数学
已知∠AOB内有一点P,试在OA、OB上求点M、N,使△PMN的周长最短.(要求尺规作图,写出作法步骤证明)
如图所示,A,B两村在河的同一侧,以河岸为x轴建立直角坐标系,则A,B两村对应的坐标分别为A(-1,1),B(3,3),现要在河边P处修建一个水泵站,分别直接向A,B两村送水,点P选在哪个位置,才可能使所用的水管最短?试写出点P对应的坐标.
如图,直线l
1
∥l
2
,A、B为两定点,M、N分别在直线l
1
、l
2
上,且MN⊥l
2
,请确定M、N的位置,使AM+MN+BN最小.
如图,A、B在直线l的同侧,在直线l上求一点P,使△PAB的周长最小.
如图,A,B两村在一条河流CD的同侧,A,B两村与该河的距离分别为100米、700米,且C,D之间的距离为600米.现要在河边建一自来水厂,铺设水管的工程费用为每米200元,请你在河边CD上选择水厂位置P,使铺设水管
的费用最省,并求出铺设水管的总费用是多少元?
已知:如图,在∠POQ内部有两点M、N,∠MOP=∠NOQ.
(1)画图并简要说明画法:在射线OP上取一点A,使点A到点M和点N的距离和最小;在射线OQ上取一点B,使点B到点M和点N的距离和最小;
(2)直接写出AM+AN与BM+BN的大小关系.
几何模型:条件:如图,A、B是直线l同旁的两个定点.
问题:在直线l上确定一点P,使PA+PB的值最小.
方法:作点A关于直线l的对称点A′,连接A′B交l于点P,则PA+PB=A′P+PB=A′B,
由“两点之间,线段最短”可知,点P即为所求的点.
模型应用:
(1)如图1,正方形ABCD的边长为2,E为AB的中点,P是AC上一动点.则PB+PE的最小值是
5
5
;
(2)如图2,∠AOB=45°,P是∠AOB内一定点,PO=10,Q、R分别是OA、OB上的动点,求△PQR周长的最小值.(要求画出示意图,写出解题过程)
如图,直线l是一条河,A、B是两个村庄,欲在l上的某处修建一个水泵站M,向A、B两地供水,要使所需管道MA+MB的长度最短,在图中标出M点(不写作法,不要求证明,保留作图痕迹)
如图,在街道上修个牛奶站,使牛奶站到A,B的距离最短.
阅读材料:
在直角坐标系中,已知平面内A(x
1
,y
2
)、B(x
1
,y
2
)两点坐标,则A、B两点之间的距离等于
(x
2
-
x
2
)
2
(
y
2
-
y
1
)
2
.
例:说明代数式
x
2
+1
+
(x-3)
2
+4
的几何意义,并求它的最小值.
解:
x
2
+1
+
(x-3)
2
+4
=
(x-0)
2
+
(0-1)
2
+
(x-3)
2
+
(0-2)
2
,如图,建立平面直角坐标系,点P(x,0)是x轴上一点,则
(x-0)
2
+
(0-1)
2
可以看成点P与点A(0,1)的距离,
(x-3)
2
+
(0-2)
2
可以看成点P与点B(3,2)的距离,所以原代数式的值可以看成线段PA与PB长度之和,它的最小值就是PA+PB的最小值.
设点A关于x轴的对称点为A′,则PA=PA′,因此,求PA+PB的最小值,只需求PA′+PB的最小值,而点A′、B间的直线段距离最短,所以PA′+PB的最小值为线段A′B的长度.为此,构造直角三角形A′CB,因为A′C=
3
3
,CB=
3
3
,所以A′B=
3
2
3
2
,即原式的最小值为
3
2
3
2
.
根据以上阅读材料,解答下列问题:
(1)完成上述填空.
(2)代数式
(x-i
)
2
+1
+
(x-2
)
2
+9
的值可以看成平面直角坐标系中点P(x,0)与点A(1,1)、点B
(2,3)
(2,3)
的距离之和.(填写点B的坐标)
(3)求代数式
x
2
+49
+
x
2
-12x+37
的最小值.(画图计算)
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