即|P'A-P'B|<|PA-PB|
已知:
如图,定点AB分布在定直线I的两侧(A、B两
点到I的距离不相等)
要求:
在直线I上找一点P,使|PA-PB|的值最大
解:
作点B关于直线I的对称点B',连接B'A并延长交
于点P,点P即为所求;
J/I
1
理由:
根据对称的性质知1为线段BB'的中垂线,由中垂
『□—i
F、i
线的性质得:
PB-PB,要使|PA-PB|最大,则需
|PA-PB'|值最大,从而转化为模型3.
典型例题1-1
2
如图,直线y=§x+4与x轴、y轴分别交于点A和点B,点C、D分
别为线段AB0B的中点,点P为0A上一动点,当PC+PD最小时,
点P的坐标为,此时PC+PD勺最小值为.
【分析】符合基本模型2的特征,作点D关于x轴的对称点D',连接CD'交x轴于点P,此时PC+PD直最小,由条件知CD为△BAO的中位线,0P为△CDD'的中位线,易求0P长,从而求出P点坐标;PC+PD勺最小值即CD'长,可用勾股定理(或两点之间的距离公式,实质相同)计算
【解答】连接CD作点D关于x轴的对称点D',连接CD交x轴
2
于点P,此时PC+PD直最小.令y=^x+4中x=0,则y=4,
3
22
•••点B坐标(0,4);令y=-x+4中y=0,则-x+4=0,解得:
x=-6,二点A的坐标
33
为(-6,0).•••点C、D分别为线段ABOB的中点,•CDBAO的中位线,
•CD//x轴,且CD=2AO=3
•••点D'和点D关于x轴对称,•O为DD的中点,
D(0,-1),•0卩为厶CDD的中位线,•OP=2CD=3,
•••点P的坐标为(-1,0).在Rt△CDD中,
CD=..CD2DD2=,3242=5,即PC+PD勺最小值为5.
【小结】还可用中点坐标公式先后求出点C、点P坐标;若题型变
化,C、D不是AB和OB中点时,则先求直线CD的解析
式,再求其与x轴的交点P的坐标.
典型例题1-2
2-
\
-1
°
L
\
3r
ft
|PA-PB|的最大值是
如图,在平面直角坐标系中,已知点A的坐标为(0,1),点B
的坐标为(2,-2),点P在直线y=-x上运动,当|PA-PB|最
大时点P的坐标为
【分析】符合基本模型4的特征,作A关于直线y=-x对称点C,连接BC,可得直线BC的方程;求得BC与直线y=-x的交点P的坐标;此时|PA-PB|=|PC-PB|=BC取得最大值,再用两点之间的距离公式求此最大值•
【解答】作A关于直线y=-x对称点C,
易得C的坐标为(-1,0);
连接BC,可得直线BC
的方程为y=-|x-善,与直线
y=-x联立解得交点坐标P为(4,-4);此时|PA
-PB|=|PC-PB|=BC取得最大值,
最大值BC=JG1)2
(2)2=卑;
【小结】“两点一线”大多考查基本模型
2和4,需作一次对称点,连线得交点
变式训练1-1
已知菱形OABC在平面直角坐标系的位置如图所示,顶点A(5,0),OB=4v5,点P是对角线OB上的一个动点,D(0,1),当CP+DP最短时,点P的坐标为()
A.(0,0)B.(1,2)C.(5,5)D•(弓,7)
变式训练1-2
如图,菱形ABCD中,对角线AC和BD交于点0,AC=2
BD=2v3,E为AB的中点,P为对角线AC上一动点,贝UPE+PB勺
最小值为.
变式训练1-3
如图,已知直线y=1x+1与y轴交于点A,与x轴交于点D,抛物线y=?
x2+bx+c与直线交于
A、E两点,与x轴交于B、C两点,且B点坐标为(1,0).
(1)求该抛物线的解析式;
拓展模型
已知:
如图,A为锐角/MOM—定点;
要求:
在射线OM上找一点P,在射线ON上找一点Q使
AP+PQ的值最小.
解:
过点A作AQLON于点Q,AQ与0M相交于点P,此
时,AP+PQ最小;
理由:
AP+P®AQ当且仅当AP、Q三点共线时,
AP+PQ取得最小值AQ根据垂线段最短,当
AQLON时,AQ最小.
已知:
如图,A为锐角/MON内一定点;
AP+PQ的值最小.
要求:
在射线OM上找一点P,在射线ON上找一点Q使
解:
作点A关于0M的对称点A',过点A'作AQLON
3.
于点QAQ交0M于点P,此时AP+PC最小;
理由:
由轴对称的性质知AP=AP,要使AP+PQ最小,
只需AP+PQ最小,从而转化为拓展模型1
已知:
如图,A为锐角/MON内一定点;
要求:
在射线OMk找一点P,在射线ON上找一点Q使
△APQ的周长最小
解:
分别作A点关于直线OM的对称点Ai,关于ON的对
称点A2,连接AiA2交OM于点P,交ON于点Q,点
P和点Q即为所求,此时△APQ周长最小,最小值
即为线段A1A2的长度;
理由:
由轴对称的性质知AP=AP,AQ=AQ△APQ的周
长AP+PQ+AQ=A+PQ+AQ当Ai、P、QA四点共线
时,其值最小•
要求:
在OM上找一点P,在ON上找一点Q,使四边形
APQB勺周长最小
解:
作点A关于直线OM的对称点A',作点B关于直线
ON的对称点B',连接A'B'交OM于P,交ON于Q,则点P、点Q即为所求,此时四边形APQE周长的最小值即为线段AB和A'B'的长度之和;
理由:
AB长为定值,由基本模型将PA转化为PA',将
QB转化为QB,当A'、P、QB'四点共线时,
PA+QQB'的值最小,即PA+PQfQB的值最小.
5.搭桥模型
已知:
如图,直线m//n,A、B分别为m上方和n下方的定
点,(直线AB不与m垂直)
要求:
在mn之间求作垂线段PQ使得AP+PQ+B最小.
分析:
PQ为定值,只需AP+BQ最小,可通过平移,使
P、Q“接头”,转化为基本模型
解:
如图,将点A沿着平行于PQ的方向,向下平移至
点A',使得AA'=PQ连接AB交直线n于点
Q,过点Q作PQLn,交直线m于点P,线段PQ即
为所求,此时AP+PQ+B(最小.
理由:
易知四边形QPAA为平行四边形,则QA=PA
当B、QA'三点共线时,QA+BQ最小,即
AP+BC最小,PQ长为定值,此时AP+PQ+B最小.
6.
已知:
如图,定点AB分布于直线I两侧,长度为a
(a为定值)的线段PQ在I上移动(P在Q左边)要求:
确定PQ的位置,使得AP+PQ+Q最小分析:
PQ为定值,只需AP+QB勺值最小,可通过平移,
使P、Q“接头”,转化为基本模型
解:
将点A沿着平行于I的方向,向右移至A',使
AA'PQ=a,连接A'B交直线I于点Q,在I上截取
PQ=a(P在Q左边),则线段PQ即为所求,此时
AP+PQ+Q的最小值为A'B+PQ即A'B+a
理由:
易知四边形APQA为平行四边形,贝UPA=QA,
当A'、QB三点共线时,QA+QB最小,即PA+QB
最小,又PQ长为定值此时PA+PQ+Q值最小.
已知:
如图,定点A、B分布于直线I的同侧,长度a
(a为定值)的线段PQ在I上移动(P在Q左边)
要求:
确定PQ的位置,使得四边形APQB周长最小分析:
AB长度确定,只需AP+PQ+Q最小,通过作A点
关于I的对称点,转化为上述模型3
解:
作A点关于I的对称点A',将点A'沿着平行于I的方向,向右移至A,‘使AA=PQ=a连接AB交I于Q,在I上截取QP=a(P在Q左边),线段PQ即为所求,此时四边形APQB周长的最小值为
AB+AB+PQ即卩AB+AB+a
典型例题2-1
如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=5若点MN分别是线段
AB上的两个动点,则BM+M的最小值为
【分析】符合拓展模型2的特征,作点B关于AC的对称点E,再过点E作AB的垂线段,该垂线段的长即BM+MN勺最小值,借助等面积法和相似可求其长度•
AC
E
【解答】作点B关于AC的对称点E,再过点E作ENLAB于N,贝UBM+MN=EM+MN
其最小值即EN长;TAB=10,BC=5
二AC=AB2BC2=55,
等面积法求得AC边上的高为105=2.、5,•••BE=4、5,
5/5
易知△AB3AENB
EN=8
即BM+MN勺最小值为8.
【小结】该类题的思路是通过作对称,将线段转化,再根据定理、公理连线或作垂线;可作
定点或动点关于定直线的对称点,有些题作定点的对称点易解,有些题则作动点的
对称点易解.
典型例题2-2
如图,/AOB=60,点P是/AOB内的定点且0P*5,点MN分别
是射线OAOB上异于点O的动点,则厶PMN周长的最小值是()
A.B.C.6D.3
8
3的特征;作P点分别关于OAOB的对称点CD,连接CD分别交
H
f
fi
Sf
C
廿
OCOD
则MP=MCNP=NDOP=OD=OC=,/BOP=zBOD/AOP=AOC
:
.PN+PM+MN=ND+MN+NC=DGCOD2BOP丄BOD+ZAOP+ZAOC=ZAOB=120,
(2)当BP+PM+ME的长度最小时,请求出点P的坐标.
(2)符合“搭桥模型”的特征;首先证明四边形OPME是平行四边形,可得OP=EM
PM是定值,PB+ME=OP+PB的值最小时,BP+PM+ME的长度最小,此时P点为
•••四边形OPME是平行四边形
【分析】符合拓展模型
OAOB于MN,此时△PMN周长最小,其值为CD长;根据对称性连接
CD.
【解答】作P点分别关于OAOB的对称点
CD,连接CD分别交OAOB于MN,如图,
【小结】根据对称的性质,发现△OCD是顶角为120°的
等腰三角形,是解题的关键,也是难点
为x轴,建立直角坐标系,AB交y轴于点D,AD=2OC=6
ZA=60°,线段EF所在的直线为
OD的垂直平分线,点P为
(1)请直接写出点A坐标为
,点B坐标为
【分析】
(1)解直角三角形求出ODBD的长即可解决;
直线OB与EF的交点,结合OB的解析式可得
P点坐标;
(2)如图,连接OP•/EF垂直平分线段ODPMLOC
•ZPEO=ZEOMZPMO=90,•四边形OMPE是矩形,
•PM=OE=「;,•••OE=OE,•PM=OE,PM//OE,
分析条件知△
OCE是顶角为120°的等腰三角形,作底边上高,易求底边
•此时△PMN周长最小,作OHLCD于H,
即厶PMN周长的最小值是3;
故选:
D.
典型例题2-3
如图,已知平行四边形ABCO以点O为原点,OC所在的直线
M点,点E与E'关于x轴
线段EF上的动点,PMLx轴于点
对称,连接BPE'M
【解答】
(1)在Rt△ADO中,vZA=60°,AD=2,
•OD=2^tan60°=2:
:
•A(-2,2、;),
•••四边形ABCO是平行四边形,•AB=OC=6
•DB=6-2=4,「.B(4,2「;)
贝UCH=DHv
ZOCH=30,^畤畤,
•CD=2CH=3
chV^oh三
•••OP=EM:
PM是定值,•••PB+ME=OP+PB勺值最小时,BP+PM+ME的长度最小,
•••当OP、B共线时,BP+PM+ME的长度最小,•••直线OB的解析式为yMI_x,
2
•P(2,好.
【小结】求没有公共端点的两条线段之和的最小值,一般通过作对称和平移(构造平行四边
形)的方法,转化为基本模型
【分析】符合拓展模型7的特征,通过作对称、平移、连线,可找出E、F点,结合直线的
解析式和抛物线的对称轴可解出E、F坐标.
1
(3)只需AF+CE最短,抛物线y=-^x2+x+4的对称轴为x=1,
将点A向上平移至A(-2,1),则AF=AE,作A关于对称轴x=1的对称点
A(4,1),连接AC,A2C与对称轴交于点E,E为所求,可求得A2C的解析式
1773
为y=-[X+2,当x=1时,y=4,•点E的坐标为(1,-),点F的坐标为(1,-)•
变式训练2-1
几何模型:
条件:
如图1,A,B是直线I同旁的两个定点.
问题:
在直线I上确定一点P,使PA+PB的值最小.
方法:
作点A关于直线I的对称点A'连接AB交I于点P,即为所求•(不必证明)模型应用:
(1)如图2,已知平面直角坐标系中两定点A(0,-1)和B(2,-1),P为x轴上一动
点,则当PA+PB的值最小是点P的横坐标是,此时PA+PB.
(2)如图3,正方形ABCD的边长为4,E为AB的中点,P是AC上一动点,连接BD,由
正方形对称性可知,B与D关于直线AC对称•连接ED交AC于P,贝UPB+PE的最小
值是.
(3)如图4,在菱形ABCD中,AB=10,ZDAB=60,P是对角线AC上一动点,E,F分别是线段AB和BC上的动点,贝UPE+PF的最小值是.
(4)如图5,在菱形ABCD中,AB=6,ZB=60°,点G是边CD边的中点,点E.F分别是
变式训练2-2
如图,矩形ABCD中,AD=15AB=10,E为AB边上一点,且
DE=2AE连接CE与对角线BD交于F;若P、Q分别为AB边
和BC边上的动点,连接EPPQ和QF则四边形EPQF周长
的最小值是.
变式训练2-3
如图,已知直线l1IIl2,|1、l2之间的距离为8,点P到直线l1的
离为6,点Q到直线丨2的距离为4,PQ=4-「I,在直线li上有一动点A,直线I2上有一动点B,满足AB丄12,且PA+AB+BQt小,此时
PA+BQ=
变式训练2-4
如图,已知在平面直角坐标系xOy中,直角梯形OABC勺边0A在y轴的正半轴上,0C在x轴的正半轴上,OA=AB=20C=3过点B作BD丄BC,交0A于点D.将/DBC绕点B按顺时针方向旋转,角的两边分别交y轴的正半轴、x轴的正半轴于点E和F.
(1)求经过AB、C三点的抛物线的解析式;
(2)当BE经过
(1)中抛物线的顶点时,求CF的长;
(3)在抛物线的对称轴上取两点P、Q(点Q在点P的上方),且PQ=1要使四边形BCPQ的周长最小,求出P、Q两点的坐标.
中考真题
2.如图,矩形ABOC的顶点A的坐标为(-4,5),D是OB的中点,E是OC上的一点,当△ADE的周长最小时,点E的坐标是()
A(呻B(0寺C(0,2)
9.如图,菱形ABCD的边长为6,/ABC=120,M是BC边的一个三等分点,P是对角线AC
上的动点,当PB+PM勺值最小时,PM的长是()
A
1B
3
C.
Vs
10.如图,在
Rt△ABC中,/
ACB=90,
AC=6,BC=8AD平分/
CAB交BC于D点,E,F分
别是AD
AC上的动点,则
CE+EF的最小值为(
)
A.
40
T
B.
15
C.
24
D.6
(x>0)的图象与边长是6的正方形OABC
11.如图,在平面直角坐标系中,反比例函数y
X
的两边AB,BC分别相交于M,N两点.△OMN勺面积为10.若动点P在x轴上,则PM+PN的最小值是()
明理由.
14.如图,在四边形ABCD中,/B=ZC=90°,AB>CD,AD=AB+CD
(1)用尺规作/ADO的平分线DE交BC于点E,连接AE(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在
(1)的条件下,
1证明:
AE±DE
2若CD=2AB=4,点MN分别是AEAB上的动点,求BM+M的最小值.
2
15.如图,抛物线y=ax+bx+c(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ACBC,N为抛物线上的点且在第四象限,当&nb=S^abc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(m3)在直线l上,动点Q(m,
0)在x轴上,连接PMPQNQ当m为何值时,PM+PQ+Q的和最小,并求出PM+PQ+QN和的最小值.
.2
16.如图,直线y=5x+5交x轴于点A,交y轴于点C,过A,C两点的二次函数y=ax+4x+c的图象交x轴于另一点B.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC,点N是线段BC上的动点,作ND!
x轴交二次函数的图象于点D,求线段ND长度的最大值;
(3)若点H为二次函数y=ax2+4x+c图象的顶点,点M(4,m)是该二次函数图象上一点,在x轴、y轴上分别找点F,E,使四边形HEFM的周长最小,求出点F,E的坐标.
17.如图1,已知抛物线y=—(x-2)(x+a)(a>0)与x轴从左至右交于A,B两点,与y
a
轴交于点C.
(1)若抛物线过点T(1,-¥),求抛物线的解析式;
4
(2)在第二象限内的抛物线上是否存在点D,使得以A、BD三点为顶点的三角形与△
ABC相似?
若存在,求a的值;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,在
(1)的条件下,点P的坐标为(-1,1),点Q(6,t)是抛物线上的点,
在x轴上,从左至右有MN两点,且MN=2问MN在x轴上移动到何处时,四边形PQNM的周长最小?
请直接写出符合条件的点M的坐标.
IH11*12笛川厲
18.如图,对称轴为直线x=2的抛物线经过A(-1,0),C(0,5)两点,与x轴另一交点为B.已知M(0,1),E(a,0),F(a+1,0),P是第一象限内抛物线上的动点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)当a=1时,求四边形MEFP勺面积的最大值,并求此时点P的坐标;
(3)若厶PCM是以点P为顶点的等腰三角形,求a为何值时,四边形PMEF周长最小?
请说明理由.
19.
探究:
小明在求同一坐标轴上两点间的距离时发现,对于平面直角坐标系内任意两点Pi
(X1,y1),P2(X2,y),可通过构造直角三角形利用图1得到结论:
Pa=fy厂巧)2他还利用图2证明了线段P1P2的中点(x,y)P的坐标公式:
(1)请你帮小明写出中点坐标公式的证明过程;
运用:
(2[①已知点M(2,-1),N(-3,5),则线段MN长度为,
②直接写出以点A(2,2),B(-2,0),C(3,-1),D为顶点的平行四边形顶点
D的坐标:
4
拓展:
(3)如图3,点P(2,n)在函数y=x(x>0)的图象0L与x轴正半轴夹角的平
分线上,请在OL、x轴上分别找出点E、F,使厶PEF的周长最小,简要叙述作图方法,并求出周长的最小值.
20.如图,直线y=kx+b(k、b为常数)分别与x轴、y轴交于点A(-4,0)、B(0,3),抛物线y=-x+2x+1与y轴交于点C.
(1)求直线y=kx+b的函数解析式;
(2)若点P(x,y)是抛物线y=-x2+2x+1上的任意一点,设点P到直线AB的距离为d,求d关于x的函数解析式,并求d取最小值时点P的坐标;
(3)若点E在抛物线y=-x2+2x+1的对称轴上移动,点F在直线AB上移动,求CE+EF勺最
21.如图①,在平面直角坐标系中,OA=6以OA为边长作等边三角形ABC使得BC//OA且
点B、C落在过原点且开口向下的抛物线上.
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)在图①中,假设一动点P从点B出发,沿折线BAC的方向以每秒2个单位的速度运动,同时另一动点Q从O点出发,沿x轴的负半轴方向以每秒1个单位的速度运动,当点P运动到A点时,P、Q都同时停止运动,在P、Q的运动过程中,是否存在时间t,使得PQLAB,若存在,求出t的值,若不存在,请说明理由;
(3)
在BC边上取两点E、F,使BE=EF=1个单位,试在AB边上找一点G,在抛物线的对称轴上找一点H,使得四边形EGHF勺周长最小,并求出周长的最小值.
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