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专题08.特殊的平行四边形中的最值模型之将军饮马、遛马、过桥模型
将军遛马模型和将军过桥(造桥)模型是将军饮马的姊妹篇,它是在将军饮马的基础上加入了平移的
思想,主要还是考查转化与化归等的数学思想。在各类考试中都以中高档题为主,本专题就将军遛马模型
和将军过桥(造桥)模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
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模型1.将军遛马模型................................................................................................................................1
模型2.将军造桥(过桥)模型.................................................................................................................8
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模型1.将军遛马模型
将军遛马模型:已知A、B是两个定点,P、Q是直线m上的两个动点,P在Q的左侧,且PQ间长度恒定,
在直线m上要求P、Q两点,使得PA+PQ+QB的值最小。
点A、B在直线m异侧(图1-1);点A、B在直线m同侧 (图1-2);
A
A
B
m
P Q
m
B P Q
图1-1 图1-2
将军遛马模型(异侧型):如图1-1,过A点作AC∥m,且AC=PQ,连接BC,交直线m于Q,Q向左平移PQ长,即为P点,此时P、Q即为所求的点。
∵PQ为定值,∴求PA+PQ+QB的最小值,即求PA+QB的最小值+PQ。
∵AC∥m,AC=PQ,得到四边形APQC为平行四边形,故AP=QC。∴PA+QB=QC+QB,
再利用“两点之间线段最短”,可得PA+QB的最小值为CB,故PA+PQ+QB的最小值=PQ+CB.
A E
A C
B
m
m
P Q P Q
B B'
图1-1 图1-2
将军遛马模型(同侧型):如图1-2,过A点作AE∥m,且AE=PQ,作B关于m的对称点B’,连接B’E,交
直线m于Q,Q向左平移PQ长,即为P点,此时P、Q即为所求的点。
∵PQ为定值,∴求PA+PQ+QB的最小值,即求PA+QB的最小值+PQ。
∵AE∥m,AE=PQ,得到四边形APQE为平行四边形,故AP=QE。∴PA+QB=QE+QB,
根据对称,可得QB’=QB,即QE+QB=QE+QB’,
再利用“两点之间线段最短”,可得QE+QB’的最小值为EB’,故PA+PQ+QB的最小值=PQ+EB’。
例1.(2023·黑龙江·九年级校考期中)问题背景(1)如图(1),在公路 的一侧有 , 两个工厂, ,
到公路的垂直距离分别为 和 , , 之间的水平距离为 .现需把 厂的产品先运送到公路
上然后再转送到 厂,则最短路线的长是_____ .
问题探究(2)如图(2), 和 是腰长为2的两个全等的等腰直角三角形,
,点 , 重合,点 , 重合,将 沿直线 平移,得到 ,连接
, .试探究在平移过程中, 是否存在最小值.若存在,求出这个最小值;若不存在,请
说明理由.
问题解决(3)如图(3),A,B分别是河岸m一侧的两个旅游景点,它们到河岸的垂直距离分别是
和 , , 的水平距离是 .游客在景点 游览完后,乘坐大巴先到河岸上的码头甲处,改乘游
轮沿河航行 到达码头乙,再乘坐大巴到达景点 .请问码头甲,乙建在何处才能使从 到 的旅游路
线最短,并求出最短路线的长.例2.(2022·统考一模)如图,在矩形ABCD中,线段EF在AB边上,以EF为边在矩形ABCD内部作正
方形EFGH,连接AH,CG.若 , , ,则 的最小值为______.
例3.(2022·四川自贡·中考真题)如图,矩形 中, , 是 的中点,线段 在
边 上左右滑动;若 ,则 的最小值为____________.
例4.(2023年陕西中考模试)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 .
△
例5.(2023·江苏·校考一模)如图,在边长为2的正方形ABCD中,连接对角线AC,将△ADC沿射线CA
的方向平移得到△A'D'C',分别连接BC',AD',BD',则BC'+BD'的最小值为 .
例6.(2023·天津河东·校考模拟预测)如图,在边长为4的菱形 中, ,将 沿射线 的方向平移得到 ,分别连接 , ,则 的最小值为 .
模型2.将军造桥(过桥)模型
将军造桥(过桥)模型:已知,如图2,将军在图中点A处,现要过河去往B点的军营,桥必须垂直于河岸
建造,问:桥建在何处能使路程最短?(即:AM+MN+NB的值最小)。
将军A
将军A
M
M
河 A' 河
N N
B军营 B军营
图2-1 图2-2
将军造桥(过桥)模型:如图2-2,过A点作AA’∥MN,且AA’=MN,连接A’B,
∵AA’∥MN,且AA’=MN ∴四边形APQC为平行四边形,故AM=A’N,
∵MN为定值,∴求AM+MN+NB的最小值,即求AM+NB的最小值+MN。
再利用“两点之间线段最短”,可得AM+NB的最小值为A’B,故AM+MN+NB的最小值=A’B+MN。
例1.(2023.山东八年级月考)有一条以互相平行的直线 为岸的河流,其两侧有村庄 和村庄 ,现
在要在河上建一座桥梁 (桥与河岸垂直),使两村庄之间的路程最短,从作图痕迹上来看,正确的是
( )A. B. C. D.
例2.(2022上·湖北襄阳·九年级联考自主招生)如图有一条直角弯道河流,河宽为2, 、 两地到河岸
边的距离均为1, , , ,现欲在河道上架两座桥 、 ,使
最小,则最小值为
A. B. C.14 D.12
例3.(2023·江苏·八年级校联考期末)如图,已知直线a∥b,a,b之间的距离为4,点P到直线a的距离
为4,点Q到直线b的距离为2,PQ=2 .在直线a上有一动点A,直线b上有一动点B,满足AB⊥b,
且PA+AB+BQ最小,此时PA+BQ= .
例4.(2023.广东省深圳市八年级期中)如图,已知平行四边形ABCO,以点O为原点,OC所在的直线
为x轴,建立直角坐标系,AB交y轴于点D,AD=4,OC=10,∠A=60°,线段EF垂直平分OD,点P为线
段EF上的动点,PM⊥x轴于点M点,点E与E'关于x轴对称,连接BP、E'M,则BP+PM+ME'的长度的最
小值为 .例5.(2022·山东滨州·统考中考真题)如图,在矩形 中, .若点E是边AD上的一
个动点,过点E作 且分别交对角线AC,直线BC于点O、F,则在点E移动的过程中,
的最小值为 .
1.(2024下·江苏无锡·八年级统考期末)如图,E为正方形 中 边上的一点,且 , ,
M、N分别为边 、 上的动点,且始终保持 ,则 的最小值为( )
A.8 B.8 C.8 D.12
2.(2024下·安徽滁州·八年级统考期末)如图,在矩形 中,边 的长分别为4和3,点E在
上,点F在 的延长线上,且 ,连接 ,当点E在边 上移动时, 的最小值为
( )A.7 B. C.10 D.
3.(2024下·广东广州·八年级统考期末)如图,在边长为10的正方形 对角线上有E,F两个动点,
且 ,点P是 中点,连接 ,则 最小值为( )
A. B. C. D.10
4.(23-24八年级下·江苏宿迁·期中)如图,在平面直角坐标系中,矩形 的顶点O在原点,顶点A、
B分别在x轴、y轴的正半轴上, , ,D为 的中点,E、F是边 上的两个动点,且
,当四边形 的周长最小时,点E的坐标为 .
5.(2024·山东·模拟预测)如图,在矩形 中,点 、 分别为AD、AB上的动点,连接 ,
恒等于 .点 为 的中点,连接 . 为线段CD的中点.点 为线段 上的一个动点.连接 、
.若 ,则 的最小值为 .6.(2024·江苏宿迁·二模)如图,在矩形 中, , ,将矩形沿对角线 剪开,得到
与 ,将 沿 方向平移得到 ,连接 、 ,则 的最小值为
.
7.(2024·广西南宁·模拟预测)如图,在四边形 中, , , , ,点
在 上,且 ,点 和点 为边 上的两个动点,且 ,则 的最小值为 .
8.(2023下·辽宁鞍山·八年级统考期末)如图,河的两岸有 , 两个水文观测点,为方便联络,要在河
上修一座木桥 (河的两岸互相平行, 垂直于河岸),现测得 , 两点到河岸的距离分别是5米,
4米,河宽3米,且 , 两点之间的水平距离为12米,则 的最小值是 米.
9.(2023·江苏无锡·统考二模)如图,在 中, , ,M、N分别是 、 边上的动
点,且 ,则 的最小值是 .10.(2024.广东省深圳市九年级期中)如图1,已知平行四边形ABCO,以点O为原点,OC所在的直线为
x轴,建立直角坐标系,AB交y轴于点D,AD=2,OC=6,∠A=60°,线段EF所在的直线为OD的垂直平分
线,点P为线段EF上的动点,PM⊥x轴于点M点,点E与E′关于x轴对称,连接BP、E′M.
(1)请直接写出点A的坐标为_____,点B的坐标为_____;
(2)当BP+PM+ME′的长度最小时,请直接写出此时点P的坐标为_____;
11.(2023上·北京西城·八年级校考期中)如图, 中, , ,D,E为 边
上的两个动点,且 ,连接 , ,若 ,则 的最小值为 .
12.(2023上·福建漳州·八年级校考阶段练习)如图,在正方形 中, ,点E是 的中点,
P,Q为 边上的两点,且 ,则四边形 周长的最小值为 .13.(2023下·四川绵阳·八年级统考期中)如图,在平行四边形 中, , ,连
接 ,且 , 平分 交 与于点 .点 在 边上, ,若线段 (点 在
点 的左侧)在线段 上运动, ,连接 , ,则 的最小值为 .
13.(2023·辽宁抚顺·统考三模)如图,在矩形 中, , .若点E是边 上的一个动点,
过点E作 ,交直线 于点F,则点E移动的过程中, 的最小值为 .
14.(2023·陕西西安·校考模拟预测)如图,在边长为2的菱形 中, ,将 沿射线
的方向平移,得到 ,则 的最小值为 .
15.(2023下·安徽芜湖·八年级统考期末)如图,正方形ABCD的边长为8,点E在AB上,BE=2,点
M,N为AC上动点,且 ,连接BN,EM,则四边形BEMN周长的最小值为 .16.(2023.广东八年级专项训练)如图所示,某条护城河在 处角转弯,河宽相同,从 处到达 处,
须经过两座桥(桥宽不计,桥与河垂直),设护城河以及两座桥都是东西、南北走向的,恰当地造桥可使
到 的路程最短,请确定两座桥的位置.
17.(2023·江苏·九年级专题练习)在平面直角坐标系中,矩形OACB的顶点O在坐标原点,顶点A、B分
别在x轴、y轴的正半轴上,A(3,0),B(0,4),D为边OB的中点.(1)若E为边OA上的一个动点,
求 的周长最小值;(2)若E、F为边OA上的两个动点,且EF=1,当四边形CDEF的周长最小时,求
点E、F的坐标.18.(2023下·吉林长春·八年级校考期末)(1)如图①,在边长是1的 网格中,点A、B、C、D都在
格点上,在线段 上找一点P,使得 最短.(2)如图②,在正方形 中, ,E是
中点,P是对角线AC上一动点,求 的最小值.(3)如图③,在正方形 中, ,
E、F是对角线 上的两个动点,且 ,则 的最小值是 .