内容正文:
第五章 图形的轴对称
☆ 问题解决策略_转化
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问题解决策略:转化
1.【学科特色·转化思想】(2025山东济南商河期末)如图,在△
ABC中,AB=AC,△ABC的面积为16,BC=4,分别以点A,B为圆心,
以大于 AB的长为半径作弧,两弧分别交于E,F,作直线EF,D
为BC的中点,M为直线EF上任意一点.则BM+MD的最小值为
( )
A.6 B.8 C.10 D.12
B
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解析 连接AM.由作图知EF是AB的垂直平分线,
所以AM=BM.所以BM+MD=AM+MD≥AD.
如图,当A,M,D三点共线时,BM+MD取得最小值,为AD的长.
因为AB=AC,D为BC的中点,所以AD⊥BC.
因为△ABC的面积为16,BC=4,
所以AD=8,即BM+MD的最小值为8,故选B.
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2.【学科特色·教材变式P137T1】如图,正方形ABCD的边长为
4,分别以正方形的三边为直径在正方形内部作半圆,则阴影部
分的面积之和是____________.
8
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解析 如图,连接AC,BD.易知图中阴影部分的面积为正方形
面积的一半,即 =8.
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3.【学科特色·转化思想】(2025山东青岛李沧期末,★★☆)如
图,四边形ABCD是边长为2的正方形,以点B为圆心,AB的长为
半径的圆与正方形ABCD交于A,C两点,以点C为圆心,BC的长
为半径的圆与正方形ABCD交于B,D两点,两个阴影部分的面
积分别记为S1和S2,则S2-S1=______________(结果保留π).
2π-4
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解析 正方形ABCD中,将左右两个空白部分的面积分别记为
S3和S4,易得S3=S4.
所以S2-S1=S2+S4-(S1+S3).
因为四边形ABCD是边长为2的正方形,所以AB=2,∠ABC=90°.
所以S2+S4= ×π×22=π.
因为正方形ABCD的面积=2×2=4,
所以S3+S1=正方形ABCD的面积-扇形BCA的面积=4-π.所以S2-
S1=π-(4-π)=2π-4.
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4.(2025山东德州乐陵期末,★★☆)综合与实践.
【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A出发,到达河岸
l上的点C饮马后再回到点B宿营,他时常想,怎么走,才能使他
每天走的路程之和最短呢?
【分析问题】小亮:作B关于直线l的对称点B',连接AB'与直线l
交于点C,点C就是使路程之和最短的饮马的地方,此时所走的
路程就是最短的.(如图2)
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小慧:你能详细解释为什么吗?
小亮:如图3,在直线l上另取任一点C',连接AC',BC',B'C',我只要
说明AC+CB<AC'+C'B即可.
因为直线l是点B,B'的对称轴,点C,C'在l上,所以CB=_______,
C'B=_______,
请补充完整小亮的说明过程.
【解决问题】如图4,将军牵马从军营P处出发,到河流OA饮
马,再到草地OB吃草,最后回到P处,试分别在边OA和OB上各
找一点E,F,使得走过的路程最短.(尺规作图,不写作法,但要保
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留画图痕迹,最短路径用实线表示)
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解析 【分析问题】CB';C'B'.
剩余说明过程如下:所以AC+BC=AC+B'C=AB',在△AB'C'中,
AC'+B'C'>AB',所以AC'+C'B>AC+CB,即AC+CB<AC'+C'B.
【解决问题】如图所示.
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详解:分别作点P关于OA,OB的对称点M,N,连接MN分别交OA,
OB于E,F,则点E,F即为所求.
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