4.
已知:
如图,泄点A、B分布在立直线1的两侧(A、B两
点到1的距离不相等)
要求:
在宜线1上找一点P,使IPA-PB|的值最大
解:
作点B关于直线1的对称点B\连接B2并延长交
于点P,点P即为所求;
理由:
根据对称的性质知1为线段BB,的中垂线,由中垂
线的性质得:
PB=PB\要使|PA-PB|最大,则需
IPA-PBT值最大,从而转化为模型3.
典型例题1-1
3
如图,直线y二x+4与x轴、y轴分别交于点A和点B,点C、
D分别为线段AB、0B的中点,点P为0A上一动点,当PC+PD最小
时,点P的坐标为,此时PC+PD的最小值为.
【分析】符合基本模型2的特征,作点D关于x轴的对称点D',连接CD'交x轴于点P,此时PC+PD值最小,由条件知CD为△BAO的中位线,0P为ACDD'的中位线,易求0P长,从而求岀P点坐标:
PC+PD的最小值即CD'长,可用勾股左理(或两点之间的距离公式,实质相同)计算.
【解答】连接CD,作点D关于x轴的对称点D',连接CD'交x轴于点P,此时PC+PD值最
小.令y=x+4中x=0,则y=4,
33
•••点B坐标(0,4):
令尸x+4中尸0,贝I」x+4二0,解得:
x二・6,/.
点A的坐标为(-6,0).•・•点C、D分别为线段AB、0B的中点,「.CD为ABAO的
中位线,•••CD〃x轴,且CD二寺A0二3,
•・•点D'和点D关于x轴对称,・・.0为DD'的中点,
D*(0,-1),「•OP为△CDD'的中位线,/.0P=|CD=4,
■■
2
・••点P的坐标为(-,0).在RtACDDr中,
CD'=ylcD2+DD,2=a/32+42=5,即PC+PD的最小值为5.
【小结】还可用中点坐标公式先后求岀点C、点P坐标:
若题型变化,C、D不是AB和0B中点时,则先求直线CD'的解析式,再求其与x轴的交点P的坐标.
典型例题1-2
大时点P的坐标为,PA-PB)的最大值是.
【分析】符合基本模型4的特征,作A关于直线y二-x对称点C,连接BC,可得直线BC的方程;求得BC与直线y二-x的
交点P的坐标:
此时PA-PB=PC・PB=BC取得最大值,
再用两点之间的距离公式求此最大值.
【解答】作A关于直线y=-x对称点C,易得C的坐标为(-1,0);连接BC,可得直线BC的方程为y=-|x-|,与直线y=-x联立解得交点坐标P为(4,-4);此时;PA-PB二PC-PBwBC取得最大值,最大值BC二JG+1)'+(-2)2二孕:
【小结】“两点一线”大多考査基本模型2和4,需作一次对称点,连线得交点.
变式训练1-1
已知菱形0ABC在平面直角坐标系的位置如图所示,顶点A(5,0),
0B二4护,点P是对角线0B上的一个动点,D(0,1),当CP+DP最短
10耳
D.(T,)
变式训练1-3
时,点P的坐标为()
如图,已知直线y二x+1与y轴交于点A,与x轴交于点D,抛物线y=x:
+bx+c
与直线交于A、E两点,与x轴交于B、C两点,且B点坐标为(1,0).
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找一点呱使AM-MC的值最大,求出点M的坐标.
拓展模型
已知:
如图,A为锐角ZMON外一定点;
要求:
在射线0M上找一点P,在射线ON上找一点Q,使
AP+PQ的值最小.
解:
过点A作AQ丄ON于点Q,AQ与0H相交于点P,此时,AP+PQ最小:
理由:
AP+PQ圭AQ,当且仅当A、P、Q三点共线时,AP+PQ取得最小值AQ,根据垂线段最短,当AQ丄ON时.AQ最小.
解:
分別作A点关于直线0M的对称点乩关于ON的对
称点A?
连接A1H交0M于点P,交ON于点Q,点P和点Q即为所求,此时AAPQ周长最小,最小值即为线段山壮的长度;
理由:
由轴对称的性质知AP二AiP,AQ二A:
Q,AAPQ的周
长AP+PQ-AQ二AiP+PQ-A:
Q,当Ai、P、Q、A2四点共线时,貝值最小.
5.搭桥模型
要求:
在0M上找一点P,在ON上找一点Q,使四边形
APQB的周长最小
解:
作点A关于直线0M的对称点作点B关于直线
ON的对称点B',连接A'B'交0M于P,交ON于Q,则点P、点Q即为所求,此时四边形APQB周长的
最小值即为线段AB和的长度之和;
理由:
AB长为左值,由基本模型将PA转化为PA;将
QB转化为QB',当A'、P、Q、B'四点共线时,
PA'+PQ+QB'的值最小,即PA+PQ+QB的值最小.
已知:
如图,直线m〃n,A、B分别为m上方和n下方的泄点,(直线AB不与m垂直)
要求:
在m、n之间求作垂线段PQ,使得AP+PQ+BQ最小.
分析:
PQ为怎值,只需AP+BQ最小,可通过平移,使
P、Q“接头”,转化为基本模型
解:
如图,将点A沿着平行于PQ的方向,向下平移至点A',使得AA'二PQ,连接A'B交直线n于点
6.
Q,过点Q作PQ丄n,交直线m于点P,线段PQ即为所求,此时AP+PQ+BQ最小.
理由:
易知四边形QPAA'为平行四边形,则QA‘=PA,
当B、Q、Af三点共线时,QAZ+BQ最小,即
AP+BQ最小,PQ长为立值.此时AP+PQ-BQ最小.
已知:
如图,左点A.B分布于直线1两侧,长度为a
(a为左值)的线段PQ在1上移动(P在Q左边)要求:
确定PQ的位苣,使得AP+PQ-HJB最小分析:
PQ为泄值,只需AP+QB的值最小,可通过平移,
使P、Q“接头”,转化为基本模型
解:
将点A沿着平行于1的方向,向右移至使
AA'=PQ二a,连接A爼交直线1于点Q,在1上截取PQ二a(P在Q左边),则线段PQ即为所求,此时
AP+PQ+QB的最小值为A3+PQ,即A3-a
理由:
易知四边形APQA'为平行四边形,则PA二QA',
当A:
Q.B三点共线时,QA'+QB最小,即PA+QB
最小,又PQ长为左值此时PA+PQ+QB值最小.
7.已知:
如图,定点A.B分布于直线1的同侧,长度a
RG为定值)的线段PQ在1上移动(P在Q左边)
A要求:
确左PQ的位置,使得四边形APQB周长最小
1分析:
AB长度确定,只需AP+PQ+QB最小,通过作A点
关于1的对称点,转化为上述模型3
解:
作A点关于1的对称点AS将点A"沿着平行于14/
|/的方向,向右移至A7使连接A"B
pA
p71交1于Q,在1上截取QPp(P在Q左边),线段
\//
——-A/ePQ即为所求,此时四边形APQB周长的最小值为
A~B+AB+PQ,即A笫+AB+a
典型例题2-1
如图,在矩形ABCD中,AB二10,BC二5,若点M、N分别是线段AC.°
AB上的两个动点,则BM^MN的最小值为・
【分析】符合拓展模型2的特征,作点B关于AC的对称点E,再过点E作AB的垂线段,该垂线段的长即BM+MN的最小值,借助等而积法和相似可求其长度.
【解答】作点B关于AC的对称点E,再过点E作E7丄AB于N,则BMT2EH+MN,
其最小值即E7长:
TAB二10,BC二5,
•••QQAF+Bd二
易知AABCs△ENB,.••坐代入数拯解得EN二8・
ENBE
即BM+MN的最小值为8.
【小结】该类题的思路是通过作对称,将线段转化,再根据左理、公理连线或作垂线;可作
立点或动点关于左直线的对称点,有些题作立点的对称点易解,有些题则作动点的对称点易解.
典型例题2-2
如图,ZA0B二60°,点P是ZAOB内的左点且Op£,点M、N分别
是射线OA、OB上异于点0的动点,则周长的最小值是()
A.込⑥B.宓3C.6D.3
22
【分析】符合拓展模型3的特征;作P点分别关于OA、OB的对称点C、
D,连接CD分别交OA、OB于M、N,此时APyN周长最小,英值为CD长;根据对称性连接OC、OD,分析条件知AOCD是顶角为120°的等腰三角形,作底边上高,易求底边CD.
【解答】作P点分别关于0A、0B的对称点C、D.连接CD分别交0A、0B于M、N,如图,
则MP=MC.NP二ND,0P二0D二0C二岛,ZB0P二ZBOD,ZA0P二ZA0C,
•••PN+PM+MN二ND+MN+NC二DC,ZCOD二ZBOP+ZBOD+Z
A0P+ZA0C二2ZA0B二120°,
•••此时△PMN周长最小,作0H丄CD于H,
则CH二DH,VZOCH=30°,.••。
也心二ML
22
CH=V53H二色,•••CD二2CH二3・
2
即APM?
;周长的最小值是3:
故选:
D.
【小结】根拯对称的性质,发现AOCD是顶角为120°的
等腰三角形,是解题的关键,也是难点.
典型例题2-3
如图,已知平行四边形ABCO,以点0为原点,0C所在的直
线为x轴,建立直角坐标系,AB交y轴于点D,AD二2,006,
ZA二60°,线段EF所在的直线为0D的垂直平分线,点P为线段EF上的动点,PM丄x轴于点M点,点E与E'关于x轴对称,连接BP.E‘
(1)请直接写出点A坐标为,点B坐标为:
(2)当BP+PM+ME'的长度最小时,请求岀点P的坐标.
【分析】
(1)解直角三角形求出OD,BD的长即可解决:
(2)符合“搭桥模型”的特征:
首先证明四边形OPME'是平行四边形,可得0P二EH,
PM是定值,PB+MT=OP+PB的值最小时,BP+PM+ME'的长度最小,此时P点为
直线0B与EF的交点,结合0B的解析式可得P点坐标:
【解答】
(1)在RtAAD0中,VZA=60°,AD二2,/.0D=2nan60°二2馅,AA(-2,2岛),•••四边形ABCO是平行四边形,•••AB二0C二6,•••DB=6・2=4,AB(4,2並)
(2)如图,连接OP.VEF垂直平分线段OD,PM丄0C,AZPE0=ZE0M=ZPM0=90o,二四边形OHPE是矩形,APM=0E=V3>TOE二0E‘,APM=OEr,PH〃OE‘,•••四边形OPMEZ是平行四边形,
•••0P二EH,TPH是龙值,APB-ME,二OP+PB的值最小时,BP+PM+MEr的长度最小,
•••当0、P、B共线时,BP+PM+ME'的长度最小,•••直线0B的解析式为y二唾x,
2
•••P(2,V3).
【小结】求没有公共端点的两条线段之和的最小值,一般通过作对称和平移(构造平行四边
形)的方法,转化为基本模型.
•••所求抛物线的解析式为y-
(3)只需AF+CE最短,抛物线尸-的对称轴为x=l,
将点A向上平移至A:
(-2,1),则AF二A:
E,作儿关于对称轴x二1的对称点
A:
(4,1),连接A:
C,A:
C与对称轴交于点E,E为所求,可求得A:
C的解析式
【小结】解决此类题的套路是“对称、平移、连线S其中,作对称和平移的顺序可互换.
变式训练2-1
几何模型:
条件:
如图1,A,B是直线1同旁的两个定点.
问题:
在直线1上确泄一点P,使PA+PB的值最小.
方法:
作点A关于直线1的对称点A',连接A'B交1于点P,即为所求.(不必证明)模型应用:
(1)如图2,已知平而直角坐标系中两赵点A(0>-1)和B(2,-1),P为x轴上一动
点,则当PA+PB的值最小是点P的横坐标是,此时PA+PB二.
(2)如图3,正方形ABCD的边长为4,E为AB的中点,P是AC上一动点,连接BD,由
正方形对称性可知,B与D关于直线AC对称.连接ED交AC于P,则PB+PE的最小值是.
(3)如图4,在菱形ABCD中,AB二10,ZDAB二60°,P是对角线AC上一动点,E,F分别
是线段AB和BC上的动点,则PE+PF的最小值是.
(4)
如图5,在菱形ABCD中,AB二6,ZB二60°,点G是边CD边的中点,点E・F分别是
变式训练2-2
如图,矩形ABCD中,AD二15,AB二10,E为AB边上一点,且
DE二2AE,连接CE与对角线BD交于F:
若P、Q分别为AB边
和BC边上的动点,连接EP、PQ和QF:
则四边形EPQF周长
的最小值是•
变式训练2-3
如图,已知直线L.1=之间的距离为&点P到直线h的
离为6,点Q到直线1=的距离为4,PQ二4{和,在直线1,上有一动
点A,直线花上有一动点B,满足AB丄1:
且PA+AB+BQ最小,此时
PA+BQ二.
变式训练2-4
如图,已知在平面直角坐标系xOy中,直角梯形OABC的边0A在y轴的正半轴上,0C在x轴的正半轴上,0A二AB二2,0C二3,过点B作BD丄BC,交0A于点D.将ZDBC绕点B按顺时针方向旋转,角的两边分别交y轴的正半轴、x轴的正半轴于点E和F.
(1)求经过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(2)当BE经过
(1)中抛物线的顶点时,求CF的长;
(3)在抛物线的对称轴上取两点P、Q(点Q在点P的上方),且PQ二1,要使四边形BCPQ的周长最小,求出P、Q两点的坐标.
中考真题
■丿
1.要在街道旁建奶站,向居民区A、B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使A、B到它的距离之和最短?
小聪以街道为X轴,建立了如图所示的平而直角坐标系,A点坐标为(0,3),B点坐标为(6,5),则A.B两点到奶站距离之和的最小值是・
2•如图,矩形ABOC的顶点A的坐标为(-4,5),D是0B的中点,
E是OC上的一点,当厶
ADE的周长最小时,点E的坐标是(
)
A.(0.-4)B.(0.
旦)
C.(0,2)
D.(0,10)
3
3
3
3•如图,在矩形ABCD中,AB二5,
AD=3,
动点P满足Sapab=1S矩形S
3
则点P到A、B两点距
离之和PA+PB的最小值为(
)
A.V29B・V34
C.5^2
D.V41
4•已知抛物线尸丄€+1具有如下性质:
该抛物线上任意一点到泄点F(0,2)的距离与到x
4
轴的距离始终相等,如图,点M的坐标为(術,3),P是抛物线y丄x:
+l上一个动点,4
则APME周长的最小值是()
5•如图,点A(a,3),B(b,1)都在双曲线y二色上,点C,D,分别是x轴,y轴上的动点,
x
则四边形ABCD周长的最小值为()
A・5\/2B.6^2C.2VT0+2V2D・8V2
6•如图,在RtZkABC中,ZC=90°,AC二3,BC=4,D、E分别是AB、BC边上的动点,则AE+DE
的最小值为()
A.坐B.空C.5
55
7•如图,RtAABC中,ZBAC=90°,AB=3,AC二6\胚,点D,E分别是边BC,AC±的动点,
则DA+DE的最小值为8•如图,等腰AABC的底边BC二20,面积为120,点F在边BC上,且BF二3FC,EG是腰AC的
垂直平分线,若点D在EG上运动,则ACDF周长的最小值为・
9•如图,菱形ABCD的边长为6,ZABC二120°,M是BC边的一个三等分点,P是对角线AC
上的动点,当PB+PH的值最小时,PM的长是()
10.如图,在RtAABC中,ZACB二90°,AC二6,BC二8,AD平分ZCAB交BC于D点,E,F分别是AD,AC上的动点,则CE+EF的最小值为()
A.聖B.些C.里D.6
345
11•如图,在平而直角坐标系中,反比例函数y上(x>0)的图象与边长是6的正方形0ABC
x
的两边AB,BC分别相交于N两点.ZkOMY的而积为10.若动点P在x轴上,则PM+PN的最小值是()
12•如图,ZkABC中,AC二BC二2,AB=1,将它沿AB翻折得到△ABD,的形状是_的最小值是
】3.如图,己知抛物线呼沁血与直线y寺七交于A,B两点,
轴于C、D两点,连接AC、BC,已知A(0,3),C(-3,0).
(1)求此抛物线的解析式;
(2)在抛物线对称轴1上找一点使IMB-NDI的值最大,并求岀这个最大值:
(3)
点P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQ丄PA交y轴于点Q,问:
是否存在点P,使得以A,P,Q为顶点的三角形与AABC相似?
若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
14•如图,在四边形ABCD中,ZB二ZC二90°,AB>CD,AD二AB+CD・
(1)用尺规作ZADC的平分线DE,交BC于点E,连接AE(保留作图痕迹,不写作法):
(2)在
(1)的条件下,
1证明:
AE丄DE:
2若CD二2,AB=4,点氐N分别是AE,AB上的动点,求BH+MN的最小值.
15•如图,抛物线y=ax:
+bx+c(aHO)经过点A(-b0),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Sza二S.g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1上,动点Q(m,0)在x轴上,连接PM、PQ、NQ,当m为何值时,PM+PQ+QN的和最小,并求岀PM+PQ+QN和的最小值.
16•如图,直线y二5x+5交x轴于点A,交y轴于点C,过A,C两点的二次函数y=ax:
+4x+c的图象交X轴于另一点B.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC,点N是线段BC上的动点,作ND丄x轴交二次函数的图象于点D,求线段ND长度的最大值:
(3)若点H为二次函数y=ax:
+4x+c图象的顶点,点M(4,m)是该二次函数图象上一点,
在x轴、y轴上分别找点F,E,使四边形HEFH的周长最小,求岀点F,E的坐标.
17.如图1,已知抛物线yd(x-2)(x+a)(a>0)与x轴从左至右交于A,B两点,与ya
轴交于点C.
(1)若抛物线过点T(b・色),求抛物线的解析式;
4
(2)在第二象限内的抛物线上是否存在点D,使得以A、B、D三点为顶点的三角形与△
ABC相似?
若存在,求a的值;若不存在,请说明理由.
(3)
如图2,在
(1)的条件下,点P的坐标为(-1,1),点Q(6,t)是抛物线上的点,在x轴上,从左至右有M、N两点,且MN二2,问MN在x轴上移动到何处时,四边形PQNM的周长最小?
请直接写出符合条件的点H的坐标.
18.如图,对称轴为直线x二2的抛物线经过A(-1,0),C(0,5)两点,与x轴另一交点为B.已知M(0,1),E(a,0),F(a+1,0),P是第一象限内抛物线上的动点.
(1)求此抛物线的解析式:
(2)当a二1时,求四边形MEFP的而积的最大值,并求此时点P的坐标;
(3)若APCM是以点P为顶点的等腰三角形,求a为何值时,四边形PMEF周长最小?
请说明理由.
19•探究:
小明在求同一坐标轴上两点间的距藹时发现,对于平而直角坐标系内任总两点P,(X-y,),P=(x:
y=),可通过构谴直角三角形利用图1得到结论:
2_.)2+&2_#])2他还利用图2证明了线段PP的中点P(x,y)P的坐标
拓展:
(3)如图3,点P(2,n)在函数丫厶(x$0)的图象0L与x轴正半轴夹角的平
3
分线上,请在0L、x轴上分别找岀点E、F,使APEF的周长最小,简要叙述作图方法,并求出周长的最小值.
20.如图,直线y=kx+b(k、b为常数)分别与x轴、y轴交于点A(-4,0)、B(0,3),抛物线y=-x=+2x+l与y轴交于点C.
(1)求直线y二kx+b的函数解析式;
(2)若点P(x,y)是抛物线y二-x:
+2x+l上的任意一点,设点P到直线AB的距离为d,求d关于x的函数解析式,并求d取最小值时点P的坐标;
(3)若点E在抛物线y二-f+2x+l的对称轴上移动,点F在直线AB上移动,求CE+EF的最
21.如图①,在平而直角坐标系中,OA二6,以0A为边长作等边三角形ABC,使得BC〃OA,且点B、C落在过原点且开口向下的抛物线上.
(1)求这条抛物线的解析式:
(2)在图①中,假设一动点P从点B岀发,沿折线BAC的方向以每秒2个单位的速度运动,同时另一动点Q从0点出发,沿x轴的负半轴方向以每秒1个单位的速度运动,当点P运动到A点时,P、Q都同时停止运动,在P、Q的运动过程中,是否存在时间t,使得PQ丄AB,若存在,求出t的值,若不存在,请说明理由;
(3)
在BC边上取两点E、F,使BE二EF二1个单位,试在AB边上找一点G,在抛物线的对称轴上找一点H,使得四边形EGHF的周长最小,并求出周长的最小值.
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