一.六大模型
1.如图,直线l和l的异侧两点A.B,在直线l上求作一点P,使PA+PB最小。
2.如图,直线l和l的同侧两点A.B,在直线l上求作一点P,使PA+PB最小。
3.如图,点P是∠MON内的一点,分别在OM,ON上作点A,B。使△PAB的周长最小
4.如图,点P,Q为∠MON内的两点,分别在OM,ON上作点A,B。使四边形PAQB的 周长最小。
5.如图,点A是∠MON外的一点,在射线ON上作点P,使PA与点P到射线OM的距离之和最小
6. 如图,点A是∠MON内的一点,在射线ON上作点P,使PA与点P到射线OM的距离之和最小
常见题目
类型1 三角形背景下的
1.(2018秋?黔南州期末)如图,在等边△ABC中,AB=2,N为AB上一点,且AN=1,AD=√3,∠BAC的平分线交BC于点D,M是AD上的动点,连接BM、MN,则BM+MN的最小值是( )
A.√3 B.2 C.1 D.3
【解析】连接CN,与AD交于点M,连接BM,此时BM+MN取得最小值,由AD为∠BAC的角平分线,利用三线合一得到AD⊥BC,且平分BC,可得出BM=CM,由BM+MN=CM+MN=CN,可得出CN的长为最小值,在Rt△ACN中,AC=AB=2,AN=1,根据勾股定理得:CN=√3,故选:A.
2.(2018秋?无为县期末)如图,在锐角三角形ABC中,AB=4,△ABC的面积为8,BD平分∠ABC.若M、N分别是BD、BC上的动点,则CM+MN的最小值是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【解析】过点C作CE⊥AB于点E,交BD于点M′,过点M作MN′⊥BC于N′,
∵BD平分∠ABC,M′E⊥AB于点E,M′N′⊥BC于N,∴M′N′=M′E,
∴CE=CM′+M′E∴当点M与M′重合,点N与N′重合时,CM+MN的最小值.
∵三角形ABC的面积为8,AB=4,∴1/2×4?CE=8,∴CE=4.即CM+MN的最小值为4.故选:B.
3.(2018秋?鼓楼区期末)如图,在△ABC中,已知AB=15,BC=14,AC=13,BD平分∠ABC.若P,Q分别是BD和AB上的动点,则PA+PQ的最小值是_______ .
∴PA+PQ的最小值为12.故答案为12.
类型2.正方形背景下的
4.(2018秋?安顺期末)如图,已知正方形ABCD的边长是为10cm,△ABE为等边三角形(点E在正方形内),若P是AC上的一个动点,PD+PE的最小值是多少( )
A.6cmB.8cmC.10cmD.5cm
【解答】如图所示:连接BP.∵正方形ABCD的边长是为10cm,△ABE为等边三角形,
∴BE=AB=10cm.
∵ABCD为正方形,P是AC上的一个动点,∴PB=PD,∴PE+PD=PB+PE.
∵PB+PE≥BE,∴当点E、P、B在一条直线上时,PD+PE有最小值,最小值=BE=10cm.
故选:C.
5.(2018春?平南县期中)如图,在正方形ABCD,边长为4,E为AB上的点,AE=1,P为BC上的点,CP=2,O为AC的中点.则△EOP周长的最小值是( )
6.(2019?江岸区校级模拟)如图,正方形ABCD中,AB=8,动点E从A出发向D运动,动点F从B出发向A运动,点E、F运动的速度相同.当它们到达各自终点时停止运动,运动过程中线段BE、CF相交于点P,H是线段CD上任意一点,则AH+PH的最小值为( )
【解答】如图,作点A关于直线CD的对称点A′,连接HA′.
由轴对称的性质可知:HA=HA′,∴HA+HP=HA′+HP,
∴当HA′+PH最短时,HA+HP的值最小,
∵AE=BF,BA=BC,∠BAE=∠CBF=90°,
∴△BAE≌△CBF(SAS),∴∠ABE=∠BCF,
∵∠ABE+∠CBP=90°,∴∠BCP+∠CBP=90°,∴∠CPB=90°,
∴点P在是以BC为直径的⊙O上运动(图中弧BP′,P′是弧BC的中点),
当点P与P′重合时,HA+HP′的值最小,最小值=线段P′A′的长,作P′G⊥AD于G,
类型3 矩形背景下的
7.(2018?江岸区校级模拟)如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=8,P是边CD上一点,Q是以AD为直径的半圆上一点,则BP+PQ的最小值为( )
【解析】设半圆的圆心为O,作O关于CD的对称点O′,连接BO′交CD于点P,连接PO交半圆O于点Q,此时BP+PQ取最小值,如图所示.过O′作O′E⊥BC交BC的延长线于E,根据矩形的性质得到CE=DO′=4,EO′=CD=6,当BP+PQ取最小值时,BP+PQ=BO′﹣1/2OD,根据勾股定理即可得6√5﹣4.故选:D.
【解答】设△PCD中CD边上的高是h.
∵S△PCD=1/4S矩形ABCD,∴1/2?CD?h=1/4?CD?AD,∴h=1/2AD=2,
∴动点P在与CD平行且与CD的距离是2的直线l上,
∵A,D关于直线l对称,连接AC交直线l于点P′,AC的长就是所求的最短距离.在Rt△ABC中,∵AB=3,BC=4,∴AC==5,
即PA+PB的最小值为5.故选:B.
类型4 菱形背景下的
10.(2019?安徽模拟)如图,已知菱形ABCD的周长为16,∠ABC=60°,E为AB的中点,若P为对角线BD上一动点,则EP+AP的最小值为( )
【解答】如图,连接CP,AC,CE,交BD于P',
∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD,∠ADP=∠CDP,PD=PD,
∴△ADP≌△CDP(SAS),∴AP=CP,∴AP+EP=CP+EP,
∵∠ABC=60°,AB=AC,∴△ABC是等边三角形,
又∵E是AB的中点,菱形ABCD的周长为16,∴CE⊥AB,BE=2,BC=4,
∴Rt△BCE中,CE=2√3,当点E,P,C在同一直线上时,即点P在点P'处时,EP+AP的最小值为CE的长,∴EP+AP的最小值为2,故选:B.
11.(2019?朝阳模拟)菱形OBCD在平面直角坐标系中的位置如图所示,顶点B(2,0),
类型5 圆形背景下的
12.如图,MN是半径为1的⊙O的直径,点A在⊙O上,∠AMN=30°,B为AN弧的中点,点P是直径MN上一个动点,则PA+PB的最小值为( )
类型6 一次函数背景下的
13.一次函数y=kx+b的图象与x,y轴分别交于点A(2,0),B(0,4).
(1)求该直线的解析式.
(2)请判断点(1,2)是否在函数图象上;
(3)O为坐标原点,C(1,0)为OA上的点,D(1,2)为AB上的点,P为OB上一动点,求PC+PD的最小值,并求取得最小值时P点的坐标.
类型7 二次函数背景下的
14.如图,在直角坐标系中,O是坐标原点,点A的坐标是(1,√3),若把线段OA绕点O逆时针旋转120°,可得线段OB.
(1)求点B的坐标;
(2)某二次函数的图象经过A、O、B三点,求该函数的解析式;
(3)在第(2)小题所求函数图象的对称轴上,是否存在点P,使△OAP的周长最小,若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)根据点A的坐标易知∠AOx=60°,若将OA逆时针旋转120°,点A的对应点B则正好落在x轴负半轴上,易求得OA的长,即可得到OB的长,从而求出点B的坐标B(﹣2,0).
15.如图,在直角坐标系中,点A、B、C的坐标分别为(﹣1,0)、(3,0)(0,3),过A、B、C三点的抛物线的对称轴为直线l,D为对称轴l上一动点.
①求抛物线的解析式;
②求当AD+CD最小时点D的坐标,并求出AD+CD的最小值.
【解析】(1)利用待定系数法即可求函数解析式y=﹣x2+2x+3;
(2)AD+BC的最小值就是线段BC的长,据此即可求解.
抛物线的对称轴是:x=1则A关于x=1的对称点坐标是B.
∵B、C的坐标分别为(3,0)、(0,3),∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
∵点D在直线x=1上,∴点D的坐标为(1,2).
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