專題01 特殊的平行四邊形中的最值模型-將軍飲馬模型(解析版)_第1頁
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文檔簡介

專題01特殊的平行四邊形中的最值模型--將軍飲馬模型“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”,這是唐代詩人李頎《古從軍行》里的一句詩,由此卻引申出一系列非常有趣的數(shù)學(xué)問題,通常稱為“將軍飲馬”。將軍飲馬問題從本質(zhì)上來看是由軸對稱衍生而來,同時(shí)還需掌握平移型將軍飲馬,主要考查轉(zhuǎn)化與化歸等的數(shù)學(xué)思想。在各類考試中都以中高檔題為主,本專題就特殊的平行四邊形背景下的將軍飲馬問題進(jìn)行梳理及對應(yīng)試題分析,方便掌握。在解決將軍飲馬問題主要依據(jù)是:兩點(diǎn)之間,線段最短;垂線段最短;涉及的基本方法還有:利用軸對稱變換化歸到“三角形兩邊之和大于第三邊”、“三角形兩邊之差小于第三邊”等。模型1.求兩條線段和的最小值(將軍飲馬模型)【模型解讀】在一條直線m上,求一點(diǎn)P,使PA+PB最小;(1)點(diǎn)A、B在直線m兩側(cè):(2)點(diǎn)A、B在直線同側(cè):【最值原理】兩點(diǎn)之間線段最短。上圖中A’是A關(guān)于直線m的對稱點(diǎn)。例1.(2022·山東德州·統(tǒng)考中考真題)如圖,正方形的邊長為6,點(diǎn)在上,,點(diǎn)是對角線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則的最小值是(

A. B. C. D.【答案】C【分析】連接,,根據(jù)正方形的對稱性可得,進(jìn)而可知,再利用,,三點(diǎn)共線時(shí),的值最小,將轉(zhuǎn)化為,最后運(yùn)用勾股定理即可解答.【詳解】如圖,連接,,、關(guān)于對稱,,當(dāng),,三點(diǎn)共線時(shí),的值最小,即的值最小,,,由勾股定理得:,即的最小值為,故選C.

【點(diǎn)睛】本題考查了運(yùn)用軸對稱解決最短路徑問題、勾股定理的應(yīng)用、正方形的性質(zhì),明確當(dāng),,三點(diǎn)共線時(shí),有最小值是解題的關(guān)鍵.例2.(2022·內(nèi)蒙古赤峰·統(tǒng)考中考真題)如圖,菱形,點(diǎn)、、、均在坐標(biāo)軸上,,點(diǎn),點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)是上的一動(dòng)點(diǎn),則的最小值是(

)A.3 B.5 C. D.【答案】A【分析】直線AC上的動(dòng)點(diǎn)P到E、D兩定點(diǎn)距離之和最小屬“將軍飲馬”模型,由D關(guān)于直線AC的對稱點(diǎn)B,連接BE,則線段BE的長即是PD+PE的最小值.【詳解】如圖:連接BE,∵菱形ABCD,∴B、D關(guān)于直線AC對稱,,∵直線AC上的動(dòng)點(diǎn)P到E、D兩定點(diǎn)距離之和最小∴根據(jù)“將軍飲馬”模型可知BE長度即是PD+PE的最小值.,∵菱形ABCD,,點(diǎn),∴,,∴∴△CDB是等邊三角形∴∵點(diǎn)是的中點(diǎn),∴,且BE⊥CD,∴故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查菱形性質(zhì)及動(dòng)點(diǎn)問題,解題的關(guān)鍵是構(gòu)造直角三角形用勾股定理求線段長.例3.(2023·湖北鄂州·二模)如圖,矩形中,,點(diǎn)在上,且,點(diǎn)分別為邊上的動(dòng)點(diǎn),將沿直線翻折得到,連接,則的最小值為(

A.5 B. C. D.【答案】D【分析】作關(guān)于的對稱點(diǎn),連接,根據(jù)條件求出的長度,當(dāng)、、、四點(diǎn)共線時(shí),最小,即可求出答案.【詳解】解:作關(guān)于的對稱點(diǎn),連接,

,,沿直線翻折得到,,,,,,四邊形為矩形,,在中,,當(dāng)、、、四點(diǎn)共線時(shí),最小,最小為,的最小值為.故選:D.【點(diǎn)睛】本題主要考查矩形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),勾股定理,解答的關(guān)鍵是作出輔助線.例4.(2023·遼寧撫順·統(tǒng)考三模)如圖,正方形的邊長為3,E為邊上的動(dòng)點(diǎn),連接,將繞點(diǎn)E順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到線段,連接,則的最小值是______.

【答案】【分析】作交的延長線于點(diǎn)H,連接CF并延長,連接,首先證明出,進(jìn)而得到,,然后得到是等腰直角三角形,得到點(diǎn)F在的角平分線上運(yùn)動(dòng),作點(diǎn)D關(guān)于的對稱點(diǎn)G,然后得到當(dāng)點(diǎn)A,F(xiàn),G三點(diǎn)在一條直線上時(shí),有最小值,最后利用勾股定理求解即可.【詳解】如圖所示,作交的延長線于點(diǎn)H,連接CF并延長,連接,

∵將繞點(diǎn)E順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到線段,∴,,∵正方形的邊長為3,∴,∴,∴,又∵,∴,∴,,∵,∴,∴,∴,又∵,∴是等腰直角三角形,∴,∴,∴點(diǎn)F在的角平分線上運(yùn)動(dòng),∵,,∴是等腰直角三角形,∴,∴,作點(diǎn)D關(guān)于的對稱點(diǎn)G,∵點(diǎn)F在的角平分線上運(yùn)動(dòng),∴點(diǎn)G在的延長線上,∴,∴,∴當(dāng)點(diǎn)A,F(xiàn),G三點(diǎn)在一條直線上時(shí),有最小值,∵點(diǎn)D和點(diǎn)G關(guān)于對稱,∴,∴,∴在中,.∴的最小值是.【點(diǎn)睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),正方形的性質(zhì),等腰直角三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,軸對稱求最短路徑.能夠?qū)⒕€段的和通過軸對稱轉(zhuǎn)化為共線線段是解題的關(guān)鍵.變式1.(2023·湖南湘西·統(tǒng)考三模)如圖所示,正方形的邊長為2,點(diǎn)為邊的中點(diǎn),點(diǎn)在對角線上移動(dòng),則周長的最小值是(

A. B. C. D.【答案】B【分析】作點(diǎn)E關(guān)于的對稱點(diǎn)為,連接交于點(diǎn)P,可得,,根據(jù)勾股定理求出,可得周長,即可求解.【詳解】解:作點(diǎn)E關(guān)于的對稱點(diǎn)為,連接交于點(diǎn)P,如圖所示,

∵E關(guān)于的對稱點(diǎn)為,∴,,∵正方形的邊長為2,點(diǎn)為邊的中點(diǎn),∴,,∴,∴,∵周長,又∵,∴周長,∴周長最小值為,故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查了軸對稱的性質(zhì),正方形的性質(zhì),勾股定理,解題的關(guān)鍵是作出輔助線,熟練掌握軸對稱的性質(zhì).變式2.(2023春·成都市九年級期中)如圖,在矩形ABCD中,,,E、F分別是邊AB、BC上的動(dòng)點(diǎn),且,M為EF中點(diǎn),P是邊AD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則的最小值是______.【答案】11【分析】作點(diǎn)C關(guān)于AD的對稱點(diǎn)G,連接PG、GD、BM、GB,則當(dāng)點(diǎn)P、M在線段BG上時(shí),GP+PM+BM最小,從而CP+PM最小,在Rt△BCG中由勾股定理即可求得BG的長,從而求得最小值.【詳解】如圖,作點(diǎn)C關(guān)于AD的對稱點(diǎn)G,連接PG、GD、BM、GB由對稱的性質(zhì)得:PC=PG,GD=CD∵GP+PM+BM≥BG∴CP+PM=GP+PM≥BG-BM則當(dāng)點(diǎn)P、M在線段BG上時(shí),CP+PM最小,且最小值為線段BG-BM∵四邊形ABCD是矩形∴CD=AB=6,∠BCD=∠ABC=90°

∴CG=2CD=12∵M(jìn)為線段EF的中點(diǎn),且EF=4∴在Rt△BCG中,由勾股定理得:∴GM=BG-BM=13-2=11即CP+PM的最小值為11.【點(diǎn)睛】本題是求兩條線段和的最小值問題,考查了矩形性質(zhì),折疊的性質(zhì),直角三角形斜邊上中線的性質(zhì),兩點(diǎn)間線段最短,勾股定理等知識(shí),有一定的綜合性,關(guān)鍵是作點(diǎn)C關(guān)于AD的對稱點(diǎn)及連接BM,GP+PM+BM的最小值轉(zhuǎn)化為線段CP+PM的最小值.變式3.(2022·湖南婁底·中考真題)菱形的邊長為2,,點(diǎn)、分別是、上的動(dòng)點(diǎn),的最小值為______.【答案】【分析】過點(diǎn)C作CE⊥AB于E,交BD于G,根據(jù)軸對稱確定最短路線問題以及垂線段最短可知CE為FG+CG的最小值,當(dāng)P與點(diǎn)F重合,Q與G重合時(shí),PQ+QC最小,在直角三角形BEC中,勾股定理即可求解.【詳解】解:如圖,過點(diǎn)C作CE⊥AB于E,交BD于G,根據(jù)軸對稱確定最短路線問題以及垂線段最短可知CE為FG+CG的最小值,當(dāng)P與點(diǎn)F重合,Q與G重合時(shí),PQ+QC最小,菱形的邊長為2,,中,PQ+QC的最小值為故答案為:【點(diǎn)睛】本題考查菱形性質(zhì),勾股定理,軸對稱的性質(zhì),掌握軸對稱的性質(zhì)求線段和的最小值是解題關(guān)鍵.模型2.平移型將軍飲馬(將軍過橋模型)【模型解讀】已知,如圖1將軍在圖中點(diǎn)A處,現(xiàn)要過河去往B點(diǎn)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?考慮MN長度恒定,只要求AM+NB最小值即可.問題在于AM、NB彼此分離,所以首先通過平移,使AM與NB連在一起,將AM向下平移使得M、N重合,此時(shí)A點(diǎn)落在A’位置(圖2).問題化為求A’N+NB最小值,顯然,當(dāng)共線時(shí),值最小,并得出橋應(yīng)建的位置(圖3).圖1圖2圖3【最值原理】兩點(diǎn)之間線段最短。例1.(2023·陜西西安·校考模擬預(yù)測)如圖,中,,,,,;垂足分別為點(diǎn)F和E.點(diǎn)G和H分別是和上的動(dòng)點(diǎn),,那么的最小值為______.

【答案】【分析】過點(diǎn)E作交于點(diǎn)I,連接.易求出,,.易證四邊形為平行四邊形,得出,即說明當(dāng)最小時(shí),最小.由當(dāng)點(diǎn)I,H,C三點(diǎn)共線時(shí),最?。Y(jié)合平行四邊形的判定和性質(zhì)和勾股定理求出,即得出,即可得出答案.【詳解】解:如圖,過點(diǎn)E作交于點(diǎn)I,連接.

∵中,,,∴,∴,∴,.∵,,∴.∵,∴四邊形為平行四邊形,∴.同理可得出.∵,,∴四邊形為平行四邊形,∴,∴四邊形為平行四邊形,

∴,∴,∴當(dāng)最小時(shí),最小.∵當(dāng)點(diǎn)I,H,C三點(diǎn)共線時(shí),最小,∴此時(shí)最小,如圖,

∵,∴.∵∴四邊形為平行四邊形,∴,,∵,,∴,∴,∴,∴的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查平行四邊形的性質(zhì)和判定,含30度角的直角三角形,勾股定理,平行線的判定,兩點(diǎn)之間線段最短等知識(shí).正確作出輔助線,理解當(dāng)點(diǎn)I,H,C三點(diǎn)共線時(shí),最小,即此時(shí)最小是解題關(guān)鍵.例2.(2023·陜西西安·??寄M預(yù)測)如圖,在邊長為2的菱形中,,將沿射線的方向平移,得到,則的最小值為______.【答案】【分析】根據(jù)菱形的性質(zhì)得到,根據(jù)平移的性質(zhì)得到,推出四邊形是平行四邊形,得到,于是得到的最小值的最小值,根據(jù)平移的性質(zhì)得到點(diǎn)在過點(diǎn)A且平行于的定直線上,作點(diǎn)D關(guān)于定直線的對稱點(diǎn)E,連接交定直線于,則的長度即為的最小值,求得,得到,于是得到結(jié)論.【詳解】解:連接,∵在邊長為2的菱形中,,∴,∵將沿射線的方向平移,得到,∴,∵四邊形是菱形,∴,∴,∴四邊形是平行四邊形,∴,∴的最小值的最小值,∵點(diǎn)在過點(diǎn)A且平行于的定直線上,∴作點(diǎn)D關(guān)于定直線的對稱點(diǎn)E,連接交定直線于,則的長度即為的最小值,在中,,∴,∴,∴,∵∴,∴故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了軸對稱一最短路線問題,菱形的性質(zhì),解直角三角形,平移的性質(zhì),求得的最小值的最小值,是解題的關(guān)鍵.例3.(2022·重慶中考模擬)如圖,已知直線l1∥l2,l1、l2之間的距離為8,點(diǎn)P到直線l1的距離為6,點(diǎn)Q到直線l2的距離為4,PQ=,在直線l1上有一動(dòng)點(diǎn)A,直線l2上有一動(dòng)點(diǎn)B,滿足AB⊥l2,且PA+AB+BQ最小,此時(shí)PA+BQ=______.【答案】16.【詳解】作PE⊥l1于E交l2于F,在PF上截取PC=8,連接QC交l2于B,作BA⊥l1于A,此時(shí)PA+AB+BQ最短.作QD⊥PF于D.在Rt△PQD中,∵∠D=90°,PQ=,PD=18,∴DQ==,∵AB=PC=8,AB∥PC,∴四邊形ABCP是平行四邊形,∴PA=BC,CD=10,∴PA+BQ=CB+BQ=QC===16.故答案為16.變式1.(2023·貴州黔東南·統(tǒng)考一模)如圖,在菱形中,對角線,的長分別為,,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】連接與交于點(diǎn),延長到,使得,連接,證明,,得,當(dāng)點(diǎn)、、三點(diǎn)共線時(shí),的值最小,由勾股定理求得便可.【詳解】解:如圖所示,連接與交于點(diǎn),延長到,使得,連接,四邊形是菱形,,,由平移性質(zhì)知,,,,,,當(dāng)點(diǎn)、、三點(diǎn)共線時(shí),的值最小,的最小值為:,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了菱形的性質(zhì),平移的性質(zhì),勾股定理,熟練掌握菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.變式2.(2022·廣西·二模)已知,在河的兩岸有A,B兩個(gè)村莊,河寬為4千米,A、B兩村莊的直線距離AB=10千米,A、B兩村莊到河岸的距離分別為1千米、3千米,計(jì)劃在河上修建一座橋MN垂直于兩岸,M點(diǎn)為靠近A村莊的河岸上一點(diǎn),則AM+BN的最小值為(

)A.2 B.1+3 C.3+ D.【答案】A【分析】作BB'垂直于河岸,使BB′等于河寬,連接AB′,與靠近A的河岸相交于M,作MN垂直于另一條河岸,則MN∥BB′且MN=BB′,于是MNBB′為平行四邊形,故MB′=BN;根據(jù)“兩點(diǎn)之間線段最短”,AB′最短,即AM+BN最短,此時(shí)AM+BN=AB′.【詳解】解:如圖,作BB'垂直于河岸,使BB′等于河寬,連接AB′,與靠近A的河岸相交于M,作MN垂直于另一條河岸,則MN∥BB′且MN=BB′,于是MNBB′為平行四邊形,故MB′=BN.根據(jù)“兩點(diǎn)之間線段最短”,AB′最短,即AM+BN最短.∵AB=10千米,BC=1+3+4=8千米,∴在RT△ABC中,,在RT△AB′C中,B′C=1+3=4千米,∴AB′=千米;故選A.【點(diǎn)睛】本題考查了軸對稱—最短路徑問題,要利用“兩點(diǎn)之間線段最短”,但許多實(shí)際問題沒這么簡單,需要我們將一些線段進(jìn)行轉(zhuǎn)化,即用與它相等的線段替代,從而轉(zhuǎn)化成兩點(diǎn)之間線段最短的問題.目前,往往利用對稱性、平行四邊形的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)化.變式3.(2023秋·河南南陽·九年級校聯(lián)考期末)如圖,在邊長為的正方形中將沿射線平移,得到,連接、.求的最小值為______.【答案】【分析】將△ABC沿射線CA平移到△AB′C′的位置,連接C′E、AE、DE,證出四邊形ABGE和四邊形EGCD均為平行四邊形,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)和平移圖形的性質(zhì),可得C′E=CE,CG=DE,可得EC+GC=C′E+ED,當(dāng)點(diǎn)C′、E、D在同一直線時(shí),C′E+ED最小,由勾股定理求出C′D的值即為EC+GC的最小值.【詳解】如圖,將△ABC沿射線CA平移到△AB′C′的位置,連接C′E、AE、DE,∵AB∥GE∥DC且AB=GE=DC,∴四邊形ABGE和四邊形EGCD均為平行四邊形,∴AE∥BG,CG=DE,∴AE⊥CC′,由作圖易得,點(diǎn)C與點(diǎn)C′關(guān)于AE對稱,C′E=CE,又∵CG=DE,∴EC+GC=C′E+ED,當(dāng)點(diǎn)C′、E、D在同一直線時(shí),C′E+ED最小,此時(shí),在Rt△C′D′E中,C′B′=4,B′D=4+4=8,C′D=,即EC+GC的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查正方形的性質(zhì)、圖形的對稱性、線段最短和平行四邊形的性質(zhì)與判定,解題的關(guān)鍵是將兩條線段的和轉(zhuǎn)化為同一條線段求解.模型3.修橋選址模型(將軍遛馬模型)【模型解讀】已知A、B是兩個(gè)定點(diǎn),P、Q是直線m上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),P在Q的左側(cè),且PQ間長度恒定,在直線m上要求P、Q兩點(diǎn),使得PA+PQ+QB的值最小。(原理用平移知識(shí)解)(1)點(diǎn)A、B在直線m兩側(cè):(2)點(diǎn)A、B在直線m同側(cè):如圖1如圖2(1)如圖1,過A點(diǎn)作AC∥m,且AC長等于PQ長,連接BC,交直線m于Q,Q向左平移PQ長,即為P點(diǎn),此時(shí)P、Q即為所求的點(diǎn)。(2)如圖2,過A點(diǎn)作AE∥m,且AE長等于PQ長,作B關(guān)于m的對稱點(diǎn)B’,連接B’E,交直線m于Q,Q向左平移PQ長,即為P點(diǎn),此時(shí)P、Q即為所求的點(diǎn)?!咀钪翟怼績牲c(diǎn)之間線段最短。例1.(2022·四川自貢·中考真題)如圖,矩形中,,是的中點(diǎn),線段在邊上左右滑動(dòng);若,則的最小值為____________.【答案】【分析】如圖,作G關(guān)于AB的對稱點(diǎn)G',在CD上截取CH=1,然后連接HG'交AB于E,在EB上截取EF=1,此時(shí)GE+CF的值最小,可得四邊形EFCH是平行四邊形,從而得到G'H=EG'+EH=EG+CF,再由勾股定理求出HG'的長,即可求解.【詳解】解:如圖,作G關(guān)于AB的對稱點(diǎn)G',在CD上截取CH=1,然后連接HG'交AB于E,在EB上截取EF=1,此時(shí)GE+CF的值最小,∴G'E=GE,AG=AG',∵四邊形ABCD是矩形,∴AB∥CD,AD=BC=2∴CH∥EF,∵CH=EF=1,∴四邊形EFCH是平行四邊形,∴EH=CF,∴G'H=EG'+EH=EG+CF,∵AB=4,BC=AD=2,G為邊AD的中點(diǎn),∴AG=AG'=1∴DG′=AD+AG'=2+1=3,DH=4-1=3,∴,即的最小值為.故答案為:【點(diǎn)睛】此題主要考查了利用軸對稱求最短路徑問題,矩形的性質(zhì),勾股定理等知識(shí),確定GE+CF最小時(shí)E,F(xiàn)位置是解題關(guān)鍵.例2.(2023·四川成都·模擬預(yù)測)如圖,菱形的邊在軸上,頂點(diǎn)坐標(biāo)為,頂點(diǎn)坐標(biāo)為,點(diǎn)在軸上,線段軸,且點(diǎn)坐標(biāo)為,若菱形沿軸左右運(yùn)動(dòng),連接、,則運(yùn)動(dòng)過程中,四邊形周長的最小值是________.【答案】13+【分析】由題意可知AD、EF是定值,要使四邊形周長的最小,AE+DF的和應(yīng)是最小的,運(yùn)用“將軍飲馬”模型,根據(jù)點(diǎn)E關(guān)于AD的對稱點(diǎn)為O,過點(diǎn)A作AF1∥DF,當(dāng)O,A,F(xiàn)1三點(diǎn)共線時(shí),AE+DF=OA+AF1=OF1,為所求線段和的最小值,再求四邊形周長的最小值.【詳解】∵點(diǎn)坐標(biāo)為,點(diǎn)坐標(biāo)為,∴OC=4,OD=3,∴在Rt△COD中,CD=5,∵四邊形是菱形,∴AD=CD=5,∵坐標(biāo)為,點(diǎn)在軸上,線段軸,∴EF=8,連接OA,過點(diǎn)A作AF1∥DF交EF于點(diǎn)F1,則四邊形ADFF1是平行四邊形,F(xiàn)F1=AD=5,∴EF1=EF-FF1=3,∵點(diǎn)E,O關(guān)于AD對稱,∴OA=AE,當(dāng)O,A,F(xiàn)1三點(diǎn)共線時(shí),AE+DF=OA+AF1=OF1,為所求線段和的最小值,在Rt△OEF1中,OF1=,∴四邊形周長的最小值:AD+EF+AE+DF=AD+EF+OF1=5+8+=13+.【點(diǎn)睛】本題考查菱形,勾股定理,平移,軸對稱,解決問題的關(guān)鍵是熟練掌握菱形的性質(zhì),勾股定理解直角三角形,平移圖形全等性,軸對稱性質(zhì).變式1.(2022·四川內(nèi)江·統(tǒng)考中考真題)如圖,矩形ABCD中,AB=6,AD=4,點(diǎn)E、F分別是AB、DC上的動(dòng)點(diǎn),EF∥BC,則AF+CE的最小值是_____.【答案】10【分析】延長BC到G,使CG=EF,連接FG,證明四邊形EFGC是平行四邊形,得出CE=FG,得出當(dāng)點(diǎn)A、F、G三點(diǎn)共線時(shí),AF+CE的值最小,根據(jù)勾股定理求出AG即可.【詳解】解:延長BC到G,使CG=EF,連接FG,∵,EF=CG,∴四邊形EFGC是平行四邊形,∴CE=FG,∴AF+CE=AF+FG,∴當(dāng)點(diǎn)A、F、G三點(diǎn)共線時(shí),AF+CE的值最小為AG,由勾股定理得,AG===10,∴AF+CE的最小值為10,故答案為:10.【點(diǎn)睛】本題主要考查了勾股定理,平行四邊形的判定和性質(zhì),根據(jù)題意作出輔助線,得出當(dāng)A、F、G三點(diǎn)共線時(shí),AF+CE的值最小,是解題的關(guān)鍵.變式2.(2023·黑龍江牡丹江·??寄M預(yù)測)如圖,在等腰直角三角形中,,,線段在斜邊上運(yùn)動(dòng),且.連接,.則周長的最小值是______.【答案】/【分析】作點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),連接、,過點(diǎn)作,且點(diǎn)在上方,,連接交于點(diǎn),取,連接,.由軸對稱的性質(zhì)可得出的周長,此時(shí)最小,再結(jié)合勾股定理求解即可.【詳解】解:如圖,作點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),連接、,過點(diǎn)作,且點(diǎn)在上方,,連接交于點(diǎn),取,連接,.,.,,∴四邊形為平行四邊形,.,,三點(diǎn)共線,此時(shí)的周長最?。?,,即,,周長的最小值為:.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查軸對稱—最短路線問題,勾股定理,平行四邊形的判定和性質(zhì)等知識(shí).熟練運(yùn)用軸對稱的性質(zhì)和平行四邊形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.變式3.(2023春·湖北武漢·八年級統(tǒng)考期中)如圖,在中,,,M、N分別是、邊上的動(dòng)點(diǎn),且,則的最小值是________.

【答案】【分析】由可知為定長,在、間滑動(dòng),故由造橋選址模型進(jìn)行平移,轉(zhuǎn)化為兩點(diǎn)間距離加上定長,再利用特殊角構(gòu)造直角三角形,使用勾股定理求出兩點(diǎn)間距離.【詳解】作交于點(diǎn)E,在取,連接,延長至點(diǎn),使,連接,作于點(diǎn),如下圖:

,,為等邊三角形,,,,四邊形為平行四邊形,同理得四邊形與四邊形為平行四邊形,,,,,中,,中,,的最小值是.【點(diǎn)睛】本題考查平移類最短路徑,為造橋選址模型,即沿一個(gè)方向平移的定長線段兩端到兩個(gè)定點(diǎn)距離和最小,解題時(shí)需要理清楚是否含有定長平移線段,且利用平移求出最短路徑位置.求解長度時(shí)若有特殊角,通常采用構(gòu)造直角三角形利用勾股定理求解的方法.模型4.求多條線段和(周長)最小值【模型解讀】在直線m、n上分別找兩點(diǎn)P、Q,使PA+PQ+QB最小。(1)兩個(gè)點(diǎn)都在直線外側(cè):(2)一個(gè)點(diǎn)在內(nèi)側(cè),一個(gè)點(diǎn)在外側(cè):(3)兩個(gè)點(diǎn)都在內(nèi)側(cè):(4)臺(tái)球兩次碰壁模型1)已知點(diǎn)A、B位于直線m,n的內(nèi)側(cè),在直線n、m分別上求點(diǎn)D、E點(diǎn),使得圍成的四邊形ADEB周長最短.2)已知點(diǎn)A位于直線m,n的內(nèi)側(cè),在直線m、n分別上求點(diǎn)P、Q點(diǎn)PA+PQ+QA周長最短.【最值原理】兩點(diǎn)之間線段最短。例1.(2022·江蘇連云港·??既#┤鐖D,四個(gè)村莊坐落在矩形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)上,公里,公里,現(xiàn)在要設(shè)立兩個(gè)車站E,F(xiàn),則的最小值為______公里.【答案】15+10【分析】將△AEB繞A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得△AGH,連接BH、EG,將△DFC繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到△DF'M,連接CM、FM、FF',如圖2,此時(shí)EH、EF、FM共線,EA+EB+EF+FC+FD是最小值,利用旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)和等邊三角形的性質(zhì),相加即可得出結(jié)論.【詳解】解:如圖1,將△AEB繞A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得△AGH,連接BH、EG,將△DFC繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到△DF'M,連接CM、FF',由旋轉(zhuǎn)得:AB=AH,AE=AG,∠EAG=∠BAH=60°,BE=GH,∴△AEG和△ABH是等邊三角形,∴AE=EG,同理得:△DFF'和△DCM是等邊三角形,DF=FF',F(xiàn)C=F'M,∴當(dāng)H、G、E、F、F'、M在同一條直線上時(shí),EA+EB+EF+FC+FD有最小值,如圖2,∵AH=BH,DM=CM,∴HM是AB和CD的垂直平分線,∴HM⊥AB,HM⊥CD,∵AB=10,∴△ABH的高為5,∴EA+EB+EF+FC+FD=EG+GH+EF+FF'+F'M=HM=15+5+5=15+10,則EA+EB+EF+FC+FD的最小值是(15+10)公里.故答案為:(15+10).【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì)和最短路徑問題,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)和等邊三角形的性質(zhì),確定最小值時(shí)點(diǎn)E和F的位置是本題的關(guān)鍵,利用全等、勾股定理求其邊長,從而得出結(jié)論.例2.(2023·江蘇蘇州·??级#┤鐖D,在中,.如果在三角形內(nèi)部有一條動(dòng)線段,且,則的最小值為________.

【答案】【分析】在上取一點(diǎn),使得,連接,如圖所示,首先證明,將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,連接,過點(diǎn)作交的延長線于,證明,求出可得結(jié)論.【詳解】解:在上取一點(diǎn),使得,連接,如圖所示:

,,四邊形是平行四邊形,,,將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,連接,過點(diǎn)作交的延長線于,如圖所示:,,是等邊三角形,,,,,,,,,,,,,,,,,,,的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查解直角三角形的應(yīng)用,旋轉(zhuǎn)變換,兩點(diǎn)之間線段最短等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)利用旋轉(zhuǎn)法添加輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問題,屬于中考填空題中的壓軸題.變式1.(2023·陜西漢中·統(tǒng)考一模)如圖,在中,,點(diǎn)是上的動(dòng)點(diǎn),連接,過點(diǎn)作,過點(diǎn)作交于點(diǎn),當(dāng)取得最小值時(shí),則四邊形的周長為______.

【答案】【分析】設(shè)與交于點(diǎn),由垂線段最短即時(shí),取得最小值,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)及等腰三角形的性質(zhì)求解即可.【詳解】解:如圖,與交于點(diǎn),

,,四邊形是平行四邊形.當(dāng)時(shí),取得最小值,四邊形是平行四邊形,,,,,是等腰直角三角形.,,,,,,四邊形的周長為:.【點(diǎn)睛】本題考查了平行四邊形的判定和性質(zhì),等腰三角形的判定,垂線段最短,勾股定理,熟練掌握知識(shí)點(diǎn)并靈活運(yùn)用是解題的關(guān)鍵.變式2.(2022·安徽合肥·統(tǒng)考二模)如圖,在矩形ABCD中,點(diǎn)E、F、G、H分別是邊AB、BC、CD、DA上的動(dòng)點(diǎn)(不與端點(diǎn)重合),若四點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中滿足AE=CG、BF=DH,且AB=10、BC=5,則四邊形EFGH周長的最小值等于(

)A.10 B.10 C.5 D.5【答案】A【分析】由矩形的性質(zhì)與線段的等量關(guān)系證明,,則,,如圖,作關(guān)于的對稱點(diǎn),連接交于,此時(shí)最小,即四邊形周長最小,作于,則四邊形是矩形,,,則,,在中,由勾股定理得求出的值,進(jìn)而可求最小的周長.【詳解】解:∵四邊形是矩形,∴,,,∵,,∴,,在和中∵,∴,∴,同理,∴,如圖,作關(guān)于的對稱點(diǎn),連接交于,此時(shí)最小,即四邊形周長最小,作于,∴四邊形是矩形,∴,,∵,,∴,,在中,由勾股定理得,∴四邊形的周長,故選A.【點(diǎn)睛】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),軸對稱等知識(shí).解題的關(guān)鍵在于找出四邊形周長最小時(shí)點(diǎn)、的位置關(guān)系.模型5.求兩條線段差最大值【模型解讀】在一條直線m上,求一點(diǎn)P,使PA與PB的差最大;(1)點(diǎn)A、B在直線m同側(cè):延長AB交直線m于點(diǎn)P,根據(jù)三角形兩邊之差小于第三邊,P’A-P’B<AB,而PA-PB=AB此時(shí)最大,因此點(diǎn)P為所求的點(diǎn)。(2)點(diǎn)A、B在直線m異側(cè):過B作關(guān)于直線m的對稱點(diǎn)B’,連接AB’交點(diǎn)直線m于P,此時(shí)PB=PB’,PA-PB最大值為AB’【最值原理】三角形兩邊之差小于第三邊。例1.(2023·陜西西安·??寄M預(yù)測)如圖,在菱形中,,對角線交于點(diǎn),,點(diǎn)為的中點(diǎn),點(diǎn)為上一點(diǎn),且,點(diǎn)為上一動(dòng)點(diǎn),連接,則的最大值為________.

【答案】【分析】作的對稱點(diǎn),連接并延長交于點(diǎn),根據(jù)三角形三邊關(guān)系可得到,最后根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)及菱形的性質(zhì)即可解答.【詳解】解:作的對稱點(diǎn),連接并延長交于點(diǎn),∴,∴,當(dāng)在同一條直線上時(shí),有最大值,∵在菱形中,,∴,,∴是等邊三角形,∴,,,∵,∴,∵,∴,∵點(diǎn)為的中點(diǎn),∴為的中點(diǎn),∴,∴,∴是等邊三角形,∴,故答案為;

【點(diǎn)睛】本題考查了等邊三角形的性質(zhì)與判定,菱形的性質(zhì),中點(diǎn)的定義,三角形的三邊關(guān)系,掌握等邊三角形的性質(zhì)及菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.例2.(2023春·湖南永州·八年級統(tǒng)考期中)如圖,在矩形中,,O為對角線的中點(diǎn),點(diǎn)P在邊上,且,點(diǎn)Q在邊上,連接與,則的最大值為____________,的最小值為__________.【答案】【分析】①連接并延長交于點(diǎn)Q,則這個(gè)點(diǎn)Q滿足使的值最大,最大值為的長度,證明四邊形是矩形可得,,,再利用勾股定理進(jìn)行計(jì)算即可;②過點(diǎn)O作關(guān)于的對稱點(diǎn),連接交于點(diǎn)Q,的值最小,的最小值為的長度,延長交于點(diǎn)G,根據(jù)對稱的性質(zhì)可得,再根據(jù),點(diǎn)O是的中點(diǎn),可得,從而求得,再利用勾股定理進(jìn)行計(jì)算即可.【詳解】解:①連接并延長交于點(diǎn)Q,則這個(gè)點(diǎn)Q滿足使的值最大,最大值為的長度,∵四邊形是矩形,∴,,∴,∵點(diǎn)O是的中點(diǎn),∴,又∵,∴,∴,,∵,∴,過點(diǎn)P作于點(diǎn)P,∵,∴四邊形是矩形,∴,,∴,∴,∴;②過點(diǎn)O作關(guān)于的對稱點(diǎn),連接交于點(diǎn)Q,的值最小,的最小值為的長度,延長交于點(diǎn)G,∵,點(diǎn)O是的中點(diǎn),∴,∴,,∴,,∴,∴的最小值為:,故答案為:;.【點(diǎn)睛】本題考查矩形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理及軸對稱?最短路徑,熟練掌握相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵.例2.(2022·河南南陽·一模)如圖,已知△ABC為等腰直角三角形,AC=BC=6,∠BCD=15°,P為直線CD上的動(dòng)點(diǎn),則|PA-PB|的最大值為____.【答案】6【分析】作A關(guān)于CD的對稱點(diǎn)A′,連接A′B交CD于P,則點(diǎn)P就是使|PA-PB|的值最大的點(diǎn),|PA-PB|=A′B,連接A′C,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)得到∠CAB=∠ABC=45°,∠ACB=90°,根據(jù)角的和差關(guān)系得到∠ACD=75°,根據(jù)軸對稱的性質(zhì)得到A′C=AC=BC,∠CA′A=∠CAA′=15°,推出△A′BC是等邊三角形,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)即可得到結(jié)論.【詳解】如圖,作A關(guān)于的對稱點(diǎn),連接并延長交延長線于點(diǎn)P,則點(diǎn)P就是使的值最大的點(diǎn),,連接,∵為等腰直角三角形,,∴,,∵,∴,∵點(diǎn)A與A′關(guān)于CD對稱,∴CD⊥AA′,,,∴,∵AC=BC,∴,,∴,∵,∴,∴是等邊三角形,∴.故答案為:6【點(diǎn)睛】此題主要考查軸對稱--最短路線問題,等腰直角三角形的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),正確的作出圖形是解題的關(guān)鍵.變式1.(2023·湖北黃岡·??寄M預(yù)測)如圖,在菱形中,,,點(diǎn)E為的中點(diǎn),點(diǎn)F在上,且,點(diǎn)G為直線上一動(dòng)點(diǎn),的最大值是___________.

【答案】【分析】取的中點(diǎn),連接,,過點(diǎn)作于H點(diǎn).解直角三角形求出,根據(jù)可得結(jié)論.【詳解】解:取的中點(diǎn),連接,,過點(diǎn)作于H點(diǎn).

∵四邊形是菱形,,,∴,,∵點(diǎn)E為的中點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),∴,,∵四邊形是菱形,,且,,∴點(diǎn)E與點(diǎn)關(guān)于對稱,∴,∵,,∴,,∴,∴在中,,∵,當(dāng)且僅當(dāng)F、G、三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào),∴,∴的最大值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查軸對稱﹣?zhàn)疃虇栴},解直角三角形,勾股定理以及菱形的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)利用軸對稱解決最值問題,屬于中考??碱}型.變式2.(2023·陜西西安·??寄M預(yù)測)如圖,四邊形中,,,,,,點(diǎn)為直線左側(cè)平面上一點(diǎn),的面積為,則的最大值為______.【答案】5【分析】過點(diǎn)P作于H.過點(diǎn)P作直線,作點(diǎn)C關(guān)于直線l的對稱點(diǎn),連接交直線l于,此時(shí)的值最大,即的值最大,最大值為線段的長.【詳解】解:如圖,過點(diǎn)作于.,,,過點(diǎn)作直線,作點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn),連接交直線于,此時(shí)的值最大,即的值最大,最大值為線段的長,過點(diǎn)作于.,四邊形是矩形,,,,,,的最大值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查軸對稱-最短問題,涉及到的知識(shí)點(diǎn)三角形的面積,直角梯形等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)利用軸對稱解決最值問題.課后專項(xiàng)訓(xùn)練1.(2023春·河南安陽·八年級統(tǒng)考期中)如圖,在菱形中,,,點(diǎn)P是菱形內(nèi)部一點(diǎn),且滿足,則的最小值是(

)A. B. C.6 D.【答案】D【分析】在上取一點(diǎn)E,使得,作,作點(diǎn)C關(guān)于的對稱點(diǎn)H,交于G,連接交于P,連接,此時(shí),的值最小.在和中,利用含30度角的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理求解即可.【詳解】解:如圖,在上取一點(diǎn)E,使得,作,作點(diǎn)C關(guān)于的對稱點(diǎn)H,交于G,連接交于P,連接,此時(shí),的值最?。淖钚≈?,∵四邊形是菱形,,∴,,∴,則,∵,∴,∴,在中,,,∴,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查軸對稱﹣?zhàn)疃虇栴},三角形的面積,含30度角的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)利用軸對稱解決最短問題.2.(2023春·福建廈門·八年級校聯(lián)考期中)如圖,在?ABCD中,AB=2,BC=4,∠D=60°,點(diǎn)P、Q分別是AC和BC上的動(dòng)點(diǎn),在點(diǎn)P和點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的過程中,PB+PQ的最小值為()A.4 B.3 C.2 D.4【答案】C【分析】取BC的中點(diǎn)G,連接AG.首先證明∠BAC=90°,作點(diǎn)B關(guān)于AC的對稱點(diǎn)F,連接GF,證FG⊥BC,則FG的長即為PB+PQ的最小值.【詳解】解:取BC的中點(diǎn)G,連接AG.在?ABCD中,AB=2,BC=4,∠D=60°,∴AB=BG=2,∠ABG=∠D=60°,∴△ABG是等邊三角形,∴AG=GC=2,∠AGB=∠BAG=60°,∴∠GAC=∠GCA=30°,∴∠BAC=90°,作點(diǎn)B關(guān)于AC的對稱點(diǎn)F,連接GF,

交AC于點(diǎn)P,由對稱可知,B、A、F在一條直線上,AG=AF,∵∠BAG=∠F+∠AGF=60°,∴∠F=∠AGF=30°,∴∠FGB=90°,當(dāng)點(diǎn)Q與點(diǎn)G重合時(shí),PB+PQ=PF+PG=FG,F(xiàn)G的長即為PB+PQ的最小值,∵∠F=∠AGF=30°,AG=GC=2,∴BF=4,,∴BP+PQ的最小值為2.故選:C.【點(diǎn)睛】本題主要考查了軸對稱﹣?zhàn)疃搪肪€問題,勾股定理,等邊三角形的性質(zhì),根據(jù)垂線段最短作出輔助線,確定點(diǎn)P,Q的位置是解答此題的關(guān)鍵.3.(2022·四川資陽·中考真題)如圖,正方形的對角線交于點(diǎn)O,點(diǎn)E是直線上一動(dòng)點(diǎn).若,則的最小值是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】本題為典型的將軍飲馬模型問題,需要通過軸對稱,作點(diǎn)A關(guān)于直線BC的對稱點(diǎn),再連接,運(yùn)用兩點(diǎn)之間線段最短得到為所求最小值,再運(yùn)用勾股定理求線段的長度即可.【詳解】解:如圖所示,作點(diǎn)A關(guān)于直線BC的對稱點(diǎn),連接,其與BC的交點(diǎn)即為點(diǎn)E,再作交AB于點(diǎn)F,∵A與關(guān)于BC對稱,∴,,當(dāng)且僅當(dāng),O,E在同一條線上的時(shí)候和最小,如圖所示,此時(shí),∵正方形,點(diǎn)O為對角線的交點(diǎn),∴,∵對稱,∴,∴,在中,,故選:D.【點(diǎn)睛】本題為典型的將軍飲馬模型,熟練掌握軸對稱的性質(zhì),并運(yùn)用勾股定理求線段長度是解題關(guān)鍵。4.(2022·山東菏澤·統(tǒng)考中考真題)如圖,在菱形ABCD中,,M是對角線BD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),,則的最小值為(

)A.1 B. C. D.2【答案】C【分析】連接AF,則AF的長就是AM+FM的最小值,證明△ABC是等邊三角形,AF是高線,利用三角函數(shù)即可求解.【詳解】解:連接AF,則AF的長就是AM+FM的最小值.∵四邊形ABCD是菱形,∴AB=BC,又∵∠ABC=60°,∴△ABC是等邊三角形,∵∴F是BC的中點(diǎn),∴AF⊥BC.則AF=AB?sin60°=2.即的最小值是.故選:C【點(diǎn)睛】本題考查了菱形的性質(zhì),等邊三角形以及三角函數(shù),確定AF的長就是的最小值是關(guān)鍵.5.(2022·安徽合肥·二模)如圖,在矩形ABCD中,點(diǎn)E、F、G、H分別是邊AB、BC、CD、DA上的動(dòng)點(diǎn)(不與端點(diǎn)重合),若四點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中滿足AE=CG、BF=DH,且AB=10、BC=5,則四邊形EFGH周長的最小值等于(

)A.10 B.10 C.5 D.5【答案】A【分析】由矩形的性質(zhì)與線段的等量關(guān)系證明,,則,,如圖,作關(guān)于的對稱點(diǎn),連接交于,此時(shí)最小,即四邊形周長最小,作于,則四邊形是矩形,,,則,,在中,由勾股定理得求出的值,進(jìn)而可求最小的周長.【詳解】解:∵四邊形是矩形,∴,,,∵,,∴,,在和中∵,∴,∴,同理,∴,如圖,作關(guān)于的對稱點(diǎn),連接交于,此時(shí)最小,即四邊形周長最小,作于,∴四邊形是矩形,∴,,∵,,∴,,在中,由勾股定理得,∴四邊形的周長,故選A.【點(diǎn)睛】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),軸對稱等知識(shí).解題的關(guān)鍵在于找出四邊形周長最小時(shí)點(diǎn)、的位置關(guān)系.6.(2022·重慶九龍坡·統(tǒng)考一模)如圖,在邊長為4的菱形ABCD中,∠ABC=60°,將△ABD沿射線BD方向平移,得到△EFG,連接EC、GC.則EC+GC的最小值為()A.2 B.4 C.2 D.4【答案】B【分析】連接AE,作點(diǎn)D關(guān)于直線AE的對稱點(diǎn)H,連接DE,DH,EH,AH,CH.由平移和菱形的性質(zhì)可證明四邊形CDEG為平行四邊形,即得出,從而可得出,即CH的長為的最小值.最后根據(jù)等邊三角形的判定和性質(zhì),含30度角的直角三角形的性質(zhì)與勾股定理求出CH的長即可.【詳解】如圖,連接AE,作點(diǎn)D關(guān)于直線AE的對稱點(diǎn)H,連接DE,DH,EH,AH,CH.由平移的性質(zhì)可知,.∵四邊形ABCD為菱形,∴,,,∴,,∴四邊形CDEG為平行四邊形,∴.由軸對稱的性質(zhì)可知,,,∴,∴,即CH的長為的最小值.∵,,∴四邊形為平行四邊形,∴,∴,∴,∴為等邊三角形,∴,,∴,∴,即為頂角是120°,底角為30°的等腰三角形,結(jié)合含30°角的直角三角形和勾股定理即可求.故選B.【點(diǎn)睛】本題考查平移的性質(zhì),菱形的性質(zhì),平行四邊形的判定和性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),軸對稱變換,含30°角的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理等知識(shí),綜合性強(qiáng),為選擇題中的壓軸題.正確的作出輔助線是解題關(guān)鍵.7.(2022·遼寧大連·統(tǒng)考一模)如圖,菱形ABCD中,對角線AC,BD交于點(diǎn)O,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在對角線AC和邊AD上,連接DE,EF,若AC=4,BD=2,則DE,EF之和的最小值為______.【答案】/【分析】如圖所示:在AB上取點(diǎn)F′,使AF′=AF,過點(diǎn)D作DH⊥AB,垂足為H.因?yàn)镋F+DE=EF′+DE,推出當(dāng)D、E、F′共線,且點(diǎn)F′與H重合時(shí),F(xiàn)E+DE的值最?。驹斀狻拷猓骸吡庑蜛BCD中,AC=4,BD=2,∴AO=OC=2,BO=OD=1,∴AD=AB=,如圖所示:在AB上取點(diǎn)F′,使AF′=AF,過點(diǎn)D作DH⊥AB,垂足為H.∵S△ABD=?AO?BD=?AB?DH,∴DH=,∵EF+DE=EF′+DE,∴當(dāng)D、E、F′共線,且點(diǎn)F′與H重合時(shí),F(xiàn)E+DE的值最小,最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題主要考查的是菱形的性質(zhì),軸對稱的性質(zhì)、勾股定理的應(yīng)用、垂線段最短等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)利用對稱解決最短問題.8.(2022·統(tǒng)考一模)如圖,在矩形ABCD中,線段EF在AB邊上,以EF為邊在矩形ABCD內(nèi)部作正方形EFGH,連接AH,CG.若,,,則的最小值為______.【答案】【分析】延長DA到點(diǎn)O,使AO=HE=4,連接OC,可證得四邊形AOEH是平行四邊形,OE=AH,可得當(dāng)點(diǎn)E、點(diǎn)G在OC上時(shí),最小,即最小,再根據(jù)勾股定理即可求得.【詳解】解:如圖:延長DA到點(diǎn)O,使AO=HE=4,連接OE、EG,,,,又,四邊形AOEH是平行四邊形,,當(dāng)點(diǎn)E、點(diǎn)G在OC上時(shí),最小,即最小,,,,,故的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形及正方形的性質(zhì),平行四邊形的判定與性質(zhì),勾股定理,作出輔助線是解決本題的關(guān)鍵.9.(2022·山東泰安·模擬預(yù)測)如圖,在菱形中,,,點(diǎn),在上,且,連接,,則的最小值為________.【答案】【分析】連接BD交AC于點(diǎn)O,根據(jù)菱形的性質(zhì)和勾股定理可得DO=3,當(dāng)點(diǎn)O為MN的中點(diǎn)時(shí),BM+DN的值最小,再證明得DN=BM,由勾股定理求出DN的長即可.【詳解】解:連接BD交AC于點(diǎn)O,如圖,∵四邊形ABCD是菱形,AC=8∴又在Rt△AOB中,∴∴DO=5當(dāng)點(diǎn)O為MN的中點(diǎn)時(shí),BM+DN的值最小,∵M(jìn)N=1∴在Rt△DON中,∴在Rt△DON和Rt△BOM中,∴∴DN=BM∴∴的最小值為故答案為【點(diǎn)睛】本題主要考查了菱形的性質(zhì),勾股定理,全等三角形的判定與性質(zhì),靈活運(yùn)用菱形的性質(zhì)和勾股定理求出BN=是解答本題的關(guān)鍵.9.(2023春·山東煙臺(tái)·八年級統(tǒng)考期中)如圖,在矩形中,,點(diǎn)P、點(diǎn)Q分別在邊上,且,連接和,則的最小值是_______.【答案】13【分析】證明四邊形是平行四邊形,得到,作點(diǎn)A關(guān)于的對稱點(diǎn)E,當(dāng)B、Q、E在同一直線上時(shí),取得最小值,利用勾股定理即可求解.【詳解】解:∵四邊形是矩形,∴,∵,∴四邊形是平行四邊形,∴,作點(diǎn)A關(guān)于的對稱點(diǎn)E,則,,當(dāng)B、Q、E在同一直線上時(shí),取得最小值,此時(shí),,∴的最小值是13,故答案為:13.【點(diǎn)睛】本題考查的是最短線路問題及矩形的性質(zhì),勾股定理,熟知兩點(diǎn)之間線段最短的知識(shí)是解答此題的關(guān)鍵.10.(2023春·江蘇淮安·八年級??计谥校┤鐖D,矩形中,,矩形的對角線相交于點(diǎn)O,點(diǎn)E,F(xiàn)為邊上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且,則的最小值為_________.【答案】【分析】過點(diǎn)O作于點(diǎn)H,把點(diǎn)O向右平移2個(gè)單位至點(diǎn),作點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),交于點(diǎn)K,連接交于點(diǎn)E,作,交的延長線于點(diǎn)G.由軸對稱的性質(zhì)可知,即的最小值是線段的長,根據(jù)勾股定理求出的長即可.【詳解】過點(diǎn)O作于點(diǎn)H,把點(diǎn)O向右平移2個(gè)單位至點(diǎn),作點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),交于點(diǎn)K,連接交于點(diǎn)E,作,交的延長線于點(diǎn)G.則四邊形和四邊形都是矩形,∴,,,.∵,∴四邊形是平行四邊形,∴,∴,∴由兩點(diǎn)之間線段最短可知,此時(shí)的值最小,最小值是線段的長.∵四邊形是矩形,∴,,,∴,.∵,∴,∴,∴,即的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì)與判定,平行四邊形的判定與性質(zhì),軸對稱的性質(zhì),兩點(diǎn)之間線段最短,以及勾股定理等知識(shí),正確作出輔助線是解答本題的關(guān)鍵.11.(2023·湖北武漢·校聯(lián)考模擬預(yù)測)如圖,己知長方體,是棱上任意一點(diǎn),是側(cè)面對角線上一點(diǎn),則的最小值是________.

【答案】【分析】將正方形展開,取及兩個(gè)面,過點(diǎn)作于點(diǎn)Q,交于點(diǎn)P,此時(shí)取最小值,由正方形的性質(zhì)可得出,再利用特殊角的三角函數(shù)值即可求出的長度,此題得解.【詳解】解:將正方形展開,取及兩個(gè)面,過點(diǎn)作于點(diǎn)Q,交于點(diǎn)P,此時(shí)取最小值.

∵為正方形,∴.在中,,∴.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了軸對稱中的最短路線問題、正方形的性質(zhì)以及特殊角的三角函數(shù)值,找出點(diǎn)P、Q的位置是解題的關(guān)鍵.12.(2023·湖北黃岡·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,點(diǎn)E是線段上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),,且,則的最小值是___.【答案】【分析】作點(diǎn)A關(guān)于線段的對稱點(diǎn)F,連接,交于點(diǎn)O,連接,過點(diǎn)F作,交的延長線于點(diǎn)H,過點(diǎn)作,交的延長線于點(diǎn)G,由題意易得,則有,然后可得四邊形是平行四邊形,進(jìn)而可得,推出,勾股定理求出的長即可得解.【詳解】解:作點(diǎn)A關(guān)于線段的對稱點(diǎn)F,連接,交于點(diǎn)O,連接,過點(diǎn)F作,交的延長線于點(diǎn)H,過點(diǎn)作,交的延長線于點(diǎn)G,如圖所示:由軸對稱的性質(zhì)可知:,,,∴,∵,∴四邊形是平行四邊形,∴,∵,∴,當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)O重合時(shí),則的最小值即為的長,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴,∴∴,∴即的最小值為;故答案為.【點(diǎn)睛】本題主要考查軸對稱的性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì)與判定、勾股定理及等腰三角形的判定和性質(zhì),熟練掌握軸對稱的性質(zhì),是解題的關(guān)鍵.13.(2022·四川眉山·中考真題)如圖,點(diǎn)為矩形的對角線上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),連接,,若,,則的最小值為________.【答案】6【分析】作點(diǎn)B關(guān)于AC的對稱點(diǎn),交AC于點(diǎn)F,連接交AC于點(diǎn)P,則的最小值為的長度;然后求出和BE的長度,再利用勾股定理即可求出答案.【詳解】解:如圖,作點(diǎn)B關(guān)于AC的對稱點(diǎn),交AC于點(diǎn)F,連接交AC于點(diǎn)P,則的最小值為的長度;∵AC是矩形的對角線,∴AB=CD=4,∠ABC=90°,在直角△ABC中,,,∴,∴,由對稱的性質(zhì),得,,∴,∴∵,,∴△BEF是等邊三角形,∴,∴是直角三角形,∴,∴的最小值為6;故答案為:6.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì),勾股定理,等邊三角形的判定和性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),特殊角的三角函數(shù)值,解題的關(guān)鍵是熟練掌握所學(xué)的知識(shí),正確的找到點(diǎn)P使得有最小值.14.(2023·陜西西安·??寄M預(yù)測)如圖,在菱形中,,,在邊上有一線段由B向C運(yùn)動(dòng),點(diǎn)F到達(dá)點(diǎn)C后停止運(yùn)動(dòng),E在F的左側(cè),,連接,則周長的最小值為______.

【答案】8【分析】過點(diǎn)作交于點(diǎn),再作點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),連接,連接與交于點(diǎn),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí),,,三點(diǎn)共線,此時(shí)取最小值,即取最小值,則此時(shí)的周長最小.【詳解】解:如圖,過點(diǎn)作交于點(diǎn),則四邊形為平行四邊形,,,再作點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),連接,則,連接與交于點(diǎn),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí),,,三點(diǎn)共線,此時(shí)取最小值,即取最小值,則此時(shí)的周長最?。?/p>

過點(diǎn)作,過點(diǎn)作交于點(diǎn),,,,連接,,,四邊形為矩形,

,,,周長的最小值,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了關(guān)于移動(dòng)線段中三角形周長最小值問題,勾股定理,菱形的性質(zhì)等知識(shí),添加合適的輔助線轉(zhuǎn)化為兩點(diǎn)間距離問題是解題關(guān)鍵.15.(2022·全國·八年級專題練習(xí))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)單位長度得到點(diǎn),作點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),連接,交于點(diǎn),在上截取,連接,,此時(shí)四邊形的周長為,則當(dāng)點(diǎn)、、三點(diǎn)共線時(shí),四邊形的周長最小,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)單位長度得到點(diǎn),作點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn),連接,交于點(diǎn),在上截取,連接,,∴,,此時(shí)四邊形的周長為,當(dāng)點(diǎn)、、三點(diǎn)共線時(shí),四邊形的周長最小,,,,經(jīng)過點(diǎn),,,,,,,四邊形周長的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題主要考查了四邊形周長的最小值問題,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)軸對稱作圖方法以及線段長的求解方法是解決本題的關(guān)鍵.16.如圖,在菱形ABCD中,AB=6,∠ABC=60o,AC與BD交于點(diǎn)O,點(diǎn)N在AC上且AN=2,點(diǎn)M在BC上且BM=BC,P為對角線B

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