文档内容
专题09 轴对称中的最值模型问题(将军饮马)专训
【题型目录】
题型一 求两条线段和的最小值
题型二 求两条线段差的最大值
题型三 求三条线段和的最小值(双动点问题)
题型四 最值问题的实际应用
【知识梳理】
将军饮马中最短路径问题四大模型
一 两定点在直线的异侧
问题1 作法 图形 原理
连接AB,与直线l的交点 两点之间,线段最短,此
P即为所求。 时PA+PB的和最小。
在直线l上找一点P,使得
PA+PB的和最小。
二 两定点在直线的同侧
问题2:将军饮马 作法 图形 原理
作B关于直线l的对称点 化折为直;
C,连AC,与直线l的交 两点之间,线段最短,此
在直线l上找一点P,使得 点P即为所求。 时PA+PB的和AC最小。
PA+PB的和最小。
三 两动点一定点问题
问题3:两个动点 作法 图形 原理
作P关于OA的对称
点P1,作P关于OB 两点之间,线段最短,此
的对称点P2,连接 时PC+PD+CD的和最小。
P1P2 。
点P在锐角∠AOB的内部,在
OA边上找一点C,在OB
边上找一点D,,使得
PC+PD+CD的和最小。
四 造桥选址问题
问题4:造桥选址 作法 图形 原理将点A乡向下平移MN
两点之间,线段最短,此
的长度得A,连AB,
1 1 时 AM+MN+BN 的最小值为
交n于点N,过N作
AB+MN。
NM⊥m于M。 1
直线m∥n,在m,n上分别
求点 M、N,使 MN⊥m,
MN⊥n,且AM+MN+BN的和最
小。
注意:本专题部分题目涉及勾股定理,各位同学可以先行学习第3章后再完成该专题训练.
勾股定理公式:a2+b2=c2
【经典例题一 求两条线段和的最小值】
【例1】(2022秋·黑龙江齐齐哈尔·八年级校考阶段练习)如图,在 ABC中, , ,
, 是 中点, 垂直平分 ,交 于点 ,交 于点 ,在 上确定一点 ,使
最小,则这个最小值为( )
A.10 B.11 C.12 D.13
【变式训练】
1.(2023·江苏·八年级假期作业)如图, 中, , , , 于点D,
1.(2023春·河南郑州·七年级统考期末)如图,在 中,AB=AC=7,AD=8.3,点E在AD上,
CE=CB,CF平分∠BCE交AD于点F.点P是线段CF上一动点,则EP+AP的最小值为( )A.6 B.7 C.7.5 D.8.3
2.(2023秋·八年级课时练习)如图,在 中, , , 是 的两条中线, 是线段
上的一个动点,则下列线段的长等于 最小值的是( )
A. B. C. D.
3.(2023春·广东揭阳·七年级惠来县第一中学校考期末)如图,在等腰 中, , ,
作 于点D, ,点E为 边上的中点,点P为 上一动点,则 的最小值为
.
4.(2023·广西防城港·统考三模)如图,在 中, , , ,点O是
的中点,点D是线段 上任意一点(不含端点),连接 ,则 的最小值为 .5.(2023春·全国·七年级专题练习)如图,等边 (三边相等,三个内角都是 的三角形)的边长
为 ,动点D和动点E同时出发,分别以每秒 的速度由A向B和由C向A运动,其中一个动点到
终点时,另一个也停止运动,设运动时间为t, , 和 交于点F.
(1)在运动过程中, 与 始终相等吗?请说明理由;
(2)连接 ,求t为何值时, ;
(3)若 于点M,点P为 上的点,且使 最短.当 时, 的最小值为多少?
请直接写出这个最小值,无需说明理由.
6.(2022秋·广东广州·八年级校考期末)如图,在 中, .
(1)作 的垂直平分线交 于点 ,交 于点 (保留作图痕迹).
(2)连接 ,若 , 的周长是 .
①求 的长;
②在直线 上是否存在点 ,使 的值最小,若存在,标出点 的位置并求 的最小值,若不存在,说明理由.
【经典例题二 求两条线段差的最大值】
【例2】如图,点 , 在直线 的同侧, 到 的距离 , 到 的距离 ,已知
, 是直线 上的一个动点,记 的最小值为 , 的最大值为 ,则 的值为
( )
A.160 B.150 C.140 D.130
【变式训练】
1.如图,在等边 中,E是 边的中点,P是 的中线 上的动点,且 ,则 的
最大值是________.
【经典例题三 求三条线段和的最小值(双动点问题)】
【例3】(2021秋·重庆荣昌·八年级校考阶段练习)如图,∠AOB=30º,∠AOB 内有一定点P,且OP=
12,在OA 上有一动点Q,OB 上有一动点R.若 PQR 周长最小,则最小周长是( )
△A.6 B.12 C.16 D.20
【变式训练】
1.(2022秋·湖北黄石·八年级统考期中)如图, 中, , , 的面积为21,
于D,EF是AB边的中垂线,点P是EF上一动点, 周长的最小是等于( )
A.7 B.8 C.9 D.10
2.(2021秋·浙江·八年级期中)如图, , 内有一定点P,且 .在 上有一动点
Q, 上有一动点R.若 周长最小,则最小周长是________.
3.(2020秋·江苏苏州·八年级校考阶段练习)最短路径问题:
例:如图所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A、B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使从A、
B到它的距离之和最短.解:只有A、C、B在一直线上时,才能使AC+BC最小.作点A关于直线“街道”的对称点A′,然后连接
A′B,交“街道”于点C,则点C就是所求的点.
应用:已知:如图A是锐角∠MON内部任意一点,
在∠MON的两边OM,ON上各取一点B,C,组成三角形,使三角形周长最小.
(1)借助直角三角板在下图中找出符合条件的点B和C.
(2)若∠MON=30°,OA=10,求三角形的最小周长.
【经典例题四 最值问题的实际应用】
【例4】(2023春·四川成都·七年级统考期末)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是一个单
位长度, 的三个顶点都在格点上.
(1)求出 的面积;
(2)画出 关于直线 对称的 ;
(3)在直线 上画出点 ,使得 的值最小.【变式训练】
1.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,已知 , 两点在直线 的同一侧,根据题意,用尺规作图.
(1)在(图①)直线 上找出一点 ,使 ;
(2)在(图②)直线 上找出一点 ,使 的值最小;
(3)在(图③)直线 上找出一点 ,使 的值最大.
2.(2023春·全国·八年级专题练习)如图,在 中,已知 , 的垂直平分线交 于点
N,交 于点M,连接 .
(1)若 ,则 的度数是___________度;
(2)若 . 的周长是 ,
①求 的长度;
②若点P为直线 上一点,请你直接写出 周长的最小值.
3.(2023秋·重庆沙坪坝·七年级重庆八中校考期末)如图,已知点A,B,C,D是不在同一直线上的四个
点,请按要求画出图形.(1)作线段 和射线 ;
(2)用无刻度的直尺和圆规在射线 上作 ;
(3)在平面内作一点P,使得 的和最短.
【重难点训练】
1.(2023春·辽宁阜新·七年级校考阶段练习)如图,等腰三角形 的底边 长为4,面积是16,腰
的垂直平分线 分别交 , 边于E,F点,若点D为 边的中点,点M为线段 上一动点,
则 周长的最小值为( )
A.12 B.8 C.10 D.20
2.(2022秋·河南驻马店·八年级统考期中)如图,边长为 的等边 中, 是 上中线且 ,
点 在 上,连接 ,在 的右侧作等边 ,连接 ,则 周长的最小值是( )A. B. C. D.
3.(2023·安徽合肥·统考一模)如图,在 中, , , 是 下方的一动点,
记 , 的面积分别记为 , .若 ,则线段 长的最小值是( )
A.3 B. C. D.
4.(2023春·全国·七年级专题练习)如图, , , 分别是边 , 上的定点, ,
分别是边 , 上的动点,记 , ,当 最小时,则关于 , 的数量
关系正确的是( )
A. B. C. D.
5.(2022秋·江苏无锡·八年级校考阶段练习)如图.在五边形ABCDE中,∠AMN+∠ANM= ,∠B
=∠E= , 在BC、DE上分别找一点M、N,使得 的周长最小时,则∠BAE的度数为( )
A.136° B.96° C.90° D.84°
6.(2023春·广东广州·八年级广州市真光中学校考开学考试)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(
)
A. B.2 C. D.4
7.(2020秋·广东广州·八年级校考期中)如图所示,∠AOB=60°,点P是∠AOB内一定点,并且OP=
2,点M、N分别是射线OA,OB上异于点O的动点,当 PMN的周长取最小值时,点O到线段MN的距
离为( ) △
A.1 B.2 C.4 D.1.5
8.(2023秋·河南驻马店·八年级统考期末)如图,在 中, ,以AC为底边在 外作
等腰 ,过点D作 的平分线分别交AB,AC于点E,F.若 , ,点P是直线
DE上的一个动点,则 周长的最小值为( )
A.15 B.17 C.18 D.20
9.(2023春·全国·八年级专题练习)在 中, ,D是边 上一点,,E,F分别是边 上的动点,则 的最小值为 .
10.(2023春·重庆南岸·八年级重庆市广益中学校校考阶段练习)如图,等腰三角形 的底边 长为
2,面积是6,腰 的垂直平分线 分别交 , 于点E、F,若点D为底边 的中点,点M为线
段 上一动点,则 的周长的最小值为 .
11.(2023春·江苏无锡·九年级统考期中)如图,在 中, ,点
是边 上的一动点.已知 ,现将 绕点 按逆时针方向旋转,点 是边 的中
点,则 , 长度的最小值为 .
12.(2023春·八年级课时练习)如图, , , 分别为射线 , 上的动点, 为
内一点,连接 , , .若 ,则 周长的最小值为 .
13.(2022秋·全国·八年级期末)如图,在△ABC中,∠CAB=30°,∠ACB=90°,AC=3,D为AB的中点,E为线段AC上任意一点(不与端点重合),当E点在线段AC上运动时,则DE+ CE的最小值为
.
14(2022秋·广东惠州·八年级校考阶段练习)如图, ,点 , 分别在射线 , 上,
且 , ,点 , 分别是射线 , 上的动点,求 的最小值为 .
15.(2022秋·八年级课时练习)如图, 是 的角平分线, ,垂足为 .若 ,
,则 的度数为 .
16.(2022秋·全国·八年级专题练习)如图,在 中, , , 是 的两条中线,
是 上的一个动点,则图中长度与 的最小值相等的线段是 .
17.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,已知 , 两点在直线 的同一侧,根据题意,用尺规作图.(1)在(图①)直线 上找出一点 ,使 ;
(2)在(图②)直线 上找出一点 ,使 的值最小;
(3)在(图③)直线 上找出一点 ,使 的值最大.
18(2022秋·北京昌平·七年级统考期末)如图,在正方形网格中画有一段笔直的铁路及道口A,B和村庄
M,N.完成以下作图.
(1)若在村庄N与道口A之间修一条最短的公路,在图中画出此公路,并说明这样画的理由;
(2)若在公路 上选择一个地点P安装实时监控系统,要求点P到村庄N与道口B的距离相等,在图中标
出点P的位置;
(3)当一节火车头行驶至铁路 上的点Q时,距离村庄N最近.在图中确定点Q的位置(保留作图痕迹);
(4)若在道口A或B处修建一座火车站,使得到两村的距离和较短,应该修在________处.19.(2023秋·重庆沙坪坝·七年级重庆八中校考期末)如图,已知点A,B,C,D是不在同一直线上的四
个点,请按要求画出图形.
(1)作线段 和射线 ;
(2)用无刻度的直尺和圆规在射线 上作 ;
(3)在平面内作一点P,使得 的和最短.
20.(2022秋·湖北宜昌·八年级校考期中)已知,村庄 和村庄 都位于笔直的小河l同侧,要在河边建
一引水站,使它到村庄 , 需铺设的水管长度之和最小.
(1)请画出引水站 的位置,并连接 (包括画图痕迹);
(2)若不计杂料,所用水管之和为 米,且 比 长 米,两村庄购买水管花费 元,约定按
长度分摊费用,请计算两村庄各需付水管购买费多少元?
21.(2023春·全国·七年级专题练习)(1)唐朝诗人李顾的诗 古从军行 开头两句:“白日登山望烽火,
黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题:如图 所示,诗中大意是将军从山脚下的 点出发,
带着马走到河边 点饮水后,再回到 点宿营,请问将军怎样走才能使总路程最短?请你通过画图,在图
中找出 点,使 的值最小,不说明理由;(2)实践应用 ,如图 ,点 为 内一点,请在射线 、 上分别找到两点 、 ,使 的
周长最小,不说明理由;
(3)实践应用 :如图 ,在 中, , , , , 平分 , 、
分别是 、 边上的动点,求 的最小值.
22.(2023秋·吉林松原·八年级统考期末)如图,在 中, , , ,
平分 ,交边 于点 ,点 是边 的中点.点 为边 上的一个动点.
(1) ______, ______度;
(2)当四边形 为轴对称图形时,求 的长;
(3)若 是等腰三角形,求 的度数;
(4)若点 在线段 上,连接 、 ,直接写出 的值最小时 的长度.