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文檔簡(jiǎn)介
專題07五大最值問(wèn)題模型
一、【知識(shí)回顧】
(1)將軍飲馬模型:
①一定兩動(dòng)
(2)費(fèi)馬點(diǎn)模型:(如圖:求PA+PB+PC最小值,圖3CD為所求最小值)
(3)阿氏圓模型:
如圖,點(diǎn)P是GQ上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求尸4+的最小值.
①連接OPOB,計(jì)算囂=m(一般情況下)
:②≡蟒上找一點(diǎn)C,使得黑=囂=m
/
B、、飛&、③連接PC,貝!J維=m,即PC=mPB
C^-D
B
④連接4C,即為所求的最小值
(4)胡不歸模型:
[模型建立】如圖,一動(dòng)點(diǎn)P在直線MV外的運(yùn)動(dòng)速度為在直線MNI:運(yùn)動(dòng)的速度為F2,F(xiàn)lΠ<P2,
A.B為定點(diǎn),點(diǎn),C在直線MN1:.確定點(diǎn)C的位置使江+空的值最小.I
匕乂
[問(wèn)題分析]—+—=1[BC+^-^CL記*=匕?,即求BC+??C的最小值.
v
V1IJ匕----
【問(wèn)題解次】構(gòu)造射線4。使得SinNzUΛMR,即匚”=彳,CH=kAC.
3
m-
M--------------------/--------------N
CH
Sina=---=k、、
AC、、、D
、
'、、D
CH=kAC、
將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求BOCH最小值,過(guò)B點(diǎn)作BHLAD交于點(diǎn)、C,交4D千H點(diǎn),此時(shí)BC+CH取到最小
值,即BC+??C最小.
(5)隱圓最值模型:
①四點(diǎn)共圓:②動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)等定長(zhǎng):
OIi
③直角所對(duì)的是直徑:
D
“邑rB彳「一----
、/
、一」
④定弦對(duì)定角:
定弦對(duì)定角(銳角)定弦對(duì)定角(鈍角)
二、【考點(diǎn)類型】
考點(diǎn)1:將軍飲馬模型
典例1:(2022春?全國(guó)?九年級(jí)期末)如圖,回。是血18C的外接圓,為直徑,弦/。平分魴/C,過(guò)點(diǎn)。作
射線NC的垂線,垂足為M,點(diǎn)E為線段/8上的動(dòng)點(diǎn).
⑴求證:MD是團(tuán)。的切線;
(2)若回8=30。,4B=8,在點(diǎn)E運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,EC+EM是否存在最小值?若存在,請(qǐng)求出最小值;若不存在,
說(shuō)明理由;
⑶若點(diǎn)E恰好運(yùn)動(dòng)到a4C8的角平分線上,連接CE并延長(zhǎng),交團(tuán)。于點(diǎn)尸,交ZO于點(diǎn)P,連接Z尸,CP=3,
EF=4,求/廠的長(zhǎng).
【變式1】(2023春?八年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,在等邊A3C中,AC于O,AE>=3cm.點(diǎn)AQ分別為
AB,AA上的兩個(gè)定點(diǎn)且BP=A0=1cm,點(diǎn)M為線段5。上一動(dòng)點(diǎn),連接PM,QM,則PM+QM的最小值
【變式2】(2023春?山東青島?九年級(jí)專題練習(xí))如圖,點(diǎn)P是/498內(nèi)任意一點(diǎn),OP=3cm,點(diǎn)M和點(diǎn)N
分別是射線。4和射線。8上的動(dòng)點(diǎn),/408=30。,則,PMN周長(zhǎng)的最小值是
【變式31(2022春?貴州銅仁?八年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,已知一次函數(shù)y=?r+6的圖像經(jīng)過(guò)“(1,4),B(4,
1)兩點(diǎn),并且交X軸于點(diǎn)C,交y軸于點(diǎn)力.
⑴求該一次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)若夕軸存在一點(diǎn)P使PA+PB的值最小,求此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)及PA+PB的最小值;
⑶在X軸上是否存在一點(diǎn)使0Λ∕Q1的面積等于EWo8的面積;若存在請(qǐng)直接寫出點(diǎn)A/的坐標(biāo),若不存在
請(qǐng)說(shuō)明理由.
考點(diǎn)2:費(fèi)馬點(diǎn)模型
典例2:(2021秋?四川成都?九年級(jí)成都實(shí)外??茧A段練習(xí))如圖,在.ABC中,ZCAB=90o,AB=AC=I,
P是ABC內(nèi)一點(diǎn),求A4+PB+PC的最小值為.
【變式1](2022秋?全國(guó)?九年級(jí)專題練習(xí))在正方形ABCD中,點(diǎn)E為對(duì)角線AC(不含點(diǎn)A)上任意一點(diǎn),
AB=2√2;
(1)如圖1,將AADE繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。得到ADCF,連接EF;
①把圖形補(bǔ)充完整(無(wú)需寫畫法);②求E尸的取值范圍;
(2)如圖2,求BE+AE+DE的最小值.
【變式2](2022春?全國(guó)?九年級(jí)專題練習(xí))如圖,正方形ABa)的邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)P是正方形內(nèi)部一點(diǎn),求
PA+2PB+芯Pe的最小值.
【變式3](2022春?江蘇?九年級(jí)期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系Xoy中,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(0,2),點(diǎn)。在X軸
的正半軸上,Na>8=30。,OE為回Be)D的中線,過(guò)B、E兩點(diǎn)的拋物線y=ɑ?+走聲,與X軸相交于A、
(2)等邊回OMN的頂點(diǎn)M、N在線段AE上,求AE及40的長(zhǎng):
(3)點(diǎn)戶為WAB。內(nèi)的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),設(shè)帆=PA+P8+PO,請(qǐng)直接寫出加的最小值,以及m取得最小值時(shí),線
段AP的長(zhǎng).
考點(diǎn)3:阿氏圓模型
典例3:(2023春?江蘇?九年級(jí)??茧A段練習(xí))如圖,正方形ABCe)的邊長(zhǎng)為4,B的半徑為2,P為:B上
的動(dòng)點(diǎn),則-JlPC-PD的最大值是.
【變式1](2022春?江蘇?九年級(jí)專題練習(xí))如圖,邊長(zhǎng)為4的正方形,內(nèi)切圓記為回O,尸是回。上一動(dòng)點(diǎn),
則√2PA+PB的最小值為
【變式2](2023秋?重慶九龍坡?九年級(jí)重慶市育才中學(xué)??计谀┮阎狢DE與二ΛBC有公共頂點(diǎn)C,CDE
為等邊三角形,在ABC中,NBAC=I20。.
(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)8重合時(shí),連接己知四邊形48。C的面積為2√5,求AB+AC的值;
⑵如圖2,AB=AC,4E、。三點(diǎn)共線,連接AE、BE,取BE中點(diǎn)",連接A”,求證:AD=IAM
(3)如圖3,AB=AC=4,CE=2,將..CDE以C為旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn),取OE中點(diǎn)尸,當(dāng)BF+巫AF的值最小
4
時(shí),求tanNABF的值.
【變式3](2021?全國(guó)?九年級(jí)專題練習(xí))如圖1,在R70/8C中,0ACB=9Q?>,CB=4,CA=6,圓C的半
2
@2AP+BP,
③3尸+80,
④AP+3BP的最小值.
考點(diǎn)4:胡不歸模型
典例4:(2023秋?四川樂(lè)山?九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,在一45C中,NBAC=90。,NB=60。,AB=4,若。是BC
邊上的動(dòng)點(diǎn),則2AD+DC的最小值是()
A.6B.8C.10D.12
【變式1】(2022春?全國(guó)?九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=χ2-Zt+c的圖象與X
軸交于“、C兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)5(0,-3),若P是X軸上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)。(0,1)在y軸上,連接尸。,
則&PD+PC的最小值是()
A.4B.2+2√2C.2√2D.∣+∣√2
【變式2](2022?湖北武漢?校聯(lián)考一模)如圖,在ZMCE中,CA=CE,NC4£=30。,半徑為5的。經(jīng)過(guò)
點(diǎn)C,CE是圓。的切線,且圓的直徑AB在線段AE上,設(shè)點(diǎn)。是線段AC上任意一點(diǎn)(不含端點(diǎn)),則
OD+^CD的最小值為.
【變式3](2022秋?浙江?九年級(jí)專題練習(xí))如圖,四邊形NBCQ是菱形,AB=S,且胡BC=60。,M為對(duì)角
線BD(不含8點(diǎn))上任意一點(diǎn),則的最小值為.
考點(diǎn)5:隱圓最值模型
典例5:(2023秋?浙江金華?九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,正方形ABCo的邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)E是正方形ABCD內(nèi)的動(dòng)
點(diǎn),點(diǎn)尸是BC邊上的動(dòng)點(diǎn),ELZEAB=ZEBC.連結(jié)AE,BE,PD,PE,則Pr)+PE的最小值為()
A.2√13-2B.4√5-2C.4√3-2D.2√15-2
【變式1】(2022?山東泰安?統(tǒng)考中考真題)如圖,四邊形ABCZ)為矩形,AB=3,BC=4.點(diǎn)P是線段BC
上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)M為線段AP上一點(diǎn).ZADM=NBAP,則BM的最小值為()
A.-B.—C.?/l?—D.?∕↑3—2
252
【變式2](2023秋?廣東廣州?九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,四邊形438中,ABCD,AClBC,ZDAB=60,
Ar)=C£)=4,點(diǎn)M是四邊形ABCD內(nèi)的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),滿足NAMo=90,則MBC面積的最小值為
【變式3】(2022春?全國(guó)?九年級(jí)專題練習(xí))SWBC中,AB=AC=5,BC=6,。是8C的中點(diǎn),E為AB上一
動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)8關(guān)于。E的對(duì)稱點(diǎn)8'在IaJBC內(nèi)(不含S48C的邊上),則8E長(zhǎng)的范圍為
BDC
鞏固訓(xùn)練
一、單選題
1.(2022秋?安徽池州?九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,RLABC中,ZC=90o,AC=4,BC=3,點(diǎn)P為ZC邊上
的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作PDLAB于點(diǎn)。,則PB+PD的最小值為()
2.(2022秋?重慶沙坪壩?八年級(jí)重慶市鳳鳴山中學(xué)校聯(lián)考期末)如圖,E為正方形ABCl)邊AO上一點(diǎn),
AE=I,DE=3,P為對(duì)角線8。上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則B4+PE的最小值為()
A.5B.4√2C.2√WD.10
3.(2022秋?浙江杭州?九年級(jí)杭州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校??奸_(kāi)學(xué)考試)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)
y=-d+法+3的圖像與X軸交于4c兩點(diǎn),與X軸交于點(diǎn)C(3,()),若P是X軸上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)。的坐標(biāo)為(0,-1),
連接P。,則√∑PQ+PC的最小值是()
Lr~32/7;
A.4B.2+2√2C.2√2D.—+—Λ∕2
?河南?校聯(lián)考三模)如圖正方形中,點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)是對(duì)角線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),
4.(20221,ABCoJE3CPAC
設(shè)AP=X,PB+PE=yf當(dāng)點(diǎn)P從A向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)時(shí),》與大的函數(shù)關(guān)系如圖2所示,其中點(diǎn)M是函數(shù)圖象
的最低點(diǎn),則點(diǎn)M的坐標(biāo)是()
A.(4√2,3√5)B.(2√2,3√5)C.(3√5,2√2)D.(3√5,4√2)
5.(2022秋?河北邢臺(tái)?九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,。的半徑是",尸是O上一動(dòng)點(diǎn),/是,。內(nèi)部一點(diǎn),
且Ao=石,則下列說(shuō)法正確的是()
①RI的最小值為G-TL②Rl的最大值為#+G;③當(dāng)NOAP=90°時(shí),曲。是等腰直角三角形;
3
④ELR40面積最大為—.
A.①③④B.①②④C.①②③D.②③④
7.(2022秋?北京海淀?九年級(jí)校考期中)如圖,如圖,"的半徑為2,圓心M的坐標(biāo)為(3,4),點(diǎn)尸是M
上的任意一點(diǎn),PA±PB,PA,PB與X軸分別交于48兩點(diǎn),若點(diǎn)/、點(diǎn)8關(guān)于原點(diǎn)。對(duì)稱,則AB的
A.3B.4C.5D.6
o
8.(2023春,九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,在Rz酎8C中,^ACB=90fCB=7,AC=9f以。為圓心、3為半徑
作倒C,尸為EIC上一動(dòng)點(diǎn),連接/P、BP,則g∕P+8P的最小值為()
A.7B.5√2C.4+√10D.2√13
3
9.(2022?福建廈門?福建省廈門集美中學(xué)??家荒#┤鐖D,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=Jx-3分別與X
軸、N軸相交于點(diǎn)4B,點(diǎn)、E、F分別是正方形。ICO的邊NC上的動(dòng)點(diǎn),且。E=4R,過(guò)原點(diǎn)。作
OHlEF,垂足為H,連接H4、HB,貝ILH48面積的最大值為()
A.6+5√2B.12C.6+3后D.-??
2
10.(2023春?全國(guó)?八年級(jí)專題練習(xí))如圖,在ΔA8C中,NA=90。,/8=60。,AB=I,若D是BC邊上
的動(dòng)點(diǎn),則2AO+OC的最小值()
A.2√3+6B.6C.√3+3D.4
二、填空題
11.(2022秋?山東荷澤?九年級(jí)校考階段練習(xí))如圖,在周長(zhǎng)為12的菱形ABa)中,DE=I,DF=2,若P
為對(duì)角線AC上一動(dòng)點(diǎn),則EP+FP的最小值為.
12.(2023秋?山東東營(yíng)?九年級(jí)校考期末)如圖,AB是回。的弦,點(diǎn)C在回。內(nèi),ZACB=90。,ZABC=30。,連
接OC,若回。的半徑是4,則OC長(zhǎng)的最小值為.
13.(2022春?全國(guó)?九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在BL48C中,0C=9Oo,AC=8,AB=IO,。是ZC上一點(diǎn),且
CD=3,E是8C邊上一點(diǎn),將團(tuán)QCE沿。E折疊,使點(diǎn)C落在點(diǎn)尸處,連接",則BF的最小值為
A
14.(2023春?全國(guó)?八年級(jí)專題練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線/分別交X、夕軸于8、C兩點(diǎn),點(diǎn)/、
C的坐標(biāo)分別為(3,0)、(0,-3),且回。CB=60。,點(diǎn)P是直線/上一動(dòng)點(diǎn),連接/P,貝∣JAP+H?PC的最小
2
值是.
15.(2022秋?浙江?九年級(jí)專題練習(xí))如圖,直線y=χ-3分別交X軸、y軸于8、/兩點(diǎn),點(diǎn)C(0,1)在
y軸上,點(diǎn)尸在X軸上運(yùn)動(dòng),則√∑PC+P8的最小值為一.
三、解答題
16.(2023秋?江西宜春?八年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,在;ABC中,AB=AC,ZR4C=120。,AB邊的垂直平分線OE
交AB于點(diǎn)。,若AE=3,
(2)若點(diǎn)P是直線OE上的動(dòng)點(diǎn),直接寫出R4+PC的最小值為
17.(2022秋?河北保定?八年級(jí)統(tǒng)考期末)在ABC中,?B90?,。為BC延長(zhǎng)線上一點(diǎn),點(diǎn)E為線段AC,
Co的垂直平分線的交點(diǎn),連接E4,EC,ED.
⑴如圖1,當(dāng)NBAC=40。時(shí),則NAED=°;
(2)當(dāng)ZBAC=60。時(shí),
①如圖2,連接AO,判斷的形狀,并證明;
②如圖3,直線C尸與Eo交于點(diǎn)F,滿足NCFn=NC4£.P為直線CF上一動(dòng)點(diǎn).當(dāng)PE-PD的值最大時(shí),
用等式表示PE,尸D與AB之間的數(shù)量關(guān)系為,并證明.
411
18.(2022春?全國(guó)?九年級(jí)專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系,41,1),直線/:y=§x+l經(jīng)過(guò)8(加片),點(diǎn)〃在直
4
線/上運(yùn)動(dòng),求AH+gB,最小值.
19.(2021春?江蘇蘇州?八年級(jí)??计谥校┒x:既相等又垂直的兩條線段稱為“等垂線段”,如圖1,在
RtZVlBC中,ZA=90o,AB=AC,點(diǎn)O、E分別在邊AB、ACl.,AD^AE,連接。E、DC,點(diǎn)M、
P、N分別為、DC,3C的中點(diǎn),且連接PM、PN.
N
圖2
⑴觀察猜想
線段PM與PN填("是"或"不是")"等垂線段
⑵VAQE繞點(diǎn)A按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到圖2所示的位置,連接CE,試判斷PM與PN是否為“等垂線段",
并說(shuō)明理由.
⑶拓展延伸
把VAOE繞點(diǎn)A在平面內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),若DE=2,BC=4,請(qǐng)直接寫出PM與PN的積的最大值.
20.(2022秋?山東濟(jì)南?九年級(jí)山東師范大學(xué)第二附屬中學(xué)校考階段練習(xí))如圖1,拋物線
y=ax1+(a+3)x+3(αwθ)與X軸交于點(diǎn)A(4,0),與y軸交于點(diǎn)B,在X軸上有一動(dòng)點(diǎn)E(m,0)(0<m<4),
過(guò)點(diǎn)E作X軸的垂線交直線48于點(diǎn)N,交拋物線于點(diǎn)尸,過(guò)點(diǎn)尸作尸Am48于點(diǎn)
⑴求a的值和直線AB的函數(shù)表達(dá)式:
(2)設(shè)團(tuán)PMN的周長(zhǎng)為C∣,EUEN的周長(zhǎng)為G,若"L=■!求,"的值.
⑶如圖2,在(2)的條件下,將線段OE繞點(diǎn)。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到0£,旋轉(zhuǎn)角為α(0o<α<90o),連接£4、
2
EB,求肥4+§£8的最小值.
21.(2022?湖南長(zhǎng)沙?模擬預(yù)測(cè))如圖,拋物線y=*-20x-3”(α為常數(shù),”<0)與X軸分別交于Z,B兩
點(diǎn)(點(diǎn)/在點(diǎn)8的左側(cè)),與夕軸交于點(diǎn)C,且OB=OC
⑴求α的值;
(2)點(diǎn)。是該拋物線的頂點(diǎn),點(diǎn)尸(m,〃)是第三象限內(nèi)拋物線上的一個(gè)點(diǎn),分別連接8。、BC、CD、BP,
當(dāng)SIPBN=I3C8。時(shí),求機(jī)的值:
⑶點(diǎn)K為坐標(biāo)平面內(nèi)一點(diǎn),OK=2,點(diǎn)M為線段BK的中點(diǎn),連接當(dāng)最大時(shí),求點(diǎn)K的坐標(biāo).
22.(2022秋?江蘇?九年級(jí)期中)問(wèn)題情境:如圖1,尸是ElO外的一點(diǎn),直線Po分別交回。于點(diǎn)4B,則
PA是點(diǎn)P至幅。上的點(diǎn)的最短距離.
(1)探究證明:如圖2,在回。上任取一點(diǎn)C(不與點(diǎn)48重合),連接PC,OC.求證:PA<PC.
(2)直接應(yīng)用:如圖3,在RtEL43C中,S4C5=90o,AC=BC=3,以BC為直徑的半圓交/8于。,P是
弧S上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接ZP,則43的最小值是.
(3)構(gòu)造運(yùn)用:如圖4,在邊長(zhǎng)為2的菱形488中,EW=60。,M是NZ)邊的中點(diǎn),N是/8邊上一動(dòng)點(diǎn),
將EWMN沿MN所在的直線翻折得到0∕bAW,連接45,則長(zhǎng)度的最小值為.
(4)綜合應(yīng)用:如圖5,平面直角坐標(biāo)系中,分別以點(diǎn)/(-2,3),B(4,5)為圓心,以1,2為半徑作
≡W,魴,M,N分別是0/1,勖上的動(dòng)點(diǎn),尸為X軸上的動(dòng)點(diǎn),直接寫出PM+PN的最小值為.
NOp
圖4
23.(2021?全國(guó)?九年級(jí)專題練習(xí))如圖,EWBC中,C=45o,AB=6,∕C=4,尸為平面內(nèi)一點(diǎn),求
2同尸+&AP+3PC最小值
專題07五大最值問(wèn)題模型
一、【知識(shí)回顧】
(1)將軍飲馬模型:
①一定兩動(dòng)
(2)費(fèi)馬點(diǎn)模型:(如圖:求PA+PB+PC最小值,圖3CD為所求最小值)
(3)阿氏圓模型:
如圖,點(diǎn)P是GQ上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求尸4+的最小值.
①連接OPOB,計(jì)算囂=m(一般情況下)
:②≡蟒上找一點(diǎn)C,使得黑=囂=m
/
B、、飛&、③連接PC,貝!J維=m,即PC=mPB
C^-D
B
④連接4C,即為所求的最小值
(4)胡不歸模型:
[模型建立】如圖,一動(dòng)點(diǎn)P在直線MV外的運(yùn)動(dòng)速度為在直線MNI:運(yùn)動(dòng)的速度為F2,F(xiàn)lΠ<P2,
A.B為定點(diǎn),點(diǎn),C在直線MN1:.確定點(diǎn)C的位置使江+空的值最小.I
匕乂
[問(wèn)題分析]—+—=1[BC+^-^CL記*=匕?,即求BC+??C的最小值.
v
V1IJ匕----
【問(wèn)題解次】構(gòu)造射線4。使得SinNzUΛMR,即匚”=彳,CH=kAC.
3
m-
M--------------------/--------------N
CH
Sina=---=k、、
AC、、、D
、
'、、D
CH=kAC、
將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求BOCH最小值,過(guò)B點(diǎn)作BHLAD交于點(diǎn)、C,交4D千H點(diǎn),此時(shí)BC+CH取到最小
值,即BC+??C最小.
(5)隱圓最值模型:
①四點(diǎn)共圓:②動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)等定長(zhǎng):
OIi
③直角所對(duì)的是直徑:
D
“邑rB彳「一----
、/
、一」
④定弦對(duì)定角:
C
定弦對(duì)定角(銳角)定弦對(duì)定角(鈍角)
二、【考點(diǎn)類型】
考點(diǎn)1:將軍飲馬模型
典例1:(2022春?全國(guó)?九年級(jí)期末)如圖,回。是血18C的外接圓,為直徑,弦/。平分魴/C,過(guò)點(diǎn)。作
射線NC的垂線,垂足為M,點(diǎn)E為線段/8上的動(dòng)點(diǎn).
⑴求證:MD是團(tuán)。的切線;
(2)若回8=30。,4B=8,在點(diǎn)E運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,EC+EM是否存在最小值?若存在,請(qǐng)求出最小值;若不存在,
說(shuō)明理由;
⑶若點(diǎn)E恰好運(yùn)動(dòng)到a4C8的角平分線上,連接CE并延長(zhǎng),交團(tuán)。于點(diǎn)尸,交ZO于點(diǎn)P,連接Z尸,CP=3,
EF=4,求/廠的長(zhǎng).
【答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)存在,£C+EN的最小值為2M,理山見(jiàn)解析
(3)6
【分析】(1)連接8,交BC于點(diǎn)M通過(guò)證明四邊形CNOM為矩形得出ODLMD,利用切線的判定定
理即可得出結(jié)論.
(2)過(guò)點(diǎn)C作CFlAB,并延長(zhǎng)交回。于點(diǎn)尸,連接交4B于點(diǎn)、E,連接EC,利用將軍飲馬模型可知
此時(shí)EC+EM的值最小,由題意可得FZ)為圓的直徑,在府ΔF0M中,利用勾股定理即可求得結(jié)論.
(3)利用角平分線的定義和三角形的外角的性質(zhì)可以判定W為等腰三角形,證明ΔMEAFCA.,m
相似三角形的性質(zhì)得出比例式,解關(guān)于AF的方程即可得出結(jié)論.
【詳解】(1)解:如圖,連接O。,交8C于點(diǎn)M
4B為直徑
.-.ZACB=90°.
.?.ZBCM=90\
弦/。平分加C,
:.CD=BD
:.0NLBe
DM?AC,
四邊形CNDM為矩形
.?.OD±MD.
為圓的半徑
加。是團(tuán)。的切線
(2)解:在點(diǎn)E運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,EC+EM存在最小值,理由如下:
過(guò)點(diǎn)C作CFJAB,并延長(zhǎng)交回。于點(diǎn)尸,連接MR交AB于點(diǎn)、E,連接EC,則此時(shí)EC+£M的值最小
ZB=30°,ZACB=90°,
.?.NC48=60".
.弦40平分I3A4C,
.?.NCAo=NDA8=30°.
CD與BD的度數(shù)為60。
48是直徑
.?.AC=CD=BD
ABlCD,48是直徑
.?.AC=AF.
.?.AF+AC÷CD=180o
.?.FA。為半圓
.?.尸。為圓的直徑
由(1)知:M。是團(tuán)O的切線
FDlMD.
由題意得:力8垂直平分FC
.?EC=EF.
.EC+EM=EF+EM=FM
ZCFD=NDAB,ZDAB=30°
/.ZCFD=30°.
AB=8,
,?FD=8.
由(1)知:四邊形CNOM為矩形
:.MD=NC.
ONLBC
.?CN=-BC.
2
在RtAACB中
sinZCAB=-,
AB
n
BC=ΛB?sin600=8×-=4√3.
2
..MD=CN=LBC=2瓜
2
在RtAFDM中
MF=yjDF2+MD2=√82+(2√3)2=2√19
???EC+EM的最小值為M尸=2加.
M
F
(3)解:如圖
“平分NAC8,ZAC3=90°,
/.ZACF=ZBCF=45°
.?.ZBAF=ZBCF=45°
.力。平分/A4C,
ZCAD=ZBAD
ZPAF=ZBAD+/BAF,AAPF=ZACF+ZCAD,
.?.APAF=ZAPF,
???AF=FP.
..FC=FP+CP=AF-h3,
.ZFAB=ZACF=45°,ZF=ZF,
/.ΔE4EAFCA.
.FAFE
'~FC~~FA'
.?.FA2=FE?FC=4(AF÷3).
.?.AF2-4AF-12=0.
解得AF=6或AF=-2(不合題意,舍去)
??.AF=6.
【點(diǎn)睛】本題是一道圓的綜合題,此題考查了圓的切線的判定與性質(zhì),圓周角定理及其推論,軸對(duì)稱的性
質(zhì),角平分線的定義,相似三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形,特殊角的三角函數(shù)值,連接半徑OD和利
用軸對(duì)稱中的將軍飲馬模型找出EC+EM存在最小值是解題的關(guān)鍵.
【變式1](2023春?八年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,在等邊中,Bo_LAC于。,AO=3cm.點(diǎn)P,。分別為
AB,A。上的兩個(gè)定點(diǎn)旦3P=A。=1cm,點(diǎn)M為線段3。上一動(dòng)點(diǎn),連接PM,QM,貝IJPM+QM的最小值
為cm.
A
Q
【答案】5
【分析】如圖所示,作點(diǎn)P關(guān)于8。的對(duì)稱點(diǎn)P',且點(diǎn)P'在5C上,則尸M+QM=P0W+QM,當(dāng)PCM,Q
在同一條直線上時(shí),有最小值,證明四邊形PP3是平行四邊形,P¢Q=AP=AB-BP,由此即可求解.
【詳解】解:如圖所示,作點(diǎn)P關(guān)于8。的對(duì)稱點(diǎn)P',
0ABe是等邊三角形,BDLAC,
12?ABD2DBC-IABC1窗60=30?,
22
回點(diǎn)P,在BC上,
0∕W=PM1則尸M+QM=P啊+QM,當(dāng)Q在同一條直線上時(shí),有最小值,
SI點(diǎn)P關(guān)于BD的對(duì)稱點(diǎn)F,ZABD=ZDBC=30°,
0PPtZBM,BP=BPC=Icm,
SINBPP=60°,
SLBP尸是等邊三角形,即?BP中2C60?,
回PPMAC,且PP¢=AQ=Icm,
團(tuán)四邊形PP¢QA是平行四邊形,
0P0ρ=AP=AB-BP.
在RlA4BZ)中,ZABD=30°,AD=3,
13AB=2AD=2×3=6.
^AP=PTQ=PM+QM=PM+QM=AB-BP=6-1=5,
故答案為:5.
【點(diǎn)睛】本題主要考查動(dòng)點(diǎn)與等邊三角形,對(duì)稱一最短路徑,平行四邊形的判定和性質(zhì)的綜合,理解并掌握
等邊三角形得性質(zhì),對(duì)稱一最短路徑的計(jì)算方法,平行四邊形的判定和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式2](2023春?山東青島?九年級(jí)專題練習(xí))如圖,點(diǎn)尸是NAoB內(nèi)任意一點(diǎn),OP=3cm,點(diǎn)M和點(diǎn)N
分別是射線。4和射線OB上的動(dòng)點(diǎn),ZAoB=30。,則PMN周長(zhǎng)的最小值是.
【分析】分別作點(diǎn)P關(guān)于。4、OB的對(duì)稱點(diǎn)C、D,連接CO,分別交O408于點(diǎn)A/、N,連接
OP,OC、OD,PM、PN,當(dāng)點(diǎn)M、'在CD上時(shí),PMN的周長(zhǎng)最小.
【詳解】解:分別作點(diǎn)P關(guān)于。4、08的對(duì)稱點(diǎn)C、D,連接CD,分別交OA、OB于點(diǎn)M、M連接
回點(diǎn)P關(guān)于04的對(duì)稱點(diǎn)為C,關(guān)于OB的對(duì)稱點(diǎn)為D,
⑦PM=CM,OP=OC,NeOA=NPQ4;
EI點(diǎn)尸關(guān)于OB的對(duì)稱點(diǎn)為,
田PN=DN,OP=OD,NDOB=NPoB*
SloC=OD=OP=3cm,NCOD=ZCOA+ZPOA+ZPOB+NDoB=IAPOA+2乙PoB=IZAOB=60°,
Ia△<:”>是等邊.角形,
EIcr>=OC=Or>=3(Cm).
HPMN的周長(zhǎng)的最小值=PM+MN+PN=CM+ΛW+Z)N≥ɑ)=3cm.
故答案為:女m.
【點(diǎn)睛】本題生要考查最短路徑問(wèn)題和等邊三角形的判定.作點(diǎn)P關(guān)于OA.OB的對(duì)稱點(diǎn)C、。是解題的
關(guān)鍵所在.
【變式3】(2022春?貴州銅仁?八年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,已知一次函數(shù)y=λx+6的圖像經(jīng)過(guò)4(1,4),8(4,
1)兩點(diǎn),并且交X軸于點(diǎn)C,交N軸于點(diǎn)∕λ
(2)若y軸存在一點(diǎn)P使PA+PB的值最小,求此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)及PA+PB的最小值;
⑶在X軸上是否存在一點(diǎn)Λ/,使0MO4的面積等于豳。8的面積;若存在請(qǐng)直接寫出點(diǎn)M的坐標(biāo),若不存在
請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(l)y=-x+5
⑵,(吟);扃
(3)存在,卜或
【分析】(1)把力(1,4),8(4,1)代入y=Ax+人中,求出左、b的值,即可寫出一次函數(shù)的表達(dá)式.
(2)先作出41,4)關(guān)于),軸的對(duì)稱點(diǎn)4(-1,4),連接ZB與y軸的交點(diǎn)即為尸點(diǎn).求出直線45的函數(shù)表達(dá)
式,即可求出尸點(diǎn)的坐標(biāo),利用兩點(diǎn)之間的距離公式即可求出45的長(zhǎng),即以+尸8的最小值.
⑶先求出血1。3的面積,再根據(jù)團(tuán)MeM的面積等于HL4O8的面積列方程求出Λ/點(diǎn)的橫坐標(biāo),即可求出M點(diǎn)的
坐標(biāo).
(1)
把/(1,4),5(4,1)代入y=b+b中,得
4=k+b,k=-l
1=3。解得
b=5
國(guó)一次函數(shù)的表達(dá)式為:y=-x+5;
(2)
作41,4)關(guān)于歹軸的對(duì)稱點(diǎn)4卜1,4),連接45交y軸于尸點(diǎn),連接B4,此時(shí)為+尸8的值最小,且
PA+PB=PA'+PB=A'B,
設(shè)力B的表達(dá)式為y=mx+nf則
3
m=——
4=-m+n5
,,解得
1=4加+〃17
n=一
5
團(tuán)直線Z5的表達(dá)式為y=—(2χ+157,
17
當(dāng)X=O時(shí),?=-
17
0P(O,—),
f22
且AB=λ∕(-l-4)+(4-l)
=y/34>
胡"P8的最小值為國(guó);
(3)
由y=x+5得C(5,0),
國(guó)
SAAoB=SδAoC-SABOC
=J?x5x4-Jχ5xl
22
15
~2
設(shè)MXMyM,
^SΔMOA=SΔAOB[J
15
回XM=W或%=一了,
IW(-,0)或,0),
44
團(tuán)存在一點(diǎn)M,使回MoA的面積等于幽。8的面積,且M點(diǎn)的坐標(biāo)為(與,0)或(-與,0).
44
【點(diǎn)睛】本題主要考查J'利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)的表達(dá)式,求兩條線段之和的最小值(即將軍飲馬),兩
點(diǎn)之間距離公式,以及利用面積法求點(diǎn)的坐標(biāo),熟練掌握以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
考點(diǎn)2:費(fèi)馬點(diǎn)模型
典例2:(2021秋?四川成都?九年級(jí)成都實(shí)外??茧A段練習(xí))如圖,在.ABC中,ZCAB=90°,AB^AC=↑,
P是ΛSC內(nèi)一點(diǎn),求P4+P3+PC的最小值為.
【分析】將包4尸。繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得回。"1,可得PC=PF,DF=AP,PA+PB+PC轉(zhuǎn)化為FD+BP+PF,
此時(shí)當(dāng)8、P、F、。四點(diǎn)共線時(shí),P4+P3+PC的值最小,最小值為8。的長(zhǎng);根據(jù)勾股定理求解即可.
【詳解】解:將EWPC繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得回QFC,連接尸尸、AD.DB,過(guò)點(diǎn)。作?!?8/1,交歷I的延
長(zhǎng)線于點(diǎn)E;
SiAP=DF,ISPCf=EWCP=60o,PC=FC,AC=CD,
EBPC下、12Wa>是等邊三角形,
BlPC=PF,AD=AC=I,ElZMC=60°
田PA+PB+PC=FD+BP+PF,
回當(dāng)8、P、F、。四點(diǎn)共線時(shí),P4+P8+PC的值最小,最小值為8。的長(zhǎng):
0ZC4B=9Oo,0CJZ)=6Oo,
WEAD=300,
0DE=—Λ,D=一,
22
^AE=?∣AD2-ED2=—,
0BE=1+-,
2
0βD=√BE2+DE2="+?,
2
0M+PB+PC的值最小值為6+3.
2
故答案為:XiM1.
2
【點(diǎn)睛】本題考查費(fèi)馬點(diǎn)問(wèn)題,解題的關(guān)鍵在于將a4PC繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60。得回。尸C,將三條線段的反轉(zhuǎn)
化到一條直線上.
【變式1](2022秋?全國(guó)?九年級(jí)專題練習(xí))在正方形ABCD中,點(diǎn)E為對(duì)角線AC(不含點(diǎn)A)上任意一點(diǎn),
AB=2√2;
(1)如圖1,將AADE繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。得到ADCF,連接EF;
①把圖形補(bǔ)充完整(無(wú)需寫畫法);②求E產(chǎn)的取值范圍;
(2)如圖2,求BE+AE+DE的最小值.
【答案】(1)①補(bǔ)圖見(jiàn)解析;②8≤E∕2≤16;(2)2√3+2
【分析】(1)①根據(jù)要求畫出圖形即可;
②首先證明IaECF=90。,設(shè)AE=CF=X,EF2=y,則EC=4-x,在RtlaECF中,利用勾股定理即可解決問(wèn)題;
(2)如圖2中,將ElABE繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60。得到回AFG,連接EG,DF.作FH1Σ1AD于H.根據(jù)兩點(diǎn)之間線
段最短可得DF≤FG+EG+DE,BE=FG,推出AE+BE+DE的最小值為線段DF的長(zhǎng);
【詳解】(1)①如圖團(tuán)DCF即為所求:
②回四邊形ABCD是正方形,
OBC=AB=20,回B=90°,≡1DAE=EIADC=45°,
EIAC=AB-+BC-=√2AB=4,
甌ADE繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。得到回DCF,
00DCF=0DAE=45o,AE=CF,
SBECF=I3ACD+I3DCF=9O°,
設(shè)AE=CF=X,EF2=y,則EC=4-x,
0y=(4-×)2+×2=2×2-8x÷160(0<×≤4).
即y=2(x-2)2+8,
02>0,
回x=2時(shí),y有最小值,最小值為8,
當(dāng)x=4時(shí),y最大值=16,
08≤EF2≤16.
(2)如圖中,將EIABE繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60。得到ISAFG,連接EG,DF.作FH團(tuán)AD于H.
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可知,回AEG是等邊三角形,
ElAE=EG,
0DF≤FG+EG+DE,BE=FG,
0AE+BE+DE的最小值為線段DF的長(zhǎng).
在RtaAFH中,回FAH=30°,AB=2√2=AF,
E)FH=3AF=五,AH='AF?-FH2=瓜,
222
在RtBIDFH中,DF=y∣FH+DH=J(2√2+√6)+=2百+2,
0BE+AE+ED的最小值為2百+2.
【點(diǎn)睛】本題考查作圖-旋轉(zhuǎn)變換,正方形的性質(zhì),勾股定理,兩點(diǎn)之間線段最短等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)
會(huì)構(gòu)建二次函數(shù)解決最值問(wèn)題,學(xué)會(huì)利用旋轉(zhuǎn)法添加輔助線,學(xué)會(huì)用轉(zhuǎn)化的思想思考問(wèn)題,屬于中考常考
題型.
【變式2](2022春?全國(guó)?九年級(jí)專題練習(xí))如圖,正方形ABC。的邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)P是正方形內(nèi)部一點(diǎn),求
PA+2PB+@C的最小值.
【答案】4√10
[分析]延長(zhǎng)DC到H,使得C"=2BC=8,則BH=4有,在NCBH的內(nèi)部作射線BJ,使得ZPBJ=NCBH,
使得BJ=小BP,連接/V,JH,AH.先證明△//爐sΔWBC,可得PJ=2PB,再證明△/>5csA75H,可
得:HJ=亞PC,從而得到PA+2PB+石尸C=PA+R∕+H∕≥A”,計(jì)算出AW的長(zhǎng)度即可.
【詳解】解:延長(zhǎng)Z)C到“,使得CH=2BC=8,則BH=46,在NCBH的內(nèi)部作射線即,使得
NPBJ=NCBH,使得BJ=小BP,連接PJ,JH,AH.
/PBJ=ZCBH,理二生=在,
BJBH5
?PBBJ
一~BC~~BH'
JBPSHBC,
:./BPJ=NBCH=90。,
2222
:.pj=√BJ-PB=y∣(y∕5PB)-PB=2PB,
「PBBC
"BC=ZJBH,—=—,
BJBH
PBCSJBH,
.PCPB
?.,='=—,
JHBJ5
;.HJ=小PC
.?.PA+2PB+MC=PA+PJ+HJ,
PA+PJ+JHNAH,
PA+2PB+√5PC>√42+122=4√10,
.?.PA+2P8+有PC的值最小,最小值為4√iU.
【點(diǎn)睛】本題考查相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,兩點(diǎn)之間線段最短,正方形的性質(zhì),,正確理解費(fèi)
馬點(diǎn)問(wèn)題,利用相似構(gòu)造2依與逐PC,根據(jù)系數(shù)將圖形擴(kuò)大或縮小構(gòu)建圖形是解決問(wèn)題的關(guān)犍.
【變式3](2022春?江蘇?九年級(jí)期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系Xoy中,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(0,2),點(diǎn)。在X軸
的正半軸上,ZODB=30o,OE為OBOD的中線,過(guò)B、E兩點(diǎn)的拋物線y=”小+也工+。與X軸相交于A、
(2)等邊l≡O(shè)MN的頂點(diǎn)M、N在線段AE上,求AE及AM的長(zhǎng);
(3)點(diǎn)P為⑦A80內(nèi)的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),設(shè)帆=PA+P8+PO,請(qǐng)直接寫出W的最小值,以及,”取得最小值時(shí),線
段AP的長(zhǎng).
【答案】(1)y=-'χ2+Ylχ+2(2)AE=Ji5;AM=MI或AM=MI(3)機(jī)可以取到的最小值為
261313
√B?當(dāng)〃?取得最小值時(shí),線段AP的長(zhǎng)為生叵
13
【分析】(1)己知點(diǎn)B的坐標(biāo),可求出OB的長(zhǎng);在RtAOBD中,已知了Elc)DB=30。,通過(guò)解直角三角形即可
求得OD的長(zhǎng),也就得到了點(diǎn)D的坐標(biāo);由于E是線段BD的中點(diǎn),根
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