王 利
(山東省淄博第十八中學(xué) 山東·淄博 255047)
傳說(shuō)古希臘羅馬將軍牽著馬從A地到河邊飲馬,然后回到宿營(yíng)地B,問(wèn)怎么走才能使路線最短最短路線問(wèn)題在生產(chǎn)、科研和日常生活中確實(shí)重要且應(yīng)用廣泛。這個(gè)問(wèn)題在我們中考中也是??嫉臒狳c(diǎn)問(wèn)題,因此,我們要掌握其分析解決的方法。下面就談?wù)劺幂S對(duì)稱“求最短距離問(wèn)題”的幾個(gè)模型。
模型1,已知:如圖1,在直線m同側(cè)有兩點(diǎn)M、N,在m上找一點(diǎn)P,使PM+PN最小。
圖1
圖2
作法:如圖2,作點(diǎn)M關(guān)于直線m的對(duì)稱點(diǎn)M',連結(jié)M'N交直線m于點(diǎn)P。點(diǎn)P就是符合條件的點(diǎn)。
模型2,已知:如圖3,在直線m同側(cè)有兩點(diǎn)M、N,在m上找一點(diǎn)P,使|PM-PN|最小。
圖3
圖4
作法:如圖4,連結(jié)MN并延長(zhǎng)交直線m于點(diǎn)P。點(diǎn)P就是符合條件的點(diǎn)。
模型3,已知:如圖5,在直線m同側(cè)有兩點(diǎn)M、N和線段a,在直線m上找兩點(diǎn)P、Q兩點(diǎn),使PQ=a且MQ+QP+PN最小。
圖5
圖6
作法:如圖6,先將點(diǎn)N向左平移至N',使N'N=a,作N'關(guān)于m的對(duì)稱點(diǎn)N",連結(jié)MN"交m于點(diǎn)Q,連結(jié)QN',再過(guò)點(diǎn)N作Q N'的平行線PN交m于點(diǎn)P。點(diǎn)P、Q就是符合條件的點(diǎn)。
模型4,已知:如圖7,在∠AOB內(nèi)有一點(diǎn)P,在邊OA、OB上找兩點(diǎn)M、N,使PM+MN最小。
圖7
圖8
作法:如圖8,作點(diǎn)P關(guān)于邊OA的對(duì)稱點(diǎn)Q,過(guò)點(diǎn)Q作QN⊥OB于點(diǎn)N,交OA于點(diǎn)M。點(diǎn)M、N就是符合條件的點(diǎn)。
模型5,已知:如圖9,在∠AOB內(nèi)有一點(diǎn)P,在邊OA、OB上分別找點(diǎn)M、N,使△PMN周長(zhǎng)最小。
圖9
作法:如圖10,作點(diǎn)P分別作邊OA、OB的對(duì)稱點(diǎn)C、D,連結(jié)CD分別交OA、OB于點(diǎn)M、N。點(diǎn)M、N就是符合條件的點(diǎn)。
模型6,已知:如圖11,在∠AOB內(nèi)有兩點(diǎn)P、Q,在邊OA、OB上分別找點(diǎn)M、N,使PM+MN+NQ最小。
圖11
圖12
作法:如圖12,作點(diǎn)P、Q分別作邊OA、OB的對(duì)稱點(diǎn)C、D,連結(jié)CD分別交OA、OB于點(diǎn)M、N。點(diǎn)M、N就是符合條件的點(diǎn)。
例1.如圖13,14,在等邊△ABC中,AB=6,AD⊥BC,E是AC上的一點(diǎn),M是AD上的一點(diǎn),AE=2,求EM+MC的最小值。
圖13
圖14
解:∵點(diǎn)C關(guān)于直線AD的對(duì)稱點(diǎn)是點(diǎn)B,∴連接BE,交AD于點(diǎn)M,則ME+MC最小,過(guò)點(diǎn)B作BH⊥AC于點(diǎn)H,則EH=AH-AE=3-2=1,,在直角△BHE中,BE
例2如圖15,16,AB為⊙O的直徑,BC、CD是⊙O的切線,切點(diǎn)分別為點(diǎn)B、D,點(diǎn)E為線段OB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接OD,CE,DE,已知AB=2 5,BC=2,當(dāng)CE+DE的值最小時(shí),求的值。
圖15
圖16
解:延長(zhǎng)CB到F使得BF=BC,則C與F關(guān)于OB對(duì)稱,連接DF與OB相交于點(diǎn)E,此時(shí)CE+DE=DF值最小,連接OC,BD,兩線相交于點(diǎn)G,過(guò)D作DH⊥OB于H。