文档内容
专题1.21 特殊平行四边形“将军饮马”专题(基础篇)
(专项练习)
一、单选题
【知识点一】菱形将军饮马问题
1.如图,在菱形 中, , ,点E是对角线 上一个动点(不
与A,C重合),点F是边 上一个动点,连接 ,则 的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.
2.如图,菱形ABCD的两条对角线长分别为AC=6,BD=8,点P是BC边上的一动
点,则AP的最小值为( )
A.4 B.4.8 C.5 D.5.5
3.如图,将两张长为10,宽为2的矩形纸条交叉,使重叠部分是一个菱形,容易知
道当两张纸条垂直时,菱形的周长有最小值8,那么,菱形周长的最大值为( )
A. B. C. D.21
4.如图,在菱形 中,对角线 , ,点 分别是 的中点,
点 在 上运动,在运动过程中,存在 的最小值,则这个最小值是( )A.3 B.4 C.5 D.6
【知识点二】矩形将军饮马问题
5.如图,在 中, ,点 是 上的一个动点,过
点 分别作 于点 , 于点 ,连接 ,则线段 的最小值为
( )
A. B.13 C. D.
6.如图, ABC中,BC=4,D、E 分别是线段AB和线段BC上的动点,且
BD=DE,F是线△段AC上一点,且EF=FC,则DF的最小值为( )
A.3 B.2 C.2.5 D.4
7.如图, ABC中,∠C=90°,AC=10,BC=8,线段DE的两个端点D、E分别在
边AC,BC上滑动,且DE=6,若点M、N分别是DE、AB的中点,则MN的最小值为(
)A.10﹣ B. ﹣3 C.2 ﹣6 D.3
8.如图,在Rt ABC中, , , ,两顶点A,B分别在平面
直角坐标系的y轴,x轴的正半轴上滑动,点C在第一象限内,连接OC,则OC的长的最
大值为( )
A.16 B.18 C. D.
【知识点三】正方形将军饮马问题
9.如图,正方形ABCD的面积为12,△ABE为正三角形,点E在正方形ABCD内,
在对角线AC上取一点P,使 最小,则这个最小值为( )
A. B. C. D.
10.如图,正方形ABCD的边长为2,E是BC的中点,点P是AC边上的一个动点,
连结BP,EP,则BP+EP的最小值为( )A. B. C. D. +1
11.如图,已知正方形 中,点E,F分别在边 , 上,连接 , .若
, ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
12.如图,正方形 的边长为4,点 、 分别为 、 的中点,点 是对角
线 上的动点,则四边形 周长的最小值为( )
A.4 B. C.8 D.
二、填空题
【知识点一】菱形将军饮马问题
13.如图,在边长为1的菱形ABCD中,∠ABC=60°,将 ABD沿射线BD的方向平
△移得到 A'B'D',分别连接A'C,A'D,B'C,则A'C+B'C的最小值为_____.
△
14.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,AC=4 ,BD=4,
点P是AC上一动点,点E是AB的中点,则PD+PE的最小值为______________.
15.如图,在菱形 中, , , , 分别是边 , 上的
动点,连接 , , , 分别为 , 的中点,连接 ,则 的最小值为
________.
16.如图,直角三角形 中, , , 为斜边 上一动点. ,
,则线段 长的最小值为________.
【知识点二】矩形将军饮马问题
17.如图,在矩形ABCD中,AB=3a,BC=4a,若点E是边AD上一点,点F是矩形内一点,∠BCF=30°,则EF+ CF的最小值是_____.
18.如图,点E是矩形纸片ABCD的边BC上的一动点,沿直线AE折叠纸片,点B落
在点 位置,连接C .若AB=3,BC=6,则线段C 长度的最小值为
________________.
19.如图,已知直线 与 轴交于点 ,与 轴交于点 , 为线段 上的
个动点,过点 分别作 轴于点 , 轴于点 ,连接 ,则 长的最小值
为______.
20.如图,在矩形 中, , , 为 中点, 为 上一动点,则
的最小值为______.
【知识点三】正方形将军饮马问题21.如图,正方形ABCD的边长为6,点E,F分别为边BC,CD上两点, ,
AE平分∠BAC,连接BF,分别交AE,AC于点G,M,点P是线段AG上的一个动点,过
点P作PN⊥AC,垂足为N,连接PM,则 的最小值为______.
22.定义:在平面内,一个点到图形的距离是这个点到这个图上所有点的最长距离,
在平面内有一个正方形,边长为4,中心为O,在正方形外有一点P,OP=4,当正方形绕
着点O旋转时,则点P到正方形的最长距离的最小值为____________.
23.如图,在正方形ABCD中,AB=2,F是BD边上的一个动点,连接AF,过点B作
BE⊥AF于E,在点F变化的过程中,线段DE的最小值是______.
24.如图,正方形ABCD边长为4,对角线AC上有一动点P,过P作PE⊥PC于E,
PF⊥AB于F,连接EF,则EF的最小值为 _____.三、解答题
25.如图,在边长为2的菱形 中, , 是 边的中点, 是 边
上的一动点,将 沿 所在直线翻折得到 ,求点 到 距离的最小值.
26.如图,将矩形纸片ABCD沿对角线AC折叠,使点B落在点E处,AE交CD于点
F,且已知AB=8,BC=4
(1)判断△ACF的形状,并说明理由;
(2)求△ACF的面积;
(3)点P为AC上一动点,则PE+PF最小值为_________________.27.如图,点P(3m-1,-2m+4)在第一象限的角平分线OC上,AP⊥BP,点A在x轴
正半轴上,点B在y轴正半轴上.
(1)求点P的坐标.
(2)当∠APB绕点P旋转时,
①OA+OB的值是否发生变化?若变化,求出其变化范围;若不变,求出这个定值.
②请求出OA2+OB2的最小值.参考答案
1.B
【分析】
在菱形 中,点B关于AB对称点为点D,过点D作AB的垂线交于点F,交AC
于点E,这时 最小为DF,根据三角函数得, 即可算出答案.
解:
如图所示,连接DE,DF
ABCD是菱形,
, ,
,
,
,
,
当 时,DF最小,
这时
,
,即 的最小值为 .
故选:B.
【点拨】本题考查菱形的性质和轴对称最短路线问题,解题关键是得到 的最小
值为菱形ABCD中AB边上的高.
2.B
【分析】
由垂线段最短,可得AP⊥BC时,AP有最小值,由菱形的性质和勾股定理可求BC的
长,由菱形的面积公式可求解.
解:如图,设AC与BD的交点为O,
∵点P是BC边上的一动点,
∴AP⊥BC时,AP有最小值,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=CO= AC=3,BO=DO= BD=4,
∴BC= ,
∵S = ×AC×BD=BC×AP,
菱形ABCD
∴AP= =4.8,
故选:B.
【点拨】本题考查了菱形的性质,勾股定理,确定当AP⊥BC时,AP有最小值是本题
关键.
3.C
【分析】
画出图形,设菱形的边长为x,根据勾股定理求出周长即可.
解:当两张纸条如图所示放置时,菱形周长最大,设这时菱形的边长为xcm,在Rt△ABC中,
由勾股定理:x2=(10﹣x)2+22,
解得:x= ,
∴4x= ,
即菱形的最大周长为 cm.
故选:C.
【点拨】此题考查矩形的性质,本题的解答关键是怎样放置纸条使得到的菱形的周长
最大,然后根据图形列方程.
4.C
【分析】
先根据菱形的性质求出其边长,再作E关于AC的对称点E′,连接E′F,则E′F即为
PE+PF的最小值,再根据菱形的性质求出E′F的长度即可.
解:∵四边形ABCD是菱形,对角线AC=6,BD=8,
∴AB= =5,
作E关于AC的对称点E′,连接E′F,则E′F即为PE+PF的最小值,
∵AC是∠DAB的平分线,E是AB的中点,
∴E′在AD上,且E′是AD的中点,
∵AD=AB,
∴AE=AE′,
∵F是BC的中点,
∴E′F=AB=5.
故选C.【点拨】本题考查的是轴对称−最短路线问题及菱形的性质,熟知菱形的性质是解答
此题的关键.
5.C
【分析】
先证四边形AMDN是矩形,连接AD,则MN=AD,当AD最短时,MN取最小值.
解:如图,连接AD,
在 中, ,
,
于点 , 于点N,
,
四边形MDNA是矩形,
,
当 时,AD最短,
,
,
∴线段 的最小值为 ,
故选: .【点拨】本题考查了勾股定理,矩形的判定和性质,垂线段最短,做辅助线AD是解
本题的关键.
6.B
【分析】
过点D作DG⊥BC于点G,过点F作FH⊥BC于点H,当DF⊥FH时,DF取得最小值,
据此求解即可.
解:过点D作DG⊥BC于点G,过点F作FH⊥BC于点H,如图:
∵BD=DE,EF=FC,
∴BG=GE,EH=HC,
当DF⊥FH时,DF取得最小值,
此时,四边形DGHF为矩形,
∴DF=GH= BE+ EC= BC=2.
故选:B.
【点拨】本题考查了等腰三角形的性质,矩形的判定和性质,解题的关键是灵活运用
所学知识解决问题.
7.B
【分析】
根据三角形斜边中线的性质求得 , ,由当 、 、 在
同一直线上时, 取最小值,即可求得 的最小值.
解: 中, , , ,
,
,点 、 分别是 、 的中点,
, ,当 、 、 在同一直线上时, 取最小值,
的最小值为: ,
故选:B.
【点拨】本题考查了直角三角形斜边中线的性质,勾股定理的应用等,明确 、 、
在同一直线上时, 取最小值是解题的关键.
8.B
【分析】
取AB的中点P,连接OP、CP,利用直角三角形斜边中线等于斜边的一半,可得
,再由勾股定理,可得CP=10,再由三角形的三边关系,即可求解.
解:如图,取AB的中点P,连接OP、CP,
∵ ,
∴ ,
在 中, ,由勾股定理得:
,
∵ ,
∴当O、P、C三点共线时,OC最大,最大值为18.故选:B.
【点拨】本题主要考查了直角三角形的性质,勾股定理,三角形的三边关系,熟练掌
握相关知识是解题的关键.
9.B
【分析】
由于点B与D关于AC对称,所以连接BE,BE与AC的交点即为点P的特殊位置,此
时PD+PE=BE最小,而BE是等边△ABE的边,BE=AB,由正方形ABCD的面积为12,可
求出AB的长,从而得出结果.
解:连接BD,与AC交于点F.
∵点B与D关于AC对称,
∴PD=PB,
∴PD+PE=PB+PE=BE最小.
∵正方形ABCD的面积为12,
∴AB= .
又∵△ABE是等边三角形,
∴BE=AB= .
∴ 的最小值为 .
故选:B.
【点拨】此题主要考查了轴对称——最短路线问题,难点是确定点P的位置.注意充
分运用正方形的性质:正方形的对角线互相垂直平分.再根据对称性确定点P的位置即可,
灵活运用对称性解决此类问题的关键.
10.A
【分析】
根据正方形是轴对称图形, 所在的直线是正方形的一条对称轴,进而根据对称性可知,BP+EP=PD+PE,当 在同一直线上时, 的值最小为 的长,进而
根据勾股定理求得 的值.
解:连接BD,
∵正方形是轴对称图形, 所在的直线是正方形的一条对称轴,
∴无论P在什么位置,都有PD=PB;
故均有BP+EP=PD+PE成立;
连接DE与AC,所得的交点,即为BP+EP的最小值时的位置,
如图所示:
此时BP+EP=DE,
∵正方形ABCD的边长为2,
∴DC=BC=2,
∵E是BC的中点,
∴EC=1,
在Rt△DEC中,
DE= = = ,
故选:A.
【点拨】本题考查了轴对称的性质,勾股定理,理解对角线所在的直线是正方形的对
称轴是解题的关键.
11.B
【分析】
连接 作 关于 的对称点 ,连接 ,则 ,证明 ,可
得 ,根据 ,勾股定理即可求得 ,即
的最小值.
解:如图,连接 作 关于 的对称点 ,则 ,四边形 是正方形,
,
,
,
,
,
,
的最小值为 的长,
,
,
中
,
,
的最小值为
故选B
【点拨】本题考查了正方形的性质,线段和最值问题,添加辅助线将 转化为
是解题的关键.
12.C
【分析】
作 关于 的对称点 ,连接 交 于点 ,根据轴对称性质及两点之间,线段
最短,得到四边形 的周长最小,即 最小,再利用三角形三边关系解题即可.解:如图,作 关于 的对称点 ,连接 交 于点 ,
故点 与点 重合时,
四边形 的周长最小,
即 最小,
和 关于 对称,
则
连接 ,同样 ,
而 ,即
所以当 与 重合时,
四边形 周长最小,即为 ,
故选:C.
【点拨】本题考查正方形的性质、轴对称与最值问题等知识,是重要考点,难度较易,
掌握相关知识是解题关键.
13.
【分析】
根据菱形的性质得到AB=1,∠ABD=30°,根据平移的性质得到A′B′=AB=1,
A′B′∥AB,推出四边形A′B′CD是平行四边形,得到A′D=B′C,于是得到A'C+B'C的最小值
=A′C+A′D的最小值,根据平移的性质得到点A′在过点A且平行于BD的定直线上,作点D
关于定直线的对称点E,连接CE交定直线于A′,则CE的长度即为A'C+B'C的最小值,求
得DE=CD,得到∠E=∠DCE=30°,于是得到结论.
解:∵在边长为1的菱形ABCD中,∠ABC=60°,
∴AB=CD=1,∠ABD=30°,
∵将△ABD沿射线BD的方向平移得到△A'B'D',∴A′B′=AB=1,A′B′∥AB,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴∠BAD=120°,
∴A′B′=CD,A′B′∥CD,
∴四边形A′B′CD是平行四边形,
∴A′D=B′C,
∴A'C+B'C的最小值=A′C+A′D的最小值,
∵点A′在过点A且平行于BD的定直线上,
∴作点D关于定直线的对称点E,连接CE交定直线于A′,则CE的长度即为
A'C+B'C的最小值,
∵∠A′AD=∠ADB=30°,AD=1,
∴∠ADE=60°,DH=EH= AD= ,
∴DE=1,
∴DE=CD,
∵∠CDE=∠EDB′+∠CDB=90°+30°=120°,
∴∠E=∠DCE=30°,
如图,过点D作DH⊥EC于H,
∴ , ,
∴ ,
∴CE=2CH= ,
故答案为: .【点拨】本题考查了轴对称-最短路线问题,菱形的性质,平行四边形的判定和性质,
含30度角的直角三角形的性质,平移的性质,正确地理解题意是解题的关键.
14.
【分析】
连接DE,依据菱形的性质即可计算得到DE的长,再根据线段的性质,即可得到
PD+PE的最小值为DE的长.
解:如图,连接DE,
∵四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,AC=4 ,BD=4,
∴AO= AC=2 ,BO= BD=2,AC⊥BD,
∴AB= ,
∴AB=AD=BD,即 ABD是等边三角形,
点E是AB的中点△,
,
∴DE= ,
∵DP+PE≥DE,
∴PD+PE的最小值为DE的长,
即PD+PE的最小值为2 ,
故答案为:2 .
【点拨】此题考查了轴对称,最短路线问题,勾股定理,等边三角形的性质,关键是
掌握菱形的性质以及线段的性质:两点之间,线段最短.15.
【分析】
连结AF,利用中位线的性质GH= AF,要使GH最小,只要AF最小,由点F在
BC,当AF⊥BC时,AF最小,利用菱形性质求出 ,由 确定 ABF为等腰
△
直角三角形,得出AF=BF,由勾股定理得: 求出AF即可.
解:连结AF,
∵ , 分别为 , 的中点,
∴GH∥AF,且GH= AF,
要使GH最小,只要AF最小,
由点F在BC,当AF⊥BC时,AF最小,
在菱形 中, ,
∴ ,
在Rt ABF中, ,
∴△A△BF为等腰直角三角形,
∴AF=BF,
由勾股定理得: ,
∴ ,
∴ ,
GH = AF= .
最小
故答案为: .【点拨】本题考查动点图形中的中位线,菱形的性质,等腰直角三角形的性质,勾股
定理应用问题,掌握中位线的性质,菱形性质,等腰直角三角形的性质, 点F在BC上,
AF最短,点A到BC直线的距离最短时由点A向直线BC作垂线,垂线段AF为最短是解
题关键.
16.
【分析】
先连接PC, 判定四边形ECFP是矩形, 得到EF=PC, 再根据当PC最小时, EF也最小,
根据垂线段最短, 可得当CP⊥AB时, PC最小, 最后根据面积法, 求得CP的长即可得到线段
EF长的最小值.
解:连接PC,
PE⊥BC, PF⊥CA, ∠PEC=∠PFC=∠C= ,
四边形ECFP是矩形,
EF=PC,
当PC最小时, EF也最小,
垂线段最短,
当CP⊥AB时,PC最小,
AC=1, BC=2,
AB= ,又 当CP⊥AB时
,PC= = = .
线段EF长的最小值为 .
故答案为 .
【点拨】本题主要考查矩形的判定与性质及垂线段最短.
17.3a
【分析】
作辅助线,先根据直角三角形30度角的性质可知 CF=FH,得GH的长是EF+ CF
的最小值,从而得结论.
解:过F作GH∥CD,交AD于G,BC于H,如图:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠BCD=90°,AD∥BC,
∴GH⊥AD,∠CHF=90°,
∵∠BCF=30°,
∴FH= CF,
∵点E是边AD上一点,
∴EF+ CF=EF+FH,
即EF+ CF的最小值是GH,
∵∠GHC=∠BCD=∠D=90°,
∴四边形DGHC是矩形,
∴GH=CD=AB=3a,即EF+ CF的最小值是3a;
故答案为:3a.
【点拨】本题考查了矩形的判定和性质,平行线的性质,直角三角形30度角的性质等
知识,解题关键是确定EF+ CF的最小值是GH.
18.3 ﹣3
【分析】
连接AC,当A、 、C共线时,C 的值最小,进而解答即可.
解:如图,连接AC.
∵折叠,
∴AB=A =3,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∴AC= ,
∵C ≥AC﹣A ,
∴当A、 、C共线时,C 的值最小为:3 ﹣3,
故答案为:3 ﹣3.
【点拨】本题考查翻折变换、矩形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握
基本知识,作出正确的辅助线,属于中考常考题型.
19.
【分析】
由矩形的性质可知EF=OP,可知当OP最小时,则EF有最小值,由垂线段最短可知
当OP⊥AB时,满足条件,求得A、B两点的坐标,即可求得EF的最小值.解:在一次函数 中,令x=0,则y=4,令y=0,则x= ,
∴A(0,4),B( ,0).
∵PE⊥y轴于点E,PF⊥x轴于点F,
∴∠PEO=∠PFO=90°,
∵∠EOF=90°,
∴四边形PEOF是矩形,
∴EF=OP,
∴当OP⊥AB时,OP取得最小值,此时EF最小,
∵A(0,4),点B坐标为( ,0),
∴OA=4,O B= ,
由勾股定理得:AB= ,
∵ AB•OP= OA•OB,
∴OP= .
故答案为:
【点拨】本题考查的是一次函数图象上点的坐标特点,矩形的性质,熟知矩形的性质
和一次函数与坐标轴交点特征,熟练进行计算是解答此题的关键.
20.
【分析】
作点E关于点C的对称点M,连接AM交CD于点F,连接EF,则此时 的值
最小,根据矩形的性质和勾股定理得出AM的值即可
解:作点E关于点C的对称点M,连接AM交CD于点F,连接EF,则此时
的值最小,EF=MF;EC=MC,∴EF+AF=AM
∵ , 为 中点,
∴BE=CE=2,∴BM=6;
在矩形 中, ,∴∠B=90°,
∴ ;
故答案为:
【点拨】本题考查了矩形的性质、勾股定理、两点之间线段最短等知识;正确的作出
辅助线是解题的关键.
21.
【分析】
根据题意 ,进而证明 ,可得
,勾股定理求解即可.
解:如图,作 , ,连接MH.
PN⊥AC,AE平分∠BAC,
,
,
即为所求,
四边形 是正方形正方形,,
又 ,
,
,
,
,
,
,
AE平分∠BAC,
,
在 与 中,
,
,
,
是正方形的对角线,
,
,
即 的最小值为 ,
故答案为: .
【点拨】本题考查了角平分线的性质,正方形的性质,垂线段最短,根据题意求得
的最小值是 的长是解题的关键.
22. ##
【分析】
由题意以及正方形的性质得OP过正方形ABCD的顶点时,点P到正方形的最长距离
取得最小值,最小值为PA.
解:如图,OP过顶点A时,点O与这个图上所有点的连线中,OA最大,此时点P到正方形的最长距离取得最小值,最小值为PA,
∵正方形ABCD边长为2,O为正方形中心,
∴∠OAB=∠OBA=45°,OA⊥CB,
∴OA=OB= ,
∵OP=4,
∴最小值为PA=4- ;
故答案为:4- .
【点拨】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,理解点到图形的距离是解题的关键.
23. ##
【分析】
取AB的中点G,以G为圆心,AB为直径作圆G,当D、E、G共线时,此时DE取得
最小值.
解:∵BE⊥AF于E,即∠AEB=90°,取AB的中点G,
∴点E的运动轨迹为以AB为直径,G为圆心的圆弧.
当D、E、G三点共线时,DE取得最小值,如图,
∵AB=AD=2,
∴AG=EG=1,∴DG= ,
∴DE= .即线段DE的最小值是 .
故答案为: .
【点拨】本题主要考查了正方形的性质,圆的性质,勾股定理,本题关键是确定DE
取最小值的位置.
24.2
【分析】
由垂线段最短可得当点P是正方形对角线AC和BD的交点时,此时BP最小,可证四
边形BEPF是矩形,可得FE=BP,即EF的最小值为BP的最小值为2 .
解:当点P是正方形对角线AC和BD的交点时,此时BP最小,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BD⊥AC于点P,
∵正方形ABCD边长为4,
∴BP= BD= ×4 =2 ,
∵PE⊥BC,PF⊥AB,AB⊥BC,
∴四边形BEPF是矩形,
∴FE=BP,
∴EF的最小值为BP的最小值为2 ,
故答案为:2 .
【点拨】本题考查了正方形的性质,垂线段最短,矩形的判定与性质,灵活运用这些
性质解决问题是解题的关键.
25.
【分析】
解:由折叠知 ,
又∵ 是 的中点,∴ ,故点 在以点 为圆心 长为半径的 上,如解图,过点 作 于
点 ,在菱形 中, , ,
∴ 是等边三角形
∵ 是 的中点,
∴点 与点 重合,
∴ ,
故点 A'到 距离的最小值为 .
26.(1)△ACF是等腰三角形,理由见分析;(2)10;(3)
【分析】
(1)根据折叠的性质可得:∠1=∠2,再由矩形的性质,可得∠2=∠3,从而得到
∠1=∠3,即可求解;
(2)设FD=x,则AF=CF=8-x,再由勾股定理,可得DF=3,从而得到CF=5,即可求
解;
(3)连接PB,根据折叠的性质可得△ECP≌△BCP,从而得到PE=PB,进而得到当点
F、P、B三点共线时,PE+PF最小,最小值为BF的长,再由勾股定理,即可求解.
解:(1)△ACF是等腰三角形,理由如下:
如图,由折叠可知,∠1=∠2,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
∴AF=CF,
∴△ACF是等腰三角形;
(2)∵四边形ABCD是矩形且AB=8,BC=4,
∴AD=BC=4,CD=AB=8,∠D=90°,
设FD=x,则AF=CF=8-x,
在Rt△AFD中,根据勾股定理得AD2+DF2=AF2,
∴42+x2=(8-x)2,
解得x=3 ,即DF=3,
∴CF=8-3=5,
∴ ;
(3)如图,连接PB,
根据折叠得:CE=CB,∠ECP=∠BCP,
∵CP=CP,
∴△ECP≌△BCP,
∴PE=PB,
∴PE+PF=PE+PB,
∴当点F、P、B三点共线时,PE+PF最小,最小值为BF的长,
由(2)知:CF=5,
∵BC=4,∠BCF=90°,
∴ ,即PE+PF最小值为 .
故答案为:
【点拨】本题主要考查了矩形与折叠问题,等腰三角形的判定,熟练掌握矩形和折叠
的性质是解题的关键.
27.(1)P(2,2);(2)①不变,定值为4;②OA2+OB2的最小值为8.
【分析】
(1)根据在第一象限的角平分线OC上的点的横坐标与纵坐标相等,构建方程求出m
即可.
(2)①过点P作PM⊥y轴于M,PN⊥OA于N.证明四边形OMPN是正方形,再证明
△PMB≌△PNA(ASA),推出BM=AN,可得结论;
②根据垂线段最短原理以及勾股定理即可求解.
(1)解:∵点P (3m-1,-2m+4)在第一象限的角平分线OC上,
∴3m-1=-2m+4,
∴m=1,
∴P(2,2);
(2)①过点P作PM⊥y轴于M,PN⊥OA于N.
∵∠PMO=∠PNO=∠MON=90°,
∴四边形OMPN是矩形,
∵OP平分∠MON,PM⊥OM,PN⊥ON,
∴PM=PN,
∴四边形OMPN是正方形,
∵P(2,2),
∴PM=PN=OM=ON=2,
∵AP⊥BP,
∴∠APB=∠MPN=90°,∴∠MPB+∠BPN=∠BPN+∠NPA=90°,
∴∠MPB=∠NPA,
在 PMB和 PNA中,
△ △
,
∴△PMB≌△PNA(ASA),
∴BM=AN,
∴OB+OA=OM-BM+ON+AN=2OM=4.
②连接AB,
∵∠AOB=90°,
∴OA2+OB2=AB2.
∵∠BPA=90°,
∴AB2=PA2+PB2=2PA2,
∴OA2+OB2=2PA2,
当PA最小时,OA2+OB2也最小.
根据垂线段最短原理,PA最小值为2.
∴OA2+OB2的最小值为8.
【点拨】本题考查坐标与图形变化-旋转,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,
解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.