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专题13.2 将军饮马(最值模型) 专项讲练
三角形中的最值(将军饮马模型)问题在考试中,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,中考说明中曾多处涉及。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。
【解题技巧】
B B A
A
P
图形 A l
l l
P M N
B
将军
原理 两点之间线段最短 两点之间线段最短 三角形三边关系
饮马
A,B为定点,l为定直 A,B为定点,l为定直
模型
线,P为直线l上的一个 A,B为定点,l为定直线,MN为直线l 线,P为直线l上的一个
特征
动点,求AP+BP的最小 上的一条动线段,求AM+BN的最小值 动点,求|AP-BP|的最大
值 值
作其中一个定点关于定 先平移AM或BN使M,N重合,然后 作其中一个定点关于定
转化
直线l的对称点 作其中一个定点关于定直线l的对称点 直线l的对称点
题型1: 求两条线段和最小值
例1.(2022·广东新丰·八年级期末)如图所示,在 中, ,直线EF是AB的垂直平分线,D
是BC的中点,M是EF上一个动点, 的面积为12, ,则 周长的最小值是______.
【答案】8
【分析】连接AD,AM,由EF是线段AB的垂直平分线,得到AM=BM,则△BDM的周长
=BD+BM+DM=AM+DM+BD,要想△BDM的周长最小,即要使AM+DM的值最小,故当A、M、D三点共线时,AM+DM最小,即为AD,由此再根据三线合一定理求解即可.
【详解】解:如图所示,连接AD,AM,∵EF是线段AB的垂直平分线,∴AM=BM,
∴△BDM的周长=BD+BM+DM=AM+DM+BD,∴要想△BDM的周长最小,即要使AM+DM的值最小,
∴当A、M、D三点共线时,AM+DM最小,即为AD,
∵AB=AC,D为BC的中点,∴AD⊥BC, ,∴ ,
∴AD=6,∴△BDM的周长最小值=AD+BD=8,故答案为:8.
【点睛】本题主要考查了线段垂直平分线的性质,三线合一定理,解题的关键在于能够根据题意得到当
A、M、D三点共线时,AM+DM最小,即为AD.
变式1.(2022·甘肃西峰·八年级期末)如图,在等边△ABC中,E为AC边的中点,AD垂直平分BC,P
是AD上的动点.若AD=6,则EP+CP的最小值为_______________.
【答案】6
【分析】要求EP+CP的最小值,需考虑通过作辅助线转化EP,CP的值,从而找出其最小值求解.
【详解】解:作点E关于AD的对称点F,连接CF,
∵△ABC是等边三角形,AD是BC边上的中垂线,
∴点E关于AD的对应点为点F,∴CF就是EP+CP的最小值.∵△ABC是等边三角形,E是AC边的中点,∴F是AB的中点,
∴CF=AD=6,即EP+CP的最小值为6,故答案为6.
【点睛】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.
变式2.(2021·湖北洪山·八年级期中)如图,将△ABC沿AD折叠使得顶点C恰好落在AB边上的点M处,
D在BC上,点P在线段AD上移动,若AC=6,CD=3,BD=7,则△PMB周长的最小值为 ___.
【答案】18
【分析】首先明确要使得 PMB周长最小,即使得PM+PB最小,再根据翻折的性质可知PM=PC,从而可
得满足PC+PB最小即可,△根据两点之间线段最短确定BC即为最小值,从而求解即可.
【详解】解:由翻折的性质可知,AM=AC,PM=PC,∴M点为AB上一个固定点,则BM长度固定,
∵ PMB周长=PM+PB+BM,∴要使得 PMB周长最小,即使得PM+PB最小,
∵△PM=PC,∴满足PC+PB最小即可,显△然,当P、B、C三点共线时,满足PC+PB最小,如图所示,
此时,P点与D点重合,PC+PB=BC,∴ PMB周长最小值即为BC+BM,
此时,作DS⊥AB于S点,DT⊥AC延长线△于T点,AQ⊥BC延长线于Q点,
由题意,AD为∠BAC的角平分线,∴DS=DT,∵ ,
,
∴ ,即: ,∴ ,解得:AB=14,
∵AM=AC=6,∴BM=14-6=8,∴ PMB周长最小值为BC+BM=3+7+8=18,故答案为:18.
△【点睛】本题考查翻折的性质,以及最短路径问题等,掌握翻折的基本性质,利用角平分线的性质进行推
理求解,理解并熟练运用两点之间线段最短是解题关键.
变式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________.
【答案】10
【分析】连接CA 交BC 于点E,C、A 关于直线BC 对称,推出当点D与B重合时,AD+CD的值最小,
1 1 1 1
最小值为线段AA 的长=10.
1
【详解】解:连接CA 交BC 于点E,过点B作直线l⊥AB,如图,
1 1
∵ ABC是等边三角形,
△
∴ 是等边三角形,AB=AB=5
1
∵A、B、 三点在一条直线上,
∴ ABC与 ABC 关于直线l对称,
1 1
∵∠△ABC=∠△ABC =60°,
1 1
∴∠CBC =60°,
1
∴∠C BA=∠C BC,
1 1 1
∵BA=BC,
1
∴BD⊥CA ,CD=DA,
1 1
∴C、A 关于直线BC 对称,
1 1
∴当点D与B重合时,AD+CD的值最小,最小值为线段AA 的长=10,
1
故答案为:10.【点睛】本题考查轴对称﹣最短问题,等边三角形的性质等知识,解题的关键是学会找对称点,形成两点
之间的线段来解决最短问题,属于中考常考题型.
变式4.(2022•西湖区月考)如图直线l ,l 表示一条河的两岸,且l ∥l ,现要在这条河上建一座桥.桥
1 2 1 2
建在何处才能使从村庄A经过河到村庄B的路线最短?画出示意图,并说明理由.
【分析】先确定AA′与河等宽,且AA′⊥河岸,连接BA′,与河岸的交点就是点C,过点C作CD垂直
河岸,交另一河岸于点D,即可得出答案.
【答案】解:如图,先确定AA′与河等宽,且AA′⊥河岸,连接BA′,与河岸的交点就是点C,过点C
作CD垂直河岸,交另一河岸于点D,CD就是所求的桥的位置.
理由:由作图过程可知,四边形ACDA′为平行四边形,AD平移至A′C即可得到线段A′B,两点之间,
线段最短,由于河宽不变,CD即为桥.
【点睛】本题考查的是作图﹣平移变换以及利用轴对称解决最短路径问题,熟知图形平移不变性的性质是
解答此题的关键.
题型2: 求两条线段差最大值例2.(2022·绵阳市·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______.
【答案】5
【分析】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
为5.所以 的最大值是5.
【详解】解:如图,
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 ,即为5.
∴ 的最大值是5.故答案为:5.【点睛】本题考查了线段之差的最小值问题,正确作出点B的对称点是解题的关键.
变式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________.
【答案】3
【分析】连接PC,则BP=CP, =CP-PE,当点P与点A重合时,CP-PE=CE,进而即可求解.
【详解】解:连接PC,
∵在等边 中, ,P是 的中线 上的动点,
∴AD是BC的中垂线,∴BP=CP,∴ =CP-PE,
∵在 中,CP-PE<CE,∴当点P与点A重合时,CP-PE=CE,
∵E是 边的中点,∴ 的最大值=6÷2=3.故答案是:3.
【点睛】本题主要考查等边三角形的性质,三角形三边长关系,连接CP,得到 =CP-PE,是解题
的关键.
题型3: 求三条(周长)最小值(双动点问题)
【模型图示】要求:点P位定点,在直线 l 1, l 2上分别找点M, N ,使 △PMN 周长(即 PM+PN+MN )最小
操作:分别作点P关于直线 l 1, l 2的对称点P’和P”,连结P’P”与直线 l 1, l 2的交点为M, N ,
(C ) =P’P”
△PMN 最小值
求P’P”长度通法:如上图,一般会给一个特殊角(15°,30°,45°,60°,75°)A,连结 AP’, AP ,
AP”,由对称性可求∠P’AP”=2∠A也为特殊角(30°,60°,90°,120°,150°), AP’=AP=AP”,
可得特殊等腰 △AP’P” ,利用三边关系求出P’P”
要求:点P, Q 为定点,直线 l 1, l 2上分别找M, N ,使 PQMN 周长(即 PQ+PM+PN+MN )小
操作:分别作点P, Q 关于直线 l 1, l 2的对称点P’和 Q’ ,连结 P’Q’ 与直线 l 1, l 2的交点为M, N ,
(C ) =PQ+P’Q’
四边形PQMN 最小值
例3.(2022·上虞市初二月考)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.
变式1.(2022·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
1 2
得∠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
1 2 1 2
AM、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.
变式2.(2021·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
【答案】C
【分析】如图作D关于直线AC的对称点M,作D关于直线BC的对称点N,连接CM,CN,CD,EN,
FM,DN,DM.由∠MCA=∠DCA,∠BCN=∠BCD,∠ACD+∠BCD=90°,推出∠MCD+∠NCD=180°,可
得M、B、N共线,由DF+DE+EF=FM+EN+EF,FM+EN+EF≥MN,可知当M、F、E、N共线时,且CD⊥AB时,DE+EF+FD的值最小,最小值=2CD,求出CD的值即可解决问题.
【详解】解:如图,作D关于直线AC的对称点M,作D关于直线BC的对称点N,连接CM,CN,CD,
EN,FM,DN,DM.
∴DF=FM,DE=EN,CD=CM,CD=CN,∴CD=CM=CN,
∵∠MCA=∠DCA,∠BCN=∠BCD,∠ACD+∠BCD=90°,
∴∠MCD+∠NCD=180°,∴M、C、N共线,∵DF+DE+EF=FM+EN+EF,
∵FM+EN+EF≥MN,∴当M、F、E、N共线时,且CD⊥AB时,DE+EF+FD的值最小,最小值为
MN=2CD,
∵CD⊥AB,∴ •AB•CD= •AB•AC,∴CD= = =2.4,∴DE+EF+FD的最小值为4.8.故选:
C.
【点睛】本题考查了轴对称-最短问题、两点之间线段最短、垂线段最短等知识,解题的关键是灵活运用轴
对称以及垂线段最短解决最短问题,属于中考选择题中的压轴题.
变式3.(2021·和平区·天津一中八年级期末)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=__________(度).
【答案】50
【分析】作M关于OB的对称点 ,N关于OA的对称点 ,连接 ,交OB于点P,交OA于点Q,连接MP,QN,可知此时 最小,此时
,再根据三角形外角的性质和平角的定义即可得出结
论.
【详解】作M关于OB的对称点 ,N关于OA的对称点 ,连接 ,交OB于点P,交OA于点
Q,连接MP,QN,如图所示.根据两点之间,线段最短,可知此时 最小,即
,
∴ ,
∵ ,∴ ,
∵ , ,∴ ,
∴ .故答案为:50.
【点睛】本题考查轴对称-最短问题、三角形内角和,三角形外角的性质等知识,灵活运用所学知识解决问
题是解题的关键,综合性较强.
课后训练:
1.(2022·重庆八中七年级期末)如图, ,且 ,D,E分别为射线 和射线
上两动点,且 ,当 有最小值时,则 的面积为________.【答案】6
【分析】延长 ,以点 为圆心, 为半径,作圆弧交延长线于点G,得 .连接 、 、
, ,得 ,当点 , , 三点在一条直线,
距离最短.过点 作 交 于点 ,得 ,得 , , ,
为中点时 值最小.又根据 ,即可求出 的面积.
【详解】延长 ,以点 为圆心, 为半径,作圆弧交延长线于点G,连接 、 、
∴ ,
又∵ , ∴
∴ ∴
由图可知,当点 , , 在一条直线上,距离最短
过点 作 交 于点 ∴ ∴
又∵ ,
∴ ∴
∴ ∴ 故答案为:6.
【点睛】本题考查动点距离问题,平行线之间的距离相等,三角形全等知识点;熟练掌握动点距离最短,
三角形全等是解题的关键.
2.(2021·山东临沂市·八年级期末)如图, 中, , , , 于点 ,
是 的垂直平分线,交 于点 ,交 于点 ,在 上确定一点 ,使 最小,则这个最
小值为( )A.3.5 B.4 C.4.5 D.5
【答案】B
【分析】根据三角形的面积公式得到AD=4,由EF垂直平分AB,得到点A,B关于直线EF对称,于是得
到AD=PB+PD的最小值,即可得到结论.
【详解】解:∵AB=AC,BC=3,S =6,AD⊥BC于点D,∴AD=4,
ABC
△
∵EF垂直平分AB,∴点A,B关于直线EF对称,∴EF与AD的交点P即为所求,
如图,连接PB,此时PA=PB,PB+PD=PA+PD=AD,AD=PB+PD的最小值,
即PB+PD的最小值为4,故选:B.
【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题,线段的垂直平分线的性质,凡是涉及最短距离的问题,一般要
考虑线段的性质定理,结合轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.
3.(2022·山东八年级期末)如图,在 中, , , ,直线 是 中 边的
垂直平分线, 是直线 上的一动点,则 的周长的最小值为_________.
【答案】
【分析】根据题意知点C关于直线m的对称点为点B,故当点P与点D重合时,AP+CP值的最小,求出
AB长度即可得到结论.
【详解】解:∵直线m垂直平分BC,∴B、C关于直线m对称,设直线m交AB于D,∴当P和D重合时,AP+CP的值最小,最小值等于AB的长,
∴△APC周长的最小值是6+4=10.故答案为:10.
【点睛】本题考查了勾股定理,轴对称−最短路线问题的应用,解此题的关键是找出P的位置.
4.(2022·陕西安康·八年级期末)如图, 的面积为24, 的长为8, 平分 ,E、F分别
是 和 上的动点,则 的最小值为____________.
【答案】6
【分析】在 上取点 ,使 ,过点C作 ,垂足为H,连接 、 , 交 于
,得出 .根据E、F分别是 和 上的动点,三角形三边的关系和垂线段最短得
出 ,求出 的长即可得出 的最小值.
【详解】解:如图所示,在 上取点 ,使 ,过点C作 ,垂足为H,连接 、
, 交 于 .∵ 的面积为24, 的长为8,∴ ,∴
,
∵ 平分 ,∴
又∵ , ,∴ ≌ (SAS),
∴ ,∴ ,
∵E、F分别是 和 上的动点,∴ , ∴
∴当C、E、 共线且点 与点H重合时,即 ,这时 的值最小,
∴ 最小值为6.故答案为:6.
【点睛】本题考查轴对称—最短路线问题.灵活应用角平分线性质、三角形三边的关系、垂线段最短,将
所求最小值转化为求 的长是解题的关键.
5.(2022·山东临沂·八年级期中)如图, 中, , , , 于点 ,
是 的垂直平分线,交 于点 ,交 于点 ,在 上确定一点 ,使 最小,则这个最
小值为( )
A.3.5 B.4 C.4.5 D.5
【答案】B
【分析】根据三角形的面积公式得到AD=4,由EF垂直平分AB,得到点A,B关于直线EF对称,于是得
到AD=PB+PD的最小值,即可得到结论.
【详解】解:∵AB=AC,BC=3,S =6,AD⊥BC于点D,∴AD=4,
ABC
△
∵EF垂直平分AB,∴点A,B关于直线EF对称,
∴EF与AD的交点P即为所求,
如图,连接PB,此时PA=PB,PB+PD=PA+PD=AD,AD=PB+PD的最小值,
即PB+PD的最小值为4,故选:B.【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题,线段的垂直平分线的性质,凡是涉及最短距离的问题,一般要
考虑线段的性质定理,结合轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.
6.(2022·河南·安阳市殷都区教科培中心八年级期末)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.
【答案】C
【分析】连接AP,根据线段垂直垂直平分线的性质可知PA=PC, .由
,即得出 ,由此可知当A、P、D在同一直线上时, 最小.
再根据等腰三角形“三线合一”的性质可知AD为 的平分线,即 .最后根据三角
形外角性质即得出 ,由此即可判断 .
【详解】如图,连接AP,
∵直线MN是线段AC的垂直平分线,且P在线段MN上,
∴PA=PC, .
∵ ,∴ .
由图可知CD为定值,当A、P、D在同一直线上时, 最小,即为 的长,∴此时 最小.∵D是边BC的中点,AB=AC,∴AD为 的平分线,∴ .
∵ ,即 ,∴ .
故选C.
【点睛】本题考查线段垂直垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,角平分线的定义以及三角形外角性质.
根据题意理解当A、P、D在同一直线上时 最小是解题关键.
7.(2022·全国·八年级期中)如图,在 中, , , , , 是
的平分线,若点 、 分别是 和 上的动点,则 的最小值是______.
【答案】
【分析】由题意可以把Q反射到AB的Q点,如此PC+PQ的最小值问题即变为C与线段AB上某一点O
的最短距离问题,最后根据“垂线段最短”的原理得解.
【详解】解:如图,作Q关于AP的对称点O,则PQ=PO,所以O、P、C三点共线时,CO=PC+PO=PC+PQ,此时PC+PQ有可能取得最小值,
∵当CO垂直于AB即CO移到CM位置时,CO的长度最小,
∴PC+PQ的最小值即为CM的长度,
∵ ,
∴CM= ,即PC+PQ的最小值为 ,故答案为 .
【点睛】本题考查线段和最小的问题,通过轴反射把线段和最小的问题转化为线段外一点到线段某点连线
段最短问题是解题关键.
8.(2022·清远市八年级期中)如图,点D是锐角 内一点, 于点E,点F是线段 的一
个动点,点G是射线 的一个动点,连接 、 、 ,当 的周长最小时, 与 的
数量关系式是________.
【答案】
【分析】作D关于OA的对称点D′,作D关于OB的对称得D″,连接D′D″,交OA、OB于F、G,此时
△DFG的周长最小,最小值为D′D″,连OD、OD′、OD″,根据轴对称的性质得出△GOD≌△GOD″,
△FOD≌△FOD′,即可得出∠BOD=∠BOD′,∠ODG=∠OD″G,∠DOA=∠AOD′,∠ODF=∠ODF′,由
∠D′OD″=2∠AOB,∠GDF=∠ODF′+∠ODG″根据三角形内角和定理即可得出2∠AOB+∠GDF=180°.
【详解】解:作D关于OA的对称点D′,作D关于OB的对称得D″,连接D′D″,交OA、OB于F、G,此
时△DFG的周长最小,最小值为D′D″,连OD、OD′、OD″,由轴对称的性质可知,△GOD≌△GOD″,△FOD≌△FOD′,
∴∠BOD=∠BOD″,∠ODG=∠OD″G,∠DOA=∠AOD′,∠ODF=∠OD′F,
∴∠D′OD″=2∠AOB,∠GDF=∠OD′F+∠OD″G,
∵∠D′OD″+∠OD′F+∠OD″G=180°,∴2∠AOB+∠GDF=180°,故答案为2∠AOB+∠GDF=180°.
【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题,熟练掌握轴对称的性质是解题的关键.
9.(2021·湖北武汉市·八年级期末)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.
10.(2022·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
11.(2021·河南商丘·八年级期中)如图,等边△ABC中,AD为BC边上的高,点M、N分别在AD、AC
上,且AM=CN,连BM、BN,当BM+BN最小时,∠MBN的度数为( )A.15° B.22.5° C.30° D.47.5°
【答案】C
【分析】如图1中,作CH⊥BC,使得CH=BC,连接NH,BH.证明△ABM≌△CHN(SAS),推出BM=
HN,由BN+HN≥BH,可知B,N,H共线时,BM+BN=NH+BN的值最小,求出此时∠MBN即可解决问题.
【详解】解:如图1中,作CH⊥BC,使得CH=BC,连接NH,BH.
∵△ABC是等边三角形,AD⊥BC,CH⊥BC,
∴∠DAC=∠DAB=30°,AD∥CH,
∴∠HCN=∠CAD=∠BAM=30°,
∵AM=CN,AB=BC=CH,
∴△ABM≌△CHN(SAS),
∴BM=HN,
∵BN+HN≥BH,
∴B,N,H共线时,BM+BN=NH+BN的值最小,
如图2中,当B,N,H共线时,
∵△ABM≌△CHN,
∴∠ABM=∠CHB=∠CBH=45°,∵∠ABD=60°,
∴∠DBM=15°,
∴∠MBN=45°﹣15°=30°,
∴当BM+BN的值最小时,∠MBN=30°,
故选:C.
【点睛】本题考查轴对称,等边三角形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角
形解决问题.
12.(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.
【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.
13.(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 _____.
【答案】15°##15度
【分析】作点B关于MN的对称点D,连接AD交MN于P,连接BP,CD,先证明 BCD是等边三角形,
从而得到AC=CD,∠ACD=∠ACB +∠BCD=150°,进而求得∠CDP=15°,据轴对△称性可得∠CBP的度
数.
【详解】如图,作点B关于MN的对称点D,连接AD交MN于P,连接BP,CD,
∵点B与点D是关于MN的对称点,∠BCN=30°,
∴BC=CD,∠BCD=60°,
∴ BCD是等边三角形,
∵△∠ACB=90°,AC=BC,∴AC=CD,∠ACD=∠ACB +∠BCD=150°,
∴∠CDP=15°,
∵点B与点D是关于MN的对称点,,且 BCD是等边三角形,
∴由等边三角形的轴对称性可知:∠CBP=△∠CDP=15°,
故答案为:15°.
【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形和等边三角形的性质,轴对称最短线路问题等知识,明确AP+BP
的最小值为AD长是解题的关键.
14.(2022·湖北·武汉市六中位育中学八年级)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 ________ .
【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.