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文檔簡介
中考特色題型專練之最值問題——四邊形題型一、將軍飲馬(最小值)1.如圖,菱形中,是的中點,是對角線上的一個動點,若的最小值是,則長為(
)A.2 B.1 C. D.3【答案】A【分析】本題主要考查了菱形的性質(zhì),勾股定理,等邊三角形的性質(zhì)與判定,軸對稱最短路徑問題,連接,由菱形的性質(zhì)得到,垂直平分,則,故當三點共線時,最小,即此時最小,則;證明是等邊三角形,得到,,求出,則.【詳解】解:如圖所示,連接,由菱形的性質(zhì)可得,垂直平分,∴,∴,∴當三點共線時,最小,即此時最小,∴,∵,∴是等邊三角形,∵是的中點,∴,,∴,∴,故選;A.2.如圖,在邊長為2的正方形中,點Q是的中點,點P是對角線上一動點,連接,,則周長的最小值是(
)
A.5 B. C.8 D.【答案】D【分析】本題考查了正方形的對稱性,線段和最小,勾股定理,根據(jù)正方形性質(zhì),得到點B與點D是對稱點,連接,交于點P,此時周長最小,結合邊長為2的正方形中,點Q是的中點,得到,根據(jù)勾股定理計算即可..【詳解】∵邊長為2的正方形中,點Q是的中點,∴,點B與點D是對稱點,
連接,交于點P,此時周長最小,∴,∴周長的最小值是,故選D.3.如圖,在平面直角坐標系中,二次函數(shù)的圖象與x軸交于點A,B,與y軸交于點C,點在線段上,則的最小值是.【答案】5【分析】先求出,,,過點B、C分別作x軸、y軸的垂線,兩線交于點T,連接,證明四邊形是正方形,且,即有點O與點T關于直線對稱,則有,當A、P、T三點共線時最小,即最小,最小值為,問題隨之得解.【詳解】解:在中,當時,,∴,∴;當時,,解得:,,∴,,∴,;過點B、C分別作x軸、y軸的垂線,兩線交于點T,連接,如圖,∴,,∵,,∴四邊形是正方形,且,∴點O與點T關于直線對稱,∴,∴,∴當A、P、T三點共線時最小,即最小,最小值為,∵,,∴的最小值,故答案為:5.【點睛】本題主要考查了二次函數(shù)與幾何綜合,考查了二次函數(shù)與坐標軸交點的問題,軸對稱的性質(zhì),勾股定理,正方形的判定與性質(zhì)等知識,證明四邊形是正方形,且,得出點O與點T關于直線對稱,是解題的關鍵.4.如圖,在正方形中,是上一點,,,則,若是上一動點,則的最小值是.【答案】810【分析】首先根據(jù)題意解得、的值,再根據(jù)正方形的性質(zhì)求得的值;連接,交于,連接,則此時的值最小,由題意易知關于對稱,進而可得,所以,利用勾股定理解得的值,即可獲得答案.【詳解】解:∵,,∴,∴,∵四邊形為正方形,∴;如下圖,連接,交于,連接,則此時的值最小,∵四邊形是正方形,∴關于對稱,∴,∴,∵,,∴,故的最小值是10.故答案為:8,10.【點睛】本題主要考查正方形的性質(zhì)、最短路徑問題、軸對稱對稱的性質(zhì)、勾股定理等知識,正確作出輔助線是解題關鍵.題型二、中位線最值1.如圖,在菱形中,E,F(xiàn)分別是邊,上的動點,連結,,G,H分別為,的中點,連結.若,,則的最小值為()A.2 B. C. D.3【答案】C【分析】連接,利用三角形中位線定理,可知,求出的最小值即可解決問題.【詳解】解:連接,如圖所示:四邊形是菱形,,,分別為,的中點,是的中位線,,當時,最小,得到最小值,則,,,,即的最小值為,故選:C.【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì)、三角形的中位線定理、勾股定理、垂線段最短等知識,解題的關鍵是學會添加常用輔助線.2.如圖,在菱形中,E,F(xiàn)分別是邊CD,上的動點,連接,,G,H分別為,的中點,連接.若,,則的最小值為()A. B. C. D.【答案】D【分析】連接,利用三角形中位線定理,可知,求出的最小值即可解決問題.【詳解】解:連接,如圖所示:∵四邊形是菱形,,,分別為,的中點,是的中位線,,當時,最小,得到最小值,則,,是等腰直角三角形,,,即的最小值為,故選:D.【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì)、三角形的中位線定理、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)、垂線段最短等知識,解題的關鍵是學會添加常用輔助線,屬于中考常考題型.3.如圖,在中,,,點,分別是邊,上的動點,連接,,點為的中點,點為的中點,連接,則的最大值與最小值的差為.【答案】【分析】連接,過A作于M;由題意得,則可求得的長,從而由勾股定理求得;由三角形中位線定理得,當G與C重合時,最長;當G與M重合時,最短,從而可求得的最大值與最小值的差.【詳解】解:如圖,連接,過A作于M;則;∵四邊形是平行四邊形,且,∴,∴;∴;∵,∴,∴,由勾股定理得:,∴,由勾股定理得;∵點為的中點,點為的中點,∴;當G與C重合時,最長且為,此時;當G與M重合時,最短且為,此時;∴的最大值與最小值的差為.故答案為:.【點睛】本題考查了平行四邊形的性質(zhì),勾股定理,垂線段最短,三角形中位線定理.連接利用三角形中位線定理是關鍵.4.如圖,在菱形中,,,E,F(xiàn)分別是過,上的動點,連接,,G,H分別為,的中點,連接,則的最小值為.【答案】【分析】連接,利用三角形中位線定理,可知,求出的最小值,當時,根據(jù)垂線段最短,即可解決問題.【詳解】解:連接,如圖所示:∵四邊形是菱形,∴,∵G,H分別為,的中點,∴是的中位線,∴,當時,最小,得到最小值,則,∵,∴是等腰直角三角形,∴,∴,即的最小值為,故答案為:.【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì)、三角形的中位線定理、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)、垂線段最短等知識,解題的關鍵是學會添加常用輔助線,屬于中考常考題型.題型三、兩動一定1.已知矩形中,,M,N分別是上的動點,則的最小值為()A.6 B. C.9 D.12【答案】C【分析】作點關于的對稱點,交于點,連接,先根據(jù)軸對稱的性質(zhì)可得,從而可得,再根據(jù)兩點之間線段最短、垂線段最短可得當時,取得最小值,取得最小值,然后根據(jù)含角的直角三角形的性質(zhì)、矩形的性質(zhì)求解即可得.【詳解】解:如圖,作點關于的對稱點,交于點,連接,
由軸對稱的性質(zhì)得:,,由兩點之間線段最短得:當點共線時,取最小值,最小值為,由垂線段最短得:當時,取得最小值,在矩形中,,,∴,∴,,在中,,,又,,故的最小值為9.故選:C.【點睛】本題考查了矩形的性質(zhì)、含角的直角三角形的性質(zhì)、勾股定理、軸對稱的性質(zhì)等知識點,利用兩點之間線段最短和垂線段最短得出當時,取得最小值是解題關鍵.2.如上圖所示,矩形,,,點是邊上的一個動點,點是對角線上一個動點,連接,,則的最小值是(
)
A.6 B. C.12 D.【答案】B【分析】作點關于的對稱點,過點作于點,交于點,即可得到的最小值為,再解直角三角形即可解答.【詳解】解:作點關于的對稱點,過點作于點,交于點,如圖:
由對稱性可得,,當,,三點共線,且時,即點在點處,點在點處時,的值最小.,,,,,,,.故選:B.【點睛】本題主要考查矩形的性質(zhì)和線段和最小值問題,勾股定理,含30度的直角三角形的性質(zhì),解題的關鍵在于作出適當?shù)妮o助線.3.如圖,在矩形中,,,點E、F分別為、邊上的點,且的長為4,點G為的中點,點P為上一動點,則的最小值為.【答案】/【分析】本題考查了利用軸對稱求最短路徑,解題關鍵利用軸對稱和直角三角形的性質(zhì)確定最短路徑.作點A關于的對稱點H,連接,,,可知當H、P、G、D共線時,最小,求出、長即可.【詳解】解:作點A關于的對稱點H,連接,,,如圖所示:∵,∴當H、P、G、D共線時,最小,∵,,∴,,∵的長為4,點為的中點,∴,∴,故答案為:.4.如圖,在正方形中,點E在邊上,,點P、Q分別是直線上的兩個動點,將沿翻折,使點A落在點F處,連接,若正方形的邊長是6,則的最小值是.【答案】【分析】此題考查了翻折變換、正方形的性質(zhì)、勾股定理等知識,解題的關鍵是利用軸對稱,根據(jù)兩點之間線段最短解決最短問題.作點D關于的對稱點,連接,由軸對稱可知,,,又,即可推出當共線時,定值最小,最小值為.【詳解】解:如圖,作點D關于的對稱點,連接,在中,∵,,∴,由軸對稱可知,,∴,∵,當共線時,定值最小,最小值為,∴的最小值是,故答案為:題型四、兩定一定長1.如圖,,,為中點,長為1的線段(點在點的下方)在直線上移動,連接,,則的最小值為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】如圖,作點關于的對稱點,作,使得,連接交于,在的延長線上,取點,使得,連接.,此時的值最?。驹斀狻拷猓喝鐖D,作點關于的對稱點,作,使得,連接交于,在的延長線上,取點,使得,連接.,此時的值最?。?,,四邊形是平行四邊形,,,關于對稱,,,,此時的值最小,最小值,故選:B.【點睛】本題考查軸對稱最短問題,勾股定理,平行四邊形的判定和性質(zhì)等知識,解題的關鍵是學會利用軸對稱添加輔助線,構造特殊四邊形解決最短問題,屬于中考常考題型.2.如圖,在邊長為10的正方形對角線上有E,F(xiàn)兩個動點,且,點P是中點,連接,則最小值為(
)
A. B. C. D.10【答案】A【分析】取的中點Q,連接,,證明四邊形為平行四邊形,求出,最后用勾股定理求出最小值.【詳解】解:取的中點Q,連接,,如下圖所示:
∵正方形的邊長為10,∴,,∵是正方形的對角線,∴,∵是的角平分線,∴,∵,,∴,∴,∵,即,∴四邊形為平行四邊形,∴,∴,∴當A、E、Q三點共線時,的值最小,最小值就是的長,∵點Q時的中點,∴,由勾股定理得,,故選:A.【點睛】本題考查三角形中位線,勾股定理的知識,掌握性質(zhì)是解題的關鍵.3.如圖,在矩形中,,,點分別是上的點,,垂足為點,連接,則的最小值為.【答案】/【分析】此題考查了相似三角形的判定和性質(zhì),矩形的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),三角形的三邊關系,勾股定理,分別以為邊作平行四邊形,連接,過點作交于點,根據(jù)相似三角形的判定和性質(zhì)以及勾股定理解答即可,根據(jù)題意正確作出輔助線是解題的關鍵.【詳解】解:分別以為邊作平行四邊形,連接,過點作交于點,則,,∵,,∴,∵,,,∴∵,∴,∴,即,解得,∵四邊形是平行四邊形,∴,∵,∴,在中,由勾股定理得:,∴的最小值為,故答案為:.4.如圖,在矩形中,,,點在邊上,,若點、分別為邊與上兩個動點,線段始終滿足與垂直且垂足為,則的最小值為.【答案】【分析】過點作于點.利用相似三角形的性質(zhì)求出,設,則,,,求的最小值,相當于在軸上找一點,使得點到,的距離和最小,作點關于軸的對稱點,連接,則,由,可得結論.【詳解】解:如圖,過點作于點.四邊形是矩形,,,,,,,,四邊形是矩形,,,,,,,,,,,,,設,則,,,欲求的最小值,相當于在軸上找一點,使得點到,的距離和最小,如圖1中,作點關于軸的對稱點,連接,,,,,的最小值為,的最小值為.故答案為:.【點睛】本題考查矩形的性質(zhì),軸對稱最短問題,相似三角形的判定和性質(zhì)等知識,解題的關鍵是學會添加常用輔助線,構造相似三角形解決問題,學會用轉化的思想思考問題,屬于中考填空題中的壓軸題.題型五、兩點最值1.如圖,矩形中,,,點E在邊上,且,F(xiàn)為邊上的一個動點,連接,過點E作交直線于點G,連接,若P是的中點,則的最小值為(
)
A. B.6 C.5 D.【答案】A【分析】先找出P點的運動軌跡.作于,連接交于點O,作交的延長線于.當F點與A點重合時,G點與點重合,此時P點與O點重合.當F點與B點重合時,G點與點重合,此時P點與C點重合,因此P點的運動軌跡就是線段當時,的值最小.由,列比例式求出的長即可.【詳解】
解:∵四邊形是矩形,且當點F與點A重合時,作于則四邊形是矩形.連接交于點O,則O點是的中點,也是的中點,此時,P點與O點重合.當F點與B點重合時,作交的延長線于,,.又,,.
,,解得.設的中點為,則,∴點與C點重合,∴P點的運動軌跡是線段.當時,的值最小.∵O點是的中點,C點是的中點,∴是的中位線.∴,,.,,,.
,
.,解得.故選:A.【點睛】本題是一道矩形中的動點問題,難度較大.主要考查了矩形的性質(zhì)、勾股定理、三角形中位線定理、相似三角形的判定和性質(zhì),綜合性較強.解題的關鍵是要找出P點的運動軌跡.2.如圖,在矩形ABCD中,,P是對角線AC上的動點,連接DP,將直線DP繞點P順時針旋轉,使旋轉角等于,且,即.連接CG,則CG最小值為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】作于H,連接HG延長HG交CD于F,作于H,證明,得=定值,則點G在射線HF上運動,故當時,CG的值最小,再證,可知,利用等積法求出HE的長即可.【詳解】解:如圖,作于H,連接HG延長HG交CD于F,作于E,∵四邊形ABCD為矩形,∴,∵,∴,∵,∴,∴,,∴,∴,∴=定值,∴點G在射線HF上運動,∴當時,CG的值最小,∵四邊形ABCD是矩形,∴,∴,∵,∴,∴,∵,,∴,∴,在中,∵,由勾股定理得:,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴CG的最小值為.故選:C.【點睛】本題主要考查了矩形的性質(zhì)、旋轉的性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理以及全等三角形的判定與性質(zhì)等知識,作輔助線構造相似三角形得出點G的運動路徑是解題的關鍵.3.如圖,在矩形中,,.點E是上的動點,點F是線段上的點,且,,相交于點P,則的最大值為,最小值為.【答案】【分析】設,可得,,由矩形性質(zhì)可得,推出,求得,由勾股定理可得,推出,令,則,得出,即可求得答案.【詳解】解:設,∵,∴,∴,∵四邊形是矩形,,,∴,,,,∴,,即,∴,在中,,∴,令,則,∴,∵,即,∴,∴,即,∴當時,即時,取得最大值,最大值為:;當時,即時,取得最小值,最小值為:;故答案為:,.【點睛】本題考查了矩形性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,二次函數(shù)的性質(zhì)等,熟練運用相似三角形性質(zhì)和二次函數(shù)的性質(zhì)是解題關鍵.4.如圖,正方形的邊長為4,E是邊上的一點,連接,過B點作于點F,點G與F關于對稱,H為的中點,則的最小值為.
【答案】/【分析】將正方形沿著翻折得正方形,連接,,以為直徑作,連接并延長至,使,連接,根據(jù)三角形中位線定理可得,當最小時,的值最小.由點G在以為直徑的上運動,當且僅當三點共線時,的值最小,過點O作,過點M作的平行線交于,延長交于K,可證得,四邊形是矩形,可得,再運用勾股定理即可求得答案.【詳解】解:將正方形沿著翻折得正方形,連接,,以為直徑作,連接并延長至,使,連接,如圖,
∵點為的中點,A點為的中點,∴,當最小時,的值最?。撸cG與F關于對稱,∴,即,∴點G在以為直徑的上運動,當且僅當三點共線時,的值最小,過點O作,過點M作的平行線交于,延長交于K,則,∵,,,∴,∴,∴,∵,∴四邊形是矩形,∴,,∴,∴,∴?!喙蚀鸢笧椋骸军c睛】本題是正方形綜合題,考查了正方形的性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),三角形中位線定理,全等三角形的判定和性質(zhì),圓的性質(zhì)等,涉及知識點較多,綜合性較強,屬于填空壓軸題.題型六、平行線之間距離最短1.如圖,在中,,,,點在上,以為對角線的所有中,對角線的最小值是()A.2 B.3 C.4 D.5【答案】B【分析】由平行四邊形的對角線互相平分、垂線段最短知,當時,取最小值,則是的中位線,得出,即可得出答案.【詳解】解:在中,,.四邊形是平行四邊形,,.當時,線段最短,,是的中位線,,.故選:.【點睛】本題主要考查平行四邊形的性質(zhì),三角形中位線定理以及垂線段最短.熟練掌握平行四邊形的性質(zhì)和三角形中位線定理是解題的關鍵.2.如圖,在中,,,,點D在上,以為對角線的所有平行四邊形中,的最小值是(
)A.3 B.6 C.8 D.【答案】A【分析】根據(jù)點到直線垂線段最短及平行線間距離處處相等,結合勾股定理即可得到答案.【詳解】解:∵,,,∴,∵四邊形是平行四邊形,∴,∴當時,最小,∵,∴四邊形是矩形,∴,故選A.【點睛】本題考查矩形判定和性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),勾股定理及點到直線垂線段最短,解題的關鍵是掌握點到直線垂線段最短.3.如圖,在中,,,,點是線段上一動點,以,為鄰邊作,則對角線的最小值是【答案】【分析】本題考查了三角形中位線的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),勾股定理;平行四邊形的對角線的交點是的中點,當時,最小,即最小,根據(jù)三角形中位線定理即可求解.【詳解】解:如圖所示,設交于點,∵平行四邊形的對角線的交點是的中點,∴當時,最小,即最小.在中,,,,,,又,是的中位線,,.故答案為.4.如圖,三角形材料,,,,點D在邊上,添加一塊三角形材料,加工成的材料,則的對角線的最小值是.
【答案】3【分析】根據(jù)勾股定理求出,易得,則當時,取最小值,根據(jù)平行線間的距離處處相等,即可得出.【詳解】解:∵,,,∴,∵四邊形為平行四邊形,∴,∴當時,取最小值,∵,∴,故答案為:3.【點睛】本題主要考查了勾股定理,平行四邊形的性質(zhì),平行線間的距離處處相等,解題的關鍵是掌握直角三角形兩直角邊平方和等于斜邊平方;平行四邊形對邊互相平行;平行線間的距離處處相等.題型七、斜中定值最值1.如圖,在平面直角坐標系中,正方形的兩個頂點A、B是坐標軸上的動點,若正方形的邊長為4,則線段長的最大值是()
A. B. C. D.8【答案】B【分析】取的中點E,連接,則,根據(jù)正方形的性質(zhì)及勾股定理得出,,結合圖形得出當點E在線段上時,線段的長最大,即可求解.【詳解】解:如圖,取的中點E,連接,則,
∵四邊形是正方形,邊長為4,∴,則,在中,,由勾股定理,得,∵在中,,點E是斜邊的中點,∴,由圖可知:,當點E在線段上時,線段的長最大,最大值是,故選B.【點睛】題目主要考查正方形的性質(zhì),直角三角形斜邊上中線的性質(zhì),勾股定理解三角形及三角形三邊關系,理解題意,熟練掌握運用這些知識點是解題關鍵.2.如圖,已知,線段長為6,兩端分別在、上滑動,以為邊作正方形,對角線、相交于點,連接.則的最大值為()
A. B.8 C. D.9【答案】C【分析】取的中點,連接、,根據(jù)“直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半”可求得,再根據(jù)勾股定理求得,即可根據(jù)“兩點之間線段最短”得,則的最大值為,于是得到問題的答案.【詳解】解:取的中點,連接、,
,線段長為6,,四邊形是正方形,,,,,,的最大值為,故選:C.【點睛】此題重點考查正方形的性質(zhì)、直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半、勾股定理、兩點之間線段最短等知識,正確地作出所需要的輔助線是解題的關鍵.3.如圖,,矩形的頂點,分別是兩邊上的動點,已知,點,之間距離的最大值是.
【答案】【分析】如圖所示,取的中點,連接,,利用勾股定理求出的長,再確定最大時的條件,即可求出答案.【詳解】如圖所示,取的中點,連接,,
∵四邊形是矩形,∴,∵是的中點,∴,∴,∵,是的中點,∴,∵,∴當點,,三點共線時,有最大值,∴最大值,故答案為:.【點睛】此題考查了矩形性質(zhì)及三角形的三邊性質(zhì),確定最值條件是解題的關鍵.4.如圖,已知,線段長為6,兩端分別在、上滑動,以為邊作正方形,對角線、相交于點,連接,則的最大值為.【答案】/【分析】取中點,連接,,根據(jù)勾股定理求出,根據(jù)直角三角形斜邊中線的性質(zhì)求出,根據(jù),可得,,三點共線時,取最大值,最大值為.【詳解】解:取中點,連接,,正方形,,點是中點,,,,,,點是中點,,,當,,三點共線時,取最大值,最大值為.故答案為:.【點睛】本題考查正方形的性質(zhì),勾股定理,直角三角形斜邊中線的性質(zhì),利用三角形三邊關系求線段的最值等,解題的關鍵是正確作出輔助線.題型八、矩形對角線最值1.如圖,中,,,,是上的動點,過點作于點,于點,連接,則線段的最小值是(
)
A. B. C. D.【答案】D【分析】如圖所示,連接,可證四邊形是矩形,可得,當時,的值最小,即線段有最小值,在中,可求出的值,根據(jù)等面積法即可求出的值,由此即可求解.【詳解】解:如圖所示,連接,
∵,,,∴四邊形是矩形,∴,當時,的值最小,即線段有最小值,在中,,,,∴,∵,∴是斜邊的高,∴,∴,∴線段的最小值是,故選:.【點睛】本題主要考查線段最小值的計算,等面積法求三角形的高,掌握矩形的判定和性質(zhì),線段最小值的轉換方法,等面積法求高是解題的關鍵.2.如圖,在中,,,,M為斜邊上一動點,過M作于點D,過M作于點E,則線段的最小值為(
)
A. B.5 C. D.2.5【答案】A【分析】連接,先證明四邊形是矩形,得出,再由三角形的面積關系求出的最小值,即可得出結果.【詳解】解:連接,如圖所示:
∵,,∴,∵,∴四邊形是矩形,∴,∵,,,∴,當時,最短,此時的面積,∴的最小值,∴線段的最小值為,故選:A.【點睛】本題考查了矩形的判定與性質(zhì)、勾股定理、直角三角形面積的計算方法;熟練掌握矩形的判定與性質(zhì),并能進行推理論證與計算是解決問題的關鍵.3.如圖,在中,,且,,點是斜邊上的一個動點,過點分別作于點,于點,連接,則線段的最小值為.【答案】/【分析】連接,由勾股定理求出的長,再證明四邊形是矩形,可得,根據(jù)垂線段最短和三角形面積即可解決問題.【詳解】解:連接,如圖,,且,,,,,,四邊形是矩形,,當時,的值最小,此時,的面積,,的最小值為;故答案為:.【點睛】本題考查了矩形的判定和性質(zhì)、勾股定理、三角形面積、垂線段最短等知識,解題的關鍵是熟練掌握基本知識,屬于中考??碱}型.4.如圖,在正方形中,點E在對角線上,于點F,于點G,連接,若,則的最小值為.【答案】【分析】本題考查了正方形的性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),點到直線垂線段最短,勾股定理,連接,根據(jù),結合正方形的性質(zhì)得到,根據(jù)垂線段最短,可知當時,最小,得出是等腰直角三角形,利用勾股定理即可求解.【詳解】解:連接,∵四邊形是正方形,∴.又于點F,,∴四邊形是矩形.∴.當最小時,就最?。鶕?jù)垂線段最短,可知當時,最小.當時,在正方形中,是等腰直角三角形,在中,根據(jù)勾股定理可得,解得.故答案為:.題型九、費馬點1.如圖,矩形ABCD中,,BC=3,P為矩形內(nèi)一點,連接PA,PB,PC,則PA+PB+PC的最小值是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】將△BPC繞點C逆時針旋轉60°,得到△EFC,連接PF、AE、AC,則AE的長即為所求.【詳解】解:將△BPC繞點C逆時針旋轉60°,得到△EFC,連接PF、AE、AC,則AE的長即為所求.由旋轉的性質(zhì)可知:△PFC是等邊三角形,∴PC=PF,∵PB=EF,∴PA+PB+PC=PA+PF+EF,∴當A、P、F、E共線時,PA+PB+PC的值最小,∵四邊形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∴,∴AC=2AB,∴∠ACB=30°,,∵∠BCE=60°,∴∠ACE=90°,∴,故選:D.【點睛】本題考查利用旋轉變換解決最短路徑問題,兩點之間線段最短、矩形的性質(zhì)、旋轉變換等知識,解題的關鍵是學會添加常用輔助線,學會用轉化的思想思考問題,屬于中考??碱}型.2.如圖,在矩形中,,,為矩形內(nèi)一點,連接,,,則的最小值是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】將△BPC繞點C逆時針旋轉60°,得到△EFC,連接PF、AE、AC,則AE的長即為所求.【詳解】解:如圖,將△BPC繞點C逆時針旋轉60°,得到△EFC,連接PF、AE、AC,則AE的長即為所求.由旋轉的性質(zhì)可知:△PFC是等邊三角形,∴PC=PF,∵PB=EF,∴PA+PB+PC=PA+PF+EF,∴當A、P、F、E共線時,PA+PB+PC的值最小,∵四邊形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∴tan∠ACB=,∴∠ACB=30°,AC=2AB=,∵∠BCE=60°,∴∠ACE=90°,∴AE=.故選A.【點睛】本題考查軸對稱?最短問題、矩形的性質(zhì)、旋轉變換等知識,解題的關鍵是學會添加常用輔助線,學會用轉化的思想思考問題,屬于中考??碱}型.3.如圖,在菱形中,點P為對角線上的動點(不與端點重合).過點P作于點M,于點N,連接,已知,,則的最小值等于.【答案】/【分析】過點P作,垂足為,過點D作,垂足為,交于點,連接,交于點,連接,根據(jù)菱形的性質(zhì),得到,,由,,結合,推出點三點共線,即是定值,當點三點共線時,即點G,M重合,有最小值,最小值為的長,進而得到有最小,最小值為,根據(jù),,求出,利用菱形的面積公式即可求出,由菱形的性質(zhì),易證,利用三角形的性質(zhì)得到,即可求解.【詳解】解:過點P作,垂足為,過點作,垂足為,交于點,,連接,交于點,是菱形,,,,,,,,三點共線,即是定值,當點三點共線時,即點G,M重合,有最小值,最小值為的長,有最小,最小值為,,,,,,,,菱形的面積為:,,,,,,,,,即,,故答案為:.【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,對稱的性質(zhì),正確做出輔助線證明三角形相似是解題的關鍵.4.如圖,設是邊長為1的正方形內(nèi)的兩個點,則的最小值為.【答案】/【分析】將繞點A順時針旋轉至,將繞點D逆時針旋轉至,則和是正三角形,進而可證當六點共線時的值最小.連接,則和是等邊三角形,然后分別求出的值即可.【詳解】解:將繞點A順時針旋轉至;將繞點D逆時針旋轉至,∴,,,,∴和都是等邊三角形,∴,,,∴,∴當六點共線時的值最?。B接,∵,,∴是等邊三角形,∴,∴在的垂直平分線上,同理可證,∴在的垂直平分線上,∵四邊形是正方形,∴,∴垂直平分,∴,四邊形是矩形,∴,,∴,同理可求,∴,即的值最小為.故答案為:.【點睛】本題考查了旋轉的性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),勾股定理,線段垂直平分線的判定,等邊三角形的判定與性質(zhì)等知識,正確作出輔助線是解答本題的關鍵.題型十、隱直線A1.如圖,在矩形中,,動點滿足,則點P到兩點距離之和的最小值為(
)
A. B. C. D.【答案】D【分析】過P點作,交于M,交于N,作A點關于的對稱點,連接交于點P,即為所求,由面積關系可得,在中求出即可.【詳解】解:過P點作,交于M,交于N,作A點關于的對稱點,連接交于點P,
∴,此時的值最小,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∵,在中,.故選:D.【點睛】本題考查了軸對稱-最短路線問題,凡是涉及最短距離的問題,一般要考慮線段的性質(zhì)定理,結合軸對稱變換來解決,多數(shù)情況要作點關于某直線的對稱點.2.如圖,在長方形中,,,動點P滿足,則的最小值為(
)
A. B. C. D.【答案】A【分析】本題考查矩形性質(zhì),勾股定理.根據(jù)題意先求出的面積,再利用作對稱分析線段相加最小值后用勾股定理即可求出本題答案.【詳解】解:設中邊上的高是,∵在長方形中,,,∴,∵,∴,∴,即,∴動點P在與平行且與的距離是2的直線上,如圖,作關于直線的對稱點,連接,則即為最短距離,
,在中,∵,,∴,∴的最小值為,故選:A.3.如圖,是長方形內(nèi)部的動點,,的面積等于9,則點到兩點距離之和的最小值為.【答案】【分析】根據(jù)三角形的面積,計算出三角形BPC的高,由此得出P點的運動軌跡是平行于BC的線段MN上,找到C點關于MN的對稱點E,連接BE,BE的長度即為,此時線段最短.【詳解】解:∵的面積等于9,BC=6,∴PE=9×2÷6=3,即△BPC得高為3,P點在長方形內(nèi)部且平行于BC的線段MN上,CM=3,延長CD到E使ME=MC,此時PC=PE連接BE交MN與點P此時最短,且=BE在Rt△BCE,所以BE=故答案為【點睛】本題考查了特殊平行四邊形動點問題,求線段最值,解決本題的關鍵是熟練掌握最短路徑問題模型,根據(jù)題意找到切入點,能夠正確運用勾股定理計算直角三角形中的邊長問題.4.如圖,動點P在矩形內(nèi)運動,,,且滿足,的最小值是.
【答案】【分析】首先由,得出動點P在與平行且與的距離是3的直線上,作關于直線的對稱點E,連接,連接,則的長就是所求的最短距離,然后在直角三角形中,由勾股定理求得的值,即的最小值.【詳解】設中邊上的高是h,則,解得,∴動點P在與平行且與的距離是3的直線上,作關于直線的對稱點E,連接,連接,則的長就是所求的最短距離,如圖:
在中,,,∴,即的最小值是;故答案為:.【點睛】本題考查了軸對稱-最短路線問題,三角形的面積,矩形的性質(zhì),勾股定理,兩點之間線段最短的性質(zhì).得出動點P所在的位置是解題的關鍵.題型十一、折疊圓1.如圖,在矩形中,,,點為邊上的動點,將沿折疊到,則在點的運動過程中,的最小值是()A. B. C. D.無法確定【答案】A【分析】先判斷出時,最小,最后用勾股定理即可得出結論.【詳解】解:如圖,由折疊知,,,當時,最小,即,∵,∴,∴點,,在同一條直線上時,最小,由折疊知,,在中,,,∴,∴.故選:A.【點睛】此題考查了折疊的性質(zhì),勾股定理,熟記折疊的性質(zhì)是解題的關鍵.2.如圖,在平行四邊形中,,,,是邊的中點,是線段上的動點,將沿所在直線折疊得到,連接,則的最小值是(
)
A. B.6 C.4 D.【答案】D【分析】如圖,的運動軌跡是以E為圓心,以的長為半徑的圓.所以,當點落在DE上時,取得最小值.過點D作交延長線于G,解,得,,進一步求得,從而解得.【詳解】解:如圖,的運動軌跡是以E為圓心,以的長為半徑的圓.所以,當點落在DE上時,取得最小值.
過點D作交延長線于G,∴,∵四邊形是平行四邊形,∴,∴,∴,∴∴,∵E是的中點,,∴,∴∴由折疊的性質(zhì)可知∴.故選D.【點睛】本題主要考查了折疊的性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì)、兩點之間線段最短的綜合運用,確定點在何位置時,的值最小,是解決問題的關鍵.3.如圖,在矩形中,,P是邊上的一點,且,E是線段上的一個動點,把沿折疊,點C的對應點為F.當點E與點D重合時,點F恰好落在邊上,則的最小值是.【答案】/【分析】本題考查矩形的性質(zhì),勾股定理,折疊的性質(zhì),圓外一點到圓的最小距離等,當點E與點D重合時,點F恰好落在邊上,畫出圖形,由勾股定理解,求出的長,再根據(jù),點P為定點,可知點F和點C在以點P為圓心,5為半徑的圓上,連接,與交點即為所求點F.【詳解】解:矩形中,,,,,.當點E與點D重合時,點F恰好落在邊上,如下圖所示:設,由折疊的性質(zhì)可知:,,在中,由勾股定理得,,,在中,由勾股定理得,,解得,.,點P為定點,點F和點C在以點P為圓心,5為半徑的圓上,如圖,連接,與交點即為所求點F,,,,,故答案為:.4.如圖,矩形中,,,是邊上一點,將沿折疊,使點落在點處,連接.則的最小值為.【答案】/【分析】本題考查了矩形的性質(zhì)、折疊的性質(zhì)、以及勾股定理,利用折疊的性質(zhì)即可知道長度不變,當、、在同一直線上時,的值最小,再根據(jù)勾股定理求得的值,即可求得的最小值.【詳解】解:由折疊知,點在以點為圓心,為半徑的圓弧上,所以當、、在同一直線上時,的值最小,矩形中,,,,在中,由勾股定理可得:,的最小值為:,故答案為:.題型十二、直角圓1.如圖,為正方形的邊上一動點,,連接,過作交于,交于,連接,當為最小值時,的長為(
)
A. B. C. D.【答案】C【分析】本題主要考查了正方形的性質(zhì)、勾股定理和相似三角形的性質(zhì)與判定等知識,靈活運用這些知識是解題的關鍵.以AB為直徑畫圓,G在圓O上,當O、G、C共線時,CG為最小值,然后運用勾股定理和相似三角形的知識解答即可.【詳解】解:如圖:以AB為直徑畫圓,G在圓O上,∵∠AGB=90°,∴當O,G,C共線時,CG有最小值,∵CG=又∵∠CGH=∠AGO=∠OAG=∠CBF,∴∠CBF=∠CGH,又∵∠BCD=∠BCD,∴△CGH∽△CBG,∴∴故答案為C.
2.如圖,正方形的邊長為4,點E是邊上的一動點,點F是邊上的一動點,且,與相交于點P,連接,在F運動的過程中,的最小值為()A. B. C. D.【答案】A【分析】本題考查了正方形的性質(zhì),圓的性質(zhì),勾股定理,三角形全等的判定性質(zhì),利用證明,確定點P在以的中點O為圓心,以為半徑的正方形內(nèi)部的圓弧上,根據(jù)圓的性質(zhì)確定最值,利用勾股定理計算即可.【詳解】如圖,∵正方形的邊長為4,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴點P在以的中點O為圓心,以為半徑的正方形內(nèi)部的圓弧上,連接,交弧于點G,當點P與點G重合時,取得最小值,∵∴,故選:A.3.如圖,在邊長為1的正方形中,點,分別是邊,上的動點,且,連接,,交于點.(1)連接,則線段的最小值是;(2)取的中點,連接,則線段的最小值是.【答案】【分析】以所在的直線為對稱軸,作正方形的對稱正方形,可得,證明可得°,即點在以為直徑的圓上,從而可得最短時點在上,利用勾股定理求得,繼而求出和,的值.【詳解】解:以所在的直線為對稱軸,作正方形的對稱正方形,連接,∴,,,∵為的中點,∴為的中位線,∴,∴當最短時,最短,∵四邊形是正方形,∴,,在和中,,∴,∴,∵,∴,∴,∴點在以為直徑的圓上,∴當點在上時,最短,,∴,∴,∴,在中,,在中,,∵,∴的最小值為.故答案為:;.【點睛】本題考查對稱的性質(zhì),正方形的性質(zhì),全等三
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