作为初中几何中的一个非常重要的常见模型——将军饮马模型是中考常规题和压轴题都会考察的一个重要题型,学生必须做到熟练掌握。为提高学习效率,我做了一个非常全面的总结分析,以帮助学生彻底理解该题型蕴含的数学思维。
首先我们来看一个例子。大家自己先思考一下,看看能否做出来?
例1. 在直角△ABC中,角C=90°,AC=BC=根号2 ,E、F分别为AC、BC上的一个动点,且AE=CF,连接BE、AF,求BE+AF的最小值?
(图1)
上例是将军饮马模型的一个典型例子。各位有没有具体的思路?下面我详细介绍一下将军饮马的各种模型,之后解题思路就会逐步清晰。
一、 将军饮马的由来:古罗马时期,亚历山大城有一个名叫“海伦”的将军,他比较喜欢数学。有一次,他要从营地A去往营地B,但中途要让他的马儿去河边饮一次水。AB营地均位于河流的同侧,将军就思索在河流的哪个地点饮水,才使得从营地A去营地B的路程最短。
二、 原理:1、两点之间直线段最短;2、三角形中两边之和大于第三边;3、三角形中两边只差小于第三边。
三、 将军饮马的模型分类
1、 直线型——两个线段之和的最小值:
如下图,在直线上找到一点P,使得直线外的两个定点A和B到直线的距离最短。并求出PA+PB的最小值?
图1中,A和B在直线同侧,做B的关于直线L的对称点B′,连接A B′交于直线L于P点。最短距离就是A B′的距离。
图2中,A和B在直线异侧,直接连接A,B,与直线L相交于P点。最短距离就是AB的距离。
2、 直线型——两个线段之差的最大值和最小值:
如下图3,做AB的延长线交于直线L于P点。则有PA-PB的最大值等于AB。做AB的中垂线交于直线L于P′,可知PA-PB的最小值为0。
如下图4,做B点关于直线L的对称点B′,A B′的延长线交于直线L于P点。则有PA-PB=PA-P B′,其最大值等于AB。做A B′的中垂线交于直线L于P′,可知PA-PB=PA-P B′,其最小值为0。
3、 直线型——上面模型的变形
如下图5中,从A到B点,但必须在直线L上走h的路程也就是MN=h。根据题意要求找出M和N点,使得AM+MN+NB的和最小。
解:作B关于直线L的对称点B′,把A点向右平移h个单位到A′。连接A′B′交于直线L于N点,向左平移h个单位,找到M点。则有AM+MN+NB的和最小值=AM+MN+N B′=h+ A′B′即为所求答案。
如下图6,从A到B点,但必须过一个宽度为h的桥梁。在什么位置设置路程最短?
解:把A点向下平移h个单位到A′,连接 B A′交直线L2于N点,向上平移h个单位,交L1于M点。M点到N点即为所求的桥梁的位置。
4、 夹角型——线段和或者多边形周长的最小值
如下图7中,已知射线OA和OB上分别有动点M和动点N,夹角内有一个固定点P,求PM+MN的最小值?
解:作P点关于直线OA的对称点P′,过P′作直线OB的垂线分别交于OA,OB于M,N点,则有PM+MN的最小值=N P′。
如下图8中,已知射线OA和OB上分别有动点M和动点N,夹角内有一个固定点P,求三角形PMN的周长最小值?
解:过P点分别做OA,OB的对称点P1,P2,连接P1P2两点分别交于OA,OB与M,N点,则有PM+MN+NP的最小值等于P1P2两点之间的距离。
如下图9,,已知射线OA和OB上分别有动点M和动点N,夹角内有2个固定点P和Q,求四边形PMNQ的周长最小值?
解:作P点关于直线OA的对称点P′,过Q点作直线OB对称点Q′,连接P′Q′分别交于OA,OB于M,N点。则有四边形PMNQ的周长=PM+MN+NQ+PQ的最小值= P′Q′+PQ。
如下图10,已知射线OA和OB上分别有定点P和Q,分别有动点M,N。求PN+NM+MQ的最小值?
解:作P点关于直线OB的对称点P′,过Q点作直线OA的对称点Q′,连接P′Q′分别交于OA,OB于M,N点。则有PN+NM+MQ的最小值= P′Q′两点之间的距离。
四、 再来回顾文章开篇的那个压轴题。
其实该题也是将军饮马题型的应用,必须熟练掌握其规律性,想方设法把相交的两个线段转化成相连的2个线段,则问题迎刃而解。需要解题思路的关注后私信我。
再给个例2:在矩形ABCD中,AB=10,BC=5,若点M,N分别是线段AC,AB上的动点,则BM+MN的最小值是多少?(彻底理解将军饮马的几个类型后,一眼就能看出答案?)
作为初中几何中的一个非常重要的常见模型——将军饮马模型是中考常规题和压轴题都会考察的一个重要题型,学生必须做到熟练掌握。为提高学习效率,我做了一个非常全面的总结分析,以帮助学生彻底理解该题型蕴含的数学思维。
首先我们来看一个例子。大家自己先思考一下,看看能否做出来?
例1. 在直角△ABC中,角C=90°,AC=BC=根号2 ,E、F分别为AC、BC上的一个动点,且AE=CF,连接BE、AF,求BE+AF的最小值?
(图1)
上例是将军饮马模型的一个典型例子。各位有没有具体的思路?下面我详细介绍一下将军饮马的各种模型,之后解题思路就会逐步清晰。
一、 将军饮马的由来:古罗马时期,亚历山大城有一个名叫“海伦”的将军,他比较喜欢数学。有一次,他要从营地A去往营地B,但中途要让他的马儿去河边饮一次水。AB营地均位于河流的同侧,将军就思索在河流的哪个地点饮水,才使得从营地A去营地B的路程最短。
二、 原理:1、两点之间直线段最短;2、三角形中两边之和大于第三边;3、三角形中两边只差小于第三边。
三、 将军饮马的模型分类
1、 直线型——两个线段之和的最小值:
如下图,在直线上找到一点P,使得直线外的两个定点A和B到直线的距离最短。并求出PA+PB的最小值?
图1中,A和B在直线同侧,做B的关于直线L的对称点B′,连接A B′交于直线L于P点。最短距离就是A B′的距离。
图2中,A和B在直线异侧,直接连接A,B,与直线L相交于P点。最短距离就是AB的距离。
2、 直线型——两个线段之差的最大值和最小值:
如下图3,做AB的延长线交于直线L于P点。则有PA-PB的最大值等于AB。做AB的中垂线交于直线L于P′,可知PA-PB的最小值为0。
如下图4,做B点关于直线L的对称点B′,A B′的延长线交于直线L于P点。则有PA-PB=PA-P B′,其最大值等于AB。做A B′的中垂线交于直线L于P′,可知PA-PB=PA-P B′,其最小值为0。
3、 直线型——上面模型的变形
如下图5中,从A到B点,但必须在直线L上走h的路程也就是MN=h。根据题意要求找出M和N点,使得AM+MN+NB的和最小。
解:作B关于直线L的对称点B′,把A点向右平移h个单位到A′。连接A′B′交于直线L于N点,向左平移h个单位,找到M点。则有AM+MN+NB的和最小值=AM+MN+N B′=h+ A′B′即为所求答案。
如下图6,从A到B点,但必须过一个宽度为h的桥梁。在什么位置设置路程最短?
解:把A点向下平移h个单位到A′,连接 B A′交直线L2于N点,向上平移h个单位,交L1于M点。M点到N点即为所求的桥梁的位置。
4、 夹角型——线段和或者多边形周长的最小值
如下图7中,已知射线OA和OB上分别有动点M和动点N,夹角内有一个固定点P,求PM+MN的最小值?
解:作P点关于直线OA的对称点P′,过P′作直线OB的垂线分别交于OA,OB于M,N点,则有PM+MN的最小值=N P′。
如下图8中,已知射线OA和OB上分别有动点M和动点N,夹角内有一个固定点P,求三角形PMN的周长最小值?
解:过P点分别做OA,OB的对称点P1,P2,连接P1P2两点分别交于OA,OB与M,N点,则有PM+MN+NP的最小值等于P1P2两点之间的距离。
如下图9,,已知射线OA和OB上分别有动点M和动点N,夹角内有2个固定点P和Q,求四边形PMNQ的周长最小值?
解:作P点关于直线OA的对称点P′,过Q点作直线OB对称点Q′,连接P′Q′分别交于OA,OB于M,N点。则有四边形PMNQ的周长=PM+MN+NQ+PQ的最小值= P′Q′+PQ。
如下图10,已知射线OA和OB上分别有定点P和Q,分别有动点M,N。求PN+NM+MQ的最小值?
解:作P点关于直线OB的对称点P′,过Q点作直线OA的对称点Q′,连接P′Q′分别交于OA,OB于M,N点。则有PN+NM+MQ的最小值= P′Q′两点之间的距离。
四、 再来回顾文章开篇的那个压轴题。
其实该题也是将军饮马题型的应用,必须熟练掌握其规律性,想方设法把相交的两个线段转化成相连的2个线段,则问题迎刃而解。需要解题思路的关注后私信我。
再给个例2:在矩形ABCD中,AB=10,BC=5,若点M,N分别是线段AC,AB上的动点,则BM+MN的最小值是多少?(彻底理解将军饮马的几个类型后,一眼就能看出答案?)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑、涂满.)
1. 在-5, - 2, 1, 3, 0这几个数字中,比-2小的数有( )
A. 0 B.1 C.2 D.3
2. 移动互联网已经全面进入人们的日常生活,截至2020年12月,全国5G用户总数达到2.82亿,其中2.82亿用科学记数法表示为( ).
A.2.82×104 B.2.82×106 C.2.82×108 D.2.82×109
3.下列计算正确的是( )
A.√3+√3=√6 B.a3÷a2=a C.a2•a3=a6 D.(a2b)2 =a2b2
4.将抛物线y=﹣3x2+1向右平移2个单位长度,再向上平移2个单位长度所得的抛物线解析式为( )
A.y=﹣3(x+2)2 B.y=﹣3(x﹣2)2+3
C.y=﹣3(x+2)2+2 D.y=﹣3(x﹣2)2﹣1
5.关于x的一元二次方程(m﹣2)x2+(2m+1)x+m﹣2=0有两个不相等的正实数根,则m的取值范围是( )
A.m>3/4 B.m>3/4且m≠2 C. ﹣<m<2 D.3/4<m<2
6.有下列命题:①直径是圆的对称轴;②垂直于弦的直线必经过圆心;③平分弦的直径必平分弦所对的两条弧;④相等的圆周角所对的弧相等,其中假命题的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.如图4,在直角坐标系中,圆O的半径为1,则直线与圆O的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.以上三种情形都有可能
8.定义新运算:a*b=2a﹣b2,若(2x)*(x﹣3)=0,则x=( ).
A.1 B.9 C.-1或9 D.1或 9
9. 如图,半圆O的直径AE=4,点B,C,D均在半圆上.若弧AB=弧CB,弧CD=弧DE, 连结OB,OD,则图中阴影部分的面积为( ).
A.π B. 1/2π C.3/2π D.2π
10.如图,在矩形OABC中,OA=8,OC=4,沿对角线OB折叠后,点A与点D重合,OD与BC交于点E,则点D的坐标是( )
A. (4,8) B.(5,8) C.(22/5,36/5) D.(24/5,32/5)
11. 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( )
A. 2√17 B. √17 /3 C. √17 /2 D. √17
12. 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,给出下列四个结论:
①4ac﹣b2<0;②4a+c<2b;③3b+2c<0;④m(am+b)+b<a(m≠﹣1),其中正确结论的个数是( )
A. 1个 B. 2个 C.3个 D.4个
二、填空题(本题共4小题,每小题4分,共16分.答题请用0.5毫米黑色墨水的签字笔或钢笔直接答在答题卡的相应位置上.)
13. 计算:√12-2 √1/3=.
14. 已知
则
=___▲_______.
15.将全体正整数排成一个三角形数阵,根据上述排列规律,数阵中第10行从左至右的第5个数是 ▲ .
16. 如图,已知在平面直角坐标系x Oy中,O是坐标原点,点A是函数y=1/x(x<0)图象上一点,OA的延长线交函数y=k2/x(x>0,k是不等于0的常数)的图象于点C,点A关于y轴的对称点为A',点C关于x轴对称点为C',连结CC',交x轴于点B,连结AB,AA',AC',若△ABC的面积等于6,则由线段AC、CC',C'A',AA'所围成的图形的面积等于 ▲ .
三、解答题(本题共8小题,共86分.答题请用0.5毫米黑色墨水的签字笔或钢笔直接答在答题卡的相应位置上.解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.)
17.(6分)计算:
18.(8分)先化简,再求值:
其中x是 -3,-1,0,1,2,中选取的一个合适的数.
19.(10分)有甲、乙两个不透明的布袋,甲袋中装有3个完全相同的小球,分别标有数字0,1,2;
乙袋中装有3个完全相同的小球,分别标有数字﹣1,0,1;现从甲袋中随机抽取一个小球,记录
标有的数字为x,再从乙袋中随机抽取一个小球,记录标有的数字为y,确定点M坐标为(x,y).
(1)用树状图或列表法列举点M所有可能的坐标;(6分)
(2)求点M(x,y)在函数y=﹣x+1的图象上的概率.(4分)
20.(10分)某中学初三年级抽取部分学生进行跳绳测试,并规定:每分钟跳90次以下的为不及格;每分钟跳90~99次的为及格;每分钟100~109次的为中等;每分钟110~119次的为良好;
每分钟120次及以上的为优秀.测试结果整理绘制成如下两幅不完整的统计图.
请根据图中信息,解答下列问题:
(1)参加这次跳绳测试的共有 ▲ 人;
(2)补全条形统计图;
(3)在扇形统计图中,“中等”部分所对的圆心 角的度数是 ▲ ;
(4)如果该校初三年级的总人数是480人,根据此统计数据,请你估算出该校初三年级跳绳成绩为“良好”以上的人数.
21.(12分)某市政府大力扶持大学生创业.李明在政府的扶持下投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯.销售过程中发现,每月销售量(件)与销售单价(元)之间的关系可近似的看作一次函数:y=-10x+500.
(1)设李明每月获得利润为(元),当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?
(2)如果李明想要每月获得2000元的利润,那么销售单价应定为多少元?
(3)根据物价部门规定,这种护眼台灯的销售单价不得高于32元,如果李明想要每月获得的利润不低于2000元,那么他每月的成本最少需要多少元?(成本=进价×销售量)
22.(12分) 如图,AB是⊙〇的直径,∠BAC=90°,四边形EBOC是平行四边形,EB交⊙〇于点D,连接CD并延长交AB的延长线于点F.
(1)求证:CF是⊙〇的切线;
(2)若∠F=30°,DF=3,求图中阴影部分的面积(结果保留根号和).
23.(本题14分)(1)如图1,在正方形ABCD中,M是BC边(不含端点B、C)上任意一点,P是BC延长线上一点,N是∠DCP的平分线上一点.若∠AMN=90°,求证:AM=MN.
下面给出一种证明的思路,你可以按这一思路证明,也可以选择另外的方法证明.
证明:在边AB上截取AE=MC,连ME.正方形ABCD中,∠B=∠BCD=90°,
AB=BC.∴∠NMC=180°—∠AMN—∠AMB=180°—∠B—∠AMB=∠MAB
=∠MAE.(下面请你完成余下的证明过程)
(2)若将(1)中的“正方形ABCD”改为“正三角形ABC”(如图2),N是∠ACP的平分线上一点,则当∠AMN=60°时,结论AM=MN是否还成立?请说明理由.
(3)若将(1)中的“正方形ABCD”改为“正边形ABCD…X”,请你作出猜想:当∠AMN= °时,结论AM=MN仍然成立.(直接写出答案,不需要证明)
24.(本题14分)在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A,B,C三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△AMB的面积为S.求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.
(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线上的动点,判断有几个位置能够使得点P、Q、B、O为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q的坐标.