Question

（2012•北塘區(qū)二模）聰聰的爸爸是供電公司的線路設計師，公司準備在輸電主干線l上連接一個分支線路，為新建的兩個小區(qū)M、N同時輸電．聰聰的爸爸設想了兩種情況：①當小區(qū)M、N分別位于主干線l的兩側時，如圖（一）；②當小區(qū)M、N分別位于主干線l的同側時，如圖（二）；
（1）如果是圖（一）的情況，請你幫助聰聰的爸爸設計，分支線路連接點P在什么地方時分支線路最短，并在圖（一）中標出點P的位置．（保留作圖痕跡）
（2）如果是圖二的情況，假設兩小區(qū)相距2公里，M、N小區(qū)分別到主干線l的距離分別為2公里和1公里，請你幫助聰聰的爸爸計算一下分支線路最短的長度是

2

3

公里．（結果保留根號）
（3）經過實地考察測量，情況比設想的復雜．如圖（三）所示，此段的主干線l在一段河堤AB上，河堤AB與CD平行，河寬0.5公里，小區(qū)M到河堤AB的距離為2公里，小區(qū)N到河堤CD的距離為1公里，兩小區(qū)M、N的連線與主干線l所夾銳角恰好為45°，并且根據架線要求，當線路通過河道時，要求線路與河堤垂直．
①請你幫助聰聰的爸爸設計出最短的分支線路，并畫出示意圖．（要求：標注字母，保留痕跡，用字母說明具體線路）
②根據所畫示意圖計算最短線路有多長？（要求：寫出計算過程，結果保留根號）

Answer 1

分析：（1）根據兩點之間線段最短，連接MN，與l的交點就是P點；
（2）作N關于l的對稱點N′，連接MN′，MN′就是最短路線，作MO⊥L，并延長到C，使OC=1，過N作NF⊥MO，利用勾股定理計算出•NF的長，再利用勾股定理計算出MN′的長即可；
（3）①如圖（三）所示：利用平行四邊形的性質得出，線路ME-EF-FN為最短的線路；
②首先過點P作PO⊥l，過點N作NO∥l相交于O，連接MN，利用勾股定理求出PN的長，即可得出ME+EF+FN的長．

解答：解：（1）如圖（一）所示：


（2）如圖（二），作N關于l的對稱點N′，連接MN′，MN′就是最短路線，
作MO⊥L，并延長到C，使OC=1，過N作NF⊥MO，由題意得：MO=2，NO=N′O=2，MN=2，
則MF=2-1=1，
N′C=FN=

22-12

=

3

，
N′M=

MC2+N′C2

=

9+3

=2

3

（公里）；

（3）①如圖（三）所示：線路ME-EF-FN為最短的線路；

②過點P作PO⊥l，過點N作NO∥l相交于O，連接MN．
在Rt△MON中，由作圖知OM=3.5km，∠N=45°，
∴NO=3.5km，
∵OP=3km，
∴在Rt△PON中PN=

OP2+ON2

=

85

2

（km），
∴ME+EF+FN=

85 +1

2

（km）．

點評：此題主要考查了應用設計與作圖以及勾股定理等知識，根據平行四邊形的性質得出最短路徑是解題關鍵．