专题53 一次函数背景下的搭桥模型(讲+练)-备战2023年中考数学解题大招复习讲义(全国通用)
展开方法点拨
二、求线段之和的最小值
已知A、B是两个定点,P、Q是直线m上的两个动点,P在Q的左侧,且PQ间长度恒定,在直线m上要求P、Q两点,使得PA+PQ+QB的值最小.(原理用平移知识解)
(1)点A、B在直线m两侧:
过A点作AC∥m,且AC长等于PQ长,连接BC,交直线m于Q,Q向左平移PQ长,即为P点,此时P、Q即为所求的点.
(2)点A、B在直线m同侧:
过A点作AE∥m,且AE长等于PQ长,作B关于m的对称点B’,连接B’E,交直线m于Q,Q向左平移PQ长,即为P点,此时P、Q即为所求的点.
例题精讲
【例1】.如图,已知A(3,1),B(1,0),PQ是直线y=x上的一条动线段且PQ=(Q在P的下方),当AP+PQ+QB取最小值时,点Q坐标为 .
变式训练
【变1-1】.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,点A,C,E的坐标分别为(0,4),(8,0),(8,2),点P,Q是OC边上的两个动点,且PQ=2,要使四边形APQE的周长最小,则点P的坐标为( )
A.(2,0)B.(3,0)C.(4,0)D.(5,0)
【变1-2】.A、B两村之间隔一条河,现在要在河上架一座桥.
(1)要使这两村A、B之间的行程最短,桥应修在何处?请帮他们设计出来.
(2)若两村A、B到河边的距离分别为50米和20米,河宽为30米,AC=40米,你能求出两村的最短路程吗?若能,请求出来.
【例2】.如图,平面直角坐标系中,直线y=x+8分别交x轴,y轴于A,B两点,点C为OB的中点,点D在第二象限,且四边形AOCD为矩形.动点P为CD上一点,PH⊥OA,垂足为H,点Q是点B关于点A的对称点,当BP+PH+HQ值最小时,点P的坐标为 .
变式训练
【变2-1】.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+与x轴,y轴分别交于点A,B,Q为△AOB内部一点,则AQ+OQ+BQ的最小值等于( )
A.2B.C.D.
【变2-2】.如图,在直角坐标系中,矩形OABC的顶点O在坐标原点,顶点A,C分别在x轴,y轴上,B,D两点坐标分别为B(﹣4,6),D(0,4),线段EF在边OA上移动,保持EF=3,当四边形BDEF的周长最小时,点E的坐标为 .
1.如图,CD是直线y=x上的一条动线段,且CD=2,点A(2+,1),连接AC、AD,则△ACD周长的最小值是 .
2.如图,在直角坐标系中,直线y=x+4分别交x轴,y轴于A,B两点,C为OB的中点,点D在第二象限,且四边形AOCD为矩形,P是CD上一个动点,过点P作PH⊥OA于H,Q是点B关于点A的对称点,则BP+PH+HQ的最小值为 .
3.如图,在平面直角坐标系中,有二次函数,顶点为H,与x轴交于A、B两点(A在B左侧),易证点H、B关于直线l:对称,且A在直线l上.过点B作直线BK∥AH交直线l于K点,M、N分别为直线AH和直线l上的两个动点,连接HN、NM、MK,则HN+NM+MK的最小值为
4.如图,已知点A(4,0)、B(0,2),线段OA=OC且点C在y轴负半轴上,连接AC.
(1)如图1,求直线AB的解析式;
(2)如图1,点P是直线CA上一点,若S△ABC=3S△ABP,求满足条件的点P坐标;
(3)如图2,点M为直线l:x=上一点,将点M水平向右平移6个单位至点N,连接BM、MN、NC.求BM+MN+NC的最小值及此时点N的坐标.
5.如图,在平面直角坐标系中,直线l的解析式为y=﹣x+4,与x轴交于点C,直线l上有一点B的横坐标为,点A是OC的中点.
(1)求直线AB的函数表达式;
(2)在直线BC上有两点P、Q,且PQ=4,使四边形OAPQ的周长最小,求周长的最小值;
(3)直线AB与y轴交于点H,将△OBH沿AB翻折得到△HBG,M为直线AB上一动点,N为平面内一点,是否存在这样的点M、N,使得以H、M、N、G为顶点的四边形是菱形,若存在,直接写出点M的坐标,若不存在,说明理由.
6.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=与x轴,y轴分别交于点A,D,直线l2与直线y=﹣x平行,交x轴于点B(7,0),交l1于点C.
(1)直线l2的解析式为 ,点C的坐标为 ;
(2)若点P是线段BC上一动点,当S△PAB=时,在x轴上有两动点M、N(M在N的左侧),且MN=2,连接DM,PN,当四边形DMNP周长最小时,求点M的坐标;
(3)在(2)的条件下,将OD绕O点顺时针旋转60°得到OG,点E是y轴上的一个动点,点F是直线l1上的一个动点,是否存在这样的点F,使以G,M,E,F为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
7.如图1,直线l:交x轴于点A,交轴y于点B,交直线m:y=x+3于点C,直线m交x轴于点D.
(1)求点A、点C的坐标;
(2)如图1,点E为第一象限内直线l上一点,满足△ACE的面积为6.
①求点E的坐标;
②线段PQ=1(点P在点Q的上方)为直线x=﹣1上的一条动线段,当EP+PQ+AQ的值最小时,求这个最小值及此时点P的坐标.
(3)如图2,将直线l绕点C旋转,在旋转过程中,直线l交x轴于点M,是否存在某个时刻,使得△CDM为等腰三角形?若存在,求出线段OM的长度;若不存在,请说明理由.
8.如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线与x轴交于点A,与直线l2交于点C,C点到x轴的距离CD为,直线l2交x轴于点B,且∠ABC=30°.
(1)求直线l2的函数表达式;
(2)如图2,y轴上的两个动点E、F(E点在F点上方)满足线段EF的长为,连接CE、AF,当线段CE+EF+AF有最小值时,求出此时点F的坐标,以及CE+EF+AF的最小值;
(3)如图3,将△ACB绕点B逆时针方向旋转60°,得到△BGH,使点A与点H重合,点C与点G重合,将△BGH沿直线BC平移,记平移中的△BGH为△B'G'H',在平移过程中,设直线B'H'与x轴交于点M,是否存在这样的点M,使得△B'MG'为等腰三角形?若存在,求出此时点M的坐标;若不存在,说明理由.
9.如图1,直线AB分别与x轴,y轴交于A,B两点,OA=6,∠BAO=30°,过点B作BC⊥AB交x轴于点C.
(1)请求出直线BC的函数解析式.
(2)如图1,取AC中点D,过点D作垂直于x轴的直线DE,分别交直线AB和直线BC于点F,E,过点F作关于x轴的平行线交直线BC于点G,点M为直线DE上一动点,作MN⊥y轴于点N,连接AM,NG,当AM+MN+NG最小时,求M点的坐标及AM+MN+GN的最小值.
(3)在图2中,点P为线段AB上一动点,连接PD,将△PAD沿PD翻折至△PA'D,连接A'B,A'C,是否存在点P,使得△A'BC为等腰三角形,若存在,请直接写出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
10.如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线l2:y=﹣x+与x轴交于点B,与直线l1:y=x+b交于点C,C点到x轴的距离CD为2,直线l1交x轴于点A.
(1)求直线l1的函数表达式;
(2)如图2,y轴上的两个动点E、F(E点在F点上方)满足线段EF的长为,连接CE、AF,当线段CE+EF+AF有最小值时,求出此时点F的坐标以及CE+EF+AF的最小值;
(3)如图3,将△ACB绕点B逆时针方向旋转60°,得到△BGH,使点A与点H对应,点C与点G对应,将△BGH沿着直线BC平移,平移后的三角形为△B′G′H′,点M为直线AC上的动点,是否存在分别以C、O、M、G′为顶点的平行四边形,若存在,请求出M的坐标;若不存在,说明理由.
11.如图,在平面直角坐标系中,直线分别交x轴,y轴于A,B两点,点C为OB的中点,点D在第二象限,且四边形AOCD为矩形.
(1)直接写出点A,B的坐标,并求直线AB与CD交点的坐标;
(2)动点P从点C出发,沿线段CD以每秒1个单位长度的速度向终点D运动;同时,动点M从点A出发,沿线段AB以每秒个单位长度的速度向终点B运动,过点P作PH⊥OA,垂足为H,连接MP,MH.设点P的运动时间为t秒.
①若△MPH与矩形AOCD重合部分的面积为1,求t的值;
②点Q是点B关于点A的对称点,问BP+PH+HQ是否有最小值?如果有,求出相应的点P的坐标;如果没有,请说明理由.
12.如图1,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+4分别与x轴、y轴交于点A、点B,过点B作直线l2⊥l1交x轴于点C,将直线l2沿y轴正方向平移2个单位得到直线l3,直线l1与直线l3交于点D.
(1)求△ABC的面积;
(2)如图2,点F在直线l1上,点F的纵坐标为7,点M、点N分别为直线l3、l2上的两个动点(点M的横坐标小于点N的横坐标),且∠MNB=30°,连接FM、NO,求FM+MN+NO的最小值;
(3)如图3,将△BOC绕着点(2,0)逆时针旋转90°得到△B'O′C',作点B'关于直线C'O'的对称点B″,设动点K在直线l4:y=x﹣2上,点T在直线C′O′上,是否存在点K,使得△B″KT为等边三角形?若存在,请直接写出点K的坐标;若不存在,请说明理由.
13.阅读并解答下列问题;在学习完《中心对称图形》一章后,老师给出了以下一个思考题:如图1,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,3),B(5,1),C(a,0),D(a+2,0),连接AC,CD,DB,求AC+CD+DB最小值.
【思考交流】小明:如图2,先将点A向右平移2个单位长度到点A1,作点B关于x轴的对称点B1,连接A1B1交x轴于点D,将点D向左平移2个单位长度得到点C,连接AC.BD.此时AC+CD+DB的最小值等于A1B1+CD.
小颖:如图3,先将点A向右平移2个单位长度到点A1,作点A1关于x轴的对称点A2,连接A2B可以求解.
小亮:对称和平移还可以有不同的组合….
【尝试解决】在图2中,AC+CD+DB的最小值是 .
【灵活应用】如图4,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,3),B(5,1),C(a,1),D(a+2,0),连接AC,CD,DB,则AC+CD+DB的最小值是 ,此时a= ,并请在图5中用直尺和圆规作出AC+CD+DB最小时CD的位置(不写作法,保留作图痕迹).
【拓展提升】如图6,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,3),C是一次函数y=x图象上一点,CD与y轴垂直且CD=2(点D在点C右侧),连接AC,CD,AD,直接写出AC+CD+DA的最小值是 ,此时点C的坐标是 .
14.已知抛物线C1:y=(x﹣m)2的顶点A在x轴正半轴上,与y轴交于B(0,1).
(1)求抛物线C1的解析式;
(2)如图1,平移直线AB交x轴于F,交y轴于E,交抛物线C1于点M、N,若ME=NF,求直线EF的解析式;
(3)如图2,把抛物线C1向下平移4个单位的抛物线C2交x轴于C、D两点,交y轴于点G,在抛物线C2的对称轴上一条动线段PQ=1(P点在Q点上方),当四边形GCPQ的周长最小时,求P点坐标.
15.在平面直角坐标系中,点A(0,3),B(5,0),连接AB.
(1)将绕点O按逆时针方向旋转,得到△OCD,(点A落到点C处),求经过B、C、D三点的抛物线的解析式.
(2)现将(1)中抛物线向右平移两个单位,点C的对应点为E,点B的对应点为N,平移后的抛物线与原抛物线相交于点F;P、Q为平移后抛物线对称轴上的两个动点,(点Q在点P的上方),且PQ=1,要使四边形PQFE的周长最小,求出P、Q两点的坐标.
16.如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c与x轴分别相交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴相交于点C(0,3).
(1)求出这条抛物线的解析式及顶点M的坐标;
(2)PQ是抛物线对称轴上长为1的一条动线段(点P在点Q上方),求AQ+QP+PC的最小值;
(3)如图2,点D是第四象限内抛物线上一动点,过点D作DF⊥x轴,垂足为F,△ABD的外接圆与DF相交于点E.试问:线段EF的长是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.
模型45 折叠变换模型(讲+练)-备战2023年中考数学解题大招复习讲义(全国通用): 这是一份模型45 折叠变换模型(讲+练)-备战2023年中考数学解题大招复习讲义(全国通用),文件包含模型45折叠变换模型原卷版docx、模型45折叠变换模型解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共65页, 欢迎下载使用。
模型30 探照灯模型(讲+练)-备战2023年中考数学解题大招复习讲义(全国通用): 这是一份模型30 探照灯模型(讲+练)-备战2023年中考数学解题大招复习讲义(全国通用),文件包含模型30探照灯模型原卷版docx、模型30探照灯模型解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共50页, 欢迎下载使用。
模型18 奔驰模型(讲+练)-备战2023年中考数学解题大招复习讲义(全国通用): 这是一份模型18 奔驰模型(讲+练)-备战2023年中考数学解题大招复习讲义(全国通用),文件包含模型18奔驰模型原卷版docx、模型18奔驰模型解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共36页, 欢迎下载使用。