1、1 专题专题 8 8“PAPAk kPBPB”型的最值问题”型的最值问题 破解策略破解策略 “PAkPB”型的最值问题,当k1 时通常为轴对称之最短路径问题,而当k0 时,若 以常规的轴对称的方式解决,则无法进行,因此必须转换思路 1 当点P在直线上 如图,直线BM,BN交于点B,P为BM上的动点,点A在射线BM,BN同侧,已知 sinMBN k 过点A作ACBN于点C,交BM于点P,此时PAkPB取最小值,最小值即为AC的长 P C B A M N 证明证明 如图,在BM上任取一点Q,连结AQ,作QDBN于点 D N M A B C P D Q 由 sinMBNk,可得QD kQB 所以QA
2、kQBQAQDAC,即得证 2 当点P在圆上 如图,O的半径为r,点A,B都在O外,P为O上的动点,已知rkOB 在OB上取一点C,使得OC kr,连结AC交O于点P,此时PAkPB取最小值,最小 值即为AC的长 A B C P O 证明证明 如图,在O上任取一点Q,连结AQ,BQ,连结CQ,OQ 2 O P C B A Q 则OC kOQ,OQ kOB 而COQQOB,所以COQQOB, 所以QC kQB 所以QA kQB QAQCAC,即得证 例题讲解例题讲解 例例 1 1 如图,矩形ABCD中,AB6cm,BC5cm,对角线AC、BD相交于点O,COD 关于CD的对称图形为CED若点P为
3、线段AE上一动点(不与点A重合),连接OP,一动 点Q从点O出发,以 1cm/s的速度沿线段OP匀速运动到点P,再以 15cm/s的速度沿线段 PA匀速运动到点A, 到达点A后停止运动, 当点Q沿上述路线运动到点A所需要的时间最短 时,求AP的长和点Q走完全程所需的时间 解:由题意可得,点Q运动到带你A的时间为 2 171 过点E作EFAD,交AD的延长线于点F 则EF3cm,AF5 2 3 cm AE 2 9 22 AFEFcm,从而 sinEAF EA EF 3 2 过点P作PGAD于点G,则有PG 3 2 PA 过点O作OHAD于点H,则OH 2 1 CD3 而OP 3 2 PAPOPG
4、OH,所以t最 小3s 3 显然AH 3 1 AF,所以AP 3 1 AE 2 3 cm 综上所述,当点Q沿上述路线运动到点A所需要的时间最短时,AP的长为 2 3 cm,点Q 走完全程所需的时间为 3s 例例 2 2 在平面直角坐标系xOy中,抛物线yx 22mxm2m 的顶点为 C直线yx2 与抛物线交于A、B两点, 点A在抛物线的对称轴左侧 抛物线的对称轴与直线AB交于点M, 作点B关于直线MC的对称点B以M为圆心,MC为半径的圆上存在一点Q,使得QB 2 2 QB的值最小,则这个最小值为多少? 解:yx 22mxm2m(xm)2m 顶点C的坐标为(m,m),从而点M的坐标为(m,m2)
5、 连结MQ,则MQMC2 联立方程组 2 2 22 xy mmmxxy 可得点A(m1,m1),B(m2,m4) BM22)24()2( 22 mmmm,即MQ 2 2 MB 取MB的中点N,则MN 2 1 MB 2 2 MQ 连结QN,易证QMBNMQ QN 2 2 QB 连结BN,则QB 2 2 QBQBQNBN 4 易得直线AB与y轴的夹角为 45,所以AMC45 连结BM,则BMB2AMC90 在 RtBMN中,BN10)2(2)22( 2 即QB 2 2 QB的最小值为10 进阶训练进阶训练 1.如图在ACE中,CACE,CAE30,O经过点C,且圆的直径AB在线段AE上, 设D是线段AC上任意一点(不含端点),连接OD,当 2 1 CDOD的最小值为 6 时,求O的 直径AB的长 8 3AB 2如图,在ABC中,B90,ABBC2,以点B为圆心作B与AC相切,P为B 上任意一点,求PA 2 2 PC的最小值 5