初二上学期:轴对称—最小值问题专项
轴对称图形及图形的轴对称之间的联系与区别:
如果一个图形沿某条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形就叫轴对称图形,这条直线叫做这个图形的对称轴;
把一个图形沿着某条直线折叠,如果他能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这条直线对称(轴对称),这条直线就是对称轴.
两图形中的对应点叫做关于这条直线的对称点.
区别:轴对称图形是一个具有特殊性质的图形,而轴对称是说两个图形之间的位置关系. 联系:若把轴对称的两个图形视为一个整体,则它就是一个轴对称图形;
若把轴对称图形在对称轴两旁的部分视为两个图形,则这两个图形就形成轴对称的位置关系.
轴对称的性质是什么?
① ② ③ ④
关于某直线对称的两个图形是全等的.
如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是对应点连线段的垂直平分线.
两个图形关于某直线对称,如果他们的对应线段或延长线相交,那么交点在对称轴上.
如果两个图形的对应点连线被同一条直线垂直平分,那么这两个图形关于这条直线成轴对称.
线段、角、等腰三角形、矩形、菱形、正多边形及圆等都是常见的轴对称图形.
中考考点研究:
①关于轴对称图形:有关这一考点的试题非常多,主要涉及轴对称图形及其对称轴的识别. ②关于轴对称的性质与作图;求最小值就是其中重要考点之一.
③关于现实生活中轴对称图形(镜面对称)与利用轴对称进行图案设计.主要考查应用意识,多为容易.
典型例题
例1. 如图,点P 关于OA 、OB 对称点分别是P 1、P 2,P 1P 2分别交OA 、OB 于点M 、N ,P 1P 2=6cm,则△PMN
的周长为 .
变式:如图,P 为△BOA 内任一点,在OB 上找一点M ,在OA 上找一点N ,使得△PMN 的周长最短.
例2. 如图,请你用三种方法把左边的小正方形分别平移到右边三个图形中,使它成为轴对称图形
.
例3. 在剪纸中, 如果所用的纸张对折了n 次(n≥1且n 为整数) ,那么剪出来的图案至少有______条对称轴.
如图,把边长为1的正方形ABCD 的对角线AC 分成n 段,以每一段为对角线作正方形,所有小正方形的周长之和为 .
例4. 如图,∠3=30°, 为了使白球反弹后能将黑球直接撞入袋中,那么击打白球时,必须保证∠1的度数为 _______ °
.
下列图形:其中所有轴对称图形的对称轴条数之和为_______ .
例5. 如图所示,正方形ABCD 的面积为12,△ABE 是等边三角形,点E 在正方形ABCD 内,在对角线AC 上有一点P ,使PD+PE的和最小,则这个最小值为
_______ .
第6题
变式1 变式2
变式1:如图在正方形ABCD 中,E 是AB 上一点,BE=2,AE=3BE,P是AC 上一动点, 则PB+PE的最小值是 _______ . 变式2:如图正方形ABCD 中,AB=4,E 是BC 的中点, 点P 是对角线AC 上一动点, 则PE+PB的最小值为_______ .
例6. 已知菱形ABCD 的两条对角线分别为6和8,M 、N 分别是边BC 、CD 的中点,P 是对角线BD 上一点,
则PM+PN的最小值= _______.
例7. 已知直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB ⊥BC ,AD=2,BC=DC=5,点P 在BC 上移动,则当PA+PD取最小值时,
△APD 中边AP 上的高为( ).A 、217
B 、
48
C 、 D 、
3
1717
变式:如图,在梯形ABCD 中,AB∥CD,∠BAD=90°,AB=6,对角线AC 平分∠BAD,点E 在AB 上,且AE=2(AE <AD ),点P 是AC 上的动点,则PE+PB的最小值是_________.
例8. 圆柱形玻璃杯高为12cm 、底面周长为18cm ,在杯内离杯底4cm 的点C 处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正
好在杯外壁,离杯上沿4cm 与蜂蜜相对的点A 处,则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为 cm.
例9. 如图,四边形ABCD 中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°,在BC 、CD 上分别找一点M 、N ,使△AMN周长最小时,则∠AMN+∠ANM的度数为( ). A.130° B.120° C.110° D.100°
例10. 如图,正方形ABCD 的边长是4,∠DAC 的角平分线交DC 于点E ,点P 、Q 分别是边AD 和AE 上的动点(两动点不重合).
(1)PQ+DQ的最小值是_______.
(2)说出PQ+DQ取得最小值时,点P 、Q 的位置,并在图中画出; (3)请对(2)中你所给的结论进行证明.
例11. 如图,在锐角△ABC 中,AB=6,∠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
_______.
例12. 如图,在△ABC 中,∠C=90°,CB=CA=4,∠A 的平分线交BC 于点D ,若点P 、Q 分别是AC 和AD 上的动点,求CQ+PQ的最小值
.
例13. 如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,以A 为圆心,任意长为半径画弧分别交AB 、AC 于点M 和N ,再分别以M 、N 为圆心,大于MN 的长为半径画弧,两弧交于点P ,连结AP 并延长交BC 于点D ,则下列说法中正确的是_________(填序号).
①AD是∠BAC的平分线; ②∠ADC=60°; ③点D 在AB 的中垂线上; ④S△DAC:S △ABC=1:3.
思考练习:
1. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=60°,点D 是BC 边上的点,CD=1,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 _______.
2. 如图,在锐角△ABC 中,AB =42,∠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_______.
坐标系中的轴对称、最小值
例1. 如图,在平面直角坐标系中,有A(1,2) ,B(3,3) 两点,现另取一点C(a,1) ,当a = 时,
AC +BC 的值最小.
例2. 如图,在直角坐标系中,点A 、B 的坐标分别为(1,4)和(3,0),点C 是y 轴上的一个动点,且A 、B 、C 三点不在同一条直线上,当△ABC的周长最小时,点C 的坐标是 ________.
例3. 一次函数y =kx +b 的图象与x 、y 轴分别交于点A (2,0),B (0,4).
(1)求该函数的解析式; (2)O 为坐标原点,设OA 、AB 的中点分别为C 、D ,P 为OB 上一动点, 求PC +PD 的最小值,并求取得最小值时P 点坐标.
例4. 如图,一次函数的图象过点P (2,3)
,分别交x 、y 的正半轴于A 、B ,求△AOB 面积的最小值.
例5. 如图,在平面直角坐标系中,Rt △OAB 的顶点A 在x 轴的正半轴上.顶点B 的坐标为(3,的坐标为(
,0),点P 为斜边OB 上的一个动点,求PA+PC的最小值.
),点C
例6. 点A 、B 均在由面积为1的相同小矩形组成的网格的格点上,建立平面直角坐标系如图所示.若P 是x
轴上使得PA -PB 的值最大的点,Q
是y 轴上使得QA 十QB 的值最小的点,求OP ⋅OQ 的值.
例7. 如图,在直角坐标系中,点O 是坐标原点,四边形OABC 是菱形,点A 的坐标为(3,4),点C 在x 轴的正半轴上,连接AC 、OB . (1)求直线AC 的解析式;
(2)若点P 、Q 分别是OB 、OC 上的动点,连接CP 、PQ ,试探究:CP+PQ是否存在最小值?若存在,求出这个
最小值;若不存在,请说明理由.
变式:
如图1,在平面直角坐标系中,直线AB 与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,与直线OC 交于点C . (1)若直线AB 解析式为y=-2x+12,直线OC 解析式为y=x,①求△OAC 的面积.
(2)如图2,作∠AOC 的平分线ON ,若AB ⊥ON ,垂足为E ,△OAC 的面积为6,且OA=4,P 、Q 分别为线段OA 、OE 上的动点,连接AQ 与PQ ,试探索AQ+PQ是否存在最小值?若存在求出这个最小值;若不存在,说明理由
.
初二上学期:轴对称—最小值问题专项
轴对称图形及图形的轴对称之间的联系与区别:
如果一个图形沿某条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形就叫轴对称图形,这条直线叫做这个图形的对称轴;
把一个图形沿着某条直线折叠,如果他能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这条直线对称(轴对称),这条直线就是对称轴.
两图形中的对应点叫做关于这条直线的对称点.
区别:轴对称图形是一个具有特殊性质的图形,而轴对称是说两个图形之间的位置关系. 联系:若把轴对称的两个图形视为一个整体,则它就是一个轴对称图形;
若把轴对称图形在对称轴两旁的部分视为两个图形,则这两个图形就形成轴对称的位置关系.
轴对称的性质是什么?
① ② ③ ④
关于某直线对称的两个图形是全等的.
如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是对应点连线段的垂直平分线.
两个图形关于某直线对称,如果他们的对应线段或延长线相交,那么交点在对称轴上.
如果两个图形的对应点连线被同一条直线垂直平分,那么这两个图形关于这条直线成轴对称.
线段、角、等腰三角形、矩形、菱形、正多边形及圆等都是常见的轴对称图形.
中考考点研究:
①关于轴对称图形:有关这一考点的试题非常多,主要涉及轴对称图形及其对称轴的识别. ②关于轴对称的性质与作图;求最小值就是其中重要考点之一.
③关于现实生活中轴对称图形(镜面对称)与利用轴对称进行图案设计.主要考查应用意识,多为容易.
典型例题
例1. 如图,点P 关于OA 、OB 对称点分别是P 1、P 2,P 1P 2分别交OA 、OB 于点M 、N ,P 1P 2=6cm,则△PMN
的周长为 .
变式:如图,P 为△BOA 内任一点,在OB 上找一点M ,在OA 上找一点N ,使得△PMN 的周长最短.
例2. 如图,请你用三种方法把左边的小正方形分别平移到右边三个图形中,使它成为轴对称图形
.
例3. 在剪纸中, 如果所用的纸张对折了n 次(n≥1且n 为整数) ,那么剪出来的图案至少有______条对称轴.
如图,把边长为1的正方形ABCD 的对角线AC 分成n 段,以每一段为对角线作正方形,所有小正方形的周长之和为 .
例4. 如图,∠3=30°, 为了使白球反弹后能将黑球直接撞入袋中,那么击打白球时,必须保证∠1的度数为 _______ °
.
下列图形:其中所有轴对称图形的对称轴条数之和为_______ .
例5. 如图所示,正方形ABCD 的面积为12,△ABE 是等边三角形,点E 在正方形ABCD 内,在对角线AC 上有一点P ,使PD+PE的和最小,则这个最小值为
_______ .
第6题
变式1 变式2
变式1:如图在正方形ABCD 中,E 是AB 上一点,BE=2,AE=3BE,P是AC 上一动点, 则PB+PE的最小值是 _______ . 变式2:如图正方形ABCD 中,AB=4,E 是BC 的中点, 点P 是对角线AC 上一动点, 则PE+PB的最小值为_______ .
例6. 已知菱形ABCD 的两条对角线分别为6和8,M 、N 分别是边BC 、CD 的中点,P 是对角线BD 上一点,
则PM+PN的最小值= _______.
例7. 已知直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB ⊥BC ,AD=2,BC=DC=5,点P 在BC 上移动,则当PA+PD取最小值时,
△APD 中边AP 上的高为( ).A 、217
B 、
48
C 、 D 、
3
1717
变式:如图,在梯形ABCD 中,AB∥CD,∠BAD=90°,AB=6,对角线AC 平分∠BAD,点E 在AB 上,且AE=2(AE <AD ),点P 是AC 上的动点,则PE+PB的最小值是_________.
例8. 圆柱形玻璃杯高为12cm 、底面周长为18cm ,在杯内离杯底4cm 的点C 处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正
好在杯外壁,离杯上沿4cm 与蜂蜜相对的点A 处,则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为 cm.
例9. 如图,四边形ABCD 中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°,在BC 、CD 上分别找一点M 、N ,使△AMN周长最小时,则∠AMN+∠ANM的度数为( ). A.130° B.120° C.110° D.100°
例10. 如图,正方形ABCD 的边长是4,∠DAC 的角平分线交DC 于点E ,点P 、Q 分别是边AD 和AE 上的动点(两动点不重合).
(1)PQ+DQ的最小值是_______.
(2)说出PQ+DQ取得最小值时,点P 、Q 的位置,并在图中画出; (3)请对(2)中你所给的结论进行证明.
例11. 如图,在锐角△ABC 中,AB=6,∠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
_______.
例12. 如图,在△ABC 中,∠C=90°,CB=CA=4,∠A 的平分线交BC 于点D ,若点P 、Q 分别是AC 和AD 上的动点,求CQ+PQ的最小值
.
例13. 如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,以A 为圆心,任意长为半径画弧分别交AB 、AC 于点M 和N ,再分别以M 、N 为圆心,大于MN 的长为半径画弧,两弧交于点P ,连结AP 并延长交BC 于点D ,则下列说法中正确的是_________(填序号).
①AD是∠BAC的平分线; ②∠ADC=60°; ③点D 在AB 的中垂线上; ④S△DAC:S △ABC=1:3.
思考练习:
1. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=60°,点D 是BC 边上的点,CD=1,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 _______.
2. 如图,在锐角△ABC 中,AB =42,∠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_______.
坐标系中的轴对称、最小值
例1. 如图,在平面直角坐标系中,有A(1,2) ,B(3,3) 两点,现另取一点C(a,1) ,当a = 时,
AC +BC 的值最小.
例2. 如图,在直角坐标系中,点A 、B 的坐标分别为(1,4)和(3,0),点C 是y 轴上的一个动点,且A 、B 、C 三点不在同一条直线上,当△ABC的周长最小时,点C 的坐标是 ________.
例3. 一次函数y =kx +b 的图象与x 、y 轴分别交于点A (2,0),B (0,4).
(1)求该函数的解析式; (2)O 为坐标原点,设OA 、AB 的中点分别为C 、D ,P 为OB 上一动点, 求PC +PD 的最小值,并求取得最小值时P 点坐标.
例4. 如图,一次函数的图象过点P (2,3)
,分别交x 、y 的正半轴于A 、B ,求△AOB 面积的最小值.
例5. 如图,在平面直角坐标系中,Rt △OAB 的顶点A 在x 轴的正半轴上.顶点B 的坐标为(3,的坐标为(
,0),点P 为斜边OB 上的一个动点,求PA+PC的最小值.
),点C
例6. 点A 、B 均在由面积为1的相同小矩形组成的网格的格点上,建立平面直角坐标系如图所示.若P 是x
轴上使得PA -PB 的值最大的点,Q
是y 轴上使得QA 十QB 的值最小的点,求OP ⋅OQ 的值.
例7. 如图,在直角坐标系中,点O 是坐标原点,四边形OABC 是菱形,点A 的坐标为(3,4),点C 在x 轴的正半轴上,连接AC 、OB . (1)求直线AC 的解析式;
(2)若点P 、Q 分别是OB 、OC 上的动点,连接CP 、PQ ,试探究:CP+PQ是否存在最小值?若存在,求出这个
最小值;若不存在,请说明理由.
变式:
如图1,在平面直角坐标系中,直线AB 与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,与直线OC 交于点C . (1)若直线AB 解析式为y=-2x+12,直线OC 解析式为y=x,①求△OAC 的面积.
(2)如图2,作∠AOC 的平分线ON ,若AB ⊥ON ,垂足为E ,△OAC 的面积为6,且OA=4,P 、Q 分别为线段OA 、OE 上的动点,连接AQ 与PQ ,试探索AQ+PQ是否存在最小值?若存在求出这个最小值;若不存在,说明理由
.