王林
《數(shù)學》七年級北師大版頁有一道題:如圖所示,要在街道旁修建一個奶站,向居民區(qū)A,B提供牛奶,奶站應建在什么地方,才能使A,B到它的距離之和最短?
分析:本題所用的方法是找到A關于街道的對稱點后,利用兩點之間線段最短,連接BA1交街道于P,此時AP+BP最短.同樣的方法找B的對稱點也是一樣的.這種方法我們可以歸納為:對稱性法.
在我們學習的過程中,這樣的問題通常有以下的六種變式拓展:
一、直接求這個動點到兩個定點的距離的最小值.
例1、如圖,在正方形ABCD中,點E是BC上的一個定點,且BE=10,EC=14,點P是BD上的一動點,則求:PE+PC的最小值.
解:C關于BD的對稱點恰好是點A,連接AE交BD于P,連接PC,此時PE+PC最小,
求這個動點的坐標.
例2、如圖,平面直角坐標系中,A、B兩點的坐標分別為A(2,-3)、B(4,-1),若
P(,0)是x軸上的一動點,則當=__________時,△PAB的周長最小.
解:取A關于軸的對稱點(2,3),連接交軸于P,連接PA,此時的周長最小,易得的直線為,可得=.
三、求當四邊形的周長最小值時動點的坐標。
例3、由例2的已知條件不變,若C(,0),D(+3,0)是x軸上兩動點,則當=______,四邊形ABDC的周長最小.
解:平移CD到BE,此時E(1,-1),取E關于的對稱點(1,1),連接交軸于C,連接CE,過B作CE的平行線交軸于D,此時四邊形ABDC的周長最小.易得AE1的直線方程為,得.
四、求當四邊形的周長為最小值時,兩個動點的坐標.
例4、在直角坐標系中,已知:兩點A(-8,3),B(-4,5),以及兩動點C(0,n),D(m,0),當四邊形ABCD的周長最小時,則m=__________,n=_____________.
解:取A關于軸的對稱點(-8,-3),B關于軸的對稱點(4,5),連接交y軸于C,交軸于D,連接BC,AD,此時四邊形ABCD的周長最小,易得的直線方程為,得.
五、求兩個動點到一個定點的線段和的最小值.
例5、在銳角三角形ABC中,BC=,∠ABC=45?,BD平分∠ABC,M、N分別是BD,BC上的動點,則CM+MN的最小值為____________.
解:過C作BD交AB于,此時C與關于BD對稱,過作N⊥BC于N,連接CM,此時利用垂線段最短,可得CM+MN最小,.
六、求兩條線段的差的最大值.
例6、已知:A(2,3,)B(5,-2),在x軸上是否存在一點P,使的值最大,則P的坐標為__________.
解:取B關于x軸的對稱點,連接AB1交x軸于P,若分別在P的左,右兩邊,則一定有,只有當P在直線AB1上,此時有,這時最大,可得AB1的方程為,
P(11,0).
即時練習:
(一)如圖,在五邊形ABCDE中,已知∠BAE=120?,∠B=∠E=90?,AB=BC=2,AE=DE=4,在BC,DE上分別找一點M、N,若要使△AMN的周長為最小值時,則△AMN的最小周長為________.
(二)如圖,拋物線與軸交于A、B兩點,與y軸交于點C,已知M(0,1),E(,0),F(xiàn)(+1,0),點P是第一象限內(nèi)的拋物線上的動點,△PCM是以CM為底的等腰三角形,則點P的坐標為____________;當=_______時,四邊形PMEF的周長最小.
(三)菱形OBCD在平面直角坐標系中的位置如圖所示,頂點B(2,0),∠DOB=60°,點P是對角線OC上一個動點,E(0,﹣1),當EP+BP最短時,點P的坐標為_____________ .
(四)在平面直角坐標系中,x軸上的動點M到P(5,5),Q(2,1)的距離分別為MP和MQ,那么MP+MQ取最小值時,則:M的坐標是_____________.
(五)如圖,正比例函數(shù)與反比例函數(shù)在第一象限的圖象交于點,過點作軸的垂線,垂足為,已知的面積為1.
1.求反比例函數(shù)的解析式;
2.如果為反比例函數(shù)在第一象限圖象上的點(點與點不重合),且點的橫坐標為1,在軸上有一點,使與的差最大,求點P的坐標.
即時訓練答案:1、42、3、 4、M(,0)
(六)1.反比例函數(shù)的解析式為
2.點為(,)