(1)知识再现如图(1):若点A,B在直线l同侧,A,B到l的距离分别是3和2,AB=4.现在直线l上找一点P...
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(1)知识再现
如图(1):若点A,B在直线l同侧,A,B到l的距离分别是3和2,AB=4.现在直线l上找一点P,使AP+BP的值最小,做法如下:
作点A关于直线L的对称点A′,连接BA′,与直线l的交点就是所求的点P,线段BA′的长度即为AP+BP的最小值.请你求出这个最小值.
(2)实践应用
①如图(2),⊙O的半径为2,点A、B、C在⊙O上,OA⊥OB,∠AOC=60°,P是OB上一动点,则PA+PC的最小值是 2 ;
②如图(3),Rt△OAB的顶点A在x轴的正半轴上,顶点B的坐标为(3,),点C的坐标为(1,0),点P为斜边OB上的一动点,则PA+PC的最小值为 .
③如图(4),菱形ABCD中AB=2,∠A=120°,点P,Q,K分别为线段BC,CD,BD上的任意一点,则PK+QK的最小值为 .
④如图(5),在R△ABC中,∠C=90°,∠B=60°,点D是BC边上的点,CD=,将△ABC沿直线AD翻折,使点C落在AB边上的点E处,若点P是直线AD上的动点,则△PEB的周长的最小值是 3+ .
(3)拓展延伸
如图(6),在四边形ABCD的对角线AC上找一点P,使∠APB=∠APD.保留作图痕迹,不必写出作法.
【回答】
【分析】(1)如图1中,作BM⊥AA′于M,连接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决问题.
(2)①如图2中,延长AO交⊙O于H,连接CH交OB于点P,此时PA+PC最小,利用勾股定理计算即可.
②如图3中,在y轴上取一点C′使得OC′=0C=1,连接AC′交OB于点P,此时PC+PA最小,最小值=AC′,利用勾股定理计算即可.
③如图4中,当KP⊥BC,KQ⊥CD时,KP+KQ最小,利用BDCO=BCKP+CDKQ,即可解决问题.
④如图5中,因为E、C关于AD对称,所以当点P与点D重合时,△PEB周长最小,利用勾股定理计算即可.
(3)作点B关于AC的对称点B′,连接DB′并延长交AC于点P,此时∠APB=∠DPA.
【解答】解:(1)如图1中,作BM⊥AA′于M,连接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如图2中,延长AO交⊙O于H,连接CH交OB于点P,此时PA+PC最小,
∵OA=OH,PO⊥AH,
∴PA=PH,
∴PA+PC=PH+PC=HC,
∵AH是直径,
∴∠ACH=90°,∵∠AOC=60°,OA=OC,
∴△AOC是等边三角形,
∴∠HAC=60°,
在RT△ACH中,∵∠AHC=30°,AC=2,
∴AH=4,CH==2.
故*为2.
②如图3中,在y轴上取一点C′使得OC′=0C=1,连接AC′交OB于点P,此时PC+PA最小,最小值=AC′,
在RT△AOC′中,∵∠AOC′=90°,OC′=1,AO=3,
∴AC′===.
故*为.
③如图4中,当KP⊥BC,KQ⊥CD时,KP+KQ最小,
连接AC交BD于点O,由题意: BDCO=BCKP+CDKQ,
∴KP+KQ=,
故*为.
④如图5中,
∵E、C关于AD对称,
∴当点P与点D重合时,△PEB周长最小,
在RT△DEB中,∵∠DEB=90°,DE=CD=,∠DBE=60°,
∴BD=2EB,设EB=x,则BD=2x,
∴(2x)2=x2+()2,
∴x=±1,
∵x>0,
∴x=1,
∴EB=1,DB=2,
∴△PEB周长最小值=3+.
故*为3+.
(3)作点B关于AC的对称点B′,连接DB′并延长交AC于点P,此时∠APB=∠DPA.
【点评】本题考查圆的综合题、最短问题、勾股定理、面积法、两点之间线段最短等知识,解题的关键是利用轴对称解决最值问题,灵活运用两点之间线段最短解决问题,所以中考常考题型.
知识点:点和圆、直线和圆的位置关系
题型:综合题