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《专题7.3 折线最小值问题-备战2018年中考数学一轮微专题突破(解析版)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、【备战2018年中考数学一轮微专题突破】专题03折线最小值问题【专题综述】初中数学中有关折线段的最值问题较为,这种题应用到的基本数学知识是线段公理和轴对称,尽管比较简单但这类问题往往伴随转换的思想学生很难熟练掌握。我们不妨将此类型问题归纳为“折线求最小值问题”,解题的基本方法是“利用对称化折线为直线,通过两点之间线段最短得出结论”。【方法解读】一、直接应用此结论例1:如图,A、B在直线L的同侧,点B′是点B关于L的对称点,AB′交L于点P.(1)AB′与AP+BP相等吗?为什么?(2)在L上取一点Q,并连接AQ和QB,那么AQ+QB与AP+P
2、B哪一个大?为什么?解:(1)AB′与AP+PB相等,连接BB′,(2)AQ+QB>AP+PB,连接QB′,如图所示,∴AQ+QB>AP+PB.【解读】本题实际上是在直线L上找一点P,使点P到直线L的同侧两个定点A、B的距离之和最小.(1)由轴对称的性质,对称点的连线被对称轴垂直平分,可得PB=PB′,即可得证AB′=AP+PB;(2)连接QB′,由轴对称的性质可得:QB=QB′,然后根据两点之间线段最短(三角形的三边关系)可得:AQ+QB′>AB′,即AQ+QB>AP+PB.【举一反三】如图,菱形ABCD的两条对角线分别长6和8,点P是对角
3、线AC上的一个动点,点M、N分别是边AB、BC的中点,则PM+PN的最小值是_____________.【答案】5【来源】2016届山东省夏津县万隆中学九年级下学期阶段检测数学试卷(带解析)【解析】要求PM+PN的最小值,PM、PN不能直接求,可考虑通过作辅助线转化PN、PM的值,从而找出其最小值求解.解:如图:∴四边形ABNE是平行四边形,∴EN=AB,EN∥AB,而由题意可知,可得AB==5,∴EN=AB=5,∴PM+PN的最小值为5.故答案为:5.学2科*网二、间接应用此结论例2:公园里有两条河流OM、ON在点O处汇合,∠MON=60°
4、,两河形成的半岛上有一处古迹P,现计划在两条小河上各建一座小桥Q和R,并在半岛上修3段小路分别连接两座小桥Q、R和古迹P,若古迹P到两条小河的距离都是50米,求这3段小路长度之和的最小值.解:设点P关于OM、ON的对称点分别为A、B,连结AB,分别交OM、ON于点Q、R根据已知可得 PA=PB=100×∠APB=120°∠PAB=∠PBA=30°∴△PAB是等腰三角形(有两边相等的三角形叫做等腰三角形)作PK⊥AB,垂足为K则在Rt△PAK中,PK=×PA=50×∴ AK=150 (直角三角形勾股定理求值)在△PAB中,AB=2AK=300即
5、这三段小路长度之和的最小值为300米.【解读】本例很明显是折线求最小值问题,同时,由2条线段之和的最小值演变为求3条线段之和的最小值,运用“两点之间,线段最短”公理,仍可采用对称化折线为直线的方法来解决.【举一反三】1.如图,以矩形OABC的顶点O为原点,OA所在的直线为x轴,OC所在的直线为y轴,建立平面直角坐标系.已知OA=3,OC=2,点E是AB的中点,在OA上取一点D,将△BDA沿BD翻折,使点A落在BC边上的点F处.(1)直接写出点E、F的坐标;(2)设顶点为F的抛物线交y轴正半轴于点P,且以点E、F、P为顶点的三角形是等腰三角形,
6、求该抛物线的解析式;(3)在x轴、y轴上是否分别存在点M、N,使得四边形MNFE的周长最小?如果存在,求出周长的最小值;如果不存在,请说明理由.【来源】2017届河北石家庄市桥西区二十四中九年级中考模拟数学试卷(带解析)【答案】(1)E(3,1),F(1,2);(2);(3)存在,最小四边形MNFE的周长最小值是5+.①当EF是腰,EF=PF时,已知E、F点的坐标可以求出EF的长,设P点的坐标是(0,n),根据勾股定理就可以求出n的值.得到P的坐标.当EF是腰,EF=EP时,可以判断E到y轴的最短距离与EF的大小关系,只有当EF大于E到y轴的
7、距离,P才存在.②当EF是底边时,EP=FP,根据勾股定理就可以得到关于n的方程,就可以解得n的值.(3)作点E关于x轴的对称点E′,作点F关于y轴的对称点F′,连接E′F′,分别与x轴、y轴交于点M,N,则点M,N就是所求点.求出线段E′F′的长度,就是四边形MNFE的周长的最小值.本题解析:(1)E(3,1);F(1,2).(2)在Rt△EBF中,∠B=90∘,∴EF=设点P的坐标为(0,n),其中n>0,∵顶点F(1,2),∴设抛物线解析式为y=a(x−1)+2(a≠0).①如图1,②如图2,当EP=FP时,EP=FP,∴(2−n)+1
8、=(1−n)+9.解得n=(舍去)③当EF=EP时,EP=<3,这种情况不存在。综上所述,符合条件的抛物线解析式是y=2(x−1)+2.(3)存在点M,N,使得四边