1.2将军饮马常用模型

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初中数学常见模型之将军饮马

初中数学常见模型之将军饮马
作法二: 作点A关于直线l的对称点A1,将点A1向右平移长度
d得到点A2,连接A2 B,交直线l于点Q,将点Q向左平移长
度d,得到点Q。
原理:两点之间,线段最短,最小值为A’’B+MN
例6:(造桥选址)将军每日需骑马从军营出发,去河岸对侧的瞭望台观察敌情, 已知河流的宽度为30米,请问,在何地修浮桥,可使得将军每日的行程最短?
证明:连接AB,与直线l 的交点Q,P为直线l上任意一点, 在⊿PAB中,由三角形三边关系可知:AP+PB≧AB(当且仅当PQ重合时取﹦)
例2:在定直线l上找一个动点P,使动点P到两个定点A与B的距离之和最小,即 PA+PB的和最小
关键:找对称点 作法:作定点B关于定直线l的对称点C,连接AC,与直线l的交点Q即为所要寻找的点,即当动点P 跑到了点Q处,PA+PB和最小,且最小值等于AC. 原理:两点之间,线段最短
作法:连接AB,作AB的中垂线与l的交点,即为所求点P 此时|PA-PB |=0
原理:线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等
例9:在定直线l上找一个动点C,使动点C到两个定点A与B的距离之差最大 即|PA-PB |最大
作法:延长BA交l于点C,点C即为所求, 即点B、A、C三点共线时,最大值为AB的长度。
A
E M
A
E
M
H
B
D
CB
D
C
例5:已知A、B是两个定点,在定直线l上找两个动点M与N,且MN长度等于定长d(动点M位于动 点N左侧),使AM+MN+NB的值最小.
提示:存在定长的动点问题一定要考虑平移 作法一: 将点A向右平移长度d得到点A’, 作A’关于直线l 的对 称点A’’,连接A’’B,交直线l于点N,将点N向左平移

初中数学之将军饮马的6种模型(培优)

初中数学之将军饮马的6种模型(培优)

初中数学之将军饮马的六种常见模型将军饮马问题——线段和最短一.六大模型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P A+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P A+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△P AB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P AQB的周长最小。

5.如图,点A是∠MON外的一点,在射线ON上作点P,使P A与点P到射线OM的距离之和最小6. .如图,点A是∠MON内的一点,在射线ON上作点P,使P A与点P到射线OM的距离之和最小二、常见题目类型一、三角形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,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,BH=在直角△BHE中,BE2.如图,在锐角△ABC中,AB =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____.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 = 43.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°。

将军饮马模型-特殊的平行四边形中的最值模型(解析版)

将军饮马模型-特殊的平行四边形中的最值模型(解析版)

特殊的平行四边形中的最值模型--将军饮马模型“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,这是唐代诗人李颀《古从军行》里的一句诗,由此却引申出一系列非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马”。

将军饮马问题从本质上来看是由轴对称衍生而来,同时还需掌握平移型将军饮马,主要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,本专题就特殊的平行四边形背景下的将军饮马问题进行梳理及对应试题分析,方便掌握。

在解决将军饮马问题主要依据是:两点之间,线段最短;垂线段最短;涉及的基本方法还有:利用轴对称变换化归到“三角形两边之和大于第三边”、“三角形两边之差小于第三边”等。

模型1.求两条线段和的最小值(将军饮马模型)【模型解读】在一条直线m上,求一点P,使PA+PB最小;(1)点A、B在直线m两侧:(2)点A、B在直线同侧:【最值原理】两点之间线段最短。

上图中A'是A关于直线m的对称点。

1(2022·山东德州·统考中考真题)如图,正方形ABCD的边长为6,点E在BC上,CE=2,点M是对角线BD上的一个动点,则EM+CM的最小值是()A.62B.35C.213D.413【答案】C【分析】连接AM,AE,根据正方形的对称性可得AM=CM,进而可知EM+CM=EM+AM,再利用A,M,E三点共线时,EM+AM的值最小,将EM+AM转化为AE,最后运用勾股定理即可解答.【详解】如图,连接AM,AE,∵A、C关于BD对称,∴AM=CM,∴EM+CM=EM+AM当A,M,E三点共线时,EM+AM=AE的值最小,即EM+CM的值最小,∵AB=6,BE=BC-CE=4,由勾股定理得:AE=AB2+BE2=62+42=213,即EM+CM的最小值为213,故选C.【点睛】本题考查了运用轴对称解决最短路径问题、勾股定理的应用、正方形的性质,明确当A,M,E三点共线时,EM+AM有最小值是解题的关键.2(2022·内蒙古赤峰·统考中考真题)如图,菱形ABCD,点A、B、C、D均在坐标轴上,∠ABC=120°,点A-3,0,点E是CD的中点,点P是OC上的一动点,则PD+PE的最小值是()A.3B.5C.22D.332【答案】A【分析】直线AC上的动点P到E、D两定点距离之和最小属“将军饮马”模型,由D关于直线AC的对称点B,连接BE,则线段BE的长即是PD+PE的最小值.【详解】如图:连接BE,∵菱形ABCD,∴B、D关于直线AC对称,,∵直线AC上的动点P到E、D两定点距离之和最小∴根据“将军饮马”模型可知BE长度即是PD+PE的最小值.,∵菱形ABCD,∠ABC=120°,点A-3,0,∴∠CDB=60°,∠DAO=30°,OA=3,∴OD=3,AD=DC=CB=23∴△CDB是等边三角形∴BD=23∵点E是CD的中点,∴DE=1CD=3,且BE⊥CD,∴BE=BD2-DE2=3故选:A.2【点睛】本题考查菱形性质及动点问题,解题的关键是构造直角三角形用勾股定理求线段长.3(2023·湖北鄂州·二模)如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=3,点E在AB上,且BE=1,点M,F分别为边DC,BC上的动点,将△BEF沿直线EF翻折得到△NEF,连接AM,MN,则AM+MN的最小值为()A.5B.35C.35-2D.35-1【答案】D【分析】作A关于CD的对称点H,连接EH,根据条件求出EH的长度,当H、M、N、E四点共线时,HM+MN最小,即可求出答案.【详解】解:作A关于CD的对称点H,连接EH,∵AD=3,∴AH=2AD=6,∵△BEF沿直线EF翻折得到△NEF,∴△BEF≅△NEF,∴BE=NE=1,∵AB=4,BE=1,∴AE=AB-AE=4-1=3,∵四边形ABCD为矩形,∴∠DAB=90°,在Rt△HAE中,HE=AH2+AE2=62+32=35,当H、M、N、E四点共线时,HM+MN最小,最小为HE-NE=35-1,∴AM+MN的最小值为35-1.故选:D.【点睛】本题主要考查矩形的性质,折叠的性质,勾股定理,解答的关键是作出辅助线.4(2023·辽宁抚顺·统考三模)如图,正方形ABCD的边长为3,E为BC边上的动点,连接EA,将EA绕点E顺时针旋转90°得到线段EF,连接FD,则FD+2FE的最小值是.【答案】35【分析】作FH⊥BC交BC的延长线于点H,连接CF并延长,连接AF,首先证明出△ABE≌△EHF AAS,进而得到AB=EH,BE=FH,然后得到△CFH是等腰直角三角形,得到点F在∠DCF的角平分线上运动,作点D关于CF的对称点G,然后得到当点A,F,G三点在一条直线上时,DF+AF有最小值AG,最后利用勾股定理求解即可.【详解】如图所示,作FH⊥BC交BC的延长线于点H,连接CF并延长,连接AF,∵将EA绕点E顺时针旋转90°得到线段EF,∴∠AEF=90°,AE=EF,∵正方形ABCD的边长为3,∴∠B=90°,∴∠BAE+∠AEB=∠CEF+∠AEB=90°,∴∠BAE=∠CEF,又∵∠B=∠EHF,∴△ABE≌△EHF AAS,∴AB=EH,BE=FH,∵AB=BC,∴BC=EH,∴BE=CH,∴CH=FH,又∵FH⊥CG,∴△CFH是等腰直角三角形,∴∠FCH=45°,∴∠DCF=45°,∴点F在∠DCF的角平分线上运动,∵AE=EF,∠AEF=90°,∴△AEF是等腰直角三角形,∴AF=2EF,∴FD+2FE=FD+AF,作点D关于CF的对称点G,∵点F在∠DCF的角平分线上运动,∴点G在BC的延长线上,∴DF=FG,∴DF+AF=GF+AF≥AG,∴当点A,F,G三点在一条直线上时,DF+AF有最小值AG,∵点D和点G关于CF对称,∴CG=CD=3,∴BG=BC+CG=6,∴在Rt△ABG中,AG=AB2+BG2=35.∴FD+2FE的最小值是35.【点睛】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理,轴对称求最短路径.能够将线段的和通过轴对称转化为共线线段是解题的关键.1.(2023·湖南湘西·统考三模)如图所示,正方形ABCD的边长为2,点E为边BC的中点,点P 在对角线BD上移动,则△PCE周长的最小值是()A.5B.5+1C.25D.25+2【答案】B【分析】作点E关于BD的对称点为E ,连接CE 交BD于点P,可得PE =PE,BE =BE,根据勾股定理求出CE ,可得△PCE周长=PE+PC+CE=PE +PC+CE,即可求解.【解析】解:作点E关于BD的对称点为E ,连接CE 交BD于点P,如图所示,∵E关于BD的对称点为E ,∴PE =PE,BE =BE,∵正方形ABCD的边长为2,点E为边BC的中点,∴BC=2,BE=EC=1,∴BE =1,∴CE =BE +BC=12+22=5,∵△PCE周长=PE+PC+CE,又∵PE +PC=PE+PC≥E C,∴△PCE周长=PE+PC+CE=PE +PC+CE≥E C+CE=5+1,∴△PCE周长最小值为5+ 1,故选:B.【点睛】本题考查了轴对称的性质,正方形的性质,勾股定理,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握轴对称的性质.2.(2023春·成都市九年级期中)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=5,E、F分别是边AB、BC上的动点,且EF=4,M为EF中点,P是边AD上的一个动点,则CP+PM的最小值是.【答案】11【分析】作点C关于AD的对称点G,连接PG、GD、BM、GB,则当点P、M在线段BG上时,GP+PM +BM最小,从而CP+PM最小,在Rt△BCG中由勾股定理即可求得BG的长,从而求得最小值.【解析】如图,作点C关于AD的对称点G,连接PG、GD、BM、GB由对称的性质得:PC=PG,GD=CD∵GP+PM+BM≥BG∴CP+PM=GP+PM≥BG-BM 则当点P、M在线段BG上时,CP+PM最小,且最小值为线段BG-BM∵四边形ABCD是矩形∴CD=AB=6,∠BCD=∠ABC=90° ∴CG=2CD=12EF=2∵M为线段EF的中点,且EF=4∴BM=12在Rt△BCG中,由勾股定理得:BG=CG2+BC2=122+52=13∴GM=BG-BM=13-2=11即CP+PM的最小值为11.【点睛】本题是求两条线段和的最小值问题,考查了矩形性质,折叠的性质,直角三角形斜边上中线的性质,两点间线段最短,勾股定理等知识,有一定的综合性,关键是作点C关于AD的对称点及连接BM,GP+ PM+BM的最小值转化为线段CP+PM的最小值.3.(2022·湖南娄底·中考真题)菱形ABCD的边长为2,∠ABC=45°,点P、Q分别是BC、BD上的动点,CQ+PQ的最小值为.【答案】2【分析】过点C作CE⊥AB于E,交BD于G,根据轴对称确定最短路线问题以及垂线段最短可知CE为FG+CG的最小值,当P与点F重合,Q与G重合时,PQ+QC最小,在直角三角形BEC中,勾股定理即可求解.【解析】解:如图,过点C作CE⊥AB于E,交BD于G,根据轴对称确定最短路线问题以及垂线段最短可知CE为FG+CG的最小值,当P与点F重合,Q与G重合时,PQ+QC最小,BC=2∵菱形ABCD的边长为2,∠ABC=45°,∴Rt△BEC中,EC=22∴PQ+QC的最小值为2故答案为:2【点睛】本题考查菱形性质,勾股定理,轴对称的性质,掌握轴对称的性质求线段和的最小值是解题关键.模型2.平移型将军饮马(将军过桥模型)【模型解读】已知,如图1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?考虑MN长度恒定,只要求AM+NB最小值即可.问题在于AM、NB彼此分离,所以首先通过平移,使AM 与NB连在一起,将AM向下平移使得M、N重合,此时A点落在A'位置(图2).问题化为求A'N+NB最小值,显然,当共线时,值最小,并得出桥应建的位置(图3).图1图2图3【最值原理】两点之间线段最短。

(完整word版)将军饮马问题的11个模型及例题

(完整word版)将军饮马问题的11个模型及例题

将军饮马问题问题概述路径最短、线段和最小、线段差最大、周长最小等一系列最值问题方法原理1.两点之间,线段最短;2.三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;3.中垂线上的点到线段两端点的距离相等;4.垂线段最短.基本模型1.已知:如图,定点A、B分布在定直线l两侧;要求:在直线l上找一点P,使PA+PB的值最小解:连接AB交直线l于点P,点P即为所求,PA+PB的最小值即为线段AB的长度理由:在l上任取异于点P的一点P´,连接AP´、BP´,在△ABP’中,AP´+BP´>AB,即AP´+BP´>AP+BP∴P为直线AB与直线l的交点时,PA+PB最小.2.已知:如图,定点A和定点B在定直线l的同侧要求:在直线l上找一点P,使得PA+PB值最小(或△ABP的周长最小)解:作点A关于直线l的对称点A´,连接A´B交l于P,点P即为所求;理由:根据轴对称的性质知直线l为线段AA´的中垂线,由中垂线的性质得:PA=PA´,要使PA+PB最小,则需PA´+PB值最小,从而转化为模型1.3.已知:如图,定点A、B分布在定直线l的同侧(A、B两点到l的距离不相等)要求:在直线l上找一点P,使︱PA-PB︱的值最大解:连接BA并延长,交直线l于点P,点P即为所求;理由:此时︱PA-PB︱=AB,在l上任取异于点P的一点P´,连接AP´、BP´,由三角形的三边关系知︱P´A-P´B︱<AB,即︱P´A-P´B︱<︱PA-PB︱4. 已知:如图,定点A、B分布在定直线l的两侧(A、B两点到l的距离不相等)要求:在直线l上找一点P,使︱PA-PB︱的值最大解:作点B关于直线l的对称点B´,连接B´A并延长交于点P,点P即为所求;理由:根据对称的性质知l为线段BB´的中垂线,由中垂线的性质得: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如图,直线y=2x+4与x轴、y轴分别交于点A和点B,点C、D分3别为线段AB、OB的中点,点P为OA上一动点,当PC+PD最小时,点P的坐标为_________,此时PC+PD的最小值为_________.【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值最小,由条件知CD为△BAO的中位线,OP为△CDD'的中位线,易求OP长,从而求出P点坐标;PC+PD的最小值即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轴于点P ,此时PC+PD 值最小.令y=23x+4中x=0,则y=4, ∴点B 坐标(0,4);令y=23x+4中y=0,则23x+4=0,解得:x=﹣6,∴点A 的坐标为(﹣6,0).∵点C 、D 分别为线段AB 、OB 的中点,∴CD 为△BAO 的中位线, ∴CD ∥x 轴,且CD=21AO=3,∵点D ′和点D 关于x 轴对称,∴O 为DD ′的中点,D ′(0,-1),∴OP 为△CDD ′的中位线,∴OP=21CD=23,∴点P 的坐标为(﹣32,0).在Rt △CDD ′中,CD ′=22D D CD '+=2243+=5,即PC+PD 的最小值为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(32,﹣2),点P 在直线y=﹣x 上运动,当|PA ﹣PB|最 大时点P 的坐标为_________,|PA ﹣PB|的最大值是_________.【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=﹣54x ﹣54,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=2223)2()1(-++=241;【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=4√5,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 .(1,12)C .(65,35)D .(107,57)变式训练1-2如图,菱形ABCD 中,对角线AC 和BD 交于点O ,AC=2,BD=2√3,E 为AB 的中点,P 为对角线AC 上一动点,则PE+PB 的最小值为__________.变式训练1-3如图,已知直线y=12x+1与y 轴交于点A ,与x 轴交于点D ,抛物线y=12x 2+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;(2)在抛物线的对称轴上找一点M ,使|AM ﹣MC|的值最大,求出点M 的坐标.拓展模型1. 已知:如图,A 为锐角∠MON 外一定点;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AQ ⊥ON 于点Q ,AQ 与OM 相交于点P ,此时,AP+PQ 最小;理由:AP+PQ ≧AQ ,当且仅当A 、P 、Q 三点共线时,AP+PQ 取得最小值AQ ,根据垂线段最短,当AQ ⊥ON 时,AQ 最小.2. 已知:如图,A 为锐角∠MON 内一定点;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:作点A关于OM的对称点A′,过点A′作AQ⊥ON于点Q,A′Q交OM于点P,此时AP+PQ最小;理由:由轴对称的性质知AP=A′P,要使AP+PQ最小,只需A′P+PQ最小,从而转化为拓展模型13.已知:如图,A为锐角∠MON内一定点;要求:在射线OM上找一点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A1,关于ON的对称点A 2,连接 A1A2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=A1P,AQ=A2Q,△APQ的周长AP+PQ+AQ=A1P+PQ+A2Q,当A1、P、Q、A2四点共线时,其值最小.4. 已知:如图,A、B为锐角∠MON内两个定点;要求:在OM上找一点P,在ON上找一点Q,使四边形APQB的周长最小解: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APQB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、Q、B´四点共线时,PA´+PQ+ QB´的值最小,即PA+PQ+ QB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m、n之间求作垂线段PQ,使得AP+PQ+BQ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A′B交直线n于点Q,过点Q作PQ⊥n,交直线m于点P,线段PQ即为所求,此时AP+PQ+BQ最小.理由:易知四边形QPAA′为平行四边形,则QA′=PA,当B、Q、A′三点共线时,QA′+BQ最小,即AP+BQ最小,PQ长为定值,此时AP+PQ+BQ最小.6.已知:如图,定点A、B分布于直线l两侧,长度为a(a为定值)的线段PQ在l上移动(P在Q左边)要求:确定PQ的位置,使得AP+PQ+QB最小分析:PQ为定值,只需AP+QB的值最小,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l的方向,向右移至A´,使AA´=PQ=a,连接A´B交直线l于点Q,在l上截取PQ=a(P在Q左边),则线段PQ即为所求,此时AP+PQ+QB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,则PA=QA´,当A´、Q、B三点共线时,QA´+QB最小,即PA+QB最小,又PQ长为定值此时PA+PQ+QB值最小.7.已知:如图,定点A、B分布于直线l的同侧,长度a(a为定值)的线段PQ在l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+QB 最小,通过作A 点关于l 的对称点,转化为上述模型3解:作A 点关于l 的对称点A ´,将点A ´沿着平行于l的方向,向右移至A ´´,使A ´A ´´=PQ=a ,连接A ´´B交l 于Q ,在l 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A ´´B+AB+PQ ,即A ´´B+AB+a典型例题2-1如图,在矩形ABCD 中,AB=10,BC=5,若点M 、N 分别是线段AC 、AB 上的两个动点,则BM+MN 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 的最小值,借助等面积法和相似可求其长度.【解答】作点B 关于AC 的对称点E ,再过点E 作EN ⊥AB 于N ,则BM+MN=EM+MN ,其最小值即EN 长;∵AB=10,BC=5,∴AC=22BC AB +=55,等面积法求得AC 边上的高为55510⨯=25,∴BE=45, 易知△ABC ∽△ENB ,∴,代入数据解得EN=8. 即BM+MN 的最小值为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OP=,点M 、N 分别是射线OA 、OB 上异于点O 的动点,则△PMN 周长的最小值是( )A .B .C .6D .3【分析】符合拓展模型3的特征;作P点分别关于OA、OB的对称点C、D,连接CD分别交OA、OB于M、N,此时△PMN周长最小,其值为CD长;根据对称性连接OC、OD,分析条件知△OCD是顶角为120°的等腰三角形,作底边上高,易求底边CD. 【解答】作P点分别关于OA、OB的对称点C、D,连接CD分别交OA、OB于M、N,如图,则MP=MC,NP=ND,OP=OD=OC=,∠BOP=∠BOD,∠AOP=∠AOC,∴PN+PM+MN=ND+MN+NC=DC,∠COD=∠BOP+∠BOD+∠AOP+∠AOC=2∠AOB=120°,∴此时△PMN周长最小,作OH⊥CD于H,则CH=DH,∵∠OCH=30°,∴OH=OC=,CH=OH=,∴CD=2CH=3.即△PMN周长的最小值是3;故选:D.【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.典型例题2-3如图,已知平行四边形ABCO,以点O为原点,OC所在的直线为x轴,建立直角坐标系,AB交y轴于点D,AD=2,OC=6,∠A=60°,线段EF所在的直线为OD的垂直平分线,点P为线段EF上的动点,PM⊥x轴于点M点,点E与E′关于x轴对称,连接BP、E′M.(1)请直接写出点A坐标为,点B坐标为;(2)当BP+PM+ME′的长度最小时,请求出点P的坐标.【分析】(1)解直角三角形求出OD,BD的长即可解决;(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点为直线OB与EF的交点,结合OB的解析式可得P点坐标;【解答】(1)在Rt△ADO中,∵∠A=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)(2)如图,连接OP.∵EF垂直平分线段OD,PM⊥OC,∴∠PEO=∠EOM=∠PMO=90°,∴四边形OMPE是矩形,∴PM=OE=,∵OE=OE′,∴PM=OE′,PM∥OE′,∴四边形OPME′是平行四边形,∴OP=EM,∵PM是定值,∴PB+ME′=OP+PB的值最小时,BP+PM+ME′的长度最小,∴当O、P、B共线时,BP+PM+ME′的长度最小,∵直线OB的解析式为y=x,∴P(2,).【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.典型例题2-4如图所示,在平面直角坐标系中,Rt△AOB的顶点坐标分别为A(﹣2,0),O(0,0),B(0,4),把△AOB绕点O按顺时针方向旋转90°,得到△COD.(1)求C、D两点的坐标;(2)求经过A、B、D三点的抛物线的解析式;(3)在(2)中抛物线的对称轴上取两点E、F(点E在点F的上方),且EF=1,使四边形ACEF的周长最小,求出E、F两点的坐标.【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.【解答】(1)由旋转的性质可知:OC=OA=2,OD=OB=4,∴C点的坐标是(0,2),D点的坐标是(4,0),(2)设所求抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,4a-2b+c=0由题意,得 16a+4b+c=0c=4解得a=-12,b=1,c=4,∴所求抛物线的解析式为y=-12x²+x+4;(3)只需AF+CE最短,抛物线y=-12x²+x+4的对称轴为x=1,将点A向上平移至A1(﹣2,1),则AF=A1E,作A1关于对称轴x=1的对称点A2(4,1),连接A2C,A2C与对称轴交于点E,E为所求,可求得A2C的解析式为y=-14x+2,当x=1时,y=74,∴点E的坐标为(1,74),点F的坐标为(1,34).【小结】解决此类题的套路是“对称、平移、连线”;其中,作对称和平移的顺序可互换.变式训练2-1几何模型:条件:如图1,A,B是直线l同旁的两个定点.问题:在直线l上确定一点P,使PA+PB的值最小.方法:作点A关于直线l的对称点A’,连接A’B交l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,则PB+PE的最小值是.(3)如图4,在菱形ABCD中,AB=10,∠DAB=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,则PE+PF的最小值是.(4)如图5,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,点G是边CD边的中点,点E.F分别是AG,AD上的两个动点,则EF+ED的最小值是.变式训练2-2如图,矩形ABCD中,AD=15,AB=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EP、PQ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l 1∥l2,l1、l2之间的距离为8,点P到直线l1的距离为6,点Q到直线l2的距离为4,PQ=4,在直线l1上有一动点A,直线l2上有一动点B,满足AB⊥l2,且PA+AB+BQ最小,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的边OA在y轴的正半轴上,OC在x轴的正半轴上,OA=AB=2,OC=3,过点B作BD⊥BC,交OA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A、B、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1.要在街道旁建奶站,向居民区A、B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使A、B到它的距离之和最短?小聪以街道为x轴,建立了如图所示的平面直角坐标系,A点坐标为(0,3),B点坐标为(6,5),则A、B两点到奶站距离之和的最小值是.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 .(0,)B .(0,)C .(0,2)D .(0,)3.如图,在矩形ABCD 中,AB=5,AD=3,动点P 满足S △PAB =31S 矩形ABCD ,则点P 到A 、B 两点距离之和PA+PB 的最小值为( )A .B .C .5D .4.已知抛物线y=x 2+1具有如下性质:该抛物线上任意一点到定点F (0,2)的距离与到x轴的距离始终相等,如图,点M 的坐标为(,3),P 是抛物线y=x 2+1上一个动点,则△PMF 周长的最小值是( )A .3B .4C .5D .65.如图,点A (a ,3),B (b ,1)都在双曲线y=上,点C ,D ,分别是x 轴,y 轴上的动点,则四边形ABCD 周长的最小值为( )A .B .C .D .6.如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=3,BC=4,D 、E 分别是AB 、BC 边上的动点,则AE+DE 的最小值为( )A .B .C .5D .7.如图,Rt △ABC 中,∠BAC=90°,AB=3,AC=6,点D ,E 分别是边BC ,AC 上的动点,则DA+DE 的最小值为 .8.如图,等腰△ABC 的底边BC=20,面积为120,点F 在边BC 上,且BF=3FC ,EG 是腰AC 的垂直平分线,若点D 在EG 上运动,则△CDF 周长的最小值为 .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 的值最小时,PM 的长是( )A.B.C.D.10.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD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.B.C.D.611.如图,在平面直角坐标系中,反比例函数y=(x>0)的图象与边长是6的正方形OABC的两边AB,BC分别相交于M,N 两点.△OMN的面积为10.若动点P在x轴上,则PM+PN 的最小值是()A.6B.10 C.2D.212.如图,△ABC中,AC=BC=2,AB=1,将它沿AB翻折得到△ABD,则四边形ADBC的形状是形,P、E、F分别为线段AB、AD、DB上的任意点,则PE+PF的最小值是.13.如图,已知抛物线y=x2+bx+c与直线y=x+3交于A,B两点,交x轴于C、D两点,连接AC、BC,已知A(0,3),C(﹣3,0).(1)求此抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l上找一点M,使|MB﹣MD|的值最大,并求出这个最大值;(3)点P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQ⊥PA交y轴于点Q,问:是否存在点P,使得以A,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,在四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,AB>CD,AD=AB+CD.(1)用尺规作∠ADC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=2,AB=4,点M,N分别是AE,AB上的动点,求BM+MN的最小值.15.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△NBC=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(m,3)在直线l上,动点Q(m,0)在x轴上,连接PM、PQ、NQ,当m为何值时,PM+PQ+QN的和最小,并求出 PM+PQ+QN 和的最小值.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=ax2+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轴交于点C.(1)若抛物线过点T(1,﹣),求抛物线的解析式;(2)在第二象限内的抛物线上是否存在点D,使得以A、B、D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M、N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.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的面积的最大值,并求此时点P的坐标;(3)若△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P1(x1,y1),P2(x2,y2),可通过构造直角三角形利用图1得到结论:P1P2=他还利用图2证明了线段P1P2的中点P(x,y)P的坐标公式:x=,y=.(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:;拓展:(3)如图3,点P(2,n)在函数y=x(x≥0)的图象OL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△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=﹣x2+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的最小值.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PQ⊥AB,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的周长最小,并求出周长的最小值.本人所著《初中几何模型与解题通法》已发行,可在当当、淘宝和京东搜索购买特色:1.由一线名师编写,更专业权威,各地历年中考压轴题几乎都能在书中找到对应的模型和方法,甚至出现大量高度类似题。

将军饮马问题地11个模型及例题

将军饮马问题地11个模型及例题

将军饮马问题问题概述路径最短、线段和最小、线段差最大、周长最小等一系列最值问题方法原理1.两点之间,线段最短;2.三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;3.中垂线上的点到线段两端点的距离相等;4.垂线段最短.基本模型1.已知:如图,定点A、B分布在定直线l两侧;要求:在直线l上找一点P,使PA+PB的值最小解:连接AB交直线l于点P,点P即为所求,PA+PB的最小值即为线段AB的长度理由:在l上任取异于点P的一点P´,连接AP´、BP´,在△ABP’中,AP´+BP´>AB,即AP´+BP´>AP+BP∴P为直线AB与直线l的交点时,PA+PB最小.2.已知:如图,定点A和定点B在定直线l的同侧要求:在直线l上找一点P,使得PA+PB值最小(或△ABP的周长最小)解:作点A关于直线l的对称点A´,连接A´B交l于P,点P即为所求;理由:根据轴对称的性质知直线l为线段AA´的中垂线,由中垂线的性质得:PA=PA´,要使PA+PB最小,则需PA´+PB值最小,从而转化为模型1.3.已知:如图,定点A、B分布在定直线l的同侧(A、B两点到l的距离不相等)要求:在直线l上找一点P,使︱PA-PB︱的值最大解:连接BA并延长,交直线l于点P,点P即为所求;理由:此时︱PA-PB︱=AB,在l上任取异于点P的一点P´,连接AP´、BP´,由三角形的三边关系知︱P´A-P´B︱<AB,即︱P´A-P´B︱<︱PA-PB︱4. 已知:如图,定点A、B分布在定直线l的两侧(A、B两点到l的距离不相等)要求:在直线l上找一点P,使︱PA-PB︱的值最大解:作点B关于直线l的对称点B´,连接B´A并延长交于点P,点P即为所求;理由:根据对称的性质知l为线段BB´的中垂线,由中垂线的性质得: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如图,直线y=2x+4与x轴、y轴分别交于点A和点B,点C、D分3别为线段AB、OB的中点,点P为OA上一动点,当PC+PD最小时,点P的坐标为_________,此时PC+PD的最小值为_________.【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值最小,由条件知CD为△BAO的中位线,OP为△CDD'的中位线,易求OP长,从而求出P点坐标;PC+PD的最小值即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轴于点P ,此时PC+PD 值最小.令y=23x+4中x=0,则y=4, ∴点B 坐标(0,4);令y=23x+4中y=0,则23x+4=0,解得:x=﹣6,∴点A 的坐标为(﹣6,0).∵点C 、D 分别为线段AB 、OB 的中点,∴CD 为△BAO 的中位线, ∴CD ∥x 轴,且CD=21AO=3,∵点D ′和点D 关于x 轴对称,∴O 为DD ′的中点,D ′(0,-1),∴OP 为△CDD ′的中位线,∴OP=21CD=23,∴点P 的坐标为(﹣32,0).在Rt △CDD ′中,CD ′=22D D CD '+=2243+=5,即PC+PD 的最小值为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(32,﹣2),点P 在直线y=﹣x 上运动,当|PA ﹣PB|最 大时点P 的坐标为_________,|PA ﹣PB|的最大值是_________.【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=﹣54x ﹣54,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=2223)2()1(-++=241;【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=4√5,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 .(1,12)C .(65,35)D .(107,57)变式训练1-2如图,菱形ABCD 中,对角线AC 和BD 交于点O ,AC=2,BD=2√3,E 为AB 的中点,P 为对角线AC 上一动点,则PE+PB 的最小值为__________.变式训练1-3如图,已知直线y=12x+1与y 轴交于点A ,与x 轴交于点D ,抛物线y=12x 2+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;(2)在抛物线的对称轴上找一点M ,使|AM ﹣MC|的值最大,求出点M 的坐标.拓展模型1. 已知:如图,A 为锐角∠MON 外一定点;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AQ ⊥ON 于点Q ,AQ 与OM 相交于点P ,此时,AP+PQ 最小;理由:AP+PQ ≧AQ ,当且仅当A 、P 、Q 三点共线时,AP+PQ 取得最小值AQ ,根据垂线段最短,当AQ ⊥ON 时,AQ 最小.2. 已知:如图,A 为锐角∠MON 一定点;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:作点A关于OM的对称点A′,过点A′作AQ⊥ON于点Q,A′Q交OM于点P,此时AP+PQ最小;理由:由轴对称的性质知AP=A′P,要使AP+PQ最小,只需A′P+PQ最小,从而转化为拓展模型13.已知:如图,A为锐角∠MON一定点;要求:在射线OM上找一点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A1,关于ON的对称点A 2,连接 A1A2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=A1P,AQ=A2Q,△APQ的周长AP+PQ+AQ=A1P+PQ+A2Q,当A1、P、Q、A2四点共线时,其值最小.4. 已知:如图,A、B为锐角∠MON两个定点;要求:在OM上找一点P,在ON上找一点Q,使四边形APQB的周长最小解: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APQB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、Q、B´四点共线时,PA´+PQ+ QB´的值最小,即PA+PQ+ QB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m、n之间求作垂线段PQ,使得AP+PQ+BQ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A′B交直线n于点Q,过点Q作PQ⊥n,交直线m于点P,线段PQ即为所求,此时AP+PQ+BQ最小.理由:易知四边形QPAA′为平行四边形,则QA′=PA,当B、Q、A′三点共线时,QA′+BQ最小,即AP+BQ最小,PQ长为定值,此时AP+PQ+BQ最小.6.已知:如图,定点A、B分布于直线l两侧,长度为a(a为定值)的线段PQ在l上移动(P在Q左边)要求:确定PQ的位置,使得AP+PQ+QB最小分析:PQ为定值,只需AP+QB的值最小,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l的方向,向右移至A´,使AA´=PQ=a,连接A´B交直线l于点Q,在l上截取PQ=a(P在Q左边),则线段PQ即为所求,此时AP+PQ+QB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,则PA=QA´,当A´、Q、B三点共线时,QA´+QB最小,即PA+QB最小,又PQ长为定值此时PA+PQ+QB值最小.7.已知:如图,定点A、B分布于直线l的同侧,长度a(a为定值)的线段PQ在l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+QB 最小,通过作A 点关于l 的对称点,转化为上述模型3解:作A 点关于l 的对称点A ´,将点A ´沿着平行于l的方向,向右移至A ´´,使A ´A ´´=PQ=a ,连接A ´´B交l 于Q ,在l 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A ´´B+AB+PQ ,即A ´´B+AB+a典型例题2-1如图,在矩形ABCD 中,AB=10,BC=5,若点M 、N 分别是线段AC 、AB 上的两个动点,则BM+MN 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 的最小值,借助等面积法和相似可求其长度.【解答】作点B 关于AC 的对称点E ,再过点E 作EN ⊥AB 于N ,则BM+MN=EM+MN ,其最小值即EN 长;∵AB=10,BC=5,∴AC=22BC AB +=55,等面积法求得AC 边上的高为55510⨯=25,∴BE=45, 易知△ABC ∽△ENB ,∴,代入数据解得EN=8. 即BM+MN 的最小值为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 的定点且OP=,点M 、N 分别是射线OA 、OB 上异于点O 的动点,则△PMN 周长的最小值是( )A .B .C .6D .3【分析】符合拓展模型3的特征;作P点分别关于OA、OB的对称点C、D,连接CD分别交OA、OB于M、N,此时△PMN周长最小,其值为CD长;根据对称性连接OC、OD,分析条件知△OCD是顶角为120°的等腰三角形,作底边上高,易求底边CD. 【解答】作P点分别关于OA、OB的对称点C、D,连接CD分别交OA、OB于M、N,如图,则MP=MC,NP=ND,OP=OD=OC=,∠BOP=∠BOD,∠AOP=∠AOC,∴PN+PM+MN=ND+MN+NC=DC,∠COD=∠BOP+∠BOD+∠AOP+∠AOC=2∠AOB=120°,∴此时△PMN周长最小,作OH⊥CD于H,则CH=DH,∵∠OCH=30°,∴OH=OC=,CH=OH=,∴CD=2CH=3.即△PMN周长的最小值是3;故选:D.【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.典型例题2-3如图,已知平行四边形ABCO,以点O为原点,OC所在的直线为x轴,建立直角坐标系,AB交y轴于点D,AD=2,OC=6,∠A=60°,线段EF所在的直线为OD的垂直平分线,点P为线段EF上的动点,PM⊥x轴于点M点,点E与E′关于x轴对称,连接BP、E′M.(1)请直接写出点A坐标为,点B坐标为;(2)当BP+PM+ME′的长度最小时,请求出点P的坐标.【分析】(1)解直角三角形求出OD,BD的长即可解决;(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点为直线OB与EF的交点,结合OB的解析式可得P点坐标;【解答】(1)在Rt△ADO中,∵∠A=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)(2)如图,连接OP.∵EF垂直平分线段OD,PM⊥OC,∴∠PEO=∠EOM=∠PMO=90°,∴四边形OMPE是矩形,∴PM=OE=,∵OE=OE′,∴PM=OE′,PM∥OE′,∴四边形OPME′是平行四边形,∴OP=EM,∵PM是定值,∴PB+ME′=OP+PB的值最小时,BP+PM+ME′的长度最小,∴当O、P、B共线时,BP+PM+ME′的长度最小,∵直线OB的解析式为y=x,∴P(2,).【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.典型例题2-4如图所示,在平面直角坐标系中,Rt△AOB的顶点坐标分别为A(﹣2,0),O(0,0),B(0,4),把△AOB绕点O按顺时针方向旋转90°,得到△COD.(1)求C、D两点的坐标;(2)求经过A、B、D三点的抛物线的解析式;(3)在(2)中抛物线的对称轴上取两点E、F(点E在点F的上方),且EF=1,使四边形ACEF的周长最小,求出E、F两点的坐标.【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.【解答】(1)由旋转的性质可知:OC=OA=2,OD=OB=4,∴C点的坐标是(0,2),D点的坐标是(4,0),(2)设所求抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,4a-2b+c=0由题意,得 16a+4b+c=0c=4解得a=-12,b=1,c=4,∴所求抛物线的解析式为y=-12x²+x+4;(3)只需AF+CE最短,抛物线y=-12x²+x+4的对称轴为x=1,将点A向上平移至A1(﹣2,1),则AF=A1E,作A1关于对称轴x=1的对称点A2(4,1),连接A2C,A2C与对称轴交于点E,E为所求,可求得A2C的解析式为y=-14x+2,当x=1时,y=74,∴点E的坐标为(1,74),点F的坐标为(1,34).【小结】解决此类题的套路是“对称、平移、连线”;其中,作对称和平移的顺序可互换.变式训练2-1几何模型:条件:如图1,A,B是直线l同旁的两个定点.问题:在直线l上确定一点P,使PA+PB的值最小.方法:作点A关于直线l的对称点A’,连接A’B交l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,则PB+PE的最小值是.(3)如图4,在菱形ABCD中,AB=10,∠DAB=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,则PE+PF的最小值是.(4)如图5,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,点G是边CD边的中点,点E.F分别是AG,AD上的两个动点,则EF+ED的最小值是.变式训练2-2如图,矩形ABCD中,AD=15,AB=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EP、PQ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l 1∥l2,l1、l2之间的距离为8,点P到直线l1的距离为6,点Q到直线l2的距离为4,PQ=4,在直线l1上有一动点A,直线l2上有一动点B,满足AB⊥l2,且PA+AB+BQ最小,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的边OA在y轴的正半轴上,OC在x轴的正半轴上,OA=AB=2,OC=3,过点B作BD⊥BC,交OA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A、B、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1.要在街道旁建奶站,向居民区A、B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使A、B到它的距离之和最短?小聪以街道为x轴,建立了如图所示的平面直角坐标系,A点坐标为(0,3),B点坐标为(6,5),则A、B两点到奶站距离之和的最小值是.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 .(0,)B .(0,)C .(0,2)D .(0,)3.如图,在矩形ABCD 中,AB=5,AD=3,动点P 满足S △PAB =31S 矩形ABCD ,则点P 到A 、B 两点距离之和PA+PB 的最小值为( )A .B .C .5D .4.已知抛物线y=x 2+1具有如下性质:该抛物线上任意一点到定点F (0,2)的距离与到x轴的距离始终相等,如图,点M 的坐标为(,3),P 是抛物线y=x 2+1上一个动点,则△PMF 周长的最小值是( )A .3B .4C .5D .65.如图,点A (a ,3),B (b ,1)都在双曲线y=上,点C ,D ,分别是x 轴,y 轴上的动点,则四边形ABCD 周长的最小值为( )A .B .C .D .6.如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=3,BC=4,D 、E 分别是AB 、BC 边上的动点,则AE+DE 的最小值为( )A .B .C .5D .7.如图,Rt △ABC 中,∠BAC=90°,AB=3,AC=6,点D ,E 分别是边BC ,AC 上的动点,则DA+DE 的最小值为 .8.如图,等腰△ABC 的底边BC=20,面积为120,点F 在边BC 上,且BF=3FC ,EG 是腰AC 的垂直平分线,若点D 在EG 上运动,则△CDF 周长的最小值为 .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 的值最小时,PM 的长是( )A.B.C.D.10.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD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.B.C.D.611.如图,在平面直角坐标系中,反比例函数y=(x>0)的图象与边长是6的正方形OABC的两边AB,BC分别相交于M,N 两点.△OMN的面积为10.若动点P在x轴上,则PM+PN 的最小值是()A.6B.10 C.2D.212.如图,△ABC中,AC=BC=2,AB=1,将它沿AB翻折得到△ABD,则四边形ADBC的形状是形,P、E、F分别为线段AB、AD、DB上的任意点,则PE+PF的最小值是.13.如图,已知抛物线y=x2+bx+c与直线y=x+3交于A,B两点,交x轴于C、D两点,连接AC、BC,已知A(0,3),C(﹣3,0).(1)求此抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l上找一点M,使|MB﹣MD|的值最大,并求出这个最大值;(3)点P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQ⊥PA交y轴于点Q,问:是否存在点P,使得以A,P,Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,在四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,AB>CD,AD=AB+CD.(1)用尺规作∠ADC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=2,AB=4,点M,N分别是AE,AB上的动点,求BM+MN的最小值.15.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△NBC=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(m,3)在直线l上,动点Q(m,0)在x轴上,连接PM、PQ、NQ,当m为何值时,PM+PQ+QN的和最小,并求出 PM+PQ+QN 和的最小值.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=ax2+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轴交于点C.(1)若抛物线过点T(1,﹣),求抛物线的解析式;(2)在第二象限的抛物线上是否存在点D,使得以A、B、D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M、N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.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的面积的最大值,并求此时点P的坐标;(3)若△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任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),可通过构造直角三角形利用图1得到结论:P1P2=他还利用图2证明了线段P1P2的中点P(x,y)P的坐标公式:x=,y=.(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:;拓展:(3)如图3,点P(2,n)在函数y=x(x≥0)的图象OL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△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=﹣x2+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的最小值.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PQ⊥AB,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的周长最小,并求出周长的最小值.本人所著《初中几何模型与解题通法》已发行,可在当当、淘宝和京东搜索购买特色:1.由一线名师编写,更专业权威,各地历年中考压轴题几乎都能在书中找到对应的模型和方法,甚至出现大量高度类似题。

中考数学:'将军饮马'所有模型及变式——终极篇

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中考数学:'将军饮马'所有模型及变式——终极篇以微课堂初中精品微课,数学奥林匹克国家一级教练执教。

一、模型展现(1)直线型模型1:在直线l上求作点P,使PA+PB最小.原理:两点之间,线段最短.PA+PB最小值即为AB长.模型2:在直线l上求作点P,使PA+PB最小.原理:和最小,同侧转异侧.两点之间,线段最短.模型3:在直线l上求作点P,使|PA-PB|最大.原理:两边之差小于第三边,|PA-PB|最大值即为AB长.模型4:在直线l上求作点P,使|PA-PB|最大.原理:差最大,异侧转同侧.两边之差小于第三边.变式:在直线l上求作点P,使l平分∠APB,与此作法相同.模型5:在直线l上求作点P,使|PA-PB|最小.原理:|PA-PB|最小为0,中垂线上的点到线段两端的距离相等.(2)角型模型6:在OA,OB上求作点M,N,使△PMN周长最小.原理:作两次对称,两点之间,线段最短.模型7:在OA,OB上求作点M,N,使四边形PQMN周长最小.原理:P,Q分别作对称,两点之间,线段最短.模型8:在OA,OB上求作点M,N,(1)使PM+MN最小.(2)使PN+MN最小.原理:先连哪个点,就先做关于那个点所在射线的对称点.垂线段最短.模型9:P,Q为OA,OB的定点,在OA,OB上求作点M,N,使PN+NM +MQ最小.原理:两点之间,线段最短,PN+NM+MQ最小值即为P’Q’的长.(3)平移型模型10:在直线l上求作点M,N,使MN=a,且AM+MN+NB最小.原理:将l上的MN转化到B’B.(问题情境:将军从军营A出发,去河边l饮马,饮马完在河边牵马散步a米,回军营B.可以转化为饮完马,直接去军营B,在到达之前散步.)模型11(造桥选址):直线l1∥l2,在l1上求作点M,在l2上求作点N,使MN⊥l1,且AM+MN +NB最小.原理:将MN转化为AA’.(可以理解为在A处先走过桥的路,再直达点B.)二、典型例题例1:(模型2)从点A(0,2)发出的一束光线,经x轴反射,过点B(4,3),求从点A到点B所经过的路径长.解析:例2:(模型4)已知点A(1,3)、B(3,-1),点M在x轴上,当AM-BM最大时,点M的坐标为______解析:例3:(模型10)如图,当四边形PABN的周长最小时,a=______解析:例4:(模型11)解析:例5:(结合勾股)如图,在等边△ABC中,AB=6,N为AB上一点,且AN=2,∠BAC的平分线交BC于点D,M是AD上的动点,连结BM、MN,则BM+MN的最小值是_____解析:小结:所有类型已归纳完,更多内容,详见八上11讲期中专题一将军饮马类题型全覆盖暑假特辑10《轴对称》之“将军饮马”(上)暑假特辑11《轴对称》之“将军饮马”(下)本讲思考题:已知点A(-3,-4)和B(-2,1).(1)试在y轴上求一点P,使PA+PB的值最小(2)试在y轴上求一点P,使|QA-QB|的值最大(3)若C(0,m),D(0,m-2),当m为何值时,四边形ABCD的周长最小.答案:(1) P (0,-1)(2) Q (0,11)(3) m = -0.2End欢迎收看《以微课堂》微课,欢迎收看《以微课堂》微课,作者简介:四星级重点中学高级教师、数学名师。

将军饮马模型例题

将军饮马模型例题引言将军饮马模型是一种经典的数学问题,描述了将军要饮马的场景。

在这个模型中,需要找到一种最优的解决方案,以尽量减少马饮水的时间。

本文将介绍一道将军饮马模型的例题,并给出解题方法。

问题描述有一条河流,将军带着马要从河的一侧饮水,然后过河到另一侧。

河流中央有一座桥,桥上只能同时容纳将军或者马的一头。

由于河面上的水流比较急,马需要喝水的时间比将军更长。

现在的问题是,如何安排将军和马的行动顺序,以尽量减少马饮水的时间。

解题思路解决这个问题的关键在于,将军必须在马喝水的时间内过桥,否则马就会被河流冲走。

因此,我们需要将军和马的行动安排在一定的时间范围内。

我们可以将问题分解为以下步骤:1.将军将马带到桥入口,将马绑在桥入口的栏杆上,自己留在桥外。

2.将军过桥到达对岸,自己留在对岸等待。

3.马喝水的过程中,将军从对岸过桥到达马的一侧。

4.马喝完水后,将军带着马一起过桥到达对岸。

通过以上步骤,将军能够在马喝水的时间内成功过桥,并且马的饮水时间比较短。

解题示例假设马喝水需要15分钟,将军过桥需要10分钟。

我们可以按照以下步骤进行安排:1.将军将马带到桥入口,绑马,自己留在桥外。

时间:0分钟。

2.将军过桥到达对岸,自己留在对岸等待。

时间:10分钟。

3.马喝水的过程中,将军从对岸过桥到达马的一侧。

时间:25分钟。

4.马喝完水后,将军带着马一起过桥到达对岸。

时间:40分钟。

通过这样的安排,马的饮水时间是15分钟,将军的过桥时间是30分钟。

马的饮水时间比将军的过桥时间要短,因此算是一个较为理想的安排。

总结将军饮马模型是一个有趣的数学问题,涉及到时间的安排和优化。

通过合理的步骤安排,可以减少马的饮水时间,提高问题的解决效率。

本文介绍了一道将军饮马模型的例题,并给出了解题的具体思路和步骤。

希望读者通过这个例题的分析,能够运用类似的思维方法解决更复杂的问题。

专题07 将军饮马模型(解析版)

专题07.将军饮马模型将军饮马模型在考试中,无论是解答题,还是选择、填空题,都是学生感觉有困难的地方,也恰是学生能力区分度最重要的地方,主要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。

在解决几何最值问题主要依据是:①两点之间,线段最短;②垂线段最短,涉及的基本方法还有:利用轴对称变换化归到“三角形两边之和大于第三边”、“三角形两边之差小于第三边”等。

希望通过本专题的讲解让大家对这类问题有比较清晰的认识。

··模型1、将军饮马--两定一动求线段和的最小值【模型探究】A,B为定点,m为定直线,P为直线m上的一个动点,求AP+BP的最小。

(1)如图1,点A、B在直线m两侧:辅助线:连接AB交直线m于点P,则AP+BP的最小值为AB.(2)如图2,点A、B在直线同侧:辅助线:过点A作关于定直线m的对称点A’,连接A’B交直线m于点P,则AP+BP的最小值为A’B.图1图2例1.(2022·江苏·八年级专题练习)要在街道旁修建一个奶站,向居民区A、B提供牛奶,小聪根据实际情况,以街道旁为x轴,测得A点的坐标为(0,3),B点的坐标为(6,5),则从A、B两点到奶站距离之和的最小值是____.【答案】10【分析】作A点关于x轴的对称点A',连接A'B与x轴交于点P,连接AP,则A'B即为所求.【详解】解:作A点关于x轴的对称点A',连接A'B与x轴交于点P,连接AP,∵AP=A'P,∴AP+BP∵A(0,3),∴A'(0∴P点到A、B的距离最小值为【点睛】本题考查轴对称求最短距离,熟练掌握轴对称求最短距离的方法,会根据两点坐标求两点间距离例2.(2022·江苏·八年级专题练习)如图,等边△ABC的边长为6,AD是BC边上的中线,M是AD上的动点,E是边AC上一点,若AE=2,则EM+CM的最小值为()C.D.A B.【点睛】本题考查轴对称求最短距离,熟练掌握轴对称求最短距离的方法,灵活运用勾股定理是解题关键.例3.(2022·江苏·八年级专题练习)如图所示,在ABC 中,AB AC =,直线EF 是AB 的垂直平分线,D 是BC 的中点,M 是EF 上一个动点,ABC 的面积为12,4BC =,则BDM 周长的最小值是_________.【点睛】本题主要考查了线段垂直平分线的性质,三线合一定理,解题的关键在于能够根据题意得到当A、M、D三点共线时,AM+DM最小,即为AD.例4.(2023·湖北洪山·八年级期中)如图,将△ABC沿AD折叠使得顶点C恰好落在AB边上的点M处,D 在BC上,点P在线段AD上移动,若AC=6,CD=3,BD=7,则△PMB周长的最小值为___.【答案】18【分析】首先明确要使得△PMB周长最小,即使得PM+PB最小,再根据翻折的性质可知PM=PC,从而可得满足PC+PB最小即可,根据两点之间线段最短确定BC即为最小值,从而求解即可.【详解】解:由翻折的性质可知,AM=AC,PM=PC,∴M点为AB上一个固定点,则BM长度固定,∵△PMB周长=PM+PB+BM,∴要使得△PMB周长最小,即使得PM+PB最小,∵PM=PC,∴满足PC+PB最小即可,显然,当P、B、C三点共线时,满足PC+PB最小,如图所示,此时,P点与D点重合,PC+PB=BC,∴△PMB周长最小值即为BC+BM,此时,作DS⊥AB于S点,DT⊥AC延长线于T点,AQ⊥BC延长线于Q点,由题意,AD为∠BAC的角平分线,∴DS=DT,∵1122ACDS AC DT CD AQ==,1122ABDS AB DS BD AQ==,∴11221122ABDACDAB DS BD AQSS AC DT CD AQ==,即:AB BDAC CD=,∴763AB=,解得:AB=14,∵AM=AC=6,∴BM=14-6=8,∴△PMB周长最小值为BC+BM=3+7+8=18,故答案为:18.【点睛】本题考查翻折的性质,以及最短路径问题等,掌握翻折的基本性质,利用角平分线的性质进行推理求解,理解并熟练运用两点之间线段最短是解题关键.例5.(2023·江阴市八年级月考)某班级在探究“将军饮马问题”时抽象出数学模型:直线l 同旁有两个定点A 、B ,在直线l 上存在点P ,使得PA PB +的值最小.解法:如图1,作点A 关于直线l 的对称点A ',连接A B ',则A B '与直线l 的交点即为P ,且PA PB +的最小值为A B '.请利用上述模型解决下列问题:(1)几何应用:如图2,ABC ∆中,90C ∠=︒,2AC BC ==,E 是AB 的中点,P 是BC 边上的一动点,则PA PE +的最小值为;(2)几何拓展:如图3,ABC ∆中,2AC =,30A ∠=︒,若在AB 、AC 上各取一点M 、N 使CM MN +的值最小,画出图形,求最小值并简要说明理由.【答案】(110;(23【分析】(1)作点A 关于BC 的对称点A′,连接A′E 交BC 于P ,此时PA+PE 的值最小.连接BA′,先根据勾股定理求出BA′的长,再判断出∠A′BA=90°,根据勾股定理即可得出结论;(2)作点C 关于直线AB 的对称点C′,作C′N ⊥AC 于N 交AB 于M ,连接AC′,根据等边三角形的性质解答.【详解】解:(1)如图2所示,作点A 关于BC 的对称点A′,连接A′E 交BC 于P ,此时PA+PE 的值最小.连接BA′.由勾股定理得,22BC AC +2222+2,∵E 是AB 的中点,∴BE=122,∵90C ∠=︒,2AC BC ==,∴∠A′BC=∠ABC=45°,∴∠A′BA=90°,∴PA+PE 的最小值=A′E=22'A B BE +()()22222+1010;(2)如图3,作点C关于直线AB的对称点C′,作C′N⊥AC于N交AB于M,连接AC′,则C′A=CA=2,∠C′AB=∠CAB=30°,∴△C′AC为等边三角形,∴∠AC′N=30°,∴AN=12C′A=1,∴CM+MN的最小值为2221 3.【点睛】本题考查的是轴对称--最短路线问题、勾股定理、等边三角形的判定和性质、含30°角的直角三角形的性质、垂线段最短,解这类问题的关键是将所给问题抽象或转化为数学模型,把两条线段的和转化为一条线段.模型2、将军饮马--两动一定求线段和的最小值【模型探究】已知定点A位于定直线m,n的内侧,在直线m、n分别上求点P、Q点PA+PQ+QA周长最短.辅助线:过点A作关于定直线m、n的对称点A’、A’’,连接A’A’’交直线m、n于点P、Q,则PA+PQ+QA 的最小值为A’A’’.例1.(2022·江苏·无锡市八年级期末)如图,已知∠AOB的大小为α,P是∠AOB内部的一个定点,且OP =4,点E、F分别是OA、OB上的动点,若△PEF周长的最小值等于4,则α=()A.30°B.45°C.60°D.90°【答案】A【分析】设点P关于OA的对称点为C,关于OB的对称点为D,当点E、F在CD上时,△PEF的周长为PE+EF+FP=CD,此时周长最小,根据CD=4可得出△COD是等边三角形,进而可求出α的度数.【详解】解:如图,作点P关于OA的对称点C,关于OB的对称点D,连接CD,交OA于E,OB于F.此时,△PEF的周长最小.连接OC,OD,PE,PF.∵点P与点C关于OA对称,∴OA垂直平分PC,∴∠COA=∠AOP,PE=CE,OC=OP,同理,可得∠DOB=∠BOP,PF=DF,OD=OP.∴∠COA+∠DOB=∠AOP+∠BOP=∠AOB=α,OC=OD=OP=4,∴∠COD=2α.又∵△PEF的周长=PE+EF+FP=CE+EF+FD=CD=4,∴OC=OD=CD=4,∴△COD是等边三角形,∴2α=60°,∴α=30°.故选:A.【点睛】本题主要考查了最短路径问题,本题找到点E和F的位置是解题的关键.要使△PEF的周长最小,通常是把三边的和转化为一条线段,运用三角形三边关系解决.例2.(2022·江苏九年级一模)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,D,E,F分别是AB,BC,AC边上的动点,则△DEF的周长的最小值是()A.2.5B.3.5C.4.8D.6【答案】C【分析】如图作D关于直线AC的对称点M,作D关于直线BC的对称点N,连接CM,CN,CD,EN,FM,DN,DM.由∠MCA=∠DCA,∠BCN=∠BCD,∠ACD+∠BCD=90°,推出∠MCD+∠NCD=180°,可得M、B、N 共线,由DF+DE+EF=FM+EN+EF,FM+EN+EF≥MN,可知当M、F、E、N共线时,且CD⊥AB时,DE+EF+FD的值最小,最小值=2CD,求出CD的值即可解决问题.【详解】解:如图,作D关于直线AC的对称点M,作D关于直线BC的对称点N,连接CM,CN,CD,EN,FM,DN,DM.∴DF =FM ,DE =EN ,CD =CM ,CD =CN ,∴CD =CM =CN ,∵∠MCA =∠DCA ,∠BCN =∠BCD ,∠ACD +∠BCD =90°,∴∠MCD +∠NCD =180°,∴M 、C 、N 共线,∵DF +DE +EF =FM +EN +EF ,∵FM +EN +EF ≥MN ,∴当M 、F 、E 、N 共线时,且CD ⊥AB 时,DE +EF +FD 的值最小,最小值为MN =2CD ,∵CD ⊥AB ,∴12•AB •CD =12•AB•AC ,∴CD =•AB AC AB =125=2.4,∴DE +EF +FD 的最小值为4.8.故选:C .【点睛】本题考查了轴对称-最短问题、两点之间线段最短、垂线段最短等知识,解题的关键是灵活运用轴对称以及垂线段最短解决最短问题,属于中考选择题中的压轴题.例3.(2023春·贵州毕节·七年级统考期末)如图所示,30AOB ∠= ,点P 为AOB ∠内一点,8OP =,点,M N 分别在,OA OB 上,求PMN ∆周长的最小值.【答案】PMN ∆周长的最小值为8【分析】作P 关于OA 、OB 的对称点12P P 、,连结1OP、2OP ,即可快速找到解题思路.【详解】如图,作P 关于OA 、OB 的对称点12P P 、,连结1OP、2OP ,12PP 交OA 、OB 于M 、N ,此时PMN ∆周长最小,根据轴对称性质可知1PM PM =,2P N PN =,1212PM N PM M N PN PP ∴∆=++=,且1AO P AO P ∠=∠,2BO P BO P ∠=∠,12260POP AOB ∠=∠=︒,128O P O P O P ===,12PPO ∆为等边三角形,1218PP OP ==即PMN ∆周长的最小值为8.【点睛】本题应用知识比较隐晦,分别考查了轴对称图形和等边三角形,需要认真分析,充分联系所学知识,方可正确解答.例4.(2023.山东八年级期末)如图所示,在四边形ABCD中,∠A=90º,∠C=90º,∠D=60º,AD=3,AB=,若点M、N分别为边CD,AD上的动点,则△BMN的周长最小值为()A. B. C.6 D.3【答案】C【解析】作点B关于CD、AD的对称点分别为点B'和点B'',连接B'B''交DC和AD于点M和点N,连接MB、NB;再DC和AD上分别取一动点M’和N’(不同于点M和N),连接M'B,M'B',N’B和N'B'',如图1所示:∵B'B''<M'B'+M'N'+N'B",B'M'=BM',B"N'=BN',∴BM'+M'N'+BN'>B'B",又∵B'B"=B'M+MN+NB",MB=MB',NB=NB'',∴NB+NM+BM<BM'+M’N'+BN'NB+NM+BM时周长最小;连接DB,过点B'作B'H⊥DB''于B’’D的延长线于点H,如图示2所示:在Rt△ABD中,AD=3,AB=,,∴∠2=30º,∴∠5=30º,DB=DB'',又∵∠ADC=∠1+∠2=60º,∴∠1=30º,∴∠7=30º,DB'=DB,∴∠B'DB''=∠1+∠2+∠5+∠7=120º,DB'=DB''=DB,又∵∠B'DB"+∠6=180º,∴∠6=60º,∴HD=,HB'=3,在Rt △B'HB''中,由勾股定理得:B'B"=,NB +NM +BM =6,故选C.模型3、将军饮马--两动两定求线段和的最小值【模型探究】A ,B 为定点,在定直线m 、n 上分别找两点P 、Q ,使PA +PQ +QB 最小。

将军饮马原理基本模型

将军饮马原理基本模型前言在战争中,将军饮马原理被广泛运用,以指导军队的行动和作战策略。

将军饮马原理模型是一种基于数学模型的预测方法,通过对军队和敌方军队的位置、速度、兵力等因素进行分析和计算,以预测敌我双方的未来行动及战争结果。

本文将介绍将军饮马原理的基本模型及其应用。

将军饮马原理的基本概念将军饮马原理源于中国古代的军事典籍《孙子兵法》。

它认为,在敌我力量对比不明确的情况下,将军应根据敌方的行动推断其意图,并准备相应的战略应对。

将军饮马原理的核心思想是观察敌人的动态,把握敌人的意图,以此为基础进行决策。

将军饮马原理的基本模型将军饮马原理基本模型包括以下几个要素:1.军队位置与速度分析:将军需要知道自己军队的当前位置以及敌方军队的位置和速度。

通过观察、侦察等手段,可以获取这些信息。

2.兵力分析:将军需要知道自己和敌方军队的兵力情况。

这包括兵力数量、装备情况、士气等。

通过调查、侦察等途径,可以获取这些信息。

3.战略考虑:将军需要根据当前的敌我力量对比和情报信息,制定相应的战略方案。

这包括选择进攻还是防守、选择攻击目标、选择作战方式等。

4.预测分析:将军需要运用数学模型和推理方法,对敌方的未来行动进行预测和分析。

这包括根据敌方的位置、速度等因素推测其下一步的行动,并进行相应的应对策略。

5.实施与调整:将军需要实施制定的战略方案,并根据战场实际情况进行调整和修正。

将军需灵活应对战场变化,根据实时情报对自己的行动进行调整。

将军饮马原理的应用将军饮马原理模型在实际战争中有广泛的应用,其中一些应用包括:1.军事指挥决策:将军饮马原理模型为军事指挥决策提供了重要的理论基础。

通过对敌我双方的位置、速度、兵力等因素进行分析和预测,指导将军制定战略和战术方案。

2.作战计划制定:将军饮马原理模型为作战计划制定提供了参考。

将军可以根据敌方的位置和动态变化,制定相应的作战计划,并预测敌方的行动。

3.战场情报分析:将军饮马原理模型为战场情报分析提供了方法和技术。

(完整版)将军饮马问题的11个模型及例题

变式训练1-2
如图,菱形ABCD中,对角线AC和BD交于点O,AC=2,
BD=2 ,E为AB的中点,P为对角线AC上一动点,则PE+PB的
最小值为__________.
变式训练1-3
如图,已知直线y= x+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).
点到l的距离不相等)
要求:在直线l上找一点P,使︱PA-PB︱的值最大
解:作点B关于直线l的对称点B´,连接B´A并延长交
于点P,点P即为所求;
理由:根据对称的性质知l为线段BB´的中垂线,由中垂
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
【解答】作P点分别关于OA、OB的对称点C、D,连接CD分别交OA、OB于M、N,如图,
则MP=MC,NP=ND,OP=OD=OC= ,∠BOP=∠BOD,∠AOP=∠AOC,
∴PN+PM+MN=ND+MN+NC=DC,∠COD=∠BOP+∠BOD+∠AOP+∠AOC=2∠AOB=120°,
∴此时△PMN周长最小,作OH⊥CD于H,
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AB、OB的中点,点P为OA上一动点,当PC+PD最小时,点P的坐标为_________,此时PC+PD的最小值为_________.
【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值最小,由条件知CD为△BAO的中位线,OP为 △CDD'的中位线,易求OP长,从而求出P点坐标;PC+PD的最小值即CD'长,可用勾股定理(或两点之间的距离公式,实质相同)计算.
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将军饮马常用模型
探索1:如图,在l上找一点P,使
PAPB
最小。

l
A

B
探索2:如图,在l上找一点P,使
PAPB
最小。

l
A
B

探索3:如图,在l上找一点P,使
PAPB
最大。

l
A
B

探索4:如图,在l上找一点P,使
PAPB
最大。

l
A

B
探索5:如图,在l上找一点P,使
PAPB
最小。

l
A

B
探索6:如图,点P在锐角AOB的内部,在OB边上求作一点D,在OA边上
求作一点C,使PCD的周长最小。

P
探索7:如图,点P在锐角AOB的内部,在OB边上求作一点D,在OA边上
求作一点C,使PDCD的周长最小。

P
探索8:如图,点C、D在锐角AOB的内部,在OB边上求作一点F,在OA边
上求作一点E,使CEFD的周长最小。

C
D

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