专题36 一次函数中的将军饮马问题(解析版).docx
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
2 0人已下载
| 下载 | 加入VIP,免费下载 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题36 一次函数中的将军饮马问题解析版 专题 36 一次 函数 中的 将军 饮马 问题 解析
- 资源描述:
-
1、专题36 一次函数中的将军饮马问题 【模型展示】特点在直线上求一点,使最短将对称到,连接,与的交点即为点结论两点之间,线段最短【模型证明】解决方案1、在直线上分别求点,使周长最小分别将点关于两直线对称到,连接与两直线交点即为两点之间,线段最短2、在直线上分别求点,使四边形周长最小将分别对称到,连接与直线的交点即为两点之间,线段最短3、在直线上求两点(在左),使得,并使最短将向右平移个单位到,对称到,连接与交点即为,左平移个单位即为两点之间,线段最短4、在直线上求点,使最大将点对称到,作直线与的交点即为点三角形任意两边之差小于第三边【题型演练】一、填空题1(2021全国九年级专题练习)如图所示,
2、已知A(,y1),B(2,y2)为反比例函数y图象上的两点,动点P(x,0)在x正半轴上运动,当线段AP与线段BP之和达到最小时,点P的坐标是_;当线段AP与线段BP之差达到最大时,点P的坐标是_【答案】 【详解】思路引领:(1)如图1,过x轴作点B的对称点B,连接AB与x轴的交点即为所求的点P根据点A、B的坐标可以求得直线AB的 解析式,根据该解析式可以求得点P的坐标;(2)如图2,求出AB的坐标,设直线AB的解析式是ykx+b,把A、B的坐标代入求出直线AB的解析式,根据三角形的三边关系定理得出在ABP中,|APBP|AB,延长AB交x轴于P,当P在P点时,PAPBAB,此时线段AP与线段
3、BP之差达到最大,求出直线AB于x轴的交点坐标即可答案详解:把A(,y1),B(2,y2)代入反比例函数y得:y12,y2,A(,2),B(2,)(1)如图1,过x轴作点B的对称点B,连接AB与x轴的交点即为所求的点P,则B(2,)设直线AB为ykx+b(k0),则 解得故直线AB的解析式为:yx令y0,解得,x1.7故P(1.7,0);(2)在ABP中,由三角形的三边关系定理得:|APBP|AB,延长AB交x轴于P,当P在P点时,PAPBAB,即此时线段AP与线段BP之差达到最大,设直线AB的解析式是yax+c(a0)把A、B的坐标代入得:,解得:,直线AB的解析式是yx,当y0时,x,即P
4、(,0);故答案是:(1.7,0);(,0)2(2021全国九年级专题练习)如图,平面直角坐标系中,点是直线上一动点,将点向右平移1个单位得到点,点,则的最小值为_.【答案】【分析】设D(-1,0),作D点关于直线的对称点E,连接OE,交直线于A,连接AD,ED,作ESx轴于S,根据题意OE就是OB+CB的最小值,由直线的解析式求得F的坐标,进而求得ED的长,从而求得OS和ES,然后根据勾股定理即可求得OE.【详解】解:设D(-1,0),作D点关于直线的对称点E,连接OE,交直线于A,连接AD,ED,作ESx轴于S,ABDC,且AB=OD=OC=1,四边形ABOD和四边形ABCO是平行四边形,
5、AD=OB,OA=BC,AD+OA=OB+BC,AE=AD,AE+OA=OB+BC,即OE=OB+BC,OB+CB的最小值为OE,由可知AFO=30,F(-4,0),FD=3,FDG=60,DG=DF=,DE=2DG=3,ES=DE=,DS=DE=,OS=,OE=,OB+CB的最小值为.【点睛】本题考查了一次函数的性质,轴对称-最短路线问题以及平行四边形的性质、勾股定理的应用,证得OE是OB+CB的最小值是本题的关键3(2021江苏常州二模)如图,在平面直角坐标系中,半径为2的O与x轴的正半轴交于点A,点B是O上一动点,点C为弦AB的中点,直线与x轴、y轴分别交于点D、E,则面积的最小值为_
6、【答案】2【分析】如图,连接OB,取OA的中点M,连接CM,过点M作MNDE于N首先证明点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的M,设M交MN于C求出MN,当点C与C重合时,CDE的面积最小【详解】解:如图,连接OB,取OA的中点M,连接CM,过点M作MNDE于N ACCB,AMOM,MCOB1,点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的M,设M交MN于C直线yx3与x轴、y轴分别交于点D、E,D(4,0),E(0,3),OD4,OE3,DE5,MDNODE,MNDDOE,DNMDOE, ,MN,当点C与C重合时,CDE的面积最小,CDE的面积最小值5(1)2,故答案为:2【点睛】本题考查三角形的中
7、位线定理,三角形的面积,一次函数的性质,圆的有关性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造三角形的中位线解决问题,属于中考常考题型二、解答题4(2022江苏靖江外国语学校模拟预测)直线和双曲线交于点,(1)求,的值;(2)在坐标轴上有一点,使的值最小,直接写出点的坐标【答案】(1),;(2)【分析】(1)将A、B两点坐标分别代入,即可解出m、n的值;(2)线段和的最短距离问题,首先想到的是利用“将军饮马”模型进行解决,做A点关于坐标轴的对称点,在之后再进行计算,需要注意的是,本题需要进行分情况进行讨论,最终确定最短距离下的M坐标【详解】(1)解:点,在直线上,点在双曲线上,;(2)如图,
8、作点关于轴的对称点,连接交轴与,则,设直线的解析式为,直线的解析式为,;如图,作点关于轴的对称点,连接交轴与,则,设直线的解析式为,直线的解析式为,当时,【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数的交点,坐标与图形变化-轴对称、最短路线问题,注意待定系数法求直线解析式的运用5(2022辽宁沈阳市第一二六中学九年级阶段练习)如图,一次函数ykx6过点A(2,2),与y轴交于点B(1)求一次函数表达式及点B坐标;(2)在x轴上找一点C,连接BC,AC当BCAC最小时,请直接写出点C的坐标为_;请直接写出直线BC的函数表达式为_;在坐标轴上找点D,连接BD,CD,使SABCSBCD,请直接写出点D的坐标
9、为_【答案】(1)y=-2x-6,B(0,-6)(2)(-,0);y=-4x-6;或或(0,-2)或(0,-10)【分析】(1)利用待定系数法即可求得一次函数的解式,进入求得B的坐标;(2)作B关于x轴的对称点为(0,6),连,交x轴于点C,此时BC+AC最小,用待定系数法求出,进一步求出C点坐标;利用待定系数法即可求得直线BC的解析式;求得ABC的面积,然后根据三角形面积公式得CD和BD的长度进而即可求得D的坐标(1)解:一次函数ykx6过点A(2,2)-2=-2k-6,解得k=-2y=-2x-6B(0,-6)(2)B点关于x轴的对称点是,连接交x轴于点C,此时AC+BC最小,设直线的解析式
10、为y=ax+b,则 解得 y=4x+6当y=0时,x=-,点C(-,0)故答案为:(-,0)设直线BC的解析式为y=mx+n,则,解得 y=-4x-6故答案为:y=-4x-6A(-2,-2),B(0,-6) ,C 当D在x轴时, ,即 CD=1点D为 或 当D在y轴上时,即BD=4点D为(0,-2)或(0,-10)故答案为: 或或(0,-2)或(0,-10)【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数的解析式,一次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积,轴对称一最短路线问题,熟练掌握待定数法是解题的关键6(2020新疆乌鲁木齐市第九中学八年级期中)如图,方格图中每个小正方形的边长为1,点A,B,C都是
11、格点(1)画出ABC关于直线MN对称的(2)若B为坐标原点,请写出、的坐标,并直接写出的长度(3)如图2,A,C是直线同侧固定的点,D是直线MN上的一个动点,在直线MN上画出点D,使最小(保留作图痕迹)【答案】(1)画图见解析;(2),;(3)画图见解析【分析】(1)分别确定关于对称的对称点 再顺次连接从而可得答案;(2)根据在坐标系内的位置直接写其坐标与的长度即可;(3)先确定关于的对称点,再连接 交于 则 从而可得答案.【详解】解:(1)如图1,是所求作的三角形,(2)如图1,为坐标原点,则(3)如图2,点即为所求作的点.【点睛】本题考查的是画轴对称图形,建立坐标系,用根据点的位置确定点的
12、坐标,轴对称的性质,掌握“利用轴对称的性质得到两条线段和取最小值时点的位置”是解本题的关键.7(2022江苏八年级专题练习)如图1,在RtABC中,C90,AB10,BC6,AC8,点P为AC边上的一个动点,过点P作PDAB于点D,求PB+PD的最小值请在横线上补充其推理过程或理由解:如图2,延长BC到点B,使得BCBC,连接PB ACB90(已知) (垂直的定义) PB (线段垂直平分线的性质) PB+PDPB+PD(等式性质) 过点B作BDAB于点D,交AC于点P,此时PB+PD取最小值,连接AB,在ABC和ABC中, ACAC,ACBACB90, ABCABC(理由: ) SABBSAB
13、C+ 2SABC(全等三角形面积相等) SABBABBD10BD5BD又SABB=2SABC2BCAC26848 (同一三角形面积相等) BD 【答案】ACBB;PB;BC=BC;SAS;SABC;ABBD48;PB+PD的最小值为【分析】作点B关于AC的对称点B,过点B作BDAB于点D,交AC于点P,点P即为所求作的点,此时PB+PD有最小值,连接AB,根据对称性的性质,BP=BP,证明ABCABC,根据SABB=SABC+SABC=2SABC,即可求出PB+PD的最小值【详解】解:如图2,延长BC到点B,使得BC=BC,连接PB,ACB=90(已知), ACBB(垂直的定义),PB=PB(
14、线段垂直平分线的性质),PB+PD=PB+PD(等式性质),过点B作BDAB于点D,交AC于点P,此时PB+PD取最小值,连接AB在ABC和ABC中,AC=AC,ACB=ACB=90,BC=BC,ABCABC(理由:SAS),SABB=SABC+SABC=2SABC(全等三角形面积相等),SABB=ABBD=10BD=5BD,又SABB=2SABC=2BCAC=268=48,ABBD48(同一三角形面积相等),BD=, PB+PD的最小值为故答案为:ACBB;PB;BC=BC;SAS;SABC;ABBD48;PB+PD的最小值为【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题,解决本题的关键是轴对称-最
15、短路线问题的处理:作对称点8(2021全国八年级专题练习)如图所示,在平面直角坐标系中,已知一次函数y=x+1的图象与x轴,y轴分别交于A,B两点,以AB为边在第二象限内作正方形ABCD(1)求边AB的长;(2)求点C,D的坐标;(3)在x轴上是否存在点M,使MDB的周长最小?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)AB=;(2)C(1,3),D(3,2);(3)M(1,0)【分析】(1)分别求出点A、B坐标,根据勾股定理即可求出AB;(2)作CEy轴,DFx轴,垂足分别为E、F,证明BCEDAFABO,得到BE=DF=OA=2,CE=AF=OB=1,进而得到OE=3,OF
16、= 3,即可求出点C、D坐标;(3)连接BD,作点B关于x轴的对称点B,连接BD,与x轴交于点M,此时BMD周长最小,求出直线BD的解析式为y=x1,令y=0,即可求出点M坐标【详解】解:(1)由一次函数y=x+1得,令x=0,得到y=1;令y=0,得到x=2,A(2,0),B(0,1),在RtAOB中,OA=2,OB=1,根据勾股定理得:;(2)如图,作CEy轴,DFx轴,垂足分别为E、F,CEB=AFD=AOB=90,DAF+ADF=90,BAO+ABO=90,四边形ABCD是正方形,BC=AB=AD,DAB=ABC=90,DAF+BAO=90,ABO+CBE=90,BAO=ADF=CBE
17、,BCEDAFABO,BE=DF=OA=2,CE=AF=OB=1,OE=OB+BE=2+1=3,OF=OA+AF=2+1=3,C(1,3),D(3,2);(3)如图,连接BD,BD为定值,作点B关于x轴的对称点B,连接BD,与x轴交于点M,此时BMD周长最小,B坐标为(0,1),B坐标为(0,1),设直线BD的解析式为y=kx+b,把B与D坐标代入得:,解得:,即直线BD的解析式为y=x1,令y=0,得到x=1,点M坐标为(1,0)【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理,待定系数法求函数解析式,将军饮马求最短距离问题,综合性较强,根据题意添加辅助线,求出点C、D坐标是解题关键9(2021全国
18、九年级专题练习)作图探究:如图,点P是直角坐标系xOy第三象限内一点(1)尺规作图:请在图中作出经过O、P两点且圆心在x轴的M;(不写作法,保留作图痕迹)(2)若点P的坐标为(4,2)请求出M的半径;填空:若Q是M上的点,且PMQ90,则点Q的坐标为 【答案】(1)见解析;(2);或【详解】思路引领:(1)连接OP,作OP的垂直平分线交x轴于M点,以MO我半径作M,即为所求;(2)连接PM,作PHx轴,垂足为H,设O的半径为r,则PMMOr,MH4r,PH2,在RtPHM中,由勾股定理求r即可;过M点作PM的垂线,交M于Q1,Q2,再过Q1,Q2,作x轴的垂线,利用三角形全等求Q点坐标答案详解
19、:(1)M如图所示;(2)连接PM,作PHx轴,垂足为H,设O的半径为r,则PMMOr,MH4r,PH2,在RtPHM中,PH2+MH2PM2,即22+(4r)2r2,解得r;如图,过M点作PM的垂线,交M于Q1,Q2,再过Q1,Q2,作x轴的垂线,垂足为N1,N2,利用互余关系,PMQ1MQ2M,可证RtPMHRtQ1MN1RtQ2MN2,PHMN1MN22,MHQ1N1Q2N24r,Q(,)或(,)故答案为:(,)或(,)10(2021全国九年级专题练习)如图,将一个矩形纸片放置在平面直角坐标系中,点的坐标是,点的坐标是,点的坐标是,点是的中点,在上取一点,将沿翻折,使点落在边上的点处(1
20、)求点、的坐标;(2)如图,若点是线段上的一个动点(点不与点,重合),过点作于点,设的长为,的面积为,请求出关于的关系式;(3)如图,在轴、轴上是否分别存在点、,使得四边形的周长最小?若存在,请求出四边形周长的最小值及此时点、的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)点的坐标是,点坐标为;(2);(3)存在, 在轴、轴上分别存在点、,使得四边形的周长最小,最小值为【分析】(1)求出CF和AE的长度即可写出点的坐标;(2)用x表示出PD长度,结合三角函数进一步表示DH,PH的长度,运用三角形面积公式即可求解;(3)作点F关于y轴的对称点F,点E关于x轴的对称点E,连接EF交y轴于点N,交x轴于点
21、M,此时四边形MNFE的周长最小,求出E和F的坐标直接求线段长度即可【详解】解:(1)点A的坐标是(3,0),点C的坐标是(0,2),OA=3,OC=2,根据矩形OABC知AB=OC=2,BC=OA=3,由折叠知DA=DF=OC=2,OD=OA-DA=1,点F坐标为(1,2),点E是AB的中点,EA=1,点E的坐标是(3,1);(2)如图2将BDA沿BD翻折,使点A落在BC边上的点F处,BF=AB=2,OD=CF=3-2=1,若设OP的长为x,则,PD=x-1,在RtABD中,AB=2,AD=2,ADB=45,在RtPDH中,PH=DH=DP=(x-1),S=DHPH=(x-1)(x-1)=(
22、1x3);(3)如图3作点F关于y轴的对称点F,点E关于x轴的对称点E,连接EF交y轴于点N,交x轴于点M,此时四边形MNFE的周长最小,可求,点F(1,2)关于y轴的对称点F(-1,2),点E(3,1)关于x轴的对称点E(3,-1),用两点法可求直线EF的解析式为:y=-,当x=0时,y=,当y=0时,x=,N(0,),M(,0),此时,四边形MNFE的周长=EF+EF=;在x轴、y轴上分别存在点M、N,使得四边形MNFE的周长最小,最小为5+【点睛】本题是四边形的综合问题,考查了待定系数法求函数解析式以及利用轴对称求最短路线和勾股定理等知识,掌握根据对称转化为两点之间的距离的问题是解题的关
23、键11(2021全国九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,、,点、分别是直线和轴上的动点,求周长的最小值【答案】周长的最小值为【分析】分别作点关于轴、直线的对称点、,连接,分别交轴、直线于点、,由对称性质可得,此时的周长为【详解】如图,分别作点关于轴、直线的对称点、,连接,分别交轴、直线于点、,由对称性质可得,此时的周长为此时的周长最小,最小值为的长、,过点作轴于点,周长的最小值为【点睛】本题考查轴对称-最短问题、坐标与图形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是利用轴对称正确找到点的位置12(2022湖南师大附中博才实验中学九年级开学考试)如果有一条直线经过三角形的某个顶点,将三角形分成两个
24、三角形,其中一个三角形与原三角形相似,则称该直线为三角形的“自相似分割线”如图1,在ABC中,AB=AC=1,BAC=108,DE垂直平分AB,且交BC于点D,连接AD(1)证明直线AD是ABC的自相似分割线;(2)如图2,点P为直线DE上一点,当点P运动到什么位置时,PA+PC的值最小?求此时PA+PC的长度(3)如图3,射线CF平分ACB,点Q为射线CF上一点,当取最小值时,求QAC的正弦值【答案】(1)直线AD是ABC的自相似分割线;(2)当点运动到点时,PA+PC的值最小,此时;(3)QAC的正弦值为【分析】(1)根据定义证明DBAABC即可得证;(2)根据垂直平分线的性质可得,当点与
25、重合时,,此时最小,设,则根据,列出方程,解方程求解即可求得,进而即可求得的长,即最小值;(3)过点作于点,过点作于点,连接,设与交于点,根据已知条件求得,进而转化为,则当点落在上时,点与点重合,此时的值最小,最小值为,进而根据求解即可(1)ABC中,AB=AC=1,BAC = 108B =C =(180-BAC)= 36DE垂直平分ABAD = BDB =BAD = 36C =BAD又B =BDBAABC直线AD是ABC的自相似分割线(2)如图,连接,垂直平分AB,当点与重合时,,此时最小,设,则解得:PA+PC=当点运动到点时,PA+PC的值最小,此时;(3)如图,过点作于点,过点作于点,
26、连接,设与交于点,由(2)知,平分点落在上时,点与点重合,即此时的值最小,最小值为QAC的正弦值为【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,求角的正弦,垂直平分线的性质,两点之间线段最短,垂线段最短,胡不归问题,转化线段是解题的关键13(2022重庆开州八年级期末)如图,直线经过、两点,直线与直线交于点C,与x轴交于点D(1)求点C的坐标;(2)点P是y轴上一点,当四边形PDCB的周长最小时,求四边形PDCB的面积;(3)把直线沿y轴向上平移9个单位长度,得到新直线与直线交于点E,试探究在x轴上是否存在点Q,在平面内存在点F使得以点D,Q,E,F为顶点的四边形是菱形(含正方形)?若存在,直接写
展开阅读全文
课堂库(九科星学科网)所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。


2019届人教A版数学必修二同步课后篇巩固探究:2-1-1 平面 WORD版含解析.docx
