 模型1.将军饮马模型(双线段和的最小值)(两定一动) 6 模型2.将军饮马模型(双线段差的最大值)(两定一动) 8 模型3.将军饮马(多线段和的最值模型)(一定两动) 11 模型4.将军饮马(多线段和的最值模型)(两定两动) 14 18 “将军饮马”一词具有双重历史来源:一是源自真实历史事件的典故,二是数学几何问题的命名来源。 传说古罗马将军向数学家海伦(Heron)(约公元前262年)提出一个几何问题:从军营A出发,到河边饮马后再去军营B,如何规划最短路径?海伦通过轴对称原理给出了解决方案。因问题场景与“将军河边饮马”的意象相似,后人借用了霍去病的历史典故命名此数学模型。现代教育中作为“最短路径问题”的经典案例,广泛用于中学数学教学。 (24-25八年级上·山东·校考期末) 【提出问题】唐朝诗人李颀的诗《古从军行》开头两句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”中隐含着一个有趣的数学问题——将军饮马.如图1,将军从山脚下的点出发,到达河岸点饮马后再回到点宿营,他时常想,怎么走,才能使他每天走的路程之和最短呢? 【解决问题】(1)标出【提出问题】中点的位置(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹) (2)如图2,为了说明点的位置即为所求,某学习小组经探究发现,在直线上另外取点,连接,说明即可; 【类比探究】(3)如图2,将军牵马从军营处出发,到河流饮马,再到草地吃草,最后回到处,试分别在边和上各找一点、,使得走过的路程最短.(保留画图痕迹,辅助线用虚线,最短路径用实线) (2024·安徽滁州·一模)如图,在中,,A、C两点关于直线EF对称,连接,,的周长为18,若点P在直线上,连接,,则的最大值为(    ) A.5 B.8 C.10 D.13 1)将军饮马模型(双线段和的最小值)(两定一动) 条件:A,B为定点,m为定直线,P为直线m上的一个动点,求AP+BP的最小值。 模型(1)点A、B在直线m两侧: 模型(2)点A、B在直线同侧: 图(1) 图(2) 模型(1):如图(1),连结AB,根据两点之间线段最短,AP+BP的最小值即为:线段AB的长度。 模型(2):如图(2),作点A关于定直线m的对称点A’,连结A’B,根据两点之间线段最短,AP+BP的最小值即为:线段A’B的长度。 2)将军饮马模型(双线段差的最大值)(两定一动) 条件:A,B为定点,m为定直线,P为直线l上的一个动点,求|AP-BP|的最大值。 模型(1):点A、B在直线m同侧: 模型(2):点A、B在直线m异侧: 图(1) 图(2) 模型(1):如图(1),延长AB交直线m于点P,当A、B、P不共线时,根据三角形三边关系,有:|P’A-P’B|<AB,当A、B、P共线时,有|PA-PB|=AB,故|PA-PB|≤AB,即|AP-BP|的最大值即为:线段AB的长度。 模型(2):如图(2),作点B作关于直线m的对称点B’,连接AB’交直线m于点P,此时PB=PB’。 当A、B、P不共线时,根据三角形三边关系,有:|P’A-P’B|=|P’A-P’B’|<AB’, 当A、B、P共线时,有|PA-PB|=|PA-PB’|=AB’,故|PA-PB|≤AB’,即|AP-BP|的最大值即为:线段AB’的长度。 1)将军饮马(多线段和的最值模型)(一定两动) 如图,A为定点,在直线m、n上分别找两点P、Q,使三角形APQ的周长(AP+PQ+QA)最小。 证明:如上图,作点A分别关于定直线m、n的对称点A’、A’’,连结A’B, 根据对称得到:QA=QA’,PA=PA’’,故故PA+PQ+QA=PA’’+PQ+QA’, 再利用“两点之间线段最短”,得到PA+PQ+QA的最小值即为:线段A’A’’的长度。 2)将军饮马(多线段和的最值模型)(两定两动) 模型(1):两定点+两动点 条件:A,B为定点,在直线m、n上分别找两点P、Q,使PA+PQ+QB最小。 两个点都在直线外侧(图1-1); 内外侧各一点(图1-2); 两个点都在内侧(图1-3) 图1-1 图1-1 图1-1 模型(1-1)(两点都在直线外侧型) 如图(1-1),连结AB,根据两点之间线段最短,PA+PQ+QB的最小值即为:线段AB的长度。 模型(1-2)(直线内外侧各一点型) 如图(1-2),作点B关于定直线n的对称点B’,连结AB’,根据对称得到:QB=QB’,故PA+PQ+QB=PA+PQ+QB’, 根据两点之间线段最短,PA+PQ+QB的最小值即为:线段AB’的长度。 模型(1-3)(两点都在直线内侧型) 如图(1-3),作点B关于定直线n的对称点B’,作点A关于定直线m的对称点A’,连结A’B’, 根据对称得到:QB=QB’,PA=PA’,故PA+PQ+QB=PA’+PQ+QB’, 根据两点之间线段最短,PA+PQ+QB的最小值即为:线段A’B’的长度。 模型1.将军饮马模型(双线段和的最小值)(两定一动) 例1(24-25八年级上·江苏镇江·阶段练习)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,网格中有一个格点三角形(三角形的顶点都在网格的格点上). (1)在图中画出关于直线l对称的(要求:点A与点、点B与点、点C与点相对应); (2)的面积______;(3)在网格中仅用无刻度的直尺找一点O,使. (4)在直线l上找一点P,使的值最小. 例2(24-25八年级上·湖南长沙·期末)如图,点在等边的边上,,射线,垂足为点,点是射线上一动点,点是线段上一动点,当取最小值时,若,则此时的长为 .    例3(2024·广东·七年级期末)如图,在中,,,,,B、C关于直线EF对称,点P为直线EF上的任意一点,则周长的最小值是(       ) A.7 B.6 C.12 D.8 例4(2025·山东东营·中考真题)如图,在中,,,的平分线交于点,、分别是和上的动点,则的最小值是 . 模型2.将军饮马模型(双线段差的最大值)(两定一动) 例1(24-25·安徽马鞍山·八年级期末)如图,两村在一条小河的同一侧,要在河边建水厂向两村供水. (1)若要使自来水厂到两村的输水管用料最省,厂址应选在哪个位置? (2)自来水厂建好后,在招收职工的试卷中有道题“请你在河流上找出一点,使的值最大.”你能找到点吗?请将上述三点在下列各图分别标出,并保留尺规作图痕迹. 例2(24-25八年级上·河南新乡·期末)如图,在中,,的垂直平分线交于点,交于点,连接,,的周长为18.若点在直线上,连接、,则 ,的最大值为 . 例3(24-25八年级上·广西南宁·期中)如图,已知为等腰直角三角形,,,点为射线上的动点,当为最大值时,的度数为 . 模型3.将军饮马(多线段和的最值模型)(一定两动) 例1(24-25八年级上·重庆渝北·期中)如图,已知的大小为,P是内部的一个定点,且,点E,F分别是、上的动点,若周长的最小值等于8,则(   ) A. B. C. D. 例2(24-25七年级下·陕西西安·阶段练习)如图,面积为,在上分别找到一点,连接,则周长的最小值为 . 例3(24-25七年级下·河南平顶山·期末)如图,,点、分别在射线、上,,的面积为14,是直线上的动点,点关于对称的点为,点关于对称的点为,当点在直线上运动时,的面积最小值为(   ) A.6 B.8 C.12 D.18 例4(25-26八年级上·江苏南通·阶段练习)问题背景:如图①,点,在直线同侧,在直线上找一点,使的值最小. 作法如下:作点关于直线的对称点,连接,与直线的交点就是所求的点,线段的长度即为的最小值. (1)实践应用:如图②,在等边三角形中,若是的中点,为高上一点,,连接,求的最小值.(2)拓展延伸:如图②,在等边三角形中,若为高上一点,高,求的最小值.(3)拓展延伸:如图③,,是四边形内一定点,,分别是,上的动点,当周长的最小值为时,求的长. 模型4.将军饮马(多线段和的最值模型)(两定两动) 例1(24-25八年级上·黑龙江七台河·期末)如图,点A在y轴上,G、B两点在x轴上,且,,与关于y轴对称,,P、Q分别是上的动点,则的最小值是 . 例2(2025·湖南娄底·模拟预测)如图,在等边三角形中,,D、E是边上的三等分点,点M、N分别在边,上运动,则四边形周长的最小值是 . 例3(24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,,,分别为,上的点,,,分别为,上的动点,则的最小值为 . 例4(24-25八年级下·黑龙江牡丹江·期中)如图,在中,,D是边上一点,连接,M,N是线段上两点,,,P,Q分别是边上的动点,连接,则的最小值为 . 1.(24-25八年级上·重庆·期末)如图,等腰三角形的底边长为2,面积是8,腰的垂直平分线分别交、边于E,F点.若点D为边的中点,点M为线段EF上一动点,则周长的最小值为(   ) A.7 B.8 C.9 D.10 2.(24-25八年级上·山东济宁·期末)如图,在中,,,于点D,P是上的一个动点,于点E,连接.若,则的最小值是(  ). A.5 B.6 C.8 D.9 3.(24-25七年级下·重庆·期末)如图,在中,,,,,点D、E分别是边、上的动点,则的最小值为(  ) A. B. C. D. 4.(25-26八年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图,在中,,,的面积为,平分,点,分别为,上动点,连结,,则的最小值为(     ) A.6 B.5 C.4 D.3 5.(24-25七年级下·广东揭阳·期末)如图,在等腰三角形中,,,点D为垂足,点E、F分别是、上的动点,若,的面积为12,则的最小值是(    ) A.2 B.3 C.4 D.6 6.(24-25八年级上·河南新乡·期末)如图,等腰三角形的底边长为8,面积是48,腰的垂直平分线分别交,边于E,F点.若点为边的中点,点为线段上一动点,则周长的最小值为(   ) A.12 B.14 C.16 D.18 7.(24-25山东八年级期中)如图,在△ABC中,AB=AC,AC的垂直平分线交AC于点N,交AB于点M,AB=12,△BMC的周长是20,若点P在直线MN上,则PA-PB的最大值为( ) A. 12 B. 8 C. 6 D. 2 8.(24-25八年级上·湖北武汉·期末)如图,锐角中,,的面积是6,D、E、F分别是三边上的动点,则周长的最小值是(    ) A.3 B.4 C.6 D.7 9.(24-25绵阳八年级期末)如图,在四边形ABCD中,∠C=70°,∠B=∠D=90°,E、F分别是BC、DC上的点,当△AEF的周长最小时,∠EAF的度数为(  ) A.30° B.40° C.50° D.70° 10.(2024·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=___(度). 11.(2024·福建福州·八年级期中)如图,在等边中,E是边的中点,P是的中线上的动点,且,则的最大值是________. 12.(24-25八年级下·安徽宿州·阶段练习)如图,,为内一定点,上有一点,上有一点,当的周长取最小值时,的度数是 . 13.(2024·江苏泰州·八年级专题练习)如图,在△ABC中,AB=AC,AC的垂直平分线交AC于点N,交AB于点M,AB=12cm,△BMC的周长是20cm,若点P在直线MN上,则PA﹣PB的最大值为_______. 14.(24-25八年级上·陕西渭南·期末)如图,等边与的边长都为,,,三点在一条直线上.若点为线段上一动点,连接,,则的最小值是 . 15.(24-25八年级上·新疆·阶段练习)如图,已知,点M在边上,且,点N和点P分别是和上的一个动点,则的最小值为 . 16.(24-25八年级上·江西上饶·阶段练习)如图,从点A到射线上一点M,再从M到射线上一点N,最后从点N到点B,找到最短时M、N点的位置.(不写作法,保留作图痕迹) 17.(24-25八年级上·山东济南·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知每个小正方形的边长都是1,的三个顶点都在格点上.    (1)直接写出,,的坐标:________,________,________; (2)并画出关于轴的对称图形(不写画法);(3)求的面积; (4)在轴上求作一点,连接,,若点满足有最小值,请你在轴上作出点的位置,并直接写出点的坐标为(______,______). 18.(24-25七年级下·辽宁沈阳·阶段练习)【问题起源】如图1,在一条笔直的道路上建一个燃气站,并向路同侧的两个城镇铺设燃气管道,如何确定燃气站的位置使得铺设管道的路径最短. 【解决方案】如图2,作点关于直线的对称点,连接与直线交于点,则点就是燃气站的位置. 【实际运用】(1)如图3,在实际铺设中,在两个城镇之间有一片水源地(水源地的右下角顶点为点),燃气管道不能穿过该区域.下列四种铺设管道路径的方案,最短的铺设路径方案是:_____;(填方案序号) 方案1:过点作于点,连接,则铺设管道路径是. 方案2:连接并延长交于点,连接,则铺设管道路径是. 方案3:作点关于的对称点,连接交于点,连接,则铺设管道路径是. 方案4:作点关于的对称点,连接交于点,连接,则铺设管道路径是. 【数学思考】(2)如图4,在中,,,,点,在,边上运动,且.如何确定点的位置,使得的值最小; ①解决方案:如图5,过点做射线,在射线上截取.请完成后续作图; ②请解释上述作图的理由;(3)如图6,在锐角中,,点与点的距离为,点与点的距离为,点到的距离为.点,,分别在边,,上(均不与点重合),请直接写出周长的最小值. 1 / 13 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题12 将军饮马模型(不含勾股) 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。 1 模型来源 1 真题现模型 2 提炼模型 4 模型拓展 5 模型运用 6 模型1.将军饮马模型(双线段和的最小值)(两定一动) 6 模型2.将军饮马模型(双线段差的最大值)(两定一动) 8 模型3.将军饮马(多线段和的最值模型)(一定两动) 11 模型4.将军饮马(多线段和的最值模型)(两定两动) 14 18 “将军饮马”一词具有双重历史来源:一是源自真实历史事件的典故,二是数学几何问题的命名来源。 传说古罗马将军向数学家海伦(Heron)(约公元前262年)提出一个几何问题:从军营A出发,到河边饮马后再去军营B,如何规划最短路径?海伦通过轴对称原理给出了解决方案。因问题场景与“将军河边饮马”的意象相似,后人借用了霍去病的历史典故命名此数学模型。现代教育中作为“最短路径问题”的经典案例,广泛用于中学数学教学。 (24-25八年级上·山东·校考期末) 【提出问题】唐朝诗人李颀的诗《古从军行》开头两句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”中隐含着一个有趣的数学问题——将军饮马.如图1,将军从山脚下的点出发,到达河岸点饮马后再回到点宿营,他时常想,怎么走,才能使他每天走的路程之和最短呢? 【解决问题】(1)标出【提出问题】中点的位置(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹) (2)如图2,为了说明点的位置即为所求,某学习小组经探究发现,在直线上另外取点,连接,说明即可; 【类比探究】(3)如图2,将军牵马从军营处出发,到河流饮马,再到草地吃草,最后回到处,试分别在边和上各找一点、,使得走过的路程最短.(保留画图痕迹,辅助线用虚线,最短路径用实线) 【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析. 【详解】解:(1)如图所示,点C即为所求, ; (2)直线是点、的对称轴,点、在上, ,,, 在中,,; (3)如图所示,,,则, 根据两点之间线段最短可得路线即为所求. (2024·安徽滁州·一模)如图,在中,,A、C两点关于直线EF对称,连接,,的周长为18,若点P在直线上,连接,,则的最大值为(    ) A.5 B.8 C.10 D.13 【答案】B 【详解】解:∵A、C两点关于直线EF对称,∴, ∵的周长是18,,∴的周长, 点P在直线上,如图,连接,    ∵A、C两点关于直线EF对称,∴,∴, 故的最大值为8,此时点P是直线与直线的交点.故选:B. 1)将军饮马模型(双线段和的最小值)(两定一动) 条件:A,B为定点,m为定直线,P为直线m上的一个动点,求AP+BP的最小值。 模型(1)点A、B在直线m两侧: 模型(2)点A、B在直线同侧: 图(1) 图(2) 模型(1):如图(1),连结AB,根据两点之间线段最短,AP+BP的最小值即为:线段AB的长度。 模型(2):如图(2),作点A关于定直线m的对称点A’,连结A’B,根据两点之间线段最短,AP+BP的最小值即为:线段A’B的长度。 2)将军饮马模型(双线段差的最大值)(两定一动) 条件:A,B为定点,m为定直线,P为直线l上的一个动点,求|AP-BP|的最大值。 模型(1):点A、B在直线m同侧: 模型(2):点A、B在直线m异侧: 图(1) 图(2) 模型(1):如图(1),延长AB交直线m于点P,当A、B、P不共线时,根据三角形三边关系,有:|P’A-P’B|<AB,当A、B、P共线时,有|PA-PB|=AB,故|PA-PB|≤AB,即|AP-BP|的最大值即为:线段AB的长度。 模型(2):如图(2),作点B作关于直线m的对称点B’,连接AB’交直线m于点P,此时PB=PB’。 当A、B、P不共线时,根据三角形三边关系,有:|P’A-P’B|=|P’A-P’B’|<AB’, 当A、B、P共线时,有|PA-PB|=|PA-PB’|=AB’,故|PA-PB|≤AB’,即|AP-BP|的最大值即为:线段AB’的长度。 1)将军饮马(多线段和的最值模型)(一定两动) 如图,A为定点,在直线m、n上分别找两点P、Q,使三角形APQ的周长(AP+PQ+QA)最小。 证明:如上图,作点A分别关于定直线m、n的对称点A’、A’’,连结A’B, 根据对称得到:QA=QA’,PA=PA’’,故故PA+PQ+QA=PA’’+PQ+QA’, 再利用“两点之间线段最短”,得到PA+PQ+QA的最小值即为:线段A’A’’的长度。 2)将军饮马(多线段和的最值模型)(两定两动) 模型(1):两定点+两动点 条件:A,B为定点,在直线m、n上分别找两点P、Q,使PA+PQ+QB最小。 两个点都在直线外侧(图1-1); 内外侧各一点(图1-2); 两个点都在内侧(图1-3) 图1-1 图1-1 图1-1 模型(1-1)(两点都在直线外侧型) 如图(1-1),连结AB,根据两点之间线段最短,PA+PQ+QB的最小值即为:线段AB的长度。 模型(1-2)(直线内外侧各一点型) 如图(1-2),作点B关于定直线n的对称点B’,连结AB’,根据对称得到:QB=QB’,故PA+PQ+QB=PA+PQ+QB’, 根据两点之间线段最短,PA+PQ+QB的最小值即为:线段AB’的长度。 模型(1-3)(两点都在直线内侧型) 如图(1-3),作点B关于定直线n的对称点B’,作点A关于定直线m的对称点A’,连结A’B’, 根据对称得到:QB=QB’,PA=PA’,故PA+PQ+QB=PA’+PQ+QB’, 根据两点之间线段最短,PA+PQ+QB的最小值即为:线段A’B’的长度。 模型1.将军饮马模型(双线段和的最小值)(两定一动) 例1(24-25八年级上·江苏镇江·阶段练习)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,网格中有一个格点三角形(三角形的顶点都在网格的格点上). (1)在图中画出关于直线l对称的(要求:点A与点、点B与点、点C与点相对应); (2)的面积______;(3)在网格中仅用无刻度的直尺找一点O,使. (4)在直线l上找一点P,使的值最小. 【答案】(1)见解析(2)(3)见解析(4)见解析 【详解】(1)解:如图所示,即为所求; (2)解:,故答案为:; (3)解:如图所示,取格点E、F、G、H,连接交于点O,点O即为所求; 易证明分别垂直平分线,则; (4)解:如图所示,连接交直线l于点P,点P即为所求. 例2(24-25八年级上·湖南长沙·期末)如图,点在等边的边上,,射线,垂足为点,点是射线上一动点,点是线段上一动点,当取最小值时,若,则此时的长为 .    【答案】 【详解】解:如图,作点关于的对称点,连接,,,    当,,三点共线,且时,此时的值最小,即的值最小, 是等边三角形,,,,, ,,,,, 解得:,,故答案为:. 例3(2024·广东·七年级期末)如图,在中,,,,,B、C关于直线EF对称,点P为直线EF上的任意一点,则周长的最小值是(       ) A.7 B.6 C.12 D.8 【答案】A 【详解】解:∵B、C关于EF对称,设AC交EF于D, ∴当P和D重合时,即A、P、C三点共线时,AP+BP的值最小, ∵B、C关于直线EF对称,∴BD=CD,∴AD+BD=AD+CD=AC=4, ∴△ABP周长的最小值是AB+AC=3+4=7,故A正确.故选:A. 例4(2025·山东东营·中考真题)如图,在中,,,的平分线交于点,、分别是和上的动点,则的最小值是 . 【答案】3 【详解】解:如图,作,垂足为,交于点,过点作,垂足为,则为所求的最小值.是的平分线,, 是点到直线的最短距离(垂线段最短),,. 的最小值是,故答案为:. 模型2.将军饮马模型(双线段差的最大值)(两定一动) 例1(24-25·安徽马鞍山·八年级期末)如图,两村在一条小河的同一侧,要在河边建水厂向两村供水. (1)若要使自来水厂到两村的输水管用料最省,厂址应选在哪个位置? (2)自来水厂建好后,在招收职工的试卷中有道题“请你在河流上找出一点,使的值最大.”你能找到点吗?请将上述三点在下列各图分别标出,并保留尺规作图痕迹. 【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析 【详解】解:(1)由题意可知,若自来水厂到两村的输水管用料最省,即AN+BN最小, 如图,A′为点A关于CD的对称点,连接A′B,与CD交于点N,则厂址应该选在点N处; (2)若最大,根据三角形两边之差小于第三边,如图, 可知P位于AB与CD交点处时,|PA-PB|最大; 例2(24-25八年级上·河南新乡·期末)如图,在中,,的垂直平分线交于点,交于点,连接,,的周长为18.若点在直线上,连接、,则 ,的最大值为 . 【答案】 8 8 【详解】解:∵的垂直平分线交于点F,交于点E,∴, ∵的周长是18,,∴的周长, 点P在直线上,如图,连接,    ∵点P在的垂直平分线上,∴,∴, 故的最大值为8,此时点P是直线与直线的交点.故答案为:8,8. 例3(24-25八年级上·广西南宁·期中)如图,已知为等腰直角三角形,,,点为射线上的动点,当为最大值时,的度数为 . 【答案】 【详解】如图,作点A关于直线的对称点,连接交于P, ∴,∴, 根据三角形的三边关系可知,此时点P就是使的值最大的点, 连接, ∵为等腰直角三角形,,∴,, ∵,∴,∴, ∵,∴,,∴, ∵,∴,∴是等边三角形,∴, ∴, ∵,∴,∴,故答案为:. 模型3.将军饮马(多线段和的最值模型)(一定两动) 例1(24-25八年级上·重庆渝北·期中)如图,已知的大小为,P是内部的一个定点,且,点E,F分别是、上的动点,若周长的最小值等于8,则(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】解:作点关于的对称点,作点关于的对称点,连接交于点、交于点,连接、, 由对称性可知,,,周长, 此时周长最小,∵周长的最小值等于8,即 ,,,是等边三角形, ,由对称的性质得:, ,故选:A. 例2(24-25七年级下·陕西西安·阶段练习)如图,面积为,在上分别找到一点,连接,则周长的最小值为 . 【答案】10 【详解】如图,作点E关于的对称点G,点E关于的对称点H,连接, 由对称性可知,,的周长为, 当G、D、F、H四点共线时,的周长最小,为的长. ,,, ,,, 又,是等边三角形,,当时,最短,此时的周长最小, 由,得,解得,的周长最小值为.故答案为:. 例3(24-25七年级下·河南平顶山·期末)如图,,点、分别在射线、上,,的面积为14,是直线上的动点,点关于对称的点为,点关于对称的点为,当点在直线上运动时,的面积最小值为(   ) A.6 B.8 C.12 D.18 【答案】B 【详解】解:如图,连接,过点O作交的延长线于H,    ∵,且,∴, ∵点P关于对称的点为,点P关于对称的点为, ∴,,, ∵,∴,∴的面积为, 由垂线段最短可知,当点P与点H重合时,最小值为, ∴的面积的最小值为,故选:B. 例4(25-26八年级上·江苏南通·阶段练习)问题背景:如图①,点,在直线同侧,在直线上找一点,使的值最小. 作法如下:作点关于直线的对称点,连接,与直线的交点就是所求的点,线段的长度即为的最小值. (1)实践应用:如图②,在等边三角形中,若是的中点,为高上一点,,连接,求的最小值.(2)拓展延伸:如图②,在等边三角形中,若为高上一点,高,求的最小值.(3)拓展延伸:如图③,,是四边形内一定点,,分别是,上的动点,当周长的最小值为时,求的长. 【答案】(1)3(2)3(3)5 【详解】(1)解:连接, ∵是等边三角形,是边上的高,∴点B,C关于对称,, ∴,∴∴就是的最小值. ∵在等边三角形中,E是的中点,∴,而是边上的高 ∴,∴的最小值为3. (2)解:如图,过点作于点, ∵为等边三角形的高,∴平分,, ∴,,∴,∴,故其最小值为3; (3)解:如图,分别作点P关于的对称点E,D,连接,分别交于点Q,R,连接. ∵点P关于的对称点为E,∴. ∵点P关于的对称点为D,∴, ∴, ∴是等边三角形,∴.∴.∵, ∴当点共线时,周长取得最小值即为∴. 模型4.将军饮马(多线段和的最值模型)(两定两动) 例1(24-25八年级上·黑龙江七台河·期末)如图,点A在y轴上,G、B两点在x轴上,且,,与关于y轴对称,,P、Q分别是上的动点,则的最小值是 . 【答案】7 【详解】解:作B点关于的对称点,作C点关于的对称点,连接,,交于点P、Q,过作轴于D,过点作轴于E. 则,,,. 与关于y轴对称,∴.,为等边三角形.∴. ,,,.,. ∵,∴. 同理,.∴.∴. ∴.∴轴.∵,∴. ∴四边形是平行四边形.∴. ∵轴.∴, ∴是等边三角形.∴.∴. ∵,的最小值是7.故答案为: 例2(2025·湖南娄底·模拟预测)如图,在等边三角形中,,D、E是边上的三等分点,点M、N分别在边,上运动,则四边形周长的最小值是 . 【答案】5 【详解】解:作D点关于的对称点、E点关于的对称点,连接分别与和交于和,则当M点运动至点、N点运动至点时,的最小值为,此时四边形的周长最小, ∵三角形是等边三角形,∴由对称性得:,, ∵D、E是边上的三等分点,∴∴, ∴和时等边三角形,分别作、, ∵、,∴,∴四边形时矩形 ∴ ∴,故答案为:5. 例3(24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,,,分别为,上的点,,,分别为,上的动点,则的最小值为 . 【答案】3 【详解】解:如图,作点关于的对称点,点关于的对称点,连接交于点,交于点,连接、,, 则,,, 的最小值为的长. ,,,,,, ,△为等边三角形,, 即 的值最小为3;故答案为:3 例4(24-25八年级下·黑龙江牡丹江·期中)如图,在中,,D是边上一点,连接,M,N是线段上两点,,,P,Q分别是边上的动点,连接,则的最小值为 . 【答案】13 【详解】作点M关于的对称点,作点N关于的对称点,连接分别交,,于点P,Q,连接,,    ∵,由对称性可知,,, ∴,∴,由对称性可得,, 由勾股定理得,,∴, 当M、N、P、Q共线时,的值最小, 即的最小值为13.故答案为:13. 1.(24-25八年级上·重庆·期末)如图,等腰三角形的底边长为2,面积是8,腰的垂直平分线分别交、边于E,F点.若点D为边的中点,点M为线段EF上一动点,则周长的最小值为(   ) A.7 B.8 C.9 D.10 【答案】C 【详解】解:连接、,是等腰三角形,点是边的中点, ,,解得, 是线段的垂直平分线,点关于直线的对称点为点,∴ ∵∴当A、M、D三点共线时,值最小,的长为的最小值, 周长的最小值.故选:C. 2.(24-25八年级上·山东济宁·期末)如图,在中,,,于点D,P是上的一个动点,于点E,连接.若,则的最小值是(  ). A.5 B.6 C.8 D.9 【答案】B 【详解】解:如图:作于交于,连接, ∵在中,,,∴是等边三角形, ∵,,∴,,∴点C关于的对称点为点B, ,,∴当P、B、E在同一直线上且时,的值最小为, ∴的最小值是6.故选:B. 3.(24-25七年级下·重庆·期末)如图,在中,,,,,点D、E分别是边、上的动点,则的最小值为(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】延长至点,使得,连接,,,如下图所示: 又,垂直平分,, , 当,D,E三点共线时,等号成立,当时,有最小值,即有最小值,为的长. 当时,由得, ,解得,综上可知,的最小值为.故选:D. 4.(25-26八年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图,在中,,,的面积为,平分,点,分别为,上动点,连结,,则的最小值为(     ) A.6 B.5 C.4 D.3 【答案】B 【详解】解:作F关于的对称点为M,作边上的高, ∵平分,∴M必在上,∵F关于的对称点为M,∴, ∴,即 (垂线段最短), ∵的面积为,,∴,∴,即的最小值为5.故选:B 5.(24-25七年级下·广东揭阳·期末)如图,在等腰三角形中,,,点D为垂足,点E、F分别是、上的动点,若,的面积为12,则的最小值是(    ) A.2 B.3 C.4 D.6 【答案】C 【详解】解:∵,,∴直线是图形的对称轴, 如图,作点F关于的对称点M,连接,过点B作于点N, ∴,∴,∴最小时,最小. 当时最小,即为的长,∵,, ∴,∴的最小值是4.故选C. 6.(24-25八年级上·河南新乡·期末)如图,等腰三角形的底边长为8,面积是48,腰的垂直平分线分别交,边于E,F点.若点为边的中点,点为线段上一动点,则周长的最小值为(   ) A.12 B.14 C.16 D.18 【答案】C 【详解】连接,与的交点为, , 是的垂直平分线,点与点关于直线对称,,此时周长最小, 是等腰三角形,是的中点,,长为,面积是48,, 周长最小,故选:C. 7.(24-25山东八年级期中)如图,在△ABC中,AB=AC,AC的垂直平分线交AC于点N,交AB于点M,AB=12,△BMC的周长是20,若点P在直线MN上,则PA-PB的最大值为( ) A. 12 B. 8 C. 6 D. 2 【解答】B 【解析】∵MN垂直平分AC,∴MA=MC, 又∵=BM+MC+BC=20,BM+MA=AB=12,∴BC=20-12=8, 在MN上取点P,∵MN垂直平分AC,如图所示,连接PA、PB、PC,∴PA=PC, ∴PA-PB=PC-PB,在△PBC中PC-PB<BC 当P、B、C共线时(PC-PB)有最大值,此时PC-PB=BC=8,故选B. 8.(24-25八年级上·湖北武汉·期末)如图,锐角中,,的面积是6,D、E、F分别是三边上的动点,则周长的最小值是(    ) A.3 B.4 C.6 D.7 【答案】C 【详解】解:如图所示,作点关于的对称点,作点关于的对称点,连接,,,∴,,, ∵,∴, ∴,∵周长, ∴当点在一条直线上时,最小,即此时周长最小,最小值为,此时三角形是等边三角形,∴, 根据点到直线垂线段最短,可知当时,最小,即周长最小, ∵的面积是,,即, ∴,即周长最小6,故选C. 9.(24-25绵阳八年级期末)如图,在四边形ABCD中,∠C=70°,∠B=∠D=90°,E、F分别是BC、DC上的点,当△AEF的周长最小时,∠EAF的度数为(  ) A.30° B.40° C.50° D.70° 【答案】B 【答案】解:作A关于BC和CD的对称点A′,A″,连接A′A″,交BC于E,交CD于F,则A′A″即为△AEF的周长最小值.作DA延长线AH, ∵∠C=70°,∴∠DAB=110°,∴∠HAA′=70°,∴∠AA′E+∠A″=∠HAA′=70°, ∵∠EA′A=∠EAA′,∠FAD=∠A″,∴∠EAA′+∠A″AF=70°, ∴∠EAF=110°﹣70°=40°,故选:B. 10.(2024·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=___(度). 【答案】50 【详解】作M关于OB的对称点,N关于OA的对称点,连接,交OB于点P,交OA于点Q,连接MP,QN,如图所示.根据两点之间,线段最短,可知此时最小,即, ∴, ∵,∴, ∵,,∴ , ∴ .故答案为:50. 11.(2024·福建福州·八年级期中)如图,在等边中,E是边的中点,P是的中线上的动点,且,则的最大值是________. 【答案】3 【详解】解:连接PC,∵在等边中,,P是的中线上的动点, ∴AD是BC的中垂线,∴BP=CP,∴=CP-PE, ∵在中,CP-PE<CE,∴当点P与点A重合时,CP-PE=CE, ∵E是边的中点,∴的最大值=6÷2=3.故答案是:3. 12.(24-25八年级下·安徽宿州·阶段练习)如图,,为内一定点,上有一点,上有一点,当的周长取最小值时,的度数是 . 【答案】 【详解】解:作点关于直线的对称点,点关于的对称点,连接交于点交于点,垂直平分垂直平分,, ,,, 连接交于点,交于点,连接、,则, ,, ,此时的周长最小, ,故答案为:. 13.(2024·江苏泰州·八年级专题练习)如图,在△ABC中,AB=AC,AC的垂直平分线交AC于点N,交AB于点M,AB=12cm,△BMC的周长是20cm,若点P在直线MN上,则PA﹣PB的最大值为_______. 【答案】8cm 【详解】解:∵MN垂直平分AC,∴MA=MC, 又∵C△BMC=BM+MC+BC=20cm,BM+MA=AB=12cm,∴BC=20﹣12=8(cm), 在MN上取点P,∵MN垂直平分AC连接PA、PB、PC ∴PA=PC ∴PA﹣PB=PC﹣PB 在△PBC中PC﹣PB<BC 当P、B、C共线时,即P运动到与P'重合时,(PC﹣PB)有最大值,此时PC﹣PB=BC=8cm. 14.(24-25八年级上·陕西渭南·期末)如图,等边与的边长都为,,,三点在一条直线上.若点为线段上一动点,连接,,则的最小值是 . 【答案】 【详解】解:如图,连接交于点,过点作直线, ∵等边与的边长都为,,∴, ∵、、三点在一条直线上,∴ 与关于直线对称, ∵,∴,∴, ∵,∴,,∴、关于直线对称, ∴当点与重合时,的值最小,最小值为线段的长.故答案为: 15.(24-25八年级上·新疆·阶段练习)如图,已知,点M在边上,且,点N和点P分别是和上的一个动点,则的最小值为 . 【答案】 【详解】解:作M关于的对称点,过作交于一点P,如图所示, ∵是M关于的对称点,,, ∴,,, ∵,∴,,∴.∴,故答案为:. 16.(24-25八年级上·江西上饶·阶段练习)如图,从点A到射线上一点M,再从M到射线上一点N,最后从点N到点B,找到最短时M、N点的位置.(不写作法,保留作图痕迹) 【答案】见解析 【详解】解:如图,M、N即为所求, 17.(24-25八年级上·山东济南·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知每个小正方形的边长都是1,的三个顶点都在格点上.    (1)直接写出,,的坐标:________,________,________; (2)并画出关于轴的对称图形(不写画法);(3)求的面积; (4)在轴上求作一点,连接,,若点满足有最小值,请你在轴上作出点的位置,并直接写出点的坐标为(______,______). 【答案】(1);(2)图见解析;(3)的面积为;(4)图见解析,. 【详解】(1)解:由图可知,点的坐标为:,故答案为:; (2)解:如图,即为所求,       (3)解:由网格知识可得:; (4)解:点的位置如图:由图可知,点,故答案为:. 18.(24-25七年级下·辽宁沈阳·阶段练习)【问题起源】如图1,在一条笔直的道路上建一个燃气站,并向路同侧的两个城镇铺设燃气管道,如何确定燃气站的位置使得铺设管道的路径最短. 【解决方案】如图2,作点关于直线的对称点,连接与直线交于点,则点就是燃气站的位置. 【实际运用】(1)如图3,在实际铺设中,在两个城镇之间有一片水源地(水源地的右下角顶点为点),燃气管道不能穿过该区域.下列四种铺设管道路径的方案,最短的铺设路径方案是:_____;(填方案序号) 方案1:过点作于点,连接,则铺设管道路径是. 方案2:连接并延长交于点,连接,则铺设管道路径是. 方案3:作点关于的对称点,连接交于点,连接,则铺设管道路径是. 方案4:作点关于的对称点,连接交于点,连接,则铺设管道路径是. 【数学思考】(2)如图4,在中,,,,点,在,边上运动,且.如何确定点的位置,使得的值最小; ①解决方案:如图5,过点做射线,在射线上截取.请完成后续作图; ②请解释上述作图的理由;(3)如图6,在锐角中,,点与点的距离为,点与点的距离为,点到的距离为.点,,分别在边,,上(均不与点重合),请直接写出周长的最小值. 【答案】(1)方案3;(2)①见解析;②见解析;(3) 【详解】解:(1)由题意,作点关于的对称点,连接交于点,连接,则铺设管道路径是,最短.即最短的铺设路径方案是方案3;故答案为:方案3; (2)①连接交于点,在上截取,如图所示; ②∵,∴,∵,∴,∴, ∵,∴,∴,∴, ∴当点在线段上时,的值最小; ∴连接,即可得到点,再根据,确定点即可; (3)如图,作关于的对称点,作关于的对称点,连接, 则:,,, ∵,∴, ∴为等边三角形,∴, ∵的周长, ∴当四点共线时,的周长最小为的长,即的长, ∴当时,的周长最小,由题意,点到的距离为, ∴的最小值为,即:的周长的最小值为. 1 / 13 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题12 将军饮马模型(不含勾股)(几何模型讲义)数学人教版2024八年级上册
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