1、 中考数学几何模型 10:胡不归最值模型 名师点睛 拨开云雾 开门见山 在前面的最值问题中往往都是求某个线段最值或者形如 PA+PB 最值,除此之外我们还可能会遇上形如 “PA+kP”这样的式子的最值,此类式子一般可以分为两类问题:(1)胡不归问题;(2)阿氏圆 【故事介绍】【故事介绍】 从前有个少年外出求学, 某天不幸得知老父亲病危的消息, 便立即赶路回家 根据“两点之间线段最短”, 虽然从他此刻位置 A 到家 B 之间是一片砂石地,但他义无反顾踏上归途,当赶到家时,老人刚咽了气,小 伙子追悔莫及失声痛哭 邻居告诉小伙子说, 老人弥留之际不断念叨着“胡不归?胡不归?” (“胡”同“何”) 而
2、如果先沿着驿道而如果先沿着驿道 AC 先走一段,再走砂石地,会不会更早些到家?先走一段,再走砂石地,会不会更早些到家? V1 V2 V1 驿道 砂石地 A B C 【模型建立】【模型建立】 如图,一动点 P 在直线 MN 外的运动速度为 V1,在直线 MN 上运动的速度为 V2,且 V1 1如图,平行四边形 ABCD 中,DAB=60 ,AB=6,BC=2,P 为边 CD 上的一动点,则 3 2 PBPD的最 小值等于_ A B CD P M H P DC B AA B C D P H M 【分析】考虑如何构造“ 3 2 PD”,已知A=60 ,且 sin60 = 3 2 ,故延长 AD,作
3、PHAD 延长线于 H 点, 即可得 3 2 PHPD,将问题转化为:求 PB+PH 最小值当 B、P、H 三点共线时,可得 PB+PH 取到最小 值,即 BH 的长,解直角ABH 即可得 BH 长 例题例题 2. 如图,AC 是圆 O 的直径,AC4,弧 BA120 ,点 D 是弦 AB 上的一个动点,那么 OD+BD 的 最小值为( ) A B C D 【解答】解:的度数为 120 ,C60 , AC 是直径,ABC90 ,A30 , 作 BKCA,DEBK 于 E,OMBK 于 M,连接 OB BKAC,DBEBAC30 , 在 Rt DBE 中,DEBD,OD+BDOD+DE, 根据垂
4、线段最短可知,当点 E 与 M 重合时,OD+BD 的值最小,最小值为 OM, BAOABO30 ,OBM60 , 在 Rt OBM 中, OB2,OBM60 ,OMOBsin60,DB+OD 的最小值为, 故选:B 变式练习变式练习 2 如图, ABC 中, BAC30 且 ABAC, P 是底边上的高 AH 上一点 若 AP+BP+CP 的最小值为 2, 则 BC 【解答】解:如图将 ABP 绕点 A 顺时针旋转 60 得到 AMG连接 PG,CM ABAC,AHBC,BAPCAP, PAPA,BAPCAP(SAS),PCPB, MGPB,AGAP,GAP60 , GAP 是等边三角形,P
5、APG, PA+PB+PCCP+PG+GM, 当 M,G,P,C 共线时,PA+PB+PC 的值最小,最小值为线段 CM 的长, AP+BP+CP 的最小值为 2,CM2, BAM60 ,BAC30 ,MAC90 ,AMAC2, 作 BNAC 于 N则 BNAB1,AN,CN2, BC 故答案为 例题例题 3. 等边三角形 ABC 的边长为 6,将其放置在如图所示的平面直角坐标系中,其中 BC 边在 x 轴上,BC 边的高 OA 在 Y 轴上一只电子虫从 A 出发,先沿 y 轴到达 G 点,再沿 GC 到达 C 点,已知电子虫在 Y 轴上运动的速度是在 GC 上运动速度的 2 倍,若电子虫走完
6、全程的时间最短,则点 G 的坐标为 (0, ) 【解答】解:如图作 GMAB 于 M,设电子虫在 CG 上的速度为 v, 电子虫走完全全程的时间 t+(+CG), 在 Rt AMG 中,GMAG, 电子虫走完全全程的时间 t(GM+CG), 当 C、G、M 共线时,且 CMAB 时,GM+CG 最短, 此时 CGAG2OG,易知 OG 6 所以点 G 的坐标为(0,) 故答案为:(0,) 变式练习变式练习 3如图, ABC 在直角坐标系中,ABAC,A(0,2),C(1,0),D 为射线 AO 上一点,一动点 P 从 A 出发,运动路径为 ADC, 点 P 在 AD 上的运动速度是在 CD 上
7、的 3 倍, 要使整个运动时间最少, 则点 D 的坐标应为( ) A(0,) B(0,) C(0,) D(0,) 解:假设 P 在 AD 的速度为 3V,在 CD 的速度为 1V, 总时间 t+(+CD),要使 t 最小,就要+CD 最小, 因为 ABAC3,过点 B 作 BHAC 交 AC 于点 H,交 OA 于 D, 易证 ADHACO,所以3,所以DH, 因为 ABC 是等腰三角形,所以 BDCD,所以要+CD 最小,就是要 DH+BD 最小, 就要 B、D、H 三点共线就行了因为 AOCBOD,所以,即, 所以 OD,所以点 D 的坐标应为(0,) 例题例题 4. 直线 y与抛物线 y
8、(x3)24m+3 交于 A,B 两点(其中点 A 在点 B 的左侧),与抛物线 的对称轴交于点 C,抛物线的顶点为 D(点 D 在点 C 的下方),设点 B 的横坐标为 t (1)求点 C 的坐标及线段 CD 的长(用含 m 的式子表示); (2)直接用含 t 的式子表示 m 与 t 之间的关系式(不需写出 t 的取值范围); (3)若 CDCB求点 B 的坐标;在抛物线的对称轴上找一点 F,使 BF+CF 的值最小,则满足 条件的点 F 的坐标是 (3,) 【解答】解:(1)抛物线 y(x3)24m+3 的对称轴为 x3, 令 x3,则有 y 34,即点 C 的坐标为(3,4) 抛物线 y
9、(x3)24m+3 的顶点 D 的坐标为(3,4m+3), 点 D 在点 C 的下方,CD4(4m+3)4m+1 (2)点 B 在直线 y上,且其横坐标为 t, 则点 B 的坐标为(t,t),将点 B 的坐标代入抛物线 y(x3)24m+3 中,得: t(t3)24m+3,整理,得:mt+3 (3)依照题意画出图形,如图 1 所示 过点 C 作 CEx 轴,过点 B 作 BEy 轴交 CE 于点 E 直线 BC 的解析式为 yx,BECE, 由勾股定理得:BCCE CDCB, 有 4m+1(t3)(+3),解得:m4,或 m1 当 m4 时,+4 (4)0,不合适, m1,此时 t+6,y 6
10、8故此时点 B 的坐标为(6,8) 作 B 点关于对称轴的对称点 B,过点 F 作 FMBC 于点 M,连接 BM、BB 交抛物线对称轴于点 N, 如图 2 所示 直线 BC 的解析式为 yx,FMBC, tanFCM,sinFCM B、B关于对称轴对称,BFBF, BF+CFBF+FM 当点 B、F、M 三点共线时 BF+FM 最小 B 点坐标为(6,8),抛物线对称轴为 x3, B点的坐标为(0,8) 又BMBC,tanNBF, NFBNtanNBF, 点 F 的坐标为(3,)故答案为:(3,) 变式练习变式练习 4如图 1,在平面直角坐标系中将 y2x+1 向下平移 3 个单位长度得到直
11、线 l1,直线 l1与 x 轴交于点 C; 直线 l2:yx+2 与 x 轴、y 轴交于 A、B 两点,且与直线 l1交于点 D (1)填空:点 A 的坐标为 (2,0) ,点 B 的坐标为 (0,2) ; (2)直线 l1的表达式为 y2x2 ; (3)在直线 l1上是否存在点 E,使 S AOE2S ABO?若存在,则求出点 E 的坐标;若不存在,请说明理 由 (4)如图 2,点 P 为线段 AD 上一点(不含端点),连接 CP,一动点 H 从 C 出发,沿线段 CP 以每秒 1 个单位的速度运动到点 P,再沿线段 PD 以每秒个单位的速度运动到点 D 后停止,求点 H 在整个运 动过程中
12、所用时间最少时点 P 的坐标 【解答】解:(1)直线 l2:yx+2,令 y0,则 x2,令 y0,则 x2, 故答案为(2,0)、(0,2); (2)y2x+1 向下平移 3 个单位长度得到直线 l1,则直线 l1的表达式为:y2x2, 故:答案为:y2x2; (3)S AOE2S ABO,yE2OB4, 将 yE4 代入 l1的表达式得:42x2,解得:x3,则点 E 的坐标为(3,4); (4)过点 P、C 分别作 y 轴的平行线,分别交过点 D 作 x 轴平行线于点 H、H,HC 交 BD 于点 P, 直线 l2:yx+2,则ABO45 HBD,PHPD, 点 H 在整个运动过程中所用
13、时间+PH+PC, 当 C、P、H 在一条直线上时,PH+PC 最小,即为 CH6,点 P 坐标(1,3), 故:点 H 在整个运动过程中所用最少时间为 6 秒,此时点 P 的坐标(1,3) 例题例题 5. 已知抛物线 ya(x+3)(x1)(a0),与 x 轴从左至右依次相交于 A、B 两点,与 y 轴相交于 点 C,经过点 A 的直线 yx+b 与抛物线的另一个交点为 D (1)若点 D 的横坐标为 2,求抛物线的函数解析式; (2)若在(1)的条件下,抛物线上存在点 P,使得 ACP 是以 AC 为直角边的直角三角形,求点 P 的 坐标; (3)在(1)的条件下,设点 E 是线段 AD
14、上的一点(不含端点),连接 BE一动点 Q 从点 B 出发, 沿线段 BE 以每秒 1 个单位的速度运动到点 E,再沿线段 ED 以每秒个单位的速度运动到点 D 后停 止,问当点 E 的坐标是多少时,点 Q 在整个运动过程中所用时间最少? 【解答】解:(1)ya(x+3)(x1), 点 A 的坐标为(3,0)、点 B 两的坐标为(1,0), 直线 yx+b 经过点 A,b3, yx3,当 x2 时,y5, 则点 D 的坐标为(2,5), 点 D 在抛物线上,a(2+3)(21)5,解得,a, 则抛物线的解析式为 y(x+3)(x1)x22x+3; (2)A 的坐标为(3,0),C(0,3),直
15、线 AC 的解析式为:yx+3, ACP 是以 AC 为直角边的直角三角形,CPAC, 设直线 CP 的解析式为:yx+m,把 C(0,3)代入得 m3, 直线 CP 的解析式为:yx+3, 解得,(不合题意,舍去),P(,); ACP 是以 AC 为直角边的直角三角形, APAC,设直线 CP 的解析式为:yx+n, 把 A(3,0)代入得 n, 直线 AP 的解析式为:yx, 解 y得,P(,), 综上所述:点 P 的坐标为(,)或(,); (3)如图 2 中,作 DMx 轴交抛物线于 M,作 DNx 轴于 N,作 EFDM 于 F, 则 tanDAN,DAN60 ,EDF60 , DEE
16、F,Q 的运动时间 t+BE+ 3 2 DE =BE+EF, 当 BE 和 EF 共线时,t 最小,则 BEDM,此时点 E 坐标(1,4) 变式练习变式练习 5如图,已知抛物线 yx2+bx+c 交 x 轴于点 A(2,0)、B(8,0),交 y 轴于点 C,过点 A、B、 C 三点的M 与 y 轴的另一个交点为 D (1)求此抛物线的表达式及圆心 M 的坐标; (2)设 P 为弧 BC 上任意一点(不与点 B,C 重合),连接 AP 交 y 轴于点 N,请问:APAN 是否为定 值,若是,请求出这个值;若不是,请说明理由; (3)延长线段 BD 交抛物线于点 E,设点 F 是线段 BE 上
17、的任意一点(不含端点),连接 AF动点 Q 从点 A 出发,沿线段 AF 以每秒 1 个单位的速度运动到点 F,再沿线段 FB 以每秒个单位的速度运动 到点 B 后停止,问当点 F 的坐标是多少时,点 Q 在整个运动过程中所用时间最少? 【解答】解:(1)抛物线解析式为 y(x+8)(x2),即 yx2x+4; 当 x0 时,yx2x+44,则 C(0,4) BC4,AC2,AB10, BC2+AC2AB2,ABC 为直角三角形,且ACB90 , AB 为直径,圆心 M 点的坐标为(3,0); (2)以 APAN 为定值理由如下:如图 1, AB 为直径,APB90 , APBAON,NAOB
18、AP,APBAON AN:ABAO:AP,ANAPABAO20, 所以 APAN 为定值,定值是 20; (3)ABCD,ODOC4,则 D(0,4),易得直线 BD 的解析式为 yx4, 过 F 点作 FGx 轴于 G,如图 2, FGOD,BFGBDO, ,即, 点 Q 沿线段 FB 以每秒个单位的速度运动到点 B 所用时间 等于点 Q 以每秒 1 个单位的速度运动到 G 点的时间, 当 AF+FG 的值最小时,点 Q 在整个运动过程中所用时间最少, 作EBIABE,BI 交 y 轴于 I, 作 FHBI 于 H,则 FHFG,AF+FGAF+FH, 当点 A、F、H 共线时,AF+FH
19、的值最小,此时 AHBI,如图 2, 作 DKBI,垂足为 K, BE 平分ABI,DKDO4,设 DIm, DIKBIO,IDKIBO, ,BI2m, 在 Rt OBI 中,82+(4+m)2(2m)2,解得 m14(舍去),m2,I(0,), 设直线 BI 的解析式为 ykx+n, 把 B(8,0),I(0,)代入得,解得,直线 BI 的解析式为 yx, AHBI,直线 AH 的解析式可设为 yx+q, 把 A(2,0)代入得+q0,解得 q,直线 AH 的解析式为 yx, 解方程组,解得,F(2,3), 即当点 F 的坐标是(2,3)时,点 Q 在整个运动过程中所用时间最少 达标检测 领
20、悟提升 强化落实 1. 如图,在平面直角坐标系中,点3, 3A,点 P 为 x 轴上的一个动点,当OPAP 2 1 最小时,点 P 的坐 标为_. 答案答案:0 , 2P 2. 如图,四边形 ABCD 是菱形,AB=4,且ABC=60,点 M 为对角线 BD(不含点 B)上的一动点,则 BMAM 2 1 的最小值为_. 答案答案:32 3. 如图,在平面直角坐标系中,二次函数 yax2+bx+c 的图象经过点 A(1,0),B(0,),C(2, 0),其对称轴与 x 轴交于点 D (1)求二次函数的表达式及其顶点坐标; (2)点 M 为抛物线的对称轴上的一个动点,若平面内存在点 N,使得以 A
21、,B,M,N 为顶点的四边形为 菱形,求点 M 的坐标; (3)若 P 为 y 轴上的一个动点,连接 PD,求PB+PD 的最小值 【解答】解:(1)由题意,解得 ,抛物线解析式为 yx2x, yx2x(x)2,顶点坐标(,); (2)设点 M 的坐标为(,y) A(1,0),B(0,),AB21+34 以 A 为圆心 AB 为半径画弧与对称轴有两个交点,此时 AMAB, 则(+1)2+y24,解得 y,即此时点 M 的坐标为(,)或(,); 以 B 为圆心 AB 为半径画弧与对称轴有两个交点,此时 BMAB, 则()2+(y+)24,解得 y+或 y, 即此时点 M 的坐标为(,+)或(,)
22、; 线段 AB 的垂直平分线与对称轴有一个交点,此时 AMBM, 则(+1)2+y2()2+(y+)2,解得 y, 即此时点 M 的坐标为(,) 综上所述,满足条件的点 M 的坐标为(,)或(,)或(,+) 或(,)或(,); (3)如图,连接 AB,作 DHAB 于 H,交 OB 于 P,此时PB+PD 最小 理由:OA1,OB,tanABO, ABO30 ,PHPB, PB+PDPH+PDDH, 此时PB+PD 最短(垂线段最短) 在 Rt ADH 中,AHD90 ,AD,HAD60 , sin60 ,DH, PB+PD 的最小值为 4. 【问题提出】如图,已知海岛 A 到海岸公路 BD
23、的距离为 AB 的长度,C 为公路 BD 上的酒店,从海岛 A 到酒店 C,先乘船到登陆点 D,船速为 a,再乘汽车,车速为船速的 n 倍,点 D 选在何处时,所用时 间最短? 【特例分析】 若 n2, 则时间 t+, 当 a 为定值时, 问题转化为: 在 BC 上确定一点 D, 使得+ 的值最小如图,过点 C 做射线 CM,使得BCM30 (1)过点 D 作 DECM,垂足为 E,试说明:DE; (2)请在图中画出所用时间最短的登陆点 D 【问题解决】(3)请你仿照“特例分析”中的相关步骤,解决图中的问题(写出具体方案,如相关图 形呈现、图形中角所满足的条件、作图的方法等) 【综合运用】(4
24、)如图,抛物线 yx2+x+3 与 x 轴分别交于 A,B 两点,与 y 轴交于点 C,E 为 OB 中点,设 F 为线段 BC 上一点(不含端点),连接 EF一动点 P 从 E 出发,沿线段 EF 以每秒 1 个 单位的速度运动到 F,再沿着线段 FC 以每秒个单位的速度运动到 C 后停止若点 P 在整个运动过程 中用时最少,请求出最少时间和此时点 F 的坐标 【解答】解:(1)如图,DECM,DEC90 ,在 Rt BCM 中,DECDsin30 CD; (2)如图过点 A 作 AECM 交 BC 于点 D,则点 D即为所用时间最短的登陆点; (3)如图,过点 C 作射线 CM,使得 si
25、nBCM, 过点 A 作 AECM,垂足为 E 交 BC 于点 D,则点 D 为为所用时间最短的登陆点; (4)由题意得:tEF+CF, 过点 C 作 CDx 轴交抛物线于点 D,过点 F 作 GFCD 交 CD 于点 G, ACBDCB,sinABC,则 EFCF,EF+CFEF+FH, 故当 E、F、H 三点共线且与 CD 垂直时,t 最小,将点 B、C 坐标代入一次函数表达式并解得: 直线 BC 的表达式为:yx+3,点 E 是 OB 中点,其坐标为:(3,0), 当 x3 时,对于 yx+3,y,点 F 坐标为(3,), tEF+CF, 当 H、F、E 三点共线时,EF+FHOC3,
26、即:最小时间为 3 秒 5. 如图, ABC 是等边三角形 (1)如图 1,AHBC 于 H,点 P 从 A 点出发,沿高线 AH 向下移动,以 CP 为边在 CP 的下方作等边 三角形 CPQ,连接 BQ求CBQ 的度数; (2)如图 2,若点 D 为 ABC 内任意一点,连接 DA,DB,DC证明:以 DA,DB,DC 为边一定能组 成一个三角形; (3)在(1)的条件下,在 P 点的移动过程中,设 xAP+2PC,点 Q 的运动路径长度为 y,当 x 取最小 值时,写出 x,y 的关系,并说明理由 【解答】(1)解:如图 1 中 ABC 是等边三角形,AHBC, CAPBAC30 ,CA
27、CB,ACB60 , PCQ 是等边三角形, CPCQ,PCQACB60 , ACPBCQ, ACPBCQ, CBQCAP30 (2)证明:如图 2 中,将 ADC 绕当 A 顺时针旋转 60 得到 ABQ,连接 DQ ACDABQ, AQAD,CDBQ, DAQ60 , ADQ 是等边三角形, ADDQ, DA,DB,DC 为边一定能组成一个三角形(图中 BDQ) (3)如图 3 中,作 PEAB 于 E,CFAB 于 F 交 AH 于 G PEPA, PA+2PC2(PA+PC)2(PE+PC), 根据垂线段最短可知,当 E 与 F 重合,P 与 G 重合时, PA+2PC 的值最小,最小
28、值为 2CF 由(1)可知 ACPBCQ,可得 BQPA, PABQAGCGy,FGy,x2(y+y),yx 6. 如图,已知抛物线 y(x+2)(x4)(k 为常数,且 k0)与 x 轴从左至右依次交于 A,B 两点,与 y 轴交于点 C,经过点 B 的直线 yx+b 与抛物线的另一交点为 D (1)若点 D 的横坐标为5,求抛物线的函数表达式; (2)若在第一象限内的抛物线上有点 P,使得以 A,B,P 为顶点的三角形与 ABC 相似,求 k 的值; (3)在(1)的条件下,设 F 为线段 BD 上一点(不含端点),连接 AF,一动点 M 从点 A 出发,沿线 段 AF 以每秒 1 个单位
29、的速度运动到 F,再沿线段 FD 以每秒 2 个单位的速度运动到 D 后停止,当点 F 的坐标是多少时,点 M 在整个运动过程中用时最少? 【解答】解:(1)抛物线 y(x+2)(x4),令 y0,解得 x2 或 x4, A(2,0),B(4,0) 直线 yx+b 经过点 B(4,0), 4+b0,解得 b, 直线 BD 解析式为:yx+当 x5 时,y3,D(5,3) 点 D(5,3)在抛物线 y(x+2)(x4)上,(5+2)(54)3, k抛物线的函数表达式为:y(x+2)(x4) 即 yx2x (2)由抛物线解析式,令 x0,得 yk,C(0,k),OCk 因为点 P 在第一象限内的抛
30、物线上,所以ABP 为钝角 因此若两个三角形相似,只可能是 ABCAPB 或 ABCPAB 若 ABCAPB,则有BACPAB,如答图 21 所示 设 P(x,y),过点 P 作 PNx 轴于点 N,则 ONx,PNy tanBACtanPAB,即:,yx+k P(x,x+k),代入抛物线解析式 y(x+2)(x4), 得(x+2)(x4)x+k,整理得:x26x160, 解得:x8 或 x2(与点 A 重合,舍去),P(8,5k) ABCAPB, ,即,解得:k 若 ABCPAB,则有ABCPAB,如答图 22 所示 设 P(x,y),过点 P 作 PNx 轴于点 N,则 ONx,PNy t
31、anABCtanPAB,即:, yx+ P(x,x+),代入抛物线解析式 y(x+2)(x4), 得(x+2)(x4)x+,整理得:x24x120, 解得:x6 或 x2(与点 A 重合,舍去),P(6,2k) ABCPAB,解得 k, k0,k, 综上所述,k或 k (3)方法一: 如答图 3,由(1)知:D(5,3), 如答图 22,过点 D 作 DNx 轴于点 N, 则 DN3,ON5,BN4+59, tanDBA, DBA30 过点 D 作 DKx 轴,则KDFDBA30 过点 F 作 FGDK 于点 G,则 FGDF 由题意,动点 M 运动的路径为折线 AF+DF,运动时间:tAF+
32、DF, tAF+FG,即运动的时间值等于折线 AF+FG 的长度值 由垂线段最短可知,折线 AF+FG 的长度的最小值为 DK 与 x 轴之间的垂线段 过点 A 作 AHDK 于点 H,则 t最小AH,AH 与直线 BD 的交点,即为所求之 F 点 A 点横坐标为2,直线 BD 解析式为:yx+, y (2)+2,F(2,2) 综上所述,当点 F 坐标为(2,2)时,点 M 在整个运动过程中用时最少 方法二: 作 DKAB,AHDK,AH 交直线 BD 于点 F, DBA30 ,BDH30 , FHDF sin30 , 当且仅当 AHDK 时,AF+FH 最小, 点 M 在整个运动中用时为:t
33、, lBD:yx+,FXAX2, F(2,) 7. 已如二次函数 yx2+2x+3 的图象和 x 轴交于点 A、B(点 A 在点 B 的左侧),与 y 轴交于点 C, (1)如图 1,P 是直线 BC 上方抛物线上一动点(不与 B、C 重合)过 P 作 PQx 轴交直线 BC 于 Q, 求线段 PQ 的最大值; (2)如图 2,点 G 为线段 OC 上一动点,求 BG+CG 的最小值及此时点 G 的坐标; (3)如图 3,在(2)的条件下,M 为直线 BG 上一动点,N 为 x 轴上一动点,连接 AM,MN,求 AM+MN 的最小值 【解答】解:(1)令 y0,即:x2+2x+30, 解得:x
34、3 或1,即点 A、B 的坐标分比为(1,0)、(3,0), 令 x0,则 y3,则点 C 的坐标为(0,3), 直线 BC 过点 C(0,3),则直线表达式为:ykx+3, 将点 B 坐标代入上式得:03k+3,解得:k1, 则直线 BC 的表达式为:yx+3, 设点 P 的坐标为(m,n),nm2+2m+3, 则点 Q 坐标为(3n,n), 则 PQm(3n)m2+3m, a10,则 PQ 有最大值, 当 m,PQ 取得最大值为; (2)过直线 CG 作GCH,使 CHGH, 当 sin时,HGGC, 则 BG+CG 的最小值即为 HG+GB 的最小值, 当 B、H、G 三点共线时,HG+
35、GB 最小,则GBO, sin,则 cos,tan, OGOBtan3 ,即点 G(0,), CG3,而 BG, BG+CG 的最小值为:; (3)作点 A 关于直线 BG 的对称点 A, 过 A作 ANx 轴,交 BG 于点 M,交 x 轴于点 N, 则此时 AM+MN 取得最小值,即为 AN 的长度, 则:GBAAANOGB, AA2ABsinABG2 4 sin, ANAAcos , 即:AM+MN 的最小值为 8. 如图,在 Rt ABC 中,ACB90 ,B30 ,AB4,点 D、F 分别是边 AB,BC 上的动点,连接 CD, 过点 A 作 AECD 交 BC 于点 E,垂足为 G
36、,连接 GF,则 GF+FB 的最小值是( ) A B C D 【解答】解:延长 AC 到点 P,使 CPAC,连接 BP,过点 F 作 FHBP 于点 H,取 AC 中点 O,连接 OG,过点 O 作 OQBP 于点 Q, ACB90 ,ABC30 ,AB4,ACCP2,BPAB4 ABP 是等边三角形,FBH30 Rt FHB 中,FHFB 当 G、F、H 在同一直线上时,GF+FBGF+FHGH 取得最小值 AECD 于点 G,AGC90 O 为 AC 中点,OAOCOGAC A、C、G 三点共圆,圆心为 O,即点 G 在O 上运动 当点 G 运动到 OQ 上时,GH 取得最小值 Rt
37、OPQ 中,P60 ,OP3,sinP OQOP,GH 最小值为 故选:C 9. 抛物线 2 62 3 6 63 yxx 与 x 轴交于点 A,B(点 A 在点 B 的左边),与 y 轴交于点 C点 P 是直 线 AC 上方抛物线上一点,PFx 轴于点 F,PF 与线段 AC 交于点 E;将线段 OB 沿 x 轴左右平移,线段 OB 的对应线段是 O1B1,当 1 2 PEEC的值最大时,求四边形 PO1B1C 周长的最小值,并求出对应的点 O1 的坐标 E B1O1 P AB C F y x O 【分析】根据抛物线解析式得 A 3 2,0、B 2,0、C 0, 6, 直线 AC 的解析式为:
38、 3 6 3 yx,可知 AC 与 x 轴夹角为 30 根据题意考虑,P 在何处时,PE+ 2 EC 取到最大值 过点 E 作 EHy 轴交 y 轴于 H 点,则CEH=30 ,故 CH= 2 EC , 问题转化为 PE+CH 何时取到最小值考虑到 PE 于 CH 并无公共端点,故用代数法计算,设 2 62 3 ,6 63 P mmm , 则 3 ,6 3 E mm , 3 0,6 3 Hm , 2 6 3 6 PEmm , 3 3 CHm , 2 2 64 364 6 =2 2 6363 PECHmmm H O x y F C BA P O1B1 E C1 O x y F C BA P O1
39、B1 E 当 PE+EC 的值最大时,x2,此时 P(2,),PC2, O1B1OB,要使四边形 PO1B1C 周长的最小,即 PO1+B1C 的值最小, 如图 2,将点 P 向右平移个单位长度得点 P1(,),连接 P1B1,则 PO1P1B1, 再作点 P1关于 x 轴的对称点 P2(,),则 P1B1P2B1, PO1+B1CP2B1+B1C, 连接 P2C 与 x 轴的交点即为使 PO1+B1C 的值最小时的点 B1, B1(,0), 将 B1向左平移个单位长度即得点 O1, 此时 PO1+B1CP2C, 对应的点 O1的坐标为(,0), 四边形 PO1B1C 周长的最小值为+3 .
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