人教版八年级数学13.4最短路径问题(包含答案)
初中数学人教版八年级上册13.4 课题学习 最短路径问题

探究1
B
A·
· A·
·B
轴对称
探究2
A·
a
A'
b
·B
平移
化归的数学思想
练习
如图,一个旅游船从大桥AB 的P 处前往山脚下的 Q 处接游客,然后将游客送往河岸BC 上,再返 回P 处 ,请画出旅游船的最短路径.
C
山Q
河岸
P
A
大桥
B
问题解决
将AM沿与河岸垂直的方向平移,点M移到点N,点A移到点A′
能尝试用我们学过的知识解决这个问题吗?
·B
A ·
A ·
l
C
l
·B
(1)我们能否根据异侧问题找到解决同侧问题的 办法呢? 转化的关键是什么?
(2)利用什么知识可以实现转化?
问题解决
数学问题:如图,点A,B 在直线l 的同侧,点C 是直 线l上的一个动点,当点C 在l 的什么位置时,AC 与 CB 的和最小?
连接A′B ,线段A′B与直线b的交点N的位置即为所求,
A
a
MM'
M
b
A'
NN'
N B
即在点N处造桥,所得路径AMNB是最短的
问题解决
试一试:你能用我们学过的知识解决这个问题吗?
A·
a
A
·
a
·M
A'
b
b
N ·B
·B
问题解决
试一试:你能用我们学过的知识解决这个问题吗? A·
·
A
·
a
A'
b
·B
a b
转化 (2) 两点在直线同侧问题
B
· A·
初中数学人教版八年级上册13.4 课题学习 最短路径问题

城里有一位久负盛名的学
者,名叫海伦.有一天,
B B
AA
l
l
一位将军专程拜访海伦, 求教一个百思不得其解的 问题,精通数学、物理学 的海伦稍加思索,利用轴 对称的知识回答了这个问
题.这个问题后来被称为
“将军饮马问题”.
分析:
B
B
A
A
l
l
C
转化为数学问题
当点C在直线 l 的什么位置时,AC+CB的和最小?
探究点一归纳
B
转化为数学问题
B
A l
A
C
l
解决实 际问题
联想旧知
B
A
用旧知解决新知
C
l
A
C
l
B′
B
提示:本题也可作A点关于直线l的对称点
拓展延伸
拓展延伸
变式一:背景为等腰三角形
如图,已知在等腰△ABC 中, ∠ABC=120o,P
是底边AC上的一个动点, M、N分别是AB、BC
的中点,若PM+PN的最小值为2,求△ ABC的周
人民教育出版社义务教育教科书八年级数学(上册)
第十三章 轴对称
13.4 课题学习 最短路径问题
乌苏市第四中学 王秀梅
白日登山望烽火 黄昏饮马傍交河
--李颀《古从军行》
将军饮马问题
如图,将军从马棚A牵马到河边 l 饮水,然
后再到帐蓬B.问:在河边的什么地方饮水,可使
所走的路径最短?
古希腊亚历山大里亚
13.4轴对称最短路径问题专题练习人教版2024—2025学年八年级上册

13.4轴对称最短路径问题专题练习人教版2024—2025学年八年级上册题型一、两定点一动点作图问题1.如图,A、B是两个居民小区,快递公司准备在公路l上选取点P处建一个服务中心,使P A+PB最短.下面四种选址方案符合要求的是()A.B.C.D.2.如图,直线l是一条河,P,Q是两个村庄,欲在l上的某处修建一个水泵站,向P,Q两地供水,现有如下四种铺设方案,图中实线表示铺设的管道,则所需管道最短的是()A.B.C.D.3.如图,直线l是一条公路,A、B是两个村庄.欲在l上的某点处修建一个车站,直接向A、B两地提供乘车服务.现有如下四种建设方案,图中实线表示铺设的行走道路,则铺设道路最短的方案是()A.B.C.D.4.为了促进A,B两小区居民的阅读交流,区政府准备在街道l上设立一个读书亭C,使其分别到A,B两小区的距离之和最小,则下列作法正确的是()A.B.C.D.5.如图,在正方形网格中有M,N两点,在直线l上求一点P使PM+PN最短,则点P应选在()A.A点B.B点C.C点D.D点题型二、两定点一动点求线段和最小值1.如图,在△ABC中,∠ABC=60°,AD⊥BC于D点,AB=12,.若点E、F分别是线段AD、线段AB上的动点,则BE+EF的最小值是()A.6B.12C.D.2.如图,在△ABC中,AB=AC,BC=4,面积是14,AC的垂直平分线EF分别交AC,AB边于E、F点.若点D为BC边的中点,点M为线段EF上一动点,则CM+DM的最小值为()A.21B.7C.6D.3.53.如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=6,AC=8,BC=10,CD平分∠BCA交AB于点D,点P,Q分别是CD,AC上的动点,连接AP,PQ,则AP+PQ的最小值是()A.6B.5C.4.8D.44.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AB=10,AD是∠BAC的平分线.若P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值()A.2.4B.4C.5D.4.85.如图,点N在等边△ABC的边BC上,CN=6,射线BD⊥BC,垂足为点B,点P是射线BD上一动点,点M是线段AC上一动点,当MP+NP的值最小时,CM=7,则AC的长为()A.8B.9C.10D.126.如图,已知等边△ABC的边长为4,点D,E分别在边AB,AC上,AE=2BD.以DE为边向右作等边△DEF,则AF+BF的最小值为()A.4B.4C.4D.47.数形结合是重要的数学思想,借助图形,求解的最小值为.8.如图,C为线段BD上一动点,分别过点B、D作AB⊥BD,ED⊥BD,连接AC、EC,已知线段AB=4,DE=2,BD=8,设CD=x.(1)用含x的代数式表示AC+CE的长;(2)请问点C满足什么条件时,AC+CE最小?最小为多少?(3)根据(2)中的规律和结论,请构图求代数式的最小值.9.如图,A,B两个小镇在河流CD的同侧,到河的距离分别为AC=6千米,BD=14千米,且CD=15千米,现要在河边建一自来水厂,同时向A,B两镇供水,铺设水管的费用为每千米3万元,请你在河流CD上选择水厂的位置M,使铺设水管的费用最省,并求出总费用是多少?题型三、两定点一动点求周长最小值1.如图,在△ABC中,直线m是线段BC的垂直平分线,点P是直线m上的一个动点.若AB=7,AC=4,BC=5,则△APC周长的最小值是()A.12B.11C.9D.72.如图,在△ABC中,AB=AC,BC=4,面积是12,AC的垂直平分线EF分别交AB,AC边于点E,F.若点D为BC边的中点,点P为线段EF上一动点,则△PCD周长的最小值为()A.8B.3C.6D.43.如图,在直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(1,4)和(3,0),点C是y轴上的一个动点,且A,B,C三点不在同一条直线上,当△ABC的周长最小时点C的坐标是()A.(0,3)B.(0,2)C.(0,1)D.(0,0)4.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,AB=5,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.65.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以AC为底边在△ABC 外作等腰△ACD,过点D作∠ADC的平分线分别交AB,AC于点E,F.若BC=5,∠CAB=30°,点P是直线DE 上的一个动点,则△PBC周长的最小值为()A.15B.17C.18D.206.如图,在平面直角坐标系中,点P的坐标为(2,3),P A⊥x轴,PB⊥y轴,C是OA的中点,D是OB上的一点,当△PCD的周长最小时,点D的坐标是()A.(0,1)B.C.D.(0,2)7.如图,等边△ABC的边长为4,AD是BC边上的中线,F是AD边上的动点,E是AC边上一点,若AE=2,当EF+CF取得最小值时,则∠ECF的度数为______8.如图,点A(1,﹣1),B(2,﹣3)(1)点A关于x轴的对称点的坐标为.(2)若点P为坐标轴上一点,当△APB的周长最小时,点P的坐标为.三、一定点二动点线段或周长问题1.如图,在五边形中,∠BAE=140°,∠B=∠E=90°,在边BC,DE上分别找一点M,N,连接AM,AN,MN,则当△AMN的周长最小时,求∠AMN+∠ANM的值是()A.100°B.140°C.120°D.80°2.如图,∠AOB=30°,P是∠AOB内的一个定点,OP=12cm,C,D分别是OA,OB上的动点,连接CP,DP,CD,则△CPD周长的最小值为.3.如图,∠AOB=20°,M,N分别为OA,OB上的点,OM=ON=3,P,Q分别为OA,OB上的动点,则MQ+PQ+PN的最小值为.四、一定点二动点角度问题1.如图,在四边形ABCD中,∠C=40°,∠B=∠D =90°,E,F分别是BC,DC上的点,当△AEF的周长最小时,∠EAF的度数为()A.100°B.90°C.70°D.80°2,如图,∠MON=45°,P为∠MON内一点,A 为OM上一点,B为ON上一点,当△P AB的周长取最小值时,∠APB的度数为()A.45°B.90°C.100°D.135°3.如图,点P为∠AOB内一点,点M,N分别是射线OA,OB上一点,当△PMN的周长最小时,∠OPM=50°,则∠AOB的度数是()A.55°B.50°C.40°D.45°4.已知点P在∠MON内.如图1,点P关于射线OM的对称点是G,点P关于射线ON的对称点是H,连接OG、OH、OP.(1)若∠MON=50°,求∠GOH的度数;(2)如图2,若OP=6,当△P AB的周长最小值为6时,求∠MON的度数.五、二定点二动点1.如图,∠AOB=20°,点M、N分别是边OA、OB上的定点,点P、Q分别是边OB、OA上的动点,记∠MPQ=α,∠PQN=β,当MP+PQ+QN最小时,则β﹣α的值为()A.10°B.20°C.40°D.60°2.如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AB∥CD,BC=3,DC=4,点E在BC上,且BE=1,F,G为边AB上的两个动点,且FG=1,则四边形DGFE的周长的最小值为.3.如图,锐角∠MON内有一定点A,连结AO,点B、C分别为OM、ON边上的动点,连结AB、BC、CA,设∠MON=α(0°<α<90°),当AB+BC+CA取得最小值时,则∠BAC=.(用含α的代数式表示)4.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,点A,C,E的坐标分别为(0,4),(8,0),(8,2),点P,Q是OC边上的两个动点,且PQ=2,要使四边形APQE的周长最小,则点P的坐标为()A.(2,0)B.(3,0)C.(4,0)D.(5,0)5.已知B,C是平面直角坐标系中与x轴平行且距离x轴1个单位长度的直线上的两个动点(点B在点C左侧),且BC=2,若有点A(0,5)和点D(3,3),则当AB+BC+CD的值最小时,点C的坐标为.6.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(0,1),B(4,0),C(m+2,2),D(m,2),当四边形ABCD的周长最小时,m的值是()A.B.C.1D.7.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=90°,点D,E是边AB上的两个定点,点M,N分别是边AC,BC上的两个动点.当四边形DEMN的周长最小时,∠DNM+∠EMN的大小是()A.45°B.90°C.75°D.135°8.如图,∠MON=α,α<30°,点A为ON上一定点,点C为ON上一动点,B,D为OM上两动点,当AB+BC+CD最小时,∠BCD+∠ABC=()A.5αB.6αC.90°﹣αD.180°﹣α9.如图,直线l 1,l 2表示一条河的两岸,且l 1∥l 2.现要在这条河上建一座桥(桥与河的两岸相互垂直),使得从村庄A 经桥过河到村庄B 的路程最短,应该选择路线( )A .B .C .D .10.如图,直线l 1、l 2表示一条河的两岸,且l 1∥l 2,现要在这条河上建一座桥,使得村庄A 经桥过河到村庄B 的路程最短,现两位同学提供了两种设计方案,下列说法正确的是( )方案一:①将点A 向上平移d 得到A ';②连接A 'B 交l 1于点M ;③过点M 作MN ⊥l 1,交l 2于点N ,MN 即桥的位置.方案二:①连接AB 交l 1于点M ;②过点M 作MN ⊥l 1,交l 2于点N .MN 即桥的位置.A .唯方案一可行B .唯方案二可行C .方案一、二均可行D .方案一、二均不可行六、线段差的最大值1.如图,在正方形ABCD 中,AB =8,AC 与BD 交于点O ,N 是AO 的中点,点M 在BC 边上,且BM =6.P为对角线BD上一点,则PM﹣PN的最大值为()A.2B.3C.D.2.如图,已知△ABC为等腰直角三角形,AC=BC=4,∠BCD=15°,P为CD上的动点,则|P A﹣PB|的最大值为.七、多条线段和的最小值1.如图所示,已知A、B、C、D,请在图中找出一点P,使P A+PB+PC+PD最小.2.如图,在平面直角坐标系中,点E在原点,点D(0,2),点F(1,0),线段DE和EF构成一个“L”形,另有点A(﹣1,5),点B(﹣1,﹣1),点C(6,﹣1),连AD,BE,CF.若将这个“L”形沿y轴上下平移,当AD+DE+BE 的值最小时,E点坐标为;若将这个“L”形沿x轴左右平移,当AD+DE+EF+CF的值最小时,E点坐标为.。
人教版八年级数学上册13.4-课题学习--最短路径问题ppt精品课件

B
A C
轴对称 变换
小结归纳
B
转化
l B′
A
A'
M
a
b
N
B
A
C
l
B
两点之间,线段最短.
课堂练习
如图,A为马厩,牧马人某一天要从马厩牵出马,先到草地 一处牧马,再到河边饮马,然后回到马厩. 请你帮他确定这一天 短路线.
A
小
河
已知:如图,在l1、l2之间有一点A.
求作:分别在l1、l2上确定一点M、N,使AM+MN+NA 最小.
第十三章 轴对称
最短 路径 问题
复习引入
A
B
线段公理: 两点之间,线段最短.
A
l
B
垂线段性质: 垂线段最短.
问题1
如图,牧马人从A地出发,到一条笔直的河边 l 饮马,然后 B地.牧马人到河边的什么地方饮马,可使所走的路径最短?
思考:
A
B
你能把这个问题转化
l
为数学问题吗?
分析:
B
A
A
l
CC
转化为数学问题 当点C在直线 l 的什么位置时,AC与BC的和最小?
点C、C′在对称轴上, ∴BC=B′C,BC′=B′C′. ∴AC+BC=AC+B′C=AB′. 在△AB′C′中,AB′< AC′+B′C′, ∴AC+BC < AC′+B′C′, 即AC+BC最小.
A C′ C
B A
l
解决实 际问题
B
A
C
l
B′
问题1 归纳
抽象为数学问题 用旧知解决新知
人教版数学八年级上册课件13.4课题学习-最短路径问题

C B′ (1)最短路径的常见模型?
如图所示,正方形ABCD的边长是4,△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( )
∴ AC +BC
题。
作对称,一连接
知识拓展 模型三:角型 两条直线找两个点
练习4.如图:A为马厩,B为帐篷,牧马人某一天要从 马厩牵出马,先到草地边某一处牧马,再到河边饮马, 然后回到帐篷,请你帮他确定这一天的最短路线。
A→Pห้องสมุดไป่ตู้→ Q → B
A′ P
Q
B′
两对称,一连接
思维拓展 = AC′+B′C′.
= AC′+B′C′. ∵∠1=∠2 ,∠3=∠4 (2)本节课研究问题的基本过程是什么?
练习5.如图,四边形ABCD中,∠BAD=120°∠B=∠D=90°, 如图:A为马厩,B为帐篷,牧马人某一天要从马厩牵出马,先到草地边某一处牧马,再到河边饮马,然后回到帐篷,请你帮他确定这
一天的最短路线。
在BC,CD上分别找一点M、N,当△AMN周长最小时, 总结方法:将同侧两点转化为异侧两点,利用“两点之间线段最短”解决路径最短问题。
连接AC′,BC′,B′C′.
B
由轴对称的性质知,
A
BC =B′C,BC′=B′C′.
∟
∴ AC +BC = AC +B′C = AB′,
C’ C
l
AC′+BC′
= AC′+B′C′. 在△AB′C′中,AB′<AC′+B′C′,
人教版-八年级数学讲义--最短路径问题-(含解析)

人教版-八年级数学讲义--最短路径问题-(含解析)本页仅作为文档页封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第6讲最短路径问题知识定位讲解用时:5分钟A、适用范围:人教版初二,基础较好;B、知识点概述:本讲义主要用于人教版初二新课,本节课我们要学习最短路径问题,现实生活中经常涉及到选择最短路径问题,最值问题不仅使学生难以理解,也是中考中的一个高频考点。
本节将利用轴对称知识探究数学史上著名的“将军饮马问题”。
知识梳理讲解用时:20分钟两点之间线段最短C DA BEA地到B地有3条路线A-C-D-B,A-B,A-E-B,那么选哪条路线最近呢?垂线段最短如图,点P是直线L外一点,点P与直课堂精讲精练【例题1】已知点A,点B都在直线l的上方,试用尺规作图在直线l上求作一点P,使得PA+PB的值最小,则下列作法正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】根据作图的方法即可得到结论.解:作B关于直线l的对称点,连接这个对称点和A交直线l于P,则PA+PB 的值最小,∴D的作法正确,故选:D.讲解用时:3分钟解题思路:本题考查了轴对称﹣最短距离问题,熟练掌握轴对称的性质是解题的关键.教学建议:学会处理两点在直线同侧的最短距离问题.难度: 3 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:2018【练习】如图,直线L是一条河,P,Q是两个村庄.欲在L上的某处修建一个水泵站,向P,Q两地供水,现有如下四种铺设方案,图中实线表示铺设的管道,则所需管道最短的是()A. B.C.D.【答案】D【解析】利用对称的性质,通过等线段代换,将所求路线长转化为两定点之间的距离.解:作点P关于直线L的对称点P′,连接QP′交直线L于M.根据两点之间,线段最短,可知选项D铺设的管道,则所需管道最短.故选:D.讲解用时:3分钟解题思路:本题考查了最短路径的数学问题.这类问题的解答依据是“两点之间,线段最短”.由于所给的条件的不同,解决方法和策略上又有所差别.教学建议:学会处理两点在直线同侧的最短距离问题.难度: 3 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2018【练习】如图,A、B在直线l的两侧,在直线l上求一点P,使|PA﹣PB|的值最大.【答案】见解析【解析】作点A关于直线l的对称点A′,则PA=PA′,因而|PA﹣PB|=|PA′﹣PB|,则当A′,B、P在一条直线上时,|PA﹣PB|的值最大.解:作点A关于直线l的对称点A′,连A′B并延长交直线l于P.讲解用时:3分钟解题思路:本题考查的是作图﹣轴对称变换,熟知“两点之间线段最短”是解答此题的关键.教学建议:学会作对称点,通过“两点之间线段最短”进行解题.难度: 4 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2018【例题2】如图,A、B在直线l的同侧,在直线l上求一点P,使△PAB的周长最小.【答案】【解析】由于△PAB的周长=PA+AB+PB,而AB是定值,故只需在直线l上找一点P,使PA+PB最小.如果设A关于l的对称点为A′,使PA+PB最小就是使PA′+PB最小.解:作法:作A关于l的对称点A′,连接A′B交l于点P.则点P就是所要求作的点;理由:在l上取不同于P的点P′,连接AP′、BP′.∵A和A′关于直线l对称,∴PA=PA′,P′A=P′A′,而A′P+BP<A′P′+BP′∴PA+BP<AP′+BP′∴AB+AP+BP<AB+AP′+BP′即△ABP周长小于△ABP′周长.讲解用时:3分钟解题思路:本题考查了轴对称﹣最短路线问题解这类问题的关键是把两条线段的和转化为一条线段,运用三角形三边关系解决.教学建议:把三角形的周长用线段表示出来,通过转化成一条线段利用两点之间线段最短进行解题.难度: 3 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:2018【练习】(Ⅰ)如图①,点A、B在直线l两侧,请你在直线l上画出一点P,使得PA+PB的值最小;(Ⅱ)如图②,点E、F在直线l同侧,请你在直线l上画出一点P,使得PE+PF的值最小;(Ⅲ)如图③,点M、N在直线l同侧,请你在直线l上画出两点O、P,使得OP=1cm,且MO+OP+PN的值最小.(保留作图痕迹,不写作法)【答案】见解析【解析】(I)图①,显然根据两点之间,线段最短,连接两点与直线的交点即为所求作的点;(II)图2,作E关于直线的对称点,连接FE′即可;(III)图③,画出图形,作N的对称点N′,作NQ∥直线l,NQ=1cm,连接MQ 得出点O即可.解:(I)如图①,连接A、B两点与直线的交点即为所求作的点P,这样PA+PB 最小,理由是:两点之间,线段最短;(II)如图②,先作点E关于直线l的对称点E′,再连接E′F交l于点P,则PE+PF=E′P+PF=E′F,由“两点之间,线段最短”可知,点P即为所求的点;(III)如图③,作N关于直线l的对称点N′,过N′作线段N′Q∥直线l,且线段N′Q=1cm,连接MQ,交直线l于O,在直线l上截取OP=1cm,如图,连接NP,则此时MO+OP+PN的值最小.讲解用时:5分钟解题思路:本题考查了轴对称﹣最短路线问题的应用,题目比较典型,第三小题有一定的难度,主要考查学生的理解能力和动手操作能力.教学建议:学会作对称点,通过“两点之间线段最短”进行解题.难度:4 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2018【例题3】如图,等腰三角形ABC的底边BC长为4,面积是16,腰AC的垂直平分线EF分别交AC,AB边于E,F点.若点D为BC边的中点,点M为线段EF上一动点,求△CDM周长的最小值.【答案】10【解析】连接AD,由于△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,故AD⊥BC,再根据三角形的面积公式求出AD的长,再再根据EF是线段AC的垂直平分线可知,点C关于直线EF的对称点为点A,故AD的长为CM+MD的最小值,由此即可得出结论.解:连接AD,∵△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,∴AD⊥BC,∴S=BC•AD=×4×AD=16,解得AD=8,△ABC∵EF是线段AC的垂直平分线,∴点C关于直线EF的对称点为点A,∴AD的长为CM+MD的最小值,∴△CDM的周长最短=(CM+MD)+CD=AD+BC=8+×4=8+2=10.讲解用时:5分钟解题思路:本题考查的是轴对称﹣最短路线问题,熟知等腰三角形三线合一的性质是解答此题的关键.教学建议:想办法利用对称的知识将两条线段转化成一条线段,利用垂线段最短进行解题.难度:4 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:2018【练习】如图,已知点D、点E分别是等边三角形ABC中BC、AB边的中点,AD=5,点F 是AD边上的动点,求BF+EF的最小值.【答案】5【解析】过C作CE⊥AB于E,交AD于F,连接BF,则BF+EF最小,证△ADB ≌△CEB得CE=AD=5,即BF+EF=5.解:过C作CE⊥AB于E,交AD于F,连接BF,则BF+EF最小(根据两点之间线段最短;点到直线垂直距离最短),由于C和B关于AD对称,则BF+EF=CF,∵等边△ABC中,BD=CD,∴AD⊥BC,∴AD是BC的垂直平分线(三线合一),∴C和B关于直线AD对称,∴CF=BF,即BF+EF=CF+EF=CE,∵AD⊥BC,CE⊥AB,∴∠ADB=∠CEB=90°,在△ADB和△CEB中,,∴△ADB≌△CEB(AAS),∴CE=AD=5,即BF+EF=5.故答案为:5.讲解用时:4分钟解题思路:本题考查的是轴对称﹣最短路线问题,涉及到等边三角形的性质,轴对称的性质,等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识点的综合运用.教学建议:想办法利用对称的知识将两条线段转化成一条线段,利用垂线段最短进行解题.难度:4 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2018【例题4】如图所示,在一条河的两岸有两个村庄,现要在河上建一座小桥,桥的方向与河流垂直,设河的宽度不变,试问:桥架在何处,才能使从A到B的距离最短?【答案】见解析【解析】虽然A、B两点在河两侧,但连接AB的线段不垂直于河岸.关键在于使AP+BD最短,但AP与BD未连起来,要用线段公理就要想办法使P与D重合起来,利用平行四边形的特征可以实现这一目的.解:如图,作BB'垂直于河岸GH,使BB′等于河宽,连接AB′,与河岸EF相交于P,作PD⊥GH,则PD∥BB′且PD=BB′,于是PDBB′为平行四边形,故PB′=BD.根据“两点之间线段最短”,AB′最短,即AP+BD最短.故桥建立在PD处符合题意.讲解用时:4分钟解题思路:此题考查了轴对称﹣﹣﹣最短路径问题,要利用“两点之间线段最短”,但许多实际问题没这么简单,需要我们将一些线段进行转化,即用与它相等的线段替代,从而转化成两点之间线段最短的问题.目前,往往利用对称性、平行四边形的相关知识进行转化,以后还会学习一些线段转化的方法.教学建议:将3条线段进行转化成一条线段.难度:4 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:2018【练习】作图题(1)如图1,一个牧童从P点出发,赶着羊群去河边喝水,则应当怎样选择饮水路线,才能使羊群走的路程最短?请在图中画出最短路线.(2)如图2,在一条河的两岸有A,B 两个村庄,现在要在河上建一座小桥,桥的方向与河岸方向垂直,桥在图中用一条线段CD表示.试问:桥CD建在何处,才能使A到B的路程最短呢?请在图中画出桥CD的位置.【答案】见解析【解析】(1)把河岸看做一条直线,利用点到直线的所有连接线段中,垂直线段最短的性质即可解决问题.(2)先确定AA′=CD,且AA′∥CD,连接BA′,与河岸的交点就是点C,过点C作CD垂直河岸,交另一河岸于点D,CD就是所求的桥的位置.解:(1)根据垂直线段最短的性质,即可画出这条从草地到河边最近的线路,如图1所示:(2)先确定AA′=CD,且AA′∥CD,连接BA′,与河岸的交点就是点C,过点C作CD垂直河岸,交另一河岸于点D,CD就是所求的桥的位置.如图2,讲解用时:4分钟解题思路:此题考查了垂直线段最短的性质的在解决实际问题中的灵活应用,解题的关键是灵活运用垂直线段最短的性质作图.教学建议:掌握求最短路径的几种基本题型和方法.难度: 3 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2018【例题5】如图,MN是等边三角形ABC的一条对称轴,D为AC的中点,点P是直线MN上的一个动点,当PC+PD最小时,∠PCD的度数是多少?【答案】30°【解析】由于点C关于直线MN的对称点是B,所以当B、P、D三点在同一直线上时,PC+PD的值最小解:连接PB.由题意知,∵B、C关于直线MN对称,∴PB=PC,∴PC+PD=PB+PD,当B、P、D三点位于同一直线时,PC+PD取最小值,连接BD交MN于P,∵△ABC是等边三角形,D为AC的中点,∴BD⊥AC,∴PA=PC,∴∠PCD=∠PAD=30°讲解用时:3分钟解题思路:此题考查了线路最短的问题、等边三角形的性质等知识,解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题,属于中考常考题型.教学建议:学会转移对称线段,利用垂线段最短进行解题.难度: 3 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:2018【练习】已知,如图△ABC为等边三角形,高AH=10cm,P为AH上一动点,D为AB的中点,则PD+PB的最小值为多少?【答案】10cm【解析】连接PC,根据等边三角形三线合一的性质,可得PC=BP,PD+PB要取最小值,应使D、P、C三点一线.解:连接PC,∵△ABC为等边三角形,D为AB的中点,∴PD+PB的最小值为:PD+PB=PC+PD=CD=AH=10cm.解题思路:此题主要考查有关轴对称﹣﹣最短路线的问题,注意灵活应用等边三角形的性质.教学建议:学会转移对称线段,利用垂线段最短进行解题.难度: 3 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2018【例题6】如图,∠AOB的内部有一点P,在射线OA,OB边上各取一点P1,P2,使得△PP1P2的周长最小,作出点P1,P2,叙述作图过程(作法),保留作图痕迹.【答案】见解析【解析】作点P关于直线OA的对称点E,点P关于直线OB的对称点F,连接EF交OA于P1,交OB于P2,连接PP1,PP2,△PP1P2即为所求.解:如图,作点P关于直线OA的对称点E,点P关于直线OB的对称点F,连接EF交OA于P1,交OB于P2,连接PP1,PP2,△PP1P2即为所求.理由:∵P1P=P1E,P2P=P2F,∴△PP1P2的周长=PP1+P1P2+PP2=EP1+p1p2+p2F=EF,根据两点之间线段最短,可知此时△PP1P2的周长最短.解题思路:本题考查轴对称﹣最短问题、两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会利用对称解决最短问题,属于中考常考题型.教学建议:此类问题的解题技巧是做对称点,做定点关于动点所在直线的对称点.难度:4 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:2018【练习】知识拓展:如图2,点P在∠AOB内部,试在OA、OB上分别找出两点E、F,使△PEF周长最短(保留作图痕迹不写作法)【答案】见解析【解析】作P关于OA、OB的对称点C、D,连接CD角OA、OB于E、F.此时△PEF周长有最小值;作图如下:讲解用时:3分钟解题思路:题主要考查了平面内最短路线问题求法以及三角形的外角的性质和垂直平分线的性质等知识,根据已知得出对称点的位置是解题关键.教学建议:此类问题的解题技巧是做对称点,做定点关于动点所在直线的对称点.难度: 4 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2018【例题7】如图,∠AOB=30°,点P是∠AOB内一点,PO=8,在∠AOB的两边分别有点R、Q(均不同于O),求△PQR周长的最小值.【答案】【解析】根据轴对称图形的性质,作出P关于OA、OB的对称点M、N,连接MN,根据两点之间线段最短得到最小值线段,根据等边三角形的性质解答即可.解:分别作P关于OA、OB的对称点M、N.连接MN交OA、OB交于Q、R,则△PQR符合条件.连接OM、ON,由轴对称的性质可知,OM=ON=OP=8,∠MON=∠MOP+∠NOP=2∠AOB=2×30°=60°,则△MON为等边三角形,∴MN=8,∵QP=QM,RN=RP,∴△PQR周长=MN=8,讲解用时:5分钟解题思路:本题考查了轴对称﹣最短路径问题,根据轴对称的性质作出对称点是解题的关键,掌握线段垂直平分线的性质和等边三角形的性质的灵活运用.教学建议:对称之后,角度也是相同的,做定点关于动点所在直线的对称点. 难度: 4 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:2018【练习】如图,∠AOB=30°,∠AOB内有一定点P,且OP=10,OA上有一点Q,OB上有一定点R.若△PQR周长最小,求它的最小值.【答案】10【解析】先画出图形,作PM⊥OA与OA相交于M,并将PM延长一倍到E,即ME=PM.作PN⊥OB与OB相交于N,并将PN延长一倍到F,即NF=PN.连接EF 与OA相交于Q,与OB相交于R,再连接PQ,PR,则△PQR即为周长最短的三角形.再根据线段垂直平分线的性质得出△PQR=EF,再根据三角形各角之间的关系判断出△EOF的形状即可求解.解:设∠POA=θ,则∠POB=30°﹣θ,作PM⊥OA与OA相交于M,并将PM延长一倍到E,即ME=PM.作PN⊥OB与OB相交于N,并将PN延长一倍到F,即NF=PN.连接EF与OA相交于Q,与OB相交于R,再连接PQ,PR,则△PQR即为周长最短的三角形.∵OA是PE的垂直平分线,∴EQ=QP;同理,OB是PF的垂直平分线,∴FR=RP,∴△PQR的周长=EF.∵OE=OF=OP=10,且∠EOF=∠EOP+∠POF=2θ+2(30°﹣θ)=60°,∴△EOF是正三角形,∴EF=10,即在保持OP=10的条件下△PQR的最小周长为10.故答案为:10.讲解用时:4分钟解题思路:本题考查的是最短距离问题,解答此类题目的关键根据轴对称的性质作出各点的对称点,即把求三角形周长的问题转化为求线段的长解答.教学建议:做定点关于动点所在直线的对称点,利用轴对称的性质进行解题.难度:4 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2018课后作业【作业1】如图,在铁路l的同侧有A、B两个工厂,要在铁路边建一个货场C,货场应建在什么地方,才能使A、B两厂到货场C的距离之和最短?【答案】见解析【解析】作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′,交l于点C,则点C即为所求点.解:如图所示:讲解用时:3分钟难度: 3 适应场景:练习题例题来源:无年份:2018【作业2】用三角板和直尺作图.(不写作法,保留痕迹)如图,点A,B在直线l的同侧.(1)试在直线l上取一点M,使MA+MB的值最小.(2)试在直线l上取一点N,使NB﹣NA最大.【答案】见解析【解析】(1)作点A关于直线l的对称点,再连接解答即可;(2)连接BA,延长BA交直线l于N,当N即为所求;解:(1)如图所示:(2)如图所示;理由:∵NB﹣NA≤AB,∴当A、B、N共线时,BN﹣NA的值最大.讲解用时:3分钟难度: 3 适应场景:练习题例题来源:无年份:2018【作业3】如图,已知点D、点E分别是等边三角形ABC中BC、AB边的中点,AD=6,点F 是AD边上的动点,求BF+EF的最小值.【答案】6【解析】过C作CE⊥AB于E,交AD于F,连接BF,则BF+EF最小,证△ADB ≌△CEB得CE=AD=6,即BF+EF=6.解:过C作CE⊥AB于E,交AD于F,连接BF,则BF+EF最小(根据两点之间线段最短;点到直线垂直距离最短),由于C和B关于AD对称,则BF+EF=CF,∵等边△ABC中,BD=CD,∴AD⊥BC,∴AD是BC的垂直平分线(三线合一),∴C和B关于直线AD对称,∴CF=BF,即BF+EF=CF+EF=CE,∵AD⊥BC,CE⊥AB,∴∠ADB=∠CEB=90°,在△ADB和△CEB中,∵,∴△ADB≌△CEB(AAS),∴CE=AD=6,即BF+EF=6.讲解用时:3分钟难度: 3 适应场景:练习题例题来源:无年份:2018【作业4】如图,点P是∠AOB内部的一点,∠AOB=30°,OP=8cm,M,N是OA,OB上的两个动点,则求△MPN周长的最小值【答案】8【解析】设点P关于OA的对称点为C,关于OB的对称点为D,当点M、N在CD上时,△PMN的周长最小.解:分别作点P关于OA、OB的对称点C、D,连接CD,分别交OA、OB于点M、N,连接OP、OC、OD、PM、PN.∵点P关于OA的对称点为C,关于OB的对称点为D,∴PM=CM,OP=OC,∠COA=∠POA;∵点P关于OB的对称点为D,∴PN=DN,OP=OD,∠DOB=∠POB,∴OC=OD=OP=8cm,∠COD=∠COA+∠POA+∠POB+∠DOB=2∠POA+2∠POB=2∠AOB=60°,∴△COD是等边三角形,∴CD=OC=OD=8cm.∴△PMN的周长的最小值=PM+MN+PN=CM+MN+DN≥CD=8cm.故答案为:8.讲解用时:3分钟难度:4 适应场景:练习题例题来源:无年份:2018。
人教版数学八年级上册 13.4最短路径问题课件
A
B
2:平面图形(建立“对称模型 ”)
• 要在街道旁边修建一个奶站,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到它的距离和最短?
B A
L
• 例题4:如图,正方形的边长为2,E为AB的 中点,P是BD上一动点.连结AP、EP , 则AP+EP的最小值是_______;
二、利用“垂线段最短”原理确定最短路径
• 1、平面图形 • 例题1: 如图,OP平分∠MON,PA⊥ON
于点A,点Q是射线OM上的一个动点,若 PA=2,则PQ的最小值为_____________
• 2、立体图形(展开成平面图形)
• 例题2:如图,圆锥的底面半径为1,母线
长为6,一只蚂蚁要从底面圆周上一点B出
发,沿圆锥侧面爬到过母线AB的轴截面上
yAO C DFra bibliotekx B
学习任务三
小明带着牛在A处,打算带着牛先去吃草,然
后到河边喝水,再回家,请问这次小明带着牛
怎样走能使所走路径最短?
N
A/
P
Q
B/
A
M
B
l
三条线段AP+PQ+QB的和最小
任务小结
A 这节课除了又巩固
1、 了P 这些最e 短路3、 径的
基本B 模型外,你还P
Q
求PA+PB的最小有值哪些收货?A'
B●
A●
B
A
P●
l
l
●A′
AP+BP最短
原理:两点之间线段最短
一、利用“两点之间,线段最短”原理确定 最短路径
• 1:立体图形(展开成平面图形)
• 例题3:如右图是一个长方体木块,已知 AB=3,BC=4,CD=2,假设一只蚂蚁在点
数学人教版八年级上册13.4最短路径问题第二课时.4 王鑫凤最短路径问题 最新
A
A1
M N
M1 N1
a
b
B
另任作桥M1N1,连接AM1,BN1,A1N1. 由平移性质可知AM=A1N,AA1=MN=M1N1,AM1=A1N1.
在△A1N1B中,由线段公理知A1N1+BN1>A1B AM+MN+BN =AA1+A1B, AM1+M1N1+BN1 =AA1+A1N1+BN1. 因此AM1+M1N1+BN1> AM+MN+BN
F A
2
x
D1Βιβλιοθήκη 追问 回顾前面的探究过程,我们是通过怎样的 过程、借助什么解决问题的? 借助平移变换将不共线的点,线转化到一条直 线上,运用两点之间线段最短解决路径最短问题.
(四)巩固新知,拓展提高 在平面直角坐标系中,矩形OACB的顶点O在坐标原 点,顶点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上,OA=3, OB=4,D为边OB的中点.若E、F为边OA上的两个动点, 且EF=2,点E、F在什么位置时,CF+FE+ED最短,请画 出点E、F的位置. 2 y G B C
O E D
F A 2
x
五、归纳小结
1、研究最短路径的基本策略是什么? 2、本节课研究的问题的基本方法是什么? 3、解决本节课中问题平移变化所起的作用是什么?
布置作业
教科书复习题13第15题.
拓展提高
在平面直角坐标系中,矩形OACB的顶点O在坐标原 点,顶点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上,OA=3, OB=4,D为边OB的中点.若E、F为边OA上的两个动点, 且EF=2,当四边形CDEF的周长最小时,请画出点E、F 的位置. 2 y G B C D O E
13.4最短路径问题将军饮马专题训练人教版八年级上册2024—2025学年八年级上册
13.4最短路径问题将军饮马专题训练人教版八年级上册2024—2025学年八年级上册一.将军饮马:线段和的最小值例1.唐朝诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“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1所示,诗中将军在观望烽火之后从山脚下的A点出发,走到河旁边的C点饮马后再到B点宿营.请问怎样走才能使总的路程最短?请你用所学的数学知识在图2中画出.例2.已知x+y=7,且x,y均为正数,则的最小值是.变式1.如图,在平面直角坐标系中,点A(﹣2,2),B(2,1),点P(x,0)是x轴上的一个动点.结合图形得出式子的最小值是()A.3B.C.5D.变式2.如图,牧童在A处牧马,牧童的家在B处,A,B处到河岸的距离分别是AC=300m,BD=500m,且C,D两地之间的距离为600m.牧童从A处将马牵到河边去饮水,再牵回家,他至少要走的路程是()A.1400m B.(500+300)mC.1000m D.(300+100)m变式4.如图,在△ABC中,AB⊥AC,AB=3,BC=5,AC=4,EF垂直平分BC,点P为直线EF上的任意一点,则△ABP周长的最小值是()A.12B.6C.7D.8变式5.如图,在△ABC中,AB=7,BC=5,AC的垂直平分线分别交AB,AC于点D,E,点F是DE上任意一点,△BCF的周长的最小值是()A.2B.12C.5D.7二.选址造桥例3.如图,A和B两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥MN,使从A到B的路径AMNB最短的是(假定河的两岸是平行直线,桥要与河岸垂直)()A.B.C.D.变式1.河的两岸成平行线,A,B是位于河两岸的两个车间(如图),要在河上造一座桥,使桥垂直于河岸,并且使A,B间的路程最短确定桥的位置的方法是:作从A到河岸的垂线,分别交河岸PQ,MN于F,G.在AG上取AE=FG,连接EB,EB交MN于D.在D处作到对岸的垂线DC,垂足为C,那么DC就是造桥的位置.请说出桥造在CD位置时路程最短的理由,也就是(AC+CD+DB)最短的理由.变式2.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,点A,C,E的坐标分别为(0,4),(8,0),(8,2),点P,Q是OC边上的两个动点,且PQ=2,要使四边形APQE的周长最小,则点P的坐标为()A.(2,0)B.(3,0)C.(4,0)D.(5,0)三.线段差最大例4.如图,已知△ABC为等腰直角三角形,AC=BC=4,∠BCD=15°,P为CD上的动点,则|PA﹣PB|的最大值为.变式1.如图,在△ABC中,AB=AC,AC的垂直平分线交AC于点N,交AB于点M,AB=12cm,△BMC的周长是20cm,若点P在直线MN上,则P A﹣PB的最大值为()A.12cm B.8cmC.6cm D.2cm四.角中对称问题例5.如图所示,OB是一条河流,OC是一片菜田,张大伯每天从家(A点处)去河边挑水,然后把水挑到菜田处,最后回到家中.请你帮他设计一条路线,使张大伯每天行走的路线最短.下列四个方案中你认为符合要求的是()A.B.C.D.变式1.如图,点P是∠AOB内任意一点,OP=8cm,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,若PN+PM+MN的最小值是8cm,求∠AOB的度数.变式2.如图所示,点P为∠AOB内一点,分别作出点P关于OA、OB的对称点P1、P2.连接P1P2交OA于M,交OB于N,若P1P2=6,求则△PMN的周长.变式3.如图,∠AOB=60°,点M、N分别在边OA、OB上,且OM=1,ON=3,点P、Q分别在边OB、OA上,求MP+PQ+QN的最小值课后练习1.如图,在△ABC中,AB=6,AC=8,EF垂直平分BC,P为直线EF上任意一点,则AP+BP的最小值是.2.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=4,AC=3,M、N、P分别是边AB、AC、BC 上的动点,连接PM、PN和MN,则PM+PN+MN的最小值是.3.如图,过边长为2的等边三角形ABC的顶点C作直线l⊥BC,然后作△ABC关于直线l对称的△A′B′C,P为线段A′C上一动点,连接AP,PB,则AP+PB的最小值是()A.4B.3C.2D.2+4.如图,∠AOB=30°,点P是∠AOB内的定点且OP=3,若点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.3B.C.D.65.如图,四边形ABCD中,∠BAD=130°,∠B=∠D=90°,在BC,CD上分别找一点M,N,使△AMN的周长最小时,则∠ANM+∠AMN的度数为()A.80°B.90°C.100°D.130°6.如图,△ABC中,AD⊥BC,垂足为D,AD=BC,P为直线BC上方的一个动点,△PBC的面积等于△ABC的面积的,则当PB+PC 最小时,∠PBC的度数为()A.30°B.45°C.60°D.90°7.如图,直线y=x+8分别与x轴、y轴交于点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值最小时,点P的坐标为()A.(﹣4,0)B.(﹣3,0)B.C.(﹣2,0)D.(﹣1,0)8.如图,等边△ABC中,BD⊥AC于D,QD=15,点P、Q分别为AB、AD上的两个定点且BP=AQ=20,在BD上有一动点E使PE+QE最短,则PE+QE的最小值为()A.35B.40C.50D.609.如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=6,BC=10,EF是BC 的垂直平分线,P是直线EF上的任意一点,则P A+PB的最小值是()A.6B.8C.10D.1210.如图,在锐角三角形ABC中,AB=4,∠BAC=60°,∠BAC的平分线交BC于点D,M,N分别是AD和AB上的动点,当BM+MN取得最小值时,AN=()A.2B.4C.6D.811.如图,P为∠AOB内一定点,M,N分别是射线OA,OB上的点,当△PMN的周长最小时,∠MPN=100°,求∠AOB.12.如图,在锐角△ABC中,∠C=40°;点P是边AB上的一个定点,点M、N分别是AC 和BC边上的动点,当△PMN的周长最小时,求∠MPN的度数13.如图,∠AOB=30°,点P在OB上且OP=2,点M、N分别是OA、OB上的动点,求PM+MN的最小值14.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=60°,点D在BC上且BD=1,AD=4,点E、F分别为边AC、AB上的动点,求△DEF的周长的最小值为.15.如图,在锐角△ABC中,∠ACB=30°,点P为边AB上的一定点,连接CP,CP=4,M,N分别为边AC和BC上的两动点,连接PM,PN,MN,则△PMN周长的最小值为;当△PMN周长的最小值时,∠MPN的度数为.16.如图,在△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=120°,点M在边BC上,且BM=1,点N 是直线AC上一动点,点P是边AB上一动点,求PM+PN的最小值.17.如图,边长为a的等边△ABC中,BF是AC上中线且BF=b,点D是线段BF上的动点,连接AD,在AD的右侧作等边△ADE,连接BE,求△ABE周长的最小值。
2020年人教版八年级上册13.4 课题学习 最短路径问题课时训练 含答案
13.4 课题学习最短路径问题课时训练一.选择题1.已知A(﹣1,1)、B(2,﹣3),若要在x轴上找一点P,使AP+BP最短,此时点P的坐标为()A.(0,0)B.(,0)C.(﹣1,0)D.(﹣,0)2.如图所示,OB是一条河流,OC是一片菜田,张大伯每天从家(A点处)去河处流边挑水,然后把水挑到菜田处,最后回到家中.请你帮他设计一条路线,使张大伯每天行走的路线最短.下列四个方案中你认为符合要求的是()A.B.C.D.3.如图所示的平面直角坐标系中,点A坐标为(4,2),点B坐标为(1,﹣3),在y轴上有一点P使P A+PB的值最小,则点P坐标为()A.(2,0)B.(﹣2,0)C.(0,2)D.(0,﹣2)4.如图,∠AOB=30°,点M、N分别是射线OB、OA上的动点,点P为∠AOB内一点,且OP=4,则△PMN的周长的最小值为()A.2B.4C.6D.85.如图,在锐角△ABC中,∠ACB=50°;边AB上有一定点P,M、N分别是AC和BC 边上的动点,当△PMN的周长最小时,∠MPN的度数是()A.50°B.60°C.70°D.80°6.如图.在五边形ABCDE中,∠BAE=136°,∠B=∠E=90°,在BC、DE上分别找一点M、N,使得△AMN的周长最小时,则∠AMN+∠ANM的度数为()A.84°B.88°C.90°D.96°二.填空题7.在平面直角坐标系中,有A(3,3),B(1,﹣1)两点,现在y轴上取一点P,当P点的坐标为时,AP+BP的值最小.8.如图,已知点A(0,3),B(3.0),C(1,2).在y轴上找一点P,使PC+PB的值最小.请你估计点P的坐标是.9.如图,P为∠MON内部的已知点,连接OP,A为OM上的点,B为ON上的点,当△P AB周长的最小值与OP的长度相等,∠MON的度数为°.10.如图,在△ABC中,AB=AC=8,S△ABC=16,点P为角平分线AD上任意一点,PE⊥AB,连接PB,则PB+PE的最小值为.11.如图,等腰三角形ABC的底边BC长为5,面积是14,腰AB的垂直平分线EF分别交AB,AC于点E、F,若点D为底边BC的中点,点M为线段EF上一动点,则△BDM的周长的最小值为.12.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=30°,AC=24,BD平分∠ABC,点E是AB的动点,点F是BD上的动点,则AF+EF的最小值为.13.如图,已知∠AOB=30°,点P在∠AOB的内部,OP=6,若OA上有一动点M,OB 上有一动点N,则△PMN的周长的最小值是.三.解答题14.如图,点P、Q为∠MON内两点,分别在OM与ON上找点A、B,使四边形P ABQ的周长最小.15.河的两岸成平行线,A,B是位于河两岸的两个车间(如图),要在河上造一座桥,使桥垂直于河岸,并且使A,B间的路程最短确定桥的位置的方法是:作从A到河岸的垂线,分别交河岸PQ,MN于F,G.在AG上取AE=FG,连接EB,EB交MN于D.在D处作到对岸的垂线DC,垂足为C,那么DC就是造桥的位置.请说出桥造在CD位置时路程最短的理由,也就是(AC+CD+DB)最短的理由.16.如图,AB⊥BC,AD⊥DC,∠BAD=100°,在BC、CD上分别找一点M、N,当△AMN 周长最小时,求∠MAN的度数是多少?17.如图,要在街道l上修建一个奶吧D(街道用直线l表示).(1)若奶吧D向小区A,B提供牛奶如图①,则奶吧D应建在什么地方,才能使它到小区A,B的距离之和最短?(2)若奶吧D向小区A,C提供牛奶如图②,则奶吧D应建在什么地方,才能使它到小区A,C的距离之和最短?18.如图,在△ABC中,已知AB=AC,AB的垂直平分线交AB于点N,交AC于点M,连接MB.(1)若∠ABC=65°,则∠NMA的度数是度.(2)若AB=10cm,△MBC的周长是18cm.①求BC的长度;②若点P为直线MN上一点,请你直接写出△PBC周长的最小值.参考答案一.选择题1.解:设直线AB的解析式y=kx+b(k≠0),将点A(﹣1,1)、B(2,﹣3)的坐标代入得:解得:所以直线AB的解析式为:y=﹣x﹣.令y=0,解得x=﹣,所以点P的坐标为(﹣,0),故选:D.2.解:要找一条最短路线,分别过OB,OC作点A的对称点,则张大伯可沿着AM走一条直线去河边M点挑水,然后再沿MN走一条直线到菜园去,同理,画出回家的路线图如下:故选:D.3.解:如图所示:作B点关于y轴对称点B′点,连接AB′,交y轴于点P,则此时AP+PB=AP+PB′=AB′的值最小,∵点B坐标为(1,﹣3),∴B′(﹣1,﹣3),∴B′C=AC=5,∴∠AB′C=45°,∴PD=B′D=1,∵OD=|﹣3|=3,∴OP=2,∴P(0,﹣2),故选:D.4.解:分别作点P关于OA、OB的对称点C、D,连接CD,分别交OA、OB于点M′、N′,连接OC、OD、PM′、PN′.∵点P关于OA的对称点为C,∴PM′=CM′,OP=OC,∠COB=∠POB;∵点P关于OB的对称点为D,∴PN′=DN′,OP=OD,∠DOA=∠POA,∴OC=OD=OP=4,∠COD=∠COB+∠POB+∠POA+∠DOA=2∠POA+2∠POB=2∠AOB=60°,∴△COD是等边三角形,∴CD=OC=OD=4.∴当M、N分别与M′、N′重合时,△PMN的周长的最小值=PM′+M′N′+PN′=DN′+M′N′+CM′=CD=4.故选:B.5.解:∵PD⊥AC,PG⊥BC,∴∠PEC=∠PFC=90°,∴∠C+∠EPF=180°,∵∠C=50°,∵∠D+∠G+∠EPF=180°,∴∠D+∠G=50°,由对称可知:∠G=∠GPN,∠D=∠DPM,∴∠GPN+∠DPM=50°,∴∠MPN=130°﹣50°=80°,故选:D.6.解:如图,作点A关于BC的对称点P,关于DE的对称点Q,连接PQ与BC相交于点M,与DE相交于点N,则AM=PM,AN=QN,所以,∠P=∠P AM,∠Q=∠QAN,所以,△AMN周长=AM+MN+AN=PM+MN+QN=PQ,由轴对称确定最短路线,PQ的长度即为△AMN的周长最小值,∵∠BAE=136°,∴∠P+∠Q=180°﹣136°=44°,∵∠AMN=∠P+∠P AM=2∠P,∠ANM=∠Q+∠QAN=2∠Q,∴∠AMN+∠ANM=2(∠P+∠Q)=2×44°=88°,故选:B.二.填空题7.解:如图所示:作B点关于y轴对称点B′点,连接AB′,交y轴于点P,则此时AP+PB最小,∵B(1,﹣1),∴B′(﹣1,﹣1),设直线AB′的解析式为y=kx+b,∵A(3,3),∴,解得,∴直线AB′的解析式为y=x,∴直线y=x与y轴的交点P为(0,0).故答案为(0,0).8.解:如图所示:在x轴上得出B点关于y轴的对称点B′点,连接B′C,交y轴于点P,此时PC+PB的值最小,由题意可得出:B′点坐标为:(﹣3,0),C点坐标为:(1,2),∴设B′C的直线解析式为:y=ax+b,解得:,∴B′C的直线解析式为:y=x+,∴x=0时,y=,即点P的坐标是:(0.1.5).故答案为:(0,1.5).9.解:如图,分别作P关于OM、ON的对称点P1、P2,然后连接两个对称点即可得到A、B两点,∴△P AB即为所求的三角形,此时△P AB周长=P1P2,根据对称性知道:∠AOP1=∠AOP,∠BOP=∠BOP2,∠P1OP2=2∠MON,OP1=OP2=OP,∵△P AB周长的最小值与OP的长度相等,∴P1P2=OP,∴OP1=OP2=P1P2,∴△P1OP2是等边三角形,∴∠P1OP2=60°,∴∠MON=30°,故答案为:30.10.解:∵AB=AC=8,AD平分∠BAC,∴AD⊥BC,∴点B与点C关于直线AD对称,过C作CE⊥AB于E,交AD于P,则此时,PB+PE的值最小,且PB+PE的最小值=CE,∵S△ABC=AB•CE=16,∴CE==4,故答案为:4.11.解:如图,连接AD.∵△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,∴AD⊥BC,∴S△ABC=•BC•AD=×5×AD=14,∴AD=,∵EF是线段AB的垂直平分线,∴点B关于直线EF的对称点为点A,∴AD的长为BM+MD的最小值,∴△BDM的周长最短=(BM+MD)+BD=AD+BC=+=8.1,故答案为8.1.12.解:在射线BC上取一点E′,使得BE′=BE.过点A作AH⊥BC于H.在Rt△ACH中,∵∠AHC=90°,AC=24,∠C=30°,∴AH=AC=12,∵BD平分∠ABC,∴∠FBE=∠FBE′,∵BE=BE′,BF=BF,∴△FBE≌△FBE′(SAS),∴FE=FE′,∴AF+FE=AF+FE′,根据垂线段最短可知,当A,F,E共线且与AH重合时,AF+FE的值最小,最小值=12,故答案为12.13.解:分别作点P关于OA、OB的对称点C、D,连接CD,分别交OA、OB于点M、N,连接OP、OC、OD、PM、PN.∵点P关于OA的对称点为C,关于OB的对称点为D,∴PM=CM,OP=OC,∠COA=∠POA;∵点P关于OB的对称点为D,∴PN=DN,OP=OD,∠DOB=∠POB,∴OC=OD=OP=6,∠COD=∠COA+∠POA+∠POB+∠DOB=2∠POA+2∠POB=2∠AOB=60°,∴△COD是等边三角形,∴CD=OC=OD=6.∴△PMN的周长的最小值=PM+MN+PN=CM+MN+DN≥CD=6.故答案为:6.三.解答题14.解:作点P关于直线OM的对称点P′,作Q关于直线ON的对称点Q′,连接P′Q′交OM于A,ON于B,则此时四边形P ABQ的周长最小.15.解:利用图形平移的性质及连接两点的线中,线段最短,可知:AC+CD+DB=(ED+DB)+CD=EB+CD.而CD的长度又是平行线PQ与MN之间的距离,所以AC+CD+DB最短.16.解:作A关于BC和CD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.∵∠DAB=100°,∴∠AA′M+∠A″=180°﹣∠BAD=180°﹣100°=80°,∵∠MA′A=∠MAA′,∠NAD=∠A″,且∠MA′A+∠MAA′=∠AMN,∠NAD+∠A″=∠ANM,∴∠AMN+∠ANM=∠MA′A+∠MAA′+∠NAD+∠A″=2(∠AA′M+∠A″)=2×80°=160°,∠MAN=180°﹣160°=20°.故当△AMN周长最小时,∠MAN的度数是20°.17.解:(1)奶吧D的位置如图1所示;(2)奶吧D的位置如图2所示.18.解:(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠C∵∠ABC=65°,∴∠C=65°,∴∠A=50°,MN是AB的垂直平分线,∴AM=BM,∴∠A=∠ABM=50°,∴∠MBC=∠ABC﹣∠ABM=15°,∴∠AMB=∠MBC+∠C=80°,∴∠NMA=∠AMB=40°.故答案为40度.(2)①∵AB=AC=10,△MBC的周长是18cm,即BM+MC+BC=18∵AM=BM,∴AM+MC+BC=18,∴AC+BC=18,∴BC=8.答:BC的长度为8cm.②当点P与点M重合时,△PBC周长的值最小,答:△PBC的周长的最小值为18cm.。
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人教版八年级数学13.4最短路径问题(包含答案)
13.4最短路径问题
知识要点:
1.求直线异侧的两点到直线上一点距离的和最小的问题,只要连接这两点,所得线段与直线的交点即为所求的位置.
2.求直线同侧的两点到直线上一点距离的和最小的问题,只要找到其中一个点关于这条直线的对称点,连接对称点与另一个点,所得线段与该直线的交点即为所求的位置.
一、单选题
1.A,B,C三个车站在东西方向笔直的一条公路上,现要建一个加油站使其到三个车站的距离和最小,则加油站应建在()
A.在A的左侧B.在AB之间C.在BC之间D.B处
【答案】D
2.A、B是直线l上的两点,P是直线l上的任意一点,要使PA+PB的值最小,那么点P 的位置应在()
A.线段AB上B.线段AB的延长线上
C.线段AB的反向延长线上D.直线l上
【答案】A
3.如图,直线l是一条河,P,Q是两个村庄.欲在l上的某处修建一个水泵站,向P,Q两地供水,现有如下四种铺设方案,图中实线表示铺设的管道,则所需管道最短的是()
A.B.C.
D.
【答案】D
4.已知:如图,在Rt△ABC中,△ACB=90°,△A<△B,CM是斜边AB上的中线,将△ACM 沿直线CM折叠,点A落在点A1处,CA1与AB交于点N,且AN=AC,则△A的度数是()
A.30° B.36° C.50° D.60°
【答案】A
5.如图,在Rt△ABC中,△ACB=90°,AC=6,BC=8,AD是△BAC的平分线.若P,Q 分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是()
A.2.4B.4 C.4.8D.5
【答案】C
6.如图所示,△ABC中,AB=AC,△EBD=20°,AD=DE=EB,则△C的度数为()
A.70°B.60°C.80°D.65°
【答案】A
7.如图所示,在Rt△ABC中,△ACB=90°,△B=15°,AB边的垂直平分线交AB于点E,交BC于点D,且BD=13 cm,则AC的长是()
A.13 cm B.6.5 cm
C.30 cm D.cm
【答案】B
8.如图所示,从点A到点F的最短路线是()
A.A→D→E→F B.A→C→E→F
C.A→B→E→F D.无法确定
【答案】C
9.如图,在Rt△ABC中,△ACB=90°,AC=6,BC=8,AD是△BAC的平分线.若P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是()
A.12
5B.4 C.24
5
D.5
10.如图,在直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(1,4)和(3,0),点C是y轴上的一个动点,且A、B、C三点不在同一条直线上,当△ABC的周长最小时,点C的坐标是
A.(0,0)B.(0,1)C.(0,2)D.(0,3)
【答案】D
11.如图,直线l是一条河,A、B两地相距10km,A、B两地到l的距离分别为8km、14km,
欲在l上的某点M处修建一个水泵站,向A、B两地供水,现有如下四种铺设方案,图中实线表示铺设的
管道,则铺设的管道最短
..的是()
二、填空题
12在平面直角坐标系中,已知点A(0,2)、B(4,1),点P 在轴上,则PA+PB的最小值是______________。
【答案】5
13.如图所示,已知△ABC关于直线y=1对称,点C到AB的距离为2,AB长为6,则点A,B的坐标分别为____.
【答案】(2,-2),(2,4)
14.如图,已知△AOB=30°,OC平分△AO B,在OA上有一点M,OM=10 cm,现要在OC,OA上分别找点Q,N,使QM+QN 最小,则其最小值为________ .
【答案】5cm
AD=,E是AD上的一个动点,F是15.如图,在等边三角形ABC 中,BC边上的中线4
+的最小值是______.
边AB上的一个动点,在点E、F运动的过程中,EB EF
【答案】4
16.在平面直角坐标系中,点P (2,0),Q (2,4),在y轴有一点M,若PM + QM最小,则M的坐标为.
【答案】(0,2)
三、解答题
17.如图所示,A,B是两个村庄,若要在河边l上修建一个水泵站往两村输水,则水泵站应修在河边的什么位置,才能使铺设的管道最短?请说明理由.
解:连接AB,与直线l的交点P为所求水泵站的位置.因为两点之间的所有连线中,线段最短.
18.如图1,在一条河同一岸边有A和B两个村庄,要在河边修建码头M,使M到A和B 的距离之和最短,试确定M的位置;
试题解析:所求点如下图所示:
∵两点之间线段最短,
∵需要能将AM、BM两边转化到一条直线上,
∵用轴对称可以办到,
求点M的位置的具体步骤如下:
∵作作点A关于直线BC的轴对称点A’,
∵连结A’B交BC于点M,
∵连结AM,
则点M就是所求作的点,能够使M到A和B的距离之和最短.
19.如图所示,P,Q为△ABC边上的两个定点,在BC上求作一点R,使△PQR的周长最小.
试题解析:(1)作点P关于BC所在直线的对称点P′,
(2)连接P′Q,交BC于点R,则点R就是所求作的点(如图所示).
20.如图,村庄A,B位于一条小河的两侧,若河岸a,b彼此平
行,现在要建设一座与河岸垂直的桥CD,问桥址应如何选择,才能使A村到B村的路程最近?
(1)过点A作河岸a的垂线AE;
(2)在a的垂线AE上截取AA′等于河宽(即桥长CD),从而确定点A′的位置;
(3)连接A′B与河岸b相交于点C;
(4)过点C作河岸b的垂线,交河岸a于点D.
所以,CD就是桥所在的位置.
21.如图所示,在△ABC中,△ABC和△ACB的平分线交于点O,过点O作EF△BC,交AB于点E,交AC于点F.
(1)若△ABC=40°,△ACB=60°,求△BOE+△COF的度数;
(2)若△AEF的周长为8 cm,且BC=4 cm,求△ABC的周长.
【答案】(1)∵BOE+∵COF=50°;(2)12cm.
解:(1)∵EF∵BC,
∴∵OCB=∵COF,∵OBC=∵BOE.
又∴BO,CO分别是∵BAC和∵ACB的角平分线,
∴∵COF=∵FCO=1
2
∵ACB=30°,∵BOE=∵OBE=
1
2
∵ABC=20°.
∵∵BOE+∵COF=50°.
(2)∵∵COF=∵FCO,∴OF=CF.
∴∵BOE=∵OBE,∴OE=BE.
∴∵AEF的周长=AF+OF+OE+AE=AF+CF+BE+AE=AB+AC=8 cm.∵∵ABC的周长=8+4=12(cm).。