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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
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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'
⇒
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
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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
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
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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'
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
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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 ,
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,
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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
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?
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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
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 .
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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 , ,
, ,∴ , ,
∴ ,
, 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 .
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【答案】3
【分析】先确定组成点P的所有点为过 的中点E,F的线段 ,作点M关于 的对称点
,连接 ,证明 的长为 的最小值,因此求出 的长即可.
【详解】解:过点P作 ,分别交 于点E,F,
∵四边形 是正方形,
∴四边形 和四边形 都是矩形,
∵ ,正方形 的边长为4,
∴ ,
解得 ,
∴ ,
作点M关于 的对称点 ,连接 ,
则 ,
∴ ,
∴ 的最小值为 的长,
∵ ,
∴ 的最小值为3
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?
【答案】13
【详解】∵高为12cm,底面周长为10cm,在容器内壁离容器底部3cm的点B处有一饭粒,
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此时壁虎正好在容器外壁,离容器上沿3cm与饭粒相对的点A处,
∴A′D=5cm,BD=12﹣3+AE=12cm,
∴将容器侧面展开,作A关于EF的对称点A′,
连接A′B,则A′B即为最短距离,
A′B= =13(cm).
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
为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过点C作C关于OB的对称点C′,连接AC′与OB相交,根据轴对称确定最短路线得AC′
与 OB 的交点即为所求的点 P,PA+PC 的最小值=AC′,过点 C′作 C′D⊥OA 于 D,求出 CC′,
∠OCC′=60°,再求出CD、C′D,然后求出AD,再根据勾股定理列式计算即可得解.
【详解】解:如图,过点C作C关于OB的对称点C′,连接AC′与OB相交,
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则AC′与OB的交点即所求的点P,PA+PC的最小值=AC′,
过点C′作C′D⊥OA于D,
∵点C的坐标为(1,0),且∠AOB=30°,
∴∠OCC′=90°-30°=60°,
OC=1,CC′=2×1× =1,
∴CD= ,C′D= ,
∵顶点B的坐标为(3, ),点C的坐标为(1,0),∠OAB=90°,
∴AC=3-1=2,
∴AD=2+ = ,
在Rt AC′D中,由勾股定理得,AC′= = =
△
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
【答案】A
【分析】作点A关于直线MN的对称点 ,连接 交直线MN于点P,则点P即为所求点,过点
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作直线 ,在根据勾股定理求出线段 的长,即为PA+PB的最小值,延长AB交MN
于点 ,此时 ,由三角形三边关系可知 ,故当点 P 运动到 时
最大,过点B作 由勾股定理求出AB的长就是 的最大值,代入计算即可
得.
【详解】解:如图所示,作点A关于直线MN的对称点 ,连接 交直线MN于点P,则点P即
为所求点,过点 作直线 ,
∵ , , ,
∴ , , ,
在 中,根据勾股定理得,
∴ ,
即PA+PB的最小值是 ;
如图所示,延长AB交MN于点 ,
∵ , ,
∴当点P运动到 点时, 最大,
过点B作 ,则 ,
∴ ,
在 中,根据勾股定理得,
,
∴ ,
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即 ,∴
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 。
【答案】
【解答】解:设△PBC中BC边上的高是h.
∵S = S .
△PBC 矩形ABCD
∴ BC•h= AB•BC,
∴h= AB=2,
∴动点P在与BC平行且与BC的距离是2的直线l上,如图,作B关于直线l的对称点E,连接
CE,则CE的长就是所求的最短距离.
在Rt△BCE中,∵BC=5,BE=2+2=4,
∴CE= = = ,
即PB+PC的最小值为
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 .
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【答案】10
【分析】过点 作直线 ,分别交 、 于点 ,过点 作直线 ,分别交
、 于点 ,易知四边形 、 、 为矩形,证明 ,由相似
三角形的性质可得 ;设 两点运动时间为 ,则 , ,易得 ,
;作点 关于直线 的对称点 ,由轴对称的性质可得 ,故当 三点
共线时, 的值最小,即 取最小值,此时,在 中,由勾股定理求得
的值,即可获得答案.
【详解】解:如下图,过点 作直线 ,分别交 、 于点 ,过点 作直线
,分别交 、 于点 ,
易知四边形 、 、 为矩形, ,
∵四边形 为矩形,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
设 两点运动时间为 ,则 , ,
则有 ,即 ,
∵ ,
∴ , ,
∵四边形 为矩形,
∴ ,
作点 关于直线 的对称点 ,如图,
则 , ,
由轴对称的性质可得 ,
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当 三点共线时, 的值最小,即 取最小值,
此时,在 中, ,
∴ 的最小值为
7.已知 满足 ,则S的最小值为 .
【答案】5
【分析】根据 表示平面内点 与 之间的距离, 表示
平面内点 与 之间的距离,得出当点 在 与 之间的线段上时,这两个距离
之和最小,求出这个最小距离即可.
【详解】解:∵ 表示平面内点 与 之间的距离, 表
示平面内点 与 之间的距离,
∴ 表示这两个距离之和,
∵两点之间线段最短,
∴当点 在 与 之间的线段上时,这两个距离之和最小,
∴ 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 .
【答案】
【分析】作 关于 的对称点 ,连接 交 于 ,连接 ,利用勾股定理求 的最
小值即可;构造图形如图,过点 作 交 于 ,求 的最大值结合三角形的三边关系,
根据矩形的性质,利用勾股定理进行计算即可得到答案.
【详解】解:如图,作 关于 的对称点 ,连接 交 于 ,连接 ,
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,
则 , ,
此时 的值最小为: ,
, ,
,
,
四边形 是平行四边形,
,
四边形 是矩形,
, ,
,
如图, ,
,
则 ,
,
的最大值为 的长度,
过点 作 交 于 ,
则四边形 为矩形,
,
,
,
的最大值为
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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【答案】10
【分析】延长 交 于点 ,过点B作 ,由题意可知 ,即
说明当点P运动到 点时, 最大,即为 的长.最后根据勾股定理求出 的长即可.
【详解】解:如图,延长 交 于点 ,过点B作 ,
∵ ,
∴当点P运动到 点时, 最大,即为 的长.
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的最大值等于10
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 .
【答案】
【分析】过点 作 ,交 于点 ,交 于点 ,由 ,可得
,过 点作 ,交 于点 ,交 于点 ,作 点关于 的对称点 ,
连接 与 交点即为所求点 ,在 △ 中, , ,即可求 .
【详解】解:过点 作 ,交 于点 ,交 于点 ,
,
,
,
,
,
过 点作 ,交 于点 ,交 于点 ,作 点关于 的对称点 ,连接 与
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交点即为所求点 ,
,
,
,
,
在 △ 中, , ,
,
周长的最小值 ,
故答案为 .
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.
【答案】(1) ;
【详解】(1)解:∵一次函数 与坐标轴分别交于 , 两点,
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∴把 , 代入 得,
,解得, ,
∴一次函数解析式为
过点P作 轴于点H,
∵
∴
又
∴
∴
∴ ,
∴
∴
∵ 在双曲线上,
∴
∴
(2)解:作点K关于x轴的对称点 ,连接 交x轴于点M,则 (1,-2),OM=1,
连接 交x轴于点C,连接KC,则PC+KC的值最小,
设直线 的解析式为
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把 代入得,
解得,
∴直线 的解析式为
当 时, ,解得, ,∴ ∴
∴ , ,
∴
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 。
【答案】6
【解答】解:延长AD至A′,使AD=DA′,延长AB至E′,使BE=BE′,连接A′E′,
交BC于M,交DC于N,此时AN=A′N,EM=E′M,四边形AEMN周长=AN+MN+ME+AE=
A′E′+AE,根据两点之间线段最短,A′E′+AE就是四边形AEMN周长的最小值;
∵AD=2,AE=BE=1,
∴A′D=AD=2,BE=BE′=1,
∴AE′=3,AA′=4,
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∴A′E′= =5,
∴四边形AEMN周长的最小值为5+1=6.
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, °.
【答案】100
【分析】作点A关于 的对称点E、F,连接 分别交 于点H、G,连接 、
,则当点M与点H重合,点N与点G重合时, 的周长最小,则易得 的大
小.
【详解】解:如图,作点A关于 的对称点E、F,连接 分别交 于点H、G,连
接 、 ,
由对称性知: , ,
,
∴当点M与点H重合,点N与点G重合时, 的周长最小;
∵ ,
∴ ,
∴
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
即 ,
故答案为: .
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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 。
【答案】70
【解答】解:延长AB到A′使得BA′=AB,延长AD到A″使得DA″=AD,
连接A′A″与BC、CD分别交于点M、N.
∵∠ABC=∠ADC=90°,
∴A、A′关于BC对称,A、A″关于CD对称,
此时△AMN的周长最小,
∵BA=BA′,MB⊥AB,
∴MA=MA′,同理:NA=NA″,
∴∠A′=∠MAB,∠A″=∠NAD,
∵∠AMN=∠A′+∠MAB=2∠A′,∠ANM=∠A″+∠NAD=2∠A″,
∴∠AMN+∠ANM=2(∠A′+∠A″),
∵∠BAD=125°,
∴∠A′+∠A″=180°﹣∠BAD=55°,
∴∠AMN+∠ANM=2×55°=110°.
∴∠MAN=180°﹣110°=70°,故答案为:70°
【22淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
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 .
【答案】
【分析】如图,由 ,作 关于 对称的点 ,作 关于 对称的点 ,连接 ,
与 交点为 ,与 交点为 ,连接 , ,由对称的性质可得 ,
, , 则 , 可 知 当
四点共线时, 的周长最小为 ,如图,过 作 的延长线于
由 ,可得 ,则 , ,
,根据 ,计算求解即可.
【详解】解:如图,由 ,作 关于 对称的点 ,作 关于 对称的点 ,连接
,与 交点为 ,与 交点为 ,连接 , ,
由对称的性质可得 , , , ,
∴ ,
∴当 四点共线时, 的周长最小为 ,
如图,过 作 的延长线于 ,
∵ ,
∴ ,
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∴ , ,
∴ ,由勾股定理得
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
.
【答案】
【分析】作点O关于 的对称点M,点O关于 的对称点N,连接 ,
则 的周长 ,故当 四点共线时 ,
即此时 的周长最小,最小值为 的长,证明 是等边三角形,得到 ;
过D作 交直线 于P,由平行四边形的性质得到 , ,由含
30度角的直角三角形的性质得到 ,则 , ,即可得到点P与点
B重合,则 ,由此即可得到答案.
【 详 解 】 解 : 作 点 O 关 于 的 对 称 点 M , 点 O 关 于 的 对 称 点 N , 连 接
,
由作图得: , ,
∴ 的周长 ,
∴当 四点共线时 ,即此时 的周长最小,最小值为 的长,
∵ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ;
过D作 交直线 于P,
∵四边形 是平行四边形,
∴ , ,
在 中, ,
∴ ,
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∴ , ,
∴ ,
∴点P与点B重合,
∴ ,
∴
∴ 的周长最小值为 ,
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
.
【答案】(-1,0)
【分析】作点B关于x轴的对称点B′,将B′向右平移1个单位得到B″,连接AB″,与x轴交于点
D,过点B′作AB″的平行线,与x轴交于点C,得到此时AD+BC的值最小,求出直线AB″,得到
点D坐标,从而可得点C坐标.
【详解】解:如图,作点B关于x轴的对称点B′,将B′向右平移1个单位得到B″,连接AB″,与x
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轴交于点D,过点B′作AB″的平行线,与x轴交于点C,
可知四边形B′B″DC为平行四边形,
则B′C=B″D,
由对称性质可得:BC=B′C,
∴AD+BC=AD+B′C=AD+B″D=AB″,
则此时AB″最小,即AD+BC最小,
∵A(3,6),B(-2,2),
∴B′(-2,-2),
∴B″(-1,-2),
设直线AB″的表达式为:y=kx+b,
则 ,解得: ,
∴直线AB″的表达式为:y=2x,
令y=0,解得:x=0,即点D坐标为(0,0),
∴点C坐标为(-1,0),
故答案为:(-1,0).
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,
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 .
【答案】
【26淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【详解】解:如图所示,∵D(0,4),
∴D点关于x轴的对称点坐标为H(0,-4),
∴ED=EH,
将点H向左平移3个单位,得到点G(-3,-4),
∴EF=HG,EF∥HG,
∴四边形EFGH是平行四边形,
∴EH=FG,
∴FG =ED,
∵B(-4,6),
∴BD= ,
又∵EF=3,
∴四边形BDEF的周长=BD+DE+EF+BF= +FG+3+BF,
要使四边形BDEF的周长最小,则应使FG+BF的值最小,
而当F、G、B三点共线时FG+BF的值最小,
设直线BG的解析式为:
∵B(-4,6),G(-3,-4),
∴ ,
∴ ,
∴ ,
当y=0时, ,
∴ ,
∴
故答案为: .
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 , , ,
【27淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
则折线 的长 的最小值为 .
【答案】
【分析】先证四边形 是平行四边形,可得 ,则 ,即当
点 ,点 ,点 三点共线时, 有最小值为 的长,即 有最小值,即可求
解.
【详解】解:如图,将点 沿 轴向下平移 个单位得到 ,以 为斜边,作等腰直角三角
形 ,则点 ,连接 ,
是等腰直角三角形,
, ,
将直线 : 向上平移 个单位长度得到直线 ,
, ,
, ,
,
【28淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
, ,
,
四边形 是平行四边形,
,
,
当点 ,点 ,点 三点共线时, 有最小值为 的长,即 有最小值,
点 ,点 ,
,
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
.
【答案】 .
【详解】解:∵ , , , ,
∴ , ,
由平移的性质可知: ,
∴四边形 的周长为 ;
要使其周长最小,则应使 的值最小;
设抛物线平移了a个单位,当a>0时,抛物线向右平移,当a<0时,抛物线向左平移;
∴ , ,
将 向左平移2个单位得到 ,则由平移的性质可知: ,
将 关于x轴的对称点记为点E,则 ,由轴对称性质可知, ,
∴ ,
当B、E、 三点共线时, 的值最小,
【29淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
设直线 的解析式为: ,
∴ ,当 时,∴
∴ ,
将E点坐标代入解析式可得: ,
解得: ,此时 ,
此时四边形 的周长为 ;
当 时, , , , ,
此时四边形 的周长为:
;
∵ ,
∴当 时,其周长最小,所以抛物线向右平移了 个单位,所以其解析式为:
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
.
【30淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】
【详解】解:如图,在 上取一点 ,使 ,连接 ,作 ,
平分 ,
,
,
∴ ,
,
,
∴当点C,E, 在同一条线上,且 时, 最小,即 最小,其值为 ,
,
,
即 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
【答案】 2 2
【解析】在ON上截取OG=OF,连接EG,过点A作AH⊥ON于点H.
N
H
P
G
E
M
O F A
∵OG=OF,∠EOG=∠EOF,OE=OE,
∴△OEG≌△OEF,∴EG=EF,
∴AE+EF=AE+EG≥AH.
2
∵∠MON=45°,OA=4,∴AH= OA= .
2 2 2
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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 .
【答案】
【分析】利用勾股定理得到BC边的长度,根据平行四边形的性质,得知OP最短即为PQ最短,利
用垂线段最短得到点P的位置,再证明 利用对应线段的比得到 的长度,继而得
到PQ的长度.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∵四边形APCQ是平行四边形,
∴PO=QO,CO=AO,
∵PQ最短也就是PO最短,
∴过O作BC的垂线 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,∴则PQ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_________.
【32淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
D C
N
P
E
M
A B
【答案】
【解析】分别过点M,N作CD的垂线,垂足为M,N.
D G H C
N P
E
M
A B
由题意,∠EMC=∠D=90°,MC=DC=2.
∵NP∥EM,∴∠NPC=∠EMC=90°.
∵∠ECM=∠ECD,∴NP=NH,
∴MN+NP=MN+NH≥MG.
∵点E为AD的中点,∴tan∠ECD= ,
∴由12345模型可知tan∠DCM= ,
∴sin∠DCM= ,∴MG= = ,
∴MN+NP的最小值为 .
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 .
【答案】
【分析】根据矩形的性质和解直角三角形可得 ,利用勾股定理得到 ,可得
,如图,延长 至点 ,使 ,过点 作 于点 , 交
于点 ,连接 ,可得点 和点 关于 对称,根据垂线段最短可得 的最小值为 ,
【33淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
然后在 中,利用 ,即可得出答案.
【详解】解:∵在矩形 中, , , ,
∴ , , ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
解得: 或 (负值不符合题意,舍去),
∴ ,
∴ ,
如图,延长 至点 ,使 ,过点 作 于点 , 交 于点 ,连接 ,
∵ ,
∴点 和点 关于 对称,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,当点 , , 共线时, 的最小值为 ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
故答案为: .
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_________.
【34淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
A A
D D
C E B C B
E
H
图1 图2
【答案】
【解析】如图1,过点C作直线BH的垂线,垂足为G.
则CG≤CE,sin∠CBH= ≤ = ,
A A
D
D
C B C B
E
G H H
E
图1 图2
∴∠CBH≤30°,∴当∠CBH为30°时,∠ABH最大.
∵ = = ,∠ACD=∠BCE=90°-∠BCD,
∴△ACD∽△BCE,∴∠CAH=∠CBH,
∴∠AHB=∠ACB=90°,
∴AH=AB·sin∠ABH,∴此时AH最大.
如图2,此时CE⊥BE,∠DCE=∠CEH=∠DHE=90°,
∴四边形CDHE是矩形,∴∠CDH=90°,DH=CE= =2,
∴∠ADC=90°,AD= = ,
∴AH的最大值为 .
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 .
【35淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】
【分析】
先证明四边形 是平行四边形
法一:过C作BD的平行线l,可以理解为点C相对线段AB是在直线l上运动,把B关于l对称得到
点E,AE即所求
法二:作点 关于 的对称点 ,连接 交 于 ,过点 作 交 的延长线于
,连接 交 于 ,此时 的值最小,最小值为 ,通过证明 ,可得
,通过证明 ,可得 ,最后由勾股定理即可得到答案.
法一简析
15
α
α
12
C'
96
5
12
E
72
5
【详解】
法二:解:根据题意可得: ,
,
四边形 是平行四边形,
,
,
如图所示,作点 关于 的对称点 ,连接 交 于 ,过点 作 交 的延长
线于 ,连接 交 于 ,此时 的值最小,最小值为 ,
【36淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
,
则 , ,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
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 。
【37淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】
【解答】如图所示,过P作x轴的平行线l,作点A关于l的对称点A',连接A'P,则AP=A'P,
∴当A',P,B在同一直线上时,AP+BP的最小值等于线段BA'的长,
过A作AD⊥BC于D,
∴AD∥y轴,
∵A′A∥y轴,
∴A′、A、D三点共线,
∵等腰直角△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,BC=2,
∴AD=BD=1,P(0,3),
∴A'D=AA'+AD=2×(3﹣1)+1=5,
∴Rt△BA'D中,BA'= = = ,
∴PA+PB的最小值是 .
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 。
【答案】
【解答】解:∵菱形ABCD的边长为6 ,∠ABC=60°,
∴AC=6 ,AC⊥BD,BO=DO,
【38淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
∴AO= AC=3 ,
∴BD= =18,
∵ED=OF,
∴EF=OD=9,
如图作AH∥BD,使得AH=EF=9,连接CH交BD于E,当CHE三点贡共线时,则AE+AF的值
最小,即△AEF的周长最小.
∵AH=EF,AH∥EF,
∴四边形FEHA是平行四边形,
∴FA=EH,
∵EA=EC,
∴AF+AE=EH+CE=CH,
∵菱形ABCD的边长为6 ,∠ABC=60°,
∴AC=AB=6 ,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∵AH∥DB,
∴AC⊥AH,
∴∠CAH=90°,
在Rt△CAH中,CH= =3 ,
∴AE+AF的最小值3 ,∴△AEF的周长的最小值=3 +9
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________.
【39淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】3
【详解】
法一:相对于MN,A点在平行于BD的直线上运动
3
2
3 3
2
D'
法二:MN=AB= 3,那么根据题意当AM⊥MN时,AM+AN最短.
∵∠CDB=30(已求),DC∥AB
∴∠MBA=∠CDB=30
∵AM⊥MN,MN∥AB
∴∠MAB=90
∵AB= 3
∴AM=1
∴在Rt AMN中,利用勾股定理得AN AM2MN2 132
则AM+AN=1+2=3
△
∴当BN⊥CD时,AM+AN有最小值3
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 。
【答案】
【解答】解:连接AB″.
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∵AB=B″C′,AB∥B″C′,
∴四边形ABC′B″是平行四边形,
∴AB″=BC′,
∴△BC′B″的周长=BB″+BC′+B″C′=AB″+BB″+2,
∵AB″+BB″最小时,△BC′B″的周长最小,
作点A关于直线B′B″的对称点T,连接BT交B′B″于B′″,连接AB″′,此时AB′″
+BB′″的值最小,设AT交B′B″于E.则AE=AB′•sin60°= ,∴AT=2AE=2 ,
过点T作TP⊥AB交BA的延长线于P.则AP=AT•coS30°=3,PT= AT= ,
∴ .
∴BB″+BC′+B″C′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
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 ,
【41淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
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______.
【答案】 ,
【分析】设抛物线沿x轴的负方向平移m个单位长度得到新抛物线,将点M右平移m个单位长度
得到点 ,由平移的性质可知, , 的值最小就是 最小
值,作出点C关于直线 对称的对称点 ,连接 交直线 于点 ,连接 则此
时 取得最小值,即为 的长度,利用两点间的距离公式求这个长度,用待定系数法求
出直线 的解析式,从而确定 的坐标,继而确定平移距离,将原抛物线的解析式化为顶点式,
从而得到其顶点,继而确定新抛物线的顶点.
【详解】 , ,
补充求解过程如下:
设抛物线沿x轴的负方向平移m个单位长度得到新抛物线,
将点M向右平移m个单位长度得到点 ,作出图形如下:
由平移的性质可知, ,
∴ 的值最小就是 最小值,
显然点 在直线 上运用,
作出点C关于直线 对称的对称点 ,连接 交直线 于点 ,连接 则此时
取得最小值,即为 的长度,
∵点C关于直线 对称的对称的点是点 ,
∴ ,
∴ ,
【42淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
设直线 的解析式是:
将点 , 代入得: ,解得:
直线 的解析式是:
令 ,解得: ,∴ ,
∴平移的距离是
又∵ ,
∴平移前的抛物线的坐标是
∴新抛物线的顶点坐标为 即
故答案是: , .
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 .
【答案】
【分析】连接 ,由条件可以得出 ,再根据等边三角形的性质就可以证明
,从而可以得出 ,作点 关于 的对称点 ,连接 , ,
则 ,依据当 , , 在同一直线上时, 的最小值等于线段 长,可得
的周长最小.
【详解】解:如图,连接 ,
、 都是等边三角形,
, , ,
,
【43淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
,
,
,
如图,作点 关于 的对称点 ,连接 , ,则 , ,
当 , , 在同一直线上时, 的最小值等于线段 长,且 时, 的周
长最小,
,
.
周长: .
故答案为: .
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( )
A.4 B. C.8 D.
【答案】B
【分析】在 y 轴的正半轴上截取 ,使得 ,连接 、 ,首先证明
【44淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
,点B在直线 上运动,作点O关于直线 的对称点E,连接 交
于点T,当点B与T重合时, 的值最小,再利用勾股定理进行求值即可.
【详解】解:如图,在y轴的正半轴上截取 ,使得 ,连接 、 ,且 的延
长线与x轴交于点M,
∴ 、 是等腰直角三角形,
∴ , , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
设直线 的解析式为 ,
∴ ,
∴ ,
∴点B在直线 上运动,
作点O关于直线 的对称点E, 与 交于点F,连接 、连接 交 于点T,
当点B与T重合时, 的值最小,
∵ , ,
∴ ,
根据对称得: , , ,
∴ ,
∴ 、
∵ ,
∴ ,
∴ 的最小值为: ,
故选:B.
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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 .
【答案】
【分析】如图,取AB的中点T,连接DT,CT,证明△DBT≌△EBC(SAS),推出DT=CE,欲求
BE+CE的最小值,只要求出DT+BD的最小值即可,作点B关于AC的对称点L,连接DL.AL,
TL,则DB=DL,由DT+DB=DT+DL≥LT= ,可得结论.
【详解】解:如图,取AB的中点T,连接DT,CT,
∵∠CAB=30°,∠ACB=90°,
∴∠ABC=60°,
∵AT=TB,
∴CT=AT=TB,
∴△BCT是等边三角形,
∴∠TBC=∠DBE=60°,
∴∠DBT=∠EBC,
在△DBT和△EBC中,
【46淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
∴△DBT≌△EBC(SAS),
∴DT=CE,
欲求BE+CE的最小值,只要求出DT+BD的最小值即可,
作点B关于AC的对称点L,连接DL.AL,TL,则DB=DL,
∵AC⊥BL,CL=CB,
∴AL=AB,
∵∠ABL=60°,
∴△ABL是等边三角形,
∵AT=TB=1,
∴LT⊥AB,
∴LT= BT= ,
∵DT+DB=DT+DL≥LT= ,
∴DT+DB的最小值为 ,
∴BE+EC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 .
【答案】
【分析】在BC上取一点H,使得BH=BA,连接AH,HN.证明∠HTC=45°,推出点N的运动
轨迹是射线HN,设射线HN交CD的延长线于T,作点D关于NH的对称点J,连接CJ交HT于
O,连接OD.当点N与O重合时,OC+OD=OC+OJ=CJ,此时CN+DN的值最小.
【详解】在BC上取一点H,使得BH=BA,连接AH,HN.
∵△ABH,△AMN都是等腰直角三角形,
∴AH= AB,AN= AM,∠BAH=∠MAN=45°,
∴ = ,∠BAM=∠HAN,
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∴△BAM∽△HAN,
∴∠AHN=∠B=90°,
∵∠AHB=45°,
∴∠NHC=45°,
∴点N的运动轨迹是射线HN,设射线HN交CD的延长线于T,作点D关于NH的对称点J,连接
CJ交HT于O,连接OD.
当点N与O重合时,OC+OD=OC+OJ=CJ,此时CN+DN的值最小,
∵AB=CD=4,BH=4,BC=9,
∴CH=CT=5,DT=TJ=1,
∵∠CTH=∠HTJ=45°,
∴∠CTJ=90°,∴CJ= = =
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.
【答案】
【分析】由题意可知Q点在平行于 的线段上,设此线段与x轴的交点为G,由 ,求出
点 , 作 A 点 关 于 的 对 称 点 , 连 接 与 交 于 点 Q , 则
,利用对称性和 ,求出 ,求出
直线 的解析式和直线 的解析式,联立方程组 ,可求点 ,再求
.
【详解】解:∵ , 点与 点关于 轴对称,
∴ ,
令 ,则 ,
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解得 或 ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ 点在平行于 的线段上,设此线段与 轴的交点为 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
作 点关于 的对称点 ,连接 与 交于点 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
设直线 的解析式为 ,
∴ ,
解得 ,
∴ ,
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同理可求直线 的解析式为 ,
联立方程组 ,
解得 ,
∴ ,
∵ ,
∴ .
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
【答案】
延长AB,CG= BD=10,取CG中点M,BF≤BM=5 m+n≤
⇒
【50淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
A E
l
1
2a
D B
l
2
5 3a
l
3
C M F G
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
【答案】 16-
【解析】过点E作EH⊥BC于点H.
A
D
E
B F H C
∵等边△ABC的边长为4,∴∠B=60°,AC=4.
由题意, EF=AE.
设CE=2x,则EF=AE=4-2x,则EH= .
∵EF≥EH,∴4-2x≥ ,
解得x≤8- ,∴CE≤16- ,∴CE的最大值为16- .
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 。
【51淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
√2
【解答】显然AB//QC,所以PQ≥CD=
AC=4√2
2
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
上一动点,且始终有∠CPQ=90°,则线段CQ长的取值范围为 .
120
【答案】
≤CQ<12
17
5 60 120
【解答】由解析提示可知:
(12−x)≤x,解得: x≥
,所以
≤CQ<12
13 17 17
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
【52淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
四边形PAQC,则对角线PQ的长度的最小值为 .
【答案】6
【解答】解:如图所示:
∵四边形PAQC是平行四边形,
∴AO=CO,OP=OQ,
∵PQ最短也就是PO最短,
过点O作OE⊥AB,当点P与E重合时,OP最短,OE即为所求,
∵∠BAC=30°,
∴OE= OA,
∵AB=AC=12,
∵AO= AC= ×12=6,
∴OE=3,
∴PQ的最小值=2OE=6
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 .
【53淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
P
D
C
T
A
B
【答案】3
【解析】简析1 如图2,分别过点A、P作BD的垂线,垂足依次为E、G,则△AET∽△PGT,
故 = ,从而 = =1+ =1+ ,又AE= ,要使 最大,只要使
PG最大,即点P到BD的距离最大;过点C作C ⊥BD于点 ,交⊙C于另一点 ,易知
即为PG的最大值,此时 =2C =2AE,因此 的最大值为3;
P P
D D
C C
G T G
T
E
Q
A A
B B
图2 图3
简析2 如图 3,过点 P作AD 的平行线,交直线 BD于点 Q,则△ADT∽△PQT,故 =
=1+ =1+ =1+ .再作PG⊥BD于点G,易得PQ= PG,从而 =1+
PG,要使 最大,只要使PG最大,即点P到BD的距离最大,下略;
简析3 如图4,过点P作BD的平行线,交AD的延长线于点Q,则 = = ,要使
最大,只要使AQ最大;向上平移BD,使其再次与⊙C相切,切点为 ,且交AD的延长线
于点Q',此时AQ'即为AQ的最大值;连接P'C并延长,交BD于点G',再作DH⊥P'Q'于点H,可
证DH=P'G'=2CG'= ,则DQ'= DH=6,故AQ'=9,即AQ的最大值为9, 的最大值为
3;
【54淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
H
Q
P
P
D
D
C C
T T
G G
A B A B
图4 图5
简析4 如图5,连接PB、PD,同上可证 =1+ ,要使 最大,只需使 最大;易证
= ,且 = ,故 = = = ,即
= ,要使 最大,只需使S△PBD最大,即点P到BD的距离最大,下略.
反思:这里提供的四种解法,都是借助相似或面积法转化目标线段比(即 ).方法一最为直接,
轻松转化为所谓“圆线距离”;方法二通过作“横平坚直辅助线”,构造相似,将“斜接段之比”
(即 )转化为“直线段之比”(即 ),再借助“定角定比”,将“直距离”(即PQ)转化为“斜
距离”(即PG);方法三依然通过作平行线构造相似,将“斜线段之比”(即 )转化为“直载段之
比”(即 ).再借助平移变换,找到相切位置即为所求最大位置;方法四则是将线段比转化为面
积比,通过面积法解决问题.四种解法,各有千秋,殊途同归,并且有许多共通之处.
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
【答案】 ,
【55淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【解析】取BE的中点F,连接DF,过点F作FG⊥AC于点G.
C
G
D
A E F B
则DF≥FG,BE=2DF.
当DF⊥AC时DF最小,BE最小,AE最大.
∵∠C=90°,∠A=30°,∴AB=2BC=4.
设DF=x,则BF=x,AF=2x,AE=x,AB=3x=4,
∴x= ,∴AE= , = ,
∴AE的最大值为 ,点E运动的路径长为 .
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
【答案】
【分析】过点C作 轴交x轴于D,设 ,利用一线三垂直模型证明 推
出 ,根据勾股定理表示出 ,然后根据二次函数的性质求解即可.
【详解】解:如图1所示,过点C作 轴交x轴于D,设 ,
由旋转的性质可得 ,
∴ ,
【56淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∵
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ 的最小值为18,∴ 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
【答案】
提示:分别过P、Q作AB的垂线,垂足分别为E、F
C
P
F
A B
M E
Q
D
由已知条件得,∠CAB=∠DAB=30°,∠CAD=60°
设AP=x,则AQ=PC=-x
则S = AM·PE+ AM·QF= AM·AP+ AM·AQ
PAQ
= A△M( AP+AQ )= AM( x+ -x )= AM
又S = AP·AQ·sin60°= x(-x)·=-(x2-x)
PAQ
∴AM△=- ( x 2- x ),∴AM=-( x 2- x )=-( x- )2+
∴当x= 时,AM的长取得最大值
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,
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运动到 停止.当 为 时, 的面积最大.
【答案】4
【详解】解:根据题意得: ,
设 ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴当 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___________.
E
F
A
D
B C
【答案】
提示:作CG⊥BA交BA的延长线于点G,作EH⊥BA交BA的延长线于点H
E
F
G
H
A
D
B M C
则△CDG≌△DEH,∴DG=EH
∵∠BAC=120°,∴∠CAG=60°
作AM⊥BC于M
【58淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=30°,BM=BC=2
∴AM=,AB=AC=,AG=AC=,BG=2
∴S
△BDE
= BD·EH= ( 2-DG )·DG=- DG 2+DG=- ( DG- )2+
∴当DG=时,△BDE的面积有最大值为
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 .
【答案】 10
【分析】如图,过点 作 于 ,过点 作 于 ,过点 作 于 ,根
据等腰三角形的性质以及三角形的面积可求出 ,继而根据勾股定理求出 ,从而求得
的长,然后证明 ,根据全等三角形的性质可得 ,设 ,则
,继而根据三角形的面积公式可得 ,根据二次函数的性
质即可求得答案.
【详解】如图,过点 作 于 ,过点 作 于 ,过点 作 于 ,
, , ,
,
,
,
即 ,
,
在 中, ,
,
,
四边形 是正方形,
, ,
,
,
又 ,
【59淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
,
,
设 ,则 ,
,
,
的最大值为 ,
故答案为 , .
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 .
【答案】(2,1)
【分析】根据题意得:AB=4,根据等边三角形的性质和∠CPD=60°,可得PB=4-x,∠BCP=∠B,
可证得△DAP∽PBC,从而得到y关于x的函数为 ,即可求解.
【详解】解: 根据题意得:AB=4,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=60°,BC=AB=4,
∵AP =x,AD=y,
∴PB=4-x,
∵∠CPD=60°,
∴∠CPD=∠B,
∵∠APC=∠APD+∠CPD,∠APC=∠B+∠BCP,
∴∠BCP=∠B,
∴△DAP∽PBC,
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∴ ,即 ,
∴y关于x的函数为 ,
∴图象顶点的坐标为(2,1)
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 .
【答案】
【分析】由②知, 最大为5,此时点D与点A重合, ,过点E作 ,交 延
长线于G,根据等腰三角形的性质及三角形等面积法得出 ,过点B作 ,交 延长
线于H,则 ,再由全等三角形的判定和性质得出 ,
即可求解三角形面积.
【详解】解:由②知, 最大为5,此时点D与点A重合, ,
∵ 是等腰直角三角形,
∴ ,
过点E作 ,交 延长线于G,
∴ ,
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解得 ,
∴
过点B作 ,交 延长线于H,则 ,
∵
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴
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
【答案】-
提示:过M作MH⊥AC于H,设MH=x,则AH=x
A
H
M
N
B C
∵S = AN·MH= S =1,∴AN= ,HN= -x
AMN ABC
∴M△N 2=MH 2+HN 2=x△ 2+( -x )2=( 2x- )2+8-4≥8-4
∴当2x=,即x=1,AM=AN=2时,MN 2有最小值为8-4
∴MN长的最小值为-
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
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A
E
D
B F C
【答案】B
提示:作EH⊥DF交FD的延长线于点H
A
E H
D
B F C
则S = DF·EH= DF·DE·sin∠EDH= DE·DF·sin∠ABC
DEF
∵sin△∠ABC为定值,∴当DE·DF的值最大时,△DEF的面积最大
∵S = AB·DE,S = BC·DF,∴S ·S = AB·BC·DE·DF
ABD CBD ABD CBD
∵A△B·BC为定值,∴此△时S ABD ·S CBD 的值最△大 △
设S ABC =S,S ABD =x,则△S CBD△ =S-x
∴S△ABD ·S
CBD
=△x( S-x )=-x△ 2+Sx=-( x- )2+
∴当△x= △,即BD是AC边上的中线时,S
ABD
·S
CBD
的值最大,△DEF的面积最大
△ △
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
【答案】
提示:作AN⊥BC于点N,交DG于点M
A H A
D M G M D N G
B E N F C B E F C
设DG=x,由△ADG∽△ABC得:=
∴= ,∴AM= x,∴DE=MN=3- x
∴EG2=DG 2+DE2=x2+(3- x)2= x2- x+9=(x- )2+
【63淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
∴当x= 时,EG2有最小值,∴EG的长的最小值为
注:本题也可用几何构造法解决,但不易想到.
过B作BH⊥BC,过A作AH⊥BH于H
延长GD交BH于M,连接HC交DG于N
则BE=DM,= =
∴NG=DM=BE,∴四边形BENG是平行四边形
∴BN=EG,当BN⊥HC时BN最小
由面积法可得,当BN⊥HC时BN=,∴EG长的最小值为
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
【答案】30-12
提示:作EH⊥BC于H,EM⊥CD于M,FN⊥CD于N
A D
E
M
N G
B H C F
∵∠ABC=60°,AB=BC,∴△ABC是等边三角形
∴∠ACB=60°,AC=BC=2
∴∠ACD=∠DCF=60°
由AE∶CF=2∶3,设AE=2x,则CF=3x,EC=2-2x
EH=EM=(2-2x),FN= x
∵S =S +S ,∴CF·EH= CG·EM+ CG·FN
CEF △CEG CFG
∴C△F·EH=CG·( EM△+FN ),∴3x·( 2-2x )= ( x+2 )·CG
∴CG= = =-6(x+2)- +30
=-[- ]2+30-12
∴线段CG长的最大值为30-12
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
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【答案】6
提示:作PG⊥AB于G,PH⊥AD于H
由AP= AC可得AG=PH= AB= ,AH=PG= AD=1 A H F D
设GE=x,则AE=x+
G
由△EGP∽△PHF,可得HF=,AF=1+ E P
S = AE·AF=(x+ )(1+ )=(x+ + )=(- )2+
AEF
∴△△AEF的面积的最小值为
B C
∵AP= AC,∴S =4S
四边形AECF AEF
∴四边形AECF的面积的最小值△为6
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
【答案】
提示:延长AD到点H,连接FH,使∠H=30°
A D H
G
F
B E C
∵∠EAF=30°,∴∠EAF=∠H
∵FG∥BC∥AD,∴∠AFG=∠HAF
∴△AFG∽△HAF,∴=,∴GF=
设DF=x,则AF2=x2+42=x2+16,AH=x+4
∴GF===[x++ ]-
=(-)2+≥,∴GF长的最小值为
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
___________.
F
A D
E
M
B C
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【答案】
提示:连接FC、FM
G F H
A D
E
M
B C
由题意,EF=EM,∠FEM=60°,∴△EFM是等边三角形
∴FM=EM=CM,∠FME=60°,∴∠MCF=∠MFC=30°
∴∠EFC=90°,∴FC=EF
过点F作AD的平行线,分别交BA、CD的延长线于点G、H
则△GEF∽△HFC,∴===
设FG=x,则FH=2-x,EG=FH=2-x
S
△FEC
= EF·FC= EF 2= ( FG 2+EG 2 )= [ x 2+( 2- x )2]
S =S +S -S
△DEF △FEC △FDC △EDC
=[x2+(2-x)2]+×2×(2-x)-×2×2
=x2-3x+2=(x-)2+
当x= 时,BG=CH=x=,EG=2-x=,AE=BE=1
即E是AB的中点,此时△DEF的面积最小,最小值为
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.
【答案】(1) ;
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(2)①四边形ABEF的面积为 ;②最小值为12
【分析】(1)证明△ABC是等边三角形,可得BO= ,即可求解;
(2)过点E作AD的垂线,分别交AD和BC于点M,N, 根据菱形的面积可求出MN= ,设
BE= ,则EN= ,从而得到EM=MN-EN= ,再由BE= DF,可得DF= ,从而得
到四边形ABEF的面积s= S ABD - S DEF ,①当CE⊥AB时,可得点E
△ △
是△ABC重心,从而得到BE=CE= BO= ,即可求解;②作CH⊥AD于H,可得当点E
和F分别到达点O和点H位置时,CF和CE分别达到最小值;再由 ,可得
当 ,即BE= 时, s达到最小值,从而得到此时点E恰好在点O的位置,而点F也恰好
在点H位置,即可求解.
【详解】(1)解∶连接AC,设AC与BD的交点为O,如图,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD , OA=OC,AB∥CD,AC平分∠DAB,
∵∠BAD = 120°,
∴∠CAB=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴BO=AB▪sin60°= = ,
∴BD=2BO= ;
(2)解:如图,过点E作AD的垂线,分别交AD和BC于点M,N,
∵△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=6,
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由(1)得:BD= ;
菱形ABCD中,对角线BD平分∠ABC,AB∥CD,BC=AB=6,
∴MN⊥BC,
∵∠BAD=120°,
∴∠ABC=60°,
∴∠EBN=30°;
∴EN= BE
∵ ,
∴MN= ,
设BE= ,则EN= ,
∴EM=MN-EN= ,
∵S ABCD= AD▪MN= ,
菱形
∴S ABD= S ABCD= ,
菱形
△
∵BE= DF,
∴DF= ,
∴S DEF= DF ▪EM= = ,
△
记四边形ABEF的面积为s,
∴s= S ABD - S DEF = -( ) ,
△ △
∵点E在BD上,且不在端点,∴0