Question

如圖，A、B表示兩個(gè)村莊，直線X表示高速公路，已知AB=50km,A、B到直線X的距離分別為10km和40km,要在高速公路旁修建一出口P.小民設(shè)計(jì)了兩種方案，圖（1）是方案一的示意圖(AP與直線X垂直，垂足為P),P到A、B的距離之和S₁=PA+PB；  圖（2）是方案二的示意圖(點(diǎn)A關(guān)于直線X的對(duì)稱點(diǎn)是A'，連接BA'交直線X于點(diǎn)P),P到A、B的距離之和S₂=PA+PB.  

(1)求S₁ 、S₂ ,并比較它們的大小.

(2)請(qǐng)你說明S₂=PA+PB的值為最小.

(3)擬建的另一高速公路Y與高速公路X垂直，建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，B到直線Y的距離為30km,請(qǐng)你在X旁和Y旁各修建一出口P、Q,使P、A、B、Q 組成的四邊形的周長最小.并求出這個(gè)最小值.

 

Answer 1

【答案】

（1）﹥(2) S₂=BA'為最小(3) 四邊形的周長為

【解析】

試題分析：解:⑴圖10（1）中過B作BC⊥AP,垂足為C,則PC=40,又AP="10,"

∴AC=30             

在Rt△ABC 中，AB="50" AC=30  ∴BC=40 

∴ BP=

S₁=         

圖10（2）中，過B作BC⊥AA′垂足為C，則A′C=50，

又BC=40

∴BA'=

由軸對(duì)稱知：PA=PA'

∴S₂=BA'=            

∴﹥                   

(2)如 圖10（2），在公路上任找一點(diǎn)M,連接MA,MB,MA'，由軸對(duì)稱知MA=MA'

∴MB+MA=MB+MA'﹥A'B

∴S₂=BA'為最小        

（3）過A作關(guān)于X軸的對(duì)稱點(diǎn)A', 過B作關(guān)于Y軸的對(duì)稱點(diǎn)B'，

連接A'B',交X軸于點(diǎn)P, 交Y軸于點(diǎn)Q,則P,Q即為所求

過A'、 B'分別作X軸、Y軸的平行線交于點(diǎn)G,

A'B'=

∴所求四邊形的周長為

考點(diǎn)：三角形性質(zhì)與軸對(duì)稱等等

點(diǎn)評(píng)：本題難度中等，主要考查學(xué)生學(xué)習(xí)了三角形即多邊形等幾何知識(shí)后綜合運(yùn)用能力。作輔助線分析是這類題型的解題關(guān)鍵。注意數(shù)形結(jié)合思想的培養(yǎng)，運(yùn)用到考試中。