人教版八年级上数学知识点13.4 课堂学习 最短路径问题

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梯子网试题库:=fromwk1、如图,在直角坐标系中有线段AB,AB=50cm,A、B到x轴的距离分别为10cm和40cm,B点到y轴的距离为30cm,现在在x轴、y轴上分别有动点P、Q,当四边形PABQ的周长最短时,则这个值为()A.50B.50C.50﹣50D.50+50D过B点作BM⊥y轴交y轴于E点,截取EM=BE,过A点作AN⊥x轴交x轴于F点,截取NF=AF,连接MN交X,Y轴分别为P,Q点,此时四边形PABQ的周长最短,根据题目所给的条件可求出周长.解:过B点作BM⊥y轴交y轴于E点,截取EM=BE,过A点作AN⊥x轴交x轴于F点,截取NF=AF,连接MN交x,y轴分别为P,Q点,过M点作MK⊥x轴,过N点作NK⊥y轴,两线交于K点.MK=40+10=50,作BL⊥x轴交KN于L点,过A点作AS⊥BP交BP于S点.∵LN=AS==40.∴KN=60+40=100.∴MN==50.梯子网试题库:=fromwk∵MN=MQ+QP+PN=BQ+QP+AP=50.∴四边形PABQ的周长=50+50.故选D.2、如图,在平面直角坐标系中,点A(﹣2,4),B(4,2),在x轴上取一点P,使点P到点A和点B的距离之和最小,则点P的坐标是()A.(﹣2,0)B.(4,0)C.(2,0)D.(0,0)C梯子网试题库:=fromwk作A关于x轴的对称点C,连接AC交x轴于D,连接BC交交x轴于P,连接AP,此时点P到点A和点B的距离之和最小,求出C(的坐标,设直线CB的解析式是y=kx+b,把C、B的坐标代入求出解析式是y=x﹣2,把y=0代入求出x即可.解:作A关于x轴的对称点C,连接AC交x轴于D,连接BC交交x轴于P,连接AP,则此时AP+PB最小,即此时点P到点A和点B的距离之和最小,∵A(﹣2,4),∴C(﹣2,﹣4),设直线CB的解析式是y=kx+b,把C、B的坐标代入得:,解得:k=1,b=﹣2,∴y=x﹣2,把y=0代入得:0=x﹣2,x=2,即P的坐标是(2,0),故选C.3、如图,等边△ABC的边长为4,AD是BC边上的中线,F是AD边上的动点,E是AC边上一点,若AE=2,当EF+CF取得最小值时,则∠ECF的度数��()梯子网试题库:=fromwkA.15°B.22.5°C.30°D.45°C过E作EM∥BC,交AD于N,连接CM交AD于F,连接EF,推出M为AB中点,求出E和M关于AD对称,根据等边三角形性��求出∠ACM,即可求出答案.解:过E作EM∥BC,交AD于N,∵AC=4,AE=2,∴EC=2=AE,∴AM=BM=2,∴AM=AE,∵AD是BC边上的中线,△ABC是等边三角形,∴AD⊥BC,∵EM∥BC,∴AD⊥EM,∵AM=AE,∴E和M关于AD对称,梯子网试题库:=fromwk连接CM交AD于F,连接EF,则此时EF+CF的值最小,∵△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°,AC=BC,∵AM=BM,∴∠ECF=∠ACB=30°,故选C.4、如图,∠AOB=30°,内有一点P且OP=,若M、N为边OA、OB上两动点,那么△PMN的周长最小为()A.B.6C.D.D梯子网试题库:=fromwk根据题意画出符合条件的图形,求出OD=OE=OP,∠DOE=60°,得出等边三角形DOE,求出DE=,求出△PMN的周长=DE,即可求出答案.解:作P关于OA的对称点D,作P关于OB的对称点E,连接DE交OA于M,交OB于N,连接PM,PN,则此时△PMN的周长最小,连接OD,OE,∵P、D关于OA对称,∴OD=OP,PM=DM,同理OE=OP,PN=EN,∴OD=OE=OP=∵P、D关于OA对称,∴OA⊥PD,∵OD=OP,∴∠DOA=∠POA,同理∠POB=∠EOB,∴∠DOE=2∠AOB2×30°═60°,∵OD=OE=,∴△DOE是等边三角形,∴DE=,即△PMN的周长是PM+MN+PN=DM+MN+EN=DE=,故选D.梯子网试题库:=fromwk5、已知两点M(3,5),N(1,﹣1),点P是x轴上一动点,若使PM+PN最短,则点P的坐标应为()A.(,﹣4)B.(,0)C.(,0)D.(,0)C若PM+PN最短,则M、P、N三点共线,根据M、N的坐标,求出MN的解析式,再求出与x轴的交点即可.解:∵PM+PN最短,∴M、P、N三点共线,∵M(3,5),N(1,﹣1),∴设解析式为y=kx+b,梯子网试题库:=fromwk把M(3,5),N(1,﹣1)分别代入解析式得,,解得,其解析式为y=3x﹣4.当y=0时,x=.故P点坐标为(,0).故选C.6、已知∠AOB的大小为α,P是∠AOB内部的一个定点,且OP=2,点E、F分别是OA、OB上的动点,若△PEF周长的最小值等于2,则α=()梯子网试题库:=fromwkA.30°B.45°C.60°D.90°A设点P关于OA的对称点为C,关于OB的对称点为D,当点E、F在CD上时,△PEF的周长为PE+EF+FP=CD,此时周长最小,根据CD=2可求出α的度数.解:如图,作点P关于OA的对称点C,关于OB的对称点D,连接CD,交OA于E,OB于F.此时,△PEF的周长最小.连接OC,OD,PE,PF.∵点P与点C关于OA对称,∴OA垂直平分PC,∴∠COA=∠AOP,PE=CE,OC=OP,同理,可得∠DOB=∠BOP,PF=DF,OD=OP.∴∠COA+∠DOB=∠AOP+∠BOP=∠AOB=α,OC=OD=OP=2,∴∠COD=2α.又∵△PEF的周长=PE+EF+FP=CE+EF+FD=CD=2,∴OC=OD=CD=2,∴△COD是等边三角形,∴2α=60°,∴α=30°.故选A.梯子网试题库:=fromwk7、直线L是一条河,P,Q是两个村庄.欲在L上的某处修建一个水泵站,向P,Q两地供水,现有如下四种铺设方案,图中实线表示铺设的管道,则所需管道最短的是()A.B.C.D.D梯子网试题库:=fromwk利用对称的性质,通过等线段代换,将所求路线长转化为两定点之间的距离.解:作点P关于直线L的对称点P′,连接QP′交直线L于M.根据两点之间,线段最短,可知选项D铺设的管道,则所需管道最短.故选D.8、已知两点A(3,2)和B(1,﹣2),点P在y轴上且使AP+BP最短,则点P的坐标是()A.(0,﹣)B.(0,)C.(0,﹣1)D.(0,﹣)C根据已知条件和“两点间线段最短”,可知P点是“其中一点关于y轴的对称点与另一点的连线和y轴的交点”.解:根据已知条件,点A关于y轴的对称点A′为(﹣3,2).设过A′B的解析式为y=kx+b,则﹣3k+b=2;k+b=﹣2.解得k=﹣1,b=﹣1那么此函数解析式为y=﹣x﹣1.与y轴的交点是(0,﹣1),此点就是所求的点P.故选C.梯子网试题库:=fromwk9、如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,BC=4,E是AB边的中点,F是AC边的中点,则(1)EF=____;(2)若D是BC边上一动点,则△EFD的周长最小值是____.2;2+2(1)根据E是AB边的中点,F是AC边的中点可以得到EF为三角形的中位线,根据中位线定理求得EF的长即可;(2)根据对称点的性质,延长FC到P,使FC=PC,连接EP交BC于D,连接ED、FD,此时ED+FD最小,即△EDF的周长最小,求出EP长,即可求出答案.解:(1)∵E是AB边的中点,F是AC边的中点,∴EF为△ABC的中位线,∵BC=4,∴EF=BC=×4=2;(2)延长FC到P,使FC=PC,连接EP交BC于D,连接ED、FD,此时ED+FD最小,即△EDF的周长最小,∵EF为△ABC的中位线,∴EF∥BC,∵∠C=90°,梯子网试题库:=fromwk∴∠EFC=90°,FC=PC=AC=2,∵在Rt△EFP中,EP===2,∴△EDF的周长为:EF+FD+ED=2+ED+PD=2+EP=2+2,故答案为:2;2+2.10、在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(2,0),(4,0),点C的坐标为(m,m)(m为非负数),则CA+CB的最小值是________.2分别得到点C的坐标所在直线,点A关于点C的坐标所在直线的对称点的坐标A′所在直线AA′的解析式,求得两条直线的交点,进一步得到A′点的坐标,再根据两点间的距离公式即可求解.解:如图所示:∵点C的坐标为(m,m)(m为非负数),梯子网试题库:=fromwk∴点C的坐标所在直线为y=x,点A关于直线y=x的对称点的坐标为A′,则AA′所在直线为y=﹣x+b,把点A的坐标(2,0)代入得﹣×2+b=0,解得b=.故AA′所在直线为y=﹣x.联立C的坐标所在直线和AA′所在直线可得,解得,∴C的坐标所在直线和AA′所在直线的交点M的坐标为(,),∴点A关于直线y=x的对称点的坐标为(﹣1,),∴A′B===2,即CA+CB的最小值.故答案为:2.梯子网试题库:=fromwk11、如图,在锐角△ABC中,AB=4,∠BAC=45°,∠BAC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____.4从已知条件结合图形认真思考,通过构造全等三角形,利用三角形的三边的关系确定线段和的最小值.解:如图,在AC上截取AE=AN,连接BE.∵∠BAC的平分线交BC于点D,∴∠EAM=∠NAM,在△AME与△AMN中,,∴△AME≌△AMN(SAS),梯子网试题库:=fromwk∴ME=MN.∴BM+MN=BM+ME≥BE.∵BM+MN有最小值.当BE是点B到直线AC的距离时,BE⊥AC,又AB=4,∠BAC=45°,此时,△ABE为等腰直角三角形,∴BE=4,即BE取最小值为4,∴BM+MN的最小值是4.故答案为:4.12、如图,锐角三角形ABC中,∠C=45°,N为BC上一点,NC=5,BN=2,M为边AC上的一个动点,则BM+MN的最小值是_____.先作点N关于AC的对称点N′,由两点之间线段最短可知BN′即为BM+MN的最小值,根据对称的性质可知N′C=NC=5,∠BCN′=90°,再利用勾股定理即可求出BN′的长.梯子网试题库:=fromwk解:如图所示,先作点N关于AC的对称点N′,由两点之间线段最短可知BN′即为BM+MN的最小值,根据对称的性质可知N′C=NC=5,∠ACB=∠ACN′=45°,即∠BCN′=90°,在Rt△BCN′中,BN′===.故答案为:.13、加油站A和商店B在马路MN的同一侧(如图),A到MN的距离大于B到MN的距离,AB=7米,一个行人P在马路MN上行走,问:当P到A的距离与P到B的距离之差最大时,这个差等于_____米.7当ABP构成三角形时,AP与BP的差小于第三边AB,所以当ABP在同一直线上时,PA与PB之差最大=AB=7.解:当A、B、P三点不在同一直线上时,此时三点构成三角形.∵两边AP与BP的差小于第三边AB.∴A、B、P在同

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