中考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)滿分突破(全國通用):專題14 將軍飲馬問題(解析版)_第1頁
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文檔簡介

專題14將軍飲馬問題模型的概述:唐朝詩人李頎的詩《古從軍行》開頭兩句說:“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河.”詩中隱含著一個有趣的數(shù)學(xué)問題:將軍在觀望烽火之后從山腳下的A點出發(fā),走到河邊讓戰(zhàn)馬飲水后再到B點宿營。問如何行走才能使總的路程最短。模型一(兩點在河的異側(cè)):將軍在觀望烽火之后從山腳下的A點出發(fā),走到河邊讓戰(zhàn)馬飲水后再到B點宿營,將在何處渡河使行走距離最短并求最短距離。方法:如右圖,連接AB,與線段L交于點M,在M處渡河距離最短,最短距離為線段AB的長。模型二(兩點在河的同側(cè)):將軍在觀望烽火之后從山腳下的A點出發(fā),需先走到河邊讓戰(zhàn)馬飲水后再到B點宿營,將在何處渡河使行走距離最短并求最短距離。方法:如右圖,作點B關(guān)于直線L的對稱點B’,連接AB’,與直線L的交點即為所求的渡河點,最短距離為線段AB’的長。模型三:如圖,將軍同部隊行駛至P處,準(zhǔn)備在此駐扎,但有哨兵發(fā)現(xiàn)前方為兩河AB、BC的交匯處,為防止敵軍在對岸埋伏需派偵察兵到河邊觀察,再返回P處向?qū)④妳R報情況,問偵察兵在AB、BC何處偵查才能最快完成任務(wù)并求最短距離。數(shù)學(xué)描述:如圖在直線AB、BC上分別找點M、N,使得?PMN周長最小。方法:如右圖,分別作點P關(guān)于直線AB、BC的對稱點P’、P’’,連接P’P’’,與兩直線的交點即為所求點M、N,最短距離為線段P’P’’的長。模型四如圖,深夜為防止敵軍在對岸埋伏,將軍又派一隊偵察兵到河邊觀察,并叮囑觀察之后先去存糧位置點Q處查看再返回P處向?qū)④妳R報情況,問偵察在AB、BC何處偵查才能最快完成任務(wù)并求最短距離。數(shù)學(xué)描述:如圖在直線AB、BC上分別找點M、N,使得四邊形PQNM周長最小。方法:如右圖,分別作點P、點Q關(guān)于直線AB、BC的對稱點P’、Q’,連接P’Q’,與兩直線的交點即為所求點M、N,最短距離為線段(PQ+P’Q’)的長。模型一-模型四的理論依據(jù):兩點之間線段最短。模型五:已知點P在直線AB、BC的外側(cè),在直線AB和BC上分別取一點M、N,求PM+PN的最小值方法:如右圖,過點P作PN⊥BC,垂足為點N,PN與AB相交于點M,與兩直線的交點即為所求點M、N,最短距離為線段PN的長。模型六:已知點P在直線AB、BC的內(nèi)側(cè),在直線AB和BC上分別取一點M、N,求PM+PN的最小值方法:如右圖,作點P關(guān)于直線AB的對稱點P’,過點P’作P’N⊥BC,垂足為點N,P’N與AB相交于點M,與兩直線的交點即為所求點M、N,最短距離為線段P’N的長。模型五、模型六的理論依據(jù):垂線段最短。模型七(兩點在同側(cè)):在直線L上求一點P,求|PA-PB|的最大值方法:如右圖,延長射線AB,與直線L交于點P,|PA-PB|最大值為AB模型八(兩點在異側(cè)):在直線L上求一點P,求|PA-PB|的最大值。方法:如右圖,作點B關(guān)于直線L的對稱點B’,延長射線AB’,與直線L交于點P,|PA-PB|最大值為AB’模型七、模型八的理論依據(jù):在三角形中兩邊之差小于第三邊。模型九在直線L上求一點P,求|PA-PB|的最小值。方法:如右圖,作線段AB的垂直平分線與直線L相交于點P,|PA-PB|最小值為0。模型九的理論依據(jù):線段垂直平分線上的點到線段兩端距離相等。模型十:如圖,一條寬度相同的河流兩側(cè)有A、B兩個營地,將軍令下屬在河流間搭建一座垂直于河岸的橋梁MN,使得AM+MN+NB之和最短,在何處搭建橋梁才能完成任務(wù)呢?方法:如右圖,將點A向下平移MN的單位長度得到點A’,連接A’B,交n于點N,過點N作MN⊥m,垂足為點M,點M和點N即為所求,最短距離為A’B+MN模型十一:線段MN在直線L上可移動,且MN=a,當(dāng)MN移動到什么位置時,求AM+MN+NB最小值。方法:如右圖,將點A向右平移a個單位長度得點A’,作B關(guān)于直線L的對稱點B’,連接A’B’,交直線L于點N,將點N向左平移a個單位長度得點M,點M和點N即為所求,最短距離為A’B’+MN模型十、十一的理論依據(jù):平行四邊形的性質(zhì)+兩點之間線段最短?!九鄡?yōu)訓(xùn)練】1.(2022秋·廣東韶關(guān)·八年級??计谥校┤鐖D,等邊三角形的邊上的高為6,是邊上的中線,M是線段上的-一個動點,E是中點,則的最小值為_________.【答案】6【分析】連接BE交AD于M,則BE就是EM+CM的最小值,通過等腰三角形的“三線合一”,可得BE=AD即可得出結(jié)論.【詳解】解:連接BE,與AD交于點M.∵AB=AC,AD是BC邊上的中線,∴B、C關(guān)于AD對稱,則EM+CM=EM+BM,則BE就是EM+CM的最小值.∵E是等邊△ABC的邊AC的中點,AD是中線∴BE=AD=6,∴EM+CM的最小值為6,故答案為:6.【點睛】此題主要考查了等腰三角形的性質(zhì)—“三線合一”、等邊三角形的性質(zhì)和軸對稱等知識的綜合應(yīng)用,解題關(guān)鍵是找到M點的位置.2.(2022·廣東·九年級專題練習(xí))已知點,,在x軸上的點C,使得最小,則點C的橫坐標(biāo)為_______.【答案】【分析】作點A關(guān)于x軸的對稱點A',連接A'B,與x軸的交點即為點C,連接AC,則AC+BC的最小值等于A'B的長,利用待定系數(shù)法求得直線A'B的解析式,即可得到點C的坐標(biāo).【詳解】解:如圖所示,作點A關(guān)于x軸的對稱點A',連接A'B,與x軸的交點即為點C,連接AC,則AC+BC的最小值等于A'B的長,∵A(1,1),∴A'(1,?1),設(shè)直線A'B的解析式為y=kx+b(k≠0),把A'(1,?1),B(3,5)代入得,解得,∴y=3x?4,當(dāng)y=0時,x=,∴點C的橫坐標(biāo)為,故答案為:.【點睛】本題主要考查了最短路線問題,凡是涉及最短距離的問題,一般要考慮線段的性質(zhì)定理,結(jié)合軸對稱變換來解決,多數(shù)情況要作點關(guān)于某直線的對稱點.3.(2022秋·全國·八年級專題練習(xí))如圖,點是內(nèi)任意一點,,點和點分別是射線和射線上的動點,,則周長的最小值是______.【答案】3【分析】根據(jù)“將軍飲馬”模型將最短路徑問題轉(zhuǎn)化為所學(xué)知識“兩點之間線段最短”可找到周長的最小的位置,作出圖示,充分利用對稱性以及,對線段長度進(jìn)行等量轉(zhuǎn)化即可.【詳解】解:如圖所示,過點P分別作P點關(guān)于OB、OA邊的對稱點、,連接、、、、,其中分別交OB、OA于點N、M,根據(jù)“兩點之間線段最短”可知,此時點M、N的位置是使得周長的最小的位置.由對稱性可知:,,為等邊三角形的周長===3故答案為:3【點睛】本題是典型的的最短路徑問題,考查了最短路徑中的“將軍飲馬”模型,能夠熟練利用其原理“兩點之間線段最短”作出最短路徑示意圖是解決本題的關(guān)鍵.4.(2021秋·河南南陽·八年級統(tǒng)考階段練習(xí))如圖,等邊的邊長為4,點是邊的中點,點是的中線上的動點,則的最小值是_____.【答案】【分析】當(dāng)連接BE,交AD于點P時,EP+CP=EP+PB=EB取得最小值.【詳解】解:連接BE∵△ABC是等邊三角形,AD是BC邊上的中線,∴AD⊥BC,∴AD是BC的垂直平分線,∴點C關(guān)于AD的對應(yīng)點為點B,∴BE就是EP+CP的最小值.∵△ABC是等邊三角形,E是AC邊的中點,∴BE是△ABC的中線,∴CE=AC=2,∴即EP+CP的最小值為,故答案為:.【點睛】本題主要考查了軸對稱-最短路線問題以及等邊三角形的性質(zhì),勾股定理,熟練掌握等邊三角形和軸對稱的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.5.(2022春·浙江臺州·八年級校考開學(xué)考試)如圖,正△ABC的邊長為2,過點B的直線l⊥AB,且△ABC與△A′BC′關(guān)于直線l對稱,D為線段BC′上一動點,則AD+CD的最小值是_____.【答案】4【分析】根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)及軸對稱的性質(zhì)得到∠ABC=∠B=60°,B=AB=BC=2,證明△CBD≌△BD,得到CD=D,推出當(dāng)A、D、三點共線時,AD+CD最小,此時AD+CD=B+AB=4.【詳解】解:如圖,連接D,∵正△ABC的邊長為2,△ABC與△A′BC′關(guān)于直線l對稱,∴∠ABC=∠B=60°,B=AB=BC=2,∴∠CB=60°,∴∠CB=∠B,∵BD=BD,∴△CBD≌△BD,∴CD=D,∴AD+CD=D+CD,∴當(dāng)A、D、三點共線時,AD+CD最小,此時AD+CD=B+AB=4,故答案為:4..【點睛】此題考查了等邊三角形的性質(zhì),軸對稱的性質(zhì),全等三角形的判定及性質(zhì),最短路徑問題,正確掌握全等三角形的判定是解題的關(guān)鍵.6.(2022秋·江蘇·八年級專題練習(xí))如圖,在四邊形ABCD中,∠BCD=50°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分別取一點M、N,使△AMN的周長最小,則∠MAN=_____°.【答案】80【分析】作點A關(guān)于BC、CD的對稱點A1、A2,根據(jù)軸對稱確定最短路線問題,連接A1、A2分別交BC、DC于點M、N,利用三角形的內(nèi)角和定理列式求出∠A1+∠A2,再根據(jù)軸對稱的性質(zhì)和角的和差關(guān)系即可得∠MAN.【詳解】如圖,作點A關(guān)于BC、CD的對稱點A1、A2,連接A1、A2分別交BC、DC于點M、N,連接AM、AN,則此時△AMN的周長最小,∵∠BCD=50°,∠B=∠D=90°,∴∠BAD=360°﹣90°﹣90°﹣50°=130°,∴∠A1+∠A2=180°﹣130°=50°,∵點A關(guān)于BC、CD的對稱點為A1、A2,∴NA=NA2,MA=MA1,∴∠A2=∠NAD,∠A1=∠MAB,∴∠NAD+∠MAB=∠A1+∠A2=50°,∴∠MAN=∠BAD﹣(∠NAD+∠MAB)=130°﹣50°=80°,故答案為:80.【點睛】本題考查了軸對稱的最短路徑問題,利用軸對稱將三角形周長問題轉(zhuǎn)化為兩點間線段最短問題是解決本題的關(guān)鍵.7.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,∠AOB=45°,角內(nèi)有一點P,PO=10,在角兩邊上有兩點Q、R(均不同于點O),則△PQR的周長最小值是____;當(dāng)△PQR周長最小時,∠QPR的度數(shù)=__.【答案】

10

90°【詳解】思路引領(lǐng):根據(jù)軸對稱圖形的性質(zhì),作出P關(guān)于OA、OB的對稱點M、N,連接AB,根據(jù)兩點之間線段最短得到最小值線段,再構(gòu)造直角三角形,利用勾股定理求出MN的值即可.根據(jù)對稱的性質(zhì)求得∠OMN+∠ONM=∠OPQ+∠OPR,即可求得∠QPR的度數(shù).答案詳解:分別作P關(guān)于OA、OB的對稱點M、N.連接MN交OA、OB交于Q、R,則△PQR符合條件.連接OM、ON,則OM=ON=OP=10,∠MON=∠MOP+∠NOP=2∠AOB=2×45°=90°,故△MON為等腰直角三角形.∴MN10.根據(jù)對稱的性質(zhì)得到∠OMN=∠OPQ,∠ONM=∠OPR,∴∠OMN+∠ONM=∠OPQ+∠OPR,∵△MON為等腰直角三角形,∴∠OMN+∠ONM=90°,∴∠OPQ+∠OPR=90°,即∠QPR=90°.故答案為10,90°.8.(2019·黑龍江伊春·統(tǒng)考中考真題)如圖,矩形中,,,點是矩形內(nèi)一動點,且,則的最小值為_____.【答案】【分析】由于S△PAB=S△PCD,這兩個三角形等底同高,可得點P在線段AD的垂直平分線上,根據(jù)最短路徑問題,可得PC+PD=AC此時最小,有勾股定理可求結(jié)果.【詳解】為矩形,又點到的距離與到的距離相等,即點線段垂直平分線上,連接,交與點,此時的值最小,且故答案為【點睛】此題考查垂直平分線的性質(zhì),軸對稱-最短路線問題,勾股定理,解題關(guān)鍵在于作輔助線9.(2022春·陜西寶雞·八年級統(tǒng)考期末)如圖,在中,,,的面積為12,的垂直平分線交于點,若為邊上的中點,為線段上的一動點,則周長的最小值為______.【答案】8【分析】連接,,的周長為,因為為定值,所以取最小值時,周長取最小值,求出的最小值即可.【詳解】如圖,連接,.的周長為,為定值,取最小值時,周長取最小值.,是邊的中點,是邊的中線,.,.是線段的垂直平分線,點、關(guān)于直線EF對稱..當(dāng)點為與的交點時,取最小值,的長即為的最小值.周長的最小值為.故答案為:8.【點睛】本題考查了三角形的動點問題,掌握垂直平分線的性質(zhì)、中線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.10.如圖,∠AOB=30°,點M、N分別在邊OA、OB上,且OM=1,ON=3,點P、Q分別在邊OB、OA上,則MP+PQ+QN的最小值是_________.【答案】【詳解】解:作M關(guān)于OB的對稱點M',N關(guān)于OA的對稱點N',連接兩對稱點M'N',交OB、OA于P、Q.此時MP+PQ+QN有最小值,根據(jù)線段垂直平分線性質(zhì)和兩點之間線段最短,MP+PQ+QN=M'P+PQ+QN'=M'N',M'N'的長度就是所求的MP+PQ+QN的最小值.分別連接OM',ON',∠N'OA=∠AOB=30°,∠M'OB=∠AOB=30°,所以∠M'ON'=90o,所以三角形M'ON'是直角三角形,OM'=OM=1,ON'=ON=3,由勾股定理得M'N'為.所以MP+PQ+QN的最小值是.故答案是:.11.(2021秋·山東濟(jì)南·八年級濟(jì)南市章丘區(qū)實驗中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,點D,E分別是AB、AC的中點,在CD上找一點P,連接AP、EP,當(dāng)AP+EP最小時,這個最小值是_____.【答案】【分析】要求PA+PE的最小值,PA,PE不能直接求,可考慮通過作輔助線轉(zhuǎn)化PA,PE的值,從而找出其最小值求解.【詳解】如圖,∵AC=BC=4,點D,是AB的中點,∴A、B關(guān)于CD對稱,連接BE,則BE就是PA+PE的最小值,∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,點E是AC的中點,∴CE=2cm,∴BE=,∴PA+PE的最小值是12.(2021秋·江蘇鹽城·八年級??茧A段練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,點,點,若有一點,當(dāng)?shù)闹底钚r,________.【答案】##【分析】因為的坐標(biāo)滿足關(guān)系:與的和為,即點在直線上,故問題轉(zhuǎn)化為在上取一點,使得這點到點的距離和最小即可.【詳解】如下圖所示:因為的坐標(biāo)滿足關(guān)系:與的和為,即點在直線上,作點關(guān)于直線對稱的點,得出點坐標(biāo)為,連接交直線于點,此時最小,設(shè)直線的解析式為,將代入,得:,解得,即直線的解析式為,聯(lián)立兩直線方程得:,解得:,即點坐標(biāo)為,即,,解得,故答案為:.【點睛】本題利用平面直角坐標(biāo)系考查了線段和最小問題,關(guān)鍵要將此題轉(zhuǎn)化為“將軍飲馬”模型,即直線上一點到兩定點的距離和最小問題.13.(2022秋·江蘇·八年級專題練習(xí))如圖,在一條東西向的馬路上有廣場A和醫(yī)院C,在各自正北方向上分別有汽車站B和汽車站D,已知AC=14km,AB=4km,CD=8km,市政府打算在馬路AC段之間建造一個加油站P.(1)若要使得加油站P到兩汽車站的距離之和最小,請用尺規(guī)作圖在圖1中作出加油站P的位置,并直接寫出此時的最小值.(作圖請保留痕跡,結(jié)果可以保留根號)(2)若要使得加油站到兩汽車站的距離相等,請用尺規(guī)作圖在圖2中作出加油站P的位置,并求出此時PA的距離.(作圖請保留痕跡)【答案】(1)圖見解析,km;(2)圖見解析,km.【分析】(1)作點B關(guān)于AC的對稱點B′,連接DB′交AC于點P,連接PB,此時PB+PD的值最小,利用勾股定理求出最小值;(2)連接BD,作線段BD的垂直平分線交AC于點P,連接PB,PD,點P即為所求,設(shè)PA=xkm,利用勾股定理求解即可.【詳解】解:(1)如圖1中,點P即為所求.過點D作DE⊥AB交AB的延長線于點E.則四邊形ACDE是矩形,∴AC=DE=14(km),CD=AE=8(km),∵AB=AB′=4km,∴EB′=AE+AB′=12(km),∴PB+PD的最小值=DB′===(km).(2)如圖2中,點P即為所求,設(shè)PA=xkm,CP=(14﹣x)km,∵∠A=∠C=90°,在Rt△ABP和Rt△PCD中,PB=PD,∴42+x2=82+(14﹣x)2,解得x=∴AP=(km).【點睛】本題考查了根據(jù)軸對稱的性質(zhì)求最短距離,作軸對稱和作垂直平分線,勾股定理解直角三角形,掌握垂直平分線的性質(zhì),勾股定理是解題的關(guān)鍵.14.(2022秋·江蘇·八年級專題練習(xí))如圖,牧童在離河邊3km的A處牧馬,小屋位于他南6km東9km的B處,他想把他的馬牽到河邊飲水,然后回小屋.他要完成此過程所走的最短路程是多少?并在圖中畫出飲水C所在在位置(保留作圖痕跡).【答案】最短路程是;畫圖見解析.【分析】先作關(guān)于的對稱點,連接,構(gòu)建直角三角形,利用勾股定理即可得出答案.【詳解】解:如圖,作出點關(guān)于的對稱點,連接交于點,則點是馬飲水的位置,根據(jù)對稱性可得,,則,∴,由已知得,,,在中,由勾股定理求得,即,答:他要完成這件事情所走的最短路程是,飲水所在位置.【點睛】本題考查的是勾股定理和軸對稱在實際生活中的運用,需要同學(xué)們聯(lián)系實際,題目是一道比較典型的題目,難度適中.15.(2021秋·陜西商洛·八年級統(tǒng)考期末)如圖,點A是將軍和馬居住的營帳,點B是一塊兒指定的草地,一條小河L潺潺流過,P是將軍帶著馬兒喝水的地方,P點在何處時,將軍和馬兒走過的路的值最?。?1)請在圖中畫出最短路徑,標(biāo)出點P的位置;(2)證明這時最小.【答案】(1)見解析(2)見解析【分析】(1)作點A關(guān)于L的對稱點,連接交L于點P,P點即為所求;(2)在L上另取一點,連接、,在中,當(dāng)點與點P重合時,有:,即:,即問題得證.【詳解】(1)如圖,作點A關(guān)于L的對稱點,連接交L于點P,P點即為所求.(2)在L上另取一點,連接、,在中,當(dāng)點與點P重合時,有:,即:,∴當(dāng)位于點P時,最?。军c睛】本題屬于一類將軍飲馬的問題,掌握P點的作圖方法是解答本題的關(guān)鍵.16.(2020秋·新疆烏魯木齊·八年級烏魯木齊市第九中學(xué)??计谥校┤鐖D,方格圖中每個小正方形的邊長為1,點A,B,C都是格點.(1)畫出△ABC關(guān)于直線MN對稱的.(2)若B為坐標(biāo)原點,請寫出、、的坐標(biāo),并直接寫出的長度..(3)如圖2,A,C是直線同側(cè)固定的點,D是直線MN上的一個動點,在直線MN上畫出點D,使最小.(保留作圖痕跡)【答案】(1)畫圖見解析;(2),;(3)畫圖見解析【分析】(1)分別確定關(guān)于對稱的對稱點再順次連接從而可得答案;(2)根據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)的位置直接寫其坐標(biāo)與的長度即可;(3)先確定關(guān)于的對稱點,再連接交于則從而可得答案.【詳解】解:(1)如圖1,是所求作的三角形,(2)如圖1,為坐標(biāo)原點,則

(3)如圖2,點即為所求作的點.【點睛】本題考查的是畫軸對稱圖形,建立坐標(biāo)系,用根據(jù)點的位置確定點的坐標(biāo),軸對稱的性質(zhì),掌握“利用軸對稱的性質(zhì)得到兩條線段和取最小值時點的位置”是解本題的關(guān)鍵.本題考查軸對稱﹣最短問題、兩點之間線段最短等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會利用對稱解決最短問題,屬于中考??碱}型.17.(2022秋·廣東廣州·八年級??计谥校┤鐖D,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC底邊BC上的中線,點P為線段AB上一點.(1)在AD上找一點E,使得PE+EB的值最??;(2)若點P為AB的中點,當(dāng)∠BPE滿足什么條件時,△ABC是等邊三角形,并說明理由.【答案】(1)見解析;(2)∠BPE=90°,理由見解析【分析】(1)根據(jù)等腰三角形三線合一的性質(zhì)可知AD垂直平分BC,再根據(jù)兩點間線段最短的性質(zhì),連接CP交AD于點E,并連接BE,即可得解;(2)因為P為AB的中點,要使△ABC是等邊三角形,則需BC=AB,根據(jù)等腰三角形三線合一的性質(zhì),所以CP⊥AB,即∠BPE=90°.【詳解】解:(1)如圖,連接CP交AB于點E,則點E為所求;(2)∠BPE=90°,理由如下:∵∠BPE=90°∴CP⊥AB,∵點P為AB的中點,∴CP垂直平分AB∴CA=CB∵AB=AC∴AB=AC=BC∴△ABC是等邊三角形【點睛】本題主要考查等腰三角形三線合一的性質(zhì)以及對稱、兩點間線段最短、線段中垂線定理,熟練掌握這些性質(zhì)定理是解決本題的關(guān)鍵.18.(2021春·河北承德·八年級統(tǒng)考期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,,,.(1)在圖中作出關(guān)于軸的對稱圖形;(2)寫出點,,的坐標(biāo),并求出的面積;(3)若在軸上存在點使最小,則點的坐標(biāo)為______.【答案】(1)見解析;(2),,,4.5;(3)【分析】(1)根據(jù)對稱圖形的性質(zhì):對稱點的連線被對稱軸垂直平分,描點即可;(2)根據(jù)點的位置寫出點,,的坐標(biāo),用一個矩形的面積分別減去三個直角三角形的面積去計算的面積;(3)連接交軸于點,根據(jù)兩點之間線段最短可判斷此時點滿足條件,利用一次函數(shù)求出直線AB1與x軸交點坐標(biāo)P即可.【詳解】解:(1)如圖,△為所作;(2),,;的面積,(3)如圖,連接交軸于點,點為所作.∵設(shè)直線AB1解析式為,把、代入解析式得:;解得:,即直線AB1解析式為∴當(dāng)時,,P坐標(biāo)為,故答案為:.【點睛】本題主要考查了軸對稱圖形的性質(zhì)及最短路徑問題,難點是利用對稱性質(zhì)找出P點位置并利用一次函數(shù)求出點P坐標(biāo).19.(2023秋·內(nèi)蒙古通遼·九年級??计谥校┤鐖D,拋物線與x軸交于兩點.(1)求該拋物線的解析式;(2)觀察函數(shù)圖象,直接寫出當(dāng)x取何值時,?(3)設(shè)(1)題中的拋物線交y軸于C點,在該拋物線的對稱軸上是否存在點Q,使得的周長最小?若存在,求出Q點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.【答案】(1)拋物線的解析式為;(2)當(dāng)或時,;(3)Q點坐標(biāo)為.【分析】(1)已知了拋物線過A、B兩點,而拋物線的解析式中也只有兩個待定系數(shù),因此可將A、B的坐標(biāo)代入拋物線的解析式中,即可求出待定系數(shù)的值,也就得出了二次函數(shù)的解析式;(2)觀察圖象即可解決問題;(3)本題的關(guān)鍵是找出Q點的位置,已知了B與A點關(guān)于拋物線的對稱軸對稱,因此只需連接,直線與對稱軸的交點即為Q點.可根據(jù)B、C兩點的坐標(biāo)先求出直線的解析式,然后聯(lián)立拋物線對稱軸的解析式即可求出Q點的坐標(biāo).【詳解】(1)解:∵拋物線與x軸的兩個交點分別為,∴,解得,∴所求拋物線的解析式為;(2)解:觀察函數(shù)圖象,當(dāng)或時,,故答案為或;(3)解:在拋物線對稱軸上存在點Q,使的周長最?。唛L為定值,∴要使的周長最小,只需最小,∵點A關(guān)于對稱軸直線的對稱點是,∴Q是直線與對稱軸直線的交點,設(shè)過點B,C的直線的解析式,把代入,∴,∴,∴直線的解析式為,把代入上式,∴,∴Q點坐標(biāo)為.【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)解析式的確定,函數(shù)圖象的交點等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會利用對稱解決最短問題,屬于中考常考題型.20.(2022秋·全國·九年級專題練習(xí))如圖,拋物線與軸交于、,與軸交于點,點為的中點,點、分別為軸正半軸和拋物線對稱軸上的動點,連接、、,求四邊形周長最小時點、的坐標(biāo).【答案】當(dāng)四邊形周長最小時,點的坐標(biāo),點的坐標(biāo)為.【分析】作點關(guān)于軸的對稱點,作點關(guān)于拋物線對稱軸的對稱點,連接,交對稱軸于點,交軸于點.求出直線的解析為,進(jìn)一步可得出結(jié)論.【詳解】如圖,作點關(guān)于軸的對稱點,作點關(guān)于拋物線對稱軸的對稱點,連接,交對稱軸于點,交軸于點.由對稱知,,此時四邊形的周長為.此時四邊形的周長最小,最小值為.,,拋物線對稱軸為直線..為的中點,..設(shè)直線的解析式為.將點、的坐標(biāo)代入可得解得直線的解析為.令,則,點的坐標(biāo)為.令,則,點的坐標(biāo)為.當(dāng)四邊形周長最小時,點的坐標(biāo),點的坐標(biāo)為.【點睛】此題考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,四邊形與二次函數(shù)的結(jié)合,線段的和差最值與二次函數(shù)的結(jié)合,將不共線的線段轉(zhuǎn)化為共線為解題關(guān)鍵.21.(2021春·云南紅河·八年級統(tǒng)考期末)在平面直角坐標(biāo)系中,矩形紙片AOBC按如圖方法放置,點A、B分別在y軸和x軸上,已知OA=2,OB=4,點D在邊AC上,且AD=1.解答下列問題.(1)點C的坐標(biāo)為_______;(2)在x軸上有一點E,使得△CDE的周長最短,求出點E的坐標(biāo)及直線CE的解析式.(3)在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)是否存在點P,使得以C、D、P、E為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,求出點P的坐標(biāo);若不存在,說明理由.【答案】(1)(4,2);(2)點E的坐標(biāo)為(,0);直線的解析式為;(3)在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)存在點P1(,0)或P2(?,0)或P3(,4),使得以C、D、P、E為頂點的四邊形是平行四邊形.【分析】(1)由OB及OA長度可寫出C點的坐標(biāo);(2)作C點關(guān)于x軸的對稱點F,連接FD交OB于E,進(jìn)而求出E點坐標(biāo);(3)分別以CD為平行四邊形的邊,CD為對角線求出P點的坐標(biāo)即可.【詳解】解:(1)∵OA=2,OB=4,且點C在第一象限,∴點C的坐標(biāo)為(4,2);故答案為:(4,2);(2)過點D(1,2)作關(guān)于x軸的對稱點D1(1,?2),連接D1C交x軸于點E,由軸對稱性知D1E=DE,由兩點之間線段最短得D1C=D1E+EC=DE+CE最短,即ΔCDE的周長最短.設(shè)直線D1C的解析式為y=kx+b,把D1(1,?2)和C(4,2)分別代入得:,解得,∴直線CE的解析式為.∵點E在x軸上,∴當(dāng)y=0時,x=,點E的坐標(biāo)為(,0);(3)設(shè)P(x,0),∵四邊形AOBC是矩形,∴AC=OB=4.∵AD=1,∴DC=AC?AD=4?1=3.分情況討論:①當(dāng)CD為平行四邊形的邊時,∵以點C、D、P、E為頂點的四邊形是平行四邊形,∴PE//CD且PE=CD.∴=3,∴x?=3或x?=?3,∴x1=,x2=?,∴P1(,0)或P2(?,0);②當(dāng)CD為平行四邊形的對角線時,∵四邊形是以點C、D、P、E為頂點的平行四邊形,并且點E在x軸上,∵OE=,∴點P在AC的上方,且EP⊥DC.∴P3(,4).綜上所述,在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)存在點P1(,0)或P2(?,0)或P3(,4),使得以C、D、P、E為頂點的四邊形是平行四邊形..【點睛】本題考查了求一次函數(shù)的解析式和平行四邊形的判定和分類,解決問題的關(guān)鍵是熟悉“將軍飲馬”模型和平行四邊形分類的方法.22.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,、、,點、分別是直線和軸上的動點,求周長的最小值.【答案】周長的最小值為.【分析】分別作點關(guān)于軸、直線的對稱點、,連接,分別交軸、直線于點、,由對稱性質(zhì)可得,,此時的周長為.【詳解】如圖,分別作點關(guān)于軸、直線的對稱點、,連接,分別交軸、直線于點、,由對稱性質(zhì)可得,,此時的周長為.此時的周長最小,最小值為的長.、,,.,,.過點作軸于點,,..周長的最小值為.【點睛】本題考查軸對稱-最短問題、坐標(biāo)與圖形的性質(zhì)、勾股定理等知識,解題的關(guān)鍵是利用軸對稱正確找到點的位置.23.(2022·江蘇泰州·校考模擬預(yù)測)直線和雙曲線交于點,.(1)求,,的值;(2)在坐標(biāo)軸上有一點,使的值最小,直接寫出點的坐標(biāo).【答案】(1),;(2)【分析】(1)將A、B兩點坐標(biāo)分別代入,即可解出m、n的值;(2)線段和的最短距離問題,首先想到的是利用“將軍飲馬”模型進(jìn)行解決,做A點關(guān)于坐標(biāo)軸的對稱點,在之后再進(jìn)行計算,需要注意的是,本題需要進(jìn)行分情況進(jìn)行討論,最終確定最短距離下的M坐標(biāo).【詳解】(1)解:點,在直線上,,,,,,點在雙曲線上,;(2)如圖,作點關(guān)于軸的對稱點,連接交軸與,則,設(shè)直線的解析式為,,,直線的解析式為,;;如圖,作點關(guān)于軸的對稱點,連接交軸與,則,設(shè)直線的解析式為,,,直線的解析式為,當(dāng)時,,.,.【點睛】本題考查了反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點,坐標(biāo)與圖形變化-軸對稱、最短路線問題,注意待定系數(shù)法求直線解析式的運用.24.(2021·全國·九年級專題練習(xí))如圖,正方形的邊長為4,、為對角線上的動點,且,連接、,求周長的最小值.【答案】周長的最小值為.【分析】要使周長的最小,只需EC+CF最小,過點作,使得,連接交于點,構(gòu)造出平行四邊形,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)和正方形的對稱性知,當(dāng)、、三點共線時,EC+CF=FH+AF=AH=,且最小,從而得到周長的最小值.【詳解】如解圖,過點作,使得,連接交于點,連接.,,四邊形是平行四邊形,.四邊形是正方形,點,關(guān)于對稱..此時的周長為.當(dāng)、、三點共線時,的周長最小,最小值為.四邊形是正方形,且邊長為4.,..在中,.周長的最小值為.【點睛】本題考查軸對稱-最短問題,正方形的性質(zhì)、勾股定理、平行四邊形的判定和性質(zhì)等知識,凡是涉及最短距離的問題,一般要結(jié)合軸對稱變換來解決,多數(shù)情況要作點關(guān)于某直線的對稱點.25.(2022秋·八年級課時練習(xí))(1)【問題解決】已知點在內(nèi),過點分別作關(guān)于、的對稱點、.①如圖1,若,請直接寫出______;②如圖2,連接分別交、于、,若,求的度數(shù);③在②的條件下,若度(),請直接寫出______度(用含的代數(shù)式表示).(2)【拓展延伸】利用“有一個角是的等腰三角形是等邊三角形”這個結(jié)論,解答問題:如圖3,在中,,點是內(nèi)部一定點,,點、分別在邊、上,請你在圖3中畫出使周長最小的點、的位置(不寫畫法),并直接寫出周長的最小值.【答案】(1)【問題解決】①;②;③;(2)【拓展延伸】如圖,見解析;周長最小值為8.【分析】(1)①連接OP,由點P關(guān)于直線OA的對稱點,點P關(guān)于直線OB的對稱點,可得,,再由+=2(+)=2,即可求得∠AOB的度數(shù);②由,根據(jù)三角形的內(nèi)角和定理可得;由軸對稱的性質(zhì)得,,,再由三角形外角的性質(zhì)可得,,所以,即可求得;由軸對稱的性質(zhì)可得,由四邊形的內(nèi)角和為360°即可求得;③類比②的方法即可解答;(2)作點P關(guān)于邊AB的對稱點,再作點P關(guān)于邊AC的對稱點,連結(jié),分別交AB、AC于點E、F,此時的周長最小,最小為的長,由①的方法求得∠A=60°,A=A,再由“有一個角是的等腰三角形是等邊三角形”即可判定△A是等邊三角形,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)可得=AP=8,由此即可得周長最小值為8.【詳解】(1)①連接OP,∵點P關(guān)于直線OA的對稱點,點P關(guān)于直線OB的對稱點,∴,,∴+=2(+)=2,故答案為50°;②如圖2,∵,∴,由軸對稱的性質(zhì)得,,,∵,,∴,∴,由軸對稱的性質(zhì)得,,∴;③.如圖2,∵,∴,由軸對稱的性質(zhì)得,,,∵,,∴,∴,由軸對稱的性質(zhì)得,,∴=;故答案為;(2)如圖所示,的周長最小,周長最小值為8.①畫點P關(guān)于邊AB的對稱點,②畫點P關(guān)于邊AC的對稱點,③連結(jié),分別交AB、AC于點E、F,此時的周長最小,周長最小值為8.【點睛】本題考查了軸對稱作圖及最短路徑問題,熟練線段垂直平分線的性質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵,解題時注意數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.26.(2021·四川南充·一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過點A(4,0)、B(0,4)、C.其對稱軸l交x軸于點D,交直線AB于點F,交拋物線于點E.(1)求拋物線的解析式;(2)點P為直線l上的動點,求△PBC周長的最小值;(3)點N為直線AB上的一點(點N不與點F重合),在拋物線上是否存在一點M,使以點E、F、N、M為頂點的四邊形為平行四邊形?若存在,直接寫出點M的坐標(biāo),若不存在,說明理由.【答案】(1)(2)(3)存在,(,)或(,-)或(,-)【分析】(1)把點A(4,0)、B(0,4)代入拋物線y=-x2+bx+c中,求得b和c即可;(2)作點B關(guān)于直線l的對稱軸B′,連接B′C交l于一點P,點P即為使△PBC周長最小的點,由對稱可知,PB′=PB,即△PBC周長的最小值為:BC+CB′;(3)設(shè)M(m,-m2+3m+4),①當(dāng)EF為邊時,則EF∥MN,則N(m,-m+4),所以NM=EF=,即|-m2+3m+4-(-m+4)|=,求出m的值,代入即可;②當(dāng)EF為對角線時,EF的中點為(,),由中點坐標(biāo)公式可求得點N的坐標(biāo),再由點N是直線AB上一點,可知-3+m+4=m2-3m+,解得m的值即可.(1)解:把點A(4,0)、B(0,4)代入拋物線y=-x2+bx+c中,得,,解得,∴拋物線的解析式為:y=-x2+3x+4;(2)解:由拋物線解析式可知,對稱軸直線l:x=,∵點A(4,0),∴點C(-1,0),如圖,作點B關(guān)于直線l的對稱軸B′,連接B′C交l于一點P,點P即為使△PBC周長最小的點,此時B′(3,4),設(shè)直線B′C的解析式為y=kx+b1,∴,解得:,∴直線B′C的解析式為:y=x+1,把x=代入得:y=+1=,∴P(,),∵B(0,4),C(-1,0),B′(3,4),∴BC=,CB′==4,∴△PBC周長的最小值為:;(3)解:存在,以點E、F、N、M為頂點的四邊形為平行四邊形的點M的坐標(biāo)為(,)或(,-)或(,-).理由如下:由拋物線解析式可知,E(,),∵A(4,0)、B(0,4),∴直線AB的解析式為:y=-x+4,∴F(,).∴EF=.設(shè)M(m,-m2+3m+4),①當(dāng)EF為邊時,則EF∥MN,∴N(m,-m+4),∴NM=EF=,即|-m2+3m+4-(-m+4)|=,解得m=(舍)或或或,∴M(,)或(,-)或(,-).②當(dāng)EF為對角線時,EF的中點為(,),∴點N的坐標(biāo)為(3-m,m2-3m+),∴-3+m+4=m2-3m+,解得m=(舍),m=,∴M(,).綜上,滿足以點E、F、N、M為頂點的四邊形為平行四邊形的點M的坐標(biāo)為(,)或(,-)或(,-).【點睛】本題主要考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,平行四邊形存在性問題,解題過程中注意需要分類討論.27.(2022·湖北黃石·統(tǒng)考中考真題)如圖,等邊中,,點E為高上的一動點,以為邊作等邊,連接,,則______________,的最小值為______________.【答案】

##30度

【分析】①與為等邊三角形,得到,,,從而證,最后得到答案.②過點D作定直線CF的對稱點G,連CG,證出為等邊三角形,為的中垂線,得到,,再證為直角三角形,利用勾股定理求出,即可得到答案.【詳解】解:①∵為等邊三角形,∴,,∴,∵是等邊三角形,∵,,∴,,∴,在和中∴,得;故答案為:.②(將軍飲馬問題)過點D作定直線CF的對稱點G,連CG,∴為等邊三角形,為的中垂線,,∴,連接,∴,又,∴為直角三角形,∵,,∴,∴的最小值為.故答案為:.【點睛】此題考查了等邊三角形的性質(zhì),全等三角形的判定及性質(zhì),將軍飲馬,線段垂直平分線的判定及性質(zhì),勾股定理等內(nèi)容,熟練運用將軍飲馬是解題的關(guān)鍵,具有較強(qiáng)的綜合性.28.(2021秋·廣東中山·九年級廣東省中山市黃圃鎮(zhèn)馬新初級中學(xué)??计谥校┮阎?,拋物線,與x軸交于A、B兩點(點A在點B的左側(cè)),交y軸于點C,拋物線的頂點為點D.(1)求的長度和點D的坐標(biāo);(2)在該拋物線的對稱軸上找一點P,求出的值最小時P點的坐標(biāo);(3)點M是第三象限拋物線上一點,當(dāng)最大時,求點M的坐標(biāo),并求出的最大值.【答案】(1)AB=4,D坐標(biāo)為

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