题目内容
【题目】问题情境:如图①,P是⊙O外的一点,直线PO分别交⊙O于点A、B,可以发现PA是点P到⊙O上的点的最短距离.
(1)直接运用:如图②,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,以BC为直径的半圆交AB于D,P是弧CD上的一个动点,连接AP,则AP的最小值是 .
(2)构造运用:如图③,在边长为8的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上一动点,将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△A′MN,连接A′C,请求出A′C长度的最小值.
(3)综合运用:如图④,平面直角坐标系中,分别以点A(﹣2,3),B(3,4)为圆心,分别以1、2为半径作⊙A、⊙B,M、N分别是⊙A、⊙B上的动点,P为x轴上的动点,则PM+PN的最小值等于 .
【答案】(1)﹣1;(2)4﹣4;(3)﹣3
【解析】
(1)先确定出AP最小时点P的位置,如图1中的P'的位置,即可得出结论;
(2)先判断出A'M=AM=MD,再构造出直角三角形,利用锐角三角函数求出DH,MH,进而用用勾股定理求出CM,即可得出结论;
(3)利用对称性确定出点B关于x轴的对称点B',即可求出结论.
(1)如图1,取BC的中点E,
连接AE,交半圆于P',在半圆上取一点P,连接AP,EP,
在△AEP中,AP+EP>AE,
即:AP'是AP的最小值,
∵AE=,P'E=1,
∴AP'=﹣1;
故答案为:﹣1;
(2)如图2,由折叠知,A'M=AM,
∵M是AD的中点,
∴A'M=AM=MD,
∴以点A'在以AD为直径的圆上,
∴当点A'在CM上时,A'C的长度取得最小值,
过点M作MH⊥CD于H,
在Rt△MDH中,DH=DMcos∠HDM=2,MH=DMsin∠HDM=2,
在Rt△CHM中,CM==4,
∴A'C=CM﹣A'M=4﹣4;
(3)如图3,作⊙B关于x轴的对称圆⊙B',连接AB'交x轴于P,
∵B(3,4),
∴B'(3,﹣4),
∵A(﹣2,3),
∴AB'==
∴PM+PN的最小值=AB'﹣AM﹣B'N'=AB'﹣AM﹣BN=﹣3.
故答案为:﹣3.