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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。
模型1、将军饮马--两定一动求线段和的最小值
【模型探究】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 。
A
A A
B
m
A P
m m
P
B
B B m A'
图1 图2
(1)如图1,点A、B在直线m两侧:
辅助线:连接AB交直线m于点P,则AP+BP的最小值为AB.
(2)如图2,点A、B在直线同侧:
辅助线:过点A作关于定直线m的对称点A’ ,连接A’B交直线m于点P,则AP+BP的最小值为A’B.
例1.(2022·福建·八年级期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点C在直线MN上,
∠BCN=30°,点P为MN上一动点,连结AP,BP.当AP+BP的值最小时,∠CBP的度数为 _____.
例2.(2022·江苏·八年级专题练习)如图,等边三角形 的边 上的高为6, 是 边上的中线,
M是线段 上的-一个动点,E是 中点,则 的最小值为_________.例3.(2022·河南濮阳·八年级期末)如图,等边三角形 的边长为5,A、B、 三点在一条直线上,
且 .若D为线段 上一动点,则 的最小值是________.
例4.(2023.浙江八年级期中)如图,等边△ABC的边长为4,AD是BC边上的中线,F是AD边上的动点,
E是AC边上一点,若AE=2,当EF+CF取得最小值时,则∠ECF的度数为多少?
模型2、将军饮马--两动一定求线段和的最小值
【模型探究】已知定点A位于定直线m,n 的内侧, 在直线m、n分别上求点P、Q点PA+PQ+QA周长最短.
n
A'
n A
Q
A m
P
m A"
辅助线:过点 A 作关于定直线 m、n 的对称点 A’ 、A’’ ,连接 A’A’’ 交直线 m、n 于点 P、Q,则
PA+PQ+QA的最小值为A’A’’.
例1.(2022·江苏·无锡市八年级期末)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°
例2.(2022·湖北十堰·八年级期末)如图,在四边形ABCD中, .在BC,
CD上分别找一点M,N,使 周长最小,则 的度数为_________.
例3.(2022·江苏九年级一模)如图,Rt ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,D,E,F分别是AB,BC,AC边
上的动点,则△DEF的周长的最小值是( )
△
A.2.5 B.3.5 C.4.8 D.6
例4.(2023春·贵州毕节·七年级统考期末)如图所示, ,点 为 内一点, ,点
分别在 上,求 周长的最小值.模型3、将军饮马--两动两定求线段和的最小值
【模型探究】A,B为定点,在定直线m、n上分别找两点P、Q,使PA+PQ+QB最小。
(1)如图1,两个点都在直线外侧:
辅助线:连接AB交直线m、n于点P、Q,则PA+PQ+QB的最小值为AB.
(2)如图2,一个点在内侧,一个点在外侧:
辅助线:过点B作关于定直线n的对称点B’,连接AB’交直线m、n于点P、Q,则PA+PQ+QB的最小值为
AB’.
A
A
m A
m
m
P' P A
m P
B
n n
Q' Q B n
Q
B B n B'
图1 图2
(3)如图3,两个点都在内侧:
辅助线:过点A、B作关于定直线 m、n的对称点 A’ 、B’ ,连接 A’B’ 交直线 m、n于点P、Q,则
PA+PQ+QA的最小值为A’B’.
(4)如图4,台球两次碰壁模型:
辅助线:同图3辅助线作法。
A'
m
A
m
P
A
B
Q
B n
n B'
图3 图4
例1.(2022·和平区·八年级期末)如图, ,点M,N分别是边 , 上的定点,点P,Q分
别是边 , 上的动点,记 , ,当 的值最小时, 的大小=___.例2.(2022·湖北武汉市·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
例3.(2022·湖北青山·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.
模型4、将军饮马--线段差的最大值
【模型探究】A,B为定点,在定直线m上分别找两点P,使PA与PB的差最大。
(1)如图1,点A、B在直线m同侧:
辅助线:延长AB交直线m于点P,根据三角形两边之差小于第三边,P’A—P’B<AB,而PA—PB=AB此时
最大,因此点P为所求的点。
(2)如图2,点A、B在直线m异侧:
辅助线:过B作关于直线m的对称点B’,连接AB’交点直线m于P,此时PB=PB’,PA-PB最大值为AB’A
A
A
A B'
B m
B m P' P
m
m P P' B B
图1 图2
例1.(2022·福建福州·八年级期中)如图,在等边 中,E是 边的中点,P是 的中线 上
的动点,且 ,则 的最大值是________.
例2.(2022·广东·八年级专题练习)如图, , ,AD是∠BAC内的一条射线,且
,P为AD上一动点,则 的最大值是______.
例3.(2022·湖北·武汉八年级期末)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 ________ .课后专项训练
1.(2022·河南七年级期末)如图,在锐角三角形 中, , 的面积为 , 平分 ,
若 、 分别是 、 上的动点,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2022·甘肃白银·七年级期末)如图,在 中, , , , ,EF垂直平分
BC,点P为直线EF上的任意一点,则 周长的最小值是( )
A.7 B.6 C.12 D.8
3.(2022·江西宜春·八年级期末)如图,在 中, 是边 的垂直平分线,交 于点 ,交
于点 ,点 是直线 上的一个动点,若 ,则 的最小值为( )A.5 B.6 C.7 D.8
4(2022•绵阳八年级期末)如图,在四边形ABCD中,∠C=70°,∠B=∠D=90°,E、F分别是BC、DC上
的点,当△AEF的周长最小时,∠EAF的度数为( )
A.30° B.40° C.50° D.70°
5.(2022·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°
6.(2023云南八年级期末)如图,在等边 中,BC边上的高 ,E是高AD上的一个动点,F
是边AB的中点,在点E运动的过程中, 存在最小值,则这个最小值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8△ABC AC BC AB6 △ABC
7.(2022·河南安阳市·八年级期末)如图,在 中, , , 的面积为12,
CD AB
于点D,直线EF垂直平分BC交AB于点E,交BC于点F,P是线段EF上的一个动点,则
△PBD的周长的最小值是( )
A.6 B.7 C.10 D.12
8.(2022•芜湖期末)如图,在锐角三角形ABC中,AB=4,△ABC的面积为8,BD平分∠ABC.若M、N分
别是BD、BC上的动点,则CM+MN的最小值是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
9.(2022·河南·安阳市八年级期末)如图,在 中, ,边 的垂直平分线 分别交 ,
于点 , ,点 是边 的中点,点 是 上任意一点,连接 , ,若 ,
, 周长最小时, , 之间的关系是( )
A. B. C. D.
10.(2022·广东广州·八年级期末)如图,点D是∠FAB内的定点且AD=2,若点C、E分别是射线AF、AB
上异于点A的动点,且△CDE周长的最小值是2时,∠FAB的度数是( )A.30° B.45° C.60° D.90°
11.(2022·湖南雨花·初二期末)如图,∠AOB=30°,点P是它内部一点,OP=2,如果点Q、点R分别是
OA、OB上的两个动点,那么PQ+QR+RP的最小值是__________.
12.(2022·福建·莆田二中八年级期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点C在直线MN上,
∠BCN=30°,点P为MN上一动点,连结AP,BP.当AP+BP的值最小时,∠CBP的度数为 _____.
13.(2022·广东·八年级专题练习)如图, , ,AD是∠BAC内的一条射线,且
,P为AD上一动点,则 的最大值是______.
14.(2022·福建福州·八年级期中)如图,在等边 中,E是 边的中点,P是 的中线 上的
动点,且 ,则 的最大值是________.15.(2022·河南八年级期末)如图,在 中, , , , , 平分
交 于点 , , 分别是 , 边上的动点,则 的最小值为__________.
16.(2022·四川成都·七年级期末)如图,分别以线段AB的两个端点为圆心,以大于 AB长为半径作弧,
两弧交于点M和点N,在直线MN上取一点C,连接CA,CB,点D是线段AC的延长线上一点,且CD=
AC,点P是直线MN上一动点,连接PD,PB,若BC=4,则PD+PB的最小值为 ___.
17.(2022·安徽芜湖市·八年级期末)如图,在 中. ,若 , , ,
将 折叠,使得点C恰好落在AB边上的点E处,折痕为AD,点P为AD上一动点,则 的周
长最小值为___.18.(2022·湖北·八年级)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
________ .
19.(2022·湖北十堰·八年级期末)如图,在四边形ABCD中, .在BC,CD
上分别找一点M,N,使 周长最小,则 的度数为_________.
20.(2022·河南濮阳·八年级期末)如图,等边三角形 的边长为5,A、B、 三点在一条直线上,且
.若D为线段 上一动点,则 的最小值是________.21.(2023·山东青岛市·八年级期末)如图,等边 (三边相等,三个内角都是 的三角形)的边长
为 ,动点 和动点 同时出发,分别以每秒 的速度由 向 和由 向 运动,其中一个动点到终
点时,另一个也停止运动,设运动时间为 , , 和 交于点 .
(1)在运动过程中, 与 始终相等吗?请说明理由;(2)连接 ,求 为何值时, ;
(3)若 于点 ,点 为 上的点,且使 最短.当 时, 的最小值为多少?
请直接写出这个最小值,无需说明理由.