(1)知識再現如圖(1):若點A,B在直線l同側,A,B到l的距離分別是3和2,AB=4.現在直線l上找一點P...
問題詳情:
(1)知識再現
如圖(1):若點A,B在直線l同側,A,B到l的距離分別是3和2,AB=4.現在直線l上找一點P,使AP+BP的值最小,做法如下:
作點A關於直線L的對稱點A′,連接BA′,與直線l的交點就是所求的點P,線段BA′的長度即為AP+BP的最小值.請你求出這個最小值.
(2)實踐應用
①如圖(2),⊙O的半徑為2,點A、B、C在⊙O上,OA⊥OB,∠AOC=60°,P是OB上一動點,則PA+PC的最小值是 2 ;
②如圖(3),Rt△OAB的頂點A在x軸的正半軸上,頂點B的座標為(3,),點C的座標為(1,0),點P為斜邊OB上的一動點,則PA+PC的最小值為 .
③如圖(4),菱形ABCD中AB=2,∠A=120°,點P,Q,K分別為線段BC,CD,BD上的任意一點,則PK+QK的最小值為 .
④如圖(5),在R△ABC中,∠C=90°,∠B=60°,點D是BC邊上的點,CD=,將△ABC沿直線AD翻折,使點C落在AB邊上的點E處,若點P是直線AD上的動點,則△PEB的周長的最小值是 3+ .
(3)拓展延伸
如圖(6),在四邊形ABCD的對角線AC上找一點P,使∠APB=∠APD.保留作圖痕跡,不必寫出作法.
【回答】
【分析】(1)如圖1中,作BM⊥AA′於M,連接AB,在RT△ABM中利用勾股定理求出BM2,再在RT△BMA′中利用勾股定理即可解決問題.
(2)①如圖2中,延長AO交⊙O於H,連接CH交OB於點P,此時PA+PC最小,利用勾股定理計算即可.
②如圖3中,在y軸上取一點C′使得OC′=0C=1,連接AC′交OB於點P,此時PC+PA最小,最小值=AC′,利用勾股定理計算即可.
③如圖4中,當KP⊥BC,KQ⊥CD時,KP+KQ最小,利用BDCO=BCKP+CDKQ,即可解決問題.
④如圖5中,因為E、C關於AD對稱,所以當點P與點D重合時,△PEB周長最小,利用勾股定理計算即可.
(3)作點B關於AC的對稱點B′,連接DB′並延長交AC於點P,此時∠APB=∠DPA.
【解答】解:(1)如圖1中,作BM⊥AA′於M,連接AB.
在RT△BMA中,∵∠BMA=90°,AB=4,AM=1,
∴BM2=AB2﹣AM2=15,
在RT△BMA′中,∵∠BMA′=90°,MA′=5,
∴BA′===2.
(2)①如圖2中,延長AO交⊙O於H,連接CH交OB於點P,此時PA+PC最小,
∵OA=OH,PO⊥AH,
∴PA=PH,
∴PA+PC=PH+PC=HC,
∵AH是直徑,
∴∠ACH=90°,∵∠AOC=60°,OA=OC,
∴△AOC是等邊三角形,
∴∠HAC=60°,
在RT△ACH中,∵∠AHC=30°,AC=2,
∴AH=4,CH==2.
故*為2.
②如圖3中,在y軸上取一點C′使得OC′=0C=1,連接AC′交OB於點P,此時PC+PA最小,最小值=AC′,
在RT△AOC′中,∵∠AOC′=90°,OC′=1,AO=3,
∴AC′===.
故*為.
③如圖4中,當KP⊥BC,KQ⊥CD時,KP+KQ最小,
連接AC交BD於點O,由題意: BDCO=BCKP+CDKQ,
∴KP+KQ=,
故*為.
④如圖5中,
∵E、C關於AD對稱,
∴當點P與點D重合時,△PEB周長最小,
在RT△DEB中,∵∠DEB=90°,DE=CD=,∠DBE=60°,
∴BD=2EB,設EB=x,則BD=2x,
∴(2x)2=x2+()2,
∴x=±1,
∵x>0,
∴x=1,
∴EB=1,DB=2,
∴△PEB周長最小值=3+.
故*為3+.
(3)作點B關於AC的對稱點B′,連接DB′並延長交AC於點P,此時∠APB=∠DPA.
【點評】本題考查圓的綜合題、最短問題、勾股定理、面積法、兩點之間線段最短等知識,解題的關鍵是利用軸對稱解決最值問題,靈活運用兩點之間線段最短解決問題,所以中考常考題型.
知識點:點和圓、直線和圓的位置關係
題型:綜合題