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文檔簡介

初中數(shù)學(xué)幾何1000題專項訓(xùn)練(含詳解分析)·最新1.如圖所示,已知矩形ABCD,點E、F、G、H分別是AB、BC、DC、AD的動點,滿足AE=GC,DH=BF,AB=2AD=10,求四邊形EFGH周長L的最小值.答案:作點H關(guān)于AB的對稱點P,過點P作AB的平行線交CB的延長線于點Q,連接PE、PF,如圖所示.易證△AEH≌△CGF(SAS),同理,△HDG≌△FBE(SAS),∴L=2(HE+EF).∵HE=PE,PA=HA=CF,∴HE+EF=PE+EF≥PF.∵PQ=AB,BF+QB=BF+FC=BC,∴PF=5,∴L≥10,即L的最小值為10.思路點撥本題是較為典型的“將軍飲馬”極值類型.通過作對稱變化,利用“三角形兩邊之和大于第三邊”求解最小值.2.如圖所示,⊙O1與⊙O2外切于點M,它們的兩條外公切線的夾角為60°,點E、F為其中的兩個切點,連心線與⊙O1、⊙O2分別交于A、B兩點(異于點M),過點B作直線交⊙O1于C、D兩點,求tan∠BAC·tan∠BAD的值.答案:連接O1F、O2E、MC、MD,如圖所示.∴tan∠BAC·tan∠BAD=易證ΔBAC∽ΔBDM①ΔBCM∽ΔBAD②②÷①得∴tan∠BAC·tan∠BAD=.設(shè)⊙O1的半徑為R,⊙O2的半徑為r.由對稱性可知∠FPA=30°,∴O2E=PO2=(O2B+PB),∴r=(r+PB)PB=r.同理,R=(R+3r)R=3r.∵M(jìn)B=2r,AB=2R+2r=8r,∴tan∠BAC·tan∠BAD=.思路點拔本題的關(guān)鍵在于導(dǎo)比.通過導(dǎo)比,發(fā)現(xiàn)tan∠BAC·tan∠BAD,而MB、AB僅與兩圓的半徑有關(guān),本質(zhì)上就是求兩圓的半徑之比.3.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A(0,3),B(4,0),△ABC為等邊三角形,求點C的坐標(biāo).答案:作CD⊥AB于點D,過點D作x軸的垂線,垂足為點F,過點C作y軸的垂線交FD的延長線于點E,如圖所示.∵△ABC為等邊三角形,CD⊥AB,∴,AD=DB.易證RtΔCED∽Rt△DFB(AA),∴∵DF為Rt△AOB的中位線,∴FB=OF=2,DF=,∴CE=,ED=2,∴xC=EC+OF=+2=,yC=DF+ED=+2=3+,C(,).思路點拔本題通過構(gòu)造一線三等角相似模型解得線段之間的數(shù)量關(guān)系,再解決點C的坐標(biāo)問題.這是一種運(yùn)算量很小的解法.4.如圖所示,在△ABC中,中線AM與高BH交于點D,AM=BH,F(xiàn)D∥AB,F(xiàn)H=,DM=4,求DH.答案:過點M作MN∥BH交AC于點N,如圖所示.∴.設(shè)DH=t,∵AM=BH=2MN,∴AD=2DH=2t,∴BH=AM=2t+4.在Rt△ADH中,∠AHD=90°,由勾股定理得AH==.∵DF∥AB,∴,∴,∴,∴(負(fù)值舍去),∴DH=.思路點撥本題通過構(gòu)造中位線,將AM、BH和MN建立起數(shù)量關(guān)系,再由相似性質(zhì)解出DH、AD之間的數(shù)量關(guān)系,最后通過平行線分線段成比例定理解決DH的值.5.如圖所示,點A、C在半徑為的⊙O上,點B是⊙O內(nèi)一點,AB⊥CB于點B.已知AB=6,BC=2,求OB.答案:連接AC、CD,連接CO并延長交⊙O于點E,連接ED,如圖所示.∵∠CAD=∠CED,∴tan∠CED=tan∠CAD==,∴EC=CD.∵EC是⊙O的直徑,∴∠EDC=90°,EC=,∴CD==.在Rt△BCD中,∠DBC=90°,由勾股定理得BD==4,∴AD=AB+BD=10.作OH⊥AD于點H,連接OA、OD,如圖所示.由垂徑定理得HD=AH=5,∴BH=HD-BD=1.在Rt△OBH中,∠BOH=90°,由勾股定理得OB==.思路點撥本題的關(guān)鍵在于將∠CAD轉(zhuǎn)化到直角三角形中,以便解決問題.在圓中轉(zhuǎn)化角,其常見的手段是利用“同弧所對的圓周角相等”.這樣就能解得弦CD,繼而解得弦AD,再由垂徑定理解得DH,最終解得OB.6.如圖所示,△ABC內(nèi)接于⊙O,AB=AC,點D在劣弧上,∠ABD=45°,BD交AC于點E,連接CD、AD.已知sin∠BDC=求tan∠CBD.答案:連接AO并延長,交BD于點N,交BC于點M,連接BO、DO,如圖所示.∵AB=AC,∴AM垂直平分BC.∵∠ABD=45°,∴AM⊥OD,∴OD∥BC,∴.易證∠BDC=∠BOM,∴sin∠BDC=sin∠BOM=,∴.令BM=12k,則BO=OD=13k,OM=5k,∴,∴,∴,∴,∴tan∠CBD==.思路點撥欲求tan∠CBD,由于∠CBD非特殊角,要將∠CBD轉(zhuǎn)化到直角三角形中,因為AB=AC,所以借助∠BOM是最佳選擇.由∠ABD=45°可知,OD∥BC,這一結(jié)論使得“天塹變通途”,相關(guān)線段的比例關(guān)系確定了,再求tan∠CBD=就簡單多了.7.如圖所示,在面積為5的正方形ABCD中,點E為邊CD上一點,連接AE,過點D作DM⊥AE于點M,連接MC,將△DMC沿DM翻折,點C的對應(yīng)點為F,連接AF、BF.若S△ABF=1,求△PMF的周長L.答案:連接FC,延長DM交CF于點N,如圖所示.由一半模型可知S△ABF+S△FDC=SABCD,∴S△FDC==AB2sin∠FDCsin∠FDC=.由“12345”模型可知tan∠NDC=,∴NC==易證∠NDC=∠EAD,∴tan∠EAD=,∴DE=AD=,∴PM=EM=∵AE⊥DN,F(xiàn)C⊥DN,∴AE∥CF,∴PF=DF=,MN=DN.∵tan∠NMC==tan∠NDC=,∴MC=MF=NC=,∴L=PM+PF+MF=++.思路點拔本題重點考查一半模型和“12345”模型.初中生必須能夠靈活運(yùn)用這兩個模型,才能使計算過程簡單,否則計算量超大.本題欲求△PMF的周長L,即求三條線段之和.最直接的方法是分別計算三條線段的長度。由于題目條件非常少,怎樣利用有限的條件解決問題是關(guān)鍵.首先通過一半模型解得∠FDC的正弦值,再由“12345”模型得到點E為邊長三等分點的結(jié)論,然后結(jié)合平行線分線段成比例定理,就會得到∠NMC的正切值.這樣,問題很快就解決了.8.如圖所示,△PAB內(nèi)接于⊙O,點M、N在AB上,,PM⊥AO,PN⊥BO,求.答案:延長PM交AO于點C,延長PN交BO于點D,作OH⊥AB,如圖所示.設(shè)∠AOB=2,則∠AOH=,∠OAH=90°-,∴∠AMC=∠PMN=,∴∠PAM+∠APM=.∵,∴∠APB==180°-.∵在四邊形PCOD中,∠PCO=∠PDO=90°,∴∠CPD+∠AOB=180°,∴∠CPD=180°-2,∴∠APM+∠BPN=∠APB-∠CPD=,∴∠PAM=∠BPN.∵OAB=OBA,∴∠PMN=∠PNM,∴∠AMP=∠PNB,PM=PN,∴△APM∽△PBN(AA),如圖所示,∴,∴,∴,∴PM=PN=AM,∴.思路點撥本題的關(guān)鍵在于通過導(dǎo)角判定三角形相似以及△PNM為等腰三角形,即判定PM=PN.由相似的性質(zhì)得到PM2=AMBN,計算PM的長度,再由計算比值.9.如圖所示,在正方形ABCD中,點E、F分別是DC、BC上的動點,且滿足∠EAF=45°.若AB=2+,求S四邊形AFCE的最大值.答案:延長CB至點G,使得GB=DE,連接AG、EF,如圖所示.易證△ABG≌△ADE(SAS),再證△AGF≌△AEF(SAS),S四邊形ABCD=S△AEF+S四邊形AFCE為定值.當(dāng)S△AFE取得最小值時,S四邊形AFCE取得最大值.作AM⊥EF于點M,如圖所示,∴△ABF≌△AMF(AAS),∴AM=AB為定值.∵S△AEF=AM·EF,∴EF取得最小值時,S△AEF取得最小值,S四邊形AFCE取得最大值.作△AEF的外接圓,設(shè)圓心為點P,取EF的中點H,連接AP、PE、PF、PH、HC,如圖所示.∵∠FAE=45°,∴∠FPE=90°,∴△PEF為等腰直角三角形.設(shè)EF=2x,則HC=PH=x,AP=x.∵AP+PH+HC=(2+)x≥AC=AB,∴x≥,∴EFmin=2.∵當(dāng)EF=2時,S△AEF=AB·EF=2+2,∴S四邊形AFCE=S四邊形ABCD-S△AEF=4+2,∴S四邊形AFCE的最大值為4+2.思路點撥正方形半角模型是中考的高頻考點.通過分析,當(dāng)EF取得最小值時,S四邊形AFCE取得最大值.通過構(gòu)造外接圓,可以簡捷地求解EF的最小值.10.如圖所示,點M是⊙O的直徑AB上一點,AM=7BM,過點M的直線交⊙O于點P、Q若⊙O的半徑為6,求S△APQ的最大值. 答案:連接PO、QO,如圖所示.設(shè)BM=k,則AM=7k,B=8k,AO=BO=4k∴OM=3k,∴設(shè)S△POM=3a,S△QOM=3b則S△POA=4a,S△QAO=4b,∴S△APQ=7(a+b).∴S△POQ=3(a+b)=r2sin∠POQ≤r2=18,當(dāng)PO⊥QO時取等號,∴a+b≤6,S△APQ=7(a+b)≤42,即S△APQ的最大值為42.思路點拔:由于△APQ中P、Q兩個頂點都是動點,三邊和三個內(nèi)角均為變量,故直接研究△APQ的面積最大值會非常困難.如果我們能找到一個易于求解的三角形,且這個三角形與△APQ的面積有固定不變的關(guān)系,那么就可以“化天塹為通途”了.顯然,△POQ滿足條件:△POQ是腰長已知的等腰三角形,且△POQ與△APQ的面積有固定比值,那么,研究△POQ的面積值就成了當(dāng)務(wù)之急.根據(jù)sin∠POQ≤1可以輕而易舉地解得S△POQ≤18,再根據(jù)面積之間的關(guān)系解得S△APQ≤42.11.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中拋物線y=(x+2)(x-8)交x軸于點A、B(點A在點B右側(cè)),交y軸于點C,點D為拋物線上第四象限的動點,連接BD交AC于點P,求的最大值.答案:連接BC、DC、AD,如圖所示.∵∴∵S△ABC=20,為定值,∴當(dāng)S△ACD達(dá)到最大值時,取得最大值.作DE⊥x軸交AC于點E,如圖所示,S△ACD=AO·DE=4DE.易求yAC=x-4,設(shè)點D(x,x2-x-4),∴DE=x-4-(x2-x-4)=-x2+2x,∴當(dāng)x=4時,DEmax=4,此時S△ACD=4DE=16,為最大值,∴,為最大值.思路點拔:本題將線段比轉(zhuǎn)化為面積比,當(dāng)S△ACD達(dá)到最大時,取得最大值,這就將復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化成我們熟悉的模型,用寬高法求面積是二次函數(shù)中經(jīng)常出現(xiàn)的題型.12.如圖所示,Rt△ABC與Rt△DBC關(guān)于公共斜邊BC軸對稱,點M、N分別是AB、DC上的動點,且滿足AM=DN,若BC=5,AB=4,求MN的最小值.答案:作∠BAC的平分線交BC于點P,連接DP、NP、MP,如圖所示.易證△AMP≌△DNP(SAS),∴∠APM=∠DPN,MP=NP.連接AD,如圖所示.∵∠MPN=∠APM+∠APN,∠APD=∠DPN+∠APN,∴∠MPN=∠APD,∴△MPN△APD.∵M(jìn)N=2MP·sin∠MPN=2MP·sin∠APC,又∠APC為定值,∴當(dāng)MP達(dá)到最小值時,MN取得最小值.∵點M在AB上,點P為線段外一定點,∴MP的最小值為點P到AB的垂直距離,∴當(dāng)PM⊥AB時,MN有最小值.∵當(dāng)PM⊥AB時,∠MAP=45°,∴△AMP為等腰直角三角形,∴.∵△MPN∽△APD→→MN=AD,又AD=2×=∴MN=思路點拔:本題中的點P仿佛有一種化腐朽為神奇的力量,讓我們領(lǐng)略了幾何之美.由點P產(chǎn)生的連鎖反應(yīng),很自然地判定了全等與相似,從而得到“當(dāng)PM⊥AB時,MN有最小值”的結(jié)論,再由相似結(jié)論可輕松地解決最小值.13.如圖所示,在△ABC中,∠BAC=60°,AD平分∠BAC,AB+AC=,求AD的最大值.答案:∵S△ABD=AB·AD·sin30°=AB·AD,S△ADC=AC·AD·sin30°=AC·AD,∴S△ABC=(AB+AC)AD=AD.又S△ABC=AB·ACsin60°=AB·AC,∴AB·AC=AD,∴AD=AB.AC.設(shè)AB=x,則AC=-x,∴AD=·x(-x),當(dāng)x=時,AD取得最大值.思路點拔:根據(jù)面積相等,建立函數(shù)關(guān)系.當(dāng)兩個數(shù)的和為定值時,乘積在兩數(shù)相等時取得最大.由本題推廣到一般情況:在三角形中,當(dāng)鄰邊和為定值時,其角平分線長在鄰邊相等時取得最大值.14.如圖所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,內(nèi)切圓⊙I分別切AC、BC于點E、F,射線BI、AI分別交直線EF于點M、N,設(shè)S△AIB=S1,S△MIN=S2,求.答案:連接AM、BN、EI、FI,如圖所示,易證四邊形IECF為正方形,∴∠CEF=∠MEA=45°,∵∠MIA=(∠CAB+∠CBA)=45°,∴∠MEA=∠MIA,∴M、E、I、A四點共圓,∴∠AMI=∠AEI=90°,∴△AMI為等腰直角三角形,∴,同理,,由共角成比例定理得.【思路點撥】內(nèi)心的性質(zhì)是中考的高頻考點,本題由內(nèi)心性質(zhì)構(gòu)造四點共圓,解決AI與MI的比值問題,再由共角成比例定理(鳥頭定理)解決面積的比值問題.15.如圖所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,點D為BC的中點,以點D為圓心,以CD為半徑作圓交AB于點E,點F在上,點G在AB上,且∠DFG=45°.若BC=12,求AG的最大值.答案:作DM⊥FG于點M,作DN⊥AB于點N,連接DG,如圖所示.∵DF=6,∠DFG=45°,∴DM=,∴DG≥DM=.∵DN=3,∴BN=3,為定值,∴當(dāng)DG取得最小值時,GN取得最小值.∵當(dāng)DG=時,NG=3,∴BG取得最小值3+3.∵BG+AG=AB=,∴AGmax=.思路點撥:欲求AG的最大值,即求BG的最小值.由于BN為定值,只需求NG的最小值.因為在Rt△DNG中,直角邊DN為定值,所以只要DG達(dá)到最小值,NG就取得最小值.再由直角三角形斜邊大于直角邊可求DG的最小值.16.如圖所示,已知△ABC是⊙O的內(nèi)接三角形,∠ABC=60°,BD平分∠ABC,且∠BAC>∠ACD,OD⊥BD,求.答案:延長BD交⊙O于點E,連接OE交AC于點F,如圖所示.由相交弦定理得BDDE=ADDE.∵OD⊥BE于點D,∴BD=DE(垂徑定理),∴DE2=ADDE.∵,∴∠AOC=2∠ABC=120°,∴∠OAC=∠OCA=30°.∵BD平分∠ABC,∴∠ABE=∠CBE,∴,∴OE⊥AC于點F,∴OF=OCsin30°=OC=EF,∴DF垂直平分OE,∴DE=DO,∴∠DEF=45°.不妨設(shè)OF=t,則FC=AF=,DF=t,∴AD=,DC=,∴.思路點撥本題由相交弦定理入手,得到BD=DE的結(jié)論.再判定DF垂直平分OE,則△DEO為等腰直角三角形.可以看出,圖形中線段大都與OF有聯(lián)系,所以設(shè)OF為元,即可解決問題.17.如圖所示,在等腰Rt△ABC中,點D為斜邊的中點,點F、H分別在AB、AC上,AH=AF,過點F作BH的垂線,交BH于點G,交BC于點E,AD與BH交于點P,若EC=16,DP=12,求AH.答案:延長EF、CA交于點S,如圖所示,易證△FSA≌△HBA(AAS),∴SA=BA=CA,∴SB⊥BC,∴△SBC為等腰直角三角形.作AM⊥BS于點M,交SE于點N,如圖所示,∴AM為等腰Rt△SBC的中位線,∴SM=BD,∵∠MSN+∠SEB=∠DBP+∠SEB=90°,∴∠MSN=∠DBP,∵,∴△MSN≌△DBP(ASA),∴MN=DP=12,∵SM=BM,MN//BE,∴BE=2MN=24,∵EC=16,∴BC=40,AB=AC=,BD=DC=AD=20,∴AP=AD-PD=8.連接HF并延長交SB于點Q,交AD于點T,如圖所示.∵AF=AH,∴HQ//BC,△AFH為等腰直角三角形,∴四邊形QBDT為矩形,∴QT=BD=20,∵AT⊥FH,∴AH=TH,設(shè)AH=x,∵S△ABH=QH·AP=(QT+TH)·AP=·(20+x)·8,又S△ABH=AB·AH=∴(20+x)·8=→x=.【思路點撥】本題綜合性較強(qiáng),通過兩次全等解決了BE,繼而解決了腰長問題,再利用寬高法求面積與直角三角形的面積公式建立方程解決AH.18.如圖所示,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,點D在BC上,連接AD,點P在AD上,連接PC、PB,若tan∠CPD=2,PB=,S△APC=S△BPC,求AB.答案:作BH⊥CP交CP的延長線于點H,作AG⊥CP交CP的延長線于點G,設(shè)CP的延長線交AB于點E,如圖所示。∵→AE=BE,又S△APC=AG·PC,S△BPC=BH·PC,∴AG=BH,∵,∴Rt△BHE≌Rt△AGE(HL),∴HE=GE,∵AB=AC=2AE,∴tan∠AEP=,∴∠AEP=∠CPD=∠APE,AG=2EG∴AE=AP,∴AG垂直平分EP,∴HE=GE=GP,設(shè)HE=GE=GP=x,則BH=AG=2x,HP=3x,在Rt△BHP中,由勾股定理得BP2=BH2+HP2→13=4x2+9x2→x=1,∴BE=,∴AB=2BE=.【思路點撥】本題綜合性較強(qiáng),首先由共邊定理得到AE=BE,弄由三角形面積公式得到HE=GE,這就為全等證明提供了必要條件,為明確圖形中相關(guān)線段的數(shù)量關(guān)系打下了基礎(chǔ),由于等腰直角三角形的三邊存在確定的數(shù)量關(guān)系,論證AE=AP不是一件困難的事情,再由等腰三角形三線合一的性質(zhì)得到HE=GE=GP,這就為解Rt△BHP提供了有利的條件.19.如圖所示,在△ABC中,點D為AC的中點,∠EDF=90°,tanB=,若FC=5,EF=,求AE.答案:延長ED至點G,使得ED=DG,連接CG,如圖所示,∵,∴△ADE≌△CDG(SAS),∴∠EAD=∠GCD,AE=CG,∴AB//CG,連接FG,作GH⊥BC交BC延長線于點H,∵FD垂直平分EG,∴EF=FG=,∵AB//CG,∴∠B=∠GCH,∴tan∠GCH=,設(shè)GH=3x,則CH=3x,AE=CG=5x,在Rt△FGH中,由勾股定理得FG2=FH2+GH2→90=(5+4x)2+9x2→(x-1)(5x+13)=0,∴x=1,∴AE=5.【思路點撥】本題的思路是將△AED繞點D中心旋轉(zhuǎn)得到△CGD,構(gòu)造AB//CG,這樣就將∠B轉(zhuǎn)化到Rt△GCH中,再解直角三角形就簡單了.20.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,B(-3,0),C(2,0),A(0,t)在y軸的正半軸上,滿足∠BAC=45°,求t.答案:取點D(0,2)、E(0,3),連接BE、CD,如圖所示,∴△BOE和△COD均為等腰直角三角形,∴∠AEB=∠CDA=135°,∵∠BAE+∠DAC=45°,∠BAE+∠ABE=∠BEO=45°,∴∠DAC=∠ABE,∴△AEB≌△CDA(AAS)∴,∵BE=,CD=,又ED=OE-OD=1→AD=AE+1,設(shè)AE=x,則AD=x+1,∴→x2+x-12=0→(x-3)(x+4)=0,∴AE=3,∴t=AO=AE+OE=6.【思路點撥】本題的關(guān)鍵在于內(nèi)構(gòu)一線三角相似模型,這種解法可以說是平面幾何通法,不論BO、CO為何值,均可以此方法解答.21.如圖所示,在扇形ODE中,∠DOE=90°,△ABC是扇形ODE的內(nèi)接三角形,其中點A、B、C分別在和半徑OE、OD上,∠ACB=90°,,求線段AC的最小值.答案:取BC的中點F,連接FO、AF、AO,如圖所示.設(shè)AC=3k,則BC=8k,BF=FC=FO=4k,∴AF=5k.∵AF+FO≥AO,5k+4k≥9k≥1,取等號時,A、F、O三點共線,∴AC=3k≥3,∴線段AC的最小值為3.思路點撥:直角三角形斜邊上的中線是中考的高頻考點,本題通過構(gòu)造直角三角形斜邊上的中線將有限的條件進(jìn)行整合規(guī)劃,轉(zhuǎn)化成兩點之間的距離最小的極值模型.22.如圖所示,在Rt△ABC中,AB=4,BC=3,點E在以點C為圓心、以半徑為1的⊙C上,點D為平面上一點,且BD=AE,求四邊形ABED面積的最大值.答案:在△ABC中,∠ABC=90°.由勾股定理得AC==5.∵點E在⊙C上運(yùn)動,∴4≤AE≤6.作DN⊥AE于點N,BM⊥AE于點M,如圖所示,∴SABED=S△AEB+S△AED=AE·BM+AE·DN=AE·(BM+DN)≤AE·(DO+BO)=AE·BD=AE2≤×62=18,∴四邊形ABED面積的最大值為18.思路點撥:由勾股定理得出AC,結(jié)合半徑,求出AE的取值范圍.對角線相等或存在倍數(shù)關(guān)系的四邊形的面積最大值存在于對角線互相垂直時.23.如圖所示,點P(-1,1)在雙曲線上,過點P的直線l1與坐標(biāo)軸分別交于A、B兩點,且tan∠BAO=1,點M是該雙曲線在第四象限上的一點,過點M的直線l2與雙曲線只有一個交點,并且與坐標(biāo)軸分別交于C、D兩點,求SABCD的最小值.答案:∵點P(-1,1)在雙曲線上,∴k=-1,設(shè)直線l2的解析式為y=ax+b(a>0,b<0),∴ax+b=ax2+bx+1=0.∵直線與雙曲線只有一個交點,∴=b2-4a=0b=-2,直線l2的解析式為y=ax-2,∴C(,0),D(0,-2).∵tan∠BAO=1,∴AO=BO.設(shè)直線l1的解析式為y=x+c.∵點P(-1,1)在直線l1上,∴c=2,∴AO=BO=2.∴AC=2+,BD=2+2,∴SABCD=AC·BD=2++4.∵≥2,當(dāng)且僅當(dāng),即a=1時取等號,∴SABCD≥8,∴SABCD的最小值為8.思路點撥:本題從韋達(dá)定理入手,解得直線l2的解析式,再解得直線l1的解析式,接著由對角線相互垂直的四邊形的面積公式解得四邊形面積關(guān)于參數(shù)a的函數(shù)關(guān)系式,最后由均值不等式解得最小值.解題思路環(huán)環(huán)相扣、步步為營.24.如圖所示,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,矩形內(nèi)有一動點P,過點P作PE⊥AD于點E,連接PB、PC,求PE+PC+PB的最小值.答案:將矩形ABCD繞頂點B逆時針旋轉(zhuǎn)60°,過點C作A'D'的垂線,交A'D'于點G,交BC'于點M,如圖所示.∵旋轉(zhuǎn)角為60°,∴△BPP'為等邊三角形,∴BP=BP',∴PE+PC+PB=P'E'+PC+P'P≥CG.∵CG=GM+MC=AB+BCsin60°=4+3,∴(PE+PC+PB)min=4+3.思路點撥由于所求三條線段相對分散且都是變量,不易直接求極值,勢必要另辟蹊徑,通過整合線段,向有利于解決問題的方向發(fā)展.本題通過整體捆綁旋轉(zhuǎn),將復(fù)雜的極值問題轉(zhuǎn)化成直線外一點到直線的最短距離問題.25.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,△ABC的三個頂點均在反比例函數(shù)圖像上.已知點A(-1,-1),且AB=AC,∠BAC=30°,求S△ACB.答案:設(shè)直線AB交y軸于點N,交x軸于點M作AH⊥x軸于點H,作BG⊥y軸于點G,如圖所示.∵yAO=x,∴∠OAH=45°.∵y=的圖像關(guān)于AO軸對稱,AB=AC,∴△ABC關(guān)于AO軸對稱,∴∠OAM=15°,∴∠HAM=30°.由反比例函數(shù)的幾何性質(zhì)得BN=MA,∴△AHM≌△NGB(AAS),∴AH=NG=1.∵∠GNB=∠HAM=30°,∴GB=GN·tan30°=,∴B(,).延長AO交y=(x>0)于點P,連接BP,如圖所示.∵y=的圖像與正比例函數(shù)的圖像的交點關(guān)于原點中心對稱,∴AO=PO,∴S△AOB=S△BOP,P(1,1),∴S△AOB==思路點拔本題的關(guān)鍵在于充分利用反比例函數(shù)的幾何特性(軸對稱、中心對稱及BN=MA),首先解決點B的坐標(biāo)問題,然后將“大喇叭”三角形轉(zhuǎn)化為“小喇叭”三角形,這樣就回歸到我們熟悉的解題軌道上.本題如采用解析法,則運(yùn)算量超大.26.在平面直角坐標(biāo)系中,O為原點,點A(-2,0),點B(0,2),點E,點F分別為OA,OB的中點.將正方形OEDF繞點O順時針旋轉(zhuǎn),得正方形OE’D’F’,在整個旋轉(zhuǎn)過程中,直線AE’與直線BF’相交于點P,求點P的縱坐標(biāo)的最大值和FP的最小值.答案:①點P的縱坐標(biāo)的最大值為.提示:如圖,當(dāng)AP與⊙O相切時,P點最高,此時,∠PAO=30°,作PQ⊥AG,OB=2,OG=,AG=2+,PG=1+,PQ=.②FP的最小值為.提示:P運(yùn)動的路徑是⊙D,當(dāng)D,F(xiàn),P三個點在同一直線上時,F(xiàn)P最短,此時DP=,DF=1.27.如圖,在矩形ABCD中,AD=6,AE⊥BD,垂足為E,ED=3BE,點P、Q分別在BD,AD上,則AP+PQ的最小值為______.答案:28.如圖,在四邊形ABCD中,∠B=60°,∠D=30°,AB=BC.(1)連接BD,探究AD,BD,CD三者之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;(2)若AB=1,點E在四邊形ABCD內(nèi)部運(yùn)動,且滿足AE2=BE2+CE2,求點E運(yùn)動路徑的長度.答案:(1)AD2+CD2=BD2.提示:以BD為邊作等邊三角形BDG,則△BCD≌△BAG,于是BD=DG,CD=AG,∠DAG=90°.(2)點E運(yùn)動路徑的長度為.提示:以AE為邊構(gòu)造等邊三角形AEF,連接BE,則△ACE≌△ABF,由AE2=BE2+CE2,可得∠FBC=90°,于是四邊形AFBE中,∠AFB+∠AEB=210°,故∠BEC=150°,所以點E在一段圓弧上運(yùn)動.29.如圖,是一副學(xué)生用三角板,45°的三角板中間有一個直徑為2的圓孔,現(xiàn)將30°的三角板穿在圓孔中,則透出部分(圖中陰影部分)的最大面積為______.答案:+230.如圖,已知∠XOY=60°,點A在邊OX上,OA=2,過點A作AC⊥OY于點C,以AC為一邊在∠XOY內(nèi)作等邊三角形ABC,點P是△ABC圍成的區(qū)域(包括各邊)內(nèi)的一點,過點P作PD∥OY交OX于點D,作PE∥OX交OY于點E,設(shè)OD=a,OE=b,則a+2b的取值范圍是______.答案:2≤a+2b≤531.如圖,點E是邊長為1的正方形ABCD的邊AB上任意一點(不含A、B),過B、C、E三點的圓與BD相交于點F,與CD相交于點G,與∠ABC的外角平分線相交于點H,則△CFG的面積的最大值為______.答案:32.在△ABC中,AB=3,AC=.當(dāng)∠B最大時,BC的長是()A. B. C. D.答案:B33.已知如圖,AB=4,AC=2,∠BAC=60°,所在圓的圓心是點O,∠BOC=60°,分別在、線段AB和AC上選取點P、E、F,求PE+EF+FP的最小值.答案:PE+PF+EF的最小值為-6.提示:如圖,將點P沿AB,AC翻折,分別得到M,N,連接AM,AN,MN,則AP=AM=AN,△AMN是120的等腰三角形,MN=AP,△PEF周長最小值為MN的長,在△APC中,OP=,OA=,AP的最小值為,故PE+PF+EF的最小值為(-)-6.34.如圖1,直線l:y=x+b與x軸交于點A(4,0),與y軸交于點B,點C是線段OA上一動點(0<AC<).以點A為圓心,AC長為半徑作⊙A交x軸于另一點D,交線段AB于點E,連結(jié)OE并延長交⊙A于點F.(1)求直線l的函數(shù)表達(dá)式和tan∠BAO的值;(2)如圖2,連結(jié)CE,當(dāng)CE=EF時,①求證:△OCE∽△OEA;②求點E的坐標(biāo);(3)當(dāng)點C在線段OA上運(yùn)動時,求OE·EF的最大值.答案:(1)直線l的函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=x+3,tan∠BAO=;(2)①略;②E();(3)OE·EF的最大值.35.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)y=x+4的圖像與x軸和y軸分別相交于A、B兩點.動點P從點A出發(fā),在線段AO上以每秒3個單位長度的速度向點O作勻速運(yùn)動,到達(dá)點O停止運(yùn)動.點A關(guān)于點P的對稱點為點Q,以線段PQ為邊向上作正方形PQMN.設(shè)運(yùn)動時間為t秒.(1)當(dāng)t=秒時,點Q的坐標(biāo)是______;(2)在運(yùn)動過程中,設(shè)正方形PQMN與△AOB重疊部分的面積為S,求S與t的函數(shù)表達(dá)式;(3)若正方形PQMN對角線的交點為T,請直接寫出在運(yùn)動過程中OT+PTS的最小值.答案:(1)(4,0);(2)①當(dāng)0<t≤1時,S=t2;②當(dāng)1<t≤時,S=t2+18t;③當(dāng)<t≤2時,S=-3t2+12.(3)OT+PT的最小值為.36.如圖,AB是⊙O的直徑,AB=4,點C在⊙O上,∠ABC=60°,P是⊙O上一動點,D是AP的中點,連接CD,則CD的最小值為______.答案:-137.如圖,矩形ABCD中,AD=2,AB=4,EF⊥AC,求AF+CF的最小值.答案:AE+CF的最小值為5.提示:顯然,AC=,則EF=,作FG∥AE,AG∥EF,則AE+CF=GF+FC,連接CG,則AE+CF的最小值為CG的長.38.如圖,點B在線段AC上,點D,E在AC同側(cè),∠A=∠C=90°,BD⊥BE,AD=BC,若AD=3,CE=5,點P為線段AB上的動點,連接DP,作PQ⊥DP,交直線BE于點Q.(1)當(dāng)點P與A,B兩點不重合時,求的值;(2)當(dāng)點P從A點運(yùn)動到AC的中點時,求線段DQ的中點所經(jīng)過的路徑長.答案:(1)的值為; (2)線段DQ的中點所經(jīng)過的路徑長為.39.已知如圖,∠AOB=45°,E,F(xiàn),分別是邊OA,OB上動點,EF=6,內(nèi)部有一點P,∠PEF=90°且PE=1,當(dāng)E,F(xiàn),運(yùn)動時,求線段OP的最大值.答案:OP的最大值為5+.提示:以EF為底邊向左側(cè)作等腰直角三角形EGF,連接OG,GP,GP=5,GO=.40.已知如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,A(-1,0),B(1,0),C(4,3),以C為圓心,1為半徑的圓上有一點P,求PA2+PB2的最小值.答案:PA2+PB2的最小值為34.提示:設(shè)P(x,y),則由勾股定理可得,PA2+PB2=(x+1)2+y2+(x-1)2+y2=2(x2+y2)+2=2PO2+2,當(dāng)PO最小時可得PA2+PB2的最小值.41.如圖,⊙O的半徑為2,弦AB=2,點P為優(yōu)弧AB上一動點,∠PAC=60°,交直線PB于點C,則△ABC的最大面積是()A. B.1 C.2 D.答案:B42.如圖,等邊三角形ABC的邊長為4,點O是△ABC的中心,∠FOG=120°,繞點O旋轉(zhuǎn)∠FOG,分別交線段AB、BC于D、E兩點,若連接DE,則△BDE周長的最小值為()A. B. C. D.6答案:D43.已知,在平面直角坐標(biāo)系中,P為以點A(0,)為圓心,2為半徑的圓上一動點,則點P與點B(m,m)距離的最小值為()A.6 B. C.8 D.答案:B44.在△ABC中,若O為BC邊的中點,則必有:AB2+AC2=2AO2+2BO2.依據(jù)以上結(jié)論,解決如下問題:如圖,在矩形DEFG中,已知DE=4,EF=3,點P在以DE為直徑的半圓上運(yùn)動,則PF2+PG2的最小值為()A. B.9.5 C.34 D.10答案:D45.(2016?武漢四調(diào))在平面直角坐標(biāo)系中,已知A(2,4)、P(1,0),B為y軸上的動點,以AB為邊構(gòu)造△ABC,使點C在x軸上,∠BAC=90°,M為BC的中點,則PM的最小值為答案:46.P在等腰Rt△ABC內(nèi),∠BPC=135°,則的最小值是.答案:【法1】藍(lán)黃△∽【AA】PA=CD≥CH,【法2】黃△∽【SAS】α+β=45°,PA=CD≥PH=·PC=PC【法3】藍(lán)黃△∽【AA】PC=AD≥2AH,.47.矩形ABCD內(nèi)接正△DMN,AD>DC,AD=2,DC=m,試確定m的取值范圍。答案:【旋轉(zhuǎn)法】作正△DPK黃△≌【SAS】DA、PM的延長線交于Q正△DPQ,AD<DQ=DP即2<,m>,故<m<248.正△ABC邊長為2,高為AD,△ADC繞點D旋轉(zhuǎn)得到對應(yīng)△FDE,直線EC、AF交于G,則BG的最大值是.答案:兩個α,4個β【對頂點O】∠CGA=∠FDE=90°中垂線BH=斜邊中線HG=1BG≤BH+HG=+149.⊙O半徑為1,等腰Rt△ABC,AB=AC,A、B在⊙O上,求OC的最小值.答案:【旋轉(zhuǎn)(直角頂點A)】等腰Rt△AOD,黃△≌【SAS】OC≥OD-CD=。50.AB=2,M在以AB為直徑⊙O上,AM逆時針旋轉(zhuǎn)90°得到AN;則ON的取值范圍是.答案:【旋轉(zhuǎn)法】綠△≌【SAS】=OP-PN≤ON≤OP+PN=51.正方形ABCD邊長為1,E、F分別在BC、CD上,tan∠EAF=,F(xiàn)M∥BC交AE于M,則FM的最小值是.答案:【旋轉(zhuǎn)法】黃△≌【邊銳角】倆a,MF=m+n,,MV=4mn,4mn+n+m=1,m=,,4n2-4kn+1-k=0,△≥0,∴k2+k-1≥0,。52.矩形ABCD,AB=3,BC=4,E在BC上,等腰Rt△DEF,DE=EF,則FA的最小值是.答案:【法1】黃藍(lán)△≌,EM=DC=3,EC=4-t=FM,F(xiàn)A2=(3+t)2+(7-t)2=2t2-8t+58≥50【法2】【旋轉(zhuǎn)法】構(gòu)造藍(lán)黃△∽,DH=,a+β=90°,∠HDN=45°,等腰Rt△HDN,DN=6,AN=10,AM=,AF≥AM=53.AB=4,AC=,等腰Rt△BCD,BC=CD,則AD的最大值是.答案:【法1】【牽手≌】等腰Rt△CAQ,綠黃△空【SAS】AD=BQ≤QA+AB=6【法2】【牽手≌】等腰Rt△BAQ,藍(lán)黃△O【SAS】AD=2,AD≤AQ+QD=654.直角坐標(biāo)系中,A(3,4),直線上一動點P,以AP為斜邊向上作等腰Rt△APM,則OM的最小值是.答案:【旋轉(zhuǎn)法】等腰Rt△ABN,藍(lán)灰△∽【SAS】∠MBA=∠PNA=45°,等腰Rt△OHB,C(3,-1),OC=,tanα=,BC==OB,OM≥OH=。55.AB=2,BC=1,CD=3,直線AB、CD交于E,∠AEC=60°,則AD的最小值是.答案:【平移法】【法1】灰平行四邊形,【369△FCH】,F(xiàn)D=,AD≥-1【法2】黃平行四邊形,【369△FDH】,CF=,AD=BF≥-156.△ABC,AB=AC=2,∠BAC=120°,D在BC上,CD=,CD繞點C旋轉(zhuǎn)得到CE,AEFB,則FD的最大值是.答案:菱形ACGB,CEFG,GF=CE=CD=.GH=,HD=2GD=,F(xiàn)D≤GD+GF=+57.如圖,∠MON=60°,AB為OM上的兩個定點,AB=6,OB=4,P為ON上的一個動點,則AP+BP的最小值為答案:過B作B關(guān)于ON的對稱點C,過C作CD⊥OM于D,連AC,BCAP+BP=AP+PC≥AC===58.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A(-2,0),B(0,1),C(0,4),將線段AB向右平移,在平移過程中,折線和AC+BC的最小值為.答案:過C作CF⊥y軸,作B’關(guān)于CF的對稱點B”,當(dāng)A’,C,B”三點共線時,AC+BC值最小,其值為線段A’B”的長度,在△A’B”E中,由勾股定理求得A’B”的長度為2.59.△ABC,AB=2,∠ABC=30°,∠BAC=90°,D、A關(guān)于BC對稱,M、N分別在AB、CD上,AM=DN,則MN的最小值是.答案:【法1】PM+PN=AD=2,MN2=PM2+PN2≥(PM+PN)2=2,MN≥【法2】角分線AP,灰△≌【SAS】PM=PN,∠MPN=∠APD黃綠△∽【SAS】MN=·AD≥·AD=【法3】【平移法】灰平行四邊形,等腰Rt△AFD,MN=DE≥DF=60.△ABC的面積為6,BC=4,∠BAC=60°,D、E、F分別在BC、AB、AC上,則△DEF周長L的最小值是.答案:M、D關(guān)于AB對稱N、D關(guān)于AC對稱AM=AD=ANα+β=60°,∠MAN=120°MN=AM=ADL=ME+EF+FN≥MN=AD≥AH=3【說明】周長最小的內(nèi)接△是垂足△61.∠AOB=20°,OA=3,OB=2,M、N分別在射線OA、OB上,則AM+MN+NB的最小值是.答案:A'、A關(guān)于OB對稱B'、B關(guān)于OA對稱∠A'OB'=60°【解△A'OB'】A'B'=【兩點間線段最短】m+k+n≥A'B'=62.如圖,△ABC為等腰直角三角形,∠C=90°,點P為△ABC內(nèi)一點,且AP=4,點D、E分別是AC、AB上的動點,在運(yùn)動過程中,△PDE的周長最小值是()A.4B.4C.8D.4答案:D【解析】作P點關(guān)于AC、AB的對稱點M、N,連MN交AC、AB于D、E則△PDE周長=×4=463.(2015?武漢)如圖,∠AOB=30°,點M,N分別在邊OA,OB上,且OM=1,ON=3,點P,Q分別在邊OB,OA上,則MP+PQ+QN的最小值是答案:【解析】作點M關(guān)于ON的對稱點M1,點N關(guān)于OA的對稱點N1,連接M1N1,分別交OA,ON于點Q,P,此時MP+PQ+NQ的值最小,由對稱性質(zhì)知,MP+PQ+NQ=M1N,連接ON1,OM1則∠N1OM1=90°,又ON1=ON=3.OM1=OM=1,∴M1N1==.64.如圖,在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=10,AD⊥BC于點D,E為AB邊的中點,M為AD上的一個動點,則BM+EM的最小值為答案:連接CE,BM+EM=CM+EM≥CM==65.如圖,E為正方形ABCD邊AB上的一點,BE=3AE=3,P為對角線BD上一個動點,則PA+PE的最小值是答案:5連接PD,DE,PA+PE=PE+PD≥DE==566.如圖,在直角坐標(biāo)系中,A(2,0)、B(6,0)在x軸的正半軸上,射線OC在第一象限,且∠BOC=30°,M為射線OC上的一個動點,則MA+MB的最小值為.答案:作B點關(guān)于OC的對稱點D,連接OD,DA,過A點作AE⊥OD于E,當(dāng)M點在DA上時,MA+MB最小,OA=2,OE=1,AE=,DE=5,AD=2,MA+MB的最小值為2.67.點A、B均在由面積為1的相同小正方形組成的網(wǎng)格的格點上,建立平面直角坐標(biāo)系如圖所示。若P是y軸上使得PA+PB的值最小的點,且PA+PB的最小值為m,Q是x軸上使得QA-QB的值最大的點,且QA-QB的最大值為n,則m=,n=.答案:過A作y軸的對稱點C,過B作x軸的對稱點Dm=BC==5n=DQ==68.如圖,∠AOB=60°,C、D為∠AOB內(nèi)部的兩個定點,且OC=2,OD=3,∠COD=30°,M、N分別為OA、OB上的兩點,則CM+MN+ND的最小值是.答案:作C關(guān)于OA的對稱點C’,作D關(guān)于OB的對稱點D’,當(dāng)M,N在線段C’D’上時,CM+MN+ND的值最小,在△C’OD’中,由勾股定理求得C’D’的長度為.69.如圖,∠AOB=30°,點M、N分別在邊OA、OB上,且OM=1,ON=3,點P、Q分別在邊OB、OA上,則MP+PQ+QN的最小值是.答案:作N關(guān)于OA的對稱點N’,作M關(guān)于OB的對稱點M’,當(dāng)P,Q在線段M’N’上時,MP+PQ+QN的值最小,在△M’ON’中,由勾股定理求得M’N’的長度為.70.如圖,在矩形ABCD中,AB=12,AD=3,E、F分別是矩形邊CD、AB上的兩點,則AE+EF+FC的最小值為.答案:作EF關(guān)于CD的對稱線段EF’,平移FC到F’C’,當(dāng)E,F(xiàn)’在線段AC’上時,AE+EF+FC的值最小,在△ABC’中,由勾股定理求得AN’的長度為15.71.AB=4,AB中點P,AM=1,BN=4,∠MPN=135°,則MN的最大值是.答案:【對稱法】T、A對稱,V、B對稱,等腰Rt△PTVMN≤MT+TV+VN=5+272.Rt△ABC,∠ACB=90°,AB=2,等腰Rt△ADE,AD⊥DE,E在AB延長線上,C在DE上,F在AD上,AF=BE,則CF的最小值是.答案:【斜邊中線法與垂線對稱法組合】作等腰Rt△ABP,AF=BE=EQ則DF=DQ=DP,CF=CP≥GP=GC==173.如圖.菱形ABCD中,∠ADC=120°,M為AB邊中點,P為對角線AC上一動點,連接PB,PM,若PB+PM的最小值是2,求AB的長度.答案:連接BD,連接DM交AC于P,此時PB+PM最小值為,∴AB=474.如圖,A(0,-4).B(4,0),點M為線段OB上一動點(點M與點B不重合)則AM+BM的最小值為多少?答案:作點A關(guān)于x軸對稱點,作⊥AB交x軸于M,為最小值,75.等腰Rt△ABC,AB=AC=1,P在AC上移動,PQ上BP交BC于Q,BQ的最小值是.答案:【斜邊中線】OP=OB=k,OC==k,OK=1=OP≥OK,k≥1=,k≥2=76.等腰Rt△ABC繞點A旋轉(zhuǎn)得到對應(yīng)等腰Rt△ADE,AB=BC=2,O是AC中點,則S△ODE取值范圍是.答案:OH≥AH=OA≥AD=OA=2=,OH≤OD≤OA+AD=2+,2=≤S△ODE≤2+77.正方形ABCD邊長為4,P在AD上,正方形APMN,O是BM中點,求OP的最小值.答案:【法1】【8字≌】OP=OQ,【中位線】OK∥AM,【斜邊中線】OP=OA≥AH=【法2】MP延長線交AC于Q,PQ=PA=PM,中位線OP=BQ≥BH=78.等腰Rt△ABC,AB=AC=4,BP=2,K是PC中點,則AK的最大值是.答案:【中位線法】AK≤KD+AD=1十279.正方形ABCD邊長為1,M在AD延長線上,MC、AB延長線交于N,MD≤BN,求MN的最小值答案:黃△∽【AA】≥BN2≥1BN≥BC=BE∠BCE=45°,∠BCN≥45°,∠ACN≥90°【斜邊中線法】AK≥AC=,MN=2AK≥280.(2017山東菏澤)如圖,矩形ABOC的頂點A的坐標(biāo)為(-4,5),D是OB的中點,E是OC上的一點,當(dāng)△ADE的周長最小時,點E的坐標(biāo)是A. B. C. D.答案:【分析】點E為折點,E是y軸上一點,作點D關(guān)于y軸的對稱點D’,連接AD,與y軸交點即為所求E點.81.(2019西藏)如圖,在矩形ABCD中,AB=6,AD=3,動點P滿足,則點P到A、B兩點距離之和PA+PB的最小值為A. B. C. D.答案:【分析】由可作出P點軌跡為直線MN(AM=BN=2),作點B關(guān)于MN的對稱點B’,化折線PA+PB為PA+PB’.當(dāng)A、P、B’共線時,取到最小值,選A.82.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,矩形ABCD的頂點A,B,C的坐標(biāo)分別為A(0,0),B(20,0),C(20,10).在線段AC,AB上各有一動點M,N,則當(dāng)BM+MN最小時,點M的坐標(biāo)是______________.答案:(12,6)83.如圖,在矩形ABCD中AB=10,BC=5,若M,N分別是線段AC,AB上的動點,則BM+MN的最小值為_______________________.答案:提示:如圖,作△ABC關(guān)于AC對稱的△AEC,點B關(guān)于AC的對稱點E,連接ME,則MB=EM.欲使MN+BM最小,則MN+EM最小,需點E,M,N在同一直線上且垂直于AB.作EG⊥AB,其最小值恰EG長,由△BEG∽△CAB可求得EG=8,故BM+MN的最小值為884.如圖,在△ABC中,AC=6,∠BAC=22.5°,M,N分別是射線AB和AC上的動點,則CM+MN的最小值是________________.答案:提示:如圖,以AB為邊向外作∠EAB=22.5°,作點C關(guān)于AB的對稱點E,連接EM,則CM=EM,欲CM+MN最小,則EM+MN最小,需點E,M,N在同一直線上且垂直于AC.作ED⊥AC,在△ADE中,∠EAD=45°,AE=6,故DE=3,故CM+MN的最小值為3.85.如圖,在等邊△ABC中,AB=4,P,M,N分別是BC,CA,AB邊上的動點,則PM+MN的最小值是______________________.答案:提示:如圖,以AC為邊向外作等邊△ACD,作點P關(guān)于AC的對稱點Q,連接MQ,則PM=QM.欲PM+MN最小,則QM+MN最小,需點Q,M,N在同一直線上且垂直于AB,其最小值恰為等邊△ABC的高,故PM十MN的最小值為2.86.如圖,在銳角△ABC中,AB=,∠BAC=45°,∠BAC的平分線交BC于點D,M,N分別是AD和AB上的動點,則BM+MN的最小值是______.答案:4提示:如圖,作點N關(guān)于AD的對稱點E,連接ME,則MN=EM,欲MN+BM最小,則BM+EM最小,需點B,M,E在同一直線上且垂直于AC,其最小值恰為△ABC的AC邊上的高.作BG⊥AC,則BG=4,故BM+MN的最小值為4.87.(2018廣西貴港)如圖,在菱形ABCD中,AC=,BD=6,E是BC的中點,P、M分別是AC、AB上的動點,連接PE、PM,則PE+PM的最小值是A.6 B. C. D.4.5答案:【分析】此處P為折點,作點M關(guān)于AC的對稱點M’,恰好在AD上,化折線EP+PM為EP+PM’.當(dāng)E、P、M’共線時,EP+PM最小,最小值即為菱形的高,可用面積法:AC·BD/2=BC·EM’88. 如圖,在等邊△ABC中AB=6,N為線段AB上的任意一點,∠BAC的平分線交BC于點D,M是AD上的動點,連接BM,MN,則BM+MN的最小值是_________________.答案:提示:如圖,作點N關(guān)于AD的對稱點E,連接EM,則MN=EM.欲MN+BM最小,BM+EM最小,需點B,M,E在同一直線上且垂直于AC,其最小值恰為等邊△ABC的高,故BM+MN的最小值為3.2.如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,AB=5,BD平分∠ABC.如果M,N分別為BD,BC上的動點,那么CM+MN的最小值是________________.提示:如圖,作點N關(guān)于BD的對稱點E,連接ME,則MN=EM.,欲MN+CM最小,CM+EM最小,需點C,M,E在同一直線上且垂直于AB,其最小值恰為Rt△ABC的斜邊AB上的高,故CM+MN的最小值為.89.如圖,在Rt△ABD中,AB=6,∠BAD=30°,∠D=90°,N為AB上一點且BN=2AN,M是AD上的動點,連結(jié)BM,MN,則BM+MN的最小值是___________.答案:【分析】對稱點并不一定總是在已知圖形上.90.如圖,∠BAC=30°,M為AC上一點,AM=2,P是AB上一動點,PQ⊥AC于點Q,則PM+PQ的最小值____.答案:提示:如圖,作AC和點M關(guān)于AB的對稱圖形AD和點D,連接DP,則MP+PQ=DP+PQ,則當(dāng)點D,P,Q在同一直線上時滿足題意.作DE⊥AC,在△ADE中,AD=2,∠DAC=60°,故DE=,則CP+PQ的最小值為.91.如圖,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,E為CD的中點.若P,Q為BC邊上的兩個動點,且PQ=2,則當(dāng)BP=_______________時,四邊形APQE的周長最小.答案:4提示:對于四邊形APQE的周長,其中PQ,AE是定值,欲周長最小,則需AP+QE最小.如圖,作點A關(guān)于BC的對稱點F,將點F右移2個單位得點G,連接GQ,則GQ=PF=PA,所以當(dāng)QE+QG最小即可.連接EG交BC于點M,則點M就是滿足題意的點Q.在△EGH中,GH=6,EC=2,CH=4,故MC=2,所以BP=4.92.如圖,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=3,⊙A,⊙B的半徑分別為2和1,P,E,F(xiàn)分別是CD邊,⊙A和⊙B上的動點,則PE+PF的最小值是________________.答案:3提示:作⊙B關(guān)于CD的對稱圓⊙G(如圖①)點E關(guān)于CD的對稱點是H,連接PH,則PE+PF的最小值就是PF+PH的最小值.則當(dāng)點P與點D重合,點H在AD延長線上,點F在AD上時(如圖②),PH+PF最小,而此時FH=3,故PE+PF的最小值為393.已知將軍在圖中點A處,現(xiàn)要過兩條河去往B點的軍營,橋必須垂直于河岸建造,問:橋建在何處能使路程最短?答案:考慮PQ、MN均為定值,所以路程最短等價于AP+QM+NB最小,對于這彼此分離的三段,可以通過平移使其連接到一起.AP平移至A’Q,NB平移至MB’,化AP+QM+NB為A’Q+QM+MB’.當(dāng)A’、Q、M、B’共線時,A’Q+QM+MB’取到最小值,再依次確定P、N位置.94.如圖,直線分別與x軸,y軸交于點A,B,C,D分別為線段AB,OB的中點,P為0A上一動點,則當(dāng)?shù)闹底钚r,點P的坐標(biāo)為()A.(-3,0)B.(-6,0)C.D.答案:C提示:作點D關(guān)于x軸的對稱點E,則E(0,-2),連接EC交x軸于點P,由題意,而,故,則.95.如圖,在矩形ABCD中,AB=5,AD=3,動點P滿足.則點P到A,B兩點距離之和的最小值為()A.B.C.D.答案:D提示:由,得出動點P在與AB平行且與AB的距離為2的直線l上,作點A關(guān)于直線l的對稱點E,則AE=4,連接BE,則BE的長就是所求的PA+PB的最短距離,在直角△ABE中,可求得BE長為.96.已知菱形OABC在平面直角坐標(biāo)系的位置如圖所示,頂點A(5,0),,P是對角線OB上一動點,D(0,1).當(dāng)CP+DP的長度最短時,點P的坐標(biāo)為()A.(0,0)B.C.D.答案:D提示:由菱形性質(zhì)可知,點C關(guān)于OB的對稱點是A,故連接AD,則AD的解析式為,點B的坐標(biāo)為(8,4),OB的解析式為.故可求出點P的坐標(biāo)為.97.如圖,鈍角△ABC的面積為18,最長邊AB=12,BD平分∠ABC,M,N分別是BD,BC上的動點,則CM+MN的最小值為__________________.答案:3提示:如圖,作點N關(guān)于BD的對稱點E,連接ME,則MN=EM.欲MN+CM最小,則CM+EM最小,需點C,M,E在同一直線上且垂直于AB,其最小值恰為鈍角△ABC的AB邊上的高.作CG⊥AB,則CG=3,故CM+MN的最小值為3.98.在平面直角坐標(biāo)系中,矩形OABC如圖所示,點A在x軸正半軸上,點C在y軸正半軸上,且OA=6,OC=4,D為OC中點,點E、F在線段OA上,點E在點F左側(cè),EF=2.當(dāng)四邊形BDEF的周長最小時,求點E的坐標(biāo).答案:如圖,將點D向右平移2個單位得到D'(2,2),作D'關(guān)于x軸的對稱點D"(2,-2),連接BD"交x軸于點F,將點F向左平移2個單位到點E,此時點E和點F為所求作的點,且四邊形BDEF周長最小.理由:∵四邊形BDEF的周長為BD+DE+EF+BF,BD與EF是定值.∴BF+DE最小時,四邊形BDEF周長最小,∵BF+ED=BF+FD'=BF+FD"=BD"設(shè)直線BD"的解析式為y=kx+b,把B(6,4),D"(2,-2)代入,得6k+b=4,2k+b=-2,解得k=EQ\F(3,2),b=-5,∴直線BD"的解析式為y=EQ\F(3,2)x-5.令y=0,得x=EQ\F(10,3),∴點F坐標(biāo)為(EQ\F(10,3),0).∴點E坐標(biāo)為(EQ\F(4,3),0).99.如圖,已知△ABC為等腰直角三角形,AC=BC=4,∠BCD=15°,P為CD上的動點,則的最大值是多少?答案:如圖所示,作點A關(guān)于CD的對稱點A′,連接A′C,連接A′B并延長交CD于點P,則點P就是的值最大時的點,=A′B.∵△ABC為等腰直角三角形,AC=BC等于4,∴∠ACB=90°.∵∠BCD=15°,∴∠ACD=75°.∵點A、A′關(guān)于CD對稱,∴AA′⊥CD,AC=CA′,∵∠ACD=∠DCA′=75°,∴∠BCA′=60°.∵CA′=AC=BC=4,∴△A′BC是等邊三角形,∴A′B=BC=4.∴的最大值為4.100.如圖,在△ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,D是BC邊的中點,E是AB邊上一動點,則EC+ED的最小值是.答案:過點C作CO⊥AB于O,延長CO到,使O=OC,連接D,交AB于E,連接B,此時DE+CE=DE+E=D的值最小.連接B,由對稱性可知∠BE=∠CBE=45°,∴∠CB=90°,∴B⊥BC,∠BC=∠BC=45°,∴BC=B=2,∵D是BC邊的中點,∴BD=1,根據(jù)勾股定理可得:D=,故EC+ED的最小值是5.101.如圖,點C的坐標(biāo)為(3,y),當(dāng)△ABC的周長最短時,求y的值.答案:(1)作A關(guān)于x=3的對稱點A′,連接A′B交直線x=3與點C.∵點A與點A′關(guān)于x=3對稱,∴AC=A′C.∴AC+BC=A′C+BC.當(dāng)點B、C、A′在同一條直線上時,A′C+BC有最小值,即△ABC的周長有最小值.∵點A與點A′關(guān)于x=3對稱,∴點A′的坐標(biāo)為(6,3).設(shè)直線BA′的解析式y(tǒng)=kx+b,將點B和點A′的坐標(biāo)代入得:k=,b=?.∴y=x-.將x=3代入函數(shù)的解析式,∴y的值為102.如圖,正方形ABCD中,AB=7,M是DC上的一點,且DM=3,N是AC上的一動點,求|DN-MN|的最小值與最大值.答案:當(dāng)ND=NM時,即N點DM的垂直平分線與AC的交點,|DN-MN|=0,因為|DN-MN|≤DM,當(dāng)點N運(yùn)動到C點時取等號,此時|DN-MN|=DM=3,所以|DN-MN|的最小值為0,最大值為3103.如圖,,內(nèi)有一定點,且.在上有一點,上一點.若立△周長最小,則最小周長是多少?答案:如圖,作點分別關(guān)于、的對稱點、,連接,分別交、于點、,連接、、、.,.△的周長的最小值為的長.由對稱性可得,,.△是正三角形..即△周長最小值為10.104.已知,,為內(nèi)一定點,為上的點,為上的點,當(dāng)△的周長取最小值時:(1)找到、點,保留作圖痕跡;(2)求此時等于多少度.如果,又等于多少度?答案:(1)做點分別關(guān)于的對稱點,連接分別交于點.點即為所求,此時△的周長最小.(2)∵點與點關(guān)于直線對稱,點與點關(guān)于對稱,∴∠=∠,∠=∠,∠=180°-∠=140°.∴在△中,∠+∠=180°-140°=40°,∴∠+∠=40°.∴∠=100°.如果∠=θ,∴∠=180°-θ,∠+∠=θ.又∵∠=2∠,∠=2∠∴∠+∠=2(∠+∠)=2θ∴∠=180°-2θ.105.如圖,四邊形中,,,在、上分別找一點、,使△周長最小,并求此時的度數(shù).答案:如圖,作點關(guān)于的對稱點,關(guān)于的對稱點,連接與、的交點即為所求的點.此時△周長最小.∵∠=110°,∴∠+∠=180°-110°=70°.由軸對稱的性質(zhì)得:∠=∠,∠=∠,∴∠+∠=2(∠+∠)=2×70°=140°.106.(2018·遼寧營口)如圖,在銳角三角形ABC中,BC=4,∠ABC=60°,BD平分∠ABC,交AC于點D,M、N分別是BD,BC上的動點,則CM+MN的最小值是A. B.2 C. D.4答案:【分析】此處M點為折點,作點N關(guān)于BD的對稱點,恰好在AB上,化折線CM+MN為CM+MN’.因為M、N皆為動點,所以過點C作AB的垂線,可得最小值,選C.107.如圖,,、占分別為射線、上兩定點,且,,點、分別為射線、上兩動點,當(dāng)、運(yùn)動時,線段的最小值是多少?答案:作點關(guān)于的對稱點,點關(guān)于的對稱點,連接,分別交于點,連接、.則,此時最?。蓪ΨQ可知,,,,,..作⊥于點,在Rt△中,∴,∴,∴的最小值是.108.在OA、OB上分別取點M、N,使得△PMN周長最?。鸢福捍颂嶮、N均為折點,分別作點P關(guān)于OA(折點M所在直線)、OB(折點N所在直線)的對稱點,化折線段PM+MN+NP為P’M+MN+NP’’,當(dāng)P’、M、N、P’’共線時,△PMN周長最?。?09.在平面直角坐標(biāo)系中,矩形OACB的頂點O在坐標(biāo)原點,頂點A、B分別在x軸、y軸的正半軸上,A(3,0),B(0,4),D為邊OB的中點.(1)若E為邊OA上的一個動點,求△CDE的周長最小值;(2)若E、F為邊OA上的兩個動點,且EF=1,當(dāng)四邊形CDEF的周長最小時,求點E、F的坐標(biāo).答案:(1)如圖,作點D關(guān)于x軸的對稱點D',連接CD'與x軸交于點E,連接DE,由模型可知△CDE的周長最小.∵在矩形OACB中,OA=3,OB=4,D為OB的中點,∴D(0,2),C(3,4),D'(0,-2).設(shè)直線CD'為y=kx+b,把C(3,4),D'(0,-2)代入,得3k+b=4,b=-2,解得k=2,b=-2,∴直線CD'為y=2x-2.令y=0,得x=1,∴點E的坐標(biāo)為(1,0).∴OE=1,AE=2.利用勾股定理得CD=EQ\R(,13),DE=EQ\R(,5),CE=2EQ\R(,5),∴△CDE周長的最小值為EQ\R(,13)+3EQ\R(,5).(2)如圖,將點D向右平移1個單位得到D'(1,2),作D'關(guān)于x軸的對稱點D″(1,-2),連接CD″交x軸于點F,將點F向左平移1個單位到點E,此時點E和點F為所求作的點,且四邊形CDEF周長最小.理由:∵四邊形CDEF的周長為CD+DE+EF+CF,CD與EF是定值,∴DE+CF最小時,四邊形BDEF周長最小,∴DE+CF=D'F+CF=FD″+CF=CD″,設(shè)直線CD″的解析式為y=kx+b,把C(3,4),D(1,-2)代入,得3k+b=4,k+b=-2,解得k=3,b=-5.∴直線CD″的解析式為y=3x-5,令y=0,得x=EQ\F(5,3),∴點F坐標(biāo)為(EQ\F(5,3),0),∴點E坐標(biāo)為(EQ\F(2,3),0).110.村莊A和村莊B位于一條小河的兩側(cè),若河岸彼此平行,要架設(shè)一座與河岸垂直的橋,橋址應(yīng)如何選擇,才使A與B之間的距離最短?AABl2l1答案:設(shè)l1和l2為河岸,作BD⊥l2,取BB'等于河寬,連接AB'交l1于C1,作C1C2⊥l2于C2,則A→C1→C2→B為最短路線,即A與B之間的距離最短.AABl2l1B'DC2C1111.如圖,正方形ABCD的面積是12,△ABE是等邊三角形,點E在正方形ABCD內(nèi),在對角線AC上有一點P,則PD+PE最小值是.答案:如圖所示,∵點B與點D關(guān)于AC對稱,∴當(dāng)點P為BE與AC的交點時,PD+PE最小,且線段BE的長.∵正方形ABCD的面積為12,∴其邊長為∵△ABE為等邊三角形,∴BE=AB=.∴PD+PE的最小值為.112.等腰Rt△ABC,AB=AC=3,D在AB上,AD=1,P在BC上,則PA+PD的最小值是.答案:【兩點間線段最短】倆定點(A、D)中任?。近c,作其關(guān)于動點(P)所在直線的對稱點,該對稱點與另=個定點連線段長即為所求(共點兩線段和PA+PD)最小值【左圖】PA+PD=PA+PD′,≥AD′=【右圖】PA+PD=PA′+PD≥A′D=113.四邊形ABCD,AB=BC=6,∠B=∠C=90°,CD=9,E是AB中點,EF⊥CD于F,M、N在EF上移動,MN=2,求MA+ND的最小值.答案:□MBPN,MA=MB=PNMA+ND=PN+ND≥PD=114.等腰Rt△ABC,AC=BC=1,等腰Rt△BMP,P在AC上,PB=PM,求MA+MB的最小值,答案:【法1】【旋轉(zhuǎn)法】等腰Rt△BDA,藍(lán)黃△∽【SAS】MA=PD【將軍飲馬】E、D關(guān)于AP對稱MA+MB=(PD+PB)=(PE+PB)≥BE=【法2】【同旁45°】藍(lán)黃△∽【SAS】∠BEM=90°,斜邊中線OE中位線OD,MA+MB=2(OD+OE)≥2DE=【法3】【軌跡法】△BPM初始是△BAD,藍(lán)黃△【SAS】∠ADM=90°【將軍飲馬】E、A關(guān)于MD對稱,MA+MB=ME+MB≥BE=115.如圖,MN是⊙O的直徑,MN=4,點A在⊙O上,∠AMN=30°,B為EQ\O(\s\up6(⌒),AN)的中點,P是直徑MN上一點,則PA+PB的最小值為________________.答案:2提示:作點A關(guān)于MN的對稱點D,連接BD,OD,OB,則BD與MN的交點就是P,BD的長就是PA+PB的最小值.由題意可知,弧NB的度數(shù)是30°,弧ND的度數(shù)是60°,故∠DOB=90°,從而BD長為2116.(2018·山東濰坊)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6.AB=12,AD平分∠CAB,點F是AC的中點,點E是AD上的動點,則CE+EF的最小值為A.3 B.4 C. D.答案:【分析】此處E點為折點,可作點C關(guān)于AD的對稱,對稱點C’在AB上且在AB中點,化折線段CE+EF為C’E+EF,當(dāng)C’、E、F共線時得最小值,C’F為CB的一半,故選C.117.如圖,在軸上找一點,在軸上找一點,使最小,并求直線的解析式及點、的坐標(biāo).答案:作點關(guān)于軸的對稱點,點關(guān)于軸的對稱點,連接分別交軸、軸于點、,此時最?。蓪ΨQ性可知(-1,3),(3,-1).易求得直線的解析式為,即直線的解析式.當(dāng)時,,∴點坐標(biāo)為(2,0).當(dāng)時,,∴點坐標(biāo)為(0,2).118.(2017湖北隨州)如圖,∠AOB的邊OB與x軸正半軸重合,點P是OA上的一動點,點N(3,0)是OB上的一定點,點M是ON的中點,∠AOB=30°,要使PM+PN最小,則點P的坐標(biāo)為.答案:【分析】此處點P為折點,作點M關(guān)于OA的對稱對稱點M’如圖所示,連接PM’,化PM+PN為PM’+PN.當(dāng)M’、P、N共線時,得最小值,又∠M’ON=60°且ON=2OM’,可得∠OM’N=90°,故P點坐標(biāo)可求.119.在OA、OB上分別取M、N使得PM+MN最小。答案:此處M點為折點,作點P關(guān)于OA對稱的點P’,將折線段PM+MN轉(zhuǎn)化為P’M+MN,即過點P’作OB垂線分別交OA、OB于點M、N,得PM+MN最小值(點到直線的連線中,垂線段最短)120.如圖,正方形ABCD的邊長是4,M在DC上,且DM=1,N是AC邊上的一動點,則△DMN周長的最小值是___________.答案:【分析】考慮DM為定值,故求△DMN周長最小值即求DN+MN最小值.點N為折點,作點D關(guān)于AC的對稱點,即點B,連接BN交AC于點N,此時△DMN周長最?。?21.(2019·山東聊城)如圖,在Rt△ABO中,∠OBA=90°,A(4,4),點C在邊AB上,且AC:CB=1:3,點D為OB的中點,點P為邊OA上的動點,當(dāng)點P在OA上移動時,使四邊形PDBC周長最小的點P的坐標(biāo)為A. B., C., D.答案:【分析】此處點P為折點,可以作點D關(guān)于折點P所在直線OA的對稱:也可以作點C的對稱:122.(2017·遼寧營口)如圖,在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,點D在BC上,BD=3,DC=1,點P是AB上的動點,則PC+PD的最小值為A.4 B.5 C.6 D.7答案:【分析】作點C關(guān)于P點所在直線AB的對稱點C’,當(dāng)C’、P、D共線時,PC+PD最小,最小值為5,故選B.123.如圖,在等邊△ABC中,AB=6,N為AB上一點且BN=2AN,BC的高線AD交BC于點D,M是AD上的動點,連結(jié)BM,MN,則BM+MN的最小值是___________.答案:【分析】M點為折點,作B點關(guān)于AD的對稱點,即C點,連接CN,即為所求的最小值.過點C作AB垂線,利用勾股定理求得CN的長為2倍根號7.124.在OA、OB上分別取點M、N使得四邊形PMNQ的周長最小。答案:考慮PQ是條定線段,故只需考慮PM+MN+NQ最小值即可,類似,分別作點P、Q關(guān)于OA、OB對稱,化折線段PM+MN+NQ為P’M+MN+NQ’,當(dāng)P’、M、N、Q’共線時,四邊形PMNQ的周長最小。125.如圖,點P是∠AOB內(nèi)任意一點,∠AOB=30°,OP=8,點M和點N分別是射線OA和射線OB上的動點,則△PMN周長的最小值為___________.答案:【分析】△PMN周長即PM+PN+MN的最小值,此處M、N均為折點,分別作點P關(guān)于OB、OA對稱點P’、P’’,化PM+PN+MN為P’N+MN+P’’M.當(dāng)P’、N、M、P’’共線時,得△PMN周長的最小值,即線段P’P’’長,連接OP’、OP’’,可得△OP’P’’為等邊三角形,所以P’P’’=OP’=OP=8.126.(2017江蘇南通)如圖,矩形ABC

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