
一、復(fù)習(xí)方法
1.以專(zhuān)題復(fù)習(xí)為主。 2.重視方法思維的訓(xùn)練。
3.拓寬思維的廣度,培養(yǎng)多角度、多維度思考問(wèn)題的習(xí)慣。
二、復(fù)習(xí)難點(diǎn)
1.專(zhuān)題的選擇要準(zhǔn),安排時(shí)間要合理。 2.專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)要以題帶知識(shí)。
3.在復(fù)習(xí)的過(guò)程中要兼顧基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上適當(dāng)增加變式和難度,提高能力。
專(zhuān)題12 兩之間線(xiàn)段最短求最值(四大類(lèi)型含將軍飲馬)
(知識(shí)解讀)
【專(zhuān)題說(shuō)明】
“兩點(diǎn)之間,線(xiàn)段最短”是初中數(shù)學(xué)中的基本定理之一,也是人們?cè)谏钪姓J(rèn)識(shí)到的基本事實(shí),而對(duì)于數(shù)學(xué)中的最值問(wèn)題,學(xué)生往往無(wú)從下手,其實(shí)往往就是這個(gè)基本定理的應(yīng)用。
【方法技巧】
模型一 “一線(xiàn)兩點(diǎn)”型(一動(dòng)+兩定)
類(lèi)型一 異側(cè)線(xiàn)段和最小值問(wèn)題
問(wèn)題: 兩定點(diǎn)A,B位于直線(xiàn)l異側(cè),在直線(xiàn)l上找一點(diǎn)P,使PA+PB值最?。?br>【解題思路】根據(jù)兩點(diǎn)之間線(xiàn)段最短,PA+PB的最小值即為線(xiàn)段AB的長(zhǎng).連接AB交直線(xiàn)l 于點(diǎn)P,點(diǎn)P即為所求.
類(lèi)型二 同側(cè)線(xiàn)段和最小值問(wèn)題(將軍飲馬模型)
問(wèn)題:兩定點(diǎn)A,B位于直線(xiàn)l同側(cè),在直線(xiàn)l上找一點(diǎn)P,使得PA+PB值最?。?br>【解題思路】將兩定點(diǎn)同側(cè)轉(zhuǎn)化為異側(cè)問(wèn)題,同類(lèi)型一即可解決.作點(diǎn)B關(guān)于l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)B′,連接AB′,與直線(xiàn)l的交點(diǎn)即為點(diǎn)P.
類(lèi)型三 同側(cè)差最大值問(wèn)題
問(wèn)題:兩定點(diǎn)A,B位于直線(xiàn)l同側(cè),在直線(xiàn)l上找一點(diǎn)P,使得|PA-PB|的值最大.
【解題思路】根據(jù)三角形任意兩邊之差小于第三邊,|PA-PB|≤AB,當(dāng)A,B,P三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),等號(hào)成立,即|PA-PB|的最大值為線(xiàn)段AB的長(zhǎng).連接AB并延長(zhǎng),與直線(xiàn)l的交點(diǎn)即為點(diǎn)P.
類(lèi)型四 異側(cè)差最大值問(wèn)題
問(wèn)題:兩定點(diǎn)A,B位于直線(xiàn)l異側(cè),在直線(xiàn)l上找一點(diǎn)P,使得|PA-PB|的值最大.
【解題思路】將異側(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為同側(cè),同類(lèi)型三即可解決.
模型二 “一點(diǎn)兩線(xiàn)”型(兩動(dòng)+一定)
問(wèn)題:點(diǎn)P是∠AOB的內(nèi)部一定點(diǎn),在OA上找一點(diǎn)M,在OB上找一點(diǎn)N,使得△PMN周長(zhǎng)最小.
【解題思路】要使△PMN周長(zhǎng)最小,即PM+PN+MN值最?。鶕?jù)兩點(diǎn)之間線(xiàn)段最短,將三條線(xiàn)段轉(zhuǎn)化到同一直線(xiàn)上即可.
模型三 “兩點(diǎn)兩線(xiàn)”型(兩動(dòng)+兩定)
問(wèn)題:點(diǎn)P,Q是∠AOB的內(nèi)部?jī)啥c(diǎn),在OA上找點(diǎn)M,在OB上找點(diǎn)N,使得四邊形PQNM周長(zhǎng)最?。?br>【解題思路】要使四邊形PQNM周長(zhǎng)最小,PQ為定值,即求得PM+MN+NQ的最小值即可,需將線(xiàn)段PM,MN,NQ三條線(xiàn)段盡可能轉(zhuǎn)化在一條直線(xiàn)上,因此想到作點(diǎn)P關(guān)于OA的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),點(diǎn)Q關(guān)于OB的對(duì)稱(chēng)點(diǎn).
【典例分析】
【典例1-1】基本模型
問(wèn)題:如圖,定點(diǎn)A,B位于動(dòng)點(diǎn)P所在直線(xiàn)l同側(cè)試確定點(diǎn)P的位置,使AP+BP的值最?。?br>解題思路:
一找:作點(diǎn)B關(guān)于直線(xiàn)l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)B',連接AB′,與直線(xiàn)l交于點(diǎn)P;
二證:驗(yàn)證當(dāng)A,P,B'三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),AP+BP取得最小值.
三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【基本模型】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【典例1-2】模型演變
問(wèn)題:如圖,定點(diǎn)A,B位于動(dòng)點(diǎn)P所在直線(xiàn)l同側(cè),在直線(xiàn)l上確定點(diǎn)P的位置,使|PA﹣PB|的值最大.
解題思路:
一找:連接AB并延長(zhǎng),交直線(xiàn)l于點(diǎn)P;
二證:驗(yàn)證當(dāng)A,B,P三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),|PA﹣PB|取得最大值.
三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【模型演變】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【典例1-3】模型演變
問(wèn)題:如圖,定點(diǎn)A,B位于動(dòng)點(diǎn)P所在直線(xiàn)l的兩側(cè),試確定點(diǎn)P的位置,使AP+BP的值最?。?br>解題思路:
一找:連接AB交直線(xiàn)l于點(diǎn)P;
二證:驗(yàn)證當(dāng)A,P,B三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),AP+BP取得最小值.
三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【模型演變】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【典例1-4】模型演變
問(wèn)題:如圖,定點(diǎn)A,B位于動(dòng)點(diǎn)P所在直線(xiàn)l的兩側(cè),試確定點(diǎn)P的位置,使|PA﹣PB|的值最大.
解題思路:
一找:作點(diǎn)B關(guān)于直線(xiàn)l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)B',連接AB'并延長(zhǎng),交直線(xiàn)于點(diǎn)P;
二證:驗(yàn)證當(dāng)A,B',P三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),|PA﹣PB|取得最大值.
三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【模型演變】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【變式1-1】如圖,已知菱形ABCD的邊長(zhǎng)為 4,∠ABC=60°,點(diǎn)N為BC的中點(diǎn),點(diǎn)M是對(duì)角線(xiàn)AC上一點(diǎn),則MB+MN的最小值為 .
【變式1-2】如圖,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,點(diǎn)O是對(duì)角線(xiàn)BD的中點(diǎn),E是AB邊上一點(diǎn),且AE=1,P是CD邊上一點(diǎn),則|PE﹣PO|的最大值為 .
【變式1-3】如圖,在菱形ABCD中,AB=12,∠DAB=60°,對(duì)角線(xiàn)AC,BD交于點(diǎn)O,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在BD,AB上,且BF=DE=4.點(diǎn)P為AC上一點(diǎn),則|PF﹣PE|的最大值為 .
【變式1-4】結(jié)論:如圖,拋物線(xiàn)y=ax2﹣bx﹣4與x軸交于,A(﹣1,0),B(4,0)兩點(diǎn),與y 軸交于點(diǎn)C,直線(xiàn)l為該拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸,點(diǎn)M為直線(xiàn)l上的一點(diǎn),則MA+MC的最小值為 .
【典例2】模型分析
問(wèn)題:點(diǎn)P是∠AOB內(nèi)的一定點(diǎn),點(diǎn)M,N分別為OA,OB上的動(dòng)點(diǎn),試確定點(diǎn)M,N的位置,使△PMN的周長(zhǎng)最?。?br>解題思路:
一找:分別作點(diǎn)P關(guān)于OA,OB的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P′,P“,連接P'P“,分別交OA,OB于點(diǎn)M,N;
二證:驗(yàn)證當(dāng)P′,M,N,P″四點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),△PMN的周長(zhǎng)最?。?br>三計(jì)算.
注:當(dāng)三個(gè)點(diǎn)均為動(dòng)點(diǎn)時(shí),先假定一個(gè)點(diǎn)為定點(diǎn),再將其特化為“一定兩動(dòng)“問(wèn)題
請(qǐng)寫(xiě)出【模型分析】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【變式2-1】如圖,在四邊形ABCD中,∠BAD=121°,∠B=∠D=90°,點(diǎn)M、N分別在BC、CD上,
(1)當(dāng)∠MAN=∠C時(shí),∠AMN+∠ANM= °;
(2)當(dāng)△AMN周長(zhǎng)最小時(shí),∠AMN+∠ANM= °.
【變式2-2】如圖,在邊長(zhǎng)為2的等邊△ABC中,點(diǎn)P,M,N分別是BC,AB,AC上的動(dòng)點(diǎn),則△PMN周長(zhǎng)的最小值為 .
【典例3】模型分析
問(wèn)題:點(diǎn)P,Q是∠AOB內(nèi)部的兩定點(diǎn),點(diǎn)M,N分別是OA,OB上的動(dòng)點(diǎn),試確定點(diǎn)M,N的位置,使四邊形PMNQ的周長(zhǎng)最?。?br>解題思路:
一找:作點(diǎn)P關(guān)于OA的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P',點(diǎn)Q關(guān)于OB的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)Q′,連接P′Q′,分別交OA,OB于點(diǎn)M,N;
二證:驗(yàn)證當(dāng)P′,M,N,Q′四點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),四邊形PQNM的周長(zhǎng)最?。?br>三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【模型分析】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【變式3-1】如圖,已知正方形ABCD的邊長(zhǎng)為5,AE=2DF=2,點(diǎn)G,H分別在CD,BC邊上,則四邊形EFGH周長(zhǎng)的最小值為 .
【變式3-2】如圖,在矩形ABCD中,AB=6,BC=3,點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),若點(diǎn)P,Q分別是邊BC,CD上的動(dòng)點(diǎn),則四邊形AEPQ周長(zhǎng)的最小值為 .
【典例4-1】基本模型
問(wèn)題:
如圖,點(diǎn)A,B為直線(xiàn)l同側(cè)兩定點(diǎn),M,N為直線(xiàn)l上的動(dòng)點(diǎn),且MN的長(zhǎng)度為定值,試確定點(diǎn)M,N 的位置,使AM+MN+BN的值最小.
解題思路:
一找:以AM,MN為鄰邊.構(gòu)造?AMNA′,作點(diǎn)A′關(guān)于直線(xiàn)l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A“,連接A“B,交直線(xiàn)l于點(diǎn)N,再確定點(diǎn)M;
二證:驗(yàn)證當(dāng)A“,N,B三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),AM+MN+BN的值最?。?br>三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【基本模型】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【典例4-2】模型演變
問(wèn)題:如圖,直線(xiàn)a∥b,定點(diǎn)A,B分別位于直線(xiàn)a的上方和直線(xiàn)b的下方,M,N分別為直線(xiàn)a,b上的動(dòng)點(diǎn),且MN⊥a,試確定點(diǎn)M,N的位置,使AM+MN+BN的值最小.
解題思路:
一找:以AM,MN為鄰邊構(gòu)造?AMNA′,連接A'B;
二證:驗(yàn)證當(dāng)A',N,B三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),AM+MN+BN的值最小.
三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【模型演變】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【變式4-1】如圖,正方形ABCD內(nèi)接于⊙O,線(xiàn)段MN在對(duì)角線(xiàn)BD上運(yùn)動(dòng),若⊙O的面積為2π,MN=1,則AM+CN的最小值為 .
【變式4-2】如圖,在矩形ABCD中,AB=,BC=1,將△ABD沿射線(xiàn)DB方向平移得到△A'B'D',連接B'C,D'C,求B'C+D'C的最小值.
專(zhuān)題12 兩之間線(xiàn)段最短求最值(四大類(lèi)型含將軍飲馬)
(知識(shí)解讀)
【專(zhuān)題說(shuō)明】
“兩點(diǎn)之間,線(xiàn)段最短”是初中數(shù)學(xué)中的基本定理之一,也是人們?cè)谏钪姓J(rèn)識(shí)到的基本事實(shí),而對(duì)于數(shù)學(xué)中的最值問(wèn)題,學(xué)生往往無(wú)從下手,其實(shí)往往就是這個(gè)基本定理的應(yīng)用。
【方法技巧】
模型一 “一線(xiàn)兩點(diǎn)”型(一動(dòng)+兩定)
類(lèi)型一 異側(cè)線(xiàn)段和最小值問(wèn)題
問(wèn)題: 兩定點(diǎn)A,B位于直線(xiàn)l異側(cè),在直線(xiàn)l上找一點(diǎn)P,使PA+PB值最?。?br>【解題思路】根據(jù)兩點(diǎn)之間線(xiàn)段最短,PA+PB的最小值即為線(xiàn)段AB的長(zhǎng).連接AB交直線(xiàn)l 于點(diǎn)P,點(diǎn)P即為所求.
類(lèi)型二 同側(cè)線(xiàn)段和最小值問(wèn)題(將軍飲馬模型)
問(wèn)題:兩定點(diǎn)A,B位于直線(xiàn)l同側(cè),在直線(xiàn)l上找一點(diǎn)P,使得PA+PB值最?。?br>【解題思路】將兩定點(diǎn)同側(cè)轉(zhuǎn)化為異側(cè)問(wèn)題,同類(lèi)型一即可解決.作點(diǎn)B關(guān)于l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)B′,連接AB′,與直線(xiàn)l的交點(diǎn)即為點(diǎn)P.
類(lèi)型三 同側(cè)差最大值問(wèn)題
問(wèn)題:兩定點(diǎn)A,B位于直線(xiàn)l同側(cè),在直線(xiàn)l上找一點(diǎn)P,使得|PA-PB|的值最大.
【解題思路】根據(jù)三角形任意兩邊之差小于第三邊,|PA-PB|≤AB,當(dāng)A,B,P三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),等號(hào)成立,即|PA-PB|的最大值為線(xiàn)段AB的長(zhǎng).連接AB并延長(zhǎng),與直線(xiàn)l的交點(diǎn)即為點(diǎn)P.
類(lèi)型四 異側(cè)差最大值問(wèn)題
問(wèn)題:兩定點(diǎn)A,B位于直線(xiàn)l異側(cè),在直線(xiàn)l上找一點(diǎn)P,使得|PA-PB|的值最大.
【解題思路】將異側(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為同側(cè),同類(lèi)型三即可解決.
模型二 “一點(diǎn)兩線(xiàn)”型(兩動(dòng)+一定)
問(wèn)題:點(diǎn)P是∠AOB的內(nèi)部一定點(diǎn),在OA上找一點(diǎn)M,在OB上找一點(diǎn)N,使得△PMN周長(zhǎng)最?。?br>【解題思路】要使△PMN周長(zhǎng)最小,即PM+PN+MN值最?。鶕?jù)兩點(diǎn)之間線(xiàn)段最短,將三條線(xiàn)段轉(zhuǎn)化到同一直線(xiàn)上即可.
模型三 “兩點(diǎn)兩線(xiàn)”型(兩動(dòng)+兩定)
問(wèn)題:點(diǎn)P,Q是∠AOB的內(nèi)部?jī)啥c(diǎn),在OA上找點(diǎn)M,在OB上找點(diǎn)N,使得四邊形PQNM周長(zhǎng)最?。?br>【解題思路】要使四邊形PQNM周長(zhǎng)最小,PQ為定值,即求得PM+MN+NQ的最小值即可,需將線(xiàn)段PM,MN,NQ三條線(xiàn)段盡可能轉(zhuǎn)化在一條直線(xiàn)上,因此想到作點(diǎn)P關(guān)于OA的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),點(diǎn)Q關(guān)于OB的對(duì)稱(chēng)點(diǎn).
【典例分析】
【典例1-1】基本模型
問(wèn)題:如圖,定點(diǎn)A,B位于動(dòng)點(diǎn)P所在直線(xiàn)l同側(cè)試確定點(diǎn)P的位置,使AP+BP的值最?。?br>解題思路:
一找:作點(diǎn)B關(guān)于直線(xiàn)l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)B',連接AB′,與直線(xiàn)l交于點(diǎn)P;
二證:驗(yàn)證當(dāng)A,P,B'三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),AP+BP取得最小值.
三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【基本模型】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【解答】解:如圖,∵點(diǎn)B與點(diǎn)B′關(guān)于直線(xiàn)l對(duì)稱(chēng),
∴PB=PB′,
∴PA+PB=PA+PB′=AB′,
∴此時(shí)PA+PB的值最?。?br>【典例1-2】模型演變
問(wèn)題:如圖,定點(diǎn)A,B位于動(dòng)點(diǎn)P所在直線(xiàn)l同側(cè),在直線(xiàn)l上確定點(diǎn)P的位置,使|PA﹣PB|的值最大.
解題思路:
一找:連接AB并延長(zhǎng),交直線(xiàn)l于點(diǎn)P;
二證:驗(yàn)證當(dāng)A,B,P三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),|PA﹣PB|取得最大值.
三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【模型演變】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【解答】證明:如圖,P'為l上異于P的一點(diǎn),連接P'A、P'B,
在△ABP'中,由三角形的三邊關(guān)系得:|P'A﹣P'B|<AB,
∵PA﹣PB=AB,
∴|P'A﹣P'B|<|PA=PB|,
∴當(dāng)A、B、P三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),|PA﹣PB|的值最大.
【典例1-3】模型演變
問(wèn)題:如圖,定點(diǎn)A,B位于動(dòng)點(diǎn)P所在直線(xiàn)l的兩側(cè),試確定點(diǎn)P的位置,使AP+BP的值最小.
解題思路:
一找:連接AB交直線(xiàn)l于點(diǎn)P;
二證:驗(yàn)證當(dāng)A,P,B三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),AP+BP取得最小值.
三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【模型演變】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【解答】解:圖形如圖所示:
理由:在直線(xiàn)l上任意取一點(diǎn)P′,連接P′A,P′B.
∵P′A+P′B≥AB,AB=PA+PB,
∴P′A+P′B≥PA+PB,
∴AP+PB的值最?。?br>【典例1-4】模型演變
問(wèn)題:如圖,定點(diǎn)A,B位于動(dòng)點(diǎn)P所在直線(xiàn)l的兩側(cè),試確定點(diǎn)P的位置,使|PA﹣PB|的值最大.
解題思路:
一找:作點(diǎn)B關(guān)于直線(xiàn)l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)B',連接AB'并延長(zhǎng),交直線(xiàn)于點(diǎn)P;
二證:驗(yàn)證當(dāng)A,B',P三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),|PA﹣PB|取得最大值.
三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【模型演變】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【解答】解:如圖,在直線(xiàn)L上任意取一點(diǎn)P′,連接P′B′,
∵|P′A﹣P′B|≤AB′,
∴當(dāng)A,B′,P′共線(xiàn)時(shí),|P′A﹣P′B|的值最大,最大值為AB′的長(zhǎng).
【變式1-1】如圖,已知菱形ABCD的邊長(zhǎng)為 4,∠ABC=60°,點(diǎn)N為BC的中點(diǎn),點(diǎn)M是對(duì)角線(xiàn)AC上一點(diǎn),則MB+MN的最小值為 .
【答案】2
【解答】解:如圖,連接DN,DM,過(guò)點(diǎn)D作DH⊥BC交BC的延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)H.
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=CB=CD=AD,∠ABC=∠ADC=60°,
∴△ABC,△ADC都是等邊三角形,
∴B,D關(guān)于AC對(duì)稱(chēng),
∴MB=MD,
∴MB+MN=MD+MN≥DN,
∵AB∥CD,
∴∠DCH=60°,
∵DH⊥CH,
∴CH=CD?cs60°=2,DH=2,
∵BN=CN=2,CD=4,
∴NH=CN+CH=4,
∴DN===2,
∴MB+MN≥2,
∴MB+MN的最小值為2.
故答案為:2.
【變式1-2】如圖,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,點(diǎn)O是對(duì)角線(xiàn)BD的中點(diǎn),E是AB邊上一點(diǎn),且AE=1,P是CD邊上一點(diǎn),則|PE﹣PO|的最大值為 .
【答案】
【解答】解:如圖,連接OE,過(guò)點(diǎn)O作OH⊥AB于點(diǎn)H.
∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠A=∠OHB=90°,
∴OH∥AD,
∵OB=OD,
∴AH=HB=2,
∴OH=AD=3,
∵AE=1,
∴EH=AH﹣AE=1.
∴OE===,
∴|PE﹣OP|≤EO=,
∴|PE﹣OP|的最大值為.
故答案為:.
【變式1-3】如圖,在菱形ABCD中,AB=12,∠DAB=60°,對(duì)角線(xiàn)AC,BD交于點(diǎn)O,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在BD,AB上,且BF=DE=4.點(diǎn)P為AC上一點(diǎn),則|PF﹣PE|的最大值為 .
【答案】2
【解答】解:在OB上取一點(diǎn)E′,使得OE′=OE,中點(diǎn)E',作射線(xiàn)FE'交AC于點(diǎn)P'.
則PE=PE',
∴|PF﹣PE|=PF﹣PE'≤FE',
當(dāng)P與P'重合,P'、E'、F三點(diǎn)在同一直線(xiàn)上時(shí),|PF﹣PE'|有最大值,即為FE'的長(zhǎng),
在菱形ABCD中,∠ABC=120°,
∴∠ABD=60°,∠DAB=60°,
∴△ABD為等邊三角形.
∴AB=BD=AD=12.
∴OD=OB=6.
∵BF=DE=4,
∴OE=OE′=2,
∴BE′=OB﹣OE′=4,
∴BF=BE′
∵∠ABD=60°,
∴△BE'F為等邊三角形,
∴E'F=FB=2.
故|PF﹣PE|的最大值為2.
故答案為:2.
【變式1-4】結(jié)論:如圖,拋物線(xiàn)y=ax2﹣bx﹣4與x軸交于,A(﹣1,0),B(4,0)兩點(diǎn),與y 軸交于點(diǎn)C,直線(xiàn)l為該拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸,點(diǎn)M為直線(xiàn)l上的一點(diǎn),則MA+MC的最小值為 .
【答案】4.
【解答】解:連接BC交直線(xiàn)l于M′點(diǎn),連接M′A,如圖,
當(dāng)x=0時(shí),y=ax2﹣bx﹣4=﹣4,則C(0,﹣4),
∵拋物線(xiàn)y=ax2﹣bx﹣4與x軸交于A(﹣1,0),B(4,0)兩點(diǎn),
∴A、B點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)l對(duì)稱(chēng),
∴M′B=M′A,
∴M′A+M′C=M′B+M′C=BC,
∴此時(shí)M′A+M′C的值最小,
∵BC==4,
∴M′A+M′C的最小值為4,
當(dāng)M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M′點(diǎn)時(shí),MA+MC有最小值,最小值為4.
故答案為:4.
【典例2】模型分析
問(wèn)題:點(diǎn)P是∠AOB內(nèi)的一定點(diǎn),點(diǎn)M,N分別為OA,OB上的動(dòng)點(diǎn),試確定點(diǎn)M,N的位置,使△PMN的周長(zhǎng)最?。?br>解題思路:
一找:分別作點(diǎn)P關(guān)于OA,OB的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P′,P“,連接P'P“,分別交OA,OB于點(diǎn)M,N;
二證:驗(yàn)證當(dāng)P′,M,N,P″四點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),△PMN的周長(zhǎng)最?。?br>三計(jì)算.
注:當(dāng)三個(gè)點(diǎn)均為動(dòng)點(diǎn)時(shí),先假定一個(gè)點(diǎn)為定點(diǎn),再將其特化為“一定兩動(dòng)“問(wèn)題
請(qǐng)寫(xiě)出【模型分析】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【解答】解:分別作點(diǎn)P關(guān)于OA、OB的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P″、P′,連接P′P″,交OA于M,交OB于N,
根據(jù)軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)可得MP=P″M,PN=P′N(xiāo),
∴△PMN的周長(zhǎng)的最小值=P′P″.
【變式2-1】如圖,在四邊形ABCD中,∠BAD=121°,∠B=∠D=90°,點(diǎn)M、N分別在BC、CD上,
(1)當(dāng)∠MAN=∠C時(shí),∠AMN+∠ANM= °;
(2)當(dāng)△AMN周長(zhǎng)最小時(shí),∠AMN+∠ANM= °.
【答案】121,118
【解答】解:(1)∵∠BAD=121°,∠B=∠D=90°,
∴∠C=180°﹣121°=59°,
∴∠MAN=∠C=59°,
∴AMN+∠ANM=180°﹣∠MAN=180°﹣59°=121°,
故答案為121.
(2)如下圖,作A關(guān)于BC和CD的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′,A″,
連接A′A″,交BC于M,交CD于N,
則A′A″即為△AMN的周長(zhǎng)最小值.
作DA延長(zhǎng)線(xiàn)AH,
∵∠DAB=121°,
∴∠HAA′=59°,
∴∠AA′M+∠A″=∠HAA′=59°,
∵∠MA′A=∠MAA′,∠NAD=∠A″,
且∠MA′A+∠MAA′=∠AMN,
∠NAD+∠A″=∠ANM,
∴∠AMN+∠ANM
=∠MA′A+∠MAA′+∠NAD+∠A″
=2(∠AA′M+∠A″)=2×59°=118°.
故答案為:118.
【變式2-2】如圖,在邊長(zhǎng)為2的等邊△ABC中,點(diǎn)P,M,N分別是BC,AB,AC上的動(dòng)點(diǎn),則△PMN周長(zhǎng)的最小值為 .
【答案】3
【解答】解:如圖,連接AP,作點(diǎn)P關(guān)于AB,AC的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P′,P″,連接AP′,AP″,P′P″,P′P″分別交AB,AC于點(diǎn)M,N,連接PM,PN,此時(shí)△PMN的周長(zhǎng)最小,最小值=P′P″的長(zhǎng).過(guò)點(diǎn)A作AH⊥P′P″于點(diǎn)H.
∵AP=AP′=AP″,∠PAB=∠P′AB,∠PAC=∠P″AC,
∴∠P′AP″=2∠PAB+2∠PAC=2(∠PAB+∠PAC)=120°,
∴∠P′=∠P″=30°,
∵AH⊥P′P″,
∴P′H=P″H=PA′?cs30°=PA,
∴P′P″=PA,
∴PA最小時(shí),P′P″的值最小,
∵當(dāng)PA⊥BC時(shí),PA的值最小,此時(shí)PA=,
∴P′P″的最小值為3,
∴△PMN的周長(zhǎng)的最小值為3,
故答案為:3.
【典例3】模型分析
問(wèn)題:點(diǎn)P,Q是∠AOB內(nèi)部的兩定點(diǎn),點(diǎn)M,N分別是OA,OB上的動(dòng)點(diǎn),試確定點(diǎn)M,N的位置,使四邊形PMNQ的周長(zhǎng)最?。?br>解題思路:
一找:作點(diǎn)P關(guān)于OA的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P',點(diǎn)Q關(guān)于OB的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)Q′,連接P′Q′,分別交OA,OB于點(diǎn)M,N;
二證:驗(yàn)證當(dāng)P′,M,N,Q′四點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),四邊形PQNM的周長(zhǎng)最?。?br>三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【模型分析】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【解答】解:如圖,分別作點(diǎn)P,Q關(guān)于OA、OB的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P′、Q′,連接P′Q′,交OA于M,交OB于N,
根據(jù)軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)可得MP=P′M,QN=Q′N(xiāo),
∴四邊形PQNM周長(zhǎng)的最小值=P′Q′.
【變式3-1】如圖,已知正方形ABCD的邊長(zhǎng)為5,AE=2DF=2,點(diǎn)G,H分別在CD,BC邊上,則四邊形EFGH周長(zhǎng)的最小值為 .
【答案】10+2.
【解答】解:作點(diǎn)E關(guān)于BC的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)E′,作點(diǎn)F關(guān)于CD的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)F′,,連接E′F'交BC、CD于點(diǎn)H、G,則EH=E'H,GF=GF',此時(shí)四邊形EFGH周長(zhǎng)取最小值,
∴EFGH周長(zhǎng)=EF+EH+HG+FG=EF+E'H+HG+F'G=EF+E'F'
∵AE=2DF=2,
∴DF=1,AF=5﹣1=4,DF'=1,BE=5﹣2=3,
∴AF'=5+1=6,AE'=5+3=8,
∴E'F'=10,
∴EF===2.
∴EFGH周長(zhǎng)最小值為:10+2.
【變式3-2】如圖,在矩形ABCD中,AB=6,BC=3,點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),若點(diǎn)P,Q分別是邊BC,CD上的動(dòng)點(diǎn),則四邊形AEPQ周長(zhǎng)的最小值為 .
【答案】3+3
【解答】解:如圖所示,作出點(diǎn)A關(guān)于CD的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′,作出點(diǎn)E關(guān)于BC的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)E′,連接A′E′,分別交CD、BC于點(diǎn)Q、P,
∴AQ=A′Q,EP=E′P,
∴四邊形AEPQ的周長(zhǎng)=A′Q+PQ+E′P+AE=A′E′+AE,此時(shí)周長(zhǎng)最小,
∵AB=6,BC=3,點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),
∴AD=3,AE=BE=3,
∵AD=AD′=3,AE=BE=BE′=3,
∵AA′=6,AE′=9,
∴A′E′===3,
∴四邊形AEPQ的周長(zhǎng)=3+3,
故答案為:3+3.
【典例4-1】基本模型
問(wèn)題:
如圖,點(diǎn)A,B為直線(xiàn)l同側(cè)兩定點(diǎn),M,N為直線(xiàn)l上的動(dòng)點(diǎn),且MN的長(zhǎng)度為定值,試確定點(diǎn)M,N 的位置,使AM+MN+BN的值最?。?br>解題思路:
一找:以AM,MN為鄰邊.構(gòu)造?AMNA′,作點(diǎn)A′關(guān)于直線(xiàn)l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A“,連接A“B,交直線(xiàn)l于點(diǎn)N,再確定點(diǎn)M;
二證:驗(yàn)證當(dāng)A“,N,B三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),AM+MN+BN的值最?。?br>三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【基本模型】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【解答】解:如圖,
∵四邊形AMNA′為平行四邊形,
∴AA′=MN,AM=A′N(xiāo),
∵點(diǎn)A′與點(diǎn)A″關(guān)于直線(xiàn)l對(duì)稱(chēng),
∴NA′=NA″,
∴AM+BN=A′N(xiāo)+NB=BA′,
∴此時(shí)AM+BN的值最小,
∴AM+MN+BN的值最?。?br>【典例4-2】模型演變
問(wèn)題:如圖,直線(xiàn)a∥b,定點(diǎn)A,B分別位于直線(xiàn)a的上方和直線(xiàn)b的下方,M,N分別為直線(xiàn)a,b上的動(dòng)點(diǎn),且MN⊥a,試確定點(diǎn)M,N的位置,使AM+MN+BN的值最小.
解題思路:
一找:以AM,MN為鄰邊構(gòu)造?AMNA′,連接A'B;
二證:驗(yàn)證當(dāng)A',N,B三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),AM+MN+BN的值最?。?br>三計(jì)算.
請(qǐng)寫(xiě)出【模型演變】中解題思路“二證”的過(guò)程.
【解答】解:圖形如圖所示:
理由:在直線(xiàn)a上任意取一點(diǎn)M′,作M′N(xiāo)′⊥b于點(diǎn)N′,連接AM′BN′,A′N(xiāo)′.
∵四邊形AA′N(xiāo)M是平行四邊形,
∴AA′=MN,
∵M(jìn)N=M′N(xiāo)′,
∴AA′=M′N(xiāo)′,AA′∥M′N(xiāo)′,
∴四邊形AA′N(xiāo)′M′是平行四邊形,
∴AM′=A′N(xiāo)′,
∴AM′+M′N(xiāo)′+BN′=A′N(xiāo)′+N′N(xiāo)+M′N(xiāo)′≥A′B+M′N(xiāo)′=AM+MN+BN,
∴AM+MN+BN的值最?。?br>【變式4-1】如圖,正方形ABCD內(nèi)接于⊙O,線(xiàn)段MN在對(duì)角線(xiàn)BD上運(yùn)動(dòng),若⊙O的面積為2π,MN=1,則AM+CN的最小值為 .
【答案】3
【解答】解:⊙O的面積為2π,則圓的半徑為,則BD=2=AC,
由正方形的性質(zhì),知點(diǎn)C是點(diǎn)A關(guān)于BD的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),
過(guò)點(diǎn)C作CA′∥BD,且使CA′=1,
連接AA′交BD于點(diǎn)N,取NM=1,連接AM、CM,則點(diǎn)M、N為所求點(diǎn),
理由:∵A′C∥MN,且A′C=MN,則四邊形MCA′N(xiāo)為平行四邊形,
則A′N(xiāo)=CM=AM,
故AM+CN=AM+AN=AA′為最小,
則A′A==3,
則AM+CN的最小值為3,
故答案為:3.
【變式4-2】如圖,在矩形ABCD中,AB=,BC=1,將△ABD沿射線(xiàn)DB方向平移得到△A'B'D',連接B'C,D'C,求B'C+D'C的最小值.
【答案】
【解答】解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴AD=BC=1,∠A=90°,
∴BD=,
∵將△ABD沿射線(xiàn)DB平移得到△A'B'D',
∴B′D′=BD=2,
作點(diǎn)C關(guān)于BD的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)G,連接CG交BD于E,連接D′G,
則CD′=GD′CE⊥BD,CG=2CE,
∵CE=
∴CG=,
以B′D′,GD′為鄰邊作平行四邊形B′D′GH,
則B′H=D′G=CD′,
當(dāng)C,B′,H在同一條直線(xiàn)上時(shí),CB′+B′H最短,
則B'C+D'C的最小值=CH,
∵四邊形B′D′GH是平行四邊形,
∴HG=B′D′=2,HG∥B′D′,
∴HG⊥CG,
∴CH=
∴B'C+D'C的最小值.為:
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