题目内容

(1)问题背景:
如图1,点A,B在直线l同侧,在直线上找一点P,使AP+BP的值最小.
作法如下:作点B关于直线L的对称点B′,连接AB′,与直线l的交点就是所求的点P,线段AB′的长度即为AP+BP的最小值.
(2)实践应用:
如图2,等边三角形中,E是AB的中点,P为高AD上一点,AD=3,求BP+PE的最小值.
(3)拓展延伸:
如图3,∠AOB=30°,P是四边形OACB内一定点,Q、R分别是OA、OB上的动点,当△PQR周长的最小值为5时,求OP的长.
考点:轴对称-最短路线问题
专题:
分析:(1)根据两点之间线段最短,即可证得线段AB′的长度即为AP+BP的最小值.
(2)由(1)可知CE就是BP+PE的最小值;
(3)设点P关于OA的对称点为C,关于OB的对称点为D,当点R、Q在CD上时,△PQR周长的值最小,最小值为CD的长,根据CD的长即可求得OP的长.
解答:解:(1)如图1,因为两点之间线段最短,所以线段AB′的长度即为AP+BP的最小值.

(2)如图2,∵△ABC是等边三角形,AD是BC边上的高,
∴B、C关于AD对称,∠ABC=60°,
∴PB=PC,
∴EC就是BP+PE的最小值,
∵等边三角形中,E是AB的中点,
∴CE⊥AB,
∴CE=AD=3,
∴BP+PE的最小值为3;

(3)分别作点P关于OA、OB的对称点C、D,连接CD,分别交OA、OB于点Q、R,连接OC、OD.
∵点P关于OA的对称点为C,关于OB的对称点为D,
∴PQ=CQ,OP=OC,∠COA=∠POA;
∵点P关于OB的对称点为D,
∴PR=DR,OP=OD,∠DOB=∠POB,
∴OC=OD=OP,∠COD=∠COA+∠POA+∠POB+∠DOB=2∠POA+2∠POB=2∠AOB=60°,
∴△COD是等边三角形,
∴CD=OC=OD.
∴OP=CD,
∵△PQR周长的最小值=PQ+QR+PR=CQ+QR+RD=CD,
∴OP=△PQR周长的最小值=5.
点评:此题主要考查轴对称--最短路线问题,综合运用了等边三角形的知识.
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