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解题技巧专题:特殊平行四边形中的解题方法
类型一 特殊四边形中求最值、定值问题
一、利用对称性求最值【方法10】
1.(2017·青山区期中)如图,四边形ABCD是菱形,AC=8,DB=6,P,Q分别是AC,AD
上的动点,连接DP,PQ,则DP+PQ的最小值为________.
第1题图 第2题图
2.(2017·安顺中考)如图,正方形ABCD的边长为6,△ABE是等边三角形,点E在正方形
ABCD内,在对角线AC上有一点P,使PD+PE的和最小,则这个最小值为________.
二、利用面积法求定值
3.如图,在矩形ABCD中,点P是线段BC上一动点,且PE⊥AC,PF⊥BD,AB=6,BC
=8,则PE+PF的值为________.
【变式题】矩形两条垂线段之和→菱形两条垂线段之和→正方形两条垂线段之和
(1)(2017·眉山期末)如图,菱形ABCD的周长为40,面积为25,P是对角线BD上一点,分
别作P点到直线AB、AD的垂线段PE、PF,则PE+PF等于________.
变式题(1)图 变式题(2)图
(2)如图,正方形ABCD的边长为1,E为对角线BD上一点且BE=BC,点P为线段CE上
一动点,且PM⊥BE于M,PN⊥BC于N,则PM+PN的值为________.
类型二 正方形中利用旋转性解题
4.如图,在四边形ABCD中,∠ADC=∠ABC=90°,AD=CD,DP⊥AB于P.若四边形
ABCD的面积是18,则DP的长是__________.
5.如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,∠EAF=45°.求证:S =S
△AEF △ABE
+S .
△ADF
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6.如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,P为正方形ABCD外一点,且
BP⊥CP,连接OP.
求证:BP+CP=OP.
参考答案与解析
1. 解析:如图,过点Q作QE⊥AC交AB于点E,则PQ=PE.∴DP+PQ=DP+PE.
当点D,P,E三点共线的时候DP+PQ=DP+PE=DE最小,且DE即为所求.当DE⊥AB时,
DE最小.∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,OA=AC=4,OB=BD=3,∴AB=5.∵S
菱形
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=AC·BD=AB·DE,∴×8×6=5·DE,∴DE=.∴DP+PQ的最小值为.
ABCD
2.6 解析:如图,设BE与AC交于点P,连接BD.∵点B与D关于AC对称,∴PD=
PB,∴PD+PE=PB+PE=BE,即P为AC与BE的交点时,PD+PE最小,为BE的长度.∵
正方形ABCD的边长为6,∴AB=6.又∵△ABE是等边三角形,∴BE=AB=6.故所求最小值
为6.故答案为6.
3. 解析:∵四边形ABCD为矩形,∴∠ABC=90°.∵AB=6,BC=8,∴AC=10,∴OB
=OC=AC=5.如图,连接OP,∵S +S =S ,∴+=S ,∴+=S .∵S =S
△OBP △OCP △OBC △OBC △OBC △OBC
=AB·BC=×6×8=12,∴+=12,∴PE+PF=.
矩形ABCD
【变式题】(1) 解析:∵菱形ABCD的周长为40,面积为25,∴AB=AD=10,S =.连
△ABD
接AP,则S =S +S ,∴×10(PE+PF)=,∴PE+PF=.
△ABD △ABP △ADP
(2) 解析:连接BP,过点E作EH⊥BC于H.∵S +S =S ,∴+=.又∵BE=
△BPE △BPC △BEC
BC,∴+=,即PM+PN=EH.∵△BEH为等腰直角三角形,且BE=BC=1,∴EH=,∴PM
+PN=EH=.
4.3
5.证明:延长CB到点H,使得HB=DF,连接AH.∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABH
=∠D=90°,AB=AD.∴△ADF绕点A顺时针旋转90°后能和△ABH重合,∴AH=AF,
∠BAH=∠DAF.∵∠HAE=∠HAB+∠BAE=∠DAF+∠BAE=90°-∠EAF=90°-45°=
45°,∴∠HAE=∠EAF=45°.又∵AE=AE,∴△AEF与△AEH关于直线AE对称,∴S =
△AEF
S =S +S =S +S .
△AEH △ABE △ABH △ABE △ADF
6.证明:∵四边形ABCD是正方形,∴OB=OC,∠BOC=90°.将△OCP顺时针旋转90°
至△OBE(如图所示),∴OE=OP,BE=CP,∠OBE=∠OCP,∠BOE=∠COP.∵BP⊥CP,
∴∠BPC=90°.∵∠BOC+∠OBP+∠BPC+∠OCP=360°,∴∠OBP+∠OCP=180°,
∴∠OBP+∠OBE=180°,∴E,B,P在同一直线上.∵∠POC+∠POB=∠BOC=90°,
∠BOE=∠COP,∴∠BOE+∠POB=90°,即∠EOP=90°.在Rt△EOP中,由勾股定理得PE
===OP.∵PE=BE+BP,BE=CP,∴BP+CP=OP.
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