两条线段和最短问题
一、轴对称的应用:
1.点A、B为两工厂在河边建供水站,在哪建供水站铺设管道最短?
2. 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= .
3如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC上的一点,BE=1,F为AB上的一点,AF=2,P为AC上一个动点,则PF+PE的最小值为______。
[
1
4.如图,菱形ABCD的边长为6,∠DAB=600,点P是对角线AC上一动点,Q是AB的中点,则BP+PQ的最小值是 。
5.如图,正方形ABCD的边长是4,∠DAC的平分线交DC于点E.若点P,Q分别是AD和AE上的动点,则DQ+PQ的最小值是 .
6.如图,抛物线y=
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x+bx-2与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,且A(-1,0). 2求:(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)判断△ABC的形状,证明你的结论;
(3)点M(m,0)是x轴上的一个动点,当CM+DM的值最小时,求m的值.
7.(12分)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(-2,-4),OB=2,抛物线y=ax2+bx+c经过点A、O、B三点. (1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点M是抛物线对称轴上一点,试求AM+OM的最小值;
(3)在此抛物线上,是否存在点P,使得以点P与点O、A、B为顶点的四边形是梯形.若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
y
A B O x 2
8.(本小题满分9分)如图1,抛物线y??22x?bx?c与x轴相交于点A,C,与y轴相3交于点B,连接AB,BC,点A的坐标为(2,0),ant?BAO2?.以线段BC为直径作⊙M交AB于点D.过点B作直线l∥AC,与抛物线和⊙M的另一个交点分别是E,F.
(1)求该抛物线的函数表达式; (2)求点C的坐标和线段EF的长;
(3)如图2,连接CD并延长,交直线l于点N.点P,Q为射线NB上的两个动点(点P在点Q的右侧,且不与N重合)线段PQ与EF的长度相等,连接DP,CQ,四边形CDPQ的周长是否有最小值?若有,请求出此时点P的坐标并直接写出四边形CDPQ周长的最小值;若没有,请说明理由. 28.解:(1)∵点A(2,0),ant?BAO2?,∴AO=2,BO=4,
∴点B的坐标为(0,4).(1分)
2?8?22???2b?c?0,?b??,∵抛物线y??x?bx?c过点A,B,∴?3(2分)解得?3
3???c?4?c?4.222x?x?4.(3分) 33222(2)解法一:在图1中连接CF,令y?0,即?x?x?4?0,
33∴此抛物线的解析式为y??
解得x1??3,x2?2
∴点C坐标为(-3,0),CO=3(4分) 令y?4,即?
222, x?x?4?4,解得x1?0,x2??1,∴点E坐标为(-1,4)
333
∴BE=1,(5分)
∵BC为⊙O直径,∴∠CFB=90°,又∵BO⊥AC,l//AC,∴BO⊥l, ∴∠FBO=∠BOC=90°,
∴四边形BFCO为矩形,∴BF=CO=3,∴EF=BF-BE=3-1=2(6分) 解法二:∵抛物线对称轴为直线x??12, ∴点A的对称点C的坐标为(-3,0),(4分) 点B的对称点E的坐标为(-1,4)(5分) ∵BC是⊙M的直径,∴点M的坐标为(?32,2) 如图2,过点M作MG⊥FB,则GB=GF,
图2
∵M(?32,2),∴BG=32,∴BF=2BG=3, ∵点E的坐标为(-1,4),∴BE=1, ∴EF=BF-BE=3-1=2(6分)
(3)四边形CDPQ的周长有最小值(7分) 理由如下:∵BC?OC2?OB2?32?42?5,
AC=OC+OA=3+2=5,∴AC=BC
∵BC为⊙M直径,∴∠BDC=90°,即CD⊥AB,∴D为AB中点, ∴点D的坐标为(1,2)
作点D关于直线l的对称点D1?1,6?,点C向右平移2个单位得点C1??1,0?,连接C1D1与直线l交于点P,点P向左平移两个单位得点Q, 四边形CDPQ即为周长最小的四边形.
解法一:设直线D??m?n?0,1D的函数表达式为y?mx?n,∴?∴??m?n?6?m?3,?n?3∴直线C1D1的表达式为y?3x?3
4
∵yp?4,∴xp?11,∴点P的坐标为(,4)(8分) 33解法二:如图3,直线D1D交直线l于点H,交x轴于点K,易得D1K⊥C1K,D1H⊥PH, 由题意可知D1H=2,D1K=6,C1K=2,由直线l//x轴,易证△D1PH∽△D1C1K,
∴
DHPH221?1,∴PH?,∴BP?BH?PH?1??, C1KD1K333∴点P的坐标为(,4)(8分)
C四边形CDPQ最小=25?210?2(9分)
注:本试卷解答题的其他正确解法,请参照上述参考答案及评分意见酌情赋分。
1324.(12分)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(-2,-4),OB=2,抛物线y=ax2+bx+c经过点A、O、B三点. (1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点M是抛物线对称轴上一点,试求AM+OM的最小值;
(3)在此抛物线上,是否存在点P,使得以点P与点O、A、B为顶点的四边形是梯形.若存
y 在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
答案:解:(1)由OB=2,可知B(2,0)
将A(-2,-4),B(2,0),O(0,0)三点坐标代入抛物线y=ax2+bx+c,得
B O x ??4?4a?2b?c??0?4a?2b?c?0?c?A
1a??,b?1,c?02解得:
1y??x2?x2∴抛物线的函数表达式为。
111y??x2?x??(x?1)2?222,可得,抛物线的对称轴为直线x?1,且对称轴(2)由
x?1是线段OB的垂直平分线,连结AB交直线x?1于点M,即为所求。
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