2026年自主学习能力测评八年级数学上册人教版第79页答案
2. 如图3,牧民家在B处,A,B两处相距河岸的距离为AC,BD。天色已晚,牧民从A处将牛牵到河边某处E去饮水,再赶回家B,则确定“$AE + BE$的最小值”所用到的数学知识是(
C
)。

A.两点之间,线段最短
B.轴对称的性质
C.两点之间,线段最短和轴对称的性质
D.以上答案都不正确

答案

2. C

解析

【分析】
要解决河岸同侧两点到河岸上一点的距离和最小的问题,思路如下:①首先A、B在河岸CD同侧,无法直接用两点之间线段最短判断和的最小值,因此需要先通过轴对称变换,将其中一个点转化到河岸另一侧,这一步用到轴对称的性质,保证变换前后点到河岸上任意点的距离相等;②将同侧两点的距离和转化为异侧两点的距离和后,再依据两点之间线段最短,找到线段与河岸的交点,即为使距离和最小的E点,因此两个知识点都需要用到。
【解析】
求解该最短路径的过程为:
1. 作点B关于河岸CD的对称点$B'$,根据轴对称的性质,对CD上任意一点E,都有$BE=B'E$,因此$AE+BE=AE+B'E$;
2. 要使$AE+B'E$的值最小,根据“两点之间,线段最短”,当A、E、$B'$三点共线时,$AE+B'E$的长度等于线段$AB'$的长度,为最小值。
综上,确定$AE+BE$的最小值用到了轴对称的性质和两点之间线段最短两个知识,故选C。
【答案】
C
【知识点】
最短路径问题;轴对称的性质;线段的基本性质
【点评】
本题考查最短路径(将军饮马)问题的原理,需要明确求解过程中每一步的数学依据,避免遗漏知识点,掌握该模型的变换逻辑是解决此类问题的核心。
【难度系数】
0.7
3. 如图4,等腰三角形ABC的面积为24,底边BC=6,腰AC的垂直平分线EF分别交边AC,AB于E,F两点,点M为线段EF上一动点,点D为BC的中点,连接CM,DM.在点M的运动过程中,△CDM的周长存在最小值为
11
.

答案

3. 11

解析

【分析】
本题属于最短路径类问题,解题思路如下:①首先明确△CDM的周长由CD、DM、CM三部分组成,其中D是BC中点,CD长度固定,因此只需找到DM+CM的最小值即可得到周长最小值;②利用EF是AC垂直平分线的性质,可得垂直平分线上的点M到A、C的距离相等,即CM=AM,将DM+CM转化为DM+AM;③根据两点之间线段最短,当A、M、D三点共线时,DM+AM的最小值为线段AD的长度;④结合等腰三角形三线合一的性质,AD是△ABC底边BC上的高,利用三角形面积公式求出AD长度,即可计算出最小周长。
【解析】
1. 求固定线段CD的长度:
∵D是BC的中点,BC=6,
∴$CD=\frac{1}{2}BC=3$,CD为定值,不会随M的运动变化。
2. 利用垂直平分线性质转化线段:
∵EF是AC的垂直平分线,点M在EF上,
∴根据垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等,可得$CM=AM$。
∴△CDM的周长$=CD+DM+CM=3+DM+AM$,要使周长最小,只需满足$DM+AM$最小。
3. 求$DM+AM$的最小值:
根据两点之间线段最短,当A、M、D三点共线时,$DM+AM$取得最小值,最小值为线段AD的长度。
4. 求AD的长度:
∵△ABC是等腰三角形,D是BC的中点,
∴根据等腰三角形三线合一,AD是BC边上的高。
已知△ABC的面积为24,由三角形面积公式$S=\frac{1}{2}×底×高$可得:
$S_{△ABC}=\frac{1}{2}×BC×AD=24$,代入BC=6,
得$\frac{1}{2}×6×AD=24$,解得$AD=8$。
5. 计算最小周长:
△CDM的最小周长为$3+8=11$。
【答案】
11
【知识点】
垂直平分线的性质,最短路径问题,等腰三角形的性质
【点评】
本题是轴对称最值问题的典型题型,解题的核心是利用垂直平分线的性质完成线段的等价转化,将动态线段和的最小值转化为固定两点之间的线段长度,同时结合等腰三角形的性质和三角形面积公式求解相关线段长度,对学生的转化思想有一定要求。
【难度系数】
0.6
4. 如图5,在五边形中,$∠ BAE = 140°$,$∠ B = ∠ E = 90°$,在边BC,DE上分别找一点M,N,连接AM,AN,MN,则当$△ AMN$的周长最小时,求$∠ AMN + ∠ ANM$的值是
80°
。

答案

4. 80°

解析

【分析】
要使△AMN的周长最小,需利用“两点之间线段最短”的原理,通过作对称点将折线段转化为直线段:分别作点A关于BC的对称点A₁、关于DE的对称点A₂,连接A₁A₂,与BC、DE的交点即为所求的M、N,此时△AMN周长取最小值。接下来利用轴对称的性质得到对应角相等,再结合三角形外角、内角和的关系即可推导∠AMN+∠ANM的度数。
【解析】
1. 作点A关于BC的对称点A',关于DE的对称点A'',连接A'A'',交BC于点M,交DE于点N。
根据轴对称的性质,得$AM=A'M$,$AN=A''N$,此时△AMN的周长$=AM+MN+AN=A'M+MN+A''N=A'A''$,由两点之间线段最短,可知此时周长最小。
2. 由轴对称的性质可得:$∠ A'=∠ MAA'$,$∠ A''=∠ NAA''$。
根据三角形外角的性质,$∠ AMN$是△A'AM的外角,故$∠ AMN=∠ A'+∠ MAA'=2∠ A'$;同理,$∠ ANM=∠ A''+∠ NAA''=2∠ A''$。
3. 在△AA'A''中,$∠ A'+∠ A''=180°-∠ BAE=180°-140°=40°$。
因此$∠ AMN+∠ ANM=2(∠ A'+∠ A'')=2×40°=80°$。
【答案】
$80°$
【知识点】
最短路径问题;轴对称的性质;三角形外角性质
【点评】
本题是最短路径问题的典型考法,解题核心是通过作对称点将周长最小问题转化为线段最短问题,再结合对称性质和角度关系推导结果,注重对转化思想的考查。
【难度系数】
0.6
5. 在平面直角坐标系内,已知A,B两点的坐标分别为A(-1, 1),B(3, 3),若M为x轴上一点,且MA+MB最小,则点M的坐标是
(0, 0)
。

答案

5. (0, 0)

解析

【分析】
本题属于x轴上找点到同侧两点距离和最小的最短路径问题,解题思路如下:1. 依据最短路径原理,同侧两点找直线上点使距离和最小,需先作其中一点关于x轴的对称点,将同侧转化为异侧;2. 根据两点之间线段最短,连接对称点与另一点,连线与x轴的交点即为所求的M点;3. 利用待定系数法求出连线对应的一次函数解析式,再求该直线与x轴的交点坐标即可。
【解析】
1. 作点A关于x轴的对称点$A'$,关于x轴对称的点横坐标不变,纵坐标互为相反数,已知$A(-1,1)$,可得$A'$的坐标为$(-1,-1)$。
2. 根据轴对称的性质,$MA=MA'$,因此$MA+MB=MA'+MB$,由两点之间线段最短可知,当$A'$、$M$、$B$三点共线时,$MA'+MB$的值最小,即$MA+MB$最小。
3. 设直线$A'B$的解析式为$y=kx+b$($k≠0$),将$A'(-1,-1)$、$B(3,3)$代入解析式得:
$\begin{cases} -k + b = -1 \\ 3k + b = 3 \end{cases}$
用第二个方程减第一个方程,得$4k=4$,解得$k=1$,将$k=1$代入$-k + b = -1$,得$b=0$,因此直线$A'B$的解析式为$y=x$。
4. 点M在x轴上,其纵坐标为0,将$y=0$代入$y=x$,得$x=0$,因此点M的坐标为$(0,0)$。
【答案】
$(0, 0)$
【知识点】
最短路径问题,轴对称的性质,一次函数的应用
【点评】
本题是最短路径问题的典型考法,解题核心是通过轴对称转化线段,结合两点之间线段最短确定目标点的位置,再利用一次函数的相关计算求出交点坐标,熟练掌握对称点坐标规律和待定系数法求解析式是解题的关键。
【难度系数】
0.7
6. 如图6,等边$△ ABC$的边长为8,过点B的直线$l ⊥ AB$,且$△ ABC$与$△ A'BC'$关于直线$l$对称,点D为线段$BC'$上一动点,则$AD+CD$的最小值是
16
。

答案

6. 16

解析

【分析】
本题属于最短路径类问题,解题核心是利用轴对称性质将线段进行转化,结合两点之间线段最短求解。首先根据轴对称的性质明确△ABC和△A'BC'的对应边、对应角关系,得到A、B、A'共线且AA'的长度为16;再通过角度和边长关系证明点C和点A'关于直线BC'对称,即可将CD转化为A'D,此时AD+CD转化为AD+A'D,其最小值就是两点A、A'之间的线段长度。
【解析】
解:
∵ △ABC与△A'BC'关于直线l对称,且l⊥AB,
∴ AB=A'B=8,∠ABC=∠A'BC'=60°,AB和A'B在同一直线上,
∴ AA'=AB+A'B=8+8=16。
∵ △ABC是等边三角形,边长为8,
∴ BC=AB=8,即BC=BA'=8,
又
∵ ∠CBC'=180°-∠ABC-∠A'BC'=180°-60°-60°=60°,
∴ ∠CBC'=∠A'BC'=60°,
∴ 直线BC'垂直平分线段CA',即点C与点A'关于直线BC'对称,
∴ CD=A'D,
∴ AD+CD=AD+A'D。
根据两点之间线段最短,当D落在AA'上(即D与点B重合)时,AD+A'D取得最小值,最小值为AA'的长度16。
【答案】
16
【知识点】
1.轴对称的性质
2.两点之间线段最短
3.等边三角形的性质
【点评】
本题是最短路径问题的典型考法,解题的关键是通过轴对称的性质找到对应对称点,将两条动线段的和转化为两点之间的线段长度,需要熟练掌握对称点的判定方法和线段转化的思路。
【难度系数】
0.6
7. 如图7,在$△ ABC$中,$AB=AC$,AB的垂直平分线交AB于点N,交AC于点M.
(1)若$∠ B=70°$,则$∠ NMA$的度数是
50°
.
(2)连接MB,若$BC=6$,$△ MBC$的周长是14.
①$△ ABC$的周长为
22
.
②若P是直线MN上一个动点,则$PB+PC$的最小值是
8
.

答案

7. (1)50°
(2)①22 提示:
∵BC=6,△MBC的周长是14,
∴MB+MC=14-6=8.
∵MN是AB的垂直平分线,
∴MA=MB,则AC=MA+MC=MB+MC=8.
∵AB=AC=8,
∴△ABC的周长是8+8+6=22
②8 提示:根据题意,点B关于直线MN的对称点是点A,AC与MN交于点M,因此当点P在点M处时,PB+PC取最小值,PB+PC的最小值是MB+MC=8

解析

【分析】
本题结合等腰三角形、线段垂直平分线性质及最短路径问题考察几何计算,解题时按小问逐一分析:
(1)先利用等腰三角形等边对等角的性质求出顶角∠A的度数,再结合垂直平分线的直角特征,用三角形内角和计算∠NMA的度数;
(2)①利用线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等的性质,将MB转化为MA,可得MB+MC=AC,结合△MBC的周长求出AC长度,再结合AB=AC即可计算△ABC的周长;
②利用轴对称的性质,点B关于直线MN的对称点为A,将PB转化为PA,根据两点之间线段最短,PB+PC的最小值即为AC的长度。
【解析】
(1)
∵$AB=AC$,
∴$∠ C=∠ B=70°$
根据三角形内角和为$180°$,得$∠ A=180°-∠ B-∠ C=180°-70°-70°=40°$
∵MN是AB的垂直平分线,
∴$∠ ANM=90°$
在$△ ANM$中,$∠ NMA=180°-90°-∠ A=90°-40°=50°$
(2)①
∵$△ MBC$的周长为14,$BC=6$
∴$MB+MC+BC=14$,即$MB+MC=14-6=8$
∵MN是AB的垂直平分线,
∴$MA=MB$
∴$AC=MA+MC=MB+MC=8$
又
∵$AB=AC=8$
∴$△ ABC$的周长$=AB+AC+BC=8+8+6=22$
②
∵MN是AB的垂直平分线,
∴点B与点A关于直线MN对称
∴对直线MN上任意一点P,都有$PB=PA$
∴$PB+PC=PA+PC$
根据两点之间线段最短,当P为AC与MN的交点(即点M)时,$PA+PC$取得最小值,最小值为AC的长度8,即$PB+PC$的最小值为8。
【答案】
(1)$\boxed{50°}$;(2)①$\boxed{22}$;②$\boxed{8}$
【知识点】
等腰三角形的性质;线段垂直平分线的性质;最短路径问题
【点评】
本题属于基础几何综合题,核心是利用线段垂直平分线的性质实现线段的等量转化,最短路径问题通过对称将折线和转化为线段长求解,熟练掌握相关性质是解题的关键。
【难度系数】
0.7
8. 直线 $ l_1 $,$ l_2 $ 表示一条河的两岸,且 $ l_1 // l_2 $。现要在这条河上建一座桥(桥与河的两岸相互垂直),使得从村庄A经桥过河到村庄B的路程最短,应该选择路线(
C
)。

答案

8. C

解析

【分析】
要解决造桥选址的最短路径问题,首先明确桥的长度是固定值(等于两平行线$l_1$、$l_2$的距离,因为桥垂直河岸),因此总路程最短等价于“从A到桥的一端、从B到桥的另一端的两段路程之和最短”。我们可以利用平移的性质,将点A沿垂直河岸的方向平移河宽的长度,把两段分散的路程转化为连接平移后的点与点B的路径,再根据“两点之间线段最短”确定桥的位置即可。
【解析】
1. 由于桥需与河岸垂直,因此桥的长度是固定值,等于$l_1$与$l_2$之间的距离。要使总路程$AC+CD+DB$最短,因$CD$为定值,只需保证$AC+DB$最小。
2. 将点A沿垂直于河岸的方向向上平移,平移距离等于河宽(即$CD$的长度),得到点$A'$,根据平移的性质可知$AC=A'D$,因此$AC+DB = A'D + DB$。
3. 根据“两点之间线段最短”,连接$A'B$,线段$A'B$与$l_1$的交点即为桥在$l_1$上的端点D。过D作$DC⊥ l_2$,垂足为C,$CD$即为符合要求的桥,此时总路径$A-C-D-B$最短,对应选项C的作图。
【答案】
C
【知识点】
最短路径问题;平移的性质;两点之间线段最短
【点评】
本题是经典的最短路径造桥选址模型,解题核心是通过平移将固定长度的桥的部分从总路程中剥离,把复杂的最短路径问题转化为熟悉的“两点之间线段最短”的基础模型,只要掌握平移转化的思路即可快速求解。
【难度系数】
0.6