2024年2月29日发(作者:高考数学试卷最难的题目)

第16讲 轴对称中“将军饮马”模型

【基础知识】

如图,将军在图中点A处,现在他要带马去河边喝水,之后返回军营,问:将军怎么走能使得路程最短?

B军营将军A河

如图,在直线上找一点P使得PA+PB最小?

BAP

这个问题的难点在于PA+PB是一段折线段,通过观察图形很难得出结果,关于最小值,我们知道“两点之间,线段最短”、“点到直线的连线中,垂线段最短”等,所以此处,需转化问题,将折线段变为直线段.

【模型解析】

作点A关于直线的对称点A’,连接PA’,则PA’=PA,所以PA+PB=PA’+PB

BAPA\'

当A’、P、B三点共线的时候,PA’+PB=A’B,此时为最小值(两点之间线段最短)

BA端点P折点A\'

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类型一:两定一动之点点

在OA、OB上分别取点M、N,使得△PMN周长最小.

AP\'MAPBOMPBP\'\'ONN

此处M、N均为折点,分别作点P关于OA(折点M所在直线)、OB(折点N所在直线)的对称点,化折线段PM+MN+NP为P’M+MN+NP’’,当P’、M、N、P’’共线时,△PMN周长最小.

类型二:两定两动之点点

在OA、OB上分别取点M、N使得四边形PMNQ的周长最小。

AP\'MPQONBONQ\'MPQBA

考虑PQ是条定线段,故只需考虑PM+MN+NQ最小值即可,类似,分别作点P、Q关于OA、OB对称,化折线段PM+MN+NQ为P’M+MN+NQ’,当P’、M、N、Q’共线时,四边形PMNQ的周长最小。

类型三:一定两动之点线

在OA、OB上分别取M、N使得PM+MN最小。

AP\'MPOBOMPBANN

此处M点为折点,作点P关于OA对称的点P’,将折线段PM+MN转化为P’M+MN,即过点P’作OB垂线分别交OA、OB于点M、N,得PM+MN最小值(点到直线的连线中,垂线段最短)

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【考点剖析】

1、如图,在长度等于中,,是的两条中线,是上一个动点,则下列线段的最小值的是( )

A. B. C. D.

2、如图,∠AOB的边OB与x轴正半轴重合,点P是OA上的一动点,点N(3,0)是OB上的一定点,点M是ON的中点,∠AOB=30°,要使PM+PN最小,则点P的坐标为______.

3、如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6.AB=12,AD平分∠CAB,点F是AC的中点,点E是AD上的动点,则CE+EF的最小值为(

)

AFEDBC

B.4 C.33 D.23 A.3

4、如图,在锐角三角形ABC中,BC=4,∠ABC=60°,

BD平分∠ABC,交AC于点D,M、N分别是BD,BC上的动点,则CM+MN的最小值是(

)

ADMBNC

A.3

B.2

C.23

D.4

【过关检测】

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一.选择题(共6小题)

1.(2021秋•天津期末)如图,在△ABC中,AB的垂直平分线DE交BC于点D,垂足为E,M为DE上任意一点,BA=3,AC=4,BC=6,则△AMC周长的最小值为( )

A.7

B.6 C.9 D.10

2.(2021秋•河东区期末)如图,△ABC中,AD⊥BC,垂足为D,AD=BC,P为直线BC上方的一个动点,△PBC的面积等于△ABC的面积的,则当PB+PC最小时,∠PBC的度数为( )

21

A.30° B.45° C.60° D.90°

3.(2021秋•龙口市期末)如图,钝角三角形△ABC的面积是20,最长边BC=10,CD平分∠ACB,点P,Q分别是CD,AC上的动点,则AP+PQ的最小值为( )

A.2 B.3 C.4 D.5

4.(2021秋•罗庄区期末)如图,△ABC中,∠A=30°,BC=3,△ABC的面积9.点D、E、F分别是三边AB、BC、CA上的动点,则△DEF周长的最小值为( )

A.5 B.6 C.8 D.10

5.(2021秋•川汇区期末)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,点D为边AB的中点,点P在边AC上,则△PDB周长的最小值等于( )

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A.AC+AB B.AB C.AC+BC D.AC

6.(2021秋•如皋市期末)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=2,D为AB上一动点,DE∥AC,DE=2,则AE+CE的最小值等于( )

A.4 B.2√5 C.3√2 D.√5+2

二.填空题(共9小题)

7.(2021秋•高邑县期末)如图,等腰三角形ABC的面积为80,底边BC=10,腰AC的垂直平分线EF交AC,AB于点E,F,若D为BC边中点,M为线段EF上一动点,则△CDM的周长最小值为 .

8.(2021秋•同安区期末)为贯彻国家城乡建设一体化和要致富先修路的理念.某市决定修建道路和一座桥,方便张庄A和李厝B的群众出行到河岸a.张庄A和李厝B位于一条河流的同一侧,河的两岸是平行的直线.经测量,张庄A和李厝B到河岸b的距离分别为AC=p(m)、BD=q(m),且CD=(p+q)m,如图所示.现要求:建造的桥长要最短,然后考虑两村庄到河流另一侧桥头的路程之和最短,则这座桥建造的位置是 .(河岸边上的点到河对岸的距离都相等)

9.(2021秋•蚌埠期末)在平面直角坐标系中,点A(﹣2,4),点B(4,2),点P为x轴上一动点,当PA+PB的值最小时,此时点P的坐标为 .

10.(2021秋•武汉期末)如图,P为∠AOB内一定点,M,N分别是射线OA,OB上的点,当△PMN的5 / 11

周长最小时,∠MPN=100°,则∠AOB= .

11.(2021秋•鼓楼区校级期末)如图,在△ABC中,∠A=45°,AC=2,BD平分∠ABC,E,F分别为BC,BD上的动点,则CF+EF的最小值是 .

12.(2021秋•鲁甸县期末)如图,△ABC是等边三角形,AD是BC边上的高,E是AC的中点,P是AD上的一个动点,当△PCE的周长最小时,∠ACP的度数为 .

13.(2021秋•青山区期末)如图,等腰△ABC的底边BC的长为6cm,面积是24cm2,腰AB的垂直平分线EF分别交AB,AC于点E,F,若D为边BC的中点,M为线段EF上一动点,则△BDM周长的最小值为 cm.

14.(2021秋•诸暨市期末)如图,等腰△BAC中,∠BAC=120°,BC=6,P为射线BA上的动点,M为BC上一动点,则PM+CP的最小值为 .

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15.(2021秋•承德县期末)如图,点A,B在直线MN的同侧,点A到MN的距离AC=8,点B到MN的距离BD=5,已知CD=4,P是直线MN上的一个动点,记PA+PB的最小值为a,|PA﹣PB|的最大值为b.

(1)a= ;

(2)a2﹣b2= .

三.解答题(共6小题)

16.(2021秋•连云港期末)【问题情境】八上《伴你学》第138页有这样一个问题:如图1,把一块三角板(AB=BC,∠ABC=90°)放入一个“U”形槽中,使三角形的三个顶点A、B、C分别在槽

的两壁及底边上滑动,已知∠D=∠E=90°,在滑动过程中,你发现线段AD与BE有什么关系?试说明你的结论;

【变式探究】小明在解决完这个问题后,将其命名为“一线三等角”模型;如图2,在△ABC中,点D、E、F分别在边BC、AC、AB上,若∠B=∠FDE=∠C,则这三个相等的角之间的联系又会使图形中出现其他的一些等角.请你写出其中的一组,并加以说理;

【拓展应用】如图3,在△ABC中,BA=BC,∠B=45°,点D、F分别是边BC、AB上的动点,且AF=2BD.以DF为腰向右作等腰△DEF,使得DE=DF,∠EDF=45°,连接CE.

①试判断线段DC、BD、BF之间的数量关系,并说明理由;

②如图4,已知AC=2,点G是AC的中点,连接EA、EG,直接写出EA+EG的最小值.7 / 11

17.(2021秋•硚口区期末)在等腰△ABC中,AB=AC=nBC,点D和点E分别为AC和BC边上的点,AD=CE,AE与BD相交于点F.

(1)当n=1时,

①如图1,求证:AE=BD;

②如图1,求∠AFD的度数;

③如图2,若AF=2BF,作AG⊥BD,垂足为G点,连接CG,求证:GF=GC.

(2)当n=2时,如图3,若AE+BD取得最小值,直接写出

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