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中考数学解题大招复习讲义(全国通用)模型08垂线段最短模型(原卷版+解析)
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这是一份中考数学解题大招复习讲义(全国通用)模型08垂线段最短模型(原卷版+解析),共35页。
R【结论一】
如图 直线外一点A到直线上所有点的距离中,垂线段AM最小.
R【结论二】
如图,在三角形ABC中,M、N分别是DE、BC上的动点,连接AM,MN,求AM+MN的最小值。则有以下结论成立:
过A作BC的垂线,垂足为Q,于DE相交于P,当M、N分别与P、Q重合时,AM+MN有最小值,即为AQ的长度.
R方法点拨
1.题型特征:
①一定点 ②动点的运动轨迹为直线
R2.模型本质:过定点作定直线的垂线,垂线段最短.
例题精讲
【例1】.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=5,AC=12,P为边BC上一动点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,M为EF中点,则AM的取值范围是 .
变式训练
【变式1】.如图,三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,P为直线AB上一动点,连接PC,则线段PC的最小值是 .
【变式2】.如图,正方形ABCD的边长为4,∠DAC的平分线交DC于点E,若点P、Q分别是AD和AE上的动点,则DQ+PQ的最小值是 .
【变式3】.如图,在锐角三角形ABC中,BC=4,∠ABC=45°,BD平分∠ABC,M、N分别是BD、BC上的动点,试求CM+MN的最小值.
【变式4】.如图,在菱形ABCD中,AB=AC=10,对角线AC、BD相交于点O,点M在线段AC上,且AM=3,点P为线段BD上的一个动点,则MP+PB的最小值是 .
实战演练
1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,点E是AB上任意一点.若CD=5,则DE的最小值等于( )
A.2.5B.4C.5D.10
2.如图,在△ABC中,AC=BC=10,∠ACB=4∠A,BD平分∠ABC交AC于点D,点E,F分别是线段BD,BC上的动点,则CE+EF的最小值是( )
A.2B.4C.5D.6
3.如图,在菱形ABCD中,AC=6,BD=6,E是BC边的中点,P,M分别是AC,AB上的动点,连接PE,PM,则PE+PM的最小值是( )
A.6B.3C.2D.4.5
4.如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E为AB的中点,F为EC上一动点,P为DF中点,连接PB,则PB的最小值是( )
A.2B.4C.D.
5.如图所示,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=2,E,F两点分别从A,B两点同时出发,以相同的速度分别向终点B,C移动,连接EF,在移动的过程中,EF的最小值为( )
A.1 B. C. D.
6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,点D是BC边的中点,点P是AC边上一个动点,连接PD,以PD为边在PD的下方作等边三角形PDQ,连接CQ.则CQ的最小值是( )
A.B.1C.D.
7.如图,在△ABC中,AB=6,S△ABC=10,点M是∠ABC平分线BD上一动点,点N是BC上一动点,则CM+MN的最小值是 .
8.如图,在直角△ABC中,∠ABC=90°,AD平分∠BAC,E、F分别为线段AD、AB上的动点,其中AB=8,AC=10,BD=,则BE+EF的最小值为 .
9.如图,正方形ABCD的边长为2,E是AB的中点,F,G是对角线AC上的两个动点,且FG=,连接EF,BG,则EF+BG的最小值为 .
10.如图,在菱形ABCD中,A=60°,AB=6.折叠该菱形,使点A落在边BC上的点M处,折痕分别与边AB,AD交于点E,F.当点M的位置变化时,DF长的最大值为 .
11.如图,边长为8的等边三角形ABC中,E是对称轴AD上的一个动点,连接EC,将线段EC绕点C逆时针旋转60°得到FC,连接DF,则在点E运动过程中,DF的最小值是 .
12.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=8,点P为AB的中点,E为BC上一动点,过C、E、P三点⊙O交AC于F点,连接EF,则EF的最小值为 .
13.如图,在平面直角坐标系中,点P,A的坐标分别为(1,0),(2,4),点B是y轴上一动点,过点A作AC⊥AB交x轴于点C,点M为线段BC的中点,则PM的最小值为 .
14.如图,菱形ABCD中,AB=4,∠A=60°,点E为AB上一点,连接DE,以DE为斜边作等腰直角三角形EDF,∠EFD=90°,则BF的取值范围是 .
15.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=1,动点M、N在斜边AB上,∠MCN=45°,求MN的最小值.
16.如图,四边形ABCD是菱形,AB=4,且∠ABC=60°,M为对角线BD(不含B点)上任意一点.
(1)求AM+BM+CM的最小值;
(2)求AM+BM的最小值.
17.如图,二次函数的图象与x轴交于O、A两点,顶点为C,连接OC、AC,若点B是线段OA上一动点,连接BC,将△ABC沿BC折叠后,点A落在点A′的位置,线段A′C与x轴交于点D,且点D与O、A点不重合.
(1)求点A、点C的坐标;
(2)求证:△OCD∽△A′BD;
(3)求的最小值.
18.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交点A(1,0),C(﹣3,0).与y轴交点B(0,3),如图1所示,D为抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1若R为y轴上的一个动点,连接AR,则RB+AR的最小值为 2
(3)在x轴上取一动点P(m,0),﹣3<m<﹣1,过点P作x轴的垂线,分别交抛物线、CD、CB于点Q、F、E,如图2所示,求证:EF=EP.
(4)设此抛物线的对称轴为直线MN,在直线MN上取一点T,使∠BTN=∠CTN.直接写出点T的坐标.
模型介绍
【结论一】
如图 直线外一点A到直线上所有点的距离中,垂线段AM最小.
【结论二】
如图,在三角形ABC中,M、N分别是DE、BC上的动点,连接AM,MN,求AM+MN的最小值。则有以下结论成立:
过A作BC的垂线,垂足为Q,于DE相交于P,当M、N分别与P、Q重合时,AM+MN有最小值,即为AQ的长度.
方法点拨
1.题型特征:
①一定点 ②动点的运动轨迹为直线
2.模型本质:过定点作定直线的垂线,垂线段最短.
例题精讲
【例1】.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=5,AC=12,P为边BC上一动点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,M为EF中点,则AM的取值范围是 ≤AM<6 .
解:连接AP,
∵PE⊥AB,PF⊥AC,∴∠AEP=∠AFP=90°,
∵∠BAC=90°,
∴四边形AEPF是矩形,∴AP=EF,
∵∠BAC=90°,M为EF中点,∴AM=EF=AP,
∵在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=5,AC=12,
∴BC==13,
当AP⊥BC时,AP值最小,
此时S△BAC=×5×12=×13×AP,
∴AP=,
即AP的范围是AP≥,∴2AM≥,
∴AM的范围是AM≥,
∵AP<AC,即AP<12,∴AM<6,
∴≤AM<6.
故答案为:≤AM<6.
变式训练
【变式1】.如图,三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,P为直线AB上一动点,连接PC,则线段PC的最小值是 .
解:作CP⊥AB于P,
由垂线段最短可知,此时PC最小,
由勾股定理得,AB===5,
S△ABC=×AC×BC=×AB×PC,即×3×4=×5×PC,
解得,PC=,
故答案为:.
【变式2】.如图,正方形ABCD的边长为4,∠DAC的平分线交DC于点E,若点P、Q分别是AD和AE上的动点,则DQ+PQ的最小值是 2 .
解:作D关于AE的对称点D′,再过D′作D′P′⊥AD于P′,
∵DD′⊥AE,
∴∠AFD=∠AFD′,
∵AF=AF,∠DAE=∠CAE,
∴△DAF≌△D′AF,
∴D′是D关于AE的对称点,AD′=AD=4,∴D′P′即为DQ+PQ的最小值,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DAD′=45°,∴AP′=P′D′,∴在Rt△AP′D′中,
P′D′2+AP′2=AD′2,AD′2=16,
∵AP′=P′D',
2P′D′2=AD′2,即2P′D′2=16,∴P′D′=2,
即DQ+PQ的最小值为2,
故答案为:2.
【变式3】.如图,在锐角三角形ABC中,BC=4,∠ABC=45°,BD平分∠ABC,M、N分别是BD、BC上的动点,试求CM+MN的最小值.
解:过点C作CE⊥AB于点E,交BD于点M′,过点M′作M′N′⊥BC于N′,则CE即为CM+MN的最小值,
∵BC=4,∠ABC=45°,BD平分∠ABC,
∴△BCE是等腰直角三角形,
∴CE=BC•cs45°=4×=4.
故CM+MN的最小值为4.
【变式4】.如图,在菱形ABCD中,AB=AC=10,对角线AC、BD相交于点O,点M在线段AC上,且AM=3,点P为线段BD上的一个动点,则MP+PB的最小值是 .
解:如图,过点P作PE⊥BC于E,
∵四边形ABCD是菱形,AB=AC=10,
∴AB=BC=AC=10,∠ABD=∠CBD,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,
∴∠CBD=30°,
∵PE⊥BC,
∴PE=PB,
∴MP+PB=PM+PE,
∴当点M,点P,点E共线且ME⊥BC时,PM+PE有最小值为ME,
∵AM=3,
∴MC=7,
∵sin∠ACB==,
∴ME=,
∴MP+PB的最小值为,故答案为.
实战演练
1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,点E是AB上任意一点.若CD=5,则DE的最小值等于( )
A.2.5B.4C.5D.10
解:当DE⊥AB时,DE的值最小,
∵AD是∠BAC的平分线,∠C=90°,CD=5,
∴DE的最小值=CD=5, 故选:C.
2.如图,在△ABC中,AC=BC=10,∠ACB=4∠A,BD平分∠ABC交AC于点D,点E,F分别是线段BD,BC上的动点,则CE+EF的最小值是( )
A.2B.4C.5D.6
解:作C点关于BD的对称点G,过G点作GF⊥BC交BC于F,交BD于E,
∴EG=EC,
∴EC+EF=EG+EF=GF,此时EC+EF最小,
∵BD平分∠ABC,
∴G点在AB上,
∴BC=BG,
∵AC=BC=10,
∴BG=10,
∠ACB=4∠A,
∴∠A=∠B=30°,
∴GF=BG=5,
∴EC+EF的最小值是5, 故选:C.
3.如图,在菱形ABCD中,AC=6,BD=6,E是BC边的中点,P,M分别是AC,AB上的动点,连接PE,PM,则PE+PM的最小值是( )
A.6B.3C.2D.4.5
解:如图,作点E关于AC的对称点E′,过点E′作E′M⊥AB于点M,交AC于点P,
则点P、M使PE+PM取得最小值,
PE+PM=PE′+PM=E′M,
∵四边形ABCD是菱形,
∴点E′在CD上,
∵AC=6,BD=6,
∴AB==3,
由S菱形ABCD=AC•BD=AB•E′M得×6×6=3•E′M,
解得:E′M=2,
即PE+PM的最小值是2,故选:C.
4.如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E为AB的中点,F为EC上一动点,P为DF中点,连接PB,则PB的最小值是( )
A.2B.4C.D.
解:如图:
当点F与点C重合时,点P在P1处,CP1=DP1,
当点F与点E重合时,点P在P2处,EP2=DP2,
∴P1P2∥CE且P1P2=CE,
当点F在EC上除点C、E的位置处时,有DP=FP,
由中位线定理可知:P1P∥CE且P1P=CF,
∴点P的运动轨迹是线段P1P2,
∴当BP⊥P1P2时,PB取得最小值,
∵矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E为AB的中点,
∴△CBE、△ADE、△BCP1为等腰直角三角形,CP1=2,
∴∠ADE=∠CDE=∠CP1B=45°,∠DEC=90°,
∴∠DP2P1=90°,
∴∠DP1P2=45°,
∴∠P2P1B=90°,即BP1⊥P1P2,
∴BP的最小值为BP1的长,
在等腰直角△BCP1中,CP1=BC=2,
∴BP1=2,∴PB的最小值是2. 故选:D.
5.如图所示,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=2,E,F两点分别从A,B两点同时出发,以相同的速度分别向终点B,C移动,连接EF,在移动的过程中,EF的最小值为( )
A.1 B. C. D.
解:连接DB,作DH⊥AB于H,如图,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AD=AB=BC=CD,
而∠A=60°,∴△ABD和△BCD都是等边三角形,∴∠ADB=∠DBC=60°,AD=BD,
在Rt△ADH中,AH=1,AD=2,∴DH=,
在△ADE和△BDF中,∴△ADE≌△BDF,∴∠2=∠1,DE=DF
∴∠1+∠BDE=∠2+∠BDE=∠ADB=60°,∴△DEF为等边三角形,∴EF=DE,
而当E点运动到H点时,DE的值最小,其最小值为,∴EF的最小值为.故选:D.
6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,点D是BC边的中点,点P是AC边上一个动点,连接PD,以PD为边在PD的下方作等边三角形PDQ,连接CQ.则CQ的最小值是( )
A.B.1C.D.
解:解法一:如图在CD的下方作等边△CDT,作射线TQ.
∵∠CDT=∠QDP=60°,DP=DQ,DC=DT,∴∠CDP=∠QDT,
在△CDP和△TDQ中,,∴△CDP≌△TDQ(SAS),
∴∠DCP=∠DTQ=90°,
∵∠CTD=60°,∴∠CTQ=30°,∴点Q在射线TQ上运动(点T是定点,∠CTQ是定值),当CQ⊥TQ时,CQ的值最小,最小值=CT=CD=BC=1,
解法二:如图,CD的上方,作等边△CDM,连接PM,过点M作MH⊥CB于H.
∵△DPQ,△DCM都是等边三角形,∴∠CDM=∠PDQ=60°,
∵DP=DQ,DM=DC,∴△DPM≌△DQC(SAS),∴PM=CQ,
∴PM的值最小时,CQ的值最小,当PM⊥MH时,PM的最小值=CH=CD=1,
∴CQ的最小值为1.故选:B.
7.如图,在△ABC中,AB=6,S△ABC=10,点M是∠ABC平分线BD上一动点,点N是BC上一动点,则CM+MN的最小值是 .
解:过点C作CE⊥AB于点E,交BD于点M,过点M作MN⊥BC于点N,
∵点M是∠ABC平分线BD上一动点,ME⊥AB,MN⊥BC,∴MN=ME,
∴MN+CM=ME+CM=CE,
∵CE⊥AB,∴CE是点C到AB最短的线段,即CM+MN的最小值就是线段CE的长度,
在△ABC中,AB=6,S△ABC=10,又∵•AB•CE=S△ABC,∴×6×CE=10,
∴CE=
故答案为.
8.如图,在直角△ABC中,∠ABC=90°,AD平分∠BAC,E、F分别为线段AD、AB上的动点,其中AB=8,AC=10,BD=,则BE+EF的最小值为 .
解:过点D作DB'⊥AC交于点B',过B'作B'F⊥AB交AD于点E,交AB于点F,
∵∠ABC=90°,AD平分∠BAC,∴BD=B'D,∴Rt△ADB'≌Rt△ADB(HL),
∴B与B'关于AD对称,∴BE=B'E,∴要求BE+EF的最小求B'F的最小即可,
∵AB=8,AC=10,BD=,∴B'D=,BC=6,
∵AB=AB',∴AB'=8,
∵sin∠CAB===,∴B'F=,∴BE+EF的最小值为,故答案为.
9.如图,正方形ABCD的边长为2,E是AB的中点,F,G是对角线AC上的两个动点,且FG=,连接EF,BG,则EF+BG的最小值为 .
解:如图,取BC的中点E',连接EE',GE',
∵E为AB的中点,
∴EE'为△ABC的中位线,即EE'∥AC,且EE'=AC,
∵正方形ABCD的边长为2,
∴AC==2,
∴EE'=AC=,
∵FG=,
∴EE'=FG,且EE'=FG,即四边形EE'GF为平行四边形,
∴EF=E'G,
连接DG,DE',根据正方形的对称性可知,BG=DG,
∴EF+BG=E'G+DG,
根据两点间线段最短可得,当点E',G,D在同一直线上时,E'G+DG取得最小值,
即此时EF+BG的最小值为线段E'D的长度,
连接E'G,则在Rt△E'CD中,
∵E'C=1,CD=2,
∴E'D==,
故EF+BG的最小值为,
故答案为:.
10.如图,在菱形ABCD中,A=60°,AB=6.折叠该菱形,使点A落在边BC上的点M处,折痕分别与边AB,AD交于点E,F.当点M的位置变化时,DF长的最大值为 6﹣3 .
解:连接AM交EF于点O,过点O作OK⊥AD于点K,交BC于点T,过点A作AG⊥CB交CB的延长线于点G,取AF的中点R,连接OR,如图:
∵AD∥CG,OK⊥AD,
∴OK⊥CG,
∴∠G=∠AKT=∠GTK=90°,
∴四边形AGTK是矩形,
∴AG=TK=AB•sin60°=3,
∵折叠该菱形,使点A落在边BC上的点M处,
∴OA=OM,∠AOK=∠MOT,∠AKO=∠MTO=90°,
∴△AOK≌△MOT(AAS),
∴OK=OT=,
∵OK⊥AD,
∴OR≥OK=,
∵∠AOF=90°,AR=RF,
∴AF=2OR≥3,
∴AF的最小值为3, ∴DF的最大值为6﹣3. 故答案为:6﹣3.
11.如图,边长为8的等边三角形ABC中,E是对称轴AD上的一个动点,连接EC,将线段EC绕点C逆时针旋转60°得到FC,连接DF,则在点E运动过程中,DF的最小值是 .
解:如图,连接BF,
由旋转可得,CE=FC,∠ECF=60°,∵△ABC是等边三角形,
∴AC=BC,∠ACB=60°,∴∠ACE=∠BCF,
在△ACE和△BCF中,,∴△ACE≌△BCF(SAS),∴∠CBF=∠CAE,
∵边长为8的等边三角形ABC中,E是对称轴AD上的一个动点,
∴∠CAE=30°,BD=4,∴∠CBF=30°,
即点F的运动轨迹为直线BF,∴当DF⊥BF时,DF最短,
此时,DF=BD=×4=2,∴DF的最小值是2
故答案为2.
12.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=8,点P为AB的中点,E为BC上一动点,过C、E、P三点⊙O交AC于F点,连接EF,则EF的最小值为 .
解:∵经过P、E、F三点确定⊙O,由圆周角定理可知:⊙O的直径为EF,
连接PC,PF,PE,∵AC=BC=8,∴△ABC是等腰直角三角形,
∵点P是AB的中点,∴CP平分∠ACB,∴∠ACP=45°,∴∠ACP=∠PEF=45°,
∴△EFP是等腰直角三角形,∴FE=PE,当PE⊥BC时,PE最小,即EF最小,
此时PE=AC=4,∴EF的最小值=4,故答案为:4.
13.如图,在平面直角坐标系中,点P,A的坐标分别为(1,0),(2,4),点B是y轴上一动点,过点A作AC⊥AB交x轴于点C,点M为线段BC的中点,则PM的最小值为 .
解:如图,过点A作AF⊥y轴于点F,连接AM,OM,
∵∠BAC=∠BOC=90°,M为BC中点,
∴AM=OM,
∴点M在线段AO的垂直平分线上,
作线段AO的垂直平分线交y轴,x轴于点D,E,当PM⊥DE,PM最小,
连接AD,则AD=OD,
∵A(2,4),
∴AF=2,OF=4,
设OD=AD=t,则FD=4﹣t,
∵FD2+AF2=AD2,
∴(4﹣t)2+22=t2,
∴t=,
∴OD=,
∵∠FOA+∠AOE=90°,∠AOE+∠OED=90°,
∴∠FOA=∠OED,
∵∠AFO=∠DOE=90°,
∴△FAO∽△ODE,
∴,
即AF•OE=OD•OF,
∴OE=5,
∵P(1,0),
∴PE=4,
在Rt△AFO中,
OA==2,
当PM⊥DE时,PM最小,
∴∠PME=∠AFO=90°,
∴△PME∽△AFO,
∴,
∴,
∴PM=,
故答案为:.
14.如图,菱形ABCD中,AB=4,∠A=60°,点E为AB上一点,连接DE,以DE为斜边作等腰直角三角形EDF,∠EFD=90°,则BF的取值范围是 .
解:如图1,以AD为斜边在AD下方作等腰直角△AGD,
∴∠ADG=∠EDF=45°,∴∠ADE=∠GDF,∴△ADE∽△GDF,
∴∠DGF=∠DAE=60°,∴点F的运动轨迹是GF,∴BF的最短距离为×2=;
如图2,当点E移动到点B时,BF最大,在等腰直角三角形BDF中,
BF=BD=2,所以BF的取值范围为2﹣2≤BF≤2,
故答案为:≤BF≤2.
15.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=1,动点M、N在斜边AB上,∠MCN=45°,求MN的最小值.
解:如图①,
∵∠MCN=45°,在AB上方以MN为斜边作等腰Rt△MON,
以OM为半径作△CMN的外接⊙O,连接OC、OM、ON,
取MN的中点为P,AB的中点为Q,连接OP、CP、CQ,
设⊙的半径为r,在Rt△ABC中,AC=BC=1,
在Rt△MON中,OM=ON=r,
∴CQ=,OP=r,MN=r.
∵OC+OP≥CP≥CQ,∴r+r≥CP≥.
如图②,
当且仅当点C、Q、P共线,且CP与CQ重合时,r+r=,
此时r最小,解得r=﹣1,MN=r=2﹣,即MN的最小值为2﹣.
16.如图,四边形ABCD是菱形,AB=4,且∠ABC=60°,M为对角线BD(不含B点)上任意一点.
(1)求AM+BM+CM的最小值;
(2)求AM+BM的最小值.
解:(1)连接AC,MC,将△BCM绕点B逆时针旋转60°得△BAM′,再将△BAM绕点B逆时针旋转60°得△BA′M′,连接CA′,与AB交于点E,如图,则A′M′=AM,BM′=BM,A′B=AB=BC=4,∠ABA′=∠ABC=60°,∠ABM′=∠CBM=∠ABM=30°,
∴△BMM′是等边三角形,BE⊥A′C,
∴BM=MM′,
∴AM+BM+CM=A′M+MM′+CM≥A′C,
当A′、M′、M、C四点共线时,AM+BM+CM=A′M+MM′+CM=A′C的值最小,
此时A′C=2CE=2.
故AM+BM+CM的最小值为4;
(2)如图,过点A作AT⊥BC于T,过点M作MH⊥BC于H.
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴∠DBC=∠ABC=30°,
∵MH⊥BC,
∴∠BHM=90°,
∴MH=BM,
∴AM+BM=AM+MH,
∵AT⊥BC,
∴∠ATB=90°,
∴AT=AB•sin60°=2,
∵AM+MH≥AT,
∴AM+MH≥2,
∴AM+BM≥2,
∴AM+BM的最小值为2,
故答案为:2.
17.如图,二次函数的图象与x轴交于O、A两点,顶点为C,连接OC、AC,若点B是线段OA上一动点,连接BC,将△ABC沿BC折叠后,点A落在点A′的位置,线段A′C与x轴交于点D,且点D与O、A点不重合.
(1)求点A、点C的坐标;
(2)求证:△OCD∽△A′BD;
(3)求的最小值.
(1)解:在中,令y=0得x=0或x=4,
∴A(4,0),
∵=(x﹣2)2﹣2,
∴C(2,﹣2),
∴A的坐标为(4,0),C的坐标为(2,﹣2);
(2)证明:如图1,
由翻折得:∠OAC=∠A',
由对称得:OC=AC,
∴∠AOC=∠OAC,
∴∠COA=∠A',
∵∠A'DB=∠ODC,
∴△OCD∽△A′BD;
(3)解:∵△OCD∽△A′BD,
∴,
∵AB=A'B,
∴=,
∴的最小值就是的最小值,
∵C(2,﹣2),
∴OC=2,
∴当CD⊥OA时,CD最小,的值最小,
此时CD=2,的最小值为=.
18.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交点A(1,0),C(﹣3,0).与y轴交点B(0,3),如图1所示,D为抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1若R为y轴上的一个动点,连接AR,则RB+AR的最小值为 2
(3)在x轴上取一动点P(m,0),﹣3<m<﹣1,过点P作x轴的垂线,分别交抛物线、CD、CB于点Q、F、E,如图2所示,求证:EF=EP.
(4)设此抛物线的对称轴为直线MN,在直线MN上取一点T,使∠BTN=∠CTN.直接写出点T的坐标.
解:(1)根据题意得:
,
解得:,
则抛物线的解析式是y=﹣x2﹣2x+3;
(2)如图1中,作RH⊥BC于H.
∵OB=OC=3,∠COB=90°,
∴BC=3,∠HBR=45°,
在Rt△BHR中,RH=BR,
∴AR+BR=AR+RH,
∴当H、R、A共线时,AR+BR=AR+RH的值最小,
此时•BC•AH=•AC•OB,
∴AH=2,
∴AR+BR的最小值为2.
故答案为2
(3)如图2中,
∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
则D的坐标是(﹣1,4).
设直线BC的解析式是y=kx+b,则,
解得:,
则直线BC的解析式是y=x+3.
同理,直线CD的解析式是y=2x+6.
∵动点P(m,0)在x轴上,﹣3<m<﹣1,且PF⊥x轴.
∴点E(m,m+3),点F(m,2m+6),即PE=m+3,PF=2m+6.EF=PF﹣PE=(2m+6)﹣(m+3)=m+3.
∴EF=EP;
(4)如图3中,
延长AB交MN于T,连接TC.
∵MN垂直平分线段AC,
∴TC=TA,
∴∠CTN=∠ATN,即∠CTN=∠BTN.
∵直线AB的解析式为y=﹣3x+3,
∴x=﹣1时,y=6,
∴T的坐标(﹣1,6).
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