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試卷第=page11頁(yè),共=sectionpages33頁(yè)資料整理試卷第=page11頁(yè),共=sectionpages33頁(yè)資料整理中考數(shù)學(xué)幾何專(zhuān)項(xiàng)練習(xí):線段和最值問(wèn)題一、填空題1.如圖,在矩形中,,垂足為,動(dòng)點(diǎn)分別在上,則的長(zhǎng)為,的最小值為.【答案】【分析】在中,利用三角形相似可求得的長(zhǎng),設(shè)A點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′,當(dāng)時(shí),的值最小,進(jìn)而求得即可.【詳解】解:設(shè),則,∵四邊形為矩形,且,∴,∴,∴,即,∴,在中,由勾股定理可得,即,解得,∴,,如圖,設(shè)A點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為,連接,則,∴當(dāng)三點(diǎn)在一條線上,且時(shí),最小,∴由三角形的面積公式知,,∴,∴的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題主要考查軸對(duì)稱(chēng)的應(yīng)用,相似三角形的判定與性質(zhì),利用最小值的常規(guī)解法確定出A的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),從而確定出的最小值的位置是解題的關(guān)鍵.2.如圖,在矩形中,.若點(diǎn)E是邊AD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)E作且分別交對(duì)角線AC,直線BC于點(diǎn)O、F,則在點(diǎn)E移動(dòng)的過(guò)程中,的最小值為.【答案】【分析】過(guò)點(diǎn)D作交BC于M,過(guò)點(diǎn)A作,使,連接NE,當(dāng)N、E、C三點(diǎn)共線時(shí),,分別求出CN、AN的長(zhǎng)度即可.【詳解】過(guò)點(diǎn)D作交BC于M,過(guò)點(diǎn)A作,使,連接NE,四邊形ANEF是平行四邊形,,當(dāng)N、E、C三點(diǎn)共線時(shí),最小,四邊形ABCD是矩形,,,,四邊形EFMD是平行四邊形,,,,,,,,,即,,在中,由勾股定理得,在中,由勾股定理得,,,的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了利用軸對(duì)稱(chēng)求最短距離問(wèn)題,勾股定理,矩形的性質(zhì),解直角三角形,平行四邊形的判定和性質(zhì),熟練掌握知識(shí)點(diǎn),準(zhǔn)確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.3.如圖,在正方形中,,是上的一點(diǎn),且,,是,上的動(dòng)點(diǎn),且,,連接,,當(dāng)?shù)闹底钚r(shí),的長(zhǎng)為.【答案】3【分析】過(guò)點(diǎn)作于,設(shè)與的交點(diǎn)于點(diǎn).證明,可得,推出的值最小時(shí),的值最小,據(jù)此解答即可.【詳解】解:如圖,過(guò)點(diǎn)作于,設(shè)與的交點(diǎn)于點(diǎn).∵四邊形是正方形,∴,,∵,∴,∴四邊形是矩形,∴,∴,∵,∴,∵,,∴,∴,∴∵,,∴,∴,∴的值最小時(shí),的值最小,以、為鄰邊作平行四邊形,則,∴,當(dāng)、、在同一直線上時(shí),為最短,∴,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∵,∴,設(shè),則,,∴,解得.即:,故答案為:3.【點(diǎn)睛】本題考查了軸對(duì)稱(chēng)路線最短問(wèn)題,正方形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)用轉(zhuǎn)化的思想思考問(wèn)題.4.如圖,在菱形中,,,G為邊上一動(dòng)點(diǎn),作于點(diǎn),于點(diǎn)H,當(dāng)取得最小值時(shí),.【答案】/【分析】作點(diǎn)O關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),連接,,證明,,點(diǎn)、、F在同一直線上,且時(shí),最小,作點(diǎn)O關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作,垂足為F,交于點(diǎn)G,交于點(diǎn)M,根據(jù)菱形的性質(zhì),利用三角函數(shù)和平行線的判定和性質(zhì),求出即可.【詳解】解:作點(diǎn)O關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),連接,,如圖所示:則,∵四邊形為菱形,∴,∴,∵,,∴,∴四邊形為矩形,∴,∵,∴,∴,∴點(diǎn)、、F在同一直線上,且時(shí),最小,作點(diǎn)O關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作,垂足為F,交于點(diǎn)G,交于點(diǎn)M,如圖所示:∵四邊形為菱形,∴,,,,,∴為等邊三角形,∴,,∴,,∵點(diǎn)O關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),∴,,∴,∴,∴,∵,,∴,∴,∵,∴,∴,∵,,,∴,∴,∵,∴,∴.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題主要考查了菱形的性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),三角函數(shù)的應(yīng)用,直角三角形的性質(zhì),平行線的判定和性質(zhì),軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì),垂線段最短,解題的關(guān)鍵是作出輔助線,找出點(diǎn)G的位置.5.如圖,菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=2,E、F分別是邊BC和對(duì)角線BD上的動(dòng)點(diǎn),且BE=DF,則AE+AF的最小值為.【答案】【分析】如圖,的下方作,在上截取,使得,連接,.證明,推出,,根據(jù)求解即可.【詳解】解:如圖,的下方作,在上截取,使得,連接,.四邊形是菱形,,,,,,,,,,,,,,,的最小值為,故答案為.【點(diǎn)睛】本題考查菱形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),兩點(diǎn)之間線段最短等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問(wèn)題,學(xué)會(huì)用轉(zhuǎn)化的思想思考問(wèn)題,屬于中考填空題中的壓軸題.6.如圖,四邊形ABCD為矩形,,,點(diǎn)E是AD所在直線的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)F是對(duì)角線BD上的動(dòng)點(diǎn),且,則的最小值是.【答案】【分析】延長(zhǎng)至使得,連接,證明,進(jìn)而可得,從而可得的最小值為的長(zhǎng),勾股定理求解即可.【詳解】如圖,延長(zhǎng)至使得,連接,四邊形是矩形,,,在與中,,,在中,,,,在中,,,的最小值是.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì),三角形全等的性質(zhì)與判定,勾股定理,添加輔助線是解題的關(guān)鍵.7.在平面直角坐標(biāo)系中,,過(guò)點(diǎn)B作直線BC∥x軸,點(diǎn)P是直線BC上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)以AP為邊在AP右側(cè)作,使,且,連結(jié)AB、BQ,則周長(zhǎng)的最小值為.【答案】【分析】先證明△AOB∽△APQ,得到,由△OAP~△BAQ,得到BQ=2OP,進(jìn)而得到.作O關(guān)于直線的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)O’,連接,PO',則OP=O'P,AO'=,根據(jù)兩邊之和大于第三邊即可得到,從而得到答案.【詳解】如圖所示.連接OP.在中,.又在中,又∵,∠OAB=∠PAQ,.∵OA=1.OB=,∴AB=,又P為直線上的動(dòng)點(diǎn).∴作O關(guān)于直線的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)O’,,連接,PO'.∴OP=O'P,AO'=,∴AP+OP=AP+PO'即的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì).解題的關(guān)鍵是把△ABQ周長(zhǎng)的最小值轉(zhuǎn)化為求AP+OP的最小值.8.如圖,在矩形中,,垂足為,動(dòng)點(diǎn)分別在上,則的值為,的最小值為.【答案】3【分析】在Rt△ABE中,利用三角形相似可求得AE、DE的長(zhǎng),設(shè)A點(diǎn)關(guān)于BD的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′,連接A′D,可證明△ADA′為等邊三角形,當(dāng)PQ⊥AD時(shí),則PQ最小,所以當(dāng)A′Q⊥AD時(shí)AP+PQ最小,從而可求得AP+PQ的最小值等于DE的長(zhǎng).【詳解】設(shè),則,∵四邊形為矩形,且,,,,又,,,即,,在中,由勾股定理可得,即,解得:,,如圖,設(shè)點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為,連接,則,是等邊三角形,,∴當(dāng)、三點(diǎn)在一條線上時(shí),最小,由垂線段最短可知當(dāng)時(shí),最小,.故答案是:3;.【點(diǎn)睛】本題主要考查軸對(duì)稱(chēng)的應(yīng)用,利用最小值的常規(guī)解法確定出A的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),從而確定出AP+PQ的最小值的位置是解題的關(guān)鍵,利用條件證明△A′DA是等邊三角形,借助幾何圖形的性質(zhì)可以減少?gòu)?fù)雜的計(jì)算.9.如圖,已知正方形ABCD的邊長(zhǎng)為6,點(diǎn)E是AB邊上一動(dòng)點(diǎn),連接ED,將ED繞點(diǎn)E順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°到EF,連接DF,CF,則DF+CF的最小值是.【答案】【分析】連接,過(guò)點(diǎn)作交延長(zhǎng)線于點(diǎn),通過(guò)證明,確定點(diǎn)在的射線上運(yùn)動(dòng);作點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),由三角形全等得到,從而確定點(diǎn)在的延長(zhǎng)線上;當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí),最小,在中,,,求出即可.【詳解】解:連接,過(guò)點(diǎn)作交延長(zhǎng)線于點(diǎn),,∴,∵,∴∠EDA=∠FEG,在△AED和△GFE中,,,點(diǎn)在的射線上運(yùn)動(dòng),作點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),,,,,,,點(diǎn)在的延長(zhǎng)線上,當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí),最小,在中,,,,的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),正方形的性質(zhì),軸對(duì)稱(chēng)求最短路徑.能夠?qū)⒕€段的和通過(guò)軸對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)化為共線線段是解題的關(guān)鍵.10.如圖,在矩形ABCD中,AB=4,BC=5,E為BC上的一點(diǎn)且BE=2,P為AD上的一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥PE,且∠PEQ=60°,則AQ+EQ的最小值為.【答案】2【分析】過(guò)點(diǎn)E作EF⊥AD于F,作∠FEM=60°交AD的延長(zhǎng)線于M,連接EM,EQ,QM,證明∠FMQ=60°,推出點(diǎn)Q在過(guò)點(diǎn)M且垂直于EM的直線上運(yùn)動(dòng),作點(diǎn)A關(guān)于直線QM的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)N,連接EN,MN,過(guò)點(diǎn)E作EG⊥NM交NM的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,此時(shí)AQ+EQ=NE的值最?。驹斀狻拷猓喝鐖D:過(guò)點(diǎn)E作EF⊥AD于F,作∠FEM=60°交AD的延長(zhǎng)線于M,連接EM,EQ,QM,∵四邊形ABCD是矩形,∴AD=BC=5,∠B=∠A=90°,∵EF⊥AD,∴∠AFE=90°,∴四邊形ABEF是矩形,∴AB=EF=4,BE=AF=2,∵∠FEM=60°,∠EFD=90°,∴∠EMF=30°,∴EM=8,∴FM=,EM=2EF,∵∠PEQ=60°,PQ⊥PE,∴∠PQE=30°,∴EQ=2PE,∵,∠PEQ=∠FEM=60°,∴∠PEF=∠QEM,∴△PEF∽△QEM,∴∠PFE=∠QME=90°,∵∠EMF=30°,∴∠FMQ=60°,∴點(diǎn)Q在過(guò)點(diǎn)M且垂直于EM的直線上運(yùn)動(dòng),作點(diǎn)A關(guān)于直線QM的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)N,連接EN,MN,過(guò)點(diǎn)E作EG⊥NM交NM的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,∵AM=MN=AF+FM=6,∠AMQ=∠NMQ=60°,∴∠AMN=120°∴∠AMG=180°-120°=60°,∵∠EMF=30°,∴∠EMG=30°,∴EG=EM=4,MG=,∵AM=MN,∴NG=MG+MN=MG+AM=10,在RtΔEGN中,EN=.∵AQ+EQ=NQ+EQ≥EN,∴當(dāng)且僅當(dāng)E、Q、N三點(diǎn)共線時(shí),AQ+EQ的最小值為2,故答案為:2.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì)、勾股定理、直角三角形的性質(zhì)及最值問(wèn)題,掌握它們的性質(zhì)是解決此題關(guān)鍵.11.如圖,四邊形是平行四邊形,,,,點(diǎn)、是邊上的動(dòng)點(diǎn),且,則四邊形周長(zhǎng)的最小值為.
【答案】【分析】根據(jù)題意,將點(diǎn)沿向右平移2個(gè)單位長(zhǎng)度得到點(diǎn),作點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),連接,交于點(diǎn),在上截取,連接,,此時(shí)四邊形的周長(zhǎng)為,則當(dāng)點(diǎn)、、三點(diǎn)共線時(shí),四邊形的周長(zhǎng)最小,進(jìn)而計(jì)算即可得解.【詳解】如下圖,將點(diǎn)沿向右平移2個(gè)單位長(zhǎng)度得到點(diǎn),作點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),連接,交于點(diǎn),在上截取,連接,,∴,,此時(shí)四邊形的周長(zhǎng)為,當(dāng)點(diǎn)、、三點(diǎn)共線時(shí),四邊形的周長(zhǎng)最小,,,,經(jīng)過(guò)點(diǎn),,,,,,,四邊形周長(zhǎng)的最小值為,故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了四邊形周長(zhǎng)的最小值問(wèn)題,涉及到含的直角三角形的性質(zhì),勾股定理等,熟練掌握相關(guān)軸對(duì)稱(chēng)作圖方法以及線段長(zhǎng)的求解方法是解決本題的關(guān)鍵.12.如圖,在菱形中,過(guò)點(diǎn)作交對(duì)角線于點(diǎn),連接,點(diǎn)是線段上一動(dòng)點(diǎn),作關(guān)于直線的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),點(diǎn)是上一動(dòng)點(diǎn),連接,.若,,則的最大值為.【答案】/【分析】延長(zhǎng)DE,交AB于點(diǎn)H,確定點(diǎn)B關(guān)于直線DE的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)F,由點(diǎn)B,D關(guān)于直線AC對(duì)稱(chēng)可知QD=QB,求最大,即求最大,點(diǎn)Q,B,共線時(shí),,根據(jù)“三角形兩邊之差小于第三邊”可得最大,當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)F重合時(shí),得到最大值.連接BD,即可求出CO,EO,再說(shuō)明,可得DO,根據(jù)勾股定理求出DE,然后證明,可求BH,即可得出答案.【詳解】延長(zhǎng)DE,交AB于點(diǎn)H,∵,ED⊥CD,∴DH⊥AB.取FH=BH,∴點(diǎn)P的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)在EF上.由點(diǎn)B,D關(guān)于直線AC對(duì)稱(chēng),∴QD=QB.要求最大,即求最大,點(diǎn)Q,B,共線時(shí),,根據(jù)“三角形兩邊之差小于第三邊”可得最大,當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)F重合時(shí),得到最大值BF.連接BD,與AC交于點(diǎn)O.∵AE=14,CE=18,
∴AC=32,∴CO=16,EO=2.∵∠EDO+∠DEO=90°,∠EDO+∠CDO=90°,∴∠DEO=∠CDO.∵∠EOD=∠DOC,∴,∴,即,
解得,∴.在Rt△DEO中,.∵∠EDO=∠BDH,∠DOE=∠DHB,∴,∴,即,解得,∴.故答案為:.【點(diǎn)睛】這是一道根據(jù)軸對(duì)稱(chēng)求線段差最大的問(wèn)題,考查了菱形的性質(zhì),勾股定理,軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)和判定等,確定最大值是解題的關(guān)鍵.13.如圖,在邊長(zhǎng)為的菱形中,,將沿射線的方向平移得到,分別連接,,則的最小值為.【答案】【分析】過(guò)C點(diǎn)作BD的平行線,以為對(duì)稱(chēng)軸作B點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),連接交直線于點(diǎn),當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)取最小值,再根據(jù)勾股定理即可求解.【詳解】如圖,過(guò)C點(diǎn)作BD的平行線,以為對(duì)稱(chēng)軸作B點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),連接交直線于點(diǎn)根據(jù)平移和對(duì)稱(chēng)可知,當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)取最小值,即,又,根據(jù)勾股定理得,,故答案為【點(diǎn)睛】此題主要考查菱形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是熟知平移的性質(zhì)及勾股定理的應(yīng)用.14.如圖,直線,在直線上方作等邊,點(diǎn)B,C在直線上,延長(zhǎng)交直線于點(diǎn)D,在上方作等邊,點(diǎn)F在直線上且在點(diǎn)D右邊.動(dòng)點(diǎn)M,N分別在直線,上,且,若,則的最小值是.【答案】【分析】將沿直線翻折得到,則三點(diǎn)共線,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn)連接,證明四邊形是平行四邊形,推出再根據(jù),求出可得結(jié)論【詳解】解:∵和是等邊三角形,∴∴,∴如圖,將沿直線翻折得到,則∴∴三點(diǎn)共線,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn)連接,∴四邊形是等腰梯形,,∴∴四邊形是平行四邊形,,的最小值為:,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了軸對(duì)稱(chēng)最短問(wèn)題,等邊三角形的性質(zhì),平行四邊形的判定與性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是正確添加輔助線,用轉(zhuǎn)化的思想解決問(wèn)題.15.如圖,在中,,,.D,E分別是邊,上的動(dòng)點(diǎn),且,則的最小值為.【答案】【分析】過(guò)作于,使,連接、,即可得到,,即最小值為的長(zhǎng).【詳解】方法一:過(guò)作于,使,連接、,∵,∴,∵,∴,∴,即,∴,∴當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)有最小值,最小值為的長(zhǎng)∵∴,∴,∵,,∴,∴,∴,∴∴的最小值為,故答案為:.方法二:,則,,∴,設(shè),∴∴可以看成點(diǎn)到點(diǎn)和的距離之和,∴當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí)最小,最小值,∴最小值為.【點(diǎn)睛】本題考查三角形相似的性質(zhì)和判定、兩點(diǎn)之間線段最短等知識(shí),解題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確的構(gòu)造輔助線解決最短問(wèn)題,屬于中考填空題中的壓軸題.16.如圖所示,在△ABC中,∠B=90°,BA=BC=2,以B為圓心作圓B與AC相切,點(diǎn)P是圓B上任一動(dòng)點(diǎn),連接PA、PC,則PA+PC的最小值為.【答案】【分析】作BH⊥AC于H,取BC的中點(diǎn)D,連接PD,PB,AD,如圖,根據(jù)切線的性質(zhì)得BH為⊙B的半徑,再根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)得到BH=AC=,接著證明△BPD∽△BCP得到PD=PC,所以PA+PC=PA+PD,而PA+PD≥AD(當(dāng)且僅當(dāng)A、P、D共線時(shí)取等號(hào)),從而計(jì)算出AD得到PA+PC的最小值,乘以可得結(jié)論.【詳解】解:過(guò)B作BH⊥AC于H,取BC的中點(diǎn)D,連接PD,PB,AD,∵AC為切線,∴BH為⊙B的半徑,∵∠B=90°,AB=CB=2,∴AC=BA=2,∴BH=AC=,∴BP=,∴,,∴,而∠PBD=∠CBP,∴△BPD∽△BCP,∴,∴PD=PC,∴PA+PC=PA+PD,而PA+PD≥AD(當(dāng)且僅當(dāng)A、P、D共線時(shí)且P在AD之間時(shí)取等號(hào)),而AD==,∴PA+PD的最小值為,即PA+PC的最小值為,則PA+PC的最小值.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì):圓的切線垂直于經(jīng)過(guò)切點(diǎn)的半徑.解決問(wèn)題的關(guān)鍵是利用相似比確定線段之間的關(guān)系.同時(shí)也考查了等腰直角三角形的性質(zhì).17.在中,斜邊,,點(diǎn)D是AC邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接BD,將線段BD繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到BE,連接CE,則BE+CE的最小值為.【答案】【分析】如圖,取AB的中點(diǎn)T,連接DT,CT,證明△DBT≌△EBC(SAS),推出DT=CE,欲求BE+CE的最小值,只要求出DT+BD的最小值即可,作點(diǎn)B關(guān)于AC的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)L,連接DL.AL,TL,則DB=DL,由DT+DB=DT+DL≥LT=,可得結(jié)論.【詳解】解:如圖,取AB的中點(diǎn)T,連接DT,CT,∵∠CAB=30°,∠ACB=90°,∴∠ABC=60°,∵AT=TB,∴CT=AT=TB,∴△BCT是等邊三角形,∴∠TBC=∠DBE=60°,∴∠DBT=∠EBC,在△DBT和△EBC中,∴△DBT≌△EBC(SAS),∴DT=CE,欲求BE+CE的最小值,只要求出DT+BD的最小值即可,作點(diǎn)B關(guān)于AC的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)L,連接DL.AL,TL,則DB=DL,∵AC⊥BL,CL=CB,∴AL=AB,∵∠ABL=60°,∴△ABL是等邊三角形,∵AT=TB=1,∴LT⊥AB,∴LT=BT=,∵DT+DB=DT+DL≥LT=,∴DT+DB的最小值為,∴BE+EC的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查軸對(duì)稱(chēng)-最短問(wèn)題,等邊三角形的判定和性質(zhì),解直角三角形,全等三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問(wèn)題,屬于中考??碱}型.18.在中,,,為線段上的動(dòng)點(diǎn),連接,將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,連接,點(diǎn)是上一點(diǎn),連接.若,,則的最小值是.【答案】【分析】如圖所示,作點(diǎn)C關(guān)于直線BE的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)I,連接IE,然后推出當(dāng)I、E、F三點(diǎn)共線,且IF⊥BC時(shí),EF+IE最小,此時(shí)點(diǎn)F與點(diǎn)J重合;連接BI,過(guò)點(diǎn)C作CH⊥AB于H,先求出,然后證明△ABC∽△DCE,得到∠ACB=∠DCE,從而可證△ACD∽△BCE,推出∠CIJ=∠CBE=∠A,設(shè)IJ=x,則,,由,得到,由此即可得到答案.【詳解】解:如圖所示,作點(diǎn)C關(guān)于直線BE的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)I,連接IE,∴IE=CE,∴CE+EF=IE+EF,要使CE+EF最小,則EF+IE最小,∴當(dāng)I、E、F三點(diǎn)共線,且IF⊥BC時(shí),EF+IE最小,此時(shí)點(diǎn)F與點(diǎn)J重合,連接BI,過(guò)點(diǎn)C作CH⊥AB于H,∵,∴,∵,∴,∴,∴,∵AB=AC=5,∴BH=1,∴,∴由軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)可得,∵AC=AB,DC=DE,∴,又∵∠CDE=∠A,∴△ABC∽△DCE,∴∠ACB=∠DCE,∴∠ACD=∠BCE,∴△ACD∽△BCE,∴∠CBE=∠A,∵∠BCI+∠CBE=90°,∠CIJ+∠BCI=90°,∴∠CIJ=∠CBE=∠A,∴,設(shè)IJ=x,則,,∵,∴,解得或(舍去),∴的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題主要考查了軸對(duì)稱(chēng)最短路徑問(wèn)題,相似三角形的性質(zhì)與判定,已知正切值求邊長(zhǎng),勾股定理等等,解題的關(guān)鍵在于能夠正確作出輔助線.19.如圖,平行四邊形ABCD,,,,點(diǎn)E、F為對(duì)角線BD上的動(dòng)點(diǎn),,連接AE、CF,則的最小值為.【答案】【分析】如圖,在直線DB的上方作,且使得.過(guò)點(diǎn)T作交AD的延長(zhǎng)線于H.首先利用相似三角形的性質(zhì)證明,解直角三角形求出AT,根據(jù),推出,即可解決問(wèn)題.【詳解】解:如圖,在直線DB的上方作,且使得.過(guò)點(diǎn)T作交AD的延長(zhǎng)線于H,連接ET、AT.∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴,,∴,∴,∵,∴∽,∴,∴,∵,,,∴,,∴,∴,∵,,∴,∴的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題屬四邊形綜合題目,考查平行四邊形的性質(zhì),兩點(diǎn)之間線段最短,勾股定理,相似三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形,作輔助線構(gòu)造直角三角形和相似三角形是解題的關(guān)鍵.20.如圖,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,分別以A,B為旋轉(zhuǎn)中心,把邊AC,BA逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,得到線段AE,BD,連接BE,CD相交于點(diǎn)P,已知AB=3,AC=2,∠APB=120°,則PA+PB+PC的大小為.【答案】【分析】連接AD=CE,利用旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得到△ABD和△ACE是等邊三角形,可推出∠DAC=∠EAB,利用SAS證明△ADC≌△ABE,利用全等三角形的性質(zhì)可證得∠AEB=∠ACD,可得到∠APF=60°,在PE上截取PF=PA,可推出△APF是等邊三角形,利用等邊三角形的性質(zhì)可得到∠PAF=60°;再證明∠EAF=∠PAC,可推出△AFE≌△APC,由此可證得AP+BP+CP=BE;過(guò)點(diǎn)E作EG⊥BA,交BA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,利用勾股定理求出GE,AG的長(zhǎng),從而可求出BG的長(zhǎng),然后利用勾股定理求出BE的長(zhǎng),進(jìn)而即可求解.【詳解】連接AD,CE,∵分別以A,B為旋轉(zhuǎn)中心,把邊AC,BA逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,得到線段AE,BD,∴AB=BD,AE=AC,∠ABD=∠EAC=60°,∴△ABD和△ACE是等邊三角形,∴∠DAC=∠EAB=90°+60°=150°,在△ADC和△ABE中∵,∴△ADC≌△ABE(SAS)∴∠AEB=∠ACD,∵∠APB=120°,∴∠APF=60°,在PE上截取PF=PA,∴△APF是等邊三角形,∴∠PAF=60°,∴∠EAF+∠BAP=150°-60°=90°,∠PAC+∠BAP=∠BAC=90°,∴∠EAF=∠PAC,∵AE=AC,∠AEB=∠ACD,∴△AFE≌△APC,∴PC=FE∴AP+BP+CP=PF+BP+FE=BE過(guò)點(diǎn)E作EG⊥BA,交BA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,∵∠GAE=180°-150°=30°,∵AE=AC=,∴GE=
,,∴BG=AB+AG=3+3=6,∴,∴AP+BP+CP=.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題主要考查等邊三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),三角形全等的判定和性質(zhì),添加輔助線,構(gòu)造全等三角形和等邊三角形是解題的關(guān)鍵.21.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)Q是一次函數(shù)的圖象上一動(dòng)點(diǎn),將Q繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到點(diǎn)P,連接,則的最小值.【答案】.【分析】取D(2,-2),連接CD、DQ,作C′點(diǎn)與點(diǎn)C關(guān)于直線對(duì)稱(chēng),連接QC′,則由題意可得△OCP≌△DCQ,CP=CQ=C′Q,所以當(dāng)且僅當(dāng)C′、Q、D共線時(shí)PO+PC=DQ+CQ=DQ+C′Q=DC′為最?。驹斀狻拷猓喝鐖D,取D(2,-2),則CD⊥x軸,即CD⊥OC且CD=OC=2,連結(jié)DQ,依題CQ順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90得到CP,∴∠QCP=90°且CQ=CP,在△OCP和△DCQ中,∴△OCP≌△DCQ(SAS),∴OP=DQ,作C′點(diǎn)與點(diǎn)C關(guān)于直線對(duì)稱(chēng),則有CQ=C′Q,∴CP=CQ=C′Q,故PO+PC=DQ+CQ=DQ+C′Q≥DC′,當(dāng)且僅當(dāng)C′、Q、D共線時(shí)取等,由題意可以得到A、B坐標(biāo)分別為(0,4)、(8,0)設(shè)C′坐標(biāo)為(x,y),則由AC′=AC,BC′=BC可得:解之可得C′為(2,0)(與C同,舍去)或,∴DC′===∴的最小值為.故答案為.【點(diǎn)睛】本題考查一次函數(shù)的綜合應(yīng)用,方程組思想,一元二次方程的解法,構(gòu)造全等三角形與軸對(duì)稱(chēng)把PO+PC轉(zhuǎn)化成DQ+C′Q是解題關(guān)鍵.22.如圖,在中,,,,點(diǎn)在內(nèi),連接、、,則的最小值是.【答案】【分析】將繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,連接,.作垂直AB的反向延長(zhǎng)線于點(diǎn)E.過(guò)點(diǎn)A作于點(diǎn)F.由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)易求出,即利用含角的直角三角形的性質(zhì)可求出,即可證明,即說(shuō)明當(dāng)點(diǎn)D在線段上時(shí),最小,且最小值為的長(zhǎng).由旋轉(zhuǎn)又易求出,再次利用含角的直角三角形的性質(zhì)可求出和的長(zhǎng),即求出的長(zhǎng).最后在中,利用勾股定理即可求出的長(zhǎng).【詳解】如圖,將繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,連接,.作垂直AB的反向延長(zhǎng)線于點(diǎn)E.過(guò)點(diǎn)A作于點(diǎn)F.由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可知,,,∴,∴,∴,∴,∵,∴當(dāng)點(diǎn)D在線段上時(shí),最小,且最小值為的長(zhǎng).∵,,∴,∴在中,,.∴,∴在中,.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),含角的直角三角形的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),兩點(diǎn)之間線段最短以及勾股定理等知識(shí),較難.能夠想到利用旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)作出復(fù)雜的輔助線是解答本題的關(guān)鍵.23.如圖,在中,,,為邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與、重合),連接,則的最小值是.【答案】【分析】以A為頂點(diǎn),為一邊,在下方作,過(guò)B作于D,交于P,由是等腰直角三角形的,即,故取最小值即是取最小值,此時(shí)B、P、D共線,且,的最小值即是的長(zhǎng),根據(jù),,可得,即可得答案.【詳解】解:以A為頂點(diǎn),為一邊,在下方作,過(guò)B作于D,交于P,如圖:由作圖可知:是等腰直角三角形,∴,∴,∴取最小值即是取最小值,此時(shí)B、P、D共線,且,的最小值即是的長(zhǎng),∵,,∴,∴,,∴的最小值是.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查三角形中的最小路徑,解題的關(guān)鍵是作輔助線,把的最小值轉(zhuǎn)化為求的最小值.24.已知,點(diǎn)為射線上一點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),且.當(dāng)點(diǎn)在射線上運(yùn)動(dòng)時(shí),則與和的最小值為.【答案】【分析】作點(diǎn)D關(guān)于OA的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)D′,連接CD′交OA于點(diǎn)P′,連接DP,,根據(jù)軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)得到P′D′=P′D,此時(shí)DP′+CP′=CD′即為PC+PD的最小值,根據(jù)已知條件計(jì)算求出結(jié)果即可.【詳解】解:作點(diǎn)D關(guān)于OA的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)D′,連接CD′交OA于點(diǎn)P′,連接DP′,根據(jù)軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)得到P′D′=P′D,此時(shí)DP′+CP′=CD′即為PC+PD的最小值.設(shè)DD′與OA交于點(diǎn)E,∵∠O=30°,OD=3,由對(duì)稱(chēng)性可知∠DEO=90°,∴∠ODE=60°,DE=OD=,∴DD′=2DE=3,∴DD′=CD,∴∠D′=∠DCD′=∠ODE=30°,∴∠EDP′=∠D′=30°,∴∠ODP′=∠ODE+∠EDP′=90°,∴在Rt△ODP′中,∠O=30°,OD=3,∴DP′=∴CP′=2DP′=2∴DP′+CP′=3故與和的最小值為3【點(diǎn)睛】本題考查了軸對(duì)稱(chēng)-最短路線問(wèn)題,兩點(diǎn)之間線段最短的性質(zhì).得出動(dòng)點(diǎn)所在的位置是解題的關(guān)鍵.
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