内容正文:
数学
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2
二、常考模型、方法分类提升练
专题九 直线型最值(2020.15)
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利用轴对称转化——将军饮马问题(2020.15)
例1 在平面直角坐标系中,点,,,点为 轴上一点.
(1)当的值最小时,在图①中作出点的位置, 的最小
值为_____;
例1题图①
4
解:点 的位置如解图①.
图①
例1题解图
5
(2)当的值最小时,在图②中作出点的位置, 的最小
值为_____;
例1题图②
解:点 的位置如解图②.
图②
6
(3)当的值最大时,在图③中作出点的位置, 的最
大值为____.
例1题图③
解:点 的位置如解图③.
图③
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模型解读
(1)异侧两定点 定直线上动点
问题:如图①,在直线上找一点,使得 最小
总结:异侧两定点,连线交点定位置
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(2)同侧两定点 定直线上动点
问题:如图②,在直线上找一点,使得 最小
总结:同侧两定点,对称化两边,连线交点定位置
9
(3)两点一线线段差最大
问题:如图③,在直线上找一点,使得 最大
总结:异侧对称化同侧,连线交点定位置
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例2 如图,是内一点,分别作点关于,的对称点, ,
连接,分别交于点,交于点,连接, .
例2题图
(1)请根据题意画图;
解:画图如解图①;
例2题解图
11
例2题图
(2)若 ,,则 周长的最小值为_____.
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【解法提示】如解图②,连接, ,根据轴对称的性质,可得
,,, ,
, , 当 ,
,, 四点共线时, 周长最小.又
, ,
, .过点 作于点 ,
则 ,
, 周长的最小值为
.
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(4)一定点(角内) 两动点(角两边)三角形周长最值
问题:如图④,确定周长最小时点, 的位置
图④
总结:两边作对称,连线与两边交点定位置
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(5)两定点(角内) 两动点(角两边)四边形周长最值(如图⑤)
图⑤
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利用平移转化——造桥选址问题
例3题图
例3 [人教八上P86问题2改编]如图,在河的两岸, 分别
有,两个村庄,河宽为,、 两村庄的距离
,、两村庄到河岸的距离分别为 、
,现计划在河上修建一座桥垂直于河的两岸,
为靠近村庄的河岸上一点,则 的最小值为
( )
A. B. C. D.
√
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例3题解图
【解析】如解图,作垂直于河岸,使等于河宽,连接 ,与靠
近的河岸相交于,作垂直于另一条河岸,交点为 ,则
且, 四边形为平行四边形, ,
, 根据“两点之间线段最短”,可知 最短,
即最短. 过点作,交的延长线于点 ,
,, 在
中,, ,
,
, 的最小值为 .
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模型解读
问题:如图⑥,现要在河上造一座桥,桥造在何处才能使从到 的路径
最短?(直线,直线, )
作法:如图⑦,作 ,,连接交直线于点,过点 作
于点,此时路径 最短
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“垂线段最短”的应用
例4题图
例4 如图,在菱形中,,,是边上一动点,过点
分别作于点,于点,连接,则 的最小值为_ __.#1
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例4题解图
【解析】如解图,连接,过点作于点, 四边形 是
菱形,,,, ,
, ,
,
,解得,
, ,
, 四边形是矩形,
,当时,最小,此时, ,的最小值为 .
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例5 [2025东营]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___.#2
例5题图
3
21
【解析】如解图,作点关于的对称点,则 ,
当,,三点共线且垂直时,有最小值.作 ,垂足
为,, ,, 的最小值
为3.
例5题解图
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模型解读
原理:如图⑧,当时(垂线段最短) 最小#3.1
图⑧
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问题1:如图⑨,为直角三角形边上一动点,四边形 为矩形,
求 的最小值.#3.2
图⑨
作法:连接,将转化为,当时,最小,即 最小#3.2.2
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问题2:如图⑩,是上一定点,点,分别在,上,确定
的最小值#3.3
图⑩
作法:作点关于的对称点,过点作于点,交于点 ,
此时有最小值,即 #3.3.2
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例6 如图,在平行四边形中, ,,为边 上一
动点,则 的最小值等于_____.#4
例6题图
【点拨】构造长度为的线段: ,故以为斜边在 的
上方构造直角三角形,再将转化为 ,最后通过垂
线段最短求 的最小值.
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【解析】如解图,过点作,交的延长线于点,作
交的延长线于点,, ,
,,, 当
,,三点共线且时,有最小值,即最小值为 ,
,, .
例6题解图
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拓展:胡不归
问题:如图⑪,是上一动点,点, 是两个定点,求
的最小值#5.1
图⑪
作法:作直线使得,于,于 ,连接
,则, .#5.1.2
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1.[2025安阳滑县八下期末]如图①,在中,点从点出发向点 运
动,在运动过程中,设表示线段的长,表示线段的长,与 之间
的关系如图②所示,则边 的长是( )
第1题图
A. B. C. D.
√
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【解析】如解图,作于点,由图象可知,, ,当
时,点与重合,在中,,
, 在中, .
第1题解图
30
第2题图
2.如图,在正方形中,,对角线与交于点,点是
的中点,点在边上,且,为上一动点,则 的
最大值为___.
2
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第2题解图
【解析】 四边形为正方形,, ,
,, ,
,如解图,作点关于的对称点,连接 ,
,, 当,, 三点共线时,
有最大值,过点作于点 ,则
,与关于 对称,
, 为中点, ,
,为中点, .
32
第3题图
3.[2025陕西节选]如图,在矩形中,,, 为矩形
内一点,且满足,则 周长的最小值为_________.
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第3题解图
【解析】如解图,过点作于点 ,则
,解得,过点作 且分别与,交于,
,即在线段 上运动,则,
作 点关于的对称点,连接,,
, 当,,三点共线时,有最小值,即为
的长,, ,
, ,
,
的周长的最小值为 .
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4.[2025濮阳一模]如图,两座城市和 在平面直角坐标系中的坐标为
、,铁路所在的直线为,计划在铁路上修建一个站点 ,
使站点到两城市的距离和最小,则站点 的坐标为_____.
,
第4题图
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第4题解图
【解析】如解图,作点关于直线对称的点,连接 ,则
,当、、三点共线时, 的值最小,最小值为
线段的长,即点是与直线的交点;易得点 关于直线
对称的点的坐标为,设直线 的表达式为,将
,代入表达式 ,得
, 点 是直线与直线
的交点,故联立方程组
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第5题图
5.[2025龙东地区]如图,已知中, ,, ,
点是内部一点,连接、、,若,则
的最小值为_____.
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第5题解图
【解析】如解图,在上取点,使,连接, ,又 ,
,,又, ,
,,, 当
,,三点共线时,取等号, , ,
,
,即当点在上时,
有最小值为 .
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