利用轴对称变换求最小值在中考中的应用举例
原型:要在河边修建一个水泵站,分别向张村、李庄送水(如图)。 修在河边什么地方,可使所用水管最短?
分析:在河岸l上找一点C,使AC+BC最短,利用轴对称把A点或B点变换到l的另一侧,而不改变路径的总长度,从而利用“两点之间,线段最短”使问题得到解决。
解:设张村为点A,李庄为点B,张村和李庄这一侧的河岸为直线l。
(1)作点B关于直线l的对称点B',
(2)连结AB',交直线l于点C,
点C就是所求的水泵站的位置。 (如图所示)
变形一:如图(3),∠AOB内有一点P,在OA和OB边上分别找出M、N,使ΔPMN的周长最小。
解:如图(4),只要画出P点关于OB、OA的对称点P1,P2 ,连结P1、P2交OB、OA于M、N,此时ΔPMN的周长PM+PN+MN=P1P2为最小。(证明略)
变形二:(温州2003年中考题)如图(5),在菱形ABCD中,AB=4a,E在BC上,EC=2a,∠BAD=1200,点P在BD上,则PE+PC的最小值是( )
(A) 6a , (B) 5a , (C) 4a , (D) 2a 。
解:如图(6),因为菱形是轴对称图形,所以BC中点E关于对角线BD的对称点E一定落在AB的中点E1,只要连结CE1,CE1即为PC+PE的最小值。这时三角形CBE1是含有300角的直角三角形,PC+PE=CE1=2a 。所以选(D)。
变形三:(2001年全国数学竞赛题)如图(7),在直角坐标系XOY中,X轴上的动点M(X,0)到定点P(5,5)和到Q(2,1)的距离分别为MP和MQ,那么当MP+MQ取最小值时,点M的横坐标X=——————————。
解:如图(8),只要画出点Q关于X轴的对称点Q1(2,-1),连结PQ1 交X于点M,则M点即为所求。点M的横坐标只要先求出经过PQ1两点的直线的解析式,(Y=2X-5),令Y=0,求得X=5/2。(也可以用勾股定理和相似三角形求出答案)。
变形四:如图(16),AB是☉O的直径,AB=2,OC是☉O的半径,OC⊥AB,点D在
变形五:(08年河北中招试题)
在一平直河岸同侧有两个村庄,到的距离分别是3km和2km,
.现
计划
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在河岸上建一抽水站,用输水管向两个村庄供水.
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
某班数学兴趣小组设计了两种铺设管道方案:图13-1是方案一的示意图,设该方案中管道长度为,且(其中于点);图13-2是方案二的示意图,设该方案中管道长度为,且(其中点与点关于对称,与交于点).
观察计算
(1)在方案一中, km(用含的式子
表
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示);
(2)在方案二中,组长小宇为了计算的长,作了如图13-3所示的辅助线,请你按小宇同学的思路计算, km(用含的式子表示).
探索归纳
(1)①当时,比较大小:(填“>”、“=”或“<”);
②当时,比较大小:(填“>”、“=”或“<”);
(2)请你参考右边方框中的方法指导,
就(当时)的所有取值情况进
行分析,要使铺设的管道长度较短,
应选择方案一还是方案二?
答案:
(1);
(2).
探索归纳
(1)①;②;
(2).
①当,即时,,.;
②当,即时,,.;
③当,即时,,..
综上可知:当时,选方案二;
当时,选方案一或方案二;
当(缺不扣分)时,选方案一
图(8)
图(7)
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图13-2�
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图13-3�
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方法指导
当不易直接比较两个正数�与�的大小时,可以对它们的平方进行比较:
�,�,
�与�的符号相同.
当�时,�,即�;
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