第六章
將軍飲馬
“將軍飲馬”問題主要利用構(gòu)造對(duì)稱圖形解決求兩條線段和差、三角形周長、四邊形周長等一類最值問題,會(huì)與直線、角、三角形、四邊形、圓、拋物線等圖形結(jié)合,在近年的中考和競賽中經(jīng)常出現(xiàn),而且大多以壓軸題的形式出現(xiàn)。
模型1
定直線與兩定點(diǎn)
模型
作法
結(jié)論
當(dāng)兩定點(diǎn)A、B在直線異側(cè)時(shí),在直線上找一點(diǎn)P,使PA+PB最小。
連接AB交直線于點(diǎn)P,點(diǎn)P即為所求作的點(diǎn)。
PA+
PB的最小。
當(dāng)兩定點(diǎn)A、B在直線同側(cè)時(shí),在直線上找一點(diǎn)P,使PA+PB最小。
作點(diǎn)B關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)B′,連接AB′交直線于點(diǎn)P,點(diǎn)P即為所求作的點(diǎn)。
PA+PB的最小值為AB′。
當(dāng)兩定點(diǎn)A、B在直線同側(cè)時(shí),在直線上找一點(diǎn)P,使最大。
連接AB并延長交直線于點(diǎn)P,點(diǎn)P即為所求作的點(diǎn)。的最大值為AB。
當(dāng)兩定點(diǎn)A、B在直線同側(cè)時(shí),在直線上找一點(diǎn)P,使最大。
作點(diǎn)B關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)B′,連接AB′并延長交直線于點(diǎn)P,點(diǎn)P即為所求作的點(diǎn)。的最大值為AB′。
當(dāng)兩定點(diǎn)A、B在直線同側(cè)時(shí),在直線上找一點(diǎn)P,使最小。
連接AB,作AB的垂直平分線交直線于點(diǎn)P,點(diǎn)P即為所求作的點(diǎn)。的最小值為0。
模型實(shí)例
例1.如圖,正方形ABCD的面積是12,△ABE是等邊三角形,點(diǎn)E
在正方形ABCD內(nèi),在對(duì)角線AC上有一點(diǎn)P,則PD+PE的最小值為。
例2.如圖,已知△ABC為等腰直角三角形,AC=BC=4,∠BCD=15°,P為CD
上的動(dòng)點(diǎn),則的最大值是多少?
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1.如圖,在△ABC中,AC=BC=2,∠ACB-90°,D是BC邊的中點(diǎn),E是AB邊
上一動(dòng)點(diǎn),則EC+ED的最小值是。
2.如圖,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(3,),當(dāng)△ABC的周長最短時(shí),求的值。
3.如圖,正方形ABCD中,AB-7,M是DC上的一點(diǎn),且DM-3,N是AC上的一
動(dòng)點(diǎn),求的最小值與最大值。
模型2
角到定點(diǎn)
模型
作法
結(jié)論
點(diǎn)P在∠AOB的內(nèi)部,在OB上找點(diǎn)D,在OA上找點(diǎn)C,使得△PCD周長最小。
分別作點(diǎn)P關(guān)于OA、OB的對(duì)稱點(diǎn)P′、P“,連接
P′P“,交OA、OB于點(diǎn)C、D,點(diǎn)C、D即為所求。
△PCD周長最小為P′P“。
點(diǎn)P在∠AOB的內(nèi)部,在OB上找點(diǎn)D,在OA上找點(diǎn)C,使得PD+CD最小。
作點(diǎn)P關(guān)于OB的對(duì)稱點(diǎn)P′,過點(diǎn)P′作P′C⊥OA交OB于點(diǎn)C,點(diǎn)C、D即為所求。
PC+CD的最小值為P′C。
點(diǎn)P、Q在∠AOB的內(nèi)部,在OB上找點(diǎn)D,在OA上找點(diǎn)C,使得四邊形PQDC周長最小。
分別作點(diǎn)P、Q關(guān)于OA、OB的對(duì)稱點(diǎn)P′、Q′,連接P′Q′,交OA、OB于點(diǎn)C、D,點(diǎn)C、D即為所求。
PC+CD+DQ的最小值為P′Q′,所以四邊形PQDC的周長的最小值為P′Q′+PQ。
模型實(shí)例
例1.如圖,∠AOB=30°,∠AOB內(nèi)有一定點(diǎn)P,且OP=10,在OA上有一
點(diǎn)Q,OB上有一點(diǎn)R。若△PQR周長最小,則最小周長是多少?
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1.如圖,∠MON=40°,P為∠MON內(nèi)一定點(diǎn),A為OM上的點(diǎn),B為ON上的點(diǎn),當(dāng)△PAB的周長取最小值時(shí):
(1)找到A、B點(diǎn),保留作圖痕跡;
(2)求此時(shí)∠APB等于多少度。如果∠MON=,∠APB又等于多少度?
2.如圖,四邊形ABCD中,∠BAD=110°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分別
找一點(diǎn)M、N,使△AMN周長最小,并求此時(shí)∠AMN+∠ANM的度數(shù)。
3.如圖,在軸上找一點(diǎn)C,在軸上找一點(diǎn)D,使AD+CD+BC最小,并
求直線CD的解析式及點(diǎn)C、D的坐標(biāo)。
4.如圖∠MON=20°,A、B分別為射線OM、ON上兩定點(diǎn),且OA=2,OB=4,點(diǎn)P、Q分別為射線OM、ON上兩動(dòng)點(diǎn),當(dāng)P、Q運(yùn)動(dòng)時(shí),線段
AQ+PQ+PB的最小值是多少?
模型3
兩定點(diǎn)一定長
模型
作法
結(jié)論
如圖,在直線上找M、N兩
點(diǎn)(M在左),使得AM+MN+NB最小,且MN=。
將點(diǎn)A向右平移個(gè)單位到A′,作A′關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)A“,連接A“B交直線于點(diǎn)N,將點(diǎn)N向左平移個(gè)單位到M,點(diǎn)M、N即為所求。
AM+MN+NB最小為A“B。
如圖,∥,之間距離為,在,分別找M、N兩點(diǎn),使得MN⊥,且AM+MN+NB最小。
將點(diǎn)A向下平移個(gè)單位到A′,連接A′B交直線于點(diǎn)N,將點(diǎn)N向上平移個(gè)單位到M,點(diǎn)M、N即為所求。
AM+MN+NB的最小值為A′B+。
模型實(shí)例
例1.在平面直角坐標(biāo)系中,矩形OABC如圖所示,點(diǎn)A在軸正半軸上,點(diǎn)C在軸正半軸上,且OA=6,OC=4,D為OC中點(diǎn),點(diǎn)E、F在線段
OA上,點(diǎn)E在點(diǎn)F左側(cè),EF=2。當(dāng)四邊形BDEF的周長最小時(shí),求點(diǎn)E的坐標(biāo)。
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1.在平面直角坐標(biāo)系中,矩形OACB的頂點(diǎn)O在坐標(biāo)原點(diǎn),頂點(diǎn)A、B分別在,軸、軸的正半軸上,A(3,0),B(0,4),D為邊OB的中點(diǎn)。
(1)若E為邊OA上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求△CDE的周長最小值;
(2)若E、F為邊OA上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且EF=1,當(dāng)四邊形CDEF的周長最小時(shí),求點(diǎn)E、F的坐標(biāo)。
2.村莊A和村莊B位于一條小何的兩側(cè),若河岸彼此平行,要架設(shè)一座與河岸垂直的橋,橋址應(yīng)如何選擇,才使A與B
之間的距離最短?