将军饮马模型解读与提分训练(解析版)-2024-2025学年北师大版八年级数学上册_第1页
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文档简介

将军饮马模型解读与提分精练

将军饮马模型在考试中,无论是解答题,还是选择、填空题,都是学生感觉有困难的地方,也恰是学生

能力区分度最重要的地方,主要考查转化与化归等的数学思想。在各类考试中都以中高档题为主。在解决几

何最值问题主要依据是:①两点之间,线段最短;②垂线段最短,涉及的基本方法还有:利用轴对称变换化

归到“三角形两边之和大于第三边”、“三角形两边之差小于第三边”等。希望通过本专题的讲解让大家对这类

问题有比较清晰的认识。

大家在掌握几何模型时,多数同学会注重模型结论,而忽视几何模型的证明思路及方法,导致本末倒

置。要知道数学题目的考察不是一成不变的,学数学更不能死记硬背,要在理解的基础之上再记忆,这样

才能做到对于所学知识的灵活运用,并且更多时候能够启发我们解决问题的关键就是基于已有知识、方法

的思路的适当延伸、拓展,所以学生在学习几何模型要能够做到的就是:①认识几何模型并能够从题目中

提炼识别几何模型;②记住结论,但更为关键的是记住证明思路及方法;③明白模型中常见的易错点,因

为多数题目考察的方面均源自于易错点。当然,以上三点均属于基础要求,因为题目的多变性,若想在几

何学习中突出,还需做到的是,在平时的学习过程中通过大题量的训练,深刻认识几何模型,认真理解每

一个题型,做到活学活用!

目录导航

例题讲模型

........................................................................................................................................2

模型1.将军饮马模型(双线段和的最小值)(两定一动)................................2

模型2.将军饮马模型(双线段差的最大值)(两定一动)................................29

模型3.将军饮马(多线段和的最值模型)(一定两动)..................................53

模型4.将军饮马(多线段和的最值模型)(两定两动)..................................68

习题练模型一

----------------------J......................................................................................................................................79

例题讲模型]

模型1.将军饮马模型(双线段和的最小值)(两定一动)

模型解读

条件:A,5为定点,胆为定直线,尸为直线加上的一个动点,求4P+5P的最小值。

模型(1)点4、5在直线a两侧:模型(2)点/、5在直线同侧:

模型(1)点/、5在直线两侧:模型(2)点4、3在直线同侧:

图⑴图(2)

模型(1):如图(1),连结N8,根据两点之间线段最短,/P+8P的最小值即为:线段的长度。

模型(2):如图(2),作点N关于定直线%的对称点,,连结/方,根据两点之间线段最短,/尸+8尸的最小

值即为:线段/‘3的长度。

模型运用

例1.(2024•福建•八年级期末)如图,在MA43c中,/4CB=9Q。,NC=8C,点C在直线上,ZBCN

=30。,点P为"N上一动点,连结4P,BP.当4P+AP的值最小时,NCAP的度数为

A

【答案】15。##15度

【分析】作点3关于儿W的对称点。,连接4D交MN于P,连接8尸,CD,先证明△BCD是等边三角形,

从而得到“C=CD,ZACD=ZACB+ZBCD=150°,进而求得/CDP=15。,据轴对称性得/C8P的度数.

【详解】如图,作点5关于的对称点。,连接/。交MV于P,连接8P,CD,

7点8与点。是关于MN的对称点,NBCN=30。,:.BC=CD,ZBCD=60°,ASCZ)是等边三角形,

;NACB=9Q°,AC=BC,:.AC=CD,ZACD=ZACB+ZBCD=150°,:.ZCDP=15°,

,/点2与点。是关于MN的对称点,,且△BCD是等边三角形,

...由等边三角形的轴对称性可知:ZCBP=ZCDP=15°,故答案为:15。.

【点睛】本题考查了等腰直角三角形和等边三角形的性质,轴对称最短线路问题等知识,明确/P+8尸的最

小值为ND长是解题的关键.

例2.(23-24八年级上•黑龙江牡丹江•期末)如图,等边A/BC中,AH1.BC于点、H,点。为的中点,

SAABC=12,AB=6,点、E为4H上一点,连接BE,DE,如果m=BE+DE,那么加的最小值为.

【答案】4

【分析】本题考查等边三角形的性质,轴对称解决线段和最小的问题,根据等边三角形三线合一,得到点2,C

关于/〃对称,进而得到加根据三角形的面积求出8的长即可.

【详解】解:连接C2CE,

•等边“8C中,于点”,;.点8,C关于⑷/对称,BE=CE,

m=BE+DE=CE+DE>CD,

•.•点。为4B的中点,.•.CDLNB,...S/Bc=g4s-8=12,

*/AB=6,二机的最小值为4;故答案为:4.

例3.(23-24八年级上•陕西延安•阶段练习)如图,N/8N=60。,点C为射线8N上一定点,E为线段48

延长线上一定点,且5E=/3=12,点/关于射线2N对称点为。,连接AD,CD,DE,若尸为直线3C

上一个动点,则△PDE周长的最小值为().

A.12B.24C.36D.48

【答案】C

【分析】如图:连接利用对称的性质得到BN垂直平分则A4=AD,CA=CD,然后证明

AB4C均BDC(SSS)可得NDBN=NABN=60°;然后证明△8DE为等边三角形,所以DE=BE=12,再利用

2N垂直平分/D,则P4=PD,所以PE+PD=PE+P42AE(当且仅当尸、4、E共线时取等号),于是可

判断P点运动到B点时,PA+PE的是小值为24,然后求出的最小周长即可.

【详解】解:如图:连接

:点/关于射线5N对称点为BN垂直平分ND,.•.64=8。,CA=CD

在A&4C和中,BA=BD,CA=CD、BC=BC,

:.^BAC^BDC(SSS),:.ZDBN=ZABN=60°,

,?BE=BA,BA=BD,:.BE=BD:.ZE=ZBDE,

VZABD=ZE+ZBDE,:.NE=NBDE=60。,;.为等边三角形,:.DE=BE=T2,

:8N垂直平分40,;.PA=PD,:.PE+PD=PE+PA,

PE+PA>AE,:.当且仅当A/、E共线时取等号,即点P点运动到8点时,PE+P4的最小值为24,

此时周长的最小值为36.故选C.

【点睛】本题主要考查了轴对称-最短路线问题、全等三角形的判定与性质、垂直平分线的性质、等边三角

形的判定与性质等知识点,利用轴对称把几条线段的和转化为一条线段,然后利用两点之间线段最短是解

题的关键.

例4.(23-24八年级上•山东济宁•期末)如图,在“8C中,AB=AC,ZB=60°,ADJ.BC于点、D.P是

AD上的一个动点,PEL4C于点E,连接CP.若40=6,则PC+PE的最小值是()

【答案】B

【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质、轴对称一路线问题,作BE'L/C于E',交4D于P,连接

P'C,PB,根据等边三角形的判定与性质可得瓦?=4。=6,点C关于4D的对称点为点B,从而得出当

p、B、E在同一直线上且BEL/C时,PC+PE的值最小,为BE,,即可得出答案,熟练掌握以上知识点

并灵活运用是解此题的关键.

【详解】解:如图,作8E'_L/C于£,,交4)于P,连接PC,PB,

・•・在"8C中,AB=AC,ZB=60。,.1A/BC是等边三角形,

AD1BC,BE'±AC,BE'=AD=6,BD=CD,

...点C关于4D的对称点为点B,.•.尸C=P8,.•.尸C+P£=P8+PE,

:.当P、B、£在同一直线上且BEL/C时,PC+PE的值最小,为BE',

PC+PE的最小值是6,故选:B.

例5.(23-24八年级上•浙江宁波・期中)如图,在四边形A8CDDA1AB,DA=6cm,Z5+ZC=150°,4刚

好是9中点,P、。分别是线段CE、5E上的动点,则8尸+尸。的最小值为()

C

【答案】D

【分析】本题考查了轴对称-最短路线问题,直角三角形30。所对直角边等于斜边的一半,正确的作出图形

是解题的关键.凡是涉及最短距离的问题,一般要考虑线段的性质定理,结合轴对称变换来解决,多数情

况要作点关于某直线的对称点.作点8关于CE的对称点尸,连接8尸、EF,则当尸、P、。在同一直线上,

且尸时,则2尸+尸。最小值为尸。的长,计算求解即可.

【详解】作点3关于CE的对称点尸,连接8尸、EF,则助=£f,

VZ5+ZC=150°,/.BEC=30°,Z.ZBEF=60°,△BE1尸是等边三角形,

连接AP、PF、PQ,则BP=FP,:.BP+QP=FP+PQ,

当尸、P、。在同一直线上,且尸。,即时,则BP+P。最小值为尸0的长,

此时,。为E3中点,故与A重合,/_L48,ZM=6cm,二/£=6Gcm,

在必A0E产中,FQ=~^AE=#>义6也=18(cm),

.•.3P+P。最小值为18cm.故答案为:18cm.故选:D.

F

例6.(23-24八年级上•安徽芜湖・期末)如图,在等腰直角。BC中,ZACB=90。,AC=BC,。为8c的

中点,48=8,点P为4B上一动点,则PC+尸。的最小值为.

【答案】2M

【分析】根据勾股定理得到BC,由中点的定义求出BD,作点C关于AB对称点C,,则PC=PC,连接

DC,交AB于P,连接BC,止匕时DP+CP=DP+PC=D。的值最小.由对称性可知NCBA=NCBA=45。,于

是得到/CBC=90。,然后根据勾股定理即可得到结论.

【详解】解:在等腰直角。5c中,ZACB=90。,4C=BC,AB=8,

,/AC2+BC2=AB2,.-.AC=BC=—ylS=4V2.*.,。为8c的中点,;.BD=2啦.

2

作点C关于AB对称点。,交AB于点O,则PC=PC,连接DC,交AB于P,连接BC.此时DP+CP=DP+PC=DC

的值最小.

D

'P

:点C关于AB对称点C1.-.ZC,BA=ZCBA=45°,BC'=BC=4母,:.ZCBC'=90°,

:.DC'=yjBD2+BC'=2&U,故答案为:2回.

【点睛】此题考查了轴对称-线路最短的问题,等腰直角三角形的性质,以及勾股定理等知识,确定动点P

何位置时,使PC+PD的值最小是解题的关键.

模型2.将军饮马模型(双线段差的最大值)(两定一动)

模型解读

条件:A,3为定点,”,为定直线,尸为直线/上的一个动点,求|4P-AP|的最大值。

模型(1):点45在直线同侧:模型(2):点N、5在直线股异侧:

A

图(2)

模型(1):如图(1),延长N2交直线加于点P,当/、B、尸不共线时,根据三角形三边关系,有:

\P'A-P'B\<AB,当2、尸共线时,^\PA-PB\=AB,^L\PA-PB\<AB,即|4P-AP|的最大值即为:线段N2的

长度。

模型(2):如图(2),作点2作关于直线加的对称点夕,连接/夕交直线加于点P,此时依=P2。

当4、B、尸不共线时,根据三角形三边关系,有:[P'A-P'B^P'A-P'B'^AB',

当4B、P共线时,有|尸/-尸8|=|尸/-尸夕|=/",tiL\PA-PB\<AB',即的最大值即为:线段N2’的长度。

模型运用

例1.(2024•云南昆明•八年级期末)在如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长为1,格点三角形

(顶点是网格线的交点的三角形)的顶点4c的坐标分别为(-4,5),(-1,3).(1)请作出A/BC关于/

轴对称的M'BC;(2)在y轴上找一点尸,使R4+PC最小;(3)在x轴上找一点°,使。最大.

【答案】(1)图见解析;(2)P点见解析;(3)Q点见解析.

【分析】(1)先描出对应点,再依次连接即可;(2)C点关于y轴对称点为0,所尸4+尸。=尸/+尸。最短

为4C,(3)根据三角形两边之差小于第三边,可得a-Q3V/8(当Q在AB的延长线上等号成立),由

此可得Q点.

【详解】解:(1)如图所示;(2)如图,连接ZC'与y轴交于P,此时PA+PC最小;

(3)延长AB与x轴交于Q,此时。最大.

【点睛】本题考查坐标与图形变换一轴对称,三角形三边关系.熟知轴对称的性质是解答此题的关键.

例2.(2024•江苏泰州•八年级专题练习)如图,在中,AB=AC,/C的垂直平分线交NC于点N,交

AB于点、M,AB=ncm,△8A/C的周长是20c〃z,若点P在直线MN上,则】%-P8的最大值为.

【详解】解:垂直平分NC,

XCABMc=BM+MC+BC=20cm,BM+MA=AB=\2cm,:.BC=2Q-12=8(cm),

在跖V上取点尸,:肱V垂直平分4C连接尸/、PB、PC

:.PA=PC:.PA-PB=PC-PB在△P8C中PC-PB<BC

当尸、B、C共线时,即P运动到与尸重合时,(PC-PB)有最大值,此时尸C-P3=8C=8CTM.

例3.(2023•江苏南通•模拟预测)如图,已知“BC为等腰直角三角形,/C=3C=4,/BCD=15。,

P为CD上的动点,则|尸/-尸目的最大值为()

A.4B.5C.6D.8

【答案】A

【分析】本题考查了等腰直角三角形的性质、轴对称图形的性质;通过轴对称图形的性质转化线段和角是

解题的关键.作点B关于直线CO的对称点E,连接4E并延长交CO于点尸,连接CE、PE-,易得

PB=PE,BC=CE,NPCE=/BCD=15。;进而构造出等边然后根据三角形的三边关系可得

\PA-PB\=\PA-PE\<AE.求出4E的长即可

【详解】解:如图,作点3关于直线CD的对称点E,连接NE并延长交。。于点尸,连接CE、PE;

由轴对称图形的性质可知:PB=PE,BC=CE,NPCE=NBCD=)5。

A\PA-PB\^\PA-PE\<AE即:当尸、£、/三点共线时,忸/一%二=/石

VAABC为等腰直角三角形,AC=BC=4:.ZACB=90°,CE=BC=AC=4

:.NACE=NACB-(ZBCD+NPCE)=60°/.AACE是等边三角形

/E=/C=4即:即的最大值为4故选:A.

例4.(2024・江苏•九年级月考)如图,点A,3在直线的同侧,A到"N的距离ZC=8,8到MN的距

离BD=5,已知CD=4,尸是直线肱V上的一个动点,记尸力+尸8的最小值为。,归”-尸理的最大值为6,

贝1/一/的值为()

A.160B.150C.140D.130

【答案】A

【分析】作点/关于直线跖V的对称点4,连接H3交直线于点P,则点尸即为所求点,过点H作直线

AELBD,在根据勾股定理求出线段48的长,即为尸/+尸2的最小值,延长48交AW于点尸',止匕时

P/-=48,由三角形三边关系可知">俨"尸却,故当点P运动到p时e/一最大,过点8作鸵,NC

由勾股定理求出AB的长就是目的最大值,代入计算即可得.

【详解】解:如图所示,作点/关于直线的对称点4,连接48交直线于点尸,则点P即为所求点,

过点4作直线/E_LAD,

VAC^8,BD=5,CD=4,4'C=8,BE=8+5=13,A'E=CD=4,

在做4E3中,根据勾股定理得,A'B=^BE+A'E=V132+42=V185;即P/+P3的最小值是。=丽;

如图所示,延长交于点P,

,:PA-PB=AB,AB>\PA-PB\,二当点P运动到尸,点时,|"一网|最大,

过点2作跖,NC,则5E=CD=4,:.AE=AC-BD=8-5=3,

在中,根据勾股定理得,AB=^AE2+BE2=732+42=5-

/.\PA-PB\=5,即6=5,a2-Z>2=(V185)2-52=160,故选A.

【点睛】本题考查最短线路问题和勾股定理,解题关键是熟知两点之间线段最短及三角形的三边关系.

模型3.将军饮马(多线段和的最值模型)(一定两动)

模型解读

如图,N为定点,在直线加、〃上分别找两点尸、Q,使三角形4P0的周长C4P+PQ+Q4)最小。

模型证明

证明:如上图,作点/分别关于定直线加、"的对称点/'、连结/瓦

根据对称得至U:QA=QAPA=PA’',PA+PQ+QA=PA"+PQ+QA

再利用“两点之间线段最短",得到尸N+P0+a的最小值即为:线段的长度。

模型运用

例1.(23-24八年级上•湖北武汉・期末)如图,锐角”3C中,乙4=30。,BC=2,AA8C的面积是6,D、

E、尸分别是三边上的动点,则AZ)EF周长的最小值是()

A.3B.4C.6D.7

【答案】C

【分析】本题主要考查了轴对称最短路径问题,垂线段最短,等边三角形的性质与判定等等,作点E关于

的对称点作点E关于/C的对称点N,连接FM,DN,MN,AN,/E,根据轴对称的性质可

得AM=AE=AN,MF=EF,ED=ND,ZMAB=ZBAE,NCAE=NCAN,则可得NM4N=60。,进一步可

得当点在一条直线上时,MF+DF+DN最小,即此时SE/周长最小,最小值为MV,此时三

角形㈤kW是等边三角形,则根据点到直线垂线段最短,可知当4ELBC时,/E最小,即力£尸周长最小,

利用面积法求出AE的长即可得到答案.

【详解】解:如图所示,作点E关于的对称点M,作点E关于/C的对称点N,连接

FM,DN,MN,AN,AE,

:.AM=AE=AN,MF=EF,ED=ND,ZMAB=ZBAE,NCAE=NCAN

ABAC=ABAD+ADAC=30°,AMAN=AMAB+ABAD+ZDAC+ZCAN,

AMAN=2(ZBAE+ZEAC)=2ABAC=2x30°-60°,

,/辽)EF周长=EF+DE+DF=MF+DF+DN,

当点在一条直线上时,MF+DF+DN最小,即此时S跖周长最小,最小值为此时三

角形是等边三角形,:.AM=AN=MN=AE,

根据点到直线垂线段最短,可知当NELBC时,NE最小,即9跖周长最小,

;“3C的面积是6,BC=2,即LBc=g2C2E=Jx22E=6,

AE=6,即S£F周长最小6,故选C.

例2.(23-24八年级上•广东广州•期中)如图,点尸是//03内任意一点,。尸=4,点C和点。分别是射

线。/和射线08上的动点,APCD周长的最小值是4,则/4O8的度数是()

A.25°B.30°C.35°D.40°

【答案】B

【分析】本题考查轴对称知识,等边三角形的判定与性质.分别作点尸关于0408的对称点凡E,连接

FE,分别交。4。2于点C,。,止匕时心+PC+8的值最小,再根据已知条件可证AOM是等边三角形即可.

【详解】解:分别作点尸关于的对称点凡£,连接FE,分别交。4。8于点C,。,此时PD+PC+CQ

的值最小,连接OE,OF,PC,PD,CD,如图所示:

•;点?关于。/的对称点为尸,关于OB的对称点为EPC=FC,OP=OF,AFOA=NPOA

:点P关于OB的对称点为E:.PD=ED,OP=OE,AEOB=NPOB:.OE=OP=OF,NAOB=;/EOF

':APCD周长的最〃、值是4;.PD+PC+CD=4:.DE+CF+CD=4^EF=4=OP

:.OE=OF=EF,即AOEF是等边三角形;./EOF=60°;.4408=30。.故选:B.

例3.(2024•江苏九年级一模)如图,RfA4BC中,ZC=90°,AC=3,BC=4,D,E,尸分别是N2,BC,AC

边上的动点,则△。斯的周长的最小值是()

A.2.5B.3.5C.4.8D.6

【答案】C

【分析】如图作。关于直线/C的对称点用■,作。关于直线BC的对称点N,连接CW,CN,CD,EN,

FM,DN,DM.由ZBCN=ZBCD,ZACD+ZBCD=90°,推出/MCQ+/NC£>=180。,可得

M、B、N共线,由DF+DE+EF=FM+EN+EF,FM+EN+EF>MN,可知当M、F、E、N共线时,且CZ)_L/8

时,OE+EB+ED的值最小,最小值=2CD,求出CD的值即可解决问题.

【详解】解:如图,作。关于直线/C的对称点作。关于直线8C的对称点N,连接CM,CN,CD,

EN,FM,DN,DM.

:.DF=FM,DE=EN,CD=CM,CD=CN,:.CD=CM=CN,

VZMCA=ZDCA,ZBCN=ZBCD,ZACD+ZBCD=90°,

:.ZMCD+ZNCD=180°,:.M,C、N共线,DF+DE+EF=FM+EN+EF,

':FM+EN+EF>MN,.,.当M、F、E、N共线时,且CO_L/3时,尸+尸。的值最小,最小值为MN=2CD,

11AB-AC12

'JCDLAB,:.--AB-CD=-'AB-AC,:,CD=----------=—=2.4,

22AB5

.•.OE+EF+FD的最小值为4.8.故选:C.

【点睛】本题考查了轴对称-最短问题、两点之间线段最短、垂线段最短等知识,解题的关键是灵活运用轴对

称以及垂线段最短解决最短问题,属于中考选择题中的压轴题.

模型4.将军饮马(多线段和的最值模型)(两定两动)

模型解读

模型(1):两定点+两动点

条件:A,3为定点,在直线加、”上分别找两点P、Q,使"+PQ+”最小。

两个点都在直线外侧(图1-1);内外侧各一点(图1-2);两个点都在内侧(图1-3)

A

m

Am

图1-1图1-1图1-1

模型证明

图1-1图1-1图1-1

模型(1-1)(两点都在直线外侧型)

如图(1-1),连结48,根据两点之间线段最短,A4+P2+03的最小值即为:线段48的长度。

模型(1-2)(直线内外侧各一点型)

如图(1-2),作点5关于定直线〃的对称点夕,连结AB;根据对称得到:QB=QB:故

PA+PQ+QB=PA+PQ+QB

根据两点之间线段最短,P/+P0+QB的最小值即为:线段/夕的长度。

模型(1-3)(两点都在直线内侧型)

如图(1-3),作点8关于定直线〃的对称点夕,作点/关于定直线加的对称点,,连结/

根据对称得至U:QB=QB,,PA=PAPA+PQ+QB=PA'+PQ+QB

根据两点之间线段最短,P/+P0+03的最小值即为:线段/3'的长度。

模型运用

例1.(2024八年级•重庆・培优)在直角坐标系中,已知点4-6,2),8(-2,4)及动点。(0,〃),。(仇0),当四边形

/BCD周长最小时,曲的值为()

A.一~—B.—C.—"-D.非以上答案

【答案】A

【分析】本题考查了一次函数的解析式求解、轴对称、两点之间线段最短等知识点,作点/关于x轴的对

称点/'(-6,-2),作点8关于夕轴的对称点夕(2,4),连交y轴于点C,交x轴于点

D.AD+DC+BC=A'D+DC+B'C>A'B',据此即可求解.

【详解】解:为定长,,当4D+OC+8C最小时,四边形48CD周长最小

作点/关于x轴的对称点月'(-6,-2),作点8关于y轴的对称点夕(2,4),连⑷夕交y轴于点C,交x轴于点

D.如图所示:

VAD+DC+BC=AD+DC+B'C>48'.•.此时四边形ABCD周长最小,

1—6左+6=—2435

设的解析式为:y=2b,贝IJ解得:;・・・43,的解析式为歹=彳%+\

2左+b=4542

i7b--

I2

令y=o得x=_g;令》=0得了=m;贝'g,o;故必==故选:A

例3.(24-25八年级上•江苏无锡•阶段练习)如图,乙408=20°,M,N分别为CM,上的点,

0M=0N=3,P,。分别为CM,03上的动点,则“0+尸0+尸"的最小值为

【答案】3

【分析】本题考查轴对称-最短路线问题,能用一条线段的长表示出三条线段的和的最小值是解题的关键.

作点”关于05的对称点Ml点N关于。4的对称点NL连接ATV交。4于点P,交08于点。',连接

PN'、QM',P'N,根据轴对称的性质,得到MP+PQ+QN的最小值为推出△“ON'为等边三角

形,进一步得出结果.

【详解】解:如图,作点M关于。5的对称点”,点N关于04的对称点州,连接交。4于点P,

交05于点。',连接PM、QM',P'N,

则MQ=Af。,PN=PN',:.MQ+PQ+PN=MQ+PQ+PN,2MN',:.MQ+PQ+PN的最八、悔为MN的长.

-:OM=OM',ON=ON',MM'LOB,NN'LOA,ZM'OB=ZAOB=20°,ZN'OA=ZAOB=20°,

.-.ZM'ON'=60°,.・.△M'ON'为等边三角形,:.MN=0M'=3,

即MP+PQ+QN的值最小为3;故答案为:3

例3.(23-24八年级上•广东广州•期中)如图,4403=30。,点M、N分别在边。4、08上,且

OM=3,ON=5,点尸、0分别在边OB,OA±,则"P+PQ+0N的最小值是.

【答案】V34

【分析】本题考查了两个动点的三线段和的最小值,勾股定理,对称的性质;分别作出两个定点关于定直

线的对称点,根据三点共线时,和最小计算即可.

【详解】解:作“关于08的对称点AT,作N关于。力的对称点N',如图所示:

连接其长度即为"P+PQ+QN的最小值.

根据轴对称的定义可知:ZN'OQ=ZM'OB=ZAOB=30°,ON=ON'=5,OM=OM'=3,

ZN'OM'=90°,/.MN'=^ON'2+OM'2=V34■故答案为:V34.

习题练模型

1.(2024•江西宜春•八年级期末)如图,在A/8C中,是边/C的垂直平分线,交/C于点。,交48于

点E,点尸是直线上的一个动点,若48=5,则PB+PC的最小值为()

A.5B.6C.7D.8

【答案】A

【分析】由条件可得点A是点C冠以ED的对称点,即求PB+PC的最小值就是求PB+PA的最小值,在点P

运动的过程中,P与E重合时有最小值.

【详解】解:;ED是AC的垂直平分线,;.PC+PB=PA+PB,

运动的过程中,P与E重合时有最小值,

.".PB+PC的最小{t=AB=5.故选:A

【点睛】本题主要考查动点最短路径问题,结合对称,寻找对称点,判断最值状态是解题的关键.

2.(23-24八年级下•四川绵阳•期中)如图,已知等腰直角三角形点E是边/C上的一点,AE=3,

EC=1,尸为斜边48上一动点,则尸E+PC的最小值为().

BC

A.2+2V2B.5C.l+3>/2D.6

【答案】B

【分析】本题考查轴对称-最短路线问题,解答时涉及轴对称的性质,三角形三边关系,勾股定理,熟悉将

军饮马模型是解题的关键.

作点C关于的对称点C',连接尸C',NC',EC',CC',利用将军饮马模型,根据勾股定理即可求出答案.

【详解】解:作点C关于N3的对称点C',连接

"BC等腰直角三角形,ZBAC=NB=ABAC=45°,

VAE=\EC=\,:.AC=AC=AE+EC=3+1=4,PC'=PC,

Z.PE+PC=PE+PC>EC',即PE+PC的最小值为EC'的长,

在及中,由勾股定理,得EC'=J/。"+ZE?=J42+32=5,故选:B.

3.(2024•山东临沂市•八年级期末)如图,AA8C中,4B=AC,BC=3,SMBC=6,4。_13。于点。,EF

是的垂直平分线,交48于点E,交NC于点尸,在EF上确定一点P,使尸B+最小,则这个最小值

C.4.5D.5

【答案】B

【分析】根据三角形的面积公式得到AD=4,由EF垂直平分AB,得到点A,B关于直线EF对称,于是得

到AD=PB+PD的最小值,即可得到结论.

【详解】解:VAB=AC,BC=3,SAABC=6-ADLBC于点D,;.AD=4,

:EF垂直平分AB,.•.点A,B关于直线EF对称,;.EF与AD的交点P即为所求,

如图,连接PB,止匕时PA=PB,PB+PD=PA+PD=AD,AD=PB+PD的最小值,

即PB+PD的最小值为4,故选:B.

【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题,线段的垂直平分线的性质,凡是涉及最短距离的问题,一般要

考虑线段的性质定理,结合轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.

4.(2025•安徽•校考一模)如图,在锐角A48C中,AB=6,ZABC^60°,N/8C的平分线交/C于点D,

点尸,0分别是2D,N2上的动点,则AP+PQ的最小值为()

A.6B.6gC.3D.36

【答案】D

【分析】在5c上取E,使这样/P+P。转化为/尸+尸£即可得出答案.

【详解】解:如图,在BC上取E,使BE=BQ,连接尸E,过/作于〃,

A、B

Q

,:BD是NABC的平分线,NABD=ZCBD,

':BP=BP,BE=BQ,:.△BPQ4^BPE(SAS),

:.PE=PQ,:.AP+PQ的最小即是4P+PE最小,

当/尸+尸£=/,时最小,在RtZBH中,4B=6,ZABC^60°,

:.AH=373,;.4P+PQ的最小为36,故选:D.

【点睛】本题考查两条线段和的最小值,解题的关键是作辅助线把PQ转化到BD的另一侧.

5.(23-24八年级上•辽宁铁岭阶段练习)如图,已知N/OB=15。,点〃■在边上,且<W=4,点N和点

P分别是■和。/上的一个动点,则尸"+PN的最小值为()

A.1B.2C.3D.4

【答案】B

【分析】本题考查轴对称的性质,垂线段最短及直角三角形30。角所对直角边等于斜边一半,作“关于。/

的对称点〃[,过作交。/于一点即为最小距离和点P,结合直角三角形30。角所对直角边等

于斜边一半求解即可得到答案.

【详解】解:作M关于04的对称点过M]作M|N_LO8交04于一点尸,如图所示,

是M关于。/的对称点,OM=4,408=15。,

ZM0M1=2ZA0B=30°,OMX=OM=4,PM=PMX,

M、N1OB,:.(PM+PN)min=M、N,ZONM,=90°,

:.M,N=^OM}=2.:.(PM+PN\^=2,故选:B.

6.(23-24八年级上•安徽阜阳•期末)如图,在AABC中,ZC=90°,44=30。,48=9,5。是的

角平分线,点尸、点N分别是线段3。和边/C上的动点,点M在边3c上,且瓦1/=2,则EW+PN的最

小值是()

A

A.3B.273C.V3D.3.5

【答案】D

【分析】本题考查了最短路线问题,作点M关于AD的对称点AT连接PA/',则WPM,BM=BM'=2

当N,P,在同一直线上,且时,PN+P”的最小值等于垂线段的长,利用含30。角的

直角三角形的性质,即可得到,解题的关键是熟练掌握轴对称求最短距离及相关知识的应用.

【详解】如图所示,作点村关于AD的对称点〃•'连接PA/'

则尸=BM=BM'=2,:.PN+PM=PN+PM',

当N,P,AT在同一直线上,且Af5v_L《C时,PN+PA,的最小值等于垂线段A/5V的长,

在Rt"A£V中,N4=30。,.•.M?V=;/"=gx(9-2)=3.5,.•.尸A/+尸N的最小值为3.5,故选:D.

7.(23-24八年级上•江苏淮安•阶段练习)如图,4405=45。,点尸是内的定点且0尸=1,若点必

N分别是射线。/、05上异于点。的动点,则APAW周长的最小值是.

【答案】0

【分析】本题考查了轴对称的性质,勾股定理;

作点P关于的对称点尸,关于。3的对称点£,连接E尸交04,0B于点、M,N,连接PM,PN,求出

的周长=E0+EN+MN2£F,再根据轴对称的性质得出乙矶)尸=90。,OF=OP=OE=l,最后利

用勾股定理计算即可.

【详解】解:作点尸关于。/的对称点尸,关于的对称点E,连接E尸交。/,OB于悬M,N,连接

PM,PN,则APTW的周长=++=++产,

O、、、、M\MA

'、、»

,/ZAOB=45°,.,.由对称性可知:ZEOF=90°,OF=OP=OE=\,

:•EFF+I2=e,即△尸儿W周长的最小值是后,故答案为:41.

8.(2024八年级•重庆•期中)在平面直角坐标系中,已知出3,4),5(2,7),点尸是x轴上一点,三角形N2P

周长的最小值是.

【答案】7122+710

【分析】本题考查作图-轴对称变换、轴对称-最短路线问题、勾股定理,使尸的周长最小,即/P+3P

最小,作点A关于x轴的对称点4,连接24,交x轴于点P,连接/P,此时满足/尸+3P最小,最小值为

84的长,利用勾股定理分别求出45,34的长,即可得出答案.

【详解】解::使的周长最小,N3+4P+3P最小,

AB=^(3-2)2+(7-4)2=V10,为定值,,使ZP+BP最小,作点A关于x轴的对称点4,连接台4,交

x轴于点尸,连接/P,此时满足/尸+AP最小,最小值为台4的长,

y八

"AP的周长最小值为巫^+所.故答案为:V122+VW.

455

9.(23-24四川省成都市七年级期末)如图,在面积为营的锐角。台。中,AB=~,NC=30。,D是“BC

82

内部一点,E,产分别是边5C,/C上的动点,连接AD,BD,DE,DF,EF.若△45。的面积为1,则S£F周

长的最小值为.

37

【答案】正

【分析】作点。关于8C的对称点N,关于/C的对称点M,4CD,CM,CN,MN,EN,FM,易证ACAW

为等边三角形,得至IJMV=CD,根据AZ)£F的周长=OE+DF+M=FM+EN+M2MN,进而得到当

四点共线时,SEF的周长最小,为的长,即为CD的长,进而得到当C。最小时,SEF的

周长最小,过点C作CPLNB,过点。作根据三角形的面积公式求出CP,D。的长,进而得到点

。在平行于N8且距离等于。。的直线%上,进而得到当。为的与C尸的交点时,CD的长度最小,进行

求解即可.

【详解】解:作点。关于的对称点N,关于/C的对称点连接CD,CM,CN,MN,EN,FM,

贝}|:CD=CN=CM,EN=DE,DF=FM,ZDCE=ZNCE,NDCF=ZMCF,

ZDCE+ZNCE+ZDCF+NMCF=2/ACB=60°,ACMN为等边三角形,:.MN=CN=CD,

:.力EF的局长=DE+DF+EF=FM+EN+EF2MN,

.•.当四点共线时,Aft卯的周长最小,为MV的长,即为CO的长,

.•.当8最小时,AZ)EF的周长最小,过点C作CPL4B,过点。作。

:.SAABC=^AB-CP=^CP=^-,S^ABD=^AB-DQ=^DQ=1,

944

.•.CP=-,。。=不,.•.点。在平行于N8且距离等于1的直线/上,

9437

.•.当。为AG与CP的交点时,CD的长度最小,此时

•••SEF周长的最小值为3养7;故答案为:养37.

【点睛】本题考查利用轴对称解决线段和最小问题,成轴对称的性质,等边三角形的判定和性质,与三角

形的高有关的计算,熟练掌握相关知识,确定立)斯周长最小时,尸的位置,是解题的关键.

10.(2024•福建福州•八年级期中)如图,在等边A/BC中,£是/C边的中点,尸是A/BC的中线4。上的

动点,且48=6,则8P-PE的最大值是

【答案】3

【分析】连接尸C,贝|AP=CP,BP-PE=CP-PE,当点尸与点/重合时,CP-PE=CE,进而即可求解.

【详解】解:连接PC,

•在等边△48c中,A

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