一次函数与线段和的最小值

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  求解一次函数相关的线段和最小值问题时,同学们需要将轴对称、点的坐标与一次函数结合起来思考. 下面举例说明.
  例1 如图1,在平面直角坐标系中,点P是正比例函数y = x图象上的一点,点A的坐标为(0,1),点B的坐标为(4,1),当PB + PA取最小值时,点P的坐标为 .
  解析:利用三角形的三边关系可知PA + PB ≥ AB,
  当点P在线段AB上时,PA + PB取最小值,此时PA + PB = AB,
  由点A(0,1)、B(4,1)可知直线AB的解析式为y = 1,
  再利用一次函数图象上点的坐标特征,
  即可求出当PB + PA取最小值时点P的坐标为(1,1). 故应填(1,1).
  例2 如图2,直线y = [12]x + 2与x轴、y轴分别交于点A和点B,点C,D分别为线段AB,OB的中点,点P为OA上一动点,PC + PD取最小值时点P的坐标为_______.
  解析:根据题意可求得A(- 4,0),B(0,2),C(- 2,1),D(0,1),如图2,作点D(0,1)关于x轴的对称点E(0, - 1),连接CE交x轴于点P,则此时PC + PD取最小值.
  设直线CE的解析式为y = kx + b(k ≠ 0),
  将C(- 2,1)、E(0, - 1)代入解析式可得[-2k+b=1,b=-1,]得[k=-1,b=-1,]
  ∴直线CE的解析式为y = - x - 1.
  当y = 0时, - x - 1 = 0,解得x = - 1,∴点P的坐标为(- 1,0). 故应填(-1,0).
  例3 如图3,在平面直角坐标系中,已知A(3,6),B(- 2,2),在x軸上取两点C,D(C在D左侧),且始终保持CD = 1,线段CD在x轴上平移,当AD + BC的值最小时,点C的坐标为 .
  解析:把A(3,6)向左平移1个单位长度,可得A′(2,6),
  作点B(- 2,2)关于x轴的对称点B′(- 2, - 2),连接B′A′交x轴于C,
  设直线B′A′的解析式为y = kx + b,则[-2k+b=-2,2k+b=6,]解得[k=2,b=2,]
  ∴y = 2x + 2,∴C( - 1,0).
  ∵CD = 1,D(0,0),此时AD + BC取最小值.
  故应填( - 1,0).
  (作者单位:山东枣庄第28中学)
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