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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。
.........................................................................................................................................1
模型1.将军遛马模型................................................................................................................................1
模型2.将军造桥(过桥)模型.................................................................................................................8
.......................................................................................................................................13
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.【答案】(1) (2)存在,最小值为 (3)最短路线长为
【详解】解:(1) 如图 (1), 点 是公路 上的一点, 假设先把产品运送到点 处, 再转送到
厂, 作点 关于 的 对称点 , 连接 , , 连接 交 于点 ,
则 , , 当点 与点 重合时, 取得最小值,为 的长.
连接 , 交 于点 , 过点 作 于点 , 过点 作 , 垂足为点 ,
则 , 四边形 是矩形, , ,
又 , , 即最短路线的长是 .故答案为: .
(2) 存在.理由如下,如图 (2), 过点 作直线 , 作点 关于直线 的对称点 , 连接
, , 交直线 于点 , 过点 作 交直线 于点 , 连接 , , , 则
.
由平移知 , .又 , 四边形 是平行四边形,
, 由平移知 ,
又 , 四边形 是平行四边形,
当点 与点 重合时, 最小, 最小值为 的长.过点 作 交 的延长线于点 , 则 为等腰直角三角形.
, , ,
的最小值为 .故答案为:存在,最小值为 .
(3) 如图 (3),设码头乙为点 , 码头甲为点 , 连接 , ,
过点 作 , 且 , 作点 关于 的对称点 , 连接 交 于点 .
连接 , 则 . 是平行四边形, ,
点 ,N重合时,旅游路线最短.
过点 作直线 , 过点 作 于点 ,
则 , , , ,
.故答案为:最短路线长为 .
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______.
【答案】
【详解】解:如图:延长DA到点O,使AO=HE=4,连接OE、EG,, , ,又 , 四边形AOEH是平行四边形, ,
当点E、点G在OC上时, 最小,即 最小, ,
, ,
,故 的最小值为 ,故答案为: .
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____________.
【答案】
【详解】解:如图,作G关于AB的对称点G',在CD上截取CH=1,然后连接HG'交AB于E,在EB上截取
EF=1,此时GE+CF的值最小,
∴G'E=GE,AG=AG',∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,AD=BC=2∴CH∥EF,
∵CH=EF=1, ∴四边形EFCH是平行四边形,∴EH=CF,∴G'H=EG'+EH=EG+CF,
∵AB=4,BC=AD=2,G为边AD的中点,∴AG=AG'=1 ∴DG′=AD+AG'=2+1=3,DH=4-1=3,∴ ,即 的最小值为 .故答案为:
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 .
△
【答案】
【详解】解:∵菱形ABCD的边长为6 ,∠ABC=60°,∴AC=6 ,AC⊥BD,BO=DO,
∴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,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,故答案为:3 +9.
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 .【答案】
【详解】如图,连接 ,当等腰 在直线上运动时,点 运动轨迹为直线 ,
,且 , 四边形 为平行四边形, ,
作点 关于直线DD'对称到点 , ,
构造 ,根据勾股定理,得 .故答案为 .
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 .
【答案】
【详解】解:在边长为4的菱形 中, ,∴ , ,
将 沿射线 的方向平移得到 ,∴ , ,
∵四边形 是菱形,∴ , ,∴ ,
∴ , ,∴四边形 是平行四边形,∴ ,
∴ 的最小值 的最小值,∵点 在过点 且平行于 的定直线上,∴作点 关于定直线的对称点 ,连接 交定直线于 ,
则 的长度即为 的最小值,在 中, , ,
∴ ,∴ ,∴ ,∵ ,
∴ ,∴ .故答案为: .
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.
【答案】D
【详解】解:根据轴对称确定最短路线问题,过村庄 作河岸的垂线并且等于河的宽度,
然后与村庄 连接与河岸 相交于一点 ,过点 作 与 相交于点 ,
连接 ,则 即为最短路径,
如图 所示,故选: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
【答案】C
【详解】解:延长 到 ,使得 ,延长 到 ,使得 ,连接 交河道于点 ,
,得到两座桥 , ,此时 的值最小.
∴四边形 是平行四边形,∴ ,同理: = ,
延长 交 的延长线于点 .∴ , ,
∴ , ,
在 中, ,
,
的最小值为14.故选:C.
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= .
【答案】10
【详解】作QD∥b,PD⊥QD.
如图,当AB∥PC时,AB又等于PC,所以四边形PABC是平行四边形,PA=BC,所以PA+BQ=BC+BQ,当
Q、B、C三点一线时,PA+AB+BQ最小.在直角三角形PQD中,根据勾股定理得QD= =8.在直角
三角形QDC中,根据勾股定理得QC=10,所以PA+BQ=BC+BQ=BC=10.
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 .
【答案】
【详解】解:如图:连接OP在Rt△ADO中,∠A=60°,AD=4,∴OD=4 ,∴A(-4,4 )
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=OC=10,∴DB=10-4=6,∴B(6,4 )
∵线段EF垂直平分OD∴OE= OD=2 ,∠PEO=∠EOM=∠PMO=90°,
∴四边形OMPE是矩形,∴PM=OE=2 ,
∵OE=OE'∴PM=OE',PM//OE',∴四边形OPM E'是平行四边形,∴OP=EM,
∵PM=2 是定值,∴PB+ME'=OP+PB的值最小时,BP+PM+M E'的长度最小,
∴当O、P、B共线时,BP+PM+M E'的长度最小
∴BP+PM+M E'的最小值为OB+PM= .故答案为 .
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 .
【答案】【详解】过点D作 交BC于M,过点A作 ,使 ,连接NE,
四边形ANEF是平行四边形, , 当N、E、C三点共线时, 最小,
四边形ABCD是矩形, , ,
, 四边形EFMD是平行四边形, , ,
, , ,
, ,
,即 , ,
在 中,由勾股定理得 ,
在 中,由勾股定理得 ,
, ,
的最小值为 ,故答案为: .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
【答案】C
【详解】解:过点D作 ,交 于点H,过点E作 ,过点M作 ,直线
交于点G,连接 ,如图,
∵四边形 是正方形,∴ ,
∵ , ,∴ ,
∵ , ,∴四边形 是平行四边形,∴ ,
∵ ,∴ ,
∴ ,∴ ,在 和 中, ∴ ,
∴ ,∴ ,
∵ , ,∴四边形 是平行四边形,
∴ ,∴ ,
∴当点A,点M,点G三点共线时, 的最小值为 ,∴ .故选:
C.
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.
【答案】B
【详解】如图所示,连接 ,∵四边形 是矩形,∴ ,
∵ ∴四边形 是平行四边形∴ ,∴ ,
设点B关于 的对称点为 ,连接 ,交 于点E,
此时 最小,即 最小,即为 的长,∵ ,∴ ,又 ,∴ ,
即 的最小值为 .故选:B.
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
【答案】A
【详解】解:取 的中点Q,连接 , ,如下图所示:
∵正方形 的边长为10,∴ , ,
∵ 是正方形 的对角线,∴ ,
∵ 是 的角平分线,∴ ,
∵ , ,∴ ,∴ ,
∵ ,即 ,∴四边形 为平行四边形,∴ ,∴ ,
∴当A、E、Q三点共线时, 的值最小,最小值就是 的长,∵点Q时 的中点,∴ ,由勾股定理得, ,故选:A.
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 .
【答案】
【详解】解:∵矩形 , , ,∴ , , ,∴
,
∵ 为 的中点,∴ , 的长为定值,在 上截取 ,连接 ,则: , ,
∵ ,∴四边形 为平行四边形,∴ ,
∵四边形 的周长 ,且 的长为定值,
∴当 最小时,四边形 的周长最小,作点 关于 轴的对称点 ,连接 ,则: ,
∵ ∴当 三点共线时, 最小,四边形 的周长最
小,
设直线 的解析式为: ,则: ,解得: ,∴ ,
当 时, ;∴ ;故答案为: .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 .
【答案】
【详解】解:如图,作点 关于 的对称点 ,连接 , ,则 , ,
∵ ,四边形 是矩形,∴ , , ,
∵ 为线段CD的中点.∴ ,∴ ,
∵ 恒等于 ,点 为 的中点, ,∴ ,
∵ , , ,∴ ,根据两点之间线段最短得 ,即 ,
∴ ,∴ 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
.
【答案】
【详解】解:∵ ,∴ ,如图,连接 , ,
由平移的性质可知, , , ,
∴ 在直线 上运动,四边形 是平行四边形,∴ ,
如图,作 关于直线 的对称点 ,连接 交 于 ,交 于 ,连接 , , ,
∴ , , ,∴ ,∴ ,
∴当 三点共线时, 最小为 , ∴ , ,∴
,∵ ,∴ ,∴ 三点共线,∴ ,
∴ ,由勾股定理得 ,∴ 最小值为 ,故答案为:
.
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 .
【答案】
【详解】解: 过点 作 交 于点 ,则四边形 是平行四边形,
∴ , ,∵ ,∴ ,
作点 关于 对称点 ,连接 ,则 , ,
∴ ,∴ ,
当 , , 三点共线时, 的值最小,为 ,∴ 的最小值为 ,
在 中, ,∴ 的最小值为 ,故答案为: .
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.
【答案】18
【详解】作 垂直于河岸,使 等于河宽,连接 ,与靠近A的河岸相交于M,作 垂直于另一
条河岸, 过点A作 交 的延长线于点C,
则 且 ,于是 为平行四边形,故 ,
当 时, 最小,也就是 最短,
∵ (米), (米), (米)
∴在 中, (米),
∴ 的最小值为: (米) 故答案为:18 .
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 .
【答案】
【详解】作 交 于点E,在 取 ,连接 ,延长 至点 ,使 ,连接
,作 于点 ,如下图:, , 为等边三角形, ,
, , 四边形 为平行四边形,
同理得四边形 与四边形 为平行四边形, , , ,
,
中 , ,
中 ,
, 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_____;
【答案】(1)(﹣2,2 ),(4,2 );(2)(2, );
【详解】解:(1)如图1中,
在Rt△ADO中,∵∠A=60°,∴∠AOD=30°.∵AD=2,∴OD =2 ,∴A(﹣2,2 ),∵四边形ABCO是平行四边形,∴AB=OC=6,∴DB=6﹣2=4,∴B(4,2 );
(2)如图1中,连接OP.
∵EF垂直平分线段OD,PM⊥OC,∴∠PEO=∠EOM=∠PMO=90°,∴四边形OMPE是矩形,∴PM=OE=
.
∵OE=OE′,∴PM=OE′,PM∥OE′,∴四边形OPME′是平行四边形,∴OP=EM,
∵PM是定值,∴PB+ME′=OP+PB的值最小时,BP+PM+ME′的长度最小,∴当O、P、B共线时,
BP+PM+ME′的长度最小.∵直线OB的解析式为y= x,∴P(2, ).故答案为(2, ).
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 .
【答案】16
【详解】解:构造矩形 ,连接 , , 交 于点 ,如图所示:则 , , , , , 四边形 为平行四边形,
, , 中, , , ,
, ,故答案为:16.
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 .
【答案】
【详解】解:∵四边形 是矩形, ,点E为 中点,
∴ 为定长,∴ ,
,∴四边形 周长最小只要 最小即可;
取 中点F,连接 ,在 上取 ,连接 ,
则四边形 是矩形,四边形 为平行四边形, ,
, , 最小,只要 最小即可;
作点A关于 的对称点 ,连接 交 于点 ,则 , ,
,即 最小时,点P位于 处,
由作图可知, , ,∴ ,∴四边形 周长的最小值为: ,故答案为: .
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 .
【答案】
【详解】解:在 上截取 ,连接 ,过点 作 ,使 ,连接 交
于点 ,连接 ,过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,连接 ,
∵四边形 是平行四边形, ,∴ , ,
∵ ,∴ ,
∵ , ,∴ ,
∴ ,∴ ,
∵ 平分 ,∴ ,∵ ,∴ ,∴ ,
∵ , ,∴ , ,
∴ ,∴ ,
∵ ,∴ ,
∵ ,∴ ,∵ ,∴ ,
∵ , ,∴ ,∴ ,∴
,∵ , ,∴ ,
,∴ ,
∴ ,
∵ , ,∴四边形 是平行四边形,∴ ,
在 和 中, ,∴ ,∴ ,
∵线段 (点 在点 的左侧)在线段 上运动,∴ ,
∴当点 在线段 上时, 的最小值为 ,∴ 的最小值为 ,
∵ , ,∴ 最小值为: ,
即 最小值为 ,故答案为: .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 .
【答案】5
【分析】过点D作 交 于M,过点A作 ,使 ,连接 ,可得 是平行
四边形,则: ,当N、E、C三点共线时, 的值最小,即为 的长度,
求出 的长度即可得解.
【详解】
过点D作 交 于M,过点A作 ,使 ,连接 ,
四边形 是平行四边形, ,
∴ 当N、E、C三点共线时, 最小,
四边形 是矩形, , ,
, 四边形 是平行四边形, , ,
, , , ,, ,即 , ,
在 中,由勾股定理得 ,
在 中,由勾股定理得 ,即: 的最小值为5;故答案为:5.
【点睛】本题考查了利用轴对称求最短距离问题,勾股定理,矩形的性质,解直角三角形,平行四边形的
判定和性质,熟练掌握知识点,准确作出辅助线是解题的关键.
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 .
【答案】
【分析】根据菱形的性质得到 ,根据平移的性质得到 ,推出四
边形 是平行四边形,得到 ,于是得到 的最小值 的最小值,根据平
移的性质得到点 在过点A且平行于 的定直线上,作点D关于定直线的对称点E,连接 交定直线于
,则 的长度即为 的最小值,求得 ,得到 ,于是得到结论.
【详解】解:连接 ,∵在边长为2的菱形 中, ,∴ ,
∵将 沿射线 的方向平移,得到 ,∴ ,
∵四边形 是菱形,∴ ,∴ ,
∴四边形 是平行四边形,∴ ,∴ 的最小值 的最小值,
∵点 在过点A且平行于 的定直线上,
∴作点D关于定直线的对称点E,连接 交定直线于 ,则 的长度即为 的最小值,在 中, ,
∴ ,∴ ,∴ ,
∵ ∴ ,∴ 故答案为:
.
【点睛】本题考查了轴对称一最短路线问题,菱形的性质,解直角三角形,平移的性质,求得 的
最小值 的最小值,是解题的关键.
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 .
【答案】
【详解】解:连接BD、DN,作点E关于BD的对称点F,则BE=BF=2,连接NF、DF,
∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠BCD=90°,DB⊥AC,BN=DN,点F在BC上,
∴EF∥AC,EF= =MN,∴四边形MEFN是平行四边形,∴ME=NF,
∴ME+BN=NF+DN≥DF(当D、N、F共线时取等号),
在Rt△DCF中,CD=8,CF=8-2=6,则DF= =10,
∴ME+BN≥10,∴MN+BE+ME+BN≥ +2+10=12+ ,
即则四边形BEMN的周长的最小值为12+ ,故答案为:12+ .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.
【答案】见解析
【详解】解:如图所示,
,
将点 向下平移至点 ,使 的长等于河宽,将点 向右平移至点 ,使 的长等于河宽;连接 ,
与河岸相交于点 , ;过点 作 于点D,过点 作 于点 ,则 , 即为两
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.【答案】(1) (2) ,
【解析】(1)解:如图,作点D关于x轴的对称点 ,连接 与x轴交于点E,连接DE,由模型可知
的周长最小,
∵在矩形OACB中,OA=3,OB=4,D为OB的中点,∴D(0,2),C(3,4), ,
设直线 为y=kx+b,把C(3,4), 代入,
得 , ,解得k=2, ,∴直线 为 ,
令y=0,得x=1,∴点E的坐标为(1,0).∴OE=1,AE=2,
利用勾股定理得 , , ,
∴△CDE周长的最小值为: .
(2)解:如图,将点D向右平移1个单位得到 ,作 关于x轴的对称点 ,连接 交x
轴于点F,将点F向左平移1个单位到点E,此时点E和点F为所求作的点,连接 ,此时四边形CDEF
周长最小,理由如下:∵四边形CDEF的周长为CD+DE+EF+CF,CD与EF是定值,
∴DE+CF最小时,四边形CDEF周长最小,
∵ ,且 ,∴四边形 为平行四边形,
∴ ,根据轴对称可知, ,∴ ,设直线 的解析式为y=kx+b,把C(3,4), 代入,
得 ,解得 ,∴直线 的解析式为 ,
令y=0,得 ,∴点F坐标为 ,∴点E坐标为 .
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 .
【答案】(1)见解析;(2) 的最小值为 ;(3)
【详解】解:(1)如图,点P即为所求;
(2)如图②,连接 交 于P,连接 , ,∵四边形 是正方形, ,∴点B和点D关于 对称, ,∴ ,
∴根据两点之间线段最短知 的长为 的最小值,∵E是 中点,∴ ,
在 中, ,故 的最小值为 ;
(3)在图3中,过D作 , ,则四边形 是平行四边形,∴
连接 , , ,∵点B和点D关于 对称,∴ ,
∴ ,当B、E、H共线时,取等号,则 的长是 的最小值,
∵ , ,∴ ,在 中, ,
∴ ,故答案为: .