从将军饮马到胡不归
——“PA+k?PB”型的最值问题探究
学习重难点
能够题目中找到基本模型,并能正确添加辅助线;
能利用胡不归模型解答一般问题。
知识点梳理
“PA+k·PB”型的最值问题是近几年中考考查的热点更是难点。
1.当k值为1时,即可转化为“PA+PB”之和最短问题,就可用我们常见的“饮马问题”模型来处理,即可以转化为轴对称问题来处理;
2.当k取任意不为1的正数时,若再以常规的轴对称思想来解决问题,则无法进行,因此必须转换思路。
此类问题的处理通常以动点P所在图像的不同来分类,一般分为2类研究。即点P在直线上运动和点P在圆上运动。
(1)其中点P在直线上运动的类型称之为“胡不归”问题;
(2)点P在圆周上运动的类型称之为“阿氏圆”问题。
今天我们就要学习“胡不归”问题的解题技巧和策略。
知识点梳理一、模型认识
在前面的“将军饮马”问题中,我们见识了“kPA+PB”最值问题,当遇到“kPA+PB”最值问题时,我们要根据其中P点轨迹来运用不同的解题方法加以解决,如果是P点轨迹直线,就是我们所说的“胡不归”问题。
从前有个少年外出求学,某天不幸得知老父亲病危的消息,便立即赶路回家。由于着急只考虑到了"两点之间线段最短",虽然从他此刻位置A到家B之间是一片砂石地,但他义无反顾踏上归途,当赶到家时,老人刚咽了气,小伙子追悔莫及失声痛哭邻居告诉小伙子说,老人弥留之际不断念叨着“胡不归?胡不归?”
看到这里很多人都会有一个疑问,少年究竟能不能提前到家呢?假设可以提早到家,那么他该选择怎样的一条路线呢?这就是今天要讲的“胡不归”问题。
知识点梳理二、模型建立
【模型讲解】将这个问题数学化,我们不妨设总时间为,则,
由可得,提取一个得,
若想总的时间最少,就要使得最小,
如图,过定点A在驿道下方作射线AE,夹角为,且,
作DG⊥AE于点G,则,
将转化为DG+DB,
再过点B作BH⊥AE于点H,交驿道所在直线于点,则就是我们要找的点,此时DG+DB的最小值为BH,
,
综上,所需时间的最小值为,
少年想要尽快回家,应沿着驿道到达点之后,再沿着B路线回家,或许还能见到父亲的最后一面.
知识点梳理三、技巧总结——“胡不归”构造某角正弦值等于小于1的系数
起点构造所需角(k=sin∠CAE)——过终点作所构角边的垂线——利用垂线段最短解决问题
解决此类问题的一般方法:
第一步:将所求的线段和改写成的形式;
第二步:构造一个角,使得;
第三步:过目的地作所构造的角的一边的垂线,该垂线段的长度就是所求的最小值;
第四步:计算.
思考:当k值大于1的时候,“PA+k?PB”线段求和问题该如何转化呢?
提取系数k即可。
三.典型例题
考点1:与三角形有关的“胡不归”问题
【例1】
如图,等边△ABC中,AB=10,点E为AC中点,D是线段BE上的一个动点,则CD+BD的最小值是
.
【答案】5
【解析】
解:过点C作CF⊥AB于点F,过点D作DH⊥AB于点H,则CD+DH≥CF,
∵△ABC是等边三角形,AB=10,
∴∠A=∠ABC=60°,AB=AC=10
∴CF=ACsinA=10×=5,
∵点E为AC中点,
∴∠ABE==30°,
∴DH=,
∴CD+BD=CD+DH≥CF,
∴CD+BD≥5,
∴CD+BD的最小值是5,
【变式1-1】
如图,△ABC中,AB=AC=10,tanA=2,BE⊥AC于点E,D是线段BE上的一个动点,则CD+BD的最小值是
.
【答案】4
【解析】
解:如图,作DH⊥AB于H,CM⊥AB于M.
∵BE⊥AC,
∴∠AEB=90°,
∵tanA==2,设AE=a,BE=2a,
则有:100=a2+4a2,
∴a2=20,
∴a=2或﹣2(舍弃),
∴BE=2a=4,
∵AB=AC,BE⊥AC,CM⊥AB,
∴CM=BE=4(等腰三角形两腰上的高相等))
∵∠DBH=∠ABE,∠BHD=∠BEA,
∴sin∠DBH===,
∴DH=BD,
∴CD+BD=CD+DH,
∴CD+DH≥CM,
∴CD+BD≥4,
∴CD+BD的最小值为4.
【变式1-2】
在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,P为AC上一动点,AB=10,则2BP+AP的最小值为
.
【答案】5+5
【解析】
解:如图,在射线AC的下方作射线AM,使得∠CAM=45°,过点P作PH⊥AM于H,过点B作BT⊥AM于T,交AC于K.
在Rt△ABC中,∵∠C=90°,AB=10,∠ABC=60°,
∴BC=ABcos60°=5,AC=ABsin60°=5,
∵∠ATK=90°,∠TAK=45°,
∴∠AKT=∠CK=∠CBK=45°,
∴CK=BC=5,AK=AC﹣CK=5﹣5,
∴KT=AK=﹣,BK=5,
∴BT=KT+BK=,
∵∠PHA=90°,
∴PH=PA,
∴2PB+PA=2(PB+PA)=2(PB+PH),
∵PB+PH≥BT,
∴PB+PH≥,
∴PB+PH的最小值为,
∴2PB+PA的最小值为5+5.
【变式1-3】
在直角三角形ABC中,∠ABC=90°,∠BAC=30°,BC=2,P是AB边上一动点,则PC+AP的最小值为
.
【答案】2
【解析】
解:如图,
在△ABC外作∠MAB=∠BAC=30°
过点C作CE⊥AM于点E,交AB于点P,
∴EP=AP
当CP⊥AM时,PC+AP=PC+PE的值最小,
最小值是CE的长,
在Rt△ACE中,∠CEA=60°,AC=4
∴CE=ACsin60°=2.
∴PC+AP的最小值为2.
【变式1-4】
如图,在△ABC中,∠CAB=30°,∠ACB=90°,AC=3,D为AB的中点,E为线段AC上任意一点(不与端点重合),当E点在线段AC上运动时,则DE+CE的最小值为
.
【答案】
【解析】
解:如图,
在△ABC中,∠CAB=30°,∠ACB=90°,AC=3,
作CG∥AB
∴∠GCA=∠CAB=30°
过点D作DF⊥CG交AC于点E,
∴EF=CE
所以DE+CE=DE+EF=DF最小,
∵∠CAB=30°,∠ACB=90°,AC=3,
∴AB==2
∵D为AB的中点,
∴CD=AD=AB=
∵∠DCF=60°
∴DF=DCcos60°=
所以DE+CE的最小值为.
考点2:与四边形有关的“胡不归”问题
【例2】
如图,菱形ABCD的边长为6,∠B=120°.点P是对角线AC上一点(不与端点A重合),则AP+PD的最小值为
.
【答案】3
【解析】
解:如图,过点P作PE⊥AB于点E,过点D作DF⊥AB于点F,
∵四边形ABCD是菱形,且∠B=120°,
∴∠DAC=∠CAB=30°,
∴PE=AP,
∵∠DAF=60°,
∴∠ADF=30°,
∴AF=AD=6=3,
∴DF=3,
∵AP+PD=PE+PD,
∴当点D,P,E三点共线且DE⊥AB时,
PE+DP的值最小,最小值为DF的长,
∴AP+PD的最小值为3.
故答案为:3.
【变式2-1】
如图,M为矩形ABCD中AD边中点,E、F分别为BC、CD上的动点,且BE=2DF,若AB=1,BC=2,则ME+2AF的最小值为
.
【答案】
【解析】
解:如图,过点M作MH⊥BC于H.设DF=x,则BE=2x.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠B=∠D=90°,
∵MH⊥BC,
∴∠MHB=90°,
∴四边形ABHM是矩形,
∴AM=DM=BH=1,AB=MH=1,
∴EH=1﹣2x,
∴ME+2AF=+2=+,
欲求ME+2AF的最小值,相当于在x轴上找一点Q(2x,0),使得点Q到J(0,4),和K(1,1)的距离之和最小(如下图),
作点J关于x轴的对称点J′,连接KJ′交x轴于Q,连接JQ,此时JQ+QK的值最小,最小值=KJ′,
∵J′(0,﹣4),K(1,1),
∴KJ′==,
∴ME+2AF的最小值为,
故答案为.
【变式2-2】
如图,平行四边形ABCD中,∠DAB=30°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则PB+PD的最小值等于
.
【答案】3
【解析】
解:如图,过点P作PE⊥AD交AD的延长线于E,过点B作BM⊥AE于M.
在Rt△ABM中,∵∠AMB=90°,∠A=30°,AB=6,
∴BM=AB=3,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD∥AB,
∴∠PDE=∠A=30°,
∵∠PED=90°,
∴PE=PD,
∵PB+PD=BP+PE,
∵BP+PE≥BM,
∴BP+PE≥3,
∴BP+PE的最小值为3,
∴PB+PD的最小值为3.
【变式2-3】
菱形ABCD边长为4,∠ABC=60°,点E为边AB的中点,点F为AD上一动点,连接EF、BF,并将△BEF沿BF翻折得△BE′F,连接E'C,取E'C的中点为点G,连接DG,则2DG+E′C最小值为
.
【答案】
【解析】
解:过点DA作DH⊥BC交BC的延长线于H,取BC的中点M,连接GM,在MC上截取MQ,使得MQ=,连接GQ,DG.
∵AE=EB=2,
由翻折的性质可知,BE′=BE=2,
∵CG=GE′,CM=MB,
∴GM=BE′=1,
∵BM=MC=2,MQ=,
∴MG2=MQMC,
∴=,
∵∠GMQ=∠GMC,
∴△GMQ∽△CMG,
∴==,
∴GQ=GC=CE′,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB∥CD,AB=CD=4,
∴∠DCH=∠ABC=60°,
∵DH⊥CH,
∴CH=CDcos60°=2,DH=CH=2,
∵QH=QC+CH=+2=,
∴QD===,
∵2DG+CE′=2(DG+CE′)=2(DG+GQ)≥2DQ=,
∴2DG+CE′的最小值为.
故答案为.
【变式2-4】
如图,四边形ABCD是菱形,AB=8,且∠ABC=60°,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,则AM+BM的最小值为
.
【答案】4
【解析】
解:如图,过点A作AH⊥BC于T,过点M作MH⊥BC于H.
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴∠DBC=∠ABC=30°,
∵MH⊥BC,
∴∠BHM=90°,
∴MH=BM,
∴AM+BM=AM+MH,
∵AT⊥BC,
∴∠ATB=90°,
∴AT=ABsin60°=4,
∵AM+MH≥AT,
∴AM+MH≥4,
∴AM+BM≥4,
∴AM+BM的最小值为4,
故答案为4.
【变式2-5】
如图,矩形ABCD中AB=3,BC=,E为线段AB上一动点,连接CE,则AE+CE的最小值为
.
【答案】3
【解析】
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∴tan∠CAB==,
∴∠CAB=30°,
∴AC=2BC=2,
在射线AB的下方作∠MAB=30°,过点E作ET⊥AM于T,过点C作CH⊥AM于H.
∵ET⊥AM,∠EAT=30°,
∴ET=AE,
∵∠CAH=60°,∠CHA=90°,AC=2,
∴CH=ACsin6°=2×=3,
∵AE+EC=CE+ET≥CH,
∴AE+EC≥3,
∴AE+EC的最小值为3,
故答案为3.
【变式2-6】
如图,在矩形ABCD中,AD=4,AB=4,E,F分别是BD,BC上的一动点,且BF=2DE,则AF+2AE的最小值是
.
【答案】4
【解析】解:连接DF,延长AB到T,使得BT=AB,连接DT.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠ABC=90°,BC∥AD,
∴tan∠DBA==,∠ADE=∠DBF,
∴∠DBA=30°,
∴BD=2AD,
∵BF=2DE,
∴==2,
∴△DBF∽△ADE,
∴==2,
∴DF=2AE,
∴AF+2AE=AF+DF,
∵FB⊥AT,BA=BT,
∴FA=FT,
∴AF+2AE=DF+FT≥DT,
∵DT===4,
∴AF+2AE≥4,
∴AF+2AE的最小值为4,
故答案为:4.
【变式2-7】
如图,平行四边形ABCD中,∠DAB=30°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则2PB+PD的最小值等于
.
【答案】6
【解析】
解:如图,过点P作AD的垂线,交AD延长线于点E,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠EDP=∠DAB=30°,
∴EP=DP,即DP=2EP,
∴2PB+PD=2(PB+PE),
当点B、P、E三点共线时,PB+EP有最小值,最小值等于BE的长,此时2PB+PD的最小值等于2BE的长,
∵此时在Rt△ABE中,∠EAB=30°,AB=6,
∴BE=AB=3,
∴2PB+PD的最小值等于6.
故答案为:6.
【变式2-8】
如图,平行四边形ABCD中,∠DAB=30°,AB=8,BC=3,P为边CD上的一动点,则PB+PD的最小值等于
.
【答案】4
【解析】
解:如图过点P作AD的垂线交AD延长线于点E,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠EDP=∠DAB=30°,
∴EP=DP,
要求PB+PD的最小值,即求PB+EP的最小值,
当点B、P、E三点共线时,
PB+EP取最小值,最小值为BE的长,
∵在Rt△ABE中,∠EAB=30°,AB=8,
∴BE=AB=4.
故答案为:4.
【变式2-9】
如图,P为菱形ABCD内一点,且P到A、B两点的距离相等,若∠C=60°,CD=4,则PB+PD的最小值为
.
【答案】2
【解析】
解:如图,连接PA,连接BD,过点P作PE⊥AD于E,过点B作BF⊥AD于F.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,∠A=∠C=60°,
∴△ABD,△DCB都是等边三角形,
∴AD=DB,∠ADB=60°,
∵PA=PB,DA=DB,
∴PD⊥AB,
∴∠ADP=∠BDP=∠ADB=30°,
∵PE⊥AD,
∴∠PED=90°,
∴PE=PD,
∴PB+PD=PB+PE,
∵BF⊥AD,
∴PB+PE≥BF,
∵BF=ABsin60°=2,
∴PB+PD≥2,
∴PB+PD最小值为2.
故答案为2.
考点3:在平面直角坐标系中的“胡不归”问题
【例3】
如图,已知点A坐标为(,1),B为x轴正半轴上一动点,则∠AOB度数为
,在点B运动的过程中AB+OB的最小值为
.
【答案】30°;.
【解析】
解:过A作AC⊥x轴于点C,延长AC到点D,使AC=CD,过D作DE⊥OA于点E,与x轴交于点F,
∵点A坐标为(,1),
∴AC=CD=1,OC=,
∴tan∠AOB=,
∴∠AOB=30°,
∴∠DAE=60°,EF=OF,
∴DE=ADsin60°=,
当点B与点F重合时,AB+OB=AF+OF=DF+EF=DE=,
根据垂线段最短定理知,此时AB+OB=为最小值.
故答案为30°;.
【变式3-1】
如图,在直角坐标系中,直线l1:y=﹣x+与x轴交于点C,与y轴变于点A,分别以OC、OA为边作矩形ABCO,点D、E在直线AC上,且DE=1,则BD+CE的最小值是
.
【答案】
【解析】
解:如图,过点B作BM∥AC交x轴于M,在直线BM上截取BB′=DE=1,过点B′作B′F⊥OM于F,过点E作EH⊥OC于H,连接B′H.
y=﹣x+与x轴交于点C,与y轴变于点A,
∴A(0,),C(,0),
∴OA=,OC=,
∴tan∠ACO==,
∴∠ACO=30°,
∵EH⊥OC,
∴EH=EC,
∵BB′=DE,BB′∥DE,
∴四边形DBB′E是平行四边形,
∴BD=B′E,
∵BM∥AC,
∴∠BMC=∠ACO=30°,
∵∠BCM=90°,BC=,
∴BM=2BC=3,
∴B′M=1+3,
∵∠MFB′=90°,
∴B′F=MB′=,
∵BD+EC=B′E+EH≥B′H,B′H≥B′F,
∴BD+EC≥,
∴BD+EC的最小值为,
故答案为.
【变式3-2】
如图,直线y=x﹣3分别交x轴、y轴于B、A两点,点C(0,1)在y轴上,点P在x轴上运动,则PC+PB的最小值为
.
【答案】4
【解析】
解:如图所示,过P作PD⊥AB于D,
∵直线y=x﹣3分别交x轴、y轴于B、A两点,
令x=0,则y=﹣3;令y=0,则x=3,
∴A(0,﹣3),B(3,0),
∴AO=BO=3,
又∵∠AOB=90°,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴∠BAO=∠ABO=45°=∠BPD,
∴△BDP是等腰直角三角形,
∴PD=PB,
∴PC+PB=(PC+PB)=(PC+PD),
当C,P,D在同一直线上,即CD⊥AB时,PC+PD的值最小,最小值等于垂线段CD的长,
此时,△ACD是等腰直角三角形,
又∵点C(0,1)在y轴上,
∴AC=1+3=4,
∴CD=AC=2,
即PC+PD的最小值为,
∴PC+PB的最小值为=4,
故答案为:4.
【变式3-3】
在平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,0),点B为(0,1),若C为线段OA上一动点,则BC+AC的最小值是
.
【答案】
【解析】
解:过点A作直线AD交y轴于点D,使sin∠OAD=,过点C作CE⊥AD,交AD于点E,
在Rt△AOD中,
sin∠OAD=,
∴=,
设OD=2x,则AD=3x,
∵A(25,0),
∴OD2+OA2=AD2
即(2x)2+(3x)2=(5)2
解得x=2,
∴OD=2x=4,
∵B(0,1),
∴BD=5,
在Rt△ACE中,
∵sin∠OAE=,
∴=,
∴CE=AC,
∴BC+AC=BC+CE
当B,C,E在同一直线上,即BE⊥AD时,BC+AC的值最小,最小值等于垂线段BE的长,
此时,△BDE是直角三角形,
∴∠OAD=∠DBE,
∴sin∠DBE=,
∴=,
∴=,
∴DE=,
在Rt△BDE中,
BE2=BD2﹣DE2=25﹣=,
∴BE=,
∴BC+AC的值最小值是,
故答案为:.
考点4:“胡不归”问题与二次函数结合
【例4】如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交于A、B两点,过B的直线交抛物线于E,且tan∠EBA=,有一只蚂蚁从A出发,先以1单位/s的速度爬到线段BE上的点D处,再以1.25单位/s的速度沿着DE爬到E点处觅食,则蚂蚁从A到E的最短时间是 s.
【答案】
【解析】过点E作x轴的平行线,再过D点作y轴的平行线,两线相交于点H,如图,
∵EH∥AB,
∴∠HEB=∠ABE,
∴tan∠HED=tan∠EBA=,
设DH=4m,EH=3m,则DE=5m,
∴蚂蚁从D爬到E点的时间==4(s)
若设蚂蚁从D爬到H点的速度为1单位/s,则蚂蚁从D爬到H点的时间==4(s),
∴蚂蚁从D爬到E点所用的时间等于从D爬到H点所用的时间相等,
∴蚂蚁从A出发,先以1单位/s的速度爬到线段BE上的点D处,再以1.25单位/s的速度沿着DE爬到E点所用时间等于它从A以1单位/s的速度爬到D点,再从D点以1单位/s速度爬到H点的时间,
作AG⊥EH于G,则AD+DH≥AH≥AG,
∴AD+DH的最小值为AQ的长,
当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3,则A(﹣1,0),B(3,0),
直线BE交y轴于C点,如图,
在Rt△OBC中,∵tan∠CBO=,
∴OC=4,则C(0,4),
设直线BE的解析式为y=kx+b,
把B(3,0),C(0,4)代入得,解得,
∴直线BE的解析式为,
解方程组得或,则E点坐标为,
∴,
∴蚂蚁从A爬到G点的时间=(s),
即蚂蚁从A到E的最短时间为.
【变式4-1】
抛物线与轴交于点A、B(A在B的左边),与轴交于点C,点P是直线AC上方抛物线上的一点,PF⊥轴于点F,PF与线段AC交于点E,将线段OB沿轴左右平移,线段OB的对应线段是,当的值最大时,求四边形周长的最小值,并求出对应的点的坐标.
【答案】
【解析】在抛物线中,
令,即,解得,
,
令,解得,,
设直线AC的解析式为,将A、C两个点坐标代入得,
解得,∴直线AC的解析式为,
设,∵PF⊥轴,且点E在直线AC上,点P在直线AB上方的抛物线上,
,
,
,
,,∴∠CAO=30?,
过点E作EH∥AB交y轴于点H,则EH⊥y轴且∠CEH=∠CAO=30?,,
∵PF⊥x轴,FO⊥OH,EH⊥y轴,∴四边形EFOH为矩形,
,
∴当时,取得最大值,此时,
,∴PC∥轴,
∵PF⊥轴,CO⊥轴,,∴四边形PFOC为矩形,
,
作C关于轴的对称点D,连接DB1,则B1C=B1D,
过O1作OQ∥B1D且O1Q=B1D,连接DQ、PQ,PQ交轴于点G.则四边形O1B1DQ为平行四边形.
当最小时,四边形的周长最小,
而,∴当点与G重合时,的值最小为PQ的长,
∵点C、D关于轴对称,且,
,
的最小值为,即四边形的周长的最小值为,
设直线PQ的解析式为,
将P、Q坐标代入得,解得,
,
令,解得,,即.
【变式4-2】
如图,已知抛物线y=(x+2)(x﹣4)(k为常数,且k>0)与x轴从左至右依次交于A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线y=-x+b与抛物线的另一交点为D.
(1)若点D的横坐标为﹣5,求抛物线的函数表达式;
(2)若在第一象限内的抛物线上有点P,使得以A,B,P为顶点的三角形与△ABC相似,求k的值;
(3)在(1)的条件下,设F为线段BD上一点(不含端点),连接AF,一动点M从点A出发,沿线段AF以每秒1个单位的速度运动到F,再沿线段FD以每秒2个单位的速度运动到D后停止,当点F的坐标是多少时,点M在整个运动过程中用时最少?
【答案】(1);(2)或;(3)当点F坐标为(﹣2,)时,点M在整个运动过程中用时最少.
【解析】(1)抛物线y=(x+2)(x﹣4),
令y=0,解得x=﹣2或x=4,
∴A(﹣2,0),B(4,0).
∵直线经过点B(4,0),
∴×4+b=0,解得b=
,
∴直线BD解析式为:.
当x=﹣5时,y=
,
∴D(﹣5,).
∵点D(﹣5,)在抛物线y=(x+2)(x﹣4)上,
∴(﹣5+2)(﹣5﹣4)=
,
∴.
∴抛物线的函数表达式为:(x+2)(x﹣4).
即.
(2)由抛物线解析式,令x=0,得y=﹣k,
∴C(0,﹣k),OC=k.
因为点P在第一象限内的抛物线上,所以∠ABP为钝角.
因此若两个三角形相似,只可能是△ABC∽△APB或△ABC∽△PAB.
①若△ABC∽△APB,则有∠BAC=∠PAB,如答图2﹣1所示.
设P(x,y),过点P作PN⊥x轴于点N,则ON=x,PN=y.
tan∠BAC=tan∠PAB,即:,
∴.
∴P(x,x+k),代入抛物线解析式y=
(x+2)(x﹣4),
得(x+2)(x﹣4)=x+k,整理得:x2﹣6x﹣16=0,
解得:x=8或x=﹣2(与点A重合,舍去),
∴P(8,5k).
∵△ABC∽△APB,
∴,即,
解得:.
②若△ABC∽△PAB,则有∠ABC=∠PAB,如答图2﹣2所示.
设P(x,y),过点P作PN⊥x轴于点N,则ON=x,PN=y.
tan∠ABC=tan∠PAB,即:,
∴.
∴P(x,x+),代入抛物线解析式y=(x+2)(x﹣4),
得(x+2)(x﹣4)=x+,整理得:x2﹣4x﹣12=0,
解得:x=6或x=﹣2(与点A重合,舍去),
∴P(6,2k).
∵△ABC∽△PAB,
,
∴,
解得,
∵k>0,
∴,
综上所述,或.
(3)方法一:
如答图3,由(1)知:D(﹣5,),
如答图2﹣2,过点D作DN⊥x轴于点N,则DN=,ON=5,BN=4+5=9,
∴tan∠DBA=,
∴∠DBA=30°.
过点D作DK∥x轴,则∠KDF=∠DBA=30°.
过点F作FG⊥DK于点G,则FG=DF.
由题意,动点M运动的路径为折线AF+DF,运动时间:t=AF+DF,
∴t=AF+FG,即运动的时间值等于折线AF+FG的长度值.
由垂线段最短可知,折线AF+FG的长度的最小值为DK与x轴之间的垂线段.
过点A作AH⊥DK于点H,则t最小=AH,AH与直线BD的交点,即为所求之F点.
∵A点横坐标为﹣2,直线BD解析式为:,
∴,
∴F(﹣2,).
综上所述,当点F坐标为(﹣2,)时,点M在整个运动过程中用时最少.
方法二:
作DK∥AB,AH⊥DK,AH交直线BD于点F,
∵∠DBA=30°,
∴∠BDH=30°,
∴FH=DF×sin30°=,
∴当且仅当AH⊥DK时,AF+FH最小,
点M在整个运动中用时为:,
∵lBD:,
∴FX=AX=﹣2,
∴F(﹣2,).
【变式4-3】
如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点,C(2,0),其对称轴与x轴交于点D
(1)求二次函数的表达式及其顶点坐标;
(2)若P为y轴上的一个动点,连接PD,则PB+PD的最小值为 ;
(3)M(x,t)为抛物线对称轴上一动点
①若平面内存在点N,使得以A,B,M,N为顶点的四边形为菱形,则这样的点N共有 个;
②连接MA,MB,若∠AMB不小于60°,求t的取值范围.
【答案】(1),;(2);(3)①5个,②t的取值范围≤t≤
【解析】(1)由题意解得,
∴抛物线解析式为,
∵,
∴顶点坐标.
(2)如图,连接AB,作DH⊥AB于H,交OB于P,此时PB+PD最小.
理由:∵OA=1,OB=,
∴tan∠ABO=,
∴∠ABO=30°,
∴PH=PB,
∴PB+PD=PH+PD=DH,
∴此时PB+PD最短(垂线段最短).
在Rt△ADH中,∵∠AHD=90°,AD=,∠HAD=60°,
∴sin60°=,
∴DH=,
∴PB+PD的最小值为;
(3)①以A为圆心AB为半径画弧与对称轴有两个交点,
以B为圆心AB为半径画弧与对称轴也有两个交点,
线段AB的垂直平分线与对称轴有一个交点,
所以满足条件的点M有5个,即满足条件的点N也有5个,
②如图,Rt△AOB中,∵tan∠ABO=,∴∠ABO=30°,
作AB的中垂线与y轴交于点E,连接EA,则∠AEB=120°,
以E为圆心,EB为半径作圆,与抛物线对称轴交于点F、G.
则∠AFB=∠AGB=60°,从而线段FG上的点满足题意,
∵,
∴OE=OB﹣EB=,
∵,EF2=EB2,
∴,
解得或,
故,G,
∴t的取值范围≤t≤.
四.课堂训练
1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2﹣2x+c的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B(0,﹣3),若P是x轴上一动点,点D(0,1)在y轴上,连结PD,则PD+PC的最小值是( )
A.4
B.2+2
C.2
D.
【答案】A
【解析】
解:过点P作PJ⊥BC于J,过点D作DH⊥BC于H.
∵二次函数y=x2﹣2x+c的图象与y轴交于点B(0,﹣3),
∴c=﹣3,
∴二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3,令y=0,x2﹣2x﹣3=0,
解得x=﹣1或3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∴OB=OC=3,
∵∠BOC=90°,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
∵D(0,1),
∴OD=1,BD=4,
∵DH⊥BC,
∴∠DHB=90°,
∴DH=BDsin45°=2,
∵PJ⊥CB,
∴∠PJC=90°,
∴PJ=PC,
∴PD+PC=(PD+PC)=(DP+PJ),
∵DP+PJ≥DH,
∴DP+PJ≥2,
∴DP+PJ的最小值为2,
∴PD+PC的最小值为4.
故选:A.
2.Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,BC=2,P为BC上动点,则3AP+BP的最小值是( )
A.4
B.5
C.3
D.3+2
【答案】A
【解析】
解:延长AC到H,使得CH=AC,连接BH,过点P作PJ⊥BH于J,过点A作AK⊥BH于K.
∵∠ACB=90°,BC=2,AC=1,
∴AB===3,
∵BC⊥AH,AC=CH,
∴BA=BH=3,
∴sin∠CBH==,
∴sin∠PBJ==,
∴PJ=PB,
∵S△ABH=AHBC=BHAK,
∴AK===,
∵3AP+PB=3(AP+BP)=3(AP+PJ),
∵AP+PJ≥AK,
∴3AP+PB≥4,
∴3AP+PB的最小值为4,
故选:A.
3.如图,在△ABC中,∠A=90°,∠B=60°,AB=2,若D是BC边上的动点,则2AD+DC的最小值( )
A.2+6
B.6
C.
+3
D.4
【答案】B
【解析】
解:过点C作射线CE,使∠BCE=30°,再过动点D作DF⊥CE,垂足为点F,连接AD,如图所示:
在Rt△DFC中,∠DCF=30°,
∴DF=DC,
∵2AD+DC=2(AD+DC)
=2(AD+DF),
∴当A,D,F在同一直线上,即AF⊥CE时,AD+DF的值最小,最小值等于垂线段AF的长,
此时,∠B=∠ADB=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴AD=BD=AB=2,
在Rt△ABC中,
∠A=90°,∠B=60°,AB=2,
∴BC=4,
∴DC=2,
∴DF=DC=1,
∴AF=AD+DF=2+1=3,
∴2(AD+DF)=2AF=6,
∴2AD+DC的最小值为6,
故选:B.
4.如图,在△ABC中,∠A=15°,AB=2,P为AC边上的一个动点(不与A、C重合),连接BP,则AP+PB的最小值是( )
B.
C.
D.2
【答案】B
【解析】
解:如图,
在△ABC内作∠MBA=30°
过点A作AE⊥BM于点E,BM交AC于点P,
∵∠BAC=15°,
∴∠APE=45°
∴EP=AP
当BP⊥AE时,则AP+PB=PE+PB的值最小,
最小值是BE的长,
在Rt△ABE中,∠ABE=30°,AB=2
∴BE=ABcos30°=.
∴AP+PB的最小值是.
故选:B.
5.已知等边△ABC中AD⊥BC,AD=12,若点P在线段AD上运动,当AP+BP的值最小时,AP的长为( )
A.4
B.8
C.10
D.12
【答案】B
【解析】
解:如图,
作BE⊥AC于点E,交AD于点P,
∵△ABC是等边三角形,
AD⊥BC,
∴∠DAC=30°
∴PE=AP
当BP⊥AC时,
AP+BP=PE+BP的值最小,
此时,AP=AD=8.
故选:B.
6.如图:在矩形ABCD中,AB=1.BC=,P为边AD上任意一点,连接PB,则PB+PD的最小值为( )
+
B.2
C.
D.
【答案】C
【解析】
解:如图,
连接BD,
在矩形ABCD中,AB=DC=1.BC=,
∴tan∠DBC==
∴∠DBC=30°
作∠DBN=∠DBC=30°,
过点D作DM⊥BN于点M,BN交AD于点P.
∴∠MDB=60°
∵AD∥BC
∴∠PDB=∠DBC=30°
∴∠MDP=30°
∴PM=PD
此时BP+PD=BP+PM最小,最小值为BM的长,
∵∠MBD=∠CBD
∠BMD=∠C=90°
BD=BD
∴△BMD≌△BCD(AAS)
∴BM=BC=
答:PB+PD的最小值为.
故选:C.
7.已知:A(﹣1,0),C(0,)在y轴上选一点P,使AP+PC最短,则P点坐标为( )
A.(0,)
B.(0,)
C.(0,)
D.(0,)
【答案】D
【解析】
解:如图,取一点D(1,0),连接CD,作AN⊥⊥CD于点N,PM⊥CD于点M,
在Rt△COD中,
∵OC=,OD=1
∴CD==2
∵∠PCM=∠DCO,∠CMP=∠COD=90°
∴△CPM∽△CDO
∴=
即=
∴PM=PC
∴AP+PC=AP+PM
∴当AP⊥CD垂足设为点P′(P′与P重合),AP+CP=AP′+PM的值最小,最小值为AN的长.
∵△AP′O∽△ADN
∴=
即=
∴OP=
所以使AP+PC最短时P点坐标为(0,).
故选:D.
8.如图,在下列8×8的网格中,横、纵坐标均为整点的数叫做格点.例如A(1,5)、B(4,1)、C(4,6)都是格点.
(1)直接写出△ABC的面积;
(2)要求在图中仅用无刻度的直尺作图,D为线段BC上一动点,当AD+BD最小时,找出点D,操作如下:
第一步:作点A关于直线BC的对称点E,连接BE;
第二步:找格点F,使AF⊥BE,AF交BC于点D,交BE于点H,
请你按照步骤完成作图,并直接写出F点的坐标和AD+BD的最小值.
【答案】(1);(2).
【解析】
解:(1)△ABC的面积=.理由如下:
∵B(4,1)、C(4,6),
∴BC=6﹣1=5,
由网格图可知,A点到BC的距离为3,
∴;
(2)根据题意作出图形如下:
由图网格图可知,F(5,2),AD+BD的最小值为.
理由如下:
∵F(5,2),A(1,5),
∴AM=4,MF=3,
∴tan∠MAF=,
∵B(4,1)、C(4,6),A、E点关于BC对称,
∴AK=EK=3,BK=4,
∴tan,
∴∠MAF=∠KBE,
∵∠ADK=∠BDH,
∴∠AKB=∠BHD=90°,
∴AH⊥BE,
∵,
∴,
∵,
∴DH=BDsin∠DBH=BD,
∴AD+BD=AD+DH=AD=.
9.【问题探究】在等边三角形ABC中,AD⊥BC于D,AB=2.
(1)如图①,点E为AD的中点,则点E到AB的距离为
;
(2)如图②,点M为AD上一动点,求AM+MC的最小值.
【问题解决】如图③,A,B两地相距600km,AC是笔直地沿东西方向向两边延伸的一条铁路,点B到AC的距离为360km.今计划在铁路线AC上修一个中转站M,再在BM间修一条笔直的公路.如果同样的物资在每千米公路上的运费是铁路上的两倍,那么为使通过铁路由A到M再通过公路由M到B的总运费达到最小值,中转站M应修在使AM=
(千米)处.
【答案】(1);(2);解决问题:(480﹣120)km
【解析】
解:【问题探究】(1)∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=2,∠BAC=∠ACB=∠ABC=60°,
∵AD⊥BC
∴∠BAD=30°,BD=1,
∴AD=
过E作EM⊥AB,垂足为M,
∵E为AD的中点,
∴AE=,
∴EM=,
故答案为:.
(2)如图,作CN⊥AB,垂足为N,此时最小,最小值等于CN,
∵在正三角形ABC中,AB=BC=AC=2,CN⊥AB,
∴∠ACN=∠BCN=30°,
∴AN=AC=1,
由勾股定理得,CN===,
由(1)知,∴,即的最小值为.
【问题解决】如图,作BD⊥AC,垂足为点D,在AC异于点B的一侧作∠CAN=30°,作BF⊥AN,垂足为点F,交AC于M,则点M即为所求;
在Rt△ABD中,∵AB=600km,BD=360km,
∴,
易知∠MBD=∠MAF=30°,
在Rt△MBD中,∠MBD=30°,BD=360km,则MB=2MD,
由勾股定理得,
∴.
故答案为(480﹣120)km.
一条笔直的公路L穿过草原,公路边有一卫生站A距公路30km的地方有一居民点B,A、B之间的距离为90km.一天某司机驾车从卫生站送一批急救药品到居民点.已知汽车在公路上行驶的最快速度是60km/h,在草地上行驶的最快速度是30km/h.问司机应在公路上行驶多少千米?全部所用的行车时间最短?最短时间为多少?
【答案】t的最小值=+.此时AD′=
【解析】
解:如图,作射线AM交BC的延长线于M,使得∠MAC=30°,作DH⊥AM.
∵时间t==(AD+BD),DH=AD,
∴时间t=(DH+BD),
∴当D,H,B共线,且BH⊥AM时,时间t最小,
作BH′⊥AM于H′交AC于D′,此时时间最小值=BH′,
∵AB=90km,BC=30km,
∴AC=60(km),
∴CM=ACtan30°=20(km),
在Rt△BMH′中,BH′=BMcos30°=(20+30)×=(30+15)(km),
∴t的最小值=+.此时AD′=.
11.∠AOB=30°,OM=2,D为OB上动点,求MD+OD的最小值.
【答案】
【解析】
解:如图,
作∠BON=∠AOB=30°,过点M作MC⊥ON于点C,交OB于点D′,
∴CD′=OD′
所以当MC⊥ON时,(此时点D′即为点D)
MD+OD=MD+CD的值最小,最小值是CM的长,
∴在Rt△OCM中,∠OMC=30°,OM=2
∴OC=1,
∴CM=.
答:MD+OD的最小值为.
Syman从将军饮马到胡不归
——“PA+k?PB”型的最值问题探究
学习重难点
能够题目中找到基本模型,并能正确添加辅助线;
能利用胡不归模型解答一般问题。
知识点梳理
“PA+k·PB”型的最值问题是近几年中考考查的热点更是难点。
1.当k值为1时,即可转化为“PA+PB”之和最短问题,就可用我们常见的“饮马问题”模型来处理,即可以转化为轴对称问题来处理;
2.当k取任意不为1的正数时,若再以常规的轴对称思想来解决问题,则无法进行,因此必须转换思路。
此类问题的处理通常以动点P所在图像的不同来分类,一般分为2类研究。即点P在直线上运动和点P在圆上运动。
(1)其中点P在直线上运动的类型称之为“胡不归”问题;
(2)点P在圆周上运动的类型称之为“阿氏圆”问题。
今天我们就要学习“胡不归”问题的解题技巧和策略。
知识点梳理一、模型认识
在前面的“将军饮马”问题中,我们见识了“kPA+PB”最值问题,当遇到“kPA+PB”最值问题时,我们要根据其中P点轨迹来运用不同的解题方法加以解决,如果是P点轨迹直线,就是我们所说的“胡不归”问题。
从前有个少年外出求学,某天不幸得知老父亲病危的消息,便立即赶路回家。由于着急只考虑到了"两点之间线段最短",虽然从他此刻位置A到家B之间是一片砂石地,但他义无反顾踏上归途,当赶到家时,老人刚咽了气,小伙子追悔莫及失声痛哭邻居告诉小伙子说,老人弥留之际不断念叨着“胡不归?胡不归?”
看到这里很多人都会有一个疑问,少年究竟能不能提前到家呢?假设可以提早到家,那么他该选择怎样的一条路线呢?这就是今天要讲的“胡不归”问题。
知识点梳理二、模型建立
【模型讲解】将这个问题数学化,我们不妨设总时间为,则,
由可得,提取一个得,
若想总的时间最少,就要使得最小,
如图,过定点A在驿道下方作射线AE,夹角为,且,
作DG⊥AE于点G,则,
将转化为DG+DB,
再过点B作BH⊥AE于点H,交驿道所在直线于点,则就是我们要找的点,此时DG+DB的最小值为BH,
,
综上,所需时间的最小值为,
少年想要尽快回家,应沿着驿道到达点之后,再沿着B路线回家,或许还能见到父亲的最后一面.
知识点梳理三、技巧总结——“胡不归”构造某角正弦值等于小于1的系数
起点构造所需角(k=sin∠CAE)——过终点作所构角边的垂线——利用垂线段最短解决问题
解决此类问题的一般方法:
第一步:将所求的线段和改写成的形式;
第二步:构造一个角,使得;
第三步:过目的地作所构造的角的一边的垂线,该垂线段的长度就是所求的最小值;
第四步:计算.
思考:当k值大于1的时候,“PA+k?PB”线段求和问题该如何转化呢?
提取系数k即可。
三.典型例题
考点1:与三角形有关的“胡不归”问题
【例1】
如图,等边△ABC中,AB=10,点E为AC中点,D是线段BE上的一个动点,则CD+BD的最小值是
.
【变式1-1】
如图,△ABC中,AB=AC=10,tanA=2,BE⊥AC于点E,D是线段BE上的一个动点,则CD+BD的最小值是
.
【变式1-2】
在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,P为AC上一动点,AB=10,则2BP+AP的最小值为
.
【变式1-3】
在直角三角形ABC中,∠ABC=90°,∠BAC=30°,BC=2,P是AB边上一动点,则PC+AP的最小值为
.
【变式1-4】
如图,在△ABC中,∠CAB=30°,∠ACB=90°,AC=3,D为AB的中点,E为线段AC上任意一点(不与端点重合),当E点在线段AC上运动时,则DE+CE的最小值为
.
考点2:与四边形有关的“胡不归”问题
【例2】
如图,菱形ABCD的边长为6,∠B=120°.点P是对角线AC上一点(不与端点A重合),则AP+PD的最小值为
.
【变式2-1】
如图,M为矩形ABCD中AD边中点,E、F分别为BC、CD上的动点,且BE=2DF,若AB=1,BC=2,则ME+2AF的最小值为
.
【变式2-2】
如图,平行四边形ABCD中,∠DAB=30°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则PB+PD的最小值等于
.
【变式2-3】
菱形ABCD边长为4,∠ABC=60°,点E为边AB的中点,点F为AD上一动点,连接EF、BF,并将△BEF沿BF翻折得△BE′F,连接E'C,取E'C的中点为点G,连接DG,则2DG+E′C最小值为
.
【变式2-4】
如图,四边形ABCD是菱形,AB=8,且∠ABC=60°,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,则AM+BM的最小值为
.
【变式2-5】
如图,矩形ABCD中AB=3,BC=,E为线段AB上一动点,连接CE,则AE+CE的最小值为
.
【变式2-6】
如图,在矩形ABCD中,AD=4,AB=4,E,F分别是BD,BC上的一动点,且BF=2DE,则AF+2AE的最小值是
.
【变式2-7】
如图,平行四边形ABCD中,∠DAB=30°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则2PB+PD的最小值等于
.
【变式2-8】
如图,平行四边形ABCD中,∠DAB=30°,AB=8,BC=3,P为边CD上的一动点,则PB+PD的最小值等于
.
【变式2-9】
如图,P为菱形ABCD内一点,且P到A、B两点的距离相等,若∠C=60°,CD=4,则PB+PD的最小值为
.
考点3:在平面直角坐标系中的“胡不归”问题
【例3】
如图,已知点A坐标为(,1),B为x轴正半轴上一动点,则∠AOB度数为
,在点B运动的过程中AB+OB的最小值为
.
【变式3-1】
如图,在直角坐标系中,直线l1:y=﹣x+与x轴交于点C,与y轴变于点A,分别以OC、OA为边作矩形ABCO,点D、E在直线AC上,且DE=1,则BD+CE的最小值是
.
【变式3-2】
如图,直线y=x﹣3分别交x轴、y轴于B、A两点,点C(0,1)在y轴上,点P在x轴上运动,则PC+PB的最小值为
.
【变式3-3】
在平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,0),点B为(0,1),若C为线段OA上一动点,则BC+AC的最小值是
.
考点4:“胡不归”问题与二次函数结合
【例4】如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交于A、B两点,过B的直线交抛物线于E,且tan∠EBA=,有一只蚂蚁从A出发,先以1单位/s的速度爬到线段BE上的点D处,再以1.25单位/s的速度沿着DE爬到E点处觅食,则蚂蚁从A到E的最短时间是 s.
【变式4-1】
抛物线与轴交于点A、B(A在B的左边),与轴交于点C,点P是直线AC上方抛物线上的一点,PF⊥轴于点F,PF与线段AC交于点E,将线段OB沿轴左右平移,线段OB的对应线段是,当的值最大时,求四边形周长的最小值,并求出对应的点的坐标.
【变式4-2】
如图,已知抛物线y=(x+2)(x﹣4)(k为常数,且k>0)与x轴从左至右依次交于A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线y=-x+b与抛物线的另一交点为D.
(1)若点D的横坐标为﹣5,求抛物线的函数表达式;
(2)若在第一象限内的抛物线上有点P,使得以A,B,P为顶点的三角形与△ABC相似,求k的值;
(3)在(1)的条件下,设F为线段BD上一点(不含端点),连接AF,一动点M从点A出发,沿线段AF以每秒1个单位的速度运动到F,再沿线段FD以每秒2个单位的速度运动到D后停止,当点F的坐标是多少时,点M在整个运动过程中用时最少?
【变式4-3】
如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点,C(2,0),其对称轴与x轴交于点D
(1)求二次函数的表达式及其顶点坐标;
(2)若P为y轴上的一个动点,连接PD,则PB+PD的最小值为 ;
(3)M(x,t)为抛物线对称轴上一动点
①若平面内存在点N,使得以A,B,M,N为顶点的四边形为菱形,则这样的点N共有 个;
②连接MA,MB,若∠AMB不小于60°,求t的取值范围.
四.课堂训练
1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2﹣2x+c的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B(0,﹣3),若P是x轴上一动点,点D(0,1)在y轴上,连结PD,则PD+PC的最小值是( )
A.4
B.2+2
C.2
D.
2.Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,BC=2,P为BC上动点,则3AP+BP的最小值是( )
A.4
B.5
C.3
D.3+2
3.如图,在△ABC中,∠A=90°,∠B=60°,AB=2,若D是BC边上的动点,则2AD+DC的最小值( )
A.2+6
B.6
C.
+3
D.4
4.如图,在△ABC中,∠A=15°,AB=2,P为AC边上的一个动点(不与A、C重合),连接BP,则AP+PB的最小值是( )
B.
C.
D.2
5.已知等边△ABC中AD⊥BC,AD=12,若点P在线段AD上运动,当AP+BP的值最小时,AP的长为( )
A.4
B.8
C.10
D.12
6.如图:在矩形ABCD中,AB=1.BC=,P为边AD上任意一点,连接PB,则PB+PD的最小值为( )
+
B.2
C.
D.
7.已知:A(﹣1,0),C(0,)在y轴上选一点P,使AP+PC最短,则P点坐标为( )
A.(0,)
B.(0,)
C.(0,)
D.(0,)
8.如图,在下列8×8的网格中,横、纵坐标均为整点的数叫做格点.例如A(1,5)、B(4,1)、C(4,6)都是格点.
(1)直接写出△ABC的面积;
(2)要求在图中仅用无刻度的直尺作图,D为线段BC上一动点,当AD+BD最小时,找出点D,操作如下:
第一步:作点A关于直线BC的对称点E,连接BE;
第二步:找格点F,使AF⊥BE,AF交BC于点D,交BE于点H,
请你按照步骤完成作图,并直接写出F点的坐标和AD+BD的最小值.
9.【问题探究】在等边三角形ABC中,AD⊥BC于D,AB=2.
(1)如图①,点E为AD的中点,则点E到AB的距离为
;
(2)如图②,点M为AD上一动点,求AM+MC的最小值.
【问题解决】如图③,A,B两地相距600km,AC是笔直地沿东西方向向两边延伸的一条铁路,点B到AC的距离为360km.今计划在铁路线AC上修一个中转站M,再在BM间修一条笔直的公路.如果同样的物资在每千米公路上的运费是铁路上的两倍,那么为使通过铁路由A到M再通过公路由M到B的总运费达到最小值,中转站M应修在使AM=
(千米)处.
一条笔直的公路L穿过草原,公路边有一卫生站A距公路30km的地方有一居民点B,A、B之间的距离为90km.一天某司机驾车从卫生站送一批急救药品到居民点.已知汽车在公路上行驶的最快速度是60km/h,在草地上行驶的最快速度是30km/h.问司机应在公路上行驶多少千米?全部所用的行车时间最短?最短时间为多少?
11.∠AOB=30°,OM=2,D为OB上动点,求MD+OD的最小值.
Syman