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“PA+k·PB”型的最值问题(将军饮马、造桥选址、胡不归、阿氏圆、费马点)VIP免费

“PA+k·PB”型的最值问题(将军饮马、造桥选址、胡不归、阿氏圆、费马点)_第1页
“PA+k·PB”型的最值问题(将军饮马、造桥选址、胡不归、阿氏圆、费马点)_第2页
“PA+k·PB”型的最值问题(将军饮马、造桥选址、胡不归、阿氏圆、费马点)_第3页
“PA+k・PB”型的最值问题当k值为1时,即可转化为“PA+PB”之和最短问题,就可用我们常见的“将军饮马”模型来处理,即可以转化为轴对称问题来处理。当k取任意不为1的正数时,通常以动点P所在图像的不同来分类,一般分为2类研究。其中点P在直线上运动的类型称之为“胡不归”问题;点P在圆周上运动的类型称之为“阿氏圆”问题。一、“将军饮马”模型“将军饮马”:把河岸看作直线L,先取A(或B)关于直线L的对称点A(或B,),连接AB(或BA),并与直线交于一点P,则点P就是C将军饮马的地点,即PA+PB即为最短路线。例1.如图,在锐角△ABC中,AB=4,ZBAC=45。,ZBAC的平分线交BC于点D,M、N分别是AD和AB上的动点,则BM+MN的最小值是。3例2.如图,在矩形ABCD中,AB=10,AD=6,动点P满足S^PAB=3S矩形ABCD,则点P到A,B两点距离之和PA+PB的最小值为.例3.如图,ZAOB=30。,点M、N分别是射线OA、OB上的动点,OP平分ZAOB,且0P=6,△PMN的周长最小值为;当厶PMN的周长取最小值时,四边形PMON的面积为。变式:“造桥选址”模型(4,0),连接AC、AD,设C点横坐标为m,求m为何值时,△ACD的周长最小,并求出这个最小值。例6.如图,AABC中,BC=2,ZABC=30。,则2AC+AB的最小值为二、“胡不归”模型有一则历史故事:说的是一个身在他乡的小伙子,得知父亲病危的消息后便日夜赶路回家。然而,当他气喘吁吁地来到父亲的面前时,老人刚刚咽气了。人们告诉他,在弥留之际,老人在不断喃喃地叨念:“胡不归?胡不归?”早期的科学家曾为这则古老的传说中的小伙子设想了一条路线。(如下图)A是出发地,B是目的地;AC是一条驿道,而驿道靠目的地的一侧是沙地。为了急切回家,小伙子选择了直线路程AB。但是,他忽略了在驿道上(匕)行走要比在砂土地带(V2)行走快的这一因素。如果他能选择一条合适的路线(尽管这条路线长一些,但速度可以加快),是可以提前抵达家门的。解题步骤:①将所求线段和改写为“BD+V2AD”的形式(OVV2VI);VV11②在AD的一侧,BD的异侧,构造一个角度a使得sina=V2;V1③过B作所构造的一边垂线,该垂线段即为所求最小值.例7.如图,四边形ABCD是菱形,AB=4,且ZABC=60°,M为对角线1BD(不含B点)上任意一点,则AM+-BM的最小值为。厶例8.如图,等腰△ABC中,AB=AC=3,BC=2,BC边上的高为AO,点D为射线AO上一点,一动点P从点A出发,沿AD-DC运动,动点P在AD上运动速度3个单位每秒,动点P在CD上运动的速度为1个单位每秒,则当AD=时,运动时间最短为秒。[中考真题]1.(2016•徐州)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图像经过点A(-1,0),B(0,--.3)、C(2,0),其中对称轴与x轴交于点Do若P为y轴上的一个动点,连接PD,则1PB+PD的最小值为o22.(2014.成都)如图,已知抛物线y=迤3(x+2)(x-4)与x轴从左至右依次交于点A、9B,与y轴交于点C,经过点B的直线y=x+土3与抛物线的另一个交点为33D(-5,y.i)o设F为线段BD上一点(不含端点),连接AF,一动点M从点A出发,沿线段AF以每秒1个单位的速度运动到F,再沿线段FD以每秒2个单位的速第四步:在OB上取点C,使得OCOP,==k三、“阿氏圆”模型【问题背景】阿氏圆又称阿波罗尼斯圆,已知平面上两点A、B,则所有满足PA=kPB(kM1)的点P的轨迹是一个圆,这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称“阿氏圆”。本题的关键在于如何确定“k・PB”的大小,(如图2-1-2)在线段OB上截取OC使OC=k・r,则可说明厶BPO与厶PCO相似,即k・PB=PC。・•・本题求“PA+k・PB”的最小值转化为求“PA+PC”的最小值,即A、P、C三点共线时最小(如图2-1-3),本题得解。“阿氏圆”一般解题步骤:第一步:连接动点至圆心O(将系数不为1的线段两个端点分别与圆心相连接),则连接OP、OB;第二步:计算出所连接的这两条线段OP、OB长度;第三步:计算这两条线段长度的比第五步:连接AC,与圆O交点即为点P.例9.如图,点A、B在OO上,且OA=OB=6,且OA丄OB,点C是OA的中点,点D在OB上,且OD=4,动点P在OO上,则2PC+PD的最小值为.如图所示2-1-1,OO的半径为r,点A、B都在0O夕卜,P为0O上的动点,已知例10.如图,半圆的半径为1,AB为直径,AC、BD为切线,J2AC=1,BD=2,P...

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