2026年新课标同步单元练习八年级数学下册北师大版深圳专版第29页答案
3. 【数学模型】白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河。——《古从军行》
模型学习:诗中隐含着一个有趣的数学问题,我们称之为“将军饮马”问题。解决此问题的关键是利用轴对称变换,把直线同侧两点的折线问题转化为直线两侧的线段问题,从而解决距离和最短的一类问题。“将军饮马”问题的数学模型如图1-4-18 $ \textcircled{1} $所示,在直线 l上存在点 P,使 PA+PB的值最小。
作法:作点 A关于直线 l的对称点 $ A^{\prime} $ ,连接 $ A^{\prime} B $ , $ A^{\prime} B $与直线 l的交点即为点 P。此时 $ PA+PB $的值最小。
图1-4-18
【模型应用】(1)如图1-4-18 $ \textcircled{2} $ ,已知 $ △ ABC $为等边三角形,高 $ AH=8 \mathrm{~cm} $ ,P为AH上一动点, D为AB的中点。
$ \textcircled{1} $当 $ PD+PB $的值最小时,在图中确定点 P的位置;(要有必要的画图痕迹,不用写画法)
$ \textcircled{2} $ $ PD+PB $的最小值为_______cm。
【模型变式】(2)如图1-4-18 $ \textcircled{3} $所示,某地有块三角形空地 AOB,已知 $ ∠ A O B=3 0° $ ,P是 $ △ A O B $内一点,连接PO后测得PO=10m,现当地政府欲在三角形空地AOB中修一个三角形花坛PQR,Q,R分别是OA,OB边上的任意一点(不与各边端点重合),求 $ △ P Q R $周长的最小值。
图1-4-18

答案


3. 解:(1)①如答图1-4-7①所示,点P为所求的点。
  答图147
② 8
(2)如答图1-4-7②所示,分别作点P关于OA,OB的对称点M,N,连接OM,ON,MN,MN分别交OB,OA于点R,Q,连接PR,PQ,此时$△ PQR$的周长最小。
由轴对称的性质可得$OM=ON=OP=10\ \mathrm{m}$,$∠ NOB=∠ POB$,$∠ MOA=∠ POA$。
$\therefore ∠ MON=2∠ AOB=2×30^{\circ }=60^{\circ }$。
$\therefore △ MON$为等边三角形,
即$NM=ON=OP=10\ \mathrm{m}$。
$\therefore △ PQR$周长的最小值等于$10\ \mathrm{m}$。