模型一:垂线段最短原理
如图,给定一条直线l和一个在直线外的固定点A,以及直线l上的一个动点B。我们需要找到A和B之间的最短距离。
通常,我们通过从点A向直线l作垂线AB,利用垂线段最短的原理来求解。这意味着在连接直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段的长度是最短的。
【典型例题解析】
1. 在一个直角三角形ABC中,∠C=90,AD是∠BAC的平分线,点E是AB上的任意点。已知AD=5,AC=4。求DE的最小可能长度。
解答:当DE⊥AB时,DE的长度达到最小。DE与AC平行且等于CD。利用勾股定理,我们可以计算出CD的长度为3,因此DE的最小值为3。
2. 在三角形ABC中,AB=AC,且BC边上的高AD=4。点P在边AC上移动(不包括端点)。求BP的最小可能长度。
解答:通过点B作BP’⊥CA于点P’。在等腰三角形ABC中,BD=CD。通过三角形面积相等的方法,我们可以求出BP’的长度。
3. 点A的坐标是(-2,0),点B在直线y=x-4上运动。求线段AB最短时的B点坐标。
解答:当AB’⊥给定直线时,线段AB达到最短。通过解方程,我们可以得到直线AB’的解析式,并求出B点的坐标。
模型二:胡不归问题的探讨
胡不归问题主要涉及到点P在直线l上运动时,“PA+kPB(0 【典型例题解析】 1. 在一个菱形ABCD中,AB=6,∠ABC=60。M是对角线BD上的任意一点(不与B点重合)。求AM+1/2 MB的最小值。 解答:通过A点作AE⊥BC于点E,交AB于点M’。我们发现AM+1/2 MB的最小值是AE的长度。在直角三角形AEB中,根据已知条件,我们可以计算出AE的长度。 2. 在平面直角坐标系中,有一个二次函数的图像经过三点A、B、C。其对称轴与x轴交于点D。若P为y轴上的一个动点,连接PD。求1/2 PB+PD的最小值。 解答:这个问题可以通过分析相似三角形进行求解。通过构造相似的三角形并利用角度关系,我们可以找到PB和PD之间的关系,从而求出它们的和的最小值。对于更一般的情况,如“mPA+kPB”的最值问题,可以通过适当的转化进行求解。