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1.如图所示,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.现有以下四种铺设方案(图中实线表示铺设的管道),所需管道最短的是(
C
)
答案:
C
2.如图所示,在△ABC中,AB= AC= 10,BC= 12,AD= 8,AD是∠BAC的平分线.若P,Q分别是AD,AC上的动点,则PC+PQ的最小值是______
48/5
.
答案:
解:
∵AB=AC,AD是∠BAC的平分线,
∴AD垂直平分BC(等腰三角形三线合一),
∴点C关于AD的对称点为点B。
连接BQ,交AD于点P,此时PC+PQ=PB+PQ=BQ,且BQ最短(两点之间线段最短)。
过点B作BE⊥AC于点E,此时BQ的最小值为BE的长。
△ABC的面积:S=1/2×BC×AD=1/2×12×8=48。
又S=1/2×AC×BE,即48=1/2×10×BE,解得BE=48/5=9.6。
∴PC+PQ的最小值是48/5。
答案:48/5
∵AB=AC,AD是∠BAC的平分线,
∴AD垂直平分BC(等腰三角形三线合一),
∴点C关于AD的对称点为点B。
连接BQ,交AD于点P,此时PC+PQ=PB+PQ=BQ,且BQ最短(两点之间线段最短)。
过点B作BE⊥AC于点E,此时BQ的最小值为BE的长。
△ABC的面积:S=1/2×BC×AD=1/2×12×8=48。
又S=1/2×AC×BE,即48=1/2×10×BE,解得BE=48/5=9.6。
∴PC+PQ的最小值是48/5。
答案:48/5
3.如图所示,在△ABC中,AB= AC,BC= 4,面积是14.AC的垂直平分线EF分别交AC,AB边于点E,F.若D为BC边的中点,M为线段EF上一动点,则CM+DM的最小值为
7
.
答案:
【解析】:
由题意可知,$EF$是$AC$的垂直平分线,根据垂直平分线的性质:垂直平分线上任意一点,到线段两端点的间隔相等,所以$AM=CM$,即$CM+DM=AM+DM$。
根据几何最值问题的相关性质,当$A$、$M$、$D$三点共线时,$AM+DM$的值最小,且最小值为$AD$的长。
接下来求$AD$的长度,已知在$\triangle ABC$中,$AB=AC$,$D$为$BC$边的中点,根据等腰三角形三线合一的性质:等腰三角形底边上的高、底边上的中线、顶角平分线相互重合,可知$AD\perp BC$。
又因为$BC = 4$,所以$CD=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}×4 = 2$。
已知$\triangle ABC$的面积是$14$,根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}×底×高$,这里以$BC$为底,$AD$为高,则$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}× BC× AD$,即$\frac{1}{2}×4× AD = 14$。
解方程$\frac{1}{2}×4× AD = 14$,可得$2AD = 14$,$AD = 7$。
所以$CM + DM$的最小值为$7$。
【答案】:
7
由题意可知,$EF$是$AC$的垂直平分线,根据垂直平分线的性质:垂直平分线上任意一点,到线段两端点的间隔相等,所以$AM=CM$,即$CM+DM=AM+DM$。
根据几何最值问题的相关性质,当$A$、$M$、$D$三点共线时,$AM+DM$的值最小,且最小值为$AD$的长。
接下来求$AD$的长度,已知在$\triangle ABC$中,$AB=AC$,$D$为$BC$边的中点,根据等腰三角形三线合一的性质:等腰三角形底边上的高、底边上的中线、顶角平分线相互重合,可知$AD\perp BC$。
又因为$BC = 4$,所以$CD=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}×4 = 2$。
已知$\triangle ABC$的面积是$14$,根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}×底×高$,这里以$BC$为底,$AD$为高,则$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}× BC× AD$,即$\frac{1}{2}×4× AD = 14$。
解方程$\frac{1}{2}×4× AD = 14$,可得$2AD = 14$,$AD = 7$。
所以$CM + DM$的最小值为$7$。
【答案】:
7
4.如图所示,在平面直角坐标系中,点A(-1,2),B(2,1).若在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
(1,0)
.
答案:
【解析】:
本题主要考查最短路径问题,利用轴对称性质找到点$A$关于$x$轴的对称点$A'$,连接$A'B$与$x$轴的交点即为所求点$P$,再通过求直线$A'B$的解析式来确定点$P$的坐标。
1. 首先,求点$A(-1,2)$关于$x$轴的对称点$A'$的坐标。
根据关于$x$轴对称的点的坐标特征:横坐标不变,纵坐标互为相反数,可得$A'$的坐标为$(-1,-2)$。
2. 然后,设直线$A'B$的解析式为$y = kx + b$($k\neq0$)。
将$A'(-1,-2)$,$B(2,1)$代入$y = kx + b$中,得到方程组$\begin{cases}-k + b = -2\\2k + b = 1\end{cases}$。
用第二个方程$2k + b = 1$减去第一个方程$-k + b = -2$消去$b$:
$(2k + b)-(-k + b)=1-(-2)$
$2k + b + k - b = 1 + 2$
$3k = 3$
解得$k = 1$。
将$k = 1$代入$-k + b = -2$,可得$-1 + b = -2$,解得$b = -1$。
所以直线$A'B$的解析式为$y = x - 1$。
3. 最后,求点$P$的坐标。
因为点$P$在$x$轴上,所以其纵坐标为$0$。
将$y = 0$代入$y = x - 1$,得$0 = x - 1$,解得$x = 1$。
所以点$P$的坐标为$(1,0)$。
【答案】:
$(1,0)$
本题主要考查最短路径问题,利用轴对称性质找到点$A$关于$x$轴的对称点$A'$,连接$A'B$与$x$轴的交点即为所求点$P$,再通过求直线$A'B$的解析式来确定点$P$的坐标。
1. 首先,求点$A(-1,2)$关于$x$轴的对称点$A'$的坐标。
根据关于$x$轴对称的点的坐标特征:横坐标不变,纵坐标互为相反数,可得$A'$的坐标为$(-1,-2)$。
2. 然后,设直线$A'B$的解析式为$y = kx + b$($k\neq0$)。
将$A'(-1,-2)$,$B(2,1)$代入$y = kx + b$中,得到方程组$\begin{cases}-k + b = -2\\2k + b = 1\end{cases}$。
用第二个方程$2k + b = 1$减去第一个方程$-k + b = -2$消去$b$:
$(2k + b)-(-k + b)=1-(-2)$
$2k + b + k - b = 1 + 2$
$3k = 3$
解得$k = 1$。
将$k = 1$代入$-k + b = -2$,可得$-1 + b = -2$,解得$b = -1$。
所以直线$A'B$的解析式为$y = x - 1$。
3. 最后,求点$P$的坐标。
因为点$P$在$x$轴上,所以其纵坐标为$0$。
将$y = 0$代入$y = x - 1$,得$0 = x - 1$,解得$x = 1$。
所以点$P$的坐标为$(1,0)$。
【答案】:
$(1,0)$
5.如图所示,四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点E.若△ABC为等边三角形,AD⊥AB,AD= DC= 4.
(1)求证BD垂直平分AC;
(2)BE= ;
(3)若F为BC的中点,请在BD上找出一点P,使PC+PF取得最小值,并求出该最小值.

(1)求证BD垂直平分AC;
(2)BE= ;
(3)若F为BC的中点,请在BD上找出一点P,使PC+PF取得最小值,并求出该最小值.
答案:

∴△ABD≌△CBD,
∴∠ADB=∠CDB(SSS).
∵AD=DC,∠ADB=∠CDB,DE=DE,
∴△ADE≌△CDE(SAS),
∴AE=EC,∠AED=∠DEC=90°,
∴BD垂直平分AC.
(2)6
(3)如图,连接AF交BD于点P,连接PC.
∵BD是AC的垂直平分线,
∴A,C关于BD对称,
∴AP=PC,
∴PC+PF=AP+PF≥AF,
∴PC+PF的最小值为AF.
∵F是BC的中点,即AF⊥BC.
∵BE=6,
∴AF=6,即PC+PF的最小值为6.
解:
(1)
∵AB=BC,AD=CD,BD=BD,
(1)
∵AB=BC,AD=CD,BD=BD,
∴△ABD≌△CBD,
∴∠ADB=∠CDB(SSS).
∵AD=DC,∠ADB=∠CDB,DE=DE,
∴△ADE≌△CDE(SAS),
∴AE=EC,∠AED=∠DEC=90°,
∴BD垂直平分AC.
(2)6
(3)如图,连接AF交BD于点P,连接PC.
∵BD是AC的垂直平分线,
∴A,C关于BD对称,
∴AP=PC,
∴PC+PF=AP+PF≥AF,
∴PC+PF的最小值为AF.
∵F是BC的中点,即AF⊥BC.
∵BE=6,
∴AF=6,即PC+PF的最小值为6.
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