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中学数学 “将军饮马”类问题 (含答案)

来源:帮我找美食网


最全“将军饮马”类问题(类型大全+分类汇编)

1.如图,直线 l 和 l 的异侧两点 A、B,在直线 l 上求作一点 P,使 PA+PB 最小。

2.如图,直线 l 和 l 的同侧两点 A、B,在直线 l 上求作一点 P,使 PA+PB 最小。

3.如图,点 P 是∠MON 内的一点,分别在 OM,ON 上作点 A,B。使△PAB 的周长最小

4.如图,点 P,Q 为∠MON 内的两点,分别在 OM,ON 上作点 A,B。使四边形 PAQB 的 周长最小。

5.如图,点 A 是∠MON 外的一点,在射线 OM 上作点 P,使 PA 与点 P 到射线 ON 的距离之和最小

6. .如图,点 A 是∠MON 内的一点,在射线 OM 上作点 P,使 PA 与点 P 到射线 ON 的距离之和最小

二、常见题型

三角形问题

1.如图,在等边△ABC 中,AB = 6,AD⊥BC,E 是 AC 上的一点,M 是 AD 上的一点,若 AE = 2,求 EM+EC 的最小值 解:∵点 C 关于直线 AD 的对称点是点 B,

∴连接 BE,交 AD 于点 M,则 ME+MD 最小, 过点 B 作 BH⊥AC 于点 H, 则 EH = AH – AE = 3 – 2 = 1,

A

E M A

E H M BH =

BC2 - CH2 = 62 - 32 = 3 3

在直角△BHE 中,BE = = BH2 + HE2

B D C

B D C

(3 3)2 + 12 = 2 7

2.如图,在锐角△ABC 中,AB = 4 2,∠BAC=45°,∠BAC 的平分线交 BC 于点 D,M、N 分别是 AD 和 AB 上的动点,

则 BM+MN 的最小值是

C B'

解:作点 B 关于 AD 的对称点 B',

过点 B'作 B'E⊥AB 于点 E,交 AD 于点 F, 则线段 B'E 的长就是 BM+MN的最小值 在等腰 Rt△AEB'中, 根据勾股定理得到,B'E = 4

M F D

A N E B

3.如图,△ABC 中,AB=2,∠BAC=30°,若在 AC、AB 上各取一点 M、N,使 BM+MN 的值最小,则这个最小值

解:作 AB 关于 AC 的对称线段 AB',

过点 B'作 B'N⊥AB,垂足为 N,交 AC 于点 M, 则 B'N = MB'+MN = MB+MN B'N 的长就是 MB+MN 的最小值

则∠B'AN = 2∠BAC= 60°,AB' = AB = 2, ∠ANB'= 90°,∠B' = 30°。 ∴AN = 1

在直角△AB'N 中,根据勾股定理 B'N =

3

C

M A

B'

30° N 2 M B C

A 30° N

2

B

正方形问题

1.如图,正方形 ABCD 的边长为 8,M 在 DC 上,丐 DM=2,N 是 AC 上的一动点,DN+MN 的最小值为 即在直线 AC 上求一点 N,使 DN+MN 最小

_。

A B D M C

解:故作点 D 关于 AC 的对称点 B,连接 BM,

交 AC 于点 N。则 DN+MN=BN+MN=BM 线段BM的长就是 DN+MN的最小值 在直角△BCM中,CM=6,BC=8, 则BM=10 故 DN+MN的最小值是10

2.如图所示,正方形 ABCD 的面积为 12,△ABE 是等边三角形,点 E 在正方形 ABCD 内,在对角线 AC 上有一点 P,使 PD+PE 的和最小,则这个最小值为(

) D. 6 A.2 3

B.2 6 C.3

A B D

解:即在 AC 上求一点 P,使 PE+PD 的值最小

点 D 关于直线 AC 的对称点是点 B,

连接 BE 交 AC 于点 P,则 BE = PB+PE = PD+PE,

BE 的长就是 PD+PE 的最小值 BE = AB = 2 3 C

3.在边长为 2 ㎝的正方形 ABCD 中,点 Q 为 BC 边的中点,点 P 为对角线 AC 上一动点,连接 PB、PQ,则△PBQ 周长的

最小值为 _㎝(结果不取近似值). A D

解:在 AC 上求一点 P,使 PB+PQ 的值最小

∵点 B 关于 AC 的对称点是 D 点,

∴连接 DQ,与 AC 的交点 P 就是满足条件的点 DQ = PD+PQ = PB+PQ 故 DQ 的长就是 PB+PQ 的最小值 在直角△CDQ 中,CQ = 1 ,CD = 2 根据勾股定理,得,DQ =

5

P

B Q C

4.如图,四边形 ABCD 是正方形, AB = 10cm,E 为边 BC 的中点,P 为 BD 上的一个动点,求 PC+PE 的最小值;

解:连接 AE,交 BD 于点 P,则 AE 就是 PE+PC 的最小值

在直角△ABE 中,求得 AE 的长为 5 5 A D

B E C

矩形问题

1.如图,若四边形 ABCD 是矩形, AB = 10cm,BC = 20cm,E 为边 BC 上的一个动点,P 为 BD 上的一个动点,求 PC+ PD 的最小值;

解:作点 C 关于 BD 的对称点 C',过点 C',

作 C'B⊥BC,交 BD 于点 P,则 C'E 就是 PE+PC 的最小值 20

直角△BCD 中,CH = 5

C'

A H P B D

直角△BCH 中,BH = 8 5

△BCC'的面积为:BH×CH = 160 ∴ C'E×BC = 2×160

则 CE' = 16

E C

菱形问题

1.如图,若四边形 ABCD 是菱形, AB=10cm,∠ABC=45°,E 为边 BC 上的一个动点,P 为 BD 上的一个动点,求 PC+PE 的最小值;

解:点 C 关于 BD 的对称点是点 A, 过

点 A 作 AE⊥BC,

交 BD 于点 P,则 AE 就是 PE+PC 的最小值 在等腰△EAB 中,求得 AE 的长为 5 2

A

B D E P

C

梯形问题

1.已知直角梯形 ABCD 中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=2,BC=DC=5,点 P 在 BC 上秱动,则当 PA+PD 取最小值时,△

APD 中边 AP 上的高为( A、 2 17

17

B、

4 17 C、 8 17 17 D、3 A D

解:作点 A 关于 BC 的对称点 A',连接 A'D,交 BC 于点 P

则 A'D = PA'+PD = PA+PD A'D 的长就是 PA+ PD 的最小值 S△APD = 4

在直角△ABP 中,AB = 4,BP = 1 根据勾股定理,得 AP = 17

B P C

4 8 17 ∴AP 上的高为:2× =

17 17

A'

圆的有关问题

1.已知⊙O 的直径 CD 为 4,∠AOD 的度数为 60°,点 B 是AD的中点,在直径 CD 上找一点 P,使 BP+AP 的值最小,并

求 BP+AP 的最小值.

解:在直线 CD 上作一点 P,使 PA+ PB 的值最小

作点 A 关于 CD 的对称点 A',连接 A'B, 交 CD 于点 P,则 A'B 的长就是 PA+ PB 的最小值 连接 OA',OB,则∠A'OB=90°, OA' = OB = 4

根据勾股定理,A'B = 4 2

A B C D

O P A'

2.如图,MN 是半径为 1 的⊙O 的直径,点 A 在⊙O 上,∠AMN=30°,B 为 AN 弧的中点,P 是直径 MN 上一动点,则

PA+PB 的最小值为(

)

C 1 D 2

A 2 2 B 2

A B

M O N P 解:MN 上求一点 P,使 PA+PB 的值最小

作点 A 关于 MN 的对称点 A',连接 A'B,交 MN 于点 P, 则点 P 就是所要作的点 A'B 的长就是 PA+PB 的最小值

连接 OA'、OB,则△OA'B 是等腰直角三角形

∴ A'B = 2

A'

一次函数问题

20.一次函数 y=kx+b 的图象与 x、y 轴分别交于点 A(2,0),B(0,4). (1)求该函数的解析式;

(2)O 为坐标原点,设 OA、AB 的中点分别为 C、D,P 为 OB 上一动点,求 PC+PD 的最小值,并求取得最小值时 P 点 坐标.

解:(1)由题意得:0 = 2x+b,4 = b 解

得 k = -2,b= 4, ∴ y = -2x+4

(2)作点 C 关于 y 轴的对称点 C',连接 C'D,交 y 轴于点 P 则 C'D = C'P+PD = PC+PD C'D 就是 PC+PD 的最小值 连接 CD,则 CD = 2,CC' = 2

在直角△C'CD 中,根据勾股定理 C'D = 2 2 求直线 C'D 的解析式,由 C'(-1,0),D(1,2) ∴,有 0 = -k+b,2 = k+b 解得 k = 1,b = 1, ∴ y = x+1

当 x = 0 时,y =1,则 P(0,1)

二次函数问题

1.如图,在直角坐标系中,点 A 的坐标为(-2,0),连结 0A,将线段 OA 绕原点 O 顺时针旋转 120。,得到线段 OB. (1)求点 B 的坐标;

(2)求经过 A、O、B 三点的抛物线的解析式;

(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点 C,使△BOC 周长最小?若存在求出点 C 坐标;若不存在,请说明理由. 解:(1)B(1, 3 )

3 2 3 2 + xx (2) y = 3 3

(3)∵点 O 关于对称轴的对称点是点 A,则连接 AB, 交对称轴于点 C,则△BOC 的周长最小

3 2 3 3

x ,当 x=-1 时,y = y = x2 + 3 3 3

∴C(-1, )

3

3

2.如图,在直角坐标系中,A,B,C 的坐标分别为(-1,0),(3,0),(0,3),过 A,B,C 三点的抛物线的对称轴为直 线 l,D 为直线 l 上的一个动点, (1)求抛物线的解析式;

(2)求当 AD+CD 最小时点 D 的坐标; (3)以点 A 为圆心,以 AD 为半径作圆 A;

解:(1)①证明:当 AD+CD 最小时,直线 BD 与圆 A 相切;

②写出直线 BD 与圆 A 相切时,点 D 的另一个坐标。

(2)连接 BC,交直线 l 于点 D,则 DA+DC = DB+DC = BC, BC 的长就是 AD+DC 的最小值 BC:y = -x + 3

则直线 BC 与直线 x = 1 的交点 D(1,2),

y C D A O B x

3.抛物线 y = ax2+bx+c(a≠0)对称轴为 x = -1,与 x 轴交于 A、B 两点,与 y 轴交于点 C,其中 A(-3,0)、C(0,-2) (1)求这条抛物线的函数表达式.

(2)已知在对称轴上存在一点 P,使得△PBC 的周长最小.请求出点 P 的坐标.

(3)若点 D 是线段 OC 上的一个动点(不与点 O、点 C 重合).过点 D 作 DE∥PC 交 x 轴于点 E,连接 PD、PE.设 CD 的长为 m,△PDE 的面积为 S.求 S 与 m 之间的函数关系式.

试说明 S 是否存在最大值,若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由.

题意得





b

= 1 (1)由2 4

2a 解得 a = ,b = ,c = - 2

3 3 9a-3b+c = 0

c = -2

2 4

∴抛物线的解析式为 y = x2 + x - 2

3 3

(2)点 B 关于对称轴的对称点是点 A,连接 AC 交对称轴于点 P,则△PBC 的周长最小 设直线 AC 的解析式为 y = kx +b,∵A(-3,0),C(0,-2),则

0 = -3k + b

解得 k = - 2 -2 = b,b = -2  3

∴直线 AC 的解析式为 y = -

2 3

x – 2

把 x = -1 代入得 y = - 4

3

,∴P(-1,- 4 3 )

(3)S 存在最大值

OE OD OE ∵DE∥PC,∴ OA = OC ,即 3

= 2-m

2

OE = 3 - 3 3

2 m ,AE = OA–OE = 2 m 方法一,连接 OP

S = S 四边形 PDOE – S△OED = S△POE + S△POD – S△OED

= 1 2 ×(3 - 3 2 m)× 4 3 + 1 1 3

2 ×(2 - m)×1 - 2

×(3 - 2 m)×(2 - m)

3 3 3 = - m2 3

4 2 + 2 m = - 4 (m-1)+ 4

∴,当 m = 1 时,S 最大 =

3 4

方法二,

S = S△OAC – S△AEP – S△OED – S△PCD

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