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专题15 最值模型之将军饮马模型、将军遛马模型与将军过桥(造桥)-2025年中考数学二轮专题(江西专用)(原卷版+解析版)
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这是一份专题15 最值模型之将军饮马模型、将军遛马模型与将军过桥(造桥)-2025年中考数学二轮专题(江西专用)(原卷版+解析版),文件包含专题15最值模型之将军饮马模型将军遛马模型与将军过桥造桥模型解读与提分精练原卷版docx、专题15最值模型之将军饮马模型将军遛马模型与将军过桥造桥模型解读与提分精练解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共57页, 欢迎下载使用。
目录
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc14543" PAGEREF _Tc14543 \h 1
\l "_Tc29535" 模型1.最值模型之将军饮马模型双线段和的最小值 PAGEREF _Tc29535 \h 1
\l "_Tc908" 模型2.最值模型之将军饮马模型双线段差的最大值 PAGEREF _Tc908 \h 5
\l "_Tc7582" 模型3.最值模型之将军饮马多线段和的最值模型 PAGEREF _Tc7582 \h 8
\l "_Tc4363" 模型4.最值模型之将军遛马模型 PAGEREF _Tc4363 \h 12
\l "_Tc19849" 模型5.最值模型之将军造桥(过桥)模型 PAGEREF _Tc19849 \h 15
\l "_Tc173" PAGEREF _Tc173 \h 18
模型1.最值模型之将军饮马模型双线段和的最小值
条件:A,B为定点,m为定直线,P为直线m上的一个动点,求AP+BP的最小值。
模型(1)点A、B在直线m两侧: 模型(2)点A、B在直线同侧:
模型(1)点A、B在直线m两侧: 模型(2)点A、B在直线同侧:
图(1) 图(2)
模型(1):如图(1),连结AB,根据两点之间线段最短,AP+BP的最小值即为:线段AB的长度。
模型(2):如图(2),作点A关于定直线m的对称点A’,连结A’B,根据两点之间线段最短,AP+BP的最小值即为:线段A’B的长度。
例1.(2024·贵州贵阳·模拟预测)如图,在正方形中、,点E在边上,且,点P是对角线上的动点,则的最小值为 .
例2.(2023·山东青岛·一模)如图,抛物线与轴交于,两点,其中点的坐标为,与轴交于点,点在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴上有一动点,求出的最小值;
(3)若抛物线上有一动点,使的面积为6,求点的坐标.
模型2.最值模型之将军饮马模型双线段差的最大值
条件:A,B为定点,m为定直线,P为直线l上的一个动点,求|AP-BP|的最大值。
模型(1):点A、B在直线m同侧: 模型(2):点A、B在直线m异侧:
图(1) 图(2)
模型(1):如图(1),延长AB交直线m于点P,当A、B、P不共线时,根据三角形三边关系,有:|P’A-P’B|<AB,当A、B、P共线时,有|PA-PB|=AB,故|PA-PB|≤AB,即|AP-BP|的最大值即为:线段AB的长度。
模型(2):如图(2),作点B作关于直线m的对称点B’,连接AB’交直线m于点P,此时PB=PB’。
当A、B、P不共线时,根据三角形三边关系,有:|P’A-P’B|=|P’A-P’B’|<AB’,
当A、B、P共线时,有|PA-PB|=|PA-PB’|=AB’,故|PA-PB|≤AB’,即|AP-BP|的最大值即为:线段AB’的长度。
例1.(2024·河南南阳·一模)如图,已知△ABC为等腰直角三角形,AC=BC=6,∠BCD=15°,P为直线CD上的动点,则|PA-PB|的最大值为____.
例2.(2024·陕西渭南·二模)如图,在菱形中,为边中点,而点在边上,为对角线所在直线上一动点,已知,,且,则的最大值为 .
例3.(23-24八年级下·山东聊城·期中)如图,在正方形中,,与交于点,是的中点,点在边上,且为对角线上一点,则的最大值为 .
模型3.最值模型之将军饮马多线段和的最值模型
模型(1):两定点+两动点
条件:A,B为定点,在直线m、n上分别找两点P、Q,使PA+PQ+QB最小。
两个点都在直线外侧(图1-1);内外侧各一点(图1-2);两个点都在内侧(图1-3)
图1-1 图1-1 图1-1 图2
模型(2):一定点+两动点
条件:如图2,A为定点,在直线m、n上分别找两点P、Q,使三角形APQ的周长(AP+PQ+QA)最小。
图1-1 图1-1 图1-1 图2
模型(1-1)(两点都在直线外侧型)
如图(1-1),连结AB,根据两点之间线段最短,PA+PQ+QB的最小值即为:线段AB的长度。
模型(1-2)(直线内外侧各一点型)
如图(1-2),作点B关于定直线n的对称点B’,连结AB’,根据对称得到:QB=QB’,故PA+PQ+QB=PA+PQ+QB’,
根据两点之间线段最短,PA+PQ+QB的最小值即为:线段AB’的长度。
模型(1-3)(两点都在直线内侧型)
如图(1-3),作点B关于定直线n的对称点B’,作点A关于定直线m的对称点A’,连结A’B’,
根据对称得到:QB=QB’,PA=PA’,故PA+PQ+QB=PA’+PQ+QB’,
根据两点之间线段最短,PA+PQ+QB的最小值即为:线段A’B’的长度。
模型(2):如图(2),作点A分别关于定直线m、n的对称点A’、A’’,连结A’B,
根据对称得到:QA=QA’,PA=PA’’,故故PA+PQ+QA=PA’’+PQ+QA’,
再利用“两点之间线段最短”,得到PA+PQ+QA的最小值即为:线段A’A’’的长度。
例1.(2025·湖南娄底·模拟预测)如图,在等边三角形中,,D、E是边上的三等分点,点M、N分别在边,上运动,则四边形周长的最小值是 .
例2.(2024·吉林长春·三模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,与轴的一个交点为点,点在抛物线对称轴左侧,线段CD在对称轴上,,则四边形周长的最小值为 .
模型4.最值模型之将军遛马模型
将军遛马模型:已知A、B是两个定点,P、Q是直线m上的两个动点,P在Q的左侧,且PQ间长度恒定,在直线m上要求P、Q两点,使得PA+PQ+QB的值最小。
点A、B在直线m异侧(图1-1);点A、B在直线m同侧 (图1-2);
图1-1 图1-2
将军遛马模型(异侧型):如图1-1,过A点作AC∥m,且AC=PQ,连接BC,交直线m于Q,Q向左平移PQ长,即为P点,此时P、Q即为所求的点。
∵PQ为定值,∴求PA+PQ+QB的最小值,即求PA+QB的最小值+PQ。
∵AC∥m,AC=PQ,得到四边形APQC为平行四边形,故AP=QC。∴PA+QB=QC+QB,
再利用“两点之间线段最短”,可得PA+QB的最小值为CB,故PA+PQ+QB的最小值=PQ+CB.
图1-1 图1-2
将军遛马模型(同侧型):如图1-2,过A点作AE∥m,且AE=PQ,作B关于m的对称点B’,连接B’E,交直线m于Q,Q向左平移PQ长,即为P点,此时P、Q即为所求的点。
∵PQ为定值,∴求PA+PQ+QB的最小值,即求PA+QB的最小值+PQ。
∵AE∥m,AE=PQ,得到四边形APQE为平行四边形,故AP=QE。∴PA+QB=QE+QB,
根据对称,可得QB’=QB,即QE+QB=QE+QB’,
再利用“两点之间线段最短”,可得QE+QB’的最小值为EB’,故PA+PQ+QB的最小值=PQ+EB’。
例1.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图,是菱形的对角线,,点E,F是AC上的动点,且,若,则的最小值为 .
例2.(2024·四川广安·二模)如图,是直线上长度固定为1的一条动线段.已知点,,则的最小值为 .
模型5.最值模型之将军造桥(过桥)模型
将军造桥(过桥)模型:已知,如图2,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?(即:AM+MN+NB的值最小)。
图2-1 图2-2
将军造桥(过桥)模型:如图2-2,过A点作AA’∥MN,且AA’=MN,连接A’B,
∵AA’∥MN,且AA’=MN ∴四边形APQC为平行四边形,故AM=A’N,
∵MN为定值,∴求AM+MN+NB的最小值,即求AM+NB的最小值+MN。
再利用“两点之间线段最短”,可得AM+NB的最小值为A’B,故AM+MN+NB的最小值=A’B+MN。
例1.(23-24八年级下·福建漳州·期中)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.确定桥的位置的方案如下:作从A到河岸的垂线,分别交河岸,于F,G.在上取,连接,交于D.在D处作到对岸的垂线,那么就是造桥的位置,请你对方案可行性给出证明.
例2.(2023.山东中考二模)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最小,并求出PM+PQ+QN的最小值.
一、单选题
1.(24-25九年级上·浙江宁波·开学考试)如图,的半径为,点是半圆上的一个三等分点,点是的中点,是直径上的一个动点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
2.(24-25八年级上·陕西渭南·期中)如图,直线与两坐标轴分别交于,两点,点是的中点,点,分别是直线,轴上的动点,则的周长的最小值是( )
A.B.C.D.
3.(2024·广东深圳·三模)如图,在等腰中,,,为的中点,为上一点,且,是上两动点,且,则的最小值为( )
A.8B.C.D.10
4.(2024·贵州安顺·二模)如图,是直线上长度固定为1的一条动线段.已知点,,则的最小值是( )
A.B.4C.D.
二、填空题
5.(2023·江西抚州·二模)如图,正方形的边长为,的平分线交于点.若点,分别是和上的动点,则的最小值是 .
6.(2024·湖南·模拟预测)如图,在矩形中,分别是上的点(点分别不与点重合),且,则的最小值为 .
7.(2025·湖南娄底·模拟预测)如图,在边长为5的正方形中,点E在线段中运动,点F在射线上运动,其中,连接、,则的最小值为 .
8.(24-25九年级上·山东淄博·期末)如图,抛物线与y轴交于点A,与x轴交于B,C两点,点A关于抛物线对称轴的对称点为点D,点E在y轴上,点F在以C为圆心,半径为的圆上,则取得最小值是 .
三、解答题
9.(2024·山东济南·三模)如图,抛物线M过点,与x轴交于点A和点B(点A在点B左侧),与y轴交于点C,顶点D的坐标为.
(1)求抛物线M的表达式和点A的坐标;
(2)点F是线段上一动点,求周长的最小值;
(3)平移抛物线M得到抛物线N,已知抛物线N过点D,顶点为P,其对称轴与抛物线M交于点Q,若,直接写出点P的坐标.
10.(2024·陕西咸阳·模拟预测)【问题探究】
(1)如图①,点P是等边内一点,,,,则的度数为______;
【类比迁移】
(2)如图②,若点P是正方形内一点,,,,求的长;
【拓展应用】
(3)如图③,某公园有一块矩形水池,米,米,为方便观赏游玩,工作人员计划在水池内P,Q两点处增加亭台,连接,且,怎样选择点P和点Q的位置,可以使最小?并求出的最小值.
11.(2024·福建泉州·模拟预测)平面直角坐标系中,点、都是x轴负半轴上的点,以为一边向上作矩形,矩形另一边,点E为线段上一点,沿直线折叠边,使点D落在x轴上点F处.
(1)求点F的坐标(用含m的式子表示);
(2)如图2,设抛物线经过A、E两点,其顶点为M,
①连接,若是直角三角形,求m的值.
②过点E作x轴的垂线,在直线上截取线段(P在Q上方),当在直线上运动时,求四边形周长的最小值.
12.(24-25八年级上·河南郑州·期中)“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”.这里包含了一个有趣的数学问题,通常称之为“将军饮马”.
【问题描述】
如图,在直线上找一点使得最小?
【问题解决】
作点关于直线的对称点,连接,则,所以,当、、三点共线的时候,,此时为最小值(两点之间线段最短)
【应用模型】
(1)如图,在中,,,点在边上,且,点为的中点,点为边上的动点,当点在上移动时,则四边形周长的最小值为_____.
(2)如图,长方形中,,,点、、、分别在矩形各边上,且,,求四边形周长的最小值?
【拓展延伸】
如图,已知正比例函数的图象与轴相交所成的锐角为,定点的坐标为,为轴上的一个动点,、为函数的图象上的两个动点,则的最小值为_____.
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