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平行線上兩點的距離公式

生活 更新时间:2024-12-25 02:53:32

初中幾何中有一類關于距離最短的問題,這些問題最終都會轉化為“垂線段最短”或“兩點之間線段最短”.本文就一類平行線上兩動點之間距離最短問題,談談筆者對此的分析和見解,以供讀者參考.

PM PN最小值這類題目解題步驟總結:①将點P,點M,點N分為動點與定點

②找到動點的運動軌迹

③将定點沿着動點的運動軌迹翻折得到定點的對稱點

④将對稱點與另一個定點連接起來,這個距離就是最短距離

一、基本問題

如圖1,直線m∥n,且兩直線之間的距離為d,若點A和點B分别是直線m,n上的動點,則點A和點B之間的距離最小值為d.

解析: 根據運動的相對性,不妨固定點A,則問題就變成了直線n外有一定點A到直線n上一動點B的距離最短問題.根據“垂線段最短”可知,當AB⊥直線n時,線段AB最短,此時,點A

和點B之間的距離最小值即為直線m和直線n之間的距離,即d.

平行線上兩點的距離公式(例談平行線上兩動點之間距離最短問題)1

二、應用

例1 如圖2,在RT⊿ABC中,∠B=90°,AB=4,BC>AB,點D在BC邊上,在以AC

為對角線的平行四邊形ADCE中,試求DE長的最小值.

解析 由四邊形ADCE為平行四功形可知,AE∥BC,且兩平行線間的距離為AB的長,即點D

和點E可看作兩平行線上的各一動點,因此,當DE垂直于BC時,DE的長取得最小值,其最小值為4.

平行線上兩點的距離公式(例談平行線上兩動點之間距離最短問題)2

例2 如圖3,在RT⊿ABC中,∠C=90°,AB=4,點F是線段AC上一點,經過點A的⊙F交

AB于點D,且ED=EB,求EF的最小值.

平行線上兩點的距離公式(例談平行線上兩動點之間距離最短問題)3

例3 :如圖4,在四邊形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=1,BC=3.點P是AB邊上的一個動點,連接PD并延長至點E,使得PD:PE=1:3,以PE,PC為邊作平行四邊形PEFC,連PF,試求PF長的最小值.

平行線上兩點的距離公式(例談平行線上兩動點之間距離最短問題)4

例4: 如圖5,在等邊三角形ABC中,AB=4,點P,M,N分别是BC,AC,AB邊上的動點,試求

PM PN的最小值.

平行線上兩點的距離公式(例談平行線上兩動點之間距離最短問題)5

不難看出,例1是基本問題的直接應用;例2和例3是通過作垂線将兩個動點置于兩條距離為定值的平行線上轉化為基本問題;例4則是通過翻折變換和作垂線段,将折線段和的問題轉化為基本問題.因此,轉化思想在解決這類問題中顯得尤為突出.幾何中的最值問題形式多樣,本文将此問題提煉出來,希望對讀者有所啟發.

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