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专题 10 特殊的平行四边形中的最值模型之瓜豆模型(原理)
动点轨迹问题是中考和各类模拟考试的重要题型,学生受解析几何知识的局限和思维能力的束缚,该
压轴点往往成为学生在中考中的一个坎,致使该压轴点成为学生在中考中失分的集中点。掌握该压轴题型
的基本图形,构建问题解决的一般思路,是中考专题复习的一个重要途径。本专题就最值模型中的瓜豆原
理(动点轨迹为直线型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
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模型1.瓜豆模型(原理)-直线轨迹........................................................................................................1
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模型1.瓜豆模型(原理)-直线轨迹
瓜豆原理:若两动点到某定点的距离比是定值,夹角是定角,则两动点的运动路径相同。
主动点叫瓜,从动点叫豆,瓜在直线上运动,豆也在直线_上运动;瓜在圆周上运动,豆的轨迹也是圆。
古人云:种瓜得瓜,种豆得豆.“种”圆得圆,“种”线得线,谓之“瓜豆原理”。
条件:1)如图,P是直线BC上一动点,连接AP,取AP中点Q,当点P在BC上运动时,Q点轨迹是?A A
Q Q
B P C B P N M C
结论:当P点轨迹是直线时,Q点轨迹也是一条直线.
证明:分别过A、Q向BC作垂线,垂足分别为M、N,在运动过程中,
因为AP=2AQ,所以QN始终为AM的一半,即Q点到BC的距离是定值,故Q点轨迹是一条直线.
条件:2)如图,在△APQ中AP=AQ,∠PAQ为定值,当点P在直线BC上运动时,求Q点轨迹?
结论: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。
证明: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。
解题策略:1)当动点轨迹确定时可直接运用垂线段最短求最值;
2)当动点轨迹不易确定是直线时,可通过以下四种方法进行确定:
①观察动点运动到特殊位置时,如中点,端点等位置时是否存在动点与定直线的端点连接后的角度不变,
若存在该动点的轨迹为直线;②当某动点到某条直线的距离不变时,该动点的轨迹为直线;③当一个点的
坐标以某个字母的代数式表示时,若可化为一次函数,则点的轨迹为直线;④若动点轨迹用上述方法都不
合适,则可以将所求线段转化为其他已知轨迹的线段求值。
例1.(2024·重庆巴南·九年级期末)如图,菱形ABCD的边长为4,∠BAD=120°,E是边CD的中点,F是
边AD上的一个动点,将线段EF绕着点E顺时针旋转60°得到线段EF',连接AF'、BF',则△ABF'的周长的最
小值是________________.例2.(2024九年级·山东·培优)如图, 为等边三角形,点 在直线 上运动,连接 ,将线段
绕点 顺时针旋转 得到 ,连接 ,若 ,则 的最小值为 .
例3.(2024·湖南邵阳·一模)如图,已知 ,点 在线段 上, 是底边长为6的等腰三角
形且 ,以 为边在 的右侧作矩形 ,连接 ,点 是 的中点,连接 ,则
线段 的最小值为 .
例4.(23-24九年级上·福建福州·阶段练习)如图,边长 的等边 中,点 为 上一点,且
,点 为 边上的一个动点,点 绕点 顺时针旋转 得到点 ,则 的最小值为 .例5.(2024·山东泰安·校考二模)如图,矩形 的边 ,E为 上一点,且 ,F
为 边上的一个动点,连接 ,若以 为边向右侧作等腰直角三角形 ,连接 ,则
的最小值为( )
A. B. C.3 D.
2 3
例6.(2024·江苏苏州·八年级期末)如图,菱形ABCD的边长为 ,∠ABC=60°,对角线AC、BD交于
点O.点E为直线AD上的一个动点,连接CE,将线段EC绕点C顺时针旋转∠BCD的角度后得到对应的线
段CF(即∠ECF=∠BCD),DF长度的最小值为_________.1.(2024·河南周口·一模)如图,平行四边形 中, , , , 是边 上一
点,且 , 是边 上的一个动点,将线段 绕点 逆时针旋转 ,得到 ,连接 、 ,
则 的最小值是( ).
A.4 B. C. D.
2.(2024·河南开封·统考一模)如图,在正方形 中, ,对角线 上的有一动点E,以 为
边作正方形 ,点H是 上一点, .连接 ,则 的最小值是________.3.(23-24九年级·重庆北碚·自主招生)如图,在平行四边形ABCD中,AB=2,∠ABC=45°,点E为射
线AD上一动点,连接BE,将BE绕点B逆时针旋转60°得到BF,连接AF,则AF的最小值是 .
4.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)菱形 中, ,E是 中点,连接 ,点F是
上一动点,G为 中点,连接 .
(1) ;(2)若 ,则 的最小值为 .
5.(23-24九年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,正方形 边长为4,点E是边 上一点,且 ,
F为边 上一动点,点E绕点F逆时针旋转 至点G,则线段 的最小值为 .
6.(2024·广东清远·统考一模)如图,矩形 中, , ,动点 、 分别从点 、 同时
出发,以相同的速度分别沿 、 向终点 、 移动,当点 到达点 时,运动停止,过点 作直线
的垂线 ,垂足为点 ,连接 ,则 长的最小值为________.7.(2024·湖北·八年级期中)如图,菱形ABCD中,AB12,ABC 60,点E在AB边上,且
BE2AE,动点P在BC边上,连接PE,将线段PE绕点P顺时针旋转60至线段PF,连接AF ,则线段
AF 长的最小值为__.
8. (2024·绵阳市八年级月考)如图,已知线段AB=12,点C在线段AB上,且△ACD是边长为4的等边三
角形,以CD为边的右侧作矩形CDEF,连接DF,点M是DF的中点,连接MB,则线段MB的最小值为
.
9.(23-24八年级下·山东济南·期末)如图,正方形 中, ,点 为对角线 上的动点,以
为边作正方形 ,点H是 上一点, ,连接 ,则 的最小值为 .
10.(2024·四川成都·一模)如图,在矩形 中, ,点 , 为直线 上的两个动点,且
,将线段 关于 翻折得线段 ,连接 .当线段 的长度最小时, 的度
数为 度.11.(2024·河南平顶山·九年级统考期中)如图,在菱形 中, , ,E,F两点分别从
A,B两点同时出发,以相同的速度分别向终点B,C移动,连接 ,在移动的过程中, 的最小值为
.
12.(23-24八年级下·山东德州·期中)如图,线段 的长为10,点D在线段 上运动,以 为边长
作等边 .再以 为边长,在线段 上方作正方形 ,记正方形 的对角线交点为O.
连接 ,则线段 的最小值为 .
13.(23-24九年级下·广东广州·阶段练习)如图,正方形 的边长为 , 为 上一点,且 ,
为 边上的一个动点,连接 ,以 为边向右侧作等腰 ,其中 , ,连接
.当 时, ;当 从 运动至 过程中, 的最小值为 .
14.(2024·重庆·九年级专题练习)如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC上一点,且BE=1,F为AB边
上的一个动点,连接EF,以EF为边向右侧作等边△EFG,连接CG,则CG的最小值为______.15.(2023上·内蒙古赤峰·九年级统考期中)如图,长方形 中, 为 上一点,且
为 边上的一个动点,连接 ,将 绕着点 顺时针旋转 到 的位置,连接 和 ,
问 是否有最小值?如果有,求出 的最小值.
16.(2024·北京西城·八年级校考期中)(1)如图①,在边长为 的等边 中,点 为 上一点,
,过 作 ,垂足为 ,点 是线段 上一动点,以 为边向右作等边 .
( )过点 作 于 ,证明: .( )当点 从点 运动到点 时,求点 运动的路径
长.
(2)如图 ,在长方形 中, , , .E为 上一点,且 ,
为 边上的一个动点,作顶角 的等腰 ,连接 ,求 的最小值.(提示:等腰
直角三角形的三边长 , , 满足 )