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专题 2-1 将军饮马等 8 类常见最值问题
题型一 两定一动型(线段和差最值问题)
题型二 双动点最值问题(两次对称)
题型三 动线段问题:造桥选址(构造平行四边形)
题型四 垂线段最短
题型五 相对运动平移型将军饮马
题型六 通过瓜豆得出轨迹后将军饮马
题型七 化斜为直,斜大于直
题型八 构造二次函数模型求最值
一、单动点问题
【问题1】在直线l上求一点P,使PA+PB最小
问题解决:连接AB,与l交点即为P,两点之间线段最短PA+PB最小值为AB
A A
P
l l
B B
【问题2】在直线l上求一点P,使PA+PB最小
问题解决:作B关于l的对称点B' PB=PB',则PA+PB=PA+PB',当A,P,B'共线时取最小,原
理:两点之间线段最短,即PA+PB最小值为AB'
⇒
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A
A
B
B
l
P
l
P B'
【问题3】在直线l上求一点P,使|PA-PB|最大
问题解决:连接AB,当A,B,P共线时取最大
原理:三角形两边之和大于第三边,在△AB'P中,|PA-PB'|≤AB'
A A
B B
l l
P P
【问题4】在直线l上求一点P,使|PA-PB|最大
问题解决:作B关于直线l的对称点B' PB=PB',|PA-PB|=|PA-PB'|
⇒
原理:三角形两边之和大于第三边,连接AB',在△AB'P中|PA-PB'|≤AB'
A A
B'
l l
P P
B B
二、双动点问题(作两次对称)
【问题5】在直线 , 上分别求点M,N,使△PMN周长最小
问题解决:分别作点P关于两直线的对称点P’和P'',PM=P'M,PN=P''N,
原理:两点之间线段最短,P',P'',与两直线交点即为M,N,则AM+MN+PN的最小值为线段
P'P''的长
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l
2
P''
l
2
N
P
N
P l
1
M
l
1
M P'
【问题6】P,Q为定点,在直线 , 上分别求点M,N,使四边形PQMN周长最小
问题解决:分别作点P,Q关于直线 , 的对称点P’和Q',PM=P'M,QN=Q'N
原理:两点之间线段最短,连接P'Q',与两直线交点即为M,N,则PM+MN+QN的最小值为线
段P'Q'的长,周长最小值为P'Q'+PQ
Q'
l
2
N
Q
l
2
N
P
Q
P l
1
M
l
1
M P'
【问题7】A,B分别为 , 上的定点,M,N分别为 , 上的动点,求 最小值
问题解决:分别作 , 关于 , 的对称点 , ,则 , , 即所求
原理:两点之间距离最短,A',N,M,B'共线时取最小,则AN+MN+BM=A'N+MN+B'M≤A'B'
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B'
l
1
M
l
1 A
M
A
l
2
N B
l
2
N B A'
三、动线段问题(造桥选址)
【问题8】直线m∥n,在m,n上分别求点M,N,使MN⊥m,且AM+MN+BN的最小值
问题解决:将点B向上平移MN的长度单位得B',连接B'M,当AB'M共线时有最小值
原理:通过构造平行四边形转换成普通将军饮马,AM+MN+BN=AM+MN+B'M≤AB'+MN
A A
M M
m m
n n
N N
B'
B B
【问题9】在直线l上求两点M,N(M在左)且MN=a,求 的最小值
问题解决:将B点向左移动a个单位长度,再作B'关于直线l的对称点B'',当 共线有最小值
原理:通过平移构造平行四边 ,
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A
B' B
A
B
l
M N
l
M N B''
四、垂线段最短
【问题10】在直线 , 上分别求点A,B,使PB+AB最小
问题解决:作 关于 的对称点 ,作 于A,交 于B, 即所求
原理:点到直线,垂线段最短,
l l
2 2
P'
B
B
P P
l l
1 1
A A
五、相对运动,平移型将军饮马
【问题11】在直线l上求两点M,N(M在左)且MN=a,求AM+AN的最小值
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A
l
M N
M' A A'
A
l
M N
l
M N A''
问题解决:相对运动或构造平行四边形
策略一:相对运动思想
过点A作MN的平行线,相对MN,点A在该平行线上运动,则可转化为普通饮马问题
策略二:构造平行四边形等量代换,同问题9.
六、瓜豆轨迹,手拉手藏轨迹
【问题12】如图,点P在直线BC上运动,将点P绕定点A逆时针旋转90°,得到点Q,求Q点轨
迹?
Q
2
A
A
B C
B P C
Q
Q
1
问题解决:当AP与AQ夹角固定且AP:AQ为定值的话,P、Q轨迹是同一种图形.当确定轨迹是线
段的时候,可以任取两个时刻的 Q点的位置,连线即可,比如Q点的起始位置和终点位置,连接
即得Q点轨迹线段.
原理:由手拉手可知 ,故 ,故Q点轨迹为直线
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七、化斜为直,斜大于直
【问题13】已知: 是 斜边上的高
(1)求 的最大值;(2)若 ,求 的最大值
A A
B D C B M D C
问题解决:取BC中点M,(1)则 ;(2)
八、构造二次函数求最值
这类问题一般无法通过纯几何方法来解决或几何方法比较复杂,需要通过面积法或者构造全等、相
似建立等量关系,将待求的线段或图形的面积用含有自变量的式子来表示,一般是一个二次函数或
者换元后是一个二次函数,然后通过配方得到最值.当然,配方的目的是为了避开基本不等式这个
超纲的知识点,如果是选择题或填空题,你可以直接用基本不等式来秒杀,不需要配方.
【问题14】正方形 的边长为6,点 在边 上,且 , 是边 上一动点,连接
,过点 作 交 边于点 ,设 的长为 ,则线段 长度的最大值为 .
问题解决:根据题意,作出图形,根据两个三角形相似的判定得到 ,进而根据相
似比得到 ,利用二次函数求最值方法求解即可得到答案
【详解】易知 , , , ,∴ , ,
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∴ ,
, 在 时有最大值,最大值为
题型一 两定一动型(线段和差最值问题)
1.(2023·西安·模拟预测)如图,正方形 的边长为4,点M在边 上, ,
P为正方形内(含边上)一点,且 ,G为边 上一动点,连接 ,则
的最小值为 .
2.透明圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为 12cm,底面周长为10cm,在容器内壁离底部
3cm的点B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁且离容器上沿 3cm的点A处.求蚂蚁
吃到饭粒需要爬行的最短路程是多少?
3.如图,在平面直角坐标系中,Rt OAB的顶点A在x轴的正半轴上.顶点B的坐标为(3,
△
),点C的坐标为(1,0),且∠AOB=30°点P为斜边OB上的一个动点,则PA+PC的最小值
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为( )
A. B. C. D.
4.如图,点 , 在直线 的同侧, 到 的距离 , 到 的距离 ,已知
, 是直线 上的一个动点,记 的最小值为 , 的最大值为 ,则
的值为( )
A.160 B.150 C.140 D.130
5.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=5.动点P满足S = S .则点P到B,C两点距离
△PBC 矩形ABCD
之和PB+PC的最小值为 。
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6.(2023·泰州·三模)如图,在矩形 中, , ,点 在直线 上,从点
出发向右运动,速度为每秒 ,点 在直线 上,从点 出发向右运动,速度为每秒
, 相交于点 ,则 的最小值为 .
7.已知 满足 ,则S的最小值为 .
8.探究式子 的最小值.小胖同学运用“数形结合”的思想:如图,取
,作 于 . 于 ,且 , ,点 在 上,设 ,
则 ,于是, , ,因此,可求得 的最小值为
,已知 ,则 的最大值是 .
9.如图,A、B两点在直线 外的同侧,A到 的距离 ,B到 的距离
,点P在直线 上运动,则 的最大值等于 .
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10.已知:如图,在矩形 中, .动点 为矩形 内一点,且满足
,则 周长的最小值为 .
2022·绥化·中考真题
11.在平面直角坐标系中,已知一次函数 与坐标轴分别交于 , 两点,且
与反比例函数 的图象在第一象限内交于P,K两点,连接 , 的面积为 .
(1)求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)若C为线段 上的一个动点,当 最小时,求 的面积.
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题型二 双动点最值问题(两次对称)
12.如图所示,E为边长是2的正方形ABCD的中点,M为BC上一点,N为CD上一点,连EM、
MN、NA,则四边形AEMN周长的最小值为 。
13.(2023·淄博·一模)如图,在四边形 中, , , , 分别是
边 , 上的动点,当 的周长最小时, °.
14.四边形ABCD中,∠BAD=125°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分别找一点M、N,当三角形
AMN周长最小时,∠MAN的度数为 。
15.(2023·西安·二模)如图,在四边形 中, , , ,
, 、 分别是边 、 上的动点,连接 , , ,则 周长的最小值
为 .
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16.如图,在平行四边形 中,对角线 相交于点O,点E、F分别是边 上的
点,连接 ,若 , , ,则 周长的最小值是
.
题型三 动线段问题:造桥选址(构造平行四边形)
鞍山·中考真题
17.如图,在平面直角坐标系中,已知 ,在x轴上取两点C,D(点C在点D左
侧),且始终保持 ,线段 在x轴上平移,当 的值最小时,点C的坐标为
.
聊城·中考真题
18.如图,在直角坐标系中,矩形OABC的顶点O在坐标原点,顶点A,C分别在x轴,y轴上,
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B,D两点坐标分别为B(﹣4,6),D(0,4),线段EF在边OA上移动,保持EF=3,当
四边形BDEF的周长最小时,点E的坐标为 .
19.如图,在平面直角坐标系中有 , 两点.将直线 : 向上平移 个单位长度
得到直线 ,点 在直线 上,过点 作直线 的垂线,垂足为点 ,连接 , , ,
则折线 的长 的最小值为 .
广西来宾中考真题
20.如图,已知点 , ,两点 , 在抛物线 上,向左或向右平移抛物
线后, , 的对应点分别为 , ,当四边形 的周长最小时,抛物线的解析式为
.
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题型四 垂线段最短
21.(2023下·湛江·二模)如图,在 中, , , , ,
平分 交 于点 ,点 、 分别是 、 边上的动点,则 的最小值为
.
22.如图,∠MON=45°,OP平分∠MON,点A为射线OM上一点,OA=4,点E,F分别为射线
OP,OM上的动点,连接AE,EF,则AE+EF的最小值为_________.
N
P
E
M
O F A
2022·贵州毕节·中考真题
23.如图,在 中, ,点P为 边上任意一点,连接 ,以
, 为邻边作平行四边形 ,连接 ,则 长度的最小值为 .
2022 铜仁
24.如图,在边长为2的正方形ABCD中,点E为AD的中点,将△CDE沿CE翻折得△CME,点
M落在四边形ABCE内,点N为线段CE上的动点,过点N作NP∥EM交MC于点P,则MN+
NP的最小值为_________.
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D C
N
P
E
M
A B
25.(2023·鸡西·三模)如图,在矩形 中, 于点 , , , 、
分别是 、 上的动点,则 的最小值为 .
26.如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=2,BC=4,点D,E分别是AC,BC的中点,连
接DE,将△DEC绕点C旋转,在旋转过程中,直线AD与BE相交于点H,如图2,则AH的最
大值为_________.
A A
D D
C E B C B
E
H
图1 图2
题型五 相对运动平移型将军饮马
27.如图,在矩形 中, ,把边 沿对角线 平移,点 分别对应点
, 的最小值为 .
28.如图,已知点P(0,3),等腰直角△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,BC=2,BC在x轴上滑
动时,PA+PB的最小值是 。
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29.如图,菱形ABCD的边长为6 ,∠ABC=60°,点E、F在对角线BD上运动,且ED=OF,连接
AE、AF,则△AEF周长的最小值是 。
广东省深圳市宝安区一模
3
30.如图,在菱形ABCD中,AB= ,∠BCD=120°,M为对角线BD上一点(M不与点B、D重
合),过点MN∥CD,使得MN=CD,连接CM、AM、BN,连接AN,则AM+AN的最小值
是________.
如图,△ABC是边长为2的等边三角形,将△ABC沿直线AC翻折,得到△AB′C,再将△AB′C在直
线AC上平移,得到△A′B″C′,则△BB″C′的周长的最小值为 。
2023·齐齐哈尔·中考真题
31.如图,抛物线 上的点A,C坐标分别为 , ,抛物线与x轴负半轴交
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于点B,点M为y轴负半轴上一点,且 .
32.将抛物线沿x轴的负方向平移得到新抛物线,点A的对应点为点 ,点C的对应点为点 ,
在抛物线平移过程中,当 的值最小时,新抛物线的顶点坐标为______,
的最小值为______.
题型六 通过瓜豆得出轨迹后将军饮马
33.(2023·徐州·模拟预测)等边 边长为6, 是 中点, 在 上运动,连接 ,在
下方作等边 ,则 周长的最小值为 .
34.如图1,对于平面内的点A、P,如果将线段 绕点P逆时针旋转 得到线段 ,就称点B
是点A关于点P的“放垂点”.如图2,已知点 ,点P是y轴上一点,点B是点A关于
点P的“放垂点”,连接 、 ,则 的最小值是( )
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A.4 B. C.8 D.
35.在 中,斜边 , ,点D是AC边上的一个动点,连接BD,将线段BD
绕点B顺时针旋转60°得到BE,连接CE,则BE+CE的最小值为 .
陕西榆林·二模
36.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=9,M为BC上一点,连接MA,将线段MA绕点M顺时
针90°得到线段MN,连接CN、DN,则CN+DN的最小值为 .
2022·淮安·中考真题
37.二次函数 的图像与 轴交于 、 两点,与 轴交于 点,直线 经过 、 两点,
点 关于 轴的对称点为点 ,点 为线段 上的一个动点,连接 ,点 为线段 上一
点,且 ,连接 ,当 的值最小时,直接写出 的长.
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题型七 化斜为直,斜大于直
台州·中考真题
38.如图,直线 , 分别为直线 上的动点,连接 ,线段
交直线 于点 .设直线 与 之间的距离为 m,直线 与 之间的距离为 n,若
, ,且 ,则m+n的最大值为_____.
A
l
1
D
l
2
B
l
3
C
39.如图,等边△ABC的边长为4,点D,E分别在边AB,AC上,将△ADE沿DE折叠,使点A
落在BC边上的点F处,则CE的最大值为_________.
A
D
E
B F C
40.如图,△ABC中,∠BAC=45°,AB=AC=8,P为AB边上的一动点,以PA,PC为边作平行
四边形PAQC,则线段PQ长度的最小值为 。
41.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=5,BC=12,P是边AB上一动点,Q是边BC
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上一动点,且始终有∠CPQ=90°,则线段CQ长的取值范围为 .
42.如图,在△ABC中,∠BAC=30°,AB=AC=12,P为AB边上一动点,以PA,PC为边作平行
四边形PAQC,则对角线PQ的长度的最小值为 .
连云港·中考真题
43.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,以点C为圆心作⊙C与直线BD相切,点P是⊙C上
一个动点,连接AP交BD于点T,则 的最大值是 .
P
D
C
T
A
B
44.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=2,点D为AC边上一动点,过点D作
DE⊥BD交AB于点E.当点D从点A运动到点C时,AE的最大值为_________,点E运动的路
径长为_________.
C
D
A E B
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题型八 构造二次函数模型求最值
2023·辽宁大连一模
45.如图,点 , ,P为x轴上一动点,将线段 绕点P顺时针旋转 90°得到 ,连
接 .则 的最小值是
46.如图,△ABC和△ABD是两个全等的直角三角形,∠C=∠D=90°,AC=AD=,BC=BD=
1.若P、Q分别是边AC、AD上的动点,且始终保持PC=QA,连接PQ交AB于点M,则AM
长度的最大值为_____________.
C
P
A B
M
Q
D
47.(2023·江苏淮安·一模)如图, 中, , , 为 中点. 、
是边 、 上的动点, 从 出发向 运动,同时 以相同的速度从 出发向 运动,
运动到 停止.当 为 时, 的面积最大.
无锡中考真题
48.如图,在△ABC中,∠BAC=120°,AB=AC,BC=4,点D是AB边上的一个动点,连接
CD,以CD为边向上作正方形CDEF,连接BE,则△BDE的面积的最大值为___________.
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E
F
A
D
B C
49.如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=4 ,D为边AB上一动点(B点除外),以CD为一
边作正方形CDEF,连接BE,则△ABC的面积是 ,△BDE面积的最大值为 .
50.(2022·江苏泰州·二模)如图①,等边△ABC中,点P为AB边上的任意一点,且
∠CPD=60°,PD交AC于点D,设AP =x,AD=y,如图②是y关于x的函数图象,则图象顶点
的坐标为 .
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51.(2023·辽宁营口·二模)如图①,在钝角三角形 中, ,D为边 上一动点(C
点除外),以点D为直角顶点,以 为一条直角边作等腰直角三角形 ,连接 .设
, ,若y关于x的函数图象如图②所示,则 的面积为 .
52.已知△ABC的面积为2,∠A=30°,点M、N分别是边AB、AC上的点,且MN将△ABC分成
面积相等的两部分,则线段MN长的最小值为___________.
A
M
N
B C
53.如图,在锐角△ABC中,点D是AC边上的一个动点,过点D作DE⊥AB于E,作DF⊥BC于
F,连接BD、EF,当△DEF的面积最大时,下列说法正确的是( )
A.BD是AC边上的高 B.BD是AC边上的中线
C.BD是∠ABC的角平分线 D.EF∥AC
A
E
D
B F C
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54.如图,△ABC中,BC=4,BC边上的高为3,矩形DEFG内接于△ABC,点D、G分别在边
AB、AC上,边EF在边BC上,则EG长的最小值为___________.
A
D G
B E F C
55.如图,在□ABCD中,∠ABC=60°,AB=BC=2,点E、F分别是对角线AC和边BC延长线上
的动点,且AE∶CF=2∶3,连接EF交CD于点G,则线段CG长的最大值为___________.
A D
E
G
B C F
56.如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,点P是对角线AC上一点,AP=AC,过点P的直线
分别交边AB、AD于点E、F,连接CE、CF,则四边形AECF的面积的最小值为___________.
A F D
E P
B C
57.如图,矩形ABCD中,AB=3,AD=4,点E在BC边上,点F在DC边上,∠EAF=30°,过
点F作FG∥BC,交AE于点G,则线段GF长的最小值为___________.
A D
G F
B E C
58.如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=2,点E是AB边上的一个动点,点M是CE的中点,将
线段EM绕点E逆时针旋转60°得到线段EF,连接DE、DF,则△DEF的面积的最小值为
___________.
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F
A D
E
M
B C
2022 广州市中考真题
59.如图,在菱形ABCD中,∠BAD = 120°,AB = 6,连接BD .
(1)求BD的长;
(2)点E为线段BD上一动点(不与点B,D重合), 点F在边AD上,且BE= DF,
①当CE丄AB时,求四边形ABEF的面积;
②当四边形ABEF的面积取得最小值时,CE+ CF的值是否也最小?如果是,求CE+ CF的最
小值;如果不是,请说明理由.
27