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在抛物线上求解动点构成的线段和的最小值是中考数学的常考题型,本文就例题详细解析这类题型的解题思路,希望能给初三学生的期末考试复习带来帮助。
例题
如图,抛物线y=1/2x^2-4x+4与y轴交于点A,B是OA的中点,一个动点G从点B出发,先经过x轴上的点M,再经过抛物线对称轴上的点N,然后返回到点A,如果动点G走过的路程最短,请找出点M,N的位置,并求最短路程。
解题过程:
设点A关于抛物线对称轴的对称点为A,点B关于x轴的对称点为B
根据题目中的条件:抛物线y=1/2x^2-4x+4,则点A的坐标为(0,4),抛物线的对称轴为x=4;
根据题目中的条件和结论:点A的坐标(0,4),B是OA的中点,则点B的坐标为(0,2);
根据结论:点A的坐标(0,4),点A、A关于抛物线对称轴x=4对称,则点A的坐标为(8,4);
根据结论:点B的坐标(0,2),点B、B关于x轴对称,则点B的坐标为(0,-2);
连接BM、AN
根据轴对称性质和题目中的条件:点A、A关于抛物线对称轴x=4对称,点B、B关于x轴对称,则AN=AN,BM=BM;
根据题目中的条件和结论:动点G走过的路程=BM+MN+AN,AN=AN,BM=BM,则动点G走过的路程=BM+MN+AN;
所以,当点B、M、N、A四点在一条直线上时,动点G走过的路程最短,最短路程=AB;
设直线AB的解析式为y=kx+b
根据题目中的条件和结论:点A的坐标(8,4),点B的坐标(0,-2),直线AB的解析式为y=kx+b,则k=3/4,b=-2;
所以,直线AB的解析式为y=3/4x-2;
根据结论:直线AB的解析式为y=3/4x-2,则当y=0时,x=8/3,当x=4时,y=1,即点M的坐标为(8/3,0),点N的坐标为(4,1);
根据结论:点A的坐标(0,4),点A的坐标(8,4),点B的坐标(0,-2),则AA=8,AB=6;
根据勾股定理和结论:AA=8,AB=6,AB^2=AA^2+AB^2,则AB=10;
所以,动点G走过的路程最短为10,此时点M的坐标为(8/3,0),点N的坐标为(4,1)。
结语
解决本题的关键是利用二次函数图像和平面直角坐标系的轴对称性,构造出点A和点B的轴对称点,利用轴对称图形对应线段的等量关系,将部分线段进行等量替换,从而判断出四点一线时取到线段长度和的最值,再设定一次函数的解析式,利用特殊点坐标代入求解,就可以轻松求得题目需要的值。