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文档简介

专题02最值模型之将军饮马(遛马、过桥)模型

将军遛马模型和将军过桥(造桥)模型是将军饮马的姊妹篇,它是在将军饮马的基础上加入了平移的

思想,主要还是考查转化与化归等的数学思想。在各类考试中都以中高档题为主,本专题就将军遛马模型

和将军过桥(造桥)模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。

在解决将军遛马和将军过桥(造桥),不管是横向还是纵向的线段长度(定长),只要将线段按照长

度方向平移即可,即可以跨越长度转化为标准的将军饮马模型,再依据同侧做对称点变异侧,异侧直接连

线即可。利用数学的转化思想,将复杂模型变成基本模型就简单容易多了,从此将军遛马和将军过桥(造

桥)再也不是问题!.

模型1.将军遛马模型

【核心思路】去除定量,组合变量(通过几何变换将若干段原本彼此分类的线段组合到一起)。

【模型解读】已知A、8是两个定点,P、。是直线山上的两个动点,P在Q的左侧,且间长度恒定,在

直线机上要求P、。两点,使得出+PQ+QB的值最小。(原理用平移知识解)

(1)点A、2在直线机两侧:(2)点A、2在直线相同侧:

AC

A.

―不~~~Q9,n'P

••

BB

如图1如图2

(1)如图1,过A点作AC〃优,且AC长等于长,连接BC,交直线机于。。向左平移P。长,即为P点,

此时P、。即为所求的点。(2)如图2,过A点作AE〃肛且AE长等于PQ长,作2关于机的对称点方,连

接夕瓦交直线相于。,0向左平移尸。长,即为尸点,此时尸、。即为所求的点。

【最值原理】两点之间线段最短。

例1.(2023・西安•统考一模)问题提出:在矩形ABC。中,AB=6,BC=4,点、E、歹分别为边A。、BC±.

的点,且AE=1;BF=2.(1)如图①,尸为边A8上一动点,连接EP、PF,则EP+PF的最小值为;

(2)如图②,P、M是边上两动点,且PM=2,现要求计算出EP、PM、和的最小值.九年级一班

某兴趣小组通过讨论得出一个解决方法:在ZM的延长线上取一点E,使再过点E作A2的平行

线£C,在EC上E"的下方取点使£射=2,连接时尸,则与A8边的交点即为再在边上点M

的上方取尸点,且PM=2,此时EP+PM+MP的值最小.但他们不确定此方法是否可行,便去请教数学田老

师,田老师高兴地说:"你们的做法是有道理的现在请你根据叙述作出草图并计算出EP+PM+MF的最小

值;问题解决:(3)聪聪的爸爸是供电公司的线路设计师,公司准备架设一条经过农田区的输电线路,为

M、N两个村同时输电.如图所示,农田区两侧与。平行,且农田区宽为0.5千米,M村到的距离

为2千米,N村到C。的距离为1千米,M、N所在的直线与A8所夹锐角恰好为45。,根据架线要求,在农

田区内的线路要与垂直.请你帮助聪聪的爸爸设计出最短的线路图,并计算出最短线路的长度.(要求:

写出计算过程,结果保留根号)

例2.(2022•四川内江,统考中考真题)如图,矩形ABC。中,4B=6,AD=4,点、E、尸分别是AB、0c上

的动点,EF〃BC,则AP+CE的最小值是.

B

例3.(2023年山东中考三模)如图,在菱形ABCD中,BC=4,ZABC=60,在8C边上有一线段时由8向

C运动,点/到达点C后停止运动,E在歹的左侧,EF=1,连接尸,则△AEF周长的最小值为()

A.45/3+1B.4A/3+2C.7D.8

例4.(2023年陕西中考模试)如图,菱形A8C。的边长为6百,MBC=60。,点E、尸在对角线8。上运动,

且皮)=0凡连接AE、AF,则AAEb周长的最小值是.

例5.(2023•江苏•校考一模)如图,在边长为2的正方形ABC。中,连接对角线AC,将0AOC沿射线CA的

方向平移得到财'。'。,分别连接8C,AD',BD',则8C+8D'的最小值为.

例6.(2023下•湖北武汉•八年级统考期中)如图,在边长为4的菱形ABCD中,BD=43AB,将沿

射线的方向平移,得至UEFG,连接EC,ED,FC,则EC+PC的最小值为.

模型2.将军过桥(造桥)模型

【核心思路】去除定量,组合变量(通过几何变换将若干段原本彼此分类的线段组合到一起)。

【模型解读】

【单桥模型】已知,如图1将军在图中点A处,现要过河去往B点的军营,桥必须垂直于河岸建造,问:

桥建在何处能使路程最短?

考虑长度恒定,只要求AM+A®最小值即可.问题在于AM、N2彼此分离,所以首先通过平移,使AM

与连在一起,将AM向下平移使得/、N重合,此时A点落在4位置(图2).

问题化为求A'N+NB最小值,显然,当共线时,值最小,并得出桥应建的位置(图3).

图1图2图3

【双桥模型】已知,如图4,将军在图中点A处,现要过两条河去往8点的军营,桥必须垂直于河岸建造,

问:桥建在何处能使路程最短?

图4图5图6

考虑PQ、均为定值,所以路程最短等价于AP+QM+NB最小,对于这彼此分离的三段,可以通过平移

使其连接到一起.AP平移至A'。,平移至河/,化AP+QW+NB为A0+QW+M9.(如图5)

当4、。、M、9共线时,4Q+QM+MB取到最小值,再依次确定P、N位置.(如图6)

【最值原理】两点之间线段最短。

例L(2023.浙江八年级期中)同学们已经学过一些平行线的性质,其实平行线的性质还有一些:

(1)如图1,如果。b,在a上任取一点P,作PQJSb于点Q,则线段PQ的长度叫a,b之间的距离.

如果在a上再取一点M,作MN0b于点N,则线段MN可以看成由线段PQ平移得到,即MN=PQ,这就得

到平行线的又一条性质:平行线间的距离处处相等.根据平移还有哪些线段相等

(2)刚在(1)中提到的平行线性质在河上建桥也有广泛的应用:如图2,直线a,b表示一条河的两岸,

且。b.现在要在这条河上建一座桥.使村庄A经桥过河到村庄B.现在由小明、小红两位同学设计:

小明:作AD回a,交a于点D,交b于点C.在CD处建桥.路径是A-C-D-B.

小红:作ADEIa,交a,b于点D,点C;把CD平移至BE,连AE,交b于G,作GFEIa于F.在FG处建桥.路

径是A-G-F-B.

问:小明、小红谁设计的路径长较短?再用平移等知识说明理由.

(3)假设新桥就按小红的设计在FG处实施建造了,上游还有一座旧桥,凌晨3点某船从旧桥下到新桥下,

到达后立即返回,来回穿梭于两桥之间,船在静水每小时16千米,水流每小时4千米,在当晚23点时有

人看见船在离旧桥80千米处行驶求这两桥之间的距离.

例2.(2022上•湖北襄阳•九年级联考自主招生)如图有一条直角弯道河流,河宽为2,A、8两地到河岸边

的距离均为1,AH=BF=1,AD=1,BE=9,现欲在河道上架两座桥MN、PQ,+MN+NP+PQ+QB

最小,则最小值为()

C.14D.12

例3.(2023•广西•二模)已知,在河的两岸有A,B两个村庄,河宽为4千米,A、B两村庄的直线距离AB

10千米,A、B两村庄到河岸的距离分别为1千米、3千米,计划在河上修建一座桥MN垂直于两岸,M

点为靠近A村庄的河岸上一点,则AM+BN的最小值为()

A.2^/13B.1+375C.3+屈D.785

例4.(2023.广东省深圳市八年级期中)如图,已知平行四边形ABC。,以点。为原点,OC所在的直线为x

轴,建立直角坐标系,交y轴于点4。=4,0c=10,0A=6O°,线段EF垂直平分。。点P为线段EF

上的动点,PMHx轴于点M点,点E与E关于x轴对称,连接则BP+PM+ME的长度的最小值为.

y

例6.(2023春•湖北武汉•八年级统考期中)如图,在YABCD中,AB=2,AD=5,M、N分别是AD、BC

边上的动点,且NABC=NWB=60。,则BM+MN+ND的最小值是.

例6.(2023,山东济南•统考二模)如图,在矩形ABCD中,AB<,AD=3,若点E是边AD上的一个动

点,过点E作跖1AC且分别交对角线AC、直线8C于点。、F,则在点E移动的过程中,AF+FE+EC

课后专项训练

1.(2023下•江苏无锡•八年级统考期末)如图,E为正方形ABCD中BC边上的一点,且AB=12,BE=4,

M、N分别为边C。、AB上的动点,且始终保持MNLAE,则AM+NE的最小值为()

A.8B.8石C.8也D.12

2.(2023下•安徽滁州•八年级统考期末)如图,在矩形ABCD中,边AB,AD的长分别为4和3,点E在8

上,点尸在的延长线上,且比=即,连接FC,当点E在边8上移动时,AE+尸C的最小值为()

A.7B.2y/13C.10D.773

3.(2023下•广东广州•八年级统考期末)如图,在边长为10的正方形ABCO对角线上有E,尸两个动点,

且48=血后尸,点尸是BC中点,连接则AE+尸产最小值为()

A.575B.10A/5C.5A/2D.10

4.(2023•安徽•校联考模拟预测)如图,在四边形ABC。中,对角线AC,班>相交于点。,AC=BD=5,

ZAOB=120°,则AB+CD的最小值为(

A.8B.10C.5石D.3石

5.(2023•安徽合肥•合肥寿春中学校考三模)在边长为2的正方形ABC。中,点E、尸是对角线8。上的两个

动点,且始终保持所-班=1,连接AE、CF,则AE+C户的最小值为()

A.2A/2B.3C.2A/5D.2小+1

6.(2023下•辽宁鞍山•八年级统考期末)如图,河的两岸有A,8两个水文观测点,为方便联络,要在河上

修一座木桥"N(河的两岸互相平行,垂直于河岸),现测得A,8两点到河岸的距离分别是5米,4

米,河宽3米,且A,8两点之间的水平距离为12米,贝AM+AW+NB的最小值是米.

7.(2023・江苏无锡,统考二模)如图,在YA3CD中,AB=2,AD=5,M、N分别是AD、BC边上的动点,

且NABC=4CVB=60。,则BM+A1N+N。的最小值是

8.(2023.广东省深圳市九年级期中)如图1,已知平行四边形ABCO,以点。为原点,OC所在的直线为x

轴,建立直角坐标系,AB交y轴于点D,AD=2,OC=6,0A=6O°,线段EF所在的直线为OD的垂直平分线,

点P为线段EF上的动点,PM取轴于点M点,点E与F关于X轴对称,连接BP、E,M.

(1)请直接写出点A的坐标为,点B的坐标为;

(2)当BP+PM+ME,的长度最小时,请直接写出此时点P的坐标为;

图1

9.(成都市2022-2023学年八年级期末)如图,在平面直角坐标系中有A(0,3),。(5,0)两点.将直线j丫=%

向上平移2个单位长度得到直线4,点B在直线4上,过点B作直线4的垂线,垂足为点C,连接AB,BC,

CD,则折线ABC。的长AB+BC+CD的最小值为

10.(2023上•北京西城•八年级校考期中)如图,Rt^ABC中,ZACB=90°,ZB=30°,D,E为A3边上

的两个动点,且=连接。,CE,若AC=8,则CD+CE的最小值为.

11.(2023上•福建漳州•八年级校考阶段练习)如图,在正方形ABCD中,AB=4,点£是8的中点,P,

。为8C边上的两点,且尸。=1,则四边形APQE周长的最小值为

12.(2023下•四川绵阳•八年级统考期中)如图,在平行四边形ABC。中,ZABC=120°,AB=正,连接8D,

且BDLCD,CE平分ZDCB交AD与于点E.点N在BC边上,BC=4CN,若线段尸2(点尸在点。的左

侧)在线段CB上运动,尸。=巫,连接BP,NQ,则2P+PQ+QN的最小值为.

2

13.(2023・辽宁抚顺,统考三模)如图,在矩形ABCD中,AS=2,AD=4.若点E是边BC上的一个动点,

过点E作跖/AC,交直线AD于点凡则点E移动的过程中,AE+CF的最小值为

14.(2023,陕西西安•校考模拟预测)如图,在边长为2的菱形ABC。中,ZABC=60°,将△ABD沿射线8。

的方向平移,得到则A'C+3'C的最小值为

15.(2023下•安徽芜湖•八年级统考期末)如图,正方形ABC。的边长为8,点E在AB上,BE=2,息M,

N为AC上动点,&MN=2插,连接BN,EM,则四边形周长的最小值为

16.(2023上•重庆沙坪坝•八年级校考阶段练习)己知点4(1,0)函数y=x+l的图象上有两个动点尸、。,且

PQ=3近,则四边形OPQA的周长最小值是

17.(2023.广东八年级专项训练)如图所示,某条护城河在CC'处角转弯,河宽相同,从A处到达8处,须

经过两座桥(桥宽不计,桥与河垂直),设护城河以及两座桥都是东西、南北走向的,恰当地造桥可使A到

8的路程最短,请确定两座桥的位置.

A

18.(2023上•陕西西安•九年级校考阶段练习)(1)问题提出如图①,在,ABC中,=AC=6,4BAC=120。,

点Z),E分别是AB,AC的中点.若点M,N分别是DE和上的动点,则AM+MN的最小值是.

(2)问题探究:如图②,A和8两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥(与河床垂直),桥造在何处,

才能使从A到8的路径AfN-3最短.博琳小组针对该问题展开讨论,小旭同学认为:过

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