中考復(fù)習(xí)-利用軸對(duì)稱性質(zhì)求幾何最值

1、軸對(duì)稱中幾何動(dòng)點(diǎn)最值問(wèn)題總結(jié) 軸對(duì)稱的作用是“搬點(diǎn)移線”，可以把圖形中比較分散、缺乏聯(lián)系的元素集中到“新的圖形”中，為應(yīng)用某些基本定理提供方便。比如我們可以利用軸對(duì)稱性質(zhì)求幾何圖形中一些線段和的最大值或最小值問(wèn)題。利用軸對(duì)稱的性質(zhì)解決幾何圖形中的最值問(wèn)題借助的主要基本定理有三個(gè)：（1）兩點(diǎn)之間線段最短；（2）三角形兩邊之和大于第三邊；（3）垂線段最短。初中階段利用軸對(duì)稱性質(zhì)求最值的題目可以歸結(jié)為：兩點(diǎn)一線，兩點(diǎn)兩線，一點(diǎn)兩線三類(lèi)線段和的最值問(wèn)題。下面對(duì)三類(lèi)線段和的最值問(wèn)題進(jìn)行分析、討論。 （1） 兩點(diǎn)一線的最值問(wèn)題: （兩個(gè)定點(diǎn) + 一個(gè)動(dòng)點(diǎn)） 問(wèn)題特征：已知兩個(gè)定點(diǎn)位于一條直線的同一側(cè)，在直

2、線上求一動(dòng)點(diǎn)的位置，使動(dòng)點(diǎn)與定點(diǎn)線段和最短。核心思路：這類(lèi)最值問(wèn)題所求的線段和中只有一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，解決這類(lèi)題目的方法是找出任一定點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)，連結(jié)這個(gè)對(duì)稱點(diǎn)與另一定點(diǎn)，交直線于一點(diǎn)，交點(diǎn)即為動(dòng)點(diǎn)滿足最值的位置。 變異類(lèi)型：實(shí)際考題中，經(jīng)常利用本身就具有對(duì)稱性質(zhì)的圖形，比如等腰三角形，等邊三角形、正方形、圓、二次函數(shù)、直角梯形等圖形，即其中一個(gè)定點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)就在這個(gè)圖形上。1. 如圖,等邊ABC的邊長(zhǎng)為6,AD是BC邊上的中線,M是AD上的動(dòng)點(diǎn),E是AC邊上一點(diǎn),若AE=2,EM+CM的最小值為( )A4 B.8 C. D. 2. 如圖，等邊ABC的邊長(zhǎng)為4，AD是BC邊上的中線，F(xiàn)是AD邊上的

3、動(dòng)點(diǎn)，E是AC邊上一點(diǎn)，若AE=2，當(dāng)EF+CF取得最小值時(shí)，則ECF的度數(shù)為（ ）A15° B.22.5° C.30° D. 45°3. 如圖，RtABC中，AC=BC=4，點(diǎn)D，E分別是AB，AC的中點(diǎn)，在CD上找一點(diǎn)P，使PA+PE最小，則這個(gè)最小值是 _.4. （2006河南）如圖，在ABC中，AC=BC=2，ACB=90°，D是BC邊的中點(diǎn)，E是AB邊上一動(dòng)點(diǎn)，則EC+ED的最小值是_.5.如圖,在正方形ABCD中,E是AB上一點(diǎn),BE=2,AE=3BE,P是AC上一動(dòng)點(diǎn),則PB+PE的最小值是( )A B. C. D. 106.（2

4、009撫順）如圖所示，正方形ABCD的面積為12，ABE是等邊三角形，點(diǎn)E在正方形ABCD內(nèi)，在對(duì)角線AC上有一點(diǎn)P，使PD+PE的和最小，則這個(gè)最小值為（ ） A23 B. 26 C. 3 D. 6（2） 一點(diǎn)兩線的最值問(wèn)題: （兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)+一個(gè)定點(diǎn)）問(wèn)題特征：已知一個(gè)定點(diǎn)位于平面內(nèi)兩相交直線之間，分別在兩直線上確定兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)使線段和最短。核心思路：這類(lèi)問(wèn)題實(shí)際上是兩點(diǎn)兩線段最值問(wèn)題的變式，通過(guò)做這一定點(diǎn)關(guān)于兩條線的對(duì)稱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“搬點(diǎn)移線”，把線段“移”到同一直線上來(lái)解決。變異類(lèi)型：例1 ：如圖6，接力賽場(chǎng)上，甲同學(xué)站在L1、L2兩條交叉跑道之間的任意一點(diǎn)A處，要將接力棒傳給站在L1跑道上的乙同

5、學(xué)，乙同學(xué)要將接力棒傳給站在L2跑道上的丙同學(xué)，丙同學(xué)跑回A處，試找出乙丙同學(xué)所站的最佳位置使比賽的路程最短。1. 如圖，已知AOB的大小為，P是AOB內(nèi)部的一個(gè)定點(diǎn)，且OP=2，點(diǎn)E、F分別是OA、OB上的動(dòng)點(diǎn)，若PEF周長(zhǎng)的最小值等于2，則=（ ）A30° B.45° C.60° D.90°2. 如圖，AOB=30°，內(nèi)有一點(diǎn)P且OP=，若M、N為邊OA、OB上兩動(dòng)點(diǎn)，那么PMN的周長(zhǎng)最小為（ ）A26 B.6 C. 6/2 D. 63. 如圖，在ABC中，C=90°，CB=CA=4，A的平分線交BC于點(diǎn)D，若點(diǎn)P、Q分別是AC和

6、AD上的動(dòng)點(diǎn)，則CQ+PQ的最小值是_4. 在銳角三角形ABC中，AB=4，BAC=60°，BAC的平分線BC于D，M、N分別是AD與AB上動(dòng)點(diǎn)，則BM+MN的最小值是 _ （3） 兩點(diǎn)兩線的最值問(wèn)題: （兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)+兩個(gè)定點(diǎn)）問(wèn)題特征：兩動(dòng)點(diǎn)，其中一個(gè)隨另一個(gè)動(dòng)（一個(gè)主動(dòng)，一個(gè)從動(dòng)），并且兩動(dòng)點(diǎn)間的距離保持不變。核心思路：用平移方法，可把兩動(dòng)點(diǎn)變成一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，轉(zhuǎn)化為“兩個(gè)定點(diǎn)和一個(gè)動(dòng)點(diǎn)”類(lèi)型來(lái)解。變異類(lèi)型：例1如圖4，河岸兩側(cè)有、兩個(gè)村莊，為了村民出行方便，計(jì)劃在河上修一座橋，橋修在何處才能兩村村民來(lái)往路程最短？解析：設(shè)橋端兩動(dòng)點(diǎn)為、，那么點(diǎn)隨點(diǎn)而動(dòng)，等于河寬，且垂直于河岸。將向上平移

7、河寬長(zhǎng)到，線段與河北岸線的交點(diǎn)即為橋端點(diǎn)位置。四邊形為平行四邊形，此時(shí)值最小。那么來(lái)往、兩村最短路程為：。 2如圖，在直角坐標(biāo)系中有線段AB，AB=50cm，A、B到x軸的距離分別為10cm和40cm，B點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離為30cm，現(xiàn)在在x軸、y軸上分別有動(dòng)點(diǎn)P、Q，當(dāng)四邊形PABQ的周長(zhǎng)最短時(shí)，則這個(gè)值為（ ）A50 B.505 C. 50（5-1） D. 50（5-1）3. (2010年天津市中考)在平面角坐標(biāo)系中，矩形的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)，頂點(diǎn)、分別在軸、軸的正半軸上，為邊的中點(diǎn)。（1）若為邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，當(dāng)?shù)闹荛L(zhǎng)最小時(shí)，求點(diǎn)的坐標(biāo)；（2）若，為邊上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)，且，當(dāng)四邊形的周長(zhǎng)最小時(shí)，求點(diǎn)，

8、的坐標(biāo)。解析：作點(diǎn)關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn)，則，。（1）連接交軸于點(diǎn)，連接，此時(shí)的周長(zhǎng)最小。由可知 ，那么，則。（2）將向左平移2個(gè)單位（）到點(diǎn)，定點(diǎn)、分別到動(dòng)點(diǎn)、的距離和等于為定點(diǎn)、到動(dòng)點(diǎn)的距離和，即。從而把“兩個(gè)定點(diǎn)和兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)”類(lèi)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成“兩個(gè)定點(diǎn)和一個(gè)動(dòng)點(diǎn)”類(lèi)型。在上截取，連接交軸于，四邊形為平行四邊形，。此時(shí)值最小，則四邊形的周長(zhǎng)最小。由、可求直線解析式為，當(dāng)時(shí)，即，則。（也可以用（1）中相似的方法求坐標(biāo)）（4） 兩點(diǎn)兩線的最值問(wèn)題: （兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)+兩個(gè)定點(diǎn)）問(wèn)題特征：兩動(dòng)點(diǎn)分別在兩條直線上獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，一動(dòng)點(diǎn)分別到一定點(diǎn)和另一動(dòng)點(diǎn)的距離和最小。核心思路：利用軸對(duì)稱變換，使一動(dòng)點(diǎn)在另一動(dòng)點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)與

9、定點(diǎn)的線段上（兩點(diǎn)之間線段最短），且這條線段垂直于另一動(dòng)點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)所在直線（連接直線外一點(diǎn)與直線上各點(diǎn)的所有線段中，垂線段最短）時(shí)，兩線段和最小，最小值等于這條垂線段的長(zhǎng)。變異類(lèi)型：演變?yōu)槎噙呅沃荛L(zhǎng)、折線段等最值問(wèn)題。例5（2009年陜西省中考）如圖6，在銳角中，的平分線交于點(diǎn)，、分別是和上的動(dòng)點(diǎn)，則的最小值為 4 。解析：角平分線所在直線是角的對(duì)稱軸，上動(dòng)點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)在上，當(dāng)時(shí)，最小。作于，交于， 作交于，2：如圖9，在矩形ABCD中，AB=20cm，BC10cm，在AC，AB上各取一點(diǎn)M，N，使BMMN的值最小，求這個(gè)最小值。分析：在ABC中，AB=20cm，BC10cm，由勾股定理得AC=10cm，由AC×BO=AB×BC，得BO=4cm，所以BB=8cm。 由ABCBNB，得BN16cm ，即BMMN的最小值為16cm 。 3 ：如圖5，MON=30°，邊OM、ON分別有定點(diǎn)A、D，OA=2，OD=5，在ON、OM邊上確定動(dòng)點(diǎn)B、C的位置，使折線ABCD的長(zhǎng)度最短，這時(shí)折線ABCD的長(zhǎng)度為（）分析：若A位于ON的另一側(cè)，D位于OM的另一側(cè)，則連接AD與OM、ON邊相交可得B、C點(diǎn)的位置?？梢韵朕k法在保持線段AB、CD長(zhǎng)度不變的情況下，將點(diǎn)A“搬”至ON的另一側(cè)，將點(diǎn)D“搬”至OM