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专题32 最值模型之将军遛马模型与将军过桥(造桥)模型
将军遛马模型和将军过桥(造桥)模型是将军饮马的姊妹篇,它是在将军饮马的基础上加入了平移的
思想,主要还是考查转化与化归等的数学思想。在各类考试中都以中高档题为主,本专题就将军遛马模型
和将军过桥(造桥)模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
在解决将军遛马和将军过桥(造桥),不管是横向还是纵向的线段长度(定长),只要将线段按照
长度方向平移即可,即可以跨越长度转化为标准的将军饮马模型,再依据同侧做对称点变异侧,异侧直接
连线即可。利用数学的转化思想,将复杂模型变成基本模型就简单容易多了,从此将军遛马和将军过桥
(造桥)再也不是问题!
.........................................................................................................................................................................................2
模型1.将军遛马模型.......................................................................................................................................2
模型2.将军造桥(过桥)模型.......................................................................................................................6
..................................................................................................................................................12
模型1.将军遛马模型
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将军遛马模型:已知A、B是两个定点,P、Q是直线m上的两个动点,P在Q的左侧,且PQ间长度恒定,
在直线m上要求P、Q两点,使得PA+PQ+QB的值最小。
点A、B在直线m异侧(图1-1);点A、B在直线m同侧 (图1-2);
A
A
B
m
P Q
m
B P Q
图1-1 图1-2
将军遛马模型(异侧型):如图1-1,过A点作AC∥m,且AC=PQ,连接BC,交直线m于Q,Q向左平移
PQ长,即为P点,此时P、Q即为所求的点。
∵PQ为定值,∴求PA+PQ+QB的最小值,即求PA+QB的最小值+PQ。
∵AC∥m,AC=PQ,得到四边形APQC为平行四边形,故AP=QC。∴PA+QB=QC+QB,
再利用“两点之间线段最短”,可得PA+QB的最小值为CB,故PA+PQ+QB的最小值=PQ+CB.
A E
A C
B
m
m
P Q P Q
B B'
图1-1 图1-2
将军遛马模型(同侧型):如图1-2,过A点作AE∥m,且AE=PQ,作B关于m的对称点B’,连接B’E,交
直线m于Q,Q向左平移PQ长,即为P点,此时P、Q即为所求的点。
∵PQ为定值,∴求PA+PQ+QB的最小值,即求PA+QB的最小值+PQ。
∵AE∥m,AE=PQ,得到四边形APQE为平行四边形,故AP=QE。∴PA+QB=QE+QB,
根据对称,可得QB’=QB,即QE+QB=QE+QB’,
再利用“两点之间线段最短”,可得QE+QB’的最小值为EB’,故PA+PQ+QB的最小值=PQ+EB’。
例1.(2023·陕西·模拟预测)如图,菱形ABCD的边长为3,∠BAD=60°,点E、F在对角线AC上(点
E在点F的左侧),且EF=1,则DE+BF最小值为________
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例2.(2023·安徽合肥·校考三模)在边长为2的正方形 中,点E、F是对角线 上的两个动点,
且始终保持 ,连接 、 ,则 的最小值为( )
A. B.3 C. D.
例3.(2024·河北邯郸·三模)如图,在边长为1的菱形 中, ,将 沿射线 的
方向平移得到 ,分别连接 , , ,则 的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
例4.(2024·陕西西安·模拟预测)如图,在正方形 中, , 是对角线 上两点 点 靠近点 ,
且 ,当 的最小值为 时, 的长为 .
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模型2.将军造桥(过桥)模型
将军造桥(过桥)模型:已知,如图2,将军在图中点A处,现要过河去往B点的军营,桥必须垂直于河岸
建造,问:桥建在何处能使路程最短?(即:AM+MN+NB的值最小)。
将军A
将军A
M
M
河 A' 河
N N
B军营 B军营
图2-1 图2-2
将军造桥(过桥)模型:如图2-2,过A点作AA’∥MN,且AA’=MN,连接A’B,
∵AA’∥MN,且AA’=MN ∴四边形APQC为平行四边形,故AM=A’N,
∵MN为定值,∴求AM+MN+NB的最小值,即求AM+NB的最小值+MN。
再利用“两点之间线段最短”,可得AM+NB的最小值为A’B,故AM+MN+NB的最小值=A’B+MN。
例1.(2023·陕西西安·校考模拟预测)如图, 中, , , , ,
;垂足分别为点F和E.点G和H分别是 和 上的动点, ,那么 的
最小值为______.
例2.(2023·江苏苏州·校考二模)如图,在 中, .如果在三
角形内部有一条动线段 ,且 ,则 的最小值为________.
例3.(2024·陕西西安·二模)如图1,正方形 的边长为4,点 是对角线 上两动点,且
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,将点 沿 的方向平移2个单位得到点 ,连接 、 .
(1)①四边形 的形状为_____________;
②连接 、 ,当点 , , 共线时, 的值为_____________.
(2)自古以来,黄河就享有“母亲河”的美誉,是中华文明的发源地之一,也是中华民族生生不息、赖以生
存的摇篮.如图2,某地黄河的一段出现了分叉,形成了“ ”字型支流,分叉口有一片三角形地带的湿
地,在支流1的左上方有一村庄 ,支流2的右下方有一开发区 ,为促进当地的经济发展,经政府决定
在支流1和支流2上分别修建一座桥梁 、 (支流1的两岸互相平行,支流2的两岸也互相平行,桥
梁均与河岸垂直),你能帮助政府计算一下由村庄 到开发区 理论上的最短路程吗?(即
和的最小值).经测量, 、 两地的直线距离为2000米,支流1、支流2的宽度
分别为 米、250米,且与线段 所夹的锐角分别为 、 .
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1.(2023安徽中考学二模)如图,菱形ABCD的边长为2 ,∠ABC=60°,点E、F在对角线BD上运
动,且EF=2,连接AE、AF,则 AEF周长的最小值是( )
△
A.4 B.4+ C.2+2 D.6
2.(2023·广西·二模)已知,在河的两岸有A,B两个村庄,河宽为4千米,A、B两村庄的直线距离AB
=10千米,A、B两村庄到河岸的距离分别为1千米、3千米,计划在河上修建一座桥MN垂直于两岸,M
点为靠近A村庄的河岸上一点,则AM+BN的最小值为( )
A.2 B.1+3 C.3+ D.
3.(2024·四川泸州·一模)如图,在直角坐标系中, , ,C是 的中点,点D在第二象
限,且四边形 为矩形,P是 上一个动点,过点P作 于H,Q是点B关于点A的对称点,
则 的最小值为 .
4.(2022·四川自贡·中考真题)如图,矩形 中, , 是 的中点,线段 在边
上左右滑动;若 ,则 的最小值为____________.
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5.(2023上·江苏盐城·九年级校联考阶段练习)如图,正方形 内接于⊙O,线段 在对角线
上运动,若⊙O的周长为 , ,则 周长的最小值是 .
6.(2023秋·河南南阳·九年级校联考期末)如图,在边长为 的正方形 中将 沿射线 平移,
得到 ,连接 、 .求 的最小值为______.
7.(2024·江苏扬州·一模)如图,在矩形 中,点E、F是对角线 上的两点, ,
,点G是边 的中点.当 取最小值时, 的值为 .
8.(2024·陕西西安·模拟预测)如图,矩形 中, , , 是 边上一动点,过点
作对角线 的垂线,分别交 于点 、交直线 于点 ,则点 在运动过程中, 的最
小值是 .
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9.(2024·广东广州·三模)如图,正方形 内接于 ,线段 在对角线 上运动,若 的面
积为 , ,则(1) 的直径长为 ;(2) 周长的最小值是 .
10.(2024·吉林长春·三模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与 轴交于点 ,与 轴
的一个交点为点 ,点 在抛物线对称轴左侧,线段CD在对称轴上, ,则四边形 周长的最
小值为 .
11.(2024·江苏苏州·二模)如图,等边 的边长为3,点D在边 上, ,线段 在边
上运动, ,有下列结论:① 与 可能相等;② 与 可能相似;③四边形 面
积的最大值为 ;④四边形 周长的最小值为 ,其中,正确结论的序号为 .
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12.(2024·陕西咸阳·模拟预测)如图,在正方形 中,对角线 与 交于点 , , 是
的中点, 是对角线 上的一条动线段,若 的最大值为 ,则 的长为 .
13.(2024·江苏连云港·二模)如图,正方形的边 长为4,E是 的中点,P是 上的动点,过点
P作 ,分别交 , 于点F,G.当 取最小值时,则 的长是 .
14.(2024·四川广安·二模)如图, 是直线 上长度固定为1的一条动线段.已知点 ,
,则 的最小值为 .
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15.(2024·陕西西安·模拟预测)如图,在正方形 中, , 是对角线 上两点 点 靠近点 ,
且 ,当 的最小值为 时, 的长为 .
16.(23-24九年级下·浙江杭州·阶段练习)如图,平面直角坐标系 中,点A是直线 上一动
点,将点A向右平移1个单位得到点B,点 ,则 的最小值为 ,此时点B坐标为
.
17.(2024·陕西西安·二模)如图,在平面直角坐标系中,点 , , ,将线段 沿x
轴向右平移得到 ,连接 , ,则 的最小值为 .
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18.(2023上·陕西西安·九年级校考阶段练习)(1)问题提出如图①,在 中,
,点D,E分别是 的中点.若点M,N分别是 和 上的动点,则
的最小值是______.
(2)问题探究:如图②,A和B两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥(与河床垂直),桥造在何处,
才能使从A到B的路径 最短.博琳小组针对该问题展开讨论,小旭同学认为:过A作河
岸的垂线,使 , 为河宽,连接 , 与河的一岸交于点N,此时在点N处建桥,可使从A
到B的路径 最短.你认为小旭的说法正确吗?请说明理由.(3)问题解决:如图③,在
矩形 中, .E、F分别在 上,且满足 , .若边长为10的正
方形 在线段 上运动,连接 ,当 取值最小时,求 的长.
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19.(2023.山东中考二模)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),经过点A(-1,0),B(3,0),C(0,
3)三点.(1)求抛物线的解析式及顶点M的坐标;(2)连接AC、BC,N为抛物线上的点且在第四象限,当
S =S 时,求N点的坐标;(3)在(2)问的条件下,过点C作直线l∥x轴,动点P(m,3)在直线l
NBC ABC
△ △
上,动点Q(m,0)在x轴上,连接PM、PQ、NQ,当m为何值时,PM+PQ+QN最小,并求出
PM+PQ+QN的最小值.
20.(2023·黑龙江·九年级校考期中)问题背景(1)如图(1),在公路 的一侧有 , 两个工厂, ,
到公路的垂直距离分别为 和 , , 之间的水平距离为 .现需把 厂的产品先运送到公路
上然后再转送到 厂,则最短路线的长是_____ .
问题探究(2)如图(2), 和 是腰长为2的两个全等的等腰直角三角形,
,点 , 重合,点 , 重合,将 沿直线 平移,得到 ,连接
, .试探究在平移过程中, 是否存在最小值.若存在,求出这个最小值;若不存在,请
说明理由.
问题解决(3)如图(3),A,B分别是河岸m一侧的两个旅游景点,它们到河岸的垂直距离分别是
和 , , 的水平距离是 .游客在景点 游览完后,乘坐大巴先到河岸上的码头甲处,改乘游
轮沿河航行 到达码头乙,再乘坐大巴到达景点 .请问码头甲,乙建在何处才能使从 到 的旅游路
线最短,并求出最短路线的长.
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