专题17最值问题中的将军饮马模型
【模型展示】
特点
传说亚历山大城有一位精通数学和物理的学者,名叫海伦。一天,一位罗马将军专程去拜访他,向他请教一个百思不得其解的问题。将军每天从军营A出发,先到河边饮(yìn)马,然后再去河岸同侧的B地开会,应该怎样走才能使路程最短?从此,这个被称为将军饮马的问题广泛流传。
实际问题:应该怎样走才能使路程最短?
作图问题:在直线l上求作一点C,
使AC+BC最短问题.
结论
AC+BC最短
【模型证明】
解决方案
(1)现在假设点A,B分别是直线l异侧的两个点,如何在l上找到一个点,使得这个点到点A,点B的距离的和最短?
连接AB,与直线l相交于一点C.
AC+BC最短(两点之间线段最短)
(2)现在假设点A,B分别是直线l同侧的两个点,如何在l上找到一个点,使得这个点到点A,点B的距离的和最短?
作法:
(1)作点B关于直线l的对称点B′;
(2)连接AB′,与直线l相交于点C.
则点C即为所求.
所作的AC+BC最短吗?请说明理由?
【证明】
如图,在直线l上任取一点C′(与点C不重合),
连接AC′,BC′,B′C′.由轴对称的性质知,
BC=B′C,BC′=B′C′.
∴AC+BC=AC+B′C=AB′,
AC′+BC′=AC′+B′C′.
在△AB′C′中,
AB′<AC′+B′C′,
∴AC+BC<AC′+BC′.
即AC+BC最短.
【题型演练】
一、单选题
1.如图,正方形ABCD的边长是4,点E是DC上一个点,且DE=1,P点在AC上移动,则PE+PD的最小值是(????)
A.4 B.4.5 C.5.5 D.5
2.如图,正方形ABCD的边长为4,点M在DC上,且DM=1,N是AC上一动点,则DN+MN的最小值为(????)
A.4 B. C. D.5
3.如图,矩形中,,点是矩形内一动点,且,则的最小值是(?????)
A. B.
C. D.
4.如图,等边△ABC的边长为6,AD是BC边上的中线,M是AD上的动点,E是边AC上一点,若AE=2,则EM+CM的最小值为(????)
A. B.3 C.2 D.4
5.已知线段AB及直线l,在直线上确定一点,使最小,则下图中哪一种作图方法满足条件(????).
A. B.
C. D.
6.如图,点M是菱形ABCD的边BC的中点,P为对角线BD上的动点,若AB=2,∠A=120°,则PM+PC的最小值为(????)
A.2 B. C. D.1
7.如图,在△ABC中,AB=2,∠ABC=60°,∠ACB=45°,D是BC的中点,直线l经过点D,AE⊥l,BF⊥l,垂足分别为E,F,则AE+BF的最大值为()
A. B.2 C.2 D.3
8.如图,凸四边形中,,若点M、N分别为边上的动点,则的周长最小值为(????)
A. B. C.6 D.3
二、填空题
9.在现实生活中,我们经常会看到许多“标准”的矩形,如我们的课本封面、A4的打印纸等,其实这些矩形的长与宽之比都为,我们不妨就把这样的矩形称为“标准矩形”,在“标准矩形”中,如图所示,点在上,且,若为边上一动点,当的周长最小时,则的值为______.
10.如图,点是内任意一点,,点和点分别是射线和射线上的动点,,则周长的最小值是______.
11.如图,等边的边长为4,点是边的中点,点是的中线上的动点,则的最小值是_____.
12.如图,正方形ABCD的边长为8,点M在DC上且DM=2,N是AC上的一动点,则DN+MN的最小值是______.
13.如图所示,在中,,直线EF是AB的垂直平分线,D是BC的中点,M是EF上一个动点,的面积为12,,则周长的最小值是_______________.
14.如图,在四边形ABCD中,∠BCD=50°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分别取一点M、N,使△AMN的周长最小,则∠MAN=_____°.
15.如图,在矩形ABCD中,AB=15,BC=20,把边AB沿对角线BD平移,点A′,B′分别对应点A,B给出下列结论:
①顺次连接点A′,B′,C,D的图形是平行四边形;
②点C到它关于直线AA′的对称点的距离为50;
③A′C﹣B′C的最大值为15;
④A′C+B′C的最小值为9.
其中正确结论的序号是______________
16.如图,O为矩形ABCD对角线AC,BD的交点,AB=8,M,N是直线BC上的动点,且MN=2,则OM+ON的最小值是____________.
17.如图,菱形ABCD的边长为6,∠ABC=120°,M是BC边的一个三等分点,P是对角线AC上的动点,当PB+PM的值最小时,PM的长是________.
三、解答题
18.如图,在R