八年级上学期数学,一次函数可与几何图形综合起来进行考查,线段最值问题也是比较难的题型之一,主要考查将军饮马模型,求解线段和差或周长最值问题,利用“垂线段最短”求解单独一条线段的最值。
利用将军饮马模型可求解PA+PB的最小值,一般点A,点B为定点,点P为动点,在某条直线上运动,可过任意一个定点作动点所在直线的对称点,然后将对称点与另外一个定点相连接,与直线的交点即为所求点P。
一次函数平移(一次函数平移规律)
例题1:如图,将直线y=-x沿y轴向下平移后的直线恰好经过点A(2,-4),且与y轴交于点B,在x轴上存在一点P使得PA+PB的值最小,求点P的坐标
分析:先作点B关于x轴对称的点B,连接AB,交x轴于P,则点P即为所求,根据待定系数法求得平移后的直线为y=-x-2,进而得到点B的坐标以及点B的坐标,再根据待定系数法求得直线AB的解析式,即可得到点P的坐标.
本题属于最短路线问题,主要考查了一次函数图像与几何变换的运用,解决问题的关键是掌握:在直线L上的同侧有两个点A、B,在直线L上有到A、B的距离之和最短的点存在,可以通过轴对称来确定,即作出其中一点关于直线L的对称点,对称点与另一点的连线与直线L的交点就是所要找的点.
点到直线的距离,垂线段最短,由此可以求单条线段最值。
例题2:要在某河道建一座水泵站P,分别向河的同一侧甲村A和乙村B送水,经实地勘查后,工程人员设计图纸时,以河道上的大桥O为坐标原点,以河道所在的直线为x轴建立直角坐标系(如图),两村的坐标分别为A(1,-2),B(9,-6).
(1)若要求水泵站P距离A村最近,则P的坐标为____________;
(2)若从节约经费考虑,水泵站P建在距离大桥O多远的地方可使所用输水管最短?
(3)若水泵站P建在距离大桥O多远的地方,可使它到甲乙两村的距离相等?
解:(1)依数学原理“点到直线的距离,垂线段最短”,作AP⊥x轴于点P,即为所求,∵A点坐标为(1,-2),∴P点坐标为(1,0);
(3)依“垂直平分线的性质”解题.
作线段AB的垂直平分线,交x轴于点P,此时PA=PB.依中点坐标公式可得线段AB的中点G的坐标为(5,-4),由A、B两点坐标可得直线AB的表达式为y=-0.5x-1.5,∵PG⊥AB,∴设直线PG的表达式为y=2x+b,代入G点坐标,可得y=2x-14,当y=0时x=7,∴P点坐标为(7,0).
本题一次函数的综合题,考查了待定系数法求一次函数解析式,线段的垂直平分线,轴对称的作图方法.勾股定理,确定点P的位置是本题的关键.
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