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2023--2024学年度人教版数学八年级上册期末复习核心考点三种题型精炼
专题10 最短路径问题
1.如图,四边形ABCD中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分别找一点M、N,使△AMN周长
最小时,则∠AMN+∠ANM的度数为 .
【答案】120°
【解析】考点有轴对称(最短路线问题),三角形三边关系,三角形外角性质,等腰三角形的性质。
根据要使△AMN的周长最小,即利用点的对称,让三角形的三边在同一直线上,作出A关于BC和ED的对称
点A′,A″,即可得出∠AA′M+∠A″=∠HAA′=60°,进而得出∠AMN+∠ANM=2(∠AA′M+∠A″)即
可得出答案:如图,作 A关于BC和ED的对称点 A′,A″,连接 A′A″,交 BC于M,交CD于N,则
A′A″即为△AMN的周长最小值。作DA延长线AH。
∵∠BAD=120°,∴∠HAA′=60°。
∴∠AA′M+∠A″=∠HAA′=60°。
∵∠MA′A=∠MAA′,∠NAD=∠A″,
且∠MA′A+∠MAA′=∠AMN,
∠NAD+∠A″=∠ANM,
∴∠AMN+∠ANM=∠MA′A+∠MAA′+∠NAD+∠A″
=2(∠AA′M+∠A″)=2×60°=120°。
2.在图中直线l上找到一点M,使它到A,B两点的距离和最小.【答案】见解析。
【解析】先确定其中一个点关于直线l的对称点,然后连接对称点和另一个点,与直线 l的交点M即为所
求的点.
如图所示:(1)作点B关于直线l的对称点B′;
(2)连接AB′交直线l于点M.
(3)则点M即为所求的点.
3. 如图,小河边有两个村庄A,B,要在河边建一自来水厂向A村与B村供水.
(1)若要使厂部到A,B村的距离相等,则应选择在哪建厂?
(2)若要使厂部到A,B两村的水管最短,应建在什么地方?
【答案】见解析。
【解析】到A,B两点距离相等,可联想到“线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等”,又要在河
边,所以作AB的垂直平分线,与EF的交点即为符合条件的点.要使厂部到A村、B村的距离之和最短,可
联想到“两点之间线段最短”,作A(或B)点关于EF的对称点,连接对称点与B点,与EF的交点即为所
求.
(1)如图1,取线段AB的中点G,过中点G画AB的垂线,交EF于P,则P到A,B的距离相等.也可分别以
A、B为圆心,以大于AB为半径画弧,两弧交于两点,过这两点作直线,与EF的交点P即为所求.(2)如图
2,画出点A关于河岸EF的对称点A′,连接A′B交EF于P,则P到A,B的距离和最短.
4. 如图,从A地到B地经过一条小河(河岸平行),今欲在河上建一座与两岸垂直的桥,应如何选择桥的位
置才能使从A地到B地的路程最短?【答案】见解析。
【解析】从A到B要走的路线是A→M→N→B,如图所示,而MN是定值,于是要使路程最短,只要AM+BN
最短即可.此时两线段应在同一平行方向上,平移MN到AC,从C到B应是余下的路程,连接BC的线段即
为最短的,此时不难说明点N即为建桥位置,MN即为所建的桥.
(1)如图2,过点A作AC垂直于河岸,且使AC等于河宽.
(2)连接BC与河岸的一边交于点N.
(3)过点N作河岸的垂线交另一条河岸于点M.
则MN为所建的桥的位置.
5. 茅坪民族中学八(2)班举行文艺晚会,桌子摆成如图a所示两直排(图中的AO,BO),AO桌面上摆满了橘
子,OB桌面上摆满了糖果,站在C处的学生小明先拿橘子再拿糖果,然后到D处座位上,请你帮助他设计
一条行走路线,使其所走的总路程最短?
图a 图b
【答案】见解析。
【解析】如图b.
(1)作C点关于OA的对称点C ,作D点关于OB的对称点D ,(2)连接CD ,分别交OA,OB于P,Q,那么小
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明沿C→P→Q→D的路线行走,所走的总路程最短.
6. 如图所示,A,B两点在直线l的两侧,在l上找一点C,使点C到点A、B的距离之差最大.
【答案】见解析。
【解析】此题的突破点是作点A(或B)关于直线l的对称点A′(或B′),作直线A′B(AB′)与直线l交于
点C,把问题转化为三角形任意两边之差小于第三边来解决.
如图所示,以直线l为对称轴,作点A关于直线l的对称点A′,A′B的连线交l于点C,则点C即为所
求.理由:在直线l上任找一点C′(异于点C),连接CA,C′A,C′A′,C′B.因为点A,A′关于直线l
对称,所以l为线段AA′的垂直平分线,则有CA=CA′,所以CA-CB=CA′-CB=A′B.又因为点C′在l上,所以C′A=C′A′.在△A′BC′中,C′A-C′B=C′A′-C′B<A′B,所以C′A′-C′B<CA-C
B.
7.如图,两条公路OA、OB相交,在两条公路的中间有一个油库,设为点P,如在两条公路上各设置一个加
油站,,请你设计一个方案,把两个加油站设在何处,可使运油车从油库出发,经过一个加油站,再到另
一个加油站,最后回到油库所走的路程最短.
【答案】见解析。
【解析】这是一个实际问题,我们需要把它转化为数学问题,经过分析,我们知道此题是求运油车所走路
程最短,OA与OB相交,点P在∠AOB内部,通常我们会想到轴对称,分别做点P关于直线OA和OB的对称
点P 、P ,连结PP 分别交OA、OB于C、D,C、D两点就是使运油车所走路程最短,而建加油站的地点,
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那么是不是最短的呢?我们可以用三角形的三边关系进行说明.
分别做点P关于直线OA和OB的对称点P、P,
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连结PP 分别交OA、OB于C、D,
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则C、D就是建加油站的位置.
若取异于C、D两点的点,
则由三角形的三边关系,可知在C、D两点建加油站运油车所走的路程最短.