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专题12 将军饮马模型
将军饮马模型在考试中,无论是解答题,还是选择、填空题,都是学生感觉有困难的地方,也恰是学
生能力区分度最重要的地方,主要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。在解
决几何最值问题主要依据是:①两点之间,线段最短;②垂线段最短,涉及的基本方法还有:利用轴对称
变换化归到“三角形两边之和大于第三边”、“三角形两边之差小于第三边”等。希望通过本专题的讲解
让大家对这类问题有比较清晰的认识。
大家在掌握几何模型时,多数同学会注重模型结论,而忽视几何模型的证明思路及方法,导致本末倒
置。要知道数学题目的考察不是一成不变的,学数学更不能死记硬背,要在理解的基础之上再记忆,这样
才能做到对于所学知识的灵活运用,并且更多时候能够启发我们解决问题的关键就是基于已有知识、方法
的思路的适当延伸、拓展,所以学生在学习几何模型要能够做到的就是:①认识几何模型并能够从题目中
提炼识别几何模型;②记住结论,但更为关键的是记住证明思路及方法;③ 明白模型中常见的易错点,
因为多数题目考察的方面均源自于易错点。当然,以上三点均属于基础要求,因为题目的多变性,若想在
几何学习中突出,还需做到的是,在平时的学习过程中通过大题量的训练,深刻认识几何模型,认真理解
每一个题型,做到活学活用!
................................................................................................................................................2
模型1.将军饮马模型(双线段和的最小值)(两定一动)....................................................................2
模型2.将军饮马模型(双线段差的最大值)(两定一动)..................................................................29
模型3.将军饮马(多线段和的最值模型)(一定两动)......................................................................53
模型4.将军饮马(多线段和的最值模型)(两定两动)......................................................................68
..............................................................................................................................................79模型1.将军饮马模型(双线段和的最小值)(两定一动)
条件:A,B为定点,m为定直线,P为直线m上的一个动点,求AP+BP的最小值。
模型(1)点A、B在直线m两侧: 模型(2)点A、B在直线同侧:
A
A
m
B
B m
模型(1)点A、B在直线m两侧: 模型(2)点A、B在直线同侧:
A
A
B
m
P
m
P
B A'
图(1) 图(2)
模型(1):如图(1),连结AB,根据两点之间线段最短,AP+BP的最小值即为:线段AB的长度。
模型(2):如图(2),作点A关于定直线m的对称点A’,连结A’B,根据两点之间线段最短,AP+BP的最
小值即为:线段A’B的长度。
例1.(23-24七年级上·吉林长春·期末)“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,这是唐代诗人李颀《古
从军行》里的一句诗.由此引申出一系列非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马”.如图,将军在图
中点A处,现在他要带马去河边喝水,之后返回军营B处,问:将军怎么走能使得路程最短?将实际问题
转化成数学问题,即:在直线上找一点P使得 最小.解决方法是:作点A关于直线的对称点 ,连接 ,则 ,所以 ,连接 ,
则线段 的长度即为 的最小值,这样做依据的基本事实是 .
【答案】两点之间,线段最短.
【分析】本题考查了两点之间,线段最短,解决问题的关键是熟练掌握“将军饮马”等模型.依据是两点
之间线段最短得出答案.
【详解】解:由题意得:这样做依据的基本事实是两点之间,线段最短.故答案为:两点之间,线段最短.
例2.(23-24八年级上·广西南宁·期中)如图,等边 中,E是 边的中点, 是 边上的中线,
是 上的动点,若 ,则 的最小值为 .
【答案】6
【分析】本题考查等边三角形的性质和轴对称等知识,熟练掌握等边三角形和轴对称的性质是本题的关键.
要求 的最小值,需考虑通过作辅助线转化 , 的值,从而找出其最小值求解.
【详解】解:作点 关于 的对称点 ,连接 ,
是等边三角形, 是 边上的中线, ,
是 的垂直平分线, 点 关于 的对应点为点 , 就是 的最小值.
是等边三角形, 是 边的中点, 是 的中点,
是 的中线, ,即 的最小值为6,故答案为6.例3.(23-24八年级上·云南昭通·阶段练习)如图,在 中, ,直线m是
中AB边的垂直平分线,点P是直线m上的一动点,则 周长的最小值为( )
A.10 B.11 C.13 D.15
【答案】B
【分析】本题考查的是线段的垂直平分线的性质,根据题意知这是动点最值问题中的“将军饮马”问题,
解法是:作定点关于动点轨迹的对称点,由于点A关于直线 的对称点为点 ,故当点 在 上时,
值的最小,求出 长度即可得到结论.
【详解】解:∵直线 垂直平分 ,∴ 、 关于直线 对称,
令直线 交 于 ,连接 ,如图所示:
∴当 和 重合时, 的值最小,最小值等于 的长,
,且 的最小值等于 ,
∴ 周长的最小值是 ,故选:B.
例4.(23-24八年级上·河南洛阳·期末)如图,在锐角三角形 中, , . 的
平分线交 于点 , 、 分别是 和 上的动点,则 的最小值是 .
【答案】5
【分析】此题考查轴对称的性质, 的直角三角形的性质, 过 作 于 ,作 关于 的对称
点 ,连接 ,证明 在 上,当 , , 共线,且垂直 时, 最短,即 , 在上,即 的长,进一步可得答案.
【详解】解:过 作 于 ,作 关于 的对称点 ,连接 ,
∵ 平分 ,∴ 在 上,∴ ,
当 , , 共线,且垂直 时, 最短,即 , 在 上,即 的长,
, , ,∴ 的最小值是5.故答案为: 5
例5.(23-24八年级上·湖北十堰·期末)如图, 中, ,点F、E分别是
上的动点,则 的最小值 .
【答案】
【分析】本题考查了轴对称的性质、含 度角的直角三角形等知识点,作点 关于 的对称点 ,连接
,作 交 于点 ,当 时, 有最小值 ,据此即可求解.
【详解】解:作点 关于 的对称点 ,连接 ,作 交 于点 ,如图所示:
则 , ∴ ,
∵点E别是 上的动点,∴ 时, 有最小值
∵ ,∴ 故答案为:模型2.将军饮马模型(双线段差的最大值)(两定一动)
条件:A,B为定点,m为定直线,P为直线l上的一个动点,求|AP-BP|的最大值。
模型(1):点A、B在直线m同侧: 模型(2):点A、B在直线m异侧:
A
A
B m
m B
A
A
B'
B m
P' P
m
B
P P'
图(1) 图(2)
模型(1):如图(1),延长AB交直线m于点P,当A、B、P不共线时,根据三角形三边关系,有:|
P’A-P’B|<AB,当A、B、P共线时,有|PA-PB|=AB,故|PA-PB|≤AB,即|AP-BP|的最大值即为:线段AB的
长度。
模型(2):如图(2),作点B作关于直线m的对称点B’,连接AB’交直线m于点P,此时PB=PB’。
当A、B、P不共线时,根据三角形三边关系,有:|P’A-P’B|=|P’A-P’B’|<AB’,
当A、B、P共线时,有|PA-PB|=|PA-PB’|=AB’,故|PA-PB|≤AB’,即|AP-BP|的最大值即为:线段AB’的长度。
例1.(2024·福建泉州·七年级期末)如图,在 网格中,最小正方形的边长为1,点A、B、C都在格
点上.(1)画出 关于直线l对称的图形 ;(2)点P在直线l上,直接写出 的最大值.【答案】(1)见解析(2)2
【分析】(1)利用网格特点和轴对称的性质画出点A、B、C关于直线l的对称点,然后顺次连接即可;
(2)利用三角形三边关系得到 (当 、 、 共线时,取等号),从而得到 的最大
值为 的长即可.
【详解】(1)解:如图, 为所作;
(2)解: (当 、 、 共线时,取等号),
的最大值为 的长,即 的最大值为2.
【点睛】本题考查作图-轴对称变换、三角形三边关系的应用,熟练掌握相关知识是解答的关键,属于中考
常考题型.
例2.(2024·江苏泰州·八年级专题练习)如图,在△ABC中,AB=AC,AC的垂直平分线交AC于点N,
交AB于点M,AB=12cm,△BMC的周长是20cm,若点P在直线MN上,则PA﹣PB的最大值为_______.
【详解】解:∵MN垂直平分AC,∴MA=MC,又∵C =BM+MC+BC=20cm,BM+MA=AB=12cm,∴BC=20﹣12=8(cm),
BMC
在MN △上取点P,∵MN垂直平分AC连接PA、PB、PC
∴PA=PC ∴PA﹣PB=PC﹣PB 在△PBC中PC﹣PB<BC
当P、B、C共线时,即P运动到与P'重合时,(PC﹣PB)有最大值,此时PC﹣PB=BC=8cm.
例3.(23-24八年级上·福建厦门·阶段练习)如图, , , , ,
是 内的一条射线,且 ,P为 上一动点,则 的最大值是 .(结果
表示根据需要可以含a,b,c)
【答案】a
【分析】本题考查了线段之差的最小值问题,作点 关于射线 的对称点 ,连接 、 、B'P.则
, , 是等边三角形,在 中, ,当 、 、 在同一直线
上时, 取最大值 ,即可求解.正确作出点B的对称点是解题的关键.
【详解】解:如图,
作点 关于射线 的对称点 ,连接 、 , .则 , , , .
∵ ,∴ ,∴ 是等边三角形,∴ ,
在 中, ,当 、 、 在同一直线上时, 取最大值 ,即为a.
∴ 的最大值是a.故答案为:a.
例4.(2024·湖北·八年级期中)如图, , 为 上一动点, ,过 作
交直线 于 ,过 作 交直线 于点 ,若 ,当 的值最大时,则
________ .
【答案】123°
【分析】当DM与DP重合,AN与AB重合时,|AN-DM|的值最大,此时|AN-DM|=AB,画出相应的图形,
根据条件,利用三角形的内角和、邻补角的意义,求出结果.
【详解】解:当DM与DP重合,AN与AB重合时,|AN-DM|的值最大,此时|AN-DM|=AB,
∵∠ABC=114°,∴∠CDE=180°-114°=66°,∴∠MCD=90°-66°=24°,
又∵AB=BC,∴∠ACB=(180°-114°)÷2=33°,
∴∠ACE=180°-∠ACB-∠DCM=180°-33°-24°=123°,故答案为:123°.
【点睛】本题考查了平行线的性质、三角形内角和、直角三角形、等腰三角形的性质等知识,根据题意画
出相应图形是解决问题的关键.模型3.将军饮马(多线段和的最值模型)(一定两动)
如图,A为定点,在直线m、n上分别找两点P、Q,使三角形APQ的周长(AP+PQ+QA)最小。
n
A'
n
A
Q
A
m
P
m A"
证明:如上图,作点A分别关于定直线m、n的对称点A’、A’’,连结A’B,
根据对称得到:QA=QA’,PA=PA’’,故故PA+PQ+QA=PA’’+PQ+QA’,
再利用“两点之间线段最短”,得到PA+PQ+QA的最小值即为:线段A’A’’的长度。
例1.(23-24八年级上·江苏宿迁·期末)如图, , 为 内部一条射线,点P为射线
上一点, ,点M、N分别为 、 边上动点,则 周长的最小值为( )
A.6 B.8 C.12 D.18
【答案】A
【分析】本题考查了等边三角形的性质和判定,轴对称−最短路线问题的应用,解题的关键是确定M、N
的位置.作点P关于 的对称点 ,点P关于 的对称点 ,连接 ,与 的交点即为点M,与的交点即为点N,则此时M、N符合题意,求出线段 的长即可.
【详解】解:作点P关于 的对称点 ,点P关于 的对称点 ,连接 ,与 的交点即为点M,
与 的交点即为点N,
的最小周长为 ,
连接 ,则 ,
∴ ,∴ 是等边三角形,
∴ ,即 的周长的最小值是6.故选:A.
例2.(2024·江苏·无锡八年级期末)如图,已知∠AOB的大小为α,P是∠AOB内部的一个定点,且OP
=4,点E、F分别是OA、OB上的动点,若△PEF周长的最小值等于4,则α=( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
【答案】A
【分析】设点P关于OA的对称点为C,关于OB的对称点为D,当点E、F在CD上时,△PEF的周长为
PE+EF+FP=CD,此时周长最小,根据CD=4可得出△COD是等边三角形,进而可求出α的度数.
【详解】解:如图,作点P关于OA的对称点C,关于OB的对称点D,连接CD,交OA于E,OB于F.此时,△PEF的周长最小.连接OC,OD,PE,PF.
∵点P与点C关于OA对称,∴OA垂直平分PC,∴∠COA=∠AOP,PE=CE,OC=OP,
同理,可得∠DOB=∠BOP,PF=DF,OD=OP.
∴∠COA+∠DOB=∠AOP+∠BOP=∠AOB=α,OC=OD=OP=4,∴∠COD=2α.
又∵△PEF的周长=PE+EF+FP=CE+EF+FD=CD=4,∴OC=OD=CD=4,
∴△COD是等边三角形,∴2α=60°,∴α=30°.故选:A.
【点睛】本题主要考查了最短路径问题,本题找到点E和F的位置是解题的关键.要使△PEF的周长最小,
通常是把三边的和转化为一条线段,运用三角形三边关系解决.
例3.(2024·安徽安庆·八年级期末)如图,在四边形ABCD中,∠BCD=50°,∠B=∠D=90°,在BC、
CD上分别取一点M、N,使 AMN的周长最小,则∠MAN=_____°.
△
【答案】80
【分析】作点A关于BC、CD的对称点A、A,根据轴对称确定最短路线问题,连接A、A 分别交BC、
1 2 1 2
DC于点M、N,利用三角形的内角和定理列式求出∠A+∠A,再根据轴对称的性质和角的和差关系即可得
1 2
∠MAN.
【详解】如图,作点A关于BC、CD的对称点A、A,连接A、A 分别交BC、DC于点M、N,连接AM、
1 2 1 2
AN,则此时△AMN的周长最小,∵∠BCD=50°,∠B=∠D=90°,∴∠BAD=360°﹣90°﹣90°﹣50°=130°,
∴∠A+∠A=180°﹣130°=50°,∵点A关于BC、CD的对称点为A、A,∴NA=NA ,MA=MA ,
1 2 1 2 2 1
∴∠A=∠NAD,∠A=∠MAB,∴∠NAD+∠MAB=∠A+∠A=50°,
2 1 1 2
∴∠MAN=∠BAD﹣(∠NAD+∠MAB)=130°﹣50°=80°,故答案为:80.
【点睛】本题考查了轴对称的最短路径问题,利用轴对称将三角形周长问题转化为两点间线段最短问题是
解决本题的关键.
模型4.将军饮马(多线段和的最值模型)(两定两动)
模型(1):两定点+两动点
条件:A,B为定点,在直线m、n上分别找两点P、Q,使PA+PQ+QB最小。
两个点都在直线外侧(图1-1);内外侧各一点(图1-2);两个点都在内侧(图1-3)
A
m
A m
m A
n
B
B
B n n
图1-1 图1-1 图1-1
A
m
A
A'
m
P' P m
A
P P
B
n
Q' Q B
n Q
Q n
B B' B'图1-1 图1-1 图1-1
模型(1-1)(两点都在直线外侧型)
如图(1-1),连结AB,根据两点之间线段最短,PA+PQ+QB的最小值即为:线段AB的长度。
模型(1-2)(直线内外侧各一点型)
如图( 1-2), 作点 B 关于定直线 n 的对称点 B’,连结 AB’,根据对称 得到: QB=QB’,故
PA+PQ+QB=PA+PQ+QB’,
根据两点之间线段最短,PA+PQ+QB的最小值即为:线段AB’的长度。
模型(1-3)(两点都在直线内侧型)
如图(1-3),作点B关于定直线n的对称点B’,作点A关于定直线m的对称点A’,连结A’B’,
根据对称得到:QB=QB’,PA=PA’,故PA+PQ+QB=PA’+PQ+QB’,
根据两点之间线段最短,PA+PQ+QB的最小值即为:线段A’B’的长度。
例1.(2024·广东·九年级期中)如图,点A在y轴上,G、B两点在x轴上,且G(﹣3,0),B(﹣2,
0),HC与GB关于y轴对称,∠GAH=60°,P、Q分别是AG、AH上的动点,则BP+PQ+CQ的最小值
是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】B
【分析】分别作B、C关于AG和AH对称的点 、 ,连接BP、CQ、 、 ,PQ,得出BP+PQ+
CQ的最小值为 ,再依据等边三角形的性质和判定和轴对称的性质分别求得 和 即可
求得.
【详解】解:分别作B、C关于AG和AH对称的点 、 ,连接BP、CQ、 、 ,PQ∵HC与GB关于y轴对称, ∴GO=HO,BO=CO,∵x轴⊥y轴,∴AG=AH, 、 关于y轴对称,
∴当 、 ,P、Q在同一条直线上时, 最小,此时 轴,
∵∠GAH=60°,∴△AGH为等边三角形,∴∠AGO=60°,
∵ 轴,B、 关于AG对称,∴ , ,
∴△BPG为等边三角形,过作PM⊥GO交x轴与M,
∵G(﹣3,0),B(﹣2,0),∴BG=1,BO=2,∴ ,
∴ ,同理可得 ,即 .故选:B.
【点睛】本题考查轴对称的性质,等边三角形的性质和判断,坐标与图形变化.能借助轴对称的性质正确
变形将折线的长化成一条线段的长是解题关键.
例3.(24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习)如图, , , 分别为 , 上的点,
, , 分别为 , 上的动点,则 的最小值为 .
【答案】3
【分析】本题考查轴对称 最短路线问题,能用一条线段的长表示出三条线段的和的最小值是解题的关键.
作点 关于 的对称点 ,点 关于 的对称点 ,连接 交 于点 ,交 于点 ,连接
、 , ,根据轴对称的性质,得到 的最小值为 ,推出△ 为等边三角
形,进一步得出结果.
【详解】解:如图,作点 关于 的对称点 ,点 关于 的对称点 ,连接 交 于点 ,交 于点 ,连接 、 , ,
则 , , ,
的最小值为 的长.
, , , , , ,
, △ 为等边三角形, ,
即 的值最小为3;故答案为:3
例3.(2024·湖北·八年级期中)如图,在Rt ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=2,以BC为边向
左作等边△BCE,点D为AB中点,连接CD,点P、Q分别为CE、CD上的动点.
△
(1)求证:△ADC为等边三角形;(2)求PD+PQ+QE的最小值.
【答案】(1)证明见解析;(2)4.
【分析】(1)先根据直角三角形的性质可得 ,再根据等边三角形的判定即可得证;
(2)连接 ,先根据等边三角形的性质可得 ,再根据等腰三角形的三线合一可得
垂直平分 ,然后根据线段垂直平分线的性质可得 ,同样的方法可得 ,从而可得
,最后根据两点之间线段最短即可得出答案.
【详解】证明:(1) 在 中, , ,
点 是 斜边 的中点, , 是等边三角形;
(2)如图,连接 ,和 都是等边三角形, , ,
, 垂直平分 , ,
同理可得: 垂直平分 , , ,
由两点之间线段最短可知,当点 共线时, 取得最小值 ,
故 的最小值为4.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定与性质、含 角的直角三角形的性质等知识点,熟练掌握等边三角
形的性质是解题关键.
1.(2023·河南·九年级专题练习)如图,在 中, , 的垂直平分线交 于点 ,交
于点M, , 的周长是 ,若点 在直线 上,则 的最大值为( )A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据已知条件 垂直平分 ,可知 ,即可将 的周长转换为AB+BC,即可求
出 ,再通过作辅助线(见详解),可得到 ,则 中 ,当
共线时( )有最大值即可得到 最大值,得到答案.
【详解】解:∵ 垂直平分 ∴
又∵ ∴
在 上取点 ∵ 垂直平分
1
连接 、 、 ∴ ∴ 在 中
当 运动 位置时,即 共线时( )有最大值,此时 .
即 最大值是8cm,故答案选B.
【点睛】本题考查了垂直平分线的性质,线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等
2.(2024·上浙江八年级月考)如图,点P是∠AOB内任意一点,OP=6cm,点M和点N分别是射线OA
和射线OB上的动点,若 PMN周长的最小值是6 cm,则∠AOB的度数是( )
△A.15 B.30 C.45 D.60
【答案】B
【分析】分别作点P关于OA、OB的对称点C、D,连接CD,分别交OA、OB于点M、N,连接OC、
OD、PM、PN、MN,由对称的性质得出PM=DM,OP=OC,∠COA=∠POA;PN=DN,OP=OD,
∠DOB=∠POB,得出∠AOB= ∠COD,证出 OCD是等边三角形,得出∠COD=60°,即可得出结果.
△
【解析】分别作点P关于OA、OB的对称点C、D,连接CD,
分别交OA、OB于点M、N,连接OC、OD、PM、PN、MN,如图所示:
∵点P关于OA的对称点为D,关于OB的对称点为C,∴PM=DM,OP=OD,∠DOA=∠POA;
∵点P关于OB的对称点为C,∴PN=CN,OP=OC,∠COB=∠POB,∴OC=OP=OD,∠AOB=
∠COD,
∵△PMN周长的最小值是6cm,∴PM+PN+MN=6,∴DM+CN+MN=6,
即CD=6=OP,∴OC=OD=CD,即 OCD是等边三角形,∴∠COD=60°,∴∠AOB=30°,故选:B.
【点睛】此题考查轴对称的性质,△最短路线问题,等边三角形的判定与性质,熟练掌握轴对称的性质,证
明三角形是等边三角形是解题的关键.
3.(23-24广东八年级期中)如图,在锐角△ABC中,∠ACB=50°;边AB上有一定点P,M、N分别是
AC和BC边上的动点,当△PMN的周长最小时,∠MPN的度数是( )A.50° B.60° C.70° D.80°
【答案】D
【解析】∵PD⊥AC,PG⊥BC,∴∠PEC=∠PFC=90°,∴∠C+∠EPF=180°,
∵∠C=50°,∠D+∠G+∠EPF=180°,∴∠D+∠G=50°,
由对称可知:∠G=∠GPN,∠D=∠DPM,
∴∠GPN+∠DPM=50°,∴∠MPN=130°﹣50°=80°,选D.
4.(2024·湖北恩施·一模)如图,在等边三角形 中, ,在 , 上分别取点M,N,且
, ,在 上有一动点 ,则 的最小值为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【答案】C
【分析】本题考查等边三角形的性质和判定,轴对称最短问题等知识.作点N关于 的对称点 ,连接
交 于P,连接 , ,此时 的值最小,最小值 ,求出结果即可.
【详解】解:如图,∵ 是等边三角形,∴ , ,
∵ 为 的平分线,∴ , ,作点N关于 的对称点 ,连接 交 于P,连接 ,
根据轴对称可知: ,∴ ,
∵两点之间线段最短,∴此时 最小,即 最小,即 的最小值为 ,
∵ ,∴ , ,
∴ , ,∴ ,∴ ,
∵ ,∴ 是等边三角形,∴ .故选:C.
5.(23-24八年级上·河北廊坊·期中)如图,在 中, ,点M是 上一点, ,
, ,若点 和点M关于 对称,点 和点M关于 对称. 则点 , 之间的距离
最小值是( )
A.6 B.2.4 C.4.8 D.4
【答案】C
【分析】本题考查成轴对称的性质,垂线段最短.连接 ,根据对称性得到,
, 三点共线,进而得到 ,根据垂线段最短,得到
时, 最小,利用等积法进行求解即可.
【详解】解:如图,连接 ,∵点 和点M关于 对称,点 和点M关于 对称,∴ , ,
∵ ,∴ ,∴ ,
∴ 三点共线,∴ ,∴当 最小时, 最小,
∵点M是 上一点,∴ 时, 最小,
此时: ,∴ ,∴ ,
∴ 的最小值为 ,故选C.
6.(2023·四川成都·模拟预测)如图所示,在边长为2的等边三角形 中, 为 的中点, 为
的中点,过点 作 交 于 ,交 于 , 是线段 上一个动点,连接 , ,则
的周长的最小值是 .
【答案】3
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质,线段垂直平分线的性质,轴对称 最短路线问题,熟练掌握
将军饮马基本模型是解题的关键.连接 ,首先证明 是 的垂直平分线,得 ,则 的
周长为 ,当 、 、 共线时, 的最小值为2,从而得出答案.
【详解】解:连接 ,点 是 的中点, 是等边三角形, , , ,
点 为 的中点, 是 的垂直平分线, ,
的周长为 ,当 、 、 共线时, 的最小值为2,
的周长最小值为3,故答案为:3
7.(23-24八年级上·福建莆田·阶段练习)如图,在 中, , 分别平
分 和 , P是 上一点, ,已知 .当 取最小值时,
.(用含m,n的式子表示)
【答案】
【分析】由题意知, , ,如图,作 关于
的对称点 ,连接 , , ,则 ,当 三点共线时,
和最小, 如图,过 作 于 ,交 于 ,则 是 和的最小值,证明 是等
边三角形,则 , , 是等边三角形, ,由 ,可得
,然后作答即可.
【详解】解:∵ ,∴ ,∵ 分别平分 和 ,
∴ , ,
如图,作 关于 的对称点 ,连接 , , ,∴ , ,
∴当 三点共线时, 和最小,
如图,过 作 于 ,交 于 ,则 是 和的最小值,
由对称的性质可得, , ,
∴ , ,
∴ 是等边三角形,∴ , ,∴ 是等边三角形,
∴ , ,∴ ,∴ ,故答案为: .
【点睛】本题考查了角平分线,等边三角形的判定与性质,含 的直角三角形,轴对称的性质,三角形
内角和定理.熟练掌握等边三角形的判定与性质,轴对称的性质是解题的关键.
8.(23-24八年级下·四川成都·期末)如图,等边三角形 的边长为4,过点 的直线 ,且
与 关于直线 对称, 为线段 上一动点,则 的最小值为 .
【答案】8
【分析】连接 ,由轴对称的性质可得 也是边长为4的等边三角形,从而得到 ,
,从而得到 ,证明 得到 ,从而得到
,由“两点之间,线段最短”可知,当 与点 重合,即点 , 共线时,
取得最小值,即可得到答案.【详解】解:如图,连接 ,
,
等边三角形 的边长为4, , ,
与 关于直线 对称, 也是边长为4的等边三角形,
, , ,
在 和 中, , , ,
, , ,
由“两点之间,线段最短”可知,当 与点 重合,即点 , 共线时, 取得最小值,
, 的最小值为8,故答案为:8.
【点睛】本题考查了轴对称的性质、等边三角形的性质、三角形全等的判定与性质、两点之间,线段最短
等知识点,熟练掌握以上知识点,添加适当的辅助线,是解题的关键.
9.(23-24八年级上·辽宁葫芦岛·期末)如图,在四边形 中, , 平分 ,
, ,P,Q分别是 , 上的动点,当 取得最小值时, 的长是
.
【答案】
【分析】本题考查轴对称-最短问题,垂线段最短等知识,解题的关键是,学会添加常用辅助线,属于中考
常考题型.作点 关于 的对称点 ,则 , , ,当 三点
在同一直线上,且 时, 为最短.
【详解】如图,作点 关于 的对称点 ,则 , ,∴ ,∴当 三点在同一直线上,且 时, 为最短,
∵ ,∴ , ,∴ ,故答案为: .
10.(23-24八年级上·山东日照·期末)如图,已知 ,点M在边 上,且 ,点N和
点P分别是 和 上的一个动点,则 的最小值为 .
【答案】 /6厘米
【分析】本题考查轴对称的性质,垂线段最短及直角三角形 角所对直角边等于斜边一半,作M关于
的对称点 ,过 作 交 于一点即为最小距离和点P,结合直角三角形 角所对直角
边等于斜边一半求解即可得到答案;
【详解】解:作M关于 的对称点 ,过 作 交 于一点,如图所示,
∵ 是M关于 的对称点, , ,
∴ , , ,
∵ ,∴ , ,
∴ ,∴ ,故答案为:6cm.
11.(23-24八年级上·广东江门·阶段练习)如图,在等边 中, 为 中点,点 , 分别为 ,
上的点, , ,在 上有一动点 ,则 的最小值为 .【答案】7
【分析】本题考查等边三角形的性质和判定,轴对称最短问题等知识,解题的关键是学会利用轴对称解决
最短问题.
作点Q关于 的对称点 ,连接 交 于E,连接 ,此时 的值最小.最小值
,求出 即可.
【详解】解:∵ 是等边三角形,∴ ,∵ 为 中点,∴ ,
∵ , ,∴ ,
如图,作点Q关于 的对称点 ,连接 交 于E,连接 ,
当点 共线时, 的值最小.最小值为 ,
∵ , ,∴ ,∴ ,∴ ,
∵ ,∴ 是等边三角形,∴ ,∴ 的最小值为7.故答案为:7.
12.(23-24八年级上·湖北黄冈·期中)如图,等边 和等腰 , ,点 , 分别为边
, 的中点,若 的面积为16, ,点 是 上的动点,则 的周长的最小值为
.【答案】10
【分析】本题考查等边三角形的性质,等腰三角形的性质,以及利用轴对称解决三角形的周长问题.
连接 交 于点 ,根据三线合一,得到 关于 对称,根据 的周长等于
,当 三点共线时, 的周长最短,再根据
的面积为16,求出 的长,进而求出 的周长的最小值即可.
【详解】解:连接 交 于点 ,连接
∵ 是等边三角形,点E为边 的中点,
∴ 关于 对称,∴ ,∴ ,
即:当 三点共线时, 的周长最短,
∵ 是等腰三角形,F为边 的中点,∴ , ,
∴ ,∴ ,
∴ 的周长的最小值为 ;故答案为:10.
13.(23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习)如图,在 中, , , , ,
点 是 上的一个动点(点 与点 不重合),连接 ,作点 关于直线 的对称点 ,当点 在
的下方时,连接 、 ,则 面积的最大值为 .【答案】16
【分析】连接 交 于 ,利用对称性质可得 ,根据垂线段最短,当 时, 最小,
则 最大,即点 到 的距离最大,此时 面积最大,利用三角形的面积求解即可.
【详解】解:连接 交 于 ,如图,
∵点B关于直线 的对称点是E, ∴ ,
当 时, 最小,则 最大,即点 到 的距离最大,此时 面积最大,
由 得 ,∴ ,
∴ 面积的最大值为 .故答案为: .
【点睛】本题考查轴对称性质、垂线段最短、三角形的面积等知识,能得出当 时 面积最大
是解答的关键.
14.(23-24七年级下·陕西西安·期末)如图在 中 , 平分 , , 的面积为
78,M、N分别是 、 上的点,则 的最小值是 .
【答案】12
【分析】本题考查了角平分线的定义、全等三角形的判定与性质、垂线段最短等知识点,正确找出
取得最小值时的位置是解题关键.
在 上取一点E,使得 ,连接 ,证明 ,可得 ,则
,进而可得当点B,M,E共线且 时, 取最小值即 ,再利用三
角形的面积公式求解即可.【详解】解:如图,在 上取一点E,使得 ,连接 ,过点 作 于点F.
∵ 是 的平分线,∴ ,
在 和 中, ,∴
∴ ,∴ ,
∴当点B,M,E共线且 时, 取最小值即 ,
∵ , 的面积为78,∴ ,∴ ,
即 的最小值是12.故答案为:12.
15.(23-24七年级下·陕西西安·阶段练习)如图,在 中, , 为 内一点, ,
分别为 , 上的动点,连接 , , ,且 ,则 的周长的最小值为 .
【答案】2
【分析】本题考查的是轴对称的性质,等边三角形的判定与性质,如图,作点 分别关于 , 的对称
点 , ,连接 ,交 , 于点 , ,连接 , .此时, 的周长最小,最小值为
线段 的长.证明 是等边三角形,从而可得结论.
【详解】解:如图,作点 分别关于 , 的对称点 , ,连接 ,交 , 于点 , ,
连接 , .此时, 的周长最小,最小值为线段 的长.∵ ,∴ .
∵ ,∴ 是等边三角形,
∴ ,∴ 的周长的最小值为2.
16.(2024·湖北·八年级期末)已知,如图, ,点M,N分别是边OA,OB上的定点,点P,Q
分别是边OB,OA上的动点,记 , ,当 最小时,则 ______.
【答案】60°##60度
【分析】作M关于OB的对称点M′,N关于OA的对称点N′,连接M′N′交OA于Q,交OB于P,则
MP+PQ+QN最小易知∠OPM=∠OPM′=∠NPQ,∠OQP=∠AQN′=∠AQN,根据三角形的外角的性质和
平角的定义即可得到结论.
【详解】解:如图,作M关于OB的对称点M′,N关于OA的对称点N′,连接M′N′交OA于Q,交OB于
P,则MP+PQ+QN最小,
∴∠OPM=∠OPM′=∠NPQ,∠OQP=∠AQN′=∠AQN,
∴∠QPN= (180°﹣α)=∠AOB+∠MQP=30°+ (180°﹣β),
∴180°﹣α=60°+(180°﹣β),∴β﹣α=60°,故答案为:60.【点睛】本题考查轴对称﹣最短路线问题、三角形的内角和定理.三角形的外角的性质等知识,解题的关
键是灵活运用轴对称知识作出辅助线解决问题.
17.(23-24八年级上·山东聊城·阶段练习)如图, 为坐标原点, 中的两个顶点为 ,
,点 在边 上,点 在边 上,且 ,点 为边 上的动点,则 的最小
值为 .
【答案】
【分析】过点 作 交 轴于点 ,交 于点 ,得矩形 ,正方形 ,点E是点C关
于 对称的对称点,此时 的值最小.
【详解】∵ , ,∴ , 轴,∴ , ,∴
如图,过点 作 交 轴于点 ,交 于点 ,连接 ,
则 ,∵ ,∴ ,∵ ,∴ ,
∵ , 轴,∴ ,
∴四边形 是平行四边形,∴四边形 是矩形,同理可得四边形 是矩形,∵ ,∴ ,∴四边形 是正方形,
∴点E是点C关于 对称的对称点, 的值最小,
∵ ,∴ ,∴ ,此时 的值最小,为 ,故答案为: .
【点睛】此题考查了轴对称一最短路线问题,坐标与图形性质,解题的关键是掌握轴对称的性质.
18.(2024·江苏·仪征市八年级阶段练习)如图,在长度为1个单位长度的小正方形组成的正方形网格中,
ABC的三个顶点A、B、C都在格点上.(1)在图中画出与 ABC关于直线 成轴对称的 ;
△ △
(2)在直线 上找出一点P,使得 的值最大;(保留作图痕迹并标上字母P)
(3)在正方形网格中存在____________个格点,使得该格点与B、C两点构成以BC为底边的等腰三角形.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)4
【分析】(1)分别作出△ABC的顶点关于直线l的对称点,顺次连接可得;
(2)作射线AC,与直线l的交点即为点P;(3)作线段BC的中垂线,从而得出符合条件的格点.
1
【详解】解:(1)如图所示,△ABC 即为所求;
1 1 1
(2)如图所示,点P即为所求,此时|PA-PC |的值最大;
1
(3)如图,在正方形网格中存在4个格点,使得该格点与B、C两点构成以BC为底边的等腰三角形,
故答案为:4.
【点睛】本题考查的是作图 轴对称变换,熟知关于直线 对称的点的坐标特点是解答此题的关键.