人教版 数学 八年级上册 13.4课题学习 最短路径问题专题练习(学生版+解析版)

文档属性

名称 人教版 数学 八年级上册 13.4课题学习 最短路径问题专题练习(学生版+解析版)
格式 zip
文件大小 519.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2020-10-16 19:36:24

文档简介

轴对称与将军饮马问题(基础篇)专题练习
一、两定点一动点
1、答案:D
分析:
解答:∵点B和B’关于直线l对称,且点C在l上,
∴CB=CB’,
又∵AB’交l于C,且两条直线相交只有一个交点,
∴CB’+CA最短,即CA+CB的值最小,将轴对称最短路径问题利用线段的性质定理两点之间,线段最短,体现了转化思想,验证时利用三角形的两边之和大于第三边.
2、答案:B
分析:
解答:MN是正方形ABCD的一条对称轴,
∴PD=AP,
当PC+PD最小时,即点P位于AC与MN的交线上,
此时∠PCD=45°.
3、答案:C
分析:
解答:当PC+PE最小时,P在BE与AD的交点位置,
如图,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∵D、E分别是边BC,AC的中点,
∴P为等边△ABC的重心,
∴BE⊥AC,
∴∠PCE=∠ACB=×60°=30°,
∴∠CPE=90°-∠PCE=90°-30°=60°,
选C.
4、答案:作图见解答.
分析:
解答:如图所示:
5、答案:作图见解答.
分析:
解答:所作图形如图所示:
6、答案:(1)画图见解答.
(2)画图见解答.
(3)P(0,4).
分析:
解答:(1)
(2)
(3)过点A作AM⊥x轴于M,
∵A(2,6),
∴M(2,0),AM=6,
又∵B(4,0),
∴点B关于y轴的对称点B’(-4,0),
∴B’M=6=AM,
∴△AB’M为等腰直角三角形,
∴∠P’BO=45°,
∴△P’BO也为等腰直角三角形,
∴B’O=PO=4,
∴P(0,4).
7、答案:(1)画图见解答.
(2)画图见解答.
分析:
解答:(1)关于y轴对称,纵坐标不变,横坐标相反.
(2)作C关于y轴的对称点C1,连接C1B,交y轴于点P.连接PB,PC,此时△PBC周长最小.
8、答案:(1)如图所示:
(2)如图所示:
(3)3.5.
分析:
解答:(1)如图所示:
(2)如图所示:
(3)S△AOB=3×3-×1×2-×2×3-×1×3=9-1-3-1.5=9-5.5=3.5.
二、一定点两动点
9、答案:D
分析:
解答:分别作点P关于OA、OB的对称点P1、P2,连接P1、P2,交OA于M,
交OB于N,则OP1=OP=OP2,∠OP1M=∠MPO,
∠NPO=∠NP2O,
根据轴对称的性质可得MP=P1M,PN=P2N,
∴△PMN的周长的最小值=P1P2,
由轴对称的性质可得∠P1OP2=2∠AOB=2a,
∴等腰△OP1P2中,∠OP1P2+∠OP2P1=180°-2a,
∴∠MPN=∠OPM+∠OPN=∠OP1M+∠OP2M
=∠OP1P2+∠OP2P1
=180°-2a,
选D.
10、答案:B
分析:
解答:分别作点P关于OB,OA对称点C、D,
连CD,分别交OA、OB于点M、N,连OC、OD、PM、PN、MN,
∴PM=DM,OP=OD,∠COB=∠POB,∠DOA=∠POA,
∴OC=OP=OD,∠AOB=∠COD,
∵△PMN周长的最小值是6cm,
∴PM+PN+MN=6,
∴DM+CN+MN=6,即CD=6=OP,
∴OC=OD=CD,即△OCD为等边三角形,
∴∠COD=60°,
∴∠AOB=30°.
11、答案:D
分析:
解答:如图,作点D关于直线AB的对称点G,作点D关于直线BC的对称点H,
连接GH交AB于点E,交BC于点F,则此时△DEF的周长最小,
∵∠DAB+∠ABC+∠DCB+∠ADC=360°,∠DAB=∠DCB=90°,∠ABC=α
∴∠ADC=360°-∠DAB-∠DCB-∠ABC=180°-α,
∴∠G+∠H=180°-∠ADC=α,
∴∠EDF=∠ADC-(∠ADE+∠CDF)=180°-2α.
选D.
12、答案:18
分析:
解答:根据题意点P关于OA、OB的对称点分别为C、D,
故有MP=MC,NP=ND;
则CD=CM+MN+ND=PM+MN+PN=18cm.
13、答案:20
分析:
解答:根据题意,EP=EM,PF=FN,
∴MN=ME+EF+FN=PE+EF+PF=△PEF的周长,
∴MN=20.
14、答案:15;100
分析:
解答:连接OP,OP1,OP2,PP1,PP2.
由对称可知,MP1=MP,NP=NP2,
∴△PMN的周长为MN+MP+NP=MN+MP1+NP2=P1P2=15.
由对称可知,∠OPM=∠OP1M,∠OPN=∠OP2N,
∴∠MPN=∠OPM+∠OPN=∠OP1M+∠OP2N=180°-2∠AOB=100°.
15、答案:6
分析:
解答:连AD,过A作AN⊥BC于N,
∵EF是AB的垂直平分线,
∴AD=BD,
∴DB+DM=AD+DM,
在△ADM中,AD+DM>AM,
∴(AD+DM)min=AM,
又M为BC上动点,
∴当AM⊥BC时最小,即为AN,
∵S△ABC=12cm2,BC=4cm,
∴AN=2×12÷4=6cm.
16、答案:2α
分析:
解答:过P的作关于OB的对称点P’,作P’C⊥OA于C,交OB于D,
此时PD=PD’,根据点到直线的距离最短可知PD+DC=P’C最短.
∵∠PDB=P’DB,∠CDO=∠P’DB,
∴∠CDO=∠PDB,
∵P’C⊥OA,∠AOB=α,
∴∠CDO=90°-α,
∴∠PDC=180°-2(90°-α)=2α.
17、答案:50°
分析:
解答:作A关于BC的对称点为E,作A关于CD的对称点F,
连接EF交BC,CD于点M,N.
此时AMN的周长就是最小的时候.
设∠NAD=∠F=α,∠E=∠BAM=β,
∵∠B=∠D=90°,∠C=65°,
∴∠BAD=α+β+∠MAN=115°.
∵2α+2β+∠MAN=180°,
∴α+β=65°.
∴∠MAN=∠BAD-(α+β)=50°.
18、答案:4
分析:
解答:作D关于BA,BC的对称点E,F.连接BE,BF.则当M,N是CD与BA,BC的交点时,△MND的周长最短,最短的值是EF的长.
连接BE、BF,
∵D、E关于BA对称,BE=BD,
∴∠ABE=∠ABD,
同理,∠FBC=∠DBC,BF=BD,
∴∠EBF=2∠ABC=60°,BE=BF,
∴△BEF是等边三角形.
∴EF=BE=BD=4.
故答案是:4.
19、答案:4
分析:
解答:过点C作CE⊥AB于点E,交BD于点M,过点M作MN⊥BC于N,
∵BD平分∠ABC,ME⊥AB于点E,MN⊥BC于N,
∴MN=ME,
∴CE=CM+ME=CM+MN的最小值.
∵三角形ABC的面积为20,AB=10,
∴×10×CE=20,
∴CE=4.
即CM+MN的最小值为4.
故答案为4.
20、答案:3
分析:
解答:如图:CM即为最短距离.
∠BAC=30°,CM⊥AB,
AC=2CM=6,CM=3.
21、答案:5
分析:
解答:如图,作N关于AD的对称点N’,连接MN’,
作BN’’⊥AC于N’’,交AD于M’.
∵BM+MN=BM+MN’≤BN’’,
∴当M与M’,N与N’’重合时,BN’’最小,
∵S△ABC=·AC·BN’’=15,AC=6,
∴解得BN’’=5,
∴BM+MN的最小值为5.
22、答案:.
分析:
解答:如图所示,易得CM+MN≥.
∴可得CM+MN最小值为.
23、答案:(1)如图所示:
(2)△ABC是直角三角形.
分析:
解答:(1)如图所示:
(2)△ABC是直角三角形,理由如下:
由(1)可知:AA’⊥OM,AA’’⊥ON,AB=A’B,AC=A’’C,
∴∠A’=∠BAA’,∠A’’=∠CAA’’,
∴∠A’AA’’=360°-90°-90°-∠MON=135°,
∴∠BAA’+∠CAA’’=∠A’’+∠A’=180°-∠A’AA’’=45°,
∠BAC=∠A’AA’’-(∠BAA’+∠CAA’’)=90°,
∴△ABC是直角三角形.
24、答案:△PQR周长的最小值为PO=8.
分析:
解答:作P点关于OA,OB的对称点P1、P2,
利用轴对称的知识,证明OP=OP1=OP2,且∠P1OP2=60°,
得到等边三角形OP1P2,
∴△PQR周长的最小值为PO=8.
25、答案:作图见解答.
分析:
解答:如图所示:
作法:
①作点C关于直线AO的对称点点D,
②作点C关于直线BO的对称点点E,
③连接DE分别交直线AO,BO于点M,N,则CM+MN+CN最短.
26、答案:4.8.
分析:
解答:如图,
作PQ⊥AC于点Q,PE⊥AB于E,
∵AD是∠BAC的平分线,
∴PQ=PE,
要使PC+PQ最小,即使PC+PE最小,
∴当C、P、E共线且CE⊥AB时PC+PE最小,
这时PC+PQ=PC+PE==4.8.轴对称与将军饮马问题(基础篇)专题练习
一、两定点一动点
1、如图,直线l外不重合的两点A、B,在直线l上求作一点C,使得AC+BC的长度最短,作法为:①作点B关于直线l的对称点B’.②连接AB’与直线l相交于点C,则点C为所求作的点.在解决这个问题时没有运用到的知识或方法是(
).
A.
转化思想
B.
三角形的两边之和大于第三边
C.
两点之间,线段最短
D.
三角形的一个外角大于与它不相邻的任意一个内角
2、如图,MN是正方形ABCD的一条对称轴,点P是直线MN上的一个动点,当PC+PD最小时,∠PCD的度数是(
).
A.
30°
B.
45°
C.
60°
D.
无法确定
3、如图,△ABC是等边三角形,AD是BC边上的高,E是AC的中点,P是AD上的一个动点,当PC与PE的和最小时,∠CPE的度数是(
).
A.
30°
B.
45°
C.
60°
D.
90°
4、如图,PQ为△ABC边上的两个定点,在BC边上求作一点M,使PM+QM最短.(保留作图痕迹,不写作法,无需证明)
5、如图,解答下列问题:
①画出△ABC关于y轴对称的图形△A1B1C1.
②在x轴上找出点P,使得点P到点A、点B的距离之和最短.(保留作图痕迹)
6、在平面直角坐标系中,已知点A(2,6),B(4,0),在y轴上求一点P,使△ABP的周长最小.
(1)在坐标系中画出A、B两点的位置.
(2)画出点P的位置.
(3)求出点P的坐标.
7、在如图的正方形网格中,每一个小正方形的边长为1.格点三角形ABC(顶点是网格线交点的三角形)的顶点A,B,C的坐标分别是(-4,6),(-2,2),(-1,4).
(1)请画出△ABC关于y轴对称的△A1B1C1,其中A,B,C的对称点分别为A1,B1,C1.
(2)请在y轴上求作一点P,使△PBC的周长最小.
8、如图,边长为1的正方形组成的网格中,△AOB的顶点均在格点上,点A、B的坐标分别是A(3,2),B(1,3).
(1)画出△AOB关于直线x=-1轴对称后图形△A’O’B’.
(2)点P在x轴上使△APB周长最小时,在图中画出点P.(请保留作图痕迹)
(3)求出△AOB的面积.
二、一定点两动点
9、如图,∠AOB=a,点P是∠AOB内的一定点,点M、N分别在OA、OB上移动,当△PMN的周长最小时,∠MPN的值为(
).
A.
90°+a.
B.
90°+a.
C.
180°-a.
D.
180°-2a.
10、如图,点P是∠AOB内任意一点,OP=6cm,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,△PMN周长的最小值是6cm,则∠AOB的度数是(
).
A.
15
B.
30
C.
45
D.
60
11、如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,∠ABC=α,在AB,BC上分别找一点E、F,使△DEF的周长最小,此时,∠EDF=(
).
A.
α
B.
90°-α
C.
D.
180°-2α
12、如图,点P关于OA、OB的对称点分别为C、D,连接CD,交OA于M,交OB于N,若CD=18cm,则△PMN的周长为______cm.
13、如图,点P在∠AOB的内部,点M、N分别是点P关于直线OA、OB的对称点,线段MN交OA、OB于点E、F,若△PEF的周长是20cm,则线段MN的长是______
cm.
14、已知:如图,点P为∠AOB内一点,分别作出P点关于OA,OB的对称点P1,P2,连接P1P2,交OA于点M,交OB于点N,P1P2=15,则△PMN的周长为______;若∠O=40°,则∠MPN=______°.
15、如图,等腰△ABC底边BC的长为4cm,面积是12cm2,腰AB的垂直平分线EF交AC于点F,垂足为E,若M为BC边上一动点,D为EF上一动点,则BD+MD的最小值为______cm.
16、如图,已知点P在锐角∠AOB内部,∠AOB=α,在OB边上存在一点D,在OA边上存在一点C,能使PD+DC最小,此时∠PDC=______.
17、如图,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,∠C=65°,M、N分别是边BC,CD上的动点,当△AMN的周长最小时,∠MAN=______.
18、如图,D是∠ABC内一点,BD=4,∠ABC=30°,设M是射线BA上一点,N是射线BC上一点,则△MND的周长的最小值是______.
19、如图,已知钝角三角形ABC的面积为20,最长边AB=10,BD平分∠ABC,点M、N分别是BD、BC上的动点,则CM+MN的最小值为______.
20、如图,在等腰△ABC中,AB=AC=6,∠ACB=75°,AD⊥BC于D,点M、N分别是线段AB、线段AD上的动点,则MN+BN的最小值是______.
21、如图,在锐角△ABC中,AC=6,△ABC的面积为15,∠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______.
22、如图,∠AOB=30°,OC=2,在OA上找一点M,在OB上找一点N,使得CM+MN最小,求出此最小值.
23、如图,已知点A是锐角∠MON内的一点.
(1)按要求画图:(不写作法,尺规作图,保留作图痕迹)
①分别作点A关于OM,ON的对称点A’,A’’.
②试分别在OM、ON上确定点B,点C,使△ABC的周长最小.
(2)若∠MON=45°时,试判断△ABC的形状,并说明理由.
24、如图,∠AOB=30°,点P是∠AOB内一点,PO=8,在∠AOB的两边有点R、Q(均不同于O),求△PQR周长的最小值.
25、某班举行晚会,桌子摆成两条直条(如图中的AO,BO),AO桌面上摆满了桔子,BO桌面上摆满了糖果,坐在C处的学生小明先拿桔子再拿糖果,然后回到座位,请你帮助他设计一条行走路线,使其所走的总路程最短.
26、如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AB=10,AD是∠BAC的平分线.若P,Q分别是AD和AC上的动点,求PC+PQ的最小值.