难关必刷03轴对称之将军饮马模型(3种类型30题专练)-2023-2024学年八年级数学上学期期中期末考点大串讲(人教版)
展开如图,将军在图中点A处,现在他要带马去河边喝水,之后返回军营,问:将军怎么走能使得路程最短?
如图,在直线上找一点P使得PA+PB最小?
这个问题的难点在于PA+PB是一段折线段,通过观察图形很难得出结果,关于最小值,我们知道“两点之间,线段最短”、“点到直线的连线中,垂线段最短”等,所以此处,需转化问题,将折线段变为直线段.
【模型解析】
作点A关于直线的对称点A’,连接PA’,则PA’=PA,所以PA+PB=PA’+PB
当A’、P、B三点共线的时候,PA’+PB=A’B,此时为最小值(两点之间线段最短)
类型一:两定一动
在OA、OB上分别取点M、N,使得△PMN周长最小.
此处M、N均为折点,分别作点P关于OA(折点M所在直线)、OB(折点N所在直线)的对称点,化折线段PM+MN+NP为P’M+MN+NP’’,当P’、M、N、P’’共线时,△PMN周长最小.
类型二:两定两动
在OA、OB上分别取点M、N使得四边形PMNQ的周长最小。
考虑PQ是条定线段,故只需考虑PM+MN+NQ最小值即可,类似,分别作点P、Q关于OA、OB对称,化折线段PM+MN+NQ为P’M+MN+NQ’,当P’、M、N、Q’共线时,四边形PMNQ的周长最小。
类型三:一定两动
在OA、OB上分别取M、N使得PM+MN最小。
此处M点为折点,作点P关于OA对称的点P’,将折线段PM+MN转化为P’M+MN,即过点P’作OB垂线分别交OA、OB于点M、N,得PM+MN最小值(点到直线的连线中,垂线段最短)
【题型讲解】
类型一:两定一动
【例1】如图,在中,,是的两条中线,是上一个动点,则下列线段的长度等于最小值的是( )
A.B.C.D.
【变式】如图,点P是∠AOB内任意一点,∠AOB=30°,OP=8,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,则△PMN周长的最小值为___________.
类型二:两定两动
【例2】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6.AB=12,AD平分∠CAB,点F是AC的中点,点E是AD上的动点,则CE+EF的最小值为
A.3B.4C.D.
【变式】如图,在锐角三角形ABC中,BC=4,∠ABC=60°, BD平分∠ABC,交AC于点D,M、N分别是BD,BC上的动点,则CM+MN的最小值是
A.B.2C.D.4
类型三:一定两动
【例3】点P是定点,在OA、OB上分别取M、N,使得PM+MN最小。
【变式1】点P是定点,在OA、OB上分别取点M、N,使得△PMN周长最小.
【变式2】如图,∠AOB的边OB与x轴正半轴重合,点P是OA上的一动点,点N(3,0)是OB上的一定点,点M是ON的中点,∠AOB=30°,要使PM+PN最小,则点P的坐标为______.
【题型专练】
1.(2021秋•苏州期末)在平面直角坐标系中,已知点A(﹣1,2),点B(﹣5,6),在x轴上确定点C,使得△ABC的周长最小,则点C的坐标是( )
A.(﹣4,0)B.(﹣3,0)C.(﹣2,0)D.(﹣2.5,0)
2.(2022秋•江都区月考)如图,△ABC中,AB=AC,BC=3,S△ABC=6,AD⊥BC于点D,EF是AB的垂直平分线,交AB于点E,交AC于点F,在EF上确定一点P,使PB+PD最小,则这个最小值为( )
A.3.5B.4C.4.5D.5
3.(2020秋•如皋市期末)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°
4.(2022秋•和平区校级期末)如图,在等边三角形ABC中,BC边上的高AD=8,E是高AD上的一个动点,F是边AB的中点,在点E运动的过程中,存在EB+EF的最小值,则这个最小值是( )
A.5B.6C.7D.8
5.(2022秋•乌鲁木齐期末)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,∠MPN的度数是( )
A.90°B.100°C.110°D.80°
6.(2020秋•瑞安市校级月考)如图,在Rt△ADC中,AD=3,∠ADC=90°,∠C=30°,AC的中垂线GH分别交AC、DC于点G、H,I为HG上一动点,则△ADI的周长的最小值为( )
A.6B.C.D.
7.(2022秋•如东县期末)如图,边长为a的等边△ABC中,BF是AC上中线且BF=b,点D在BF上,连接AD,在AD的右侧作等边△ADE,连接EF,则△AEF周长的最小值是( )
A.B.C.a+bD.a
8.(2022秋•句容市月考)如图,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12,AD=8,AD是∠BAC的角平分线,若E,F分别是AD和AC上的动点,则EC+EF的最小值是 .
9.(2022秋•江宁区校级月考)如图,等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,D为BC的中点,AD=2,若P为AB上一个动点,则PC+PD的最小值为 .
10.(2022秋•灵宝市期末)如图,在△ABC中,AB=5,AC=7.MN为BC边上的垂直平分线,若点D在直线MN上,连接AD,BD,则△ABD周长的最小值为 .
11.(2022秋•白云区校级期末)如图,等腰△ABC的底边长为8,面积是24,腰AB的垂直平分线MN交AB于点M,交AC于点N.点D为BC的中点,点E为线段MN上一动点,设△BDE的周长的最小值为a,则式子[2a3•a5+(3a4)2]÷a6值是 .
12.(2022秋•明水县校级期末)如图,在等边△ABC中,E为AC边的中点,AD垂直平分BC,P是AD上的动点.若AD=6,则EP+CP的最小值为 .
13.(2022秋•岳阳县期末)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是线段AD上的动点,则BF+EF的最小值为 .
14.(2022秋•滨城区校级期末)如图,在四边形ABCD中,∠BAD=115°,∠B=∠D=90°,在BC,CD上分别找一个点M,N使△AMN的周长最小,则∠AMN+∠ANM= .
15.(2021秋•鄞州区期中)已知在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=3,点D是斜边AB的中点,点E是边AC上一点,则DE+BE的最小值为 .
16.(2020秋•洞头区期中)图1、图2、图3均是8×8的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,点A、B、M、N均落在格点上,在图1、图2、图3给定的网格中按要求作图.
(1)在图1中的格点上确定一点P,画一个以AB为腰的等腰△ABP.
(2)在图2中的格点上确定一点P,画一个以AB为底的等腰△ABP.
(3)在图3中的格线MN上确定一点P,使PA与PB的长度之和最小.
要求:只用无刻度的直尺,保留作图痕迹,不要求写出作法.
17.(2022秋•秦淮区校级月考)(1)在图中作出△ABC关于直线l对称的△A1B1C1(要求A与A1,B与B1,C与C1相对应);
(2)在直线l上找一点P,使得PA+PC的和最小.
18.(2022秋•宜春期末)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AB边的垂直平分线DE交AB于点D,若AE=3,
(1)求BC的长;
(2)若点P是直线DE上的动点,直接写出PA+PC的最小值为 .
19.(2022秋•新华区校级期末)如图所示.
(1)作出△ABC关于y轴对称的图形△A1B1C1;
(2)在x轴上确定一点P,使得PA+PC最小;
(3)求出△ABC的面积.
20.(2022秋•江都区校级月考)如图,在所给网格图(每小格均为边长是1的正方形)中完成下列各题:(用直尺画图)
(1)画出格点△ABC(顶点均在格点上)关于直线DE对称的△A1B1C1;
(2)在DE上画出点P,使△PBC的周长最小.
(3)在DE上找一点M,使|MC﹣MB|值最大.
(4)△ABC的面积是 .
21.(2022秋•宜兴市月考)请在如图所示的正方形网格中完成下列问题:
(1)如图,请在图中作出△ABC关于直线MN成轴对称的△A′B′C′;
(2)求出△ABC的面积.
(3)在直线MN上找一点P,使得PC+PB最小.
22.(2022秋•江阴市期中)如图,方格纸中每个小正方形的边长均为1,四边形ABCD的四个顶点都在小正方形的顶点上,点E在边BC上,且点E在小正方形的顶点上,连接AE.
(1)在图中画出△AEF,使△AEF与△AEB关于直线AE对称;
(2)△AEF与四边形ABCD重叠部分的面积= ;
(3)在AE上找一点P,使得PC+PD的值最小.
23.(2021秋•连云港期末)【问题情境】八上《伴你学》第138页有这样一个问题:如图1,把一块三角板(AB=BC,∠ABC=90°)放入一个“U”形槽中,使三角形的三个顶点A、B、C分别在槽
的两壁及底边上滑动,已知∠D=∠E=90°,在滑动过程中,你发现线段AD与BE有什么关系?试说明你的结论;
【变式探究】小明在解决完这个问题后,将其命名为“一线三等角”模型;如图2,在△ABC中,点D、E、F分别在边BC、AC、AB上,若∠B=∠FDE=∠C,则这三个相等的角之间的联系又会使图形中出现其他的一些等角.请你写出其中的一组,并加以说理;
【拓展应用】如图3,在△ABC中,BA=BC,∠B=45°,点D、F分别是边BC、AB上的动点,且AF=2BD.以DF为腰向右作等腰△DEF,使得DE=DF,∠EDF=45°,连接CE.
①试判断线段DC、BD、BF之间的数量关系,并说明理由;
②如图4,已知AC=2,点G是AC的中点,连接EA、EG,直接写出EA+EG的最小值.
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