一、兩條線段和的最小值。
基本圖形解析:
(一)、已知兩個(gè)定點(diǎn):
1、在一條直線m上,求一點(diǎn)P,使PA+PB最?。?br>(1)點(diǎn)A、B在直線m兩側(cè):





(2)點(diǎn)A、B在直線同側(cè):





A、A’ 是關(guān)于直線m的對稱點(diǎn)。

2、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)、臺球兩次碰壁模型
變式一: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.






變式二: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.





二、求兩線段差的最大值問題 (運(yùn)用三角形兩邊之差小于第三邊)
基本圖形解析:
1、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):







解: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):






解: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’

例題精講
考點(diǎn)一、兩定一動(dòng)模型
【例1】.如圖,在△ABC中,AB的垂直平分線DE交BC于點(diǎn)D,垂足為E,M為DE上任意一點(diǎn),BA=3,AC=4,BC=6,則△AMC周長的最小值為( )
A.7B.6C.9D.10
解:如圖所示,連接BM,
∵DE是AB的垂直平分線,
∴AM=BM,
∴AM+CM=BM+CM,
當(dāng)B,M,C在同一直線上時(shí),AM+CM的最小值為BC的長,
又∵AC=4,BC=6,
∴△AMC周長的最小值=6+4=10,故選:D.

?變式訓(xùn)練
【變式1-1】.如圖,Rt△ABC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( )
A.2B.C.D.4
解:如圖,連接BE,則BE就是PA+PE的最小值,
∵Rt△ABC中,AC=BC=4,點(diǎn)D,E分別是AB,AC的中點(diǎn),
∴CE=2cm,
∴BE==2,
∴PA+PE的最小值是2.
故選:C.
【變式1-2】.如圖,在矩形ABCD中,AB=5,AD=3,動(dòng)點(diǎn)P滿足S△PAB=S矩形ABCD,則點(diǎn)P到A、B兩點(diǎn)距離之和PA+PB的最小值為 .
解:設(shè)△ABP中AB邊上的高是h.
∵S△PAB=S矩形ABCD,
∴AB?h=AB?AD,
∴h=AD=2,
∴動(dòng)點(diǎn)P在與AB平行且與AB的距離是2的直線l上,如圖,作A關(guān)于直線l的對稱點(diǎn)E,連接AE,連接BE,則BE的長就是所求的最短距離.
在Rt△ABE中,∵AB=5,AE=2+2=4,
∴BE===,
即PA+PB的最小值為.
故答案為:.
【變式1-3】.如圖,∠AOB的邊OB與x軸正半軸重合,點(diǎn)P是OA上的一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)N(5,0)是OB上的一定點(diǎn),點(diǎn)M是ON的中點(diǎn),∠AOB=30°,要使PM+PN最小,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為 .
解:作N關(guān)于OA的對稱點(diǎn)N',連接N'M交OA于P,
則此時(shí),PM+PN最小,
∵OA垂直平分NN',
∴ON=ON',∠N'ON=2∠AON=60°,
∴△NON'是等邊三角形,
∵點(diǎn)M是ON的中點(diǎn),
∴N'M⊥ON,
∵點(diǎn)N(5,0),∴ON=5,
∵點(diǎn)M是ON的中點(diǎn),∴,
∴,∴.
故答案為:.
考點(diǎn)二、一定兩動(dòng)模型
【例2】.如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,AB=5,AD平分∠CAB交BC于D點(diǎn),E、F分別是AD,AC上的動(dòng)點(diǎn),則CE+EF的最小值為________.
解:在AB上取一點(diǎn)G,使AG=AF,
∵∠CAD=∠BAD,AE=AE,
∴△AEF≌△AEG(SAS),
∴FE=EG,
∴CE+EF=CE+EG,
則最小值時(shí)CG垂直AB時(shí),CG的長度,
CG=.
?變式訓(xùn)練
【變式2-1】.如圖,在Rt△ABC中,∠A=90°,∠B=60°,BC=4,若E是BC上的動(dòng)點(diǎn),F(xiàn)是AC上的動(dòng)點(diǎn),則AE+EF的最小值為 3 .
解:∵∠A=90°,∠B=60°,
∴∠C=30°,
作A關(guān)于BC的對稱點(diǎn)D,交BC于H,過D作DF⊥AC于F,交BC于E,
則此時(shí)AE+EF的值最小,且AE+EF的最小值=DF,
連接CD,
則△ACD是等邊三角形,
∵S△ADC=AC?DF=AD?CH,
∵AD=AC,∴DF=CH,
∵∠BAC=90°,∠ACB=30°,
∴AB=BC=2,
同理BH=AB=1,
∴CH=BC﹣B=3,∴DF=CH=3,
∴AE+EF的最小值為3,
故答案為:3.
【變式2-2】.如圖,正方形ABCD的邊長為4,∠DAC的平分線交DC于點(diǎn)E,若點(diǎn)P、Q分別是AD和AE上的動(dòng)點(diǎn),則DQ+PQ的最小值是 2 .

解:作D關(guān)于AE的對稱點(diǎn)D′,再過D′作D′P′⊥AD于P′,
∵DD′⊥AE,
∴∠AFD=∠AFD′,
∵AF=AF,∠DAE=∠CAE,
∴△DAF≌△D′AF,
∴D′是D關(guān)于AE的對稱點(diǎn),AD′=AD=4,
∴D′P′即為DQ+PQ的最小值,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠DAD′=45°,
∴AP′=P′D′,
∴在Rt△AP′D′中,
P′D′2+AP′2=AD′2,AD′2=16,
∵AP′=P′D',
2P′D′2=AD′2,即2P′D′2=16,
∴P′D′=2,
即DQ+PQ的最小值為2,
故答案為:2.
【變式2-3】.如圖,四邊形ABCD中,∠BAD=130°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分別找一點(diǎn)M、N,使△AMN周長最小時(shí),則∠AMN+∠ANM的度數(shù)為 100° .
解:如圖,作點(diǎn)A關(guān)于BC的對稱點(diǎn)A′,關(guān)于CD的對稱點(diǎn)A″,
連接A′A″與BC、CD的交點(diǎn)即為所求的點(diǎn)M、N,
∵∠BAD=130°,∠B=∠D=90°,
∴∠A′+∠A″=180°﹣∠130°=50°,
由軸對稱的性質(zhì)得:∠A′=∠A′AM,∠A″=∠A″AN,
∴∠AMN+∠ANM=2(∠A′+∠A″)=2×50°=100°.
故答案為:100°.

考點(diǎn)三、線段差最大值模型
【例3】.如圖,在△ABC中,AB=AC,AC的垂直平分線交AC于點(diǎn)N,交AB于點(diǎn)M,AB=12cm,△BMC的周長是20cm,若點(diǎn)P在直線MN上,則PA﹣PB的最大值為_______.
解:∵M(jìn)N垂直平分AC,
∴MA=MC,
又∵C△BMC=BM+MC+BC=20cm,BM+MA=AB=12cm,
∴BC=20﹣12=8(cm),
在MN上取點(diǎn)P,
∵M(jìn)N垂直平分AC
連接PA、PB、PC
∴PA=PC
∴PA﹣PB=PC﹣PB
在△PBC中PC﹣PB<BC
當(dāng)P、B、C共線時(shí),即P運(yùn)動(dòng)到與P'重合時(shí),(PC﹣PB)有最大值,此時(shí)PC﹣PB=BC=8cm.
?變式訓(xùn)練
【變式3-1】.如圖,已知點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,1),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(,﹣2),點(diǎn)P在直線y=﹣x上運(yùn)動(dòng),當(dāng)|PA﹣PB|最大時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為_________.

解:作A關(guān)于直線y=﹣x對稱點(diǎn)C,易得C的坐標(biāo)為(﹣1,0);連接BC,可得直線BC的方程為y=﹣x﹣;
求BC與直線y=﹣x的交點(diǎn),可得交點(diǎn)坐標(biāo)為(4,﹣4);
此時(shí)|PA﹣PB|=|PC﹣PB|=BC取得最大值,其他BCP不共線的情況,根據(jù)三角形三邊的關(guān)系可得|PC﹣PB|<BC;
【變式3-2】.如圖,兩點(diǎn)A、B在直線MN外的同側(cè),A到MN的距離AC=16,B到MN的距離BD=10,CD=8,點(diǎn)P在直線MN上運(yùn)動(dòng),則|PA﹣PB|的最大值等于 10 .

解:延長AB交MN于點(diǎn)P′,
∵P′A﹣P′B=AB,AB>|PA﹣PB|,
∴當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到P′點(diǎn)時(shí),|PA﹣PB|最大,
∵BD=10,CD=8,AC=16,
過點(diǎn)B作BE⊥AC,則BE=CD=8,AE=AC﹣BD=16﹣10=6,
∴AB===10,
∴|PA﹣PB|的最大值等于10,
故答案為:10.
【變式3-3】.如圖,在菱形ABCD中,對角線AC=6,BD=8,點(diǎn)E為AB邊的中點(diǎn),點(diǎn)P為對角線BD上一動(dòng)點(diǎn),連接PC,PE,求|PC﹣PE|的最大值.
解:由菱形性質(zhì)可知,C點(diǎn)關(guān)于BD的對稱點(diǎn)A,連接AP,則AP=CP,
在△APE中,
|PE﹣PA|<EA,
則當(dāng)點(diǎn)P、E、A三點(diǎn)共線時(shí),|PE﹣PA|取最大值,最大值為AE.
∴|PC﹣PE|的最大值為AE.
∵菱形ABCD中,對角線AC=6,BD=8,
∴OA=3,OB=4, ∴AB=5,
∵點(diǎn)E為AB邊的中點(diǎn) ∴AE=2.5,
∴|PC﹣PE|的最大值為2.5.
模型四、造橋選址模型(即動(dòng)線段類型)
【例4】.如圖,在矩形ABCD中,AB=5,BC=4,E、F分別是AD、BC的中點(diǎn),點(diǎn)P、Q在EF上.且滿足PQ=2,則四邊形APQB周長的最小值為 12 .
解:∵AB=5,PQ=2,
∴四邊形APQB的周長為AP+PQ+BQ+AB=AP+BQ+7,
則要使四邊形APQB的周長最小,只要AP+BQ最小即可.
在AB邊上截取AM=PQ,
∵點(diǎn)F是BC的中點(diǎn),
∴點(diǎn)B關(guān)于EF的對稱點(diǎn)為點(diǎn)C,
連接CM,交EF于點(diǎn)Q,
則CM即為AP+BQ的最小值.
在Rt△BCM中,MB=AB﹣AM=5﹣2=3,BC=4,
∴CM==5, ∴四邊形APQB的周長最小值為5+7=12. 故答案為:12.
?變式訓(xùn)練
【變式4-1】.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,矩形ABCD的頂點(diǎn)B在原點(diǎn),點(diǎn)A、C在坐標(biāo)軸上,點(diǎn)D的坐標(biāo)為(6,4),E為CD的中點(diǎn),點(diǎn)P、Q為BC邊上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且PQ=2,要使四邊形APQE的周長最小,則點(diǎn)P的坐標(biāo)應(yīng)為 (,0) .
解:點(diǎn)A向右平移2個(gè)單位到M,點(diǎn)E關(guān)于BC的對稱點(diǎn)F,連接MF,交BC于Q,
此時(shí)MQ+EQ最小,
∵PQ=2,DE=CE=2,AE=,
∴要使四邊形APQE的周長最小,只要AP+EQ最小就行,
即AP+EQ=MQ+EQ,過M作MN⊥BC于N,
設(shè)CQ=x,則NQ=6﹣2﹣x=4﹣x,
∵△MNQ∽△FCQ,

∵M(jìn)N=AB=4,CF=CE=2,CQ=x,QN=4﹣x,
∴,
解得:x=,
∴BP=6﹣2﹣=, 故點(diǎn)P的坐標(biāo)為:(,0). 故答案為:(,0).
【變式4-2】.如圖,正方形ABCD的邊長為3,E、F是對角線BD上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且EF=,連接CE、CF,則△CEF周長的最小值為 .
解:如圖所示,連接AE,AC,以AE,EF為鄰邊作平行四邊形AEFG,
則AE=FG,EF=AG=,∠GAD=∠ADF=45°=∠DAC,
∴∠GAC=90°,
∵AB=CB,∠ABE=∠CBE,BE=BE,
∴△ABE≌△CBE(SAS),
∴CE=AE=GF,
∴CE+CF=GF+CF,
∴當(dāng)G,F(xiàn),C在同一直線上時(shí),CF+FG的最小值等于CG的長,
此時(shí),Rt△ACG中,CG===2,
∴CF+FG的最小值等于2,
又∵EF=,
∴△CEF周長的最小值為,
故答案為:.
【變式4-3】.在直角坐標(biāo)系中,矩形OACB的頂點(diǎn)O在坐標(biāo)原點(diǎn),頂點(diǎn)A,B分別在x軸、y軸的正半軸上,OA=3,OB=4,D為邊OB的中點(diǎn),線段EF在邊OA上移動(dòng),保持EF=2,當(dāng)四邊形CDEF的周長最小時(shí),求點(diǎn)E,F(xiàn)的坐標(biāo).
解:如圖,作點(diǎn)D關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)D′,在CB邊上截取CG=2,
連接D′G與x軸交于點(diǎn)E,在EA上截EF=2,
∵GC∥EF,GC=EF,
∴四邊形GEFC為平行四邊形,有GE=CF,
又DC、EF的長為定值,
∴此時(shí)得到的點(diǎn)E、F使四邊形CDEF的周長最小,
∵OE∥BC,
∴Rt△D′OE∽Rt△D′BG,有=,
∴OE====,
∴OF=OE+EF=2=,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為( ,0),點(diǎn)F的坐標(biāo)為( ,0).

實(shí)戰(zhàn)演練
1.如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD是∠BAC的平分線.若P,Q分別是AD和AC上的動(dòng)點(diǎn),則PC+PQ的最小值是( )

A.B.4C.5D.
解:作點(diǎn)Q關(guān)于AD的對稱點(diǎn)Q′,連接PQ′,如圖2所示.
∵AD平分∠BAC,
∴點(diǎn)Q′在直線AB上,PQ=PQ′,
∴PC+PQ=PC+PQ′,
∴當(dāng)CQ′⊥AB,點(diǎn)P為CQ′與AD的交點(diǎn)時(shí),PC+PQ′取得最小值,最小值為CQ′.
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,
∴AB==10,
∴AC?BC=AB?CQ′,即×6×8=×10?CQ′,
∴CQ′=,
∴PC+PQ的最小值為.
故選:D.
2.如圖,正方形ABEF的面積為4,△BCE是等邊三角形,點(diǎn)C在正方形ABEF外,在對角線BF上有一點(diǎn)P,使PC+PE最小,則這個(gè)最小值的平方為( )
A.B.C.12D.
解:連接AC,AE,過C作CG⊥AB,
∵正方形ABEF,
∴AE⊥BF,OA=OE,
即可得:E關(guān)于BF的對稱點(diǎn)是A,連接AC交BF于P,則此時(shí)EP+CP的值最小,
EP+CP=AC,
∵正方形ABEF的面積為4,△BCE是等邊三角形,
∴AB=BE=2,BE=BC=2,
在Rt△BCG中,∠CBG=90°﹣60°=30°,BC=2,
∴CG=1,BG=,
∴AC=,
∴AC2=8+4,
即這個(gè)最小值的平方為8+4,
故選:B.
3.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,Rt△OAB的頂點(diǎn)A在x軸的正半軸上.頂點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(,0),點(diǎn)P為斜邊OB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則PA+PC的最小值為( )
A.B.C.D.2
解:法一:
作A關(guān)于OB的對稱點(diǎn)D,連接CD交OB于P,連接AP,過D作DN⊥OA于N,
則此時(shí)PA+PC的值最小,
∵DP=PA,
∴PA+PC=PD+PC=CD,
∵B(3,),
∴AB=,OA=3,∠B=60°,由勾股定理得:OB=2,
由三角形面積公式得:×OA×AB=×OB×AM,
∴AM=,
∴AD=2×=3,
∵∠AMB=90°,∠B=60°,
∴∠BAM=30°,
∵∠BAO=90°,
∴∠OAM=60°,
∵DN⊥OA,
∴∠NDA=30°,
∴AN=AD=,由勾股定理得:DN=,
∵C(,0),
∴CN=3﹣﹣=1,
在Rt△DNC中,由勾股定理得:DC==,
即PA+PC的最小值是,
法二:
如圖,作點(diǎn)C關(guān)于OB的對稱點(diǎn)D,連接AD,過點(diǎn)D作DM⊥OA于M.
∵AB=,OA=3
∴∠AOB=30°,
∴∠DOC=2∠AOB=60°
∵OC=OD
∴△OCD是等邊三角形
∴DM=CD?sin60°=,OM=CM=CD?cs60°=
∴AM=OA﹣OM=3﹣=
∴AD==
即PA+PC的最小值為
故選:B.
4.如圖,在正方形ABCD中,AB=8,AC與BD交于點(diǎn)O,N是AO的中點(diǎn),點(diǎn)M在BC邊上,且BM=6.P為對角線BD上一點(diǎn),則PM﹣PN的最大值為( )

A.2B.3C.D.
解:如圖所示,以BD為對稱軸作N的對稱點(diǎn)N',連接MN′并延長交BD于P,連NP,
根據(jù)軸對稱性質(zhì)可知,PN=PN',
∴PM﹣PN=PM﹣PN'≤MN',
當(dāng)P,M,N'三點(diǎn)共線時(shí),取“=”,
∵正方形邊長為8,
∴AC=AB=8,
∵O為AC中點(diǎn),
∴AO=OC=4,
∵N為OA中點(diǎn),
∴ON=2,
∴ON'=CN'=2,
∴AN'=6,
∵BM=6,
∴CM=AB﹣BM=8﹣6=2,
∴==,
∴PM∥AB∥CD,∠CMN'=90°,
∵∠N'CM=45°,
∴△N'CM為等腰直角三角形,
∴CM=MN'=2,
即PM﹣PN的最大值為2, 故選:A.
5.如圖,在正方形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)將對角線AC三等分,且AC=12,點(diǎn)P在正方形的邊上,則滿足PE+PF=9的點(diǎn)P的個(gè)數(shù)是( )
A.0B.4C.6D.8
解:如圖,作點(diǎn)F關(guān)于BC的對稱點(diǎn)M,連接FM交BC于點(diǎn)N,連接EM,交BC于點(diǎn)H
∵點(diǎn)E,F(xiàn)將對角線AC三等分,且AC=12,
∴EC=8,F(xiàn)C=4=AE,
∵點(diǎn)M與點(diǎn)F關(guān)于BC對稱
∴CF=CM=4,∠ACB=∠BCM=45°
∴∠ACM=90°
∴EM==4
則在線段BC存在點(diǎn)H到點(diǎn)E和點(diǎn)F的距離之和最小為4<9
在點(diǎn)H右側(cè),當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)C重合時(shí),則PE+PF=12
∴點(diǎn)P在CH上時(shí),4<PE+PF≤12
在點(diǎn)H左側(cè),當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)B重合時(shí),BF==2
∵AB=BC,AE=CF,∠BAE=∠BCF
∴△ABE≌△CBF(SAS)
∴BE=BF=2
∴PE+PF=4
∴點(diǎn)P在BH上時(shí),4<PE+PF≤4
∴在線段BC上點(diǎn)H的左右兩邊各有一個(gè)點(diǎn)P使PE+PF=9,
同理在線段AB,AD,CD上都存在兩個(gè)點(diǎn)使PE+PF=9.
即共有8個(gè)點(diǎn)P滿足PE+PF=9,
故選:D.
6.如圖,在直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(1,4)和(3,0),點(diǎn)C是y軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)|BC﹣AC|最大時(shí),點(diǎn)C的坐標(biāo)是 (0,6) .
解:∵A(1,4),B(3,0),
∴直線AB的解析式為y=﹣2x+6,
∵|BC﹣AC|≤AB,
∴當(dāng)A、B、C三點(diǎn)共線時(shí),|BC﹣AC|的值最大,
此時(shí)C(0,6)
故答案為(0,6)
7.如圖,在四邊形ABCD中,∠BAD=130°,∠B=∠D=90°,在BC,CD上分別找一點(diǎn)M,N,使三角形AMN周長最小時(shí),則∠MAN的度數(shù)為 80° .
解:延長AB到A′使得BA′=AB,延長AD到A″使得DA″=AD,連接A′A″與BC、CD分別交于點(diǎn)M、N.
∵∠ABC=∠ADC=90°,
∴A、A′關(guān)于BC對稱,A、A″關(guān)于CD對稱,
此時(shí)△AMN的周長最小,
∵BA=BA′,MB⊥AB,
∴MA=MA′,同理:NA=NA″,
∴∠A′=∠MAB,∠A″=∠NAD,
∵∠AMN=∠A′+∠MAB=2∠A′,∠ANM=∠A″+∠NAD=2∠A″,
∴∠AMN+∠ANM=2(∠A′+∠A″),
∵∠BAD=130°,
∴∠A′+∠A″=180°﹣∠BAD=50°,
∴∠AMN+∠ANM=2×50°=100°.
∴∠MAN=180°﹣100°=80°,
故答案為:80°
8.如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,AC+BC=14,tanB=0.75,點(diǎn)D,E分別是邊AB,BC上的動(dòng)點(diǎn),則DC+DE的最小值為 .
解:作C關(guān)于AB的對稱點(diǎn)C',過C'作C'E⊥BC,與AB交于點(diǎn)D,
則DC+DE的最小值即為C'E;
∵∠ACB=90°,AC+BC=14,tanB=0.75,
∴AC=6,BC=8,AB=10,
∴CC'=,
∵∠B=∠C',
∴,
∴C'E=, 故答案為;
9.如圖,在?ABCD中,點(diǎn)M、N分別是AC和BC上的動(dòng)點(diǎn),AB=3,BC=6,∠D=60°,在點(diǎn)M、N運(yùn)動(dòng)的過程中,BM+MN的最小值為 3 .
解:延長BA到E,使EA=AB,過點(diǎn)E作EN⊥BC于N,交AC于M,連接BM,
在?ABCD中,∠D=60°,
∴∠ABC=∠D=60°,
∵△ABC中,AB=3,EA=AB,
∴BE=BC=6,△EBC是等邊三角形,
∴點(diǎn)E和點(diǎn)B關(guān)于AC對稱,
∴BM+MN的最小值即為EN的長,
Rt△EBN中,∠BNE=90°,∠ABC=60°,BE=6,
∴BM+MN=EN=BE×sin60°=3.
故答案為:3.
10.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,長為2的線段CD(點(diǎn)D在點(diǎn)C右側(cè))在x軸上移動(dòng),A(0,2),B(0,4),連接 AC,BD,則AC+BD的最小值為 2 .
解:如圖,將線段DB向左平移到CE的位置,作點(diǎn)A關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)A′,連接CA′,EA′.
則E(﹣2,4),A′(0,﹣2),AC+BD=CA′+CE≥EA′,
EA′==2,
∴AC+BD的最小值為2. 故答案為:2.
11.如圖,在等邊△ABC中,E是AC邊的中點(diǎn),P是△ABC的中線AD上的動(dòng)點(diǎn),且AB=6,則BP﹣PE的最大值是 3 .
解:如圖,連接PC,
∵△ABC是等邊三角形,AD是中線,
∴AD⊥BC,
∴PC=PB,
∵E是AC邊的中點(diǎn),AB=6,
∴EC=3,
在△PCE中,CP﹣PE<EC,
∴CP﹣PE<3,
∴當(dāng)P與A重合時(shí),CP﹣PE的值最大為3,
BP﹣PE的最大值是3.故答案為:3.
12.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P(4,5),點(diǎn)Q(0,2),當(dāng)腰長為2的等腰直角三角形ABC在x軸上滑動(dòng)時(shí),AQ+PC的最小值為 .

解:連接QC、AQ、CO、OP,如右圖所示,
∵Q(0,2),△ABC是腰長為2的等腰直角三角形,
∴∠CAO=∠QOA=∠OQC=90°,
∴四邊形QOAC是矩形,
∴AQ=OC,
∴AQ+PC=OC+PC,
∵OP<OC+PC,等腰直角三角形ABC在x軸上滑動(dòng),
∴當(dāng)OC+PC等于OP時(shí),取得最小值,
∵點(diǎn)P(4,5),
∴OP==,
∴AQ+PC的最小值是,
故答案為:.
13.如圖,菱形ABCD的邊長為4,∠A=60°,E是邊AD的中點(diǎn),F(xiàn)是邊AB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),EG=EF,且∠GEF=60°,則GB+GC的最小值為 2 .
解:取AB與CD的中點(diǎn)M,N,連接MN,作點(diǎn)B關(guān)于MN的對稱點(diǎn)E',連接E'C,E'B,
此時(shí)CE的長就是GB+GC的最小值;
∵M(jìn)N∥AD,
∴HM=AE,
∵HB⊥HM,AB=4,∠A=60°,
∴MB=2,∠HMB=60°,
∴HM=1,
∴AE'=2,
∴E點(diǎn)與E'點(diǎn)重合,
∵∠AEB=∠MHB=90°,
∴∠CBE=90°,
在Rt△EBC中,EB=2,BC=4,
∴EC=2,
故答案為2;
14.如圖,正方形ABCD內(nèi)接于⊙O,線段MN在對角線BD上運(yùn)動(dòng),若⊙O的面積為2π,MN=1,則△AMN周長的最小值為 4 .

解:⊙O的面積為2π,則圓的半徑為,則BD=2=AC,
由正方形的性質(zhì),知點(diǎn)C是點(diǎn)A關(guān)于BD的對稱點(diǎn),
過點(diǎn)C作CA′∥BD,且使CA′=1,
連接AA′交BD于點(diǎn)N,取NM=1,連接AM、CM,則點(diǎn)M、N為所求點(diǎn),
理由:∵A′C∥MN,且A′C=MN,則四邊形MCA′N為平行四邊形,
則A′N=CM=AM,
故△AMN的周長=AM+AN+MN=AA′+1為最小,
則A′A==3,
則△AMN的周長的最小值為3+1=4,
故答案為:4.
15.如圖拋物線y=x2+2x﹣3與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)P是拋物線對稱軸上任意一點(diǎn),若點(diǎn)D、E、F分別是BC、BP、PC的中點(diǎn),連接DE,DF,則DE+DF的最小值為 .

解:拋物線的對稱軸為直線x=﹣1,
當(dāng)x=0時(shí),y=x2+2x﹣3=﹣3,則C(0,﹣3),
當(dāng)y=0時(shí),x2+2x﹣3=0,解得x1=﹣3,x2=1,則A(﹣3,0),B(1,0),
∵點(diǎn)D、E、F分別是BC、BP、PC的中點(diǎn),
∴DE和DF都為△PBC的中位線,
∴DE=PC,DF=PB,
∴DE+DF=(PC+PB),
連接AC交直線x=﹣1于P,如圖,
∵PA=PB,
∴PB+PC=PA+PC=AC,
∴此時(shí)PB+PC的值最小,其最小值為3,
∴DE+DF的最小值為.
故答案為.
16.如圖,正方形ABCD邊長為4,DE=1,M,N在BC上,且MN=2.求四邊形AMNE周長的最小值.
解:在AD上取一點(diǎn)A′,使得AA′=MN=2,作A′關(guān)于BC的對稱點(diǎn)A″,連接A″E交BC于N.此時(shí)四邊形AMNE的周長最短.
由題意AE==,A″E==,
∴四邊形AMNE的周長的最小值為2++.
聲明:試題解析著作權(quán)屬所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布日期:2023/3/1 9:58:15;用戶:初中數(shù)學(xué);郵箱:lsjycs@xyh.cm;學(xué)號:30145887
17.(1)如圖1,OC平分∠AOB,點(diǎn)D是射線OA邊上一點(diǎn),點(diǎn)P、Q分別在射線OC、OB上運(yùn)動(dòng),已知OD=10,∠AOC=30°,則DP+PQ的最小值是 10 ;
(2)如圖2,在菱形ABCD中,AB=8,∠DAB=60°,點(diǎn)E是AB邊上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)F是對角線AC上的動(dòng)點(diǎn),求EF+BF的最小值;
(3)如圖3,在矩形ABCD中,AB=8,AD=4,點(diǎn)M是AB上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)N是對角線AC上一動(dòng)點(diǎn),請直接寫出MN+BN的最小值.
解:(1)當(dāng)D、P、Q共線且DQ⊥OB時(shí),DP+PQ的值最小,
∴DP+PQ的最小值是5,
故答案為:5;
(2)連接DE、BD,
由菱形的對角線互相垂直平分,可得B、D關(guān)于AC對稱,則FD=FB,
∴FE+FB=EF+FD=DE,
即DE就是FE+FB的最小值,
∵∠BAD=60°,AD=AB,
∴△ABD是等邊三角形,
∵AE=BE,
∴DE⊥AB(等腰三角形三線合一的性質(zhì)),
在Rt△ADE中,DE===4,
∴EF+BF的最小值=4;
(3)如圖3,作點(diǎn)B關(guān)于AC的對稱點(diǎn)B′,過點(diǎn)B′作B′M⊥AB于M,交AC于N,
連接AB′交DC于P,連接BN,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴DC∥AB,
∴∠BAC=∠PCA,
∵點(diǎn)B關(guān)于AC的對稱點(diǎn)是B′,
∴∠PAC=∠BAC,
∴∠PAC=∠PCA,
∴PA=PC.
令PA=x,則PC=x,PD=8﹣x.
在Rt△ADP中,∵PA2=PD2+AD2,
∴x2=(8﹣x)2+42,
∴x=5,
∵cs∠B′AM=cs∠APD,
∴AM:AB′=DP:AP,
∴AM:8=3:5,
∴AM=,
∴B′M===,
∴MN+BN的最小值=.

18.(1)如圖①,點(diǎn)P為直線l上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)A,B是直線l外同側(cè)的兩個(gè)定點(diǎn),連接PA,PB,AB.若AB=2,則PA﹣PB的最大值為 2 .
(2)如圖②,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,對角線AC⊥BD,垂足為點(diǎn)O,OA=2OC,點(diǎn)E為OC中點(diǎn),點(diǎn)F在AB上,且BF=3AF,點(diǎn)P為BD上一動(dòng)點(diǎn),連接PE,PF,若AC=6,求PF﹣PE的最大值.
(3)如圖③,在△ABC中,AB=AC=3,∠BAC=150°,點(diǎn)P為平面內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),連接PA,PB,PC.若PA=2,求PB﹣PC的最大值.
解:(1)根據(jù)三角形三邊關(guān)系兩邊之差小于第三邊,
∴只有當(dāng)A、B、P共線時(shí)PA﹣PB有最大值為AB=2,
故答案為:2;
(2)如圖②,作點(diǎn)E關(guān)于BD的對稱點(diǎn)E',連接FE'并延長交BD于P',
同理(1)可知,此時(shí)F、E、P共線PF﹣PE有最大值為FE',
∵AC=6,OA=2OC,OA+OC=AC,
∴OA=4,OC=2,
∵點(diǎn)E為OC中點(diǎn),
∴OE=OC=1,
根據(jù)對稱性得:OE'=OE=1,
∵AB=AD,∠BAD=90°,AC⊥BD,
∴△AOB為等腰直角三角形,
∴AB=AO=4,
∵BF=3AF,AF+BF=AB,
∴AF=,
作FH⊥AC于H,
∵△AOB為等腰直角三角形,
∴∠BAE=45°,
即△AFH也為等腰直角三角形,
∴AH=FH=AF=1,
∴HE'=AO﹣AH﹣OE'=4﹣1﹣1=2,
∴FE'===,
故PF﹣PE的最大值為;
(3)如圖③,將△APC繞A點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)150°得到△AP'B,則PC=P'B,
∴當(dāng)點(diǎn)P、P'、B三點(diǎn)共線時(shí),PB﹣PC有最大值為PP',
作PO⊥P'A延長線于O,
∵∠BAC=150°,
∴∠OAP=30°,
∴OP=AP=1,
∴OA===,
∴P'O=2+,
∴P'P====,
∴P'B﹣P'C=,
故PB﹣PC的最大值為.
19.如圖所示,拋物線y=x2﹣2x﹣3與x軸相交于A、B兩點(diǎn),與y軸相交于點(diǎn)C,點(diǎn)M為拋物線的頂點(diǎn).
(1)求點(diǎn)C及頂點(diǎn)M的坐標(biāo);
(2)在拋物線的對稱軸上找一點(diǎn)P,使得△ACP的周長最小,請求出點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)N是第四象限內(nèi)拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接BN、CN,求△BCN面積的最大值及此時(shí)點(diǎn)N的坐標(biāo).
解:(1)拋物線y=x2﹣2x﹣3,當(dāng)x=0時(shí),y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為M(1,﹣4).
(2)如圖1,由(1)得,拋物線的對稱軸為直線x=1,
設(shè)直線x=1交BC于點(diǎn)D,點(diǎn)P為直線x=1上任意一點(diǎn),連接AD、PB,
∵AC為定值,
∴當(dāng)PA+PC的值最小時(shí),△ACP的周長最小,
∵點(diǎn)B與點(diǎn)A關(guān)于直線x=1對稱,
∴PA=PB,
∴PA+PC=PB+PC,
∵PB+PC≥BC,
∴當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)D重合時(shí),PA+PC=PB+PC=BC,
此時(shí)PB+PC的值最小,PA+PC的值也最小,
拋物線y=x2﹣2x﹣3,當(dāng)y=0時(shí),則x2﹣2x﹣3=0,
解得x1=﹣1,x2=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
設(shè)直線BC的解析式為y=kx﹣3,則3k﹣3=0,
解得k=1,
∴直線BC的解析式為y=x﹣3,
當(dāng)x=1時(shí),y=﹣2,
∴P(1,﹣2).
(3)如圖2,過點(diǎn)N作NF⊥x軸于點(diǎn)F,交BC于點(diǎn)E,
設(shè)點(diǎn)N的坐標(biāo)為(x,x2﹣2x﹣3),則E(x,x﹣3),
∴EN=(x﹣3)﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+3x,
∵S△BCN=S△CEN+S△BEN=EN?OF+EN?BF=OB?EN,
∴S△BCN=×3(﹣x2+3x)=﹣(x﹣)2+,
∴當(dāng)x=時(shí),S△BCN最大=,此時(shí)N(,﹣),
∴△BCN面積的最大值為,N(,﹣).

20.如圖,已知直線與y軸交于點(diǎn)A,與x軸交于點(diǎn)D,拋物線與直線交于A、E兩點(diǎn),與x軸交于B、C兩點(diǎn),且線段OA=OB.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)動(dòng)點(diǎn)P在x軸上移動(dòng),當(dāng)△PAE是直角三角形時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在拋物線的對稱軸上找一點(diǎn)M,使|AM﹣CM|的值最大,求點(diǎn)M的坐標(biāo).
(注:拋物線y=ax2+bx+c的對稱軸為)
解:(1)∵直線與y軸交于點(diǎn)A,
∴A點(diǎn)坐標(biāo)為;(0,1),
∵線段OA=OB,
∴B(1,0),
將A(0,1)、B(1,0)坐標(biāo)代入y=x2+bx+c
得,
解得,
∴拋物線的解析式為y=x2﹣x+1;
(2)設(shè)點(diǎn)E的橫坐標(biāo)為m,則它的縱坐標(biāo)為m2﹣m+1,
即E點(diǎn)的坐標(biāo)(m,m2﹣m+1),
又∵點(diǎn)E在直線y=x+1上,
∴m2﹣m+1=m+1
解得m1=0(舍去),m2=4,
∴E的坐標(biāo)為(4,3).
(Ⅰ)當(dāng)A為直角頂點(diǎn)時(shí),
過A作AP1⊥DE交x軸于P1點(diǎn),設(shè)P1(a,0)易知D點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣2,0),
由Rt△AOD∽Rt△P1OA得=即=,
∴a=,
∴P1(,0).
(Ⅱ)同理,當(dāng)E為直角頂點(diǎn)時(shí),過E作EP2⊥DE交x軸于P2點(diǎn),
由Rt△AOD∽Rt△P2ED得,=即=,
∴EP2=,
∴DP2==,
∴a=﹣2=,
P2點(diǎn)坐標(biāo)為(,0).
(Ⅲ)當(dāng)P為直角頂點(diǎn)時(shí),過E作EF⊥x軸于F,設(shè)P3(t,0),
由∠OPA+∠FPE=90°,得∠OPA=∠FEP,Rt△AOP∽Rt△PFE,
由=得=,
解得t1=3,t2=1,
∴此時(shí)的點(diǎn)P3的坐標(biāo)為(1,0)或(3,0),
綜上所述,滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,0)或(1,0)或(3,0)或(,0);
(3)拋物線的對稱軸為x=,
∵B、C關(guān)于x=對稱,
∴MC=MB,
要使|AM﹣MC|最大,即是使|AM﹣MB|最大,
由三角形兩邊之差小于第三邊得,當(dāng)A、B、M在同一直線上時(shí)|AM﹣MB|的值最大.
易知直線AB的解析式為y=﹣x+1
∴由,
得,
∴M(,﹣).

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