王 利
(山東省淄博第十八中學 山東·淄博 255047)
傳說古希臘羅馬將軍牽著馬從A地到河邊飲馬,然后回到宿營地B,問怎么走才能使路線最短最短路線問題在生產、科研和日常生活中確實重要且應用廣泛。這個問題在我們中考中也是??嫉臒狳c問題,因此,我們要掌握其分析解決的方法。下面就談談利用軸對稱“求最短距離問題”的幾個模型。
模型1,已知:如圖1,在直線m同側有兩點M、N,在m上找一點P,使PM+PN最小。
圖1
圖2
作法:如圖2,作點M關于直線m的對稱點M',連結M'N交直線m于點P。點P就是符合條件的點。
模型2,已知:如圖3,在直線m同側有兩點M、N,在m上找一點P,使|PM-PN|最小。
圖3
圖4
作法:如圖4,連結MN并延長交直線m于點P。點P就是符合條件的點。
模型3,已知:如圖5,在直線m同側有兩點M、N和線段a,在直線m上找兩點P、Q兩點,使PQ=a且MQ+QP+PN最小。
圖5
圖6
作法:如圖6,先將點N向左平移至N',使N'N=a,作N'關于m的對稱點N",連結MN"交m于點Q,連結QN',再過點N作Q N'的平行線PN交m于點P。點P、Q就是符合條件的點。
模型4,已知:如圖7,在∠AOB內有一點P,在邊OA、OB上找兩點M、N,使PM+MN最小。
圖7
圖8
作法:如圖8,作點P關于邊OA的對稱點Q,過點Q作QN⊥OB于點N,交OA于點M。點M、N就是符合條件的點。
模型5,已知:如圖9,在∠AOB內有一點P,在邊OA、OB上分別找點M、N,使△PMN周長最小。
圖9
作法:如圖10,作點P分別作邊OA、OB的對稱點C、D,連結CD分別交OA、OB于點M、N。點M、N就是符合條件的點。
模型6,已知:如圖11,在∠AOB內有兩點P、Q,在邊OA、OB上分別找點M、N,使PM+MN+NQ最小。
圖11
圖12
作法:如圖12,作點P、Q分別作邊OA、OB的對稱點C、D,連結CD分別交OA、OB于點M、N。點M、N就是符合條件的點。
例1.如圖13,14,在等邊△ABC中,AB=6,AD⊥BC,E是AC上的一點,M是AD上的一點,AE=2,求EM+MC的最小值。
圖13
圖14
解:∵點C關于直線AD的對稱點是點B,∴連接BE,交AD于點M,則ME+MC最小,過點B作BH⊥AC于點H,則EH=AH-AE=3-2=1,,在直角△BHE中,BE
例2如圖15,16,AB為⊙O的直徑,BC、CD是⊙O的切線,切點分別為點B、D,點E為線段OB上的一個動點,連接OD,CE,DE,已知AB=2 5,BC=2,當CE+DE的值最小時,求的值。
圖15
圖16
解:延長CB到F使得BF=BC,則C與F關于OB對稱,連接DF與OB相交于點E,此時CE+DE=DF值最小,連接OC,BD,兩線相交于點G,過D作DH⊥OB于H。