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2025屆中考復(fù)習(xí)日拱一卒,功不唐捐3/1012025屆中考復(fù)習(xí)專題:八類最值問(wèn)題匯總總覽總覽題型解讀模塊一:將軍飲馬等8類常見(jiàn)最值問(wèn)題 2【題型1】?jī)啥ㄒ粍?dòng)型(線段和差最值問(wèn)題) 8【題型2】雙動(dòng)點(diǎn)最值問(wèn)題(兩次對(duì)稱) 10【題型3】動(dòng)線段問(wèn)題:造橋選址(構(gòu)造平行四邊形) 11【題型4】垂線段最短 12【題型5】相對(duì)運(yùn)動(dòng)平移型將軍飲馬 14【題型6】化斜為直,斜大于直 15【題型7】構(gòu)造二次函數(shù)模型求最值 17【題型8】通過(guò)瓜豆得出軌跡后將軍飲馬 18模塊二:阿氏圓與胡不歸最值問(wèn)題 20【題型1】胡不歸模型·已有相關(guān)角直接作垂線 20【題型2】胡不歸模型·構(gòu)造相關(guān)角再作垂線 22模塊三:阿氏圓與胡不歸最值問(wèn)題 23【題型1】?jī)啥c(diǎn)在圓外:向內(nèi)取點(diǎn)(系數(shù)小于1) 24【題型2】?jī)牲c(diǎn)在圓內(nèi):向外取點(diǎn)(系數(shù)大于1) 27【題型3】一內(nèi)一外提系數(shù) 28【題型4】隱圓+阿氏圓 29模塊四:線段拼接最值問(wèn)題(逆等線模型) 30【題型1】平移,對(duì)稱或構(gòu)造平行四邊形 33【題型2】構(gòu)造SAS型全等拼接線段 34【題型3】加權(quán)逆等線 36【題型4】取到最小值時(shí)對(duì)其它量進(jìn)行計(jì)算 38模塊五:構(gòu)造旋轉(zhuǎn)相似求最值(瓜豆模型) 40【題型1】構(gòu)造中位線 48【題型2】直線型軌跡(三種解題策略) 50【題型3】線段和 52【題型4】圓弧型軌跡 53【題型5】加權(quán)線段和 55【題型6】路徑長(zhǎng)度類問(wèn)題 56【題型7】取到最值時(shí)求其它量 57模塊六:費(fèi)馬點(diǎn)最值問(wèn)題 58【題型1】普通費(fèi)馬點(diǎn)最值問(wèn)題 65【題型2】加權(quán)費(fèi)馬點(diǎn)·單系數(shù)型 68【題型3】加權(quán)費(fèi)馬點(diǎn)·多系數(shù)型 69模塊七:隱圓最值問(wèn)題 71【題型1】定點(diǎn)定長(zhǎng)得圓 76【題型2】直角的對(duì)邊是直徑 77【題型3】對(duì)角互補(bǔ)得圓 79【題型4】定弦定角得圓 80【題型5】四點(diǎn)共圓 81【題型6】相切時(shí)取到最值 82【題型7】定角定高面積最小、周長(zhǎng)最小問(wèn)題 83【題型8】米勒角(最大張角)模型 85模塊八:二次函數(shù)中的最值問(wèn)題 86一題可破萬(wàn)題山——二次函數(shù)最值常見(jiàn)模型小結(jié),一題20問(wèn) 86【題型1】鉛垂高最值 96【題型2】構(gòu)造二次函數(shù)模型求最值 98【題型3】幾何構(gòu)造求最值 100題型題型匯編知識(shí)梳理與??碱}型模塊一:將軍飲馬等8類常見(jiàn)最值問(wèn)題一、單動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題【問(wèn)題1】在直線l上求一點(diǎn)P,使PA+PB最小問(wèn)題解決:連接AB,與l交點(diǎn)即為P,兩點(diǎn)之間線段最短PA+PB最小值為AB 【問(wèn)題2】在直線l上求一點(diǎn)P,使PA+PB最小問(wèn)題解決:作B關(guān)于l的對(duì)稱點(diǎn)B'?PB=PB',則PA+PB=PA+PB',當(dāng)A,P,B'共線時(shí)取最小,原理:兩點(diǎn)之間線段最短,即PA+PB最小值為AB' 【問(wèn)題3】在直線l上求一點(diǎn)P,使|PA-PB|最大問(wèn)題解決:連接AB,當(dāng)A,B,P共線時(shí)取最大原理:三角形兩邊之和大于第三邊,在△AB'P中,|PA-PB'|≤AB' 【問(wèn)題4】在直線l上求一點(diǎn)P,使|PA-PB|最大問(wèn)題解決:作B關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)B'?PB=PB',|PA-PB|=|PA-PB'|原理:三角形兩邊之和大于第三邊,連接AB',在△AB'P中|PA-PB'|≤AB' 二、雙動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題(作兩次對(duì)稱)【問(wèn)題5】在直線,上分別求點(diǎn)M,N,使△PMN周長(zhǎng)最小問(wèn)題解決:分別作點(diǎn)P關(guān)于兩直線的對(duì)稱點(diǎn)P’和P'',PM=P'M,PN=P''N,原理:兩點(diǎn)之間線段最短,P',P'',與兩直線交點(diǎn)即為M,N,則AM+MN+PN的最小值為線段P'P''的長(zhǎng) 【問(wèn)題6】P,Q為定點(diǎn),在直線,上分別求點(diǎn)M,N,使四邊形PQMN周長(zhǎng)最小問(wèn)題解決:分別作點(diǎn)P,Q關(guān)于直線,的對(duì)稱點(diǎn)P’和Q',PM=P'M,QN=Q'N原理:兩點(diǎn)之間線段最短,連接P'Q',與兩直線交點(diǎn)即為M,N,則PM+MN+QN的最小值為線段P'Q'的長(zhǎng),周長(zhǎng)最小值為P'Q'+PQ 【問(wèn)題7】A,B分別為,上的定點(diǎn),M,N分別為,上的動(dòng)點(diǎn),求最小值問(wèn)題解決:分別作,關(guān)于,的對(duì)稱點(diǎn),,則,,即所求原理:兩點(diǎn)之間距離最短,A',N,M,B'共線時(shí)取最小,則AN+MN+BM=A'N+MN+B'M≤A'B' 三、動(dòng)線段問(wèn)題(造橋選址)【問(wèn)題8】直線m∥n,在m,n上分別求點(diǎn)M,N,使MN⊥m,且AM+MN+BN的最小值問(wèn)題解決:將點(diǎn)B向上平移MN的長(zhǎng)度單位得B',連接B'M,當(dāng)AB'M共線時(shí)有最小值原理:通過(guò)構(gòu)造平行四邊形轉(zhuǎn)換成普通將軍飲馬,AM+MN+BN=AM+MN+B'M≤AB'+MN 【問(wèn)題9】在直線l上求兩點(diǎn)M,N(M在左)且MN=a,求的最小值問(wèn)題解決:將B點(diǎn)向左移動(dòng)a個(gè)單位長(zhǎng)度,再作B'關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)B'',當(dāng)共線有最小值原理:通過(guò)平移構(gòu)造平行四邊, 四、垂線段最短【問(wèn)題10】在直線,上分別求點(diǎn)A,B,使PB+AB最小問(wèn)題解決:作關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),作于A,交于B,即所求原理:點(diǎn)到直線,垂線段最短,五、相對(duì)運(yùn)動(dòng),平移型將軍飲馬【問(wèn)題11】在直線l上求兩點(diǎn)M,N(M在左)且MN=a,求AM+AN的最小值 問(wèn)題解決:相對(duì)運(yùn)動(dòng)或構(gòu)造平行四邊形策略一:相對(duì)運(yùn)動(dòng)思想過(guò)點(diǎn)A作MN的平行線,相對(duì)MN,點(diǎn)A在該平行線上運(yùn)動(dòng),則可轉(zhuǎn)化為普通飲馬問(wèn)題策略二:構(gòu)造平行四邊形等量代換,同問(wèn)題9.六、瓜豆軌跡,手拉手藏軌跡【問(wèn)題12】如圖,點(diǎn)P在直線BC上運(yùn)動(dòng),將點(diǎn)P繞定點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,得到點(diǎn)Q,求Q點(diǎn)軌跡? 問(wèn)題解決:當(dāng)AP與AQ夾角固定且AP:AQ為定值的話,P、Q軌跡是同一種圖形.當(dāng)確定軌跡是線段的時(shí)候,可以任取兩個(gè)時(shí)刻的Q點(diǎn)的位置,連線即可,比如Q點(diǎn)的起始位置和終點(diǎn)位置,連接即得Q點(diǎn)軌跡線段.原理:由手拉手可知,故,故Q點(diǎn)軌跡為直線七、化斜為直,斜大于直【問(wèn)題13】已知:是斜邊上的高(1)求的最大值;(2)若,求的最大值 問(wèn)題解決:取BC中點(diǎn)M,(1)則;(2)八、構(gòu)造二次函數(shù)求最值這類問(wèn)題一般無(wú)法通過(guò)純幾何方法來(lái)解決或幾何方法比較復(fù)雜,需要通過(guò)面積法或者構(gòu)造全等、相似建立等量關(guān)系,將待求的線段或圖形的面積用含有自變量的式子來(lái)表示,一般是一個(gè)二次函數(shù)或者換元后是一個(gè)二次函數(shù),然后通過(guò)配方得到最值.【問(wèn)題14】正方形的邊長(zhǎng)為6,點(diǎn)在邊上,且,是邊上一動(dòng)點(diǎn),連接,過(guò)點(diǎn)作交邊于點(diǎn),設(shè)的長(zhǎng)為,則線段長(zhǎng)度的最大值為.問(wèn)題解決:根據(jù)題意,作出圖形,根據(jù)兩個(gè)三角形相似的判定得到,進(jìn)而根據(jù)相似比得到,利用二次函數(shù)求最值方法求解即可得到答案【詳解】易知,,,,∴,,∴,,在時(shí)有最大值,最大值為【題型1】?jī)啥ㄒ粍?dòng)型(線段和差最值問(wèn)題)【例題1】透明圓柱形容器(容器厚度忽略不計(jì))的高為12cm,底面周長(zhǎng)為10cm,在容器內(nèi)壁離底部3cm的點(diǎn)B處有一飯粒,此時(shí)一只螞蟻正好在容器外壁且離容器上沿3cm的點(diǎn)A處.求螞蟻吃到飯粒需要爬行的最短路程是多少?【例題2】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(1,0),且∠AOB=30°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.【鞏固練習(xí)1】如圖,點(diǎn),在直線的同側(cè),到的距離,到的距離已知,是直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),記的最小值為,的最大值為,則的值為(
)A.160 B.150 C.140 D.130【鞏固練習(xí)2】如圖,在矩形中,,,點(diǎn)在直線上,從點(diǎn)出發(fā)向右運(yùn)動(dòng),速度為每秒,點(diǎn)在直線上,從點(diǎn)出發(fā)向右運(yùn)動(dòng),速度為每秒,相交于點(diǎn),則的最小值為.
【鞏固練習(xí)3】探究式子的最小值.小胖同學(xué)運(yùn)用“數(shù)形結(jié)合”的思想:如圖,取,作于.于,且,,點(diǎn)在上,設(shè),則,于是,,,因此,可求得的最小值為,已知,則的最大值是.
【題型2】雙動(dòng)點(diǎn)最值問(wèn)題(兩次對(duì)稱)【例題1】四邊形ABCD中,∠BAD=125°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分別找一點(diǎn)M、N,當(dāng)三角形AMN周長(zhǎng)最小時(shí),∠MAN的度數(shù)為?!纠}2】如圖,在四邊形中,,,,分別是邊,上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng)?shù)闹荛L(zhǎng)最小時(shí),°.【鞏固練習(xí)1】如圖所示,E為邊長(zhǎng)是2的正方形ABCD的中點(diǎn),M為BC上一點(diǎn),N為CD上一點(diǎn),連EM、MN、NA,則四邊形AEMN周長(zhǎng)的最小值為。【鞏固練習(xí)2】如圖,在四邊形中,,,,,、分別是邊、上的動(dòng)點(diǎn),連接,,,則周長(zhǎng)的最小值為.
【鞏固練習(xí)3】如圖,在平行四邊形中,對(duì)角線相交于點(diǎn)O,點(diǎn)E、F分別是邊上的點(diǎn),連接,若,,,則周長(zhǎng)的最小值是.
【題型3】動(dòng)線段問(wèn)題:造橋選址(構(gòu)造平行四邊形)【例題1】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知,在x軸上取兩點(diǎn)C,D(點(diǎn)C在點(diǎn)D左側(cè)),且始終保持,線段在x軸上平移,當(dāng)?shù)闹底钚r(shí),點(diǎn)C的坐標(biāo)為.【例題2】如圖,已知點(diǎn),,兩點(diǎn),在拋物線上,向左或向右平移拋物線后,,的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為,,當(dāng)四邊形的周長(zhǎng)最小時(shí),拋物線的解析式為.【鞏固練習(xí)1】如圖,在直角坐標(biāo)系中,矩形OABC的頂點(diǎn)O在坐標(biāo)原點(diǎn),頂點(diǎn)A,C分別在x軸,y軸上,B,D兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為B(﹣4,6),D(0,4),線段EF在邊OA上移動(dòng),保持EF=3,當(dāng)四邊形BDEF的周長(zhǎng)最小時(shí),點(diǎn)E的坐標(biāo)為.【鞏固練習(xí)2】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中有,兩點(diǎn).將直線:向上平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到直線,點(diǎn)在直線上,過(guò)點(diǎn)作直線的垂線,垂足為點(diǎn),連接,,,則折線的長(zhǎng)的最小值為.【題型4】垂線段最短【例題1】如圖,∠MON=45°,OP平分∠MON,點(diǎn)A為射線OM上一點(diǎn),OA=4,點(diǎn)E,F(xiàn)別為射線OP,OM上的動(dòng)點(diǎn),連接AE,EF,則AE+EF的最小值為_(kāi)________.MMFOAENP【例題2】如圖,在中,,,,,平分交于點(diǎn),點(diǎn)、分別是、邊上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.
【鞏固練習(xí)1】如圖,在中,,點(diǎn)P為邊上任意一點(diǎn),連接,以,為鄰邊作平行四邊形,連接,則長(zhǎng)度的最小值為.【鞏固練習(xí)2】如圖,在邊長(zhǎng)為2的正方形ABCD中,點(diǎn)E為AD的中點(diǎn),將△CDE沿CE翻折得△CME,點(diǎn)M落在四邊形ABCE內(nèi),點(diǎn)N為線段CE上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)N作NP∥EM交MC于點(diǎn)P,則MN+NP的最小值為_(kāi)________.MMDCBAPNE【鞏固練習(xí)3】如圖,在矩形中,于點(diǎn),,,、分別是、上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.
【題型5】相對(duì)運(yùn)動(dòng)平移型將軍飲馬【例題1】如圖,在矩形中,,把邊沿對(duì)角線平移,點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)點(diǎn),的最小值為.
【例題2】如圖,在菱形ABCD中,AB=,∠BCD=120°,M為對(duì)角線BD上一點(diǎn)(M不與點(diǎn)B、D重合),過(guò)點(diǎn)MN∥CD,使得MN=CD,連接CM、AM、BN,連接AN,則AM+AN的最小值是________.
【例題3】如圖,拋物線上的點(diǎn)A,C坐標(biāo)分別為,,拋物線與x軸負(fù)半軸交于點(diǎn)B,點(diǎn)M為y軸負(fù)半軸上一點(diǎn),且.
將拋物線沿x軸的負(fù)方向平移得到新拋物線,點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn),點(diǎn)C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn),在拋物線平移過(guò)程中,當(dāng)?shù)闹底钚r(shí),新拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為_(kāi)_____,的最小值為_(kāi)_____.【鞏固練習(xí)1】如圖,已知點(diǎn)P(0,3),等腰直角△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,BC=2,BC在x軸上滑動(dòng)時(shí),PA+PB的最小值是。【鞏固練習(xí)2】如圖,菱形ABCD的邊長(zhǎng)為6,∠ABC=60°,點(diǎn)E、F在對(duì)角線BD上運(yùn)動(dòng),且ED=OF,連接AE、AF,則△AEF周長(zhǎng)的最小值是。【鞏固練習(xí)3】如圖,△ABC是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,將△ABC沿直線AC翻折,得到△AB′C,再將△AB′C在直線AC上平移,得到△A′B″C′,則△BB″C′的周長(zhǎng)的最小值為?!绢}型6】化斜為直,斜大于直【例題1】如圖,直線,分別為直線上的動(dòng)點(diǎn),連接,線段交直線于點(diǎn).設(shè)直線與之間的距離為m,直線與之間的距離為n,若,,且,則m+n的最大值為_(kāi)____.【例題2】如圖,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,以點(diǎn)C為圓心作⊙C與直線BD相切,點(diǎn)P是⊙C上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接AP交BD于點(diǎn)T,則的最大值是.【鞏固練習(xí)1】如圖,等邊△ABC的邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)D,E分別在邊AB,AC上,將△ADE沿DE折疊,使點(diǎn)A落在BC邊上的點(diǎn)F處,則CE的最大值為_(kāi)________.AAFBDEC【鞏固練習(xí)2】如圖,△ABC中,∠BAC=45°,AB=AC=8,P為AB邊上的一動(dòng)點(diǎn),以PA,PC為邊作平行四邊形PAQC,則線段PQ長(zhǎng)度的最小值為。【鞏固練習(xí)3】如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=5,BC=12,P是邊AB上一動(dòng)點(diǎn),Q是邊BC上一動(dòng)點(diǎn),且始終有∠CPQ=90°,則線段CQ長(zhǎng)的取值范圍為.【鞏固練習(xí)4】如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=2,點(diǎn)D為AC邊上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)D作DE⊥BD交AB于點(diǎn)E.當(dāng)點(diǎn)D從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí),AE的最大值為_(kāi)________,點(diǎn)E運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)為_(kāi)________.CCDBEA【題型7】構(gòu)造二次函數(shù)模型求最值【例題1】如圖,點(diǎn),,P為x軸上一動(dòng)點(diǎn),將線段繞點(diǎn)P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到,連接.則的最小值是【例題2】如圖,在△ABC中,AB=AC=5,BC=4,D為邊AB上一動(dòng)點(diǎn)(B點(diǎn)除外),以CD為一邊作正方形CDEF,連接BE,則△ABC的面積是,△BDE面積的最大值為.【鞏固練習(xí)1】如圖,中,,,為中點(diǎn).、是邊、上的動(dòng)點(diǎn),從出發(fā)向運(yùn)動(dòng),同時(shí)以相同的速度從出發(fā)向運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到停止.當(dāng)為時(shí),的面積最大.【鞏固練習(xí)2】如圖,△ABC和△ABD是兩個(gè)全等的直角三角形,∠C=∠D=90°,AC=AD=eq\r(,3),BC=BD=1.若P、Q分別是邊AC、AD上的動(dòng)點(diǎn),且始終保持PC=QA,連接PQ交AB于點(diǎn)M,則AM長(zhǎng)度的最大值為_(kāi)____________.AABDCQPM【鞏固練習(xí)3】如圖,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,點(diǎn)P是對(duì)角線AC上一點(diǎn),AP=EQ\F(1,4)AC,過(guò)點(diǎn)P的直線分別交邊AB、AD于點(diǎn)E、F,連接CE、CF,則四邊形AECF的面積的最小值為_(kāi)__________.AADFCBEP【鞏固練習(xí)4】如圖,在△ABC中,∠BAC=120°,AB=AC,BC=4,點(diǎn)D是AB邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接CD,以CD為邊向上作正方形CDEF,連接BE,則△BDE的面積的最大值為_(kāi)__________.EEFBCDA【題型8】通過(guò)瓜豆得出軌跡后將軍飲馬【例題1】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.【例題2】如圖1,對(duì)于平面內(nèi)的點(diǎn)A、P,如果將線段繞點(diǎn)P逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到線段,就稱點(diǎn)B是點(diǎn)A關(guān)于點(diǎn)P的“放垂點(diǎn)”.如圖2,已知點(diǎn),點(diǎn)P是y軸上一點(diǎn),點(diǎn)B是點(diǎn)A關(guān)于點(diǎn)P的“放垂點(diǎn)”,連接、,則的最小值是(
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A.4 B. C.8 D.【鞏固練習(xí)1】等邊邊長(zhǎng)為6,是中點(diǎn),在上運(yùn)動(dòng),連接,在下方作等邊,則周長(zhǎng)的最小值為.【鞏固練習(xí)2】如圖,在矩形ABCD中,AB=4,BC=9,M為BC上一點(diǎn),連接MA,將線段MA繞點(diǎn)M順時(shí)針90°得到線段MN,連接CN、DN,則CN+DN的最小值為.模塊二:阿氏圓與胡不歸最值問(wèn)題胡不歸模型講解如圖,一動(dòng)點(diǎn)P在直線MN外的運(yùn)動(dòng)速度為V1,在直線MN上運(yùn)動(dòng)的速度為V2,且V1<V2,A、B為定點(diǎn),點(diǎn)C在直線MN上,確定點(diǎn)C的位置使的值最?。? ,記,即求BC+kAC的最小值.構(gòu)造射線AD使得sin∠DAN=k,CH/AC=k,CH=kAC.將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求BC+CH最小值,過(guò)B點(diǎn)作BH⊥AD交MN于點(diǎn)C,交AD于H點(diǎn),此時(shí)BC+CH取到最小值,即BC+kAC最?。绢}型1】胡不歸模型·已有相關(guān)角直接作垂線【例題1】如圖,,,C(1,0),D為射線AO上一點(diǎn),一動(dòng)點(diǎn)P從A出發(fā),運(yùn)動(dòng)路徑為,在AD上的速度為4個(gè)單位/秒,在CD上的速度為1個(gè)單位/秒,則整個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間最少時(shí),D的坐標(biāo)為.【例題2】如圖,在矩形中,對(duì)角線交于點(diǎn)O,,點(diǎn)M在線段上,且.點(diǎn)P為線段上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).
(1)°;(2)的最小值為.【例題3】如圖,直線與x軸,y軸分別交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)D是線段AB上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)H是直線上的一動(dòng)點(diǎn),動(dòng)點(diǎn),連接.當(dāng)取最小值時(shí),的最小值是.
【鞏固練習(xí)1】如圖,在菱形中,,,對(duì)角線、相交于點(diǎn),點(diǎn)在線段上,且,點(diǎn)為線段上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.【鞏固練習(xí)2】如圖,是等邊三角形的外接圓,其半徑為4.過(guò)點(diǎn)B作于點(diǎn)E,點(diǎn)P為線段上一動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)P不與B,E重合),則的最小值為.
【鞏固練習(xí)3】如圖,二次函數(shù)與x軸交于點(diǎn)A,B,對(duì)稱軸為直線l,頂點(diǎn)C到x軸的距離為.點(diǎn)P為直線l上一動(dòng)點(diǎn),另一點(diǎn)從C出發(fā),先以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)P,再以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)A停止,則時(shí)間最短為秒.【題型2】胡不歸模型·構(gòu)造相關(guān)角再作垂線【例題1】如圖,在長(zhǎng)方形中,,,點(diǎn)在上,連接,在點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,的最小值為.
【例題2】如圖,,,,點(diǎn)為上一點(diǎn),連接,則的最小值為3.【鞏固練習(xí)1】如圖所示,在中,,M為線段上一定點(diǎn),P為線段上一動(dòng)點(diǎn).當(dāng)點(diǎn)P在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,滿足的值最小時(shí),則.【鞏固練習(xí)2】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A. B. C. D.8【鞏固練習(xí)3】如圖,是圓的直徑,,弧,點(diǎn)是弦上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),那么的最小值為A. B. C. D.【鞏固練習(xí)4】如圖,在中,,,,點(diǎn)是斜邊上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.
模塊三:阿氏圓與胡不歸最值問(wèn)題阿氏圓模型講解【模型來(lái)源】所謂阿圓,就是動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)距離之比為定值,那么動(dòng)點(diǎn)的軌跡就是圓,這個(gè)圓,稱為阿波羅尼斯圓,簡(jiǎn)稱為阿圓.其本質(zhì)就是通過(guò)構(gòu)造母子相似,化去比例系數(shù),轉(zhuǎn)化為兩定一動(dòng)將軍飲馬型求最值,難點(diǎn)在于如何構(gòu)造母子相似.【模型建立】如圖1所示,⊙O的半徑為R,點(diǎn)A、B都在⊙O外,P為⊙O上一動(dòng)點(diǎn),已知R=OB,連接PA、PB,則當(dāng)“PA+PB”的值最小時(shí),P點(diǎn)的位置如何確定?解決辦法:如圖2,在線段OB上截取OC使OC=R,則可說(shuō)明△BPO與△PCO相似,則有PB=PC。故本題求“PA+PB”的最小值可以轉(zhuǎn)化為“PA+PC”的最小值,其中與A與C為定點(diǎn),P為動(dòng)點(diǎn),故當(dāng)A、P、C三點(diǎn)共線時(shí),“PA+PC”值最小?!绢}型1】?jī)啥c(diǎn)在圓外:向內(nèi)取點(diǎn)(系數(shù)小于1)【例題1】如圖,在中,,,,圓的半徑為2,點(diǎn)為圓上一動(dòng)點(diǎn),連接,.求①;②;③;④的最小值.【例題2】如圖,正方形ABCD邊長(zhǎng)為2eq\r(2),內(nèi)切圓O上一動(dòng)點(diǎn)P,連接AP、DP,則AP+eq\f(eq\r(2),2)PD的最小值為_(kāi)_____.【例題3】如圖,為的直徑,,點(diǎn)C與點(diǎn)D在的同側(cè),且,,,,點(diǎn)P是上的一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.【鞏固練習(xí)1】如圖,已知正方ABCD的邊長(zhǎng)為6,圓B的半徑為3,點(diǎn)P是圓B上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則的最大值為_(kāi)______.【鞏固練習(xí)2】如圖,為的直徑,,點(diǎn)C與點(diǎn)D在的同側(cè),且,,,,點(diǎn)P是上的一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.【鞏固練習(xí)3】如圖,等邊三角形ABC邊長(zhǎng)為4eq\r(3),圓O是△ABC的內(nèi)切圓,P是圓O上一動(dòng)點(diǎn),連接PB、PC,則BP+eq\f(1,2)CP的最小值為_(kāi)_____________.【鞏固練習(xí)4】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,M(6,3),N(10,0),A(5,0),點(diǎn)P為以O(shè)A為半徑的圓O上一動(dòng)點(diǎn),則PM+eq\f(1,2)PN的最小值為_(kāi)______________【鞏固練習(xí)5】如圖,拋物線與軸交于兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn),以點(diǎn)為圓心,畫(huà)半徑為2的圓,點(diǎn)為上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),請(qǐng)求出的最小值.
【題型2】?jī)牲c(diǎn)在圓內(nèi):向外取點(diǎn)(系數(shù)大于1)【例題1】如圖,∠AOB=90°,OA=OB=1,圓O的半徑為eq\r(2),P是圓O上一動(dòng)點(diǎn),PA+eq\r(2)PB的最小值為_(kāi)_______.【鞏固練習(xí)1】已知扇形COD中,∠COD=90°,OC=6,OA=3,OB=5,點(diǎn)P是弧CD上一點(diǎn),2PA+PB的最小值為_(kāi)_______.【鞏固練習(xí)2】如圖,在中,點(diǎn)A、點(diǎn)在上,,,點(diǎn)在上,且,點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)是劣弧上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.【題型3】一內(nèi)一外提系數(shù)【例題1】如圖,在中,,,,在以為圓心3為半徑的圓上,則的最小值為.【鞏固練習(xí)1】如圖,正方形邊長(zhǎng)為4,是的中點(diǎn),在上,的最大值是,的最小值是【題型4】隱圓+阿氏圓【例題1】如圖,在菱形中,對(duì)角線相交于點(diǎn)O,點(diǎn)E、F分別是上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且,P是的中點(diǎn),連接,若,則的最小值為.
【例題2】如圖,在邊長(zhǎng)為6的正方形中,M為上一點(diǎn),且,N為邊上一動(dòng)點(diǎn).連接,將沿翻折得到,點(diǎn)P與點(diǎn)B對(duì)應(yīng),連接,則的最小值為.
【鞏固練習(xí)1】如圖,在中,,,,、分別是邊、上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且,是的中點(diǎn),連接,,則的最小值為.【鞏固練習(xí)2】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,、、、,是外部的第一象限內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),且,則的最小值是 .【鞏固練習(xí)3】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,、、、,點(diǎn)P在第一象限,且,則的最小值為.
模塊四:線段拼接最值問(wèn)題(逆等線模型)一、什么是逆等線段。兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)分別在直線上運(yùn)動(dòng),且它們各自到某一定點(diǎn)的距離始終相等,那么這兩條始終相等的線段稱為逆等線段。二、解題步驟:1.找三角形。找一條逆等線段,一條動(dòng)線段構(gòu)成的三角形。(圖中本身就有的三角形,不要添加輔助線以后構(gòu)成的三角形)2.確定該三角形的不變量。在動(dòng)點(diǎn)移動(dòng)過(guò)程中,該三角形有一個(gè)邊長(zhǎng)度不變,有一個(gè)角的大小不變。3.從另一逆等線段的定點(diǎn)引一條線。使得線段長(zhǎng)度等于第二步中的那個(gè)不變的邊長(zhǎng),與這個(gè)逆等線段的夾角等于第二步中那個(gè)不變的角。4.問(wèn)題轉(zhuǎn)化為將軍飲馬問(wèn)題求最值。【模型解讀】△ABC中,D、E分別是AB、AC上的動(dòng)點(diǎn),且AD=CE,即逆向相等,則稱AD和CE為逆等線,就是怎么別扭怎么來(lái)。一般情況下,題目中有兩個(gè)沒(méi)有首尾相連的線段相等,即兩定兩動(dòng),也歸為逆等線問(wèn)題。觀察圖形,我們很容易發(fā)現(xiàn),AD和CE沒(méi)有首尾相連,所以,一般通過(guò)平移或者作平行等方法構(gòu)造全等三角形來(lái)實(shí)現(xiàn)線段轉(zhuǎn)移,從而使逆等線段產(chǎn)生關(guān)系,最終解決問(wèn)題。
這樣解釋很籠統(tǒng)很枯燥,我們以具體例題來(lái)描述如圖,在△ABC中,∠ABC=60°,BC=8,AC=10,點(diǎn)D、E分別是AB、AC上的動(dòng)點(diǎn),且AD=CE,求CD+BE的最小值。分析思路:①AD在△ADC中,那么我們就以CD為一邊構(gòu)造另一個(gè)三角形與之全等,這個(gè)也叫做一邊一角造全等。②即過(guò)點(diǎn)C作CF//AB,且CF=AC。(構(gòu)造一邊一角,得全等)③構(gòu)造出△ADC≌△CEF(SAS),證出EF=CD④CD+BE=EF+BE,根據(jù)兩點(diǎn)之間,線段最短,連接BF,則BF即為所求此時(shí),B、E、F三點(diǎn)共線,本題中,也可以利用三角形三邊關(guān)系去求最值⑤求BF【題型1】平移,對(duì)稱或構(gòu)造平行四邊形【例題1】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.【例題2】如圖,在矩形ABCD中,AB=5,AD=10,點(diǎn)E是邊AD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)E作EF⊥AC,分別交對(duì)角線AC,直線BC于點(diǎn)O,F(xiàn),則在點(diǎn)E移動(dòng)的過(guò)程中,AF+FE+EC的最小值為_(kāi)________.AADBCFEO【鞏固練習(xí)1】如圖,在矩形ABCD中,,,點(diǎn)P在邊AD上,點(diǎn)Q在邊BC上,且,連接CP,QD,則的最小值為.【鞏固練習(xí)2】如圖,在矩形中,,點(diǎn)E在上,點(diǎn)F在上,且,連結(jié),則的最小值為.
【鞏固練習(xí)3】如圖,正方形的邊長(zhǎng)為2,是的中點(diǎn),是上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作分別交,于點(diǎn),.(1)的長(zhǎng)為;(2)的最小值為.【題型2】構(gòu)造SAS型全等拼接線段【例題1】如圖,矩形ABCD中,AB=3,AD=3eq\r(,3),點(diǎn)E、F分別是對(duì)角線AC和邊CD上的動(dòng)點(diǎn),且AE=CF,則BE+BF的最小值是___________.DDABCEF【例題2】如圖,在等腰直角三角形中,,點(diǎn),分別為,上的動(dòng)點(diǎn),且,.當(dāng)?shù)闹底钚r(shí),的長(zhǎng)為.【鞏固練習(xí)1】如圖,在△ABC中,∠ABC=90°,∠A=60°,AB=2,D、E分別是AC、AB上的動(dòng)點(diǎn),且AD=BE,F(xiàn)是BC的中點(diǎn),則BD+EF的最小值為_(kāi)__________.AABCDEF【鞏固練習(xí)2】如圖,在矩形ABCD中,AB=2,AD=4,E為邊BC上一點(diǎn),AE=AD,M、N分別為線段AE、BE上的動(dòng)點(diǎn),且AM=EN,連接DM、DN,則DM+DN的最小值為_(kāi)__________.AABCDNEM【鞏固練習(xí)3】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_(kāi)__________.AADBCEF【鞏固練習(xí)4】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,等腰三個(gè)頂點(diǎn)在坐標(biāo)軸上,,點(diǎn)D,E分別為上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且.當(dāng)?shù)闹底钚r(shí),則點(diǎn)D的坐標(biāo)為.【鞏固練習(xí)5】如圖,點(diǎn)是正方形內(nèi)部一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且,,則的最小值為(
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A. B. C. D.【鞏固練習(xí)6】如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=6,BC=4,D,E分別是AC,AB上的動(dòng)點(diǎn),且AD=BE,連結(jié)BD,CE,則BD+CE的最小值為.【題型3】加權(quán)逆等線【例題1】如圖,在中,,,.D,E分別是邊,上的動(dòng)點(diǎn),且,則的最小值為.【例題2】如圖,在菱形ABCD中,∠BAD=120°,AB=6,連接BD.(1)求BD的長(zhǎng);(2)點(diǎn)E為線段BD上一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)B,D重合),點(diǎn)F在邊AD上,且BE=DF,當(dāng)四邊形ABEF的面積取得最小值時(shí),CE+CF的值是否也最?。咳绻?,求CE+CF的最小值;如果不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.【例題3】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與x軸交于兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn).若點(diǎn)D,E分別是線段,上的動(dòng)點(diǎn),且,求的最小值.
【鞏固練習(xí)1】如圖,已知BC⊥AB,BC=AB=3,E為BC邊上一動(dòng)點(diǎn),連接AE,D點(diǎn)在AB延長(zhǎng)線上,且CE=2BD,則AE+2CD的最小值為_(kāi)_______【鞏固練習(xí)2】如圖,在矩形ABCD中,AD=4,AB=4,E,F(xiàn)分別是BD,BC上的一動(dòng)點(diǎn),且BF=2DE,則AF+2AE的最小值是。【鞏固練習(xí)3】如圖,等腰直角△ABC中,斜邊BC=2,點(diǎn)D、E分別為線段AB和BC上的動(dòng)點(diǎn),,求的最小值.【題型4】取到最小值時(shí)對(duì)其它量進(jìn)行計(jì)算【例題1】如圖,已知直線AB:y=分別交x軸、y軸于點(diǎn)B、A兩點(diǎn),C(3,0),D、E分別為線段AO和線段AC上一動(dòng)點(diǎn),BE交y軸于點(diǎn)H,且AD=CE.當(dāng)BD+BE的值最小時(shí),則H點(diǎn)的坐標(biāo)為_(kāi)_______【例題2】如圖(1),在中,,,邊上的點(diǎn)從頂點(diǎn)出發(fā),向頂點(diǎn)運(yùn)動(dòng),同時(shí),邊上的點(diǎn)從頂點(diǎn)出發(fā),向頂點(diǎn)運(yùn)動(dòng),,兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的大小相等,設(shè),,關(guān)于的函數(shù)圖象如圖(2),圖象過(guò)點(diǎn),則圖象最低點(diǎn)的橫坐標(biāo)是.【鞏固練習(xí)1】如圖,為等邊的高,M、N分別為線段上的動(dòng)點(diǎn),且,當(dāng)取得最小值時(shí),.【鞏固練習(xí)2】如圖,AH是正三角形ABC中BC邊上的高,在點(diǎn)A,C處各有一只電子烏龜P和Q同時(shí)起步以相同的速度分別沿AH,CA向前勻速爬動(dòng).確定當(dāng)兩只電子烏龜?shù)紹點(diǎn)距離之和PB+QB最小時(shí),∠PBQ的度數(shù)為.【鞏固練習(xí)3】如圖,已知Rt△ABC,∠C=90°,∠CAB=30°,BC=2,點(diǎn)M,N分別為CB,CA上的動(dòng)點(diǎn),且始終保持BM=CN,則當(dāng)AM+BN取最小值時(shí),CN= .模塊五:構(gòu)造旋轉(zhuǎn)相似求最值(瓜豆模型)初中階段如遇求軌跡長(zhǎng)度僅有2種類型:“直線型”和“圓弧型”(兩種類型中還會(huì)涉及點(diǎn)往返探究“往返型”),對(duì)于兩大類型該如何斷定,通常老師會(huì)讓學(xué)生畫(huà)圖尋找3處以上的點(diǎn)來(lái)確定軌跡類型進(jìn)而求出答案,對(duì)于填空選擇題而言不外乎是個(gè)好方法,但如果要進(jìn)行說(shuō)理很多考生難以解釋清楚一、我們先來(lái)解釋一下瓜豆原理:定角定比,主從聯(lián)動(dòng)瓜豆原理:一個(gè)主動(dòng)點(diǎn),一個(gè)從動(dòng)點(diǎn)(根據(jù)某種約束條件,跟著主動(dòng)點(diǎn)動(dòng)),當(dāng)主動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),從動(dòng)點(diǎn)的軌跡相同.只要滿足:則兩動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是相似的,運(yùn)動(dòng)軌跡長(zhǎng)度的比和它們到定點(diǎn)的距離比相同。則兩動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是相似的,運(yùn)動(dòng)軌跡長(zhǎng)度的比和它們到定點(diǎn)的距離比相同。1、兩“動(dòng)”,一“定”2、兩動(dòng)點(diǎn)與定點(diǎn)的連線夾角是定角3、兩動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)的距離比值是定值【例題1】三種處理策略如圖,D、E是邊長(zhǎng)為4的等邊三角形ABC上的中點(diǎn),P為中線AD上的動(dòng)點(diǎn),把線段PC繞C點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,得到P’,EP’的最小值【分析】結(jié)合這個(gè)例題我們?cè)賮?lái)熟悉一下瓜豆模型第一層:點(diǎn)P’運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線嗎? 答:是直線,可以通過(guò)P在A,D時(shí),即始末位置時(shí)P’對(duì)應(yīng)的位置得到直線軌跡,對(duì)于選填題,可找出從動(dòng)點(diǎn)的始末位置,從而快速定位軌跡,若要說(shuō)理則需要構(gòu)造手拉手證明.第二層:點(diǎn)P’的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度和點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度相同嗎? 答:因?yàn)辄c(diǎn)P’與點(diǎn)P到定點(diǎn)C的距離相等,則有運(yùn)動(dòng)路徑長(zhǎng)度相等,若要說(shuō)理則同樣需要構(gòu)造手拉手結(jié)構(gòu),通過(guò)全等證明.第三層:手拉手模型怎么構(gòu)造?答:以旋轉(zhuǎn)中心C為頂點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)造,其實(shí)只要再找一組對(duì)應(yīng)的主從點(diǎn)即可,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是從P點(diǎn)的軌跡即線段AD中再找一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行與P點(diǎn)類似的的旋轉(zhuǎn),比如把線段AD中的點(diǎn)A繞C點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,即為點(diǎn)B,連接BP’即可得到一組手拉手模型,雖然前面說(shuō)是任意點(diǎn),但一般來(lái)說(shuō)我們選擇一個(gè)特殊位置的點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)位置也是比較容易確定的,比如說(shuō)點(diǎn)D進(jìn)行旋轉(zhuǎn)也是比較方便. 第四層:分析∠CAP和∠CBP’ 答:由全等可知∠CAP=∠CBP’,因?yàn)锽為定點(diǎn),所以得到P’軌跡為直線BP’第五層:點(diǎn)P和點(diǎn)P’軌跡的夾角和旋轉(zhuǎn)角的關(guān)系答:不難得出本題主動(dòng)點(diǎn)與從動(dòng)點(diǎn)軌跡的夾角等于旋轉(zhuǎn)角,要注意的是如果旋轉(zhuǎn)角是鈍角,那么主動(dòng)點(diǎn)與從動(dòng)點(diǎn)軌跡的夾角等于旋轉(zhuǎn)角的補(bǔ)角,這個(gè)在后面的例題中會(huì)出現(xiàn).大氣層:前面提到,如果是選填題,可以通過(guò)找從動(dòng)點(diǎn)的始末位置快速定位軌跡線段,或者通過(guò)構(gòu)造手拉手,通過(guò)全等或相似得出相等角然后得出軌跡,這兩種方法都是先找出從動(dòng)點(diǎn)P’的軌跡,再作垂線段并求出垂線段的長(zhǎng)得到最小值,那么還有其他方法嗎?答:還可以對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來(lái)構(gòu)造手拉手模型,從而代換所求線段,構(gòu)造如下.將點(diǎn)EC繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,構(gòu)造手拉手模型(SAS全等型),從而得到P’E=PG,最小值即為點(diǎn)G到AD的距離. 要注意的是因?yàn)橐鷵QP’E,所以E點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)方式應(yīng)該是從P’P,所以是順時(shí)針旋轉(zhuǎn),求軌跡時(shí)的旋轉(zhuǎn)方式則是PP’,注意區(qū)分.解析策略一:找從動(dòng)點(diǎn)軌跡連接BP’,由旋轉(zhuǎn)可得,CP=CP’,∠P’CP=60°,∵△ABC是等邊三角形,∴AC=BC,∠ACB=60°,∴∠ACB=∠PCP’,∴△ACP≌△BCP’(SAS),∴∠CBP’=∠CAP,∵邊長(zhǎng)為4的等邊三角形ABC中,P是對(duì)稱軸AD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),∴∠CAP=30°,BD=2,∴∠CBP’=30°,即點(diǎn)P’的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線BP’,∴當(dāng)DP’⊥BP’時(shí),EP’最短,此時(shí),EP’=EQ\F(1,2)BD+ED=+2=3∴EP’的最小值是3策略二:反向旋轉(zhuǎn)關(guān)鍵點(diǎn)構(gòu)造手拉手代換所求線段將點(diǎn)E繞C點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到點(diǎn)G,連接PG,CG,EP’由旋轉(zhuǎn)可得EC=CG,CP=CP’,∠P’CP=60°,∠ECG=60°,∴△ECG是等邊三角形,EG=2∵∠PCP’=∠ECG∴∠PCG=∠ECP’∴△GCP≌△ECP’(SAS),∴EP’=GP,過(guò)點(diǎn)G作AD的垂線GH垂足為H,GH即為所求.∵∠GEC=∠ACD∴HE∥DC∵∠GHD=∠ADC∴HG∥DC故G,E,H三點(diǎn)共線,則有HE∥DC又E是AC中點(diǎn),分線段成比例可知H是AD中點(diǎn)∴HE=∴EP’的最小值是3總共提到了3種處理方式:1.找始末,定軌跡2.在軌跡上找一點(diǎn)旋轉(zhuǎn),構(gòu)造手拉手模型,再通過(guò)角度相等得到從動(dòng)點(diǎn)軌跡.3.反向旋轉(zhuǎn)相關(guān)定點(diǎn),構(gòu)造手拉手模型,代換所求線段,即逆向構(gòu)造.【例題2】飲馬類瓜豆與加權(quán)線段和問(wèn)題已知點(diǎn),點(diǎn)B是直線y=-2上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),將線段AB繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到線段BC.角度1:反向旋轉(zhuǎn)構(gòu)造手拉手(不用求從動(dòng)點(diǎn)軌跡,直接轉(zhuǎn)換為垂線段最短)(1)求OC的最小值【簡(jiǎn)析】如圖,構(gòu)造等腰直角△AOE,由旋轉(zhuǎn)相似可知角度2:構(gòu)造手拉手求從動(dòng)點(diǎn)軌跡:(2)求的最小值【簡(jiǎn)析】,求出C點(diǎn)軌跡,再將軍飲馬,如圖,在B點(diǎn)軌跡上取一點(diǎn),構(gòu)造旋轉(zhuǎn)相似,易知,可知C點(diǎn)軌跡為,作,,補(bǔ)充:此時(shí)加權(quán)線段和對(duì)應(yīng)三邊之比 角度3:構(gòu)造旋轉(zhuǎn)相似求加權(quán)線段和(3)記,①求的最小值;②求的最小值【簡(jiǎn)析】①由旋轉(zhuǎn)相似可知,則②,補(bǔ)充:此時(shí)加權(quán)線段和對(duì)應(yīng)相似比【瓜豆圓介紹】如圖,P是圓O上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),A為定點(diǎn),連接AP,Q為AP中點(diǎn)。當(dāng)點(diǎn)P在圓O上運(yùn)動(dòng)時(shí),Q點(diǎn)軌跡是?【分析】觀察動(dòng)圖可知點(diǎn)Q軌跡是個(gè)圓,而我們還需確定的是此圓與圓O有什么關(guān)系?考慮到Q點(diǎn)始終為AP中點(diǎn),連接AO,取AO中點(diǎn)M,則M點(diǎn)即為Q點(diǎn)軌跡圓圓心,半徑MQ是OP一半,任意時(shí)刻,均有△AMQ∽△AOP,QM:PO=AQ:AP=1:2【小結(jié)】確定Q點(diǎn)軌跡圓即確定其圓心與半徑,由A、Q、P始終共線可得:A、M、O三點(diǎn)共線,由Q為AP中點(diǎn)可得:AM=AO.Q點(diǎn)軌跡相當(dāng)于是P點(diǎn)軌跡成比例縮放.根據(jù)動(dòng)點(diǎn)之間的相對(duì)位置關(guān)系分析圓心的相對(duì)位置關(guān)系;根據(jù)動(dòng)點(diǎn)之間的數(shù)量關(guān)系分析軌跡圓半徑數(shù)量關(guān)系.【題型1】構(gòu)造中位線【例題1】如圖,正方形的邊長(zhǎng)是8,點(diǎn)E是邊的中點(diǎn),連接,點(diǎn)F是線段上不與點(diǎn)D,E重合的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,點(diǎn)G是線段的中點(diǎn),則線段的最小值為.
【例題2】如圖,正方形的邊長(zhǎng)是8,點(diǎn)E是邊的中點(diǎn),連接,點(diǎn)F是線段上不與點(diǎn)D,E重合的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,點(diǎn)G是線段的中點(diǎn),則線段的最小值為.
【鞏固練習(xí)1】(2024·四川涼山·中考真題)如圖,的圓心為,半徑為,是直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作的切線,切點(diǎn)為,則的最小值為【鞏固練習(xí)2】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,的一條直角邊在x軸上,點(diǎn)A的坐標(biāo)為;中,,連接,點(diǎn)M是中點(diǎn),連接.將以點(diǎn)O為旋轉(zhuǎn)中心按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,線段的最小值是(
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A.3 B. C. D.2【鞏固練習(xí)3】如圖所示,,,以為底邊向上構(gòu)造等腰直角三角形,連接并延長(zhǎng)至點(diǎn)P,使,則長(zhǎng)的取值范圍為_(kāi)_______.【題型2】直線型軌跡(三種解題策略)【例題1】如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為4,E為BC上一點(diǎn),且BE=1,F(xiàn)為AB邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接EF,以EF為邊向右側(cè)作等邊△EFG,連接CG,則CG的最小值為.【例題2】如圖,已知點(diǎn),點(diǎn)B在y軸正半軸上,將線段繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到線段,若點(diǎn)C的坐標(biāo)為,則.
【鞏固練習(xí)1】如圖,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,P是對(duì)角線AC上的動(dòng)點(diǎn),連接DP,將直線DP繞點(diǎn)P順時(shí)針旋轉(zhuǎn),使∠1=∠2,且過(guò)點(diǎn)D作DG⊥PG,連接CG.則CG最小值為 【鞏固練習(xí)2】如圖,在平行四邊形中,點(diǎn)E為射線上一動(dòng)點(diǎn),連接,將繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,連接,,,求的最小值.
【鞏固練習(xí)3】如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,4),P是x軸上一動(dòng)點(diǎn),把線段PA繞點(diǎn)P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到線段PF,連接OF,則線段OF長(zhǎng)的最小值是.
【鞏固練習(xí)4】如圖,矩形中,,,為上一點(diǎn),且,為邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,將繞著點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到的位置,連接和,則的最小值為.
【鞏固練習(xí)5】如圖,在中,,,對(duì)稱軸交于點(diǎn),點(diǎn)是直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,將線段繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得,連接,則長(zhǎng)的最小值為.
【鞏固練習(xí)6】如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為4,E為BC上一點(diǎn),且BE=1,F(xiàn)為AB邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接EF,以EF為底向右側(cè)作等腰直角△EFG,連接CG,則CG的最小值為.【變式訓(xùn)練】雙動(dòng)點(diǎn)如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為4,E為BC上一點(diǎn),F(xiàn)為AB邊上一點(diǎn),連接EF,以EF為底向右側(cè)作等腰直角△EFG,連接CG,則AG的最小值為.【題型3】線段和【例題1】如圖,是邊長(zhǎng)為的等邊三角形,點(diǎn)為高上的動(dòng)點(diǎn).連接,將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到.連接,,,則周長(zhǎng)的最小值是.
【鞏固練習(xí)1】如圖,在矩形中,,,是邊上一點(diǎn),,是直線上一動(dòng)點(diǎn),將線繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到線段,連接,,則的最小值是.【鞏固練習(xí)2】如圖,已知∠CAB=30°,AB=2,點(diǎn)D在射線AC上,以BD為邊作正方形BDEF,連接AE、BE,則AE+BE的最小值為_(kāi)__________.CCABDEF【題型4】圓弧型軌跡【例題1】如圖,,為的中點(diǎn),的半徑為1,點(diǎn)是上一動(dòng)點(diǎn),以為直角邊的等腰直角三角形(點(diǎn)、、按逆時(shí)針?lè)较蚺帕校瑒t線段的長(zhǎng)的取值范圍為. 【例題2】如圖,在△ABC中,AB=8,AC=,將CB繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到CD,連接AD,則AD的最大值是_________.DDABC【鞏固練習(xí)1】如圖,是正方形邊的中點(diǎn),是正方形內(nèi)一點(diǎn),連接,線段以為中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到線段,連接.若,,則的最小值為.
【鞏固練習(xí)2】如圖,已知正方形的邊長(zhǎng)為4,以點(diǎn)A為圓心,2為半徑作圓,E是上的任意一點(diǎn),將線段繞點(diǎn)D順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)并縮短到原來(lái)的一半,得到線段,連接,則的最小值是.
【鞏固練習(xí)3】如圖,點(diǎn)P是正方形ABCD所在平面內(nèi)一點(diǎn),∠APB=90°,連接DP,將線段DP繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到線段DQ,連接AQ,若AB=2,則線段AQ的最大值為_(kāi)__________.AADBCPQ【題型5】加權(quán)線段和【例題1】如圖,在矩形ABCD中,AB=2,AD=,點(diǎn)E為邊AD上一動(dòng)點(diǎn),以CE為邊向右作直角三角形CEF,使∠CEF=90°,∠CFE=30°,連接BE,BF,求BE+的最小值.AADBCEF【鞏固練習(xí)1】如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(1,),點(diǎn)P是x軸上的一動(dòng)點(diǎn),連接AP,將線段AP繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°得到AQ,連接OQ,PQ,求+PQ的最小值.xxyOAPQ【鞏固練習(xí)2】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)是,點(diǎn)C的坐標(biāo)是,點(diǎn)是x軸上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)B在x軸上移動(dòng)時(shí),始終保持是等邊三角形(點(diǎn)P不在第二象限),連接,求得的最小值為(
)A. B.4 C. D.2【題型6】路徑長(zhǎng)度類問(wèn)題【例題1】如圖,在矩形ABCD中,AB=2,AD=4,動(dòng)點(diǎn)E從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)D,以CE為邊在CE的右側(cè)構(gòu)造正方形CEFG,連接AF,則AF的最小值為_(kāi)________,點(diǎn)F運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)為_(kāi)________.FFDAGCEB【鞏固練習(xí)1】如圖,矩形ABCD中,AB=8,AD=4,E為邊AD上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接BE,取BE的中點(diǎn)G,點(diǎn)G繞點(diǎn)E逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到點(diǎn)F,連接CF,在點(diǎn)E從A到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,點(diǎn)G的運(yùn)動(dòng)路徑=,△CEF面積的最小值是.【鞏固練習(xí)2】如圖,在正方形中,,點(diǎn)E在邊上,且,點(diǎn)P為邊上的動(dòng)點(diǎn),連接,過(guò)點(diǎn)E作,交射線于點(diǎn)F,則.若點(diǎn)M是線段的中點(diǎn),則當(dāng)點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B時(shí),點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)為.
【題型7】取到最值時(shí)求其它量【例題1】如圖,在矩形ABCD中,BC=2AB,點(diǎn)P為邊AD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),線段BP繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到線段BP',連接PP',CP'.當(dāng)點(diǎn)P'落在邊BC上時(shí),∠PP'C的度數(shù)為;當(dāng)線段CP'的長(zhǎng)度最小時(shí),∠PP'C的度數(shù)為【鞏固練習(xí)1】如圖,線段,點(diǎn)是線段上的動(dòng)點(diǎn),將線段繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到線段,連接,在的上方作,使,點(diǎn)為的中點(diǎn),連接,當(dāng)最小時(shí),的面積為.
【鞏固練習(xí)2】如圖,在等邊△ABC中,點(diǎn)D在BC邊上,點(diǎn)E在AB的延長(zhǎng)線上,且BE=CD,連接DE,將線段DE繞點(diǎn)D順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°得到DF,連接CF,當(dāng)CF取得最小值時(shí),求的值.AAFDCBE【鞏固練習(xí)3】如圖1,已知線段,,線段繞點(diǎn)在直線上方旋轉(zhuǎn),連接,以為邊在上方作,且.
(1)若,以為邊在上方作,且,,連接,用等式表示線段與的數(shù)量關(guān)系是;(2)如圖2,在(1)的條件下,若,,,求的長(zhǎng);(3)如圖3,若,,,當(dāng)?shù)闹底畲髸r(shí),求此時(shí)的值.模塊六:費(fèi)馬點(diǎn)最值問(wèn)題【常規(guī)費(fèi)馬點(diǎn)】【問(wèn)題提出】如圖△ABC所有的內(nèi)角都小于120度,在△ABC內(nèi)部有一點(diǎn)P,連接PA、PB、PC,當(dāng)?shù)闹底钚r(shí),求此時(shí)∠APB與∠APC的度數(shù).【問(wèn)題處理】如圖1,將△ACP繞著點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60度得到△A’CP’,則△ACP≌△A’CP’,CP=CP’,AP=A’P’,又∵∠PCP’=60°,∴△PCP’是等邊三角形,∴PP’=PC,PA+PB+PC=P’A’+PB+PP’,如圖2,當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)B、P、P’、A’共線時(shí),PA+PB+PC最小,最小值為A’B,此時(shí)∠BPC=∠APC=∠APB=120°【問(wèn)題歸納】如費(fèi)馬點(diǎn)就是到三角形的三個(gè)頂點(diǎn)的距離之和最小的點(diǎn).費(fèi)馬點(diǎn)結(jié)論:對(duì)于一個(gè)各角不超過(guò)120°的三角形,費(fèi)馬點(diǎn)是對(duì)各邊的張角都是120°的點(diǎn),所以三角形的費(fèi)馬點(diǎn)也叫三角形的等角中心;對(duì)于有一個(gè)角超過(guò)120°的三角形,費(fèi)馬點(diǎn)就是這個(gè)內(nèi)角的頂點(diǎn).【如何作費(fèi)馬點(diǎn)】如圖3,連接AA’,我們發(fā)現(xiàn)△ACA’為等邊三角形,點(diǎn)P在A’B上,同理,我們可以得到等邊△BAB’,點(diǎn)P也在CB’上,因此,我們可以以△ABC三角形任意兩邊為邊向外構(gòu)造等邊三角形,相應(yīng)連線的交點(diǎn)即為費(fèi)馬點(diǎn)。(最大角小于120°時(shí))【例1】如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=AC=1,P是△ABC內(nèi)一點(diǎn),求PA+PB+PC的最小值.【答案】【分析】如圖,以AC為邊構(gòu)造等邊△ACD,連接BD,BD的長(zhǎng)即為PA+PB+PC的最小值.至于點(diǎn)P的位置?這不重要!如何求BD?考慮到△ABC和△ACD都是特殊的三角形,過(guò)點(diǎn)D作DH⊥BA交BA的延長(zhǎng)線于H點(diǎn),根據(jù)勾股定理,即可得出結(jié)果.【練習(xí)1】如圖,已知矩形ABCD,AB=4,BC=6,點(diǎn)M為矩形內(nèi)一點(diǎn),點(diǎn)E為BC邊上任意一點(diǎn),則MA+MD+ME的最小值為_(kāi)_____.【加權(quán)費(fèi)馬點(diǎn)】如果所求最值中三條線段的系數(shù)有不為1的情況,我們把這類問(wèn)題歸為加權(quán)費(fèi)馬點(diǎn)問(wèn)題,解決方法類似,也是通過(guò)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行線段轉(zhuǎn)化,只不過(guò)要根據(jù)系數(shù)的情況選擇不同的旋轉(zhuǎn)或放縮方法?!绢愋鸵粏蜗禂?shù)類】當(dāng)只有一條線段帶有不為1的系數(shù)時(shí),相對(duì)較為簡(jiǎn)單,一般有兩種處理手段,一種是旋轉(zhuǎn)特殊角度:對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)90°,對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)120°另一種是旋轉(zhuǎn)放縮,對(duì)應(yīng)三角形三邊之比【例3】在等邊三角形ABC中,邊長(zhǎng)為4,P為三角形ABC內(nèi)部一點(diǎn),求的最小值【練習(xí)2】在Rt△ABC中,AC=3,BC=2,P為三角形ABC內(nèi)部一點(diǎn),求的最小值【類型二多系數(shù)類】其實(shí)當(dāng)三條線段的三個(gè)系數(shù)滿足勾股數(shù)的關(guān)系時(shí),都是符合加權(quán)費(fèi)馬點(diǎn)的條件的。以不同的點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心,旋轉(zhuǎn)不同的三角形得到的系數(shù)是不同的,對(duì)于給定的系數(shù),我們?cè)撊绾芜x取旋轉(zhuǎn)中心呢?我們總結(jié)了以下方法:1.
將最小系數(shù)提到括號(hào)外;2.
中間大小的系數(shù)確定放縮比例;3.
最大系數(shù)確定旋轉(zhuǎn)中心(例如最大系數(shù)在PA前面,就以A為旋轉(zhuǎn)中心),旋轉(zhuǎn)系數(shù)不為1的兩條線段所在的三角形?!纠?】如圖,在△ABC中,,,,在△ABC內(nèi)部有一點(diǎn)P,連接,則(1)的最小值為_(kāi)_______;(2)的最小值為_(kāi)_______【簡(jiǎn)答】(1)將最小系數(shù)提到括號(hào)外,得到中間大小系數(shù)為,故放大倍數(shù)為倍,最大系數(shù)在PC前面,故以點(diǎn)C為旋轉(zhuǎn)中心,旋轉(zhuǎn)△PBC.如圖1,將△PBC繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,并放大為倍,,..(2)將最小系數(shù)提到括號(hào)外,得到,如圖2,將△APB繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,并放大為倍,,.【練習(xí)3】如圖,在△ABC中,,,,在△ABC內(nèi)部有一點(diǎn)P,連接,則的最小值為_(kāi)_______.【簡(jiǎn)答】將△PAC繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°并放大2倍,得到,,,,,,由勾股定理可得,的最小值為.【題型1】普通費(fèi)馬點(diǎn)最值問(wèn)題【例題1】已知,在△ABC中,∠ACB=30°,AC=4,AB=點(diǎn)P是△ABC內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),則PA+PB+PC的最小值為_(kāi)_______【例題2】如圖,在中,,點(diǎn)為內(nèi)部一點(diǎn),則點(diǎn)到三個(gè)頂點(diǎn)之和的最小值是.【鞏固練習(xí)1】如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,AB=2,點(diǎn)P是△ABC內(nèi)一點(diǎn),則的最小值為_(kāi)________.CCABP【鞏固練習(xí)2】1643年,法國(guó)數(shù)學(xué)家費(fèi)馬曾提出一個(gè)著名的幾何問(wèn)題:給定不在同一條直線上的三個(gè)點(diǎn)A,B,C,求平面上到這三個(gè)點(diǎn)的距離之和最小的點(diǎn)的位置,意大利數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家托里拆利給出了分析和證明,該點(diǎn)也被稱為“費(fèi)馬點(diǎn)”或“托里拆利點(diǎn)”,該問(wèn)題也被稱為“將軍巡營(yíng)”問(wèn)題.(1)下面是該問(wèn)題的一種常見(jiàn)的解決方法,請(qǐng)補(bǔ)充以下推理過(guò)程:(其中①處從“直角”和“等邊”中選擇填空,②處從“兩點(diǎn)之間線段最短”和“三角形兩邊之和大于第三邊”中選擇填空,③處填寫(xiě)角度數(shù),④處填寫(xiě)該三角形的某個(gè)頂點(diǎn))當(dāng)?shù)娜齻€(gè)內(nèi)角均小于時(shí),如圖1,將繞,點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,連接,
由,可知為①三角形,故,又,故,由②可知,當(dāng)B,P,,A在同一條直線上時(shí),取最小值,如圖2,最小值為,此時(shí)的P點(diǎn)為該三角形的“費(fèi)馬點(diǎn)”,且有③;已知當(dāng)有一個(gè)內(nèi)角大于或等于時(shí),“費(fèi)馬點(diǎn)”為該三角形的某個(gè)頂點(diǎn).如圖3,若,則該三角形的“費(fèi)馬點(diǎn)”為④點(diǎn).(2)如圖4,在中,三個(gè)內(nèi)角均小于,且,已知點(diǎn)P為的“費(fèi)馬點(diǎn)”,求的值;
(3)如圖5,設(shè)村莊A,B,C的連線構(gòu)成一個(gè)三角形,且已知.現(xiàn)欲建一中轉(zhuǎn)站P沿直線向A,B,C三個(gè)村莊鋪設(shè)電纜,已知由中轉(zhuǎn)站P到村莊A,B,C的鋪設(shè)成本分別為a元/,a元/,元/,選取合適的P的位置,可以使總的鋪設(shè)成本最低為_(kāi)__________元.(結(jié)果用含a的式子表示)【鞏固練習(xí)3】背景資料:在已知所在平面上求一點(diǎn)P,使它到三角形的三個(gè)頂點(diǎn)的距離之和最小.這個(gè)問(wèn)題是法國(guó)數(shù)學(xué)家費(fèi)馬1640年前后向意大利物理學(xué)家托里拆利提出的,所求的點(diǎn)被人們稱為“費(fèi)馬點(diǎn)”.如圖1,當(dāng)三個(gè)內(nèi)角均小于120°時(shí),費(fèi)馬點(diǎn)P在內(nèi)部,當(dāng)時(shí),則取得最小值.(1)如圖2,等邊內(nèi)有一點(diǎn)P,若點(diǎn)P到頂點(diǎn)A、B、C的距離分別為3,4,5,求的度數(shù),為了解決本題,我們可以將繞頂點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)到處,此時(shí)這樣就可以利用旋轉(zhuǎn)變換,將三條線段、、轉(zhuǎn)化到一個(gè)三角形中,從而求出_______;知識(shí)生成:怎樣找三個(gè)內(nèi)角均小于120°的三角形的費(fèi)馬點(diǎn)呢?為此我們只要以三角形一邊在外側(cè)作等邊三角形并連接等邊三角形的頂點(diǎn)與的另一頂點(diǎn),則連線通過(guò)三角形內(nèi)部的費(fèi)馬點(diǎn).請(qǐng)同學(xué)們探索以下問(wèn)題.(2)如圖3,三個(gè)內(nèi)角均小于120°,在外側(cè)作等邊三角形,連接,求證:過(guò)的費(fèi)馬點(diǎn).(3)如圖4,在中,,,,點(diǎn)P為的費(fèi)馬點(diǎn),連接、、,求的值.(4)如圖5,在正方形中,點(diǎn)E為內(nèi)部任意一點(diǎn),連接、、,且邊長(zhǎng);求的最小值.【題型2】加權(quán)費(fèi)馬點(diǎn)·單系數(shù)型【例題1】已知,如圖在中,,,,在內(nèi)部有一點(diǎn)D,連接DA、DB、DC.則的最小值是.【鞏固練習(xí)1】如圖,中,,,點(diǎn)P為內(nèi)一點(diǎn),連接,則的最小值為.【鞏固練習(xí)2】如圖,矩形中,,,點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)是邊上一動(dòng)點(diǎn).將沿著翻折,使得點(diǎn)落在點(diǎn)處,若點(diǎn)是矩形內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),連接、、,則的最小值為.
【題型3】加權(quán)費(fèi)馬點(diǎn)·多系數(shù)型【例題1】在等邊三角形ABC中,邊長(zhǎng)為4,P為三角形ABC內(nèi)部一點(diǎn),求3AP+4BP+PC的最小值【鞏固練習(xí)1】在邊長(zhǎng)為4的正△ABC中有一點(diǎn)P,連接PA、PB、PC,求(AP+BP+PC)2的最小值【鞏固練習(xí)2】如圖,在中,,在內(nèi)部有一點(diǎn)P,連接、、.(加權(quán)費(fèi)馬點(diǎn))求:(1)的最小值;(2)的最小值(3)的最小值;(4)的最小值(5)的最小值;(6)的最小值(7)的最小值;(8)的最小值【鞏固練習(xí)3】在中,,,的角平分線交于,過(guò)作射線的垂線,垂足為,連接,當(dāng)取大值時(shí),在內(nèi)部取點(diǎn),則的最小值是.
模塊七:隱圓最值問(wèn)題一、定點(diǎn)定長(zhǎng)得圓在幾何圖形中,通過(guò)折疊、旋轉(zhuǎn),滑梯模型得到動(dòng)點(diǎn)的軌跡為繞定點(diǎn)等于定長(zhǎng)的圓,從而畫(huà)出動(dòng)點(diǎn)軌跡,并進(jìn)行計(jì)算 二、直角的對(duì)邊是直徑前世:在⊙O中,AB為直徑,則始終有AB所對(duì)的∠C=90°今生:若有AB是固定線段,且總有∠ACB=90°,則C在以AB為直徑徑的圓上.(此類型本來(lái)屬于定弦定角,但是因?yàn)楸容^特殊,故單獨(dú)分為一類) 三、對(duì)角互補(bǔ)前世:在⊙O上任意四點(diǎn)A,B,C,D所圍成的四邊形對(duì)角互補(bǔ)今生:若四邊形ABCD對(duì)角互補(bǔ),則A,B,C,D四點(diǎn)共圓 四、定弦定角模型定角模型是直角模型的一種變形形式,其依據(jù)是已知定角,則根據(jù)“同弧所對(duì)的圓周角相等”得到動(dòng)點(diǎn)的軌跡為圓弧,再畫(huà)出對(duì)應(yīng)圖形進(jìn)行計(jì)算.前世:在⊙O中,若弦AB長(zhǎng)度固定則弦AB所對(duì)的圓周角都相等(注意:弦AB在劣弧AB上也有圓周角,需要根據(jù)題目靈活運(yùn)用) 今生:若有一固定線段AB及線段AB所對(duì)的∠C大小固定,根據(jù)圓的知識(shí)可知C點(diǎn)并不是唯一固定的點(diǎn),C在⊙O的優(yōu)弧ACB上均可(至于是優(yōu)弧還是劣弧取決于∠C的大小,小于90°,則C在優(yōu)弧上運(yùn)動(dòng);等于90°,則C在半圓上運(yùn)動(dòng);大于90°則C在劣弧運(yùn)動(dòng))五、四點(diǎn)共圓模型 前世:在⊙O中,ABCD是圓的內(nèi)接四邊形,則有∠1=∠2,∠3=∠4,△BPC~△APD(同理△BPA~△CPD)今生:若四邊形ABCD中有∠1=∠2(通常情況下∠5=∠6對(duì)頂角相等,故不需要∠3=∠4,實(shí)際應(yīng)用中長(zhǎng)用∠1=∠2,∠5=∠6)則ABCD四點(diǎn)(某些不能直接使用四點(diǎn)共圓的地區(qū),可以通過(guò)證明兩次三角形相似也可),選填題可以直接使用六、定角定高(探照燈模型)什么叫定角定高,如右圖,直線BC外一點(diǎn)A,A到直線BC距離為定值(定高),∠BAC為定角。則△ABC的面積有最小值。又因?yàn)?,像探照燈一樣所以也叫探照燈模型? 問(wèn)題解決:如果頂角和高,都為定值,那么三角形ABC的外接圓的大小,也就是半徑,是會(huì)隨著A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化的。從而弦BC的長(zhǎng)也會(huì)發(fā)生變化,它會(huì)有一個(gè)最小值,由于它的高AD是定值,因此三角形ABC的面積就有一個(gè)最小值。所謂定角定高是指三角形的一條邊和這條邊上的高是定值.一般是考查直角三角形,此時(shí)我們可以取斜邊中點(diǎn),利用直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半的性質(zhì)及斜垂關(guān)系來(lái)解決面積最小值問(wèn)題;通過(guò)構(gòu)造平行線的對(duì)稱點(diǎn)來(lái)解決周長(zhǎng)最小值的問(wèn)題.這類問(wèn)題都是在等腰時(shí)取得最小值.當(dāng)定角不是直角時(shí),通過(guò)構(gòu)造平行線的對(duì)稱點(diǎn)來(lái)解決周長(zhǎng)最小值的方法仍然適用,而面積最小值可以通過(guò)構(gòu)造三角形的外心或外接圓來(lái)解決.七、米勒角(最大張角)問(wèn)題【問(wèn)題提出】己知點(diǎn)A,B是∠MON的邊ON上的兩個(gè)定點(diǎn),點(diǎn)P是邊OM上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng)P在何處時(shí),∠APB最大?米勒問(wèn)題在初中最值的考察過(guò)程中,也成為最大張角或最大視角問(wèn)題.米勒定理:已知點(diǎn)AB是∠MON的邊ON上的兩個(gè)定點(diǎn),點(diǎn)P是邊OM上的一動(dòng)點(diǎn),則當(dāng)且僅當(dāng)三角形ABP的外接圓與邊OM相切于點(diǎn)P時(shí),∠APB最大。知識(shí)鋪墊:對(duì)于同一個(gè)圓來(lái)說(shuō),同弧所對(duì)的圓周角>圓外角,即 問(wèn)題解決證明:在直線l上任取一點(diǎn)Q(不與P點(diǎn)重合),連接AQ、BQ,∠AQB即為圓O的圓外角∴∠APB>∠AQB,∠APB最大,∴當(dāng)圓與直線l相切時(shí),∠APB最大【題型1】定點(diǎn)定長(zhǎng)得圓【例題1】如圖,在矩形ABCD中,AB=2,AD=3,點(diǎn)E,F(xiàn)分別為AD、DC邊上的點(diǎn),且EF=2,G為EF的中點(diǎn),P為BC邊上一動(dòng)點(diǎn),則PA+PG的最小值為?【例題2】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,為原點(diǎn),,點(diǎn)為平面內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),,連接,點(diǎn)是線段上的一點(diǎn),且滿足.當(dāng)線段取最大值時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)是()
A. B. C. D.【鞏固練習(xí)1】在矩形中,,將繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)α()得到,連接,若的最小值為2,則的長(zhǎng)為.
【鞏固練習(xí)2】如圖,正方形的邊長(zhǎng)為10,點(diǎn)G是邊的中點(diǎn),點(diǎn)E是邊上一動(dòng)點(diǎn),連接,將沿翻折得到,連接.當(dāng)最小時(shí),的長(zhǎng)是.【鞏固練習(xí)3】如圖,在矩形中,,動(dòng)點(diǎn)在矩形的邊上沿運(yùn)動(dòng).當(dāng)點(diǎn)不與點(diǎn)重合時(shí),將沿對(duì)折,得到,連接,則在點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線段的最小值為.
【題型2】直角的對(duì)邊是直徑【例題1】如圖,在正方形ABCD中,AB=2,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊AB,BC上,AE=BF,連接DE與AF交于點(diǎn)G,連接BG,則BG的最小值為_(kāi)________.CCBGDAEF【例題2】在中,,點(diǎn)分別是的中點(diǎn),點(diǎn)是上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連結(jié),作交于點(diǎn),連結(jié).點(diǎn)從點(diǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,的最小值為.
【鞏固練習(xí)1】如圖,在中,,,為上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),以為直徑的與相切于點(diǎn),交于點(diǎn),則的最小值為.【鞏固練習(xí)2】如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,矩形OABC的邊OA、OC分別在x軸、y軸的正半軸上,OA=6,OC=4,點(diǎn)D是線段OA上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接CD,以CD為邊作矩形CDEF,使得邊EF經(jīng)過(guò)點(diǎn)B,當(dāng)點(diǎn)F到原點(diǎn)O的距離最大時(shí),點(diǎn)F的坐標(biāo)為_(kāi)__________.xxBAODCyEF【鞏固練習(xí)3】如圖,在四邊形中,,點(diǎn)E在線段上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)F在線段上,,則線段的最小值為.
【鞏固練習(xí)4】如圖,在矩形中,,,為邊上一動(dòng)點(diǎn),為中點(diǎn),為上一點(diǎn),,則的最小值為.
【題型3】對(duì)角互補(bǔ)得圓【例題1】如圖,在矩形ABCD中,AB=3,BC=5,點(diǎn)E在對(duì)角線AC上,連接BE,作EF⊥BE,垂足為E,直線EF交線段DC于點(diǎn)F,則=__________.【例題2】(2023·廣東深圳·統(tǒng)考二模)如圖,矩形ABCD中,∠BAC=60°,點(diǎn)E在AB上,且BE:AB=1:3,點(diǎn)F在BC邊上運(yùn)動(dòng),以線段EF為斜邊在點(diǎn)B的異側(cè)作等腰直角三角形GEF,連接CG,當(dāng)CG最小時(shí),的值為(
)A. B. C. D.【鞏固練習(xí)1】如圖,點(diǎn)G是內(nèi)的一點(diǎn),且,是等邊三角形,若,則的最大值為.【鞏固練習(xí)2】如圖,在四邊形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,∠ACD=30°,AD=2,E是AC的中點(diǎn),連接DE,則線段DE長(zhǎng)度的最小值為.【鞏固練習(xí)3】如圖,正方形的邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)E是邊上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)E作交于點(diǎn)F,點(diǎn)G在上,且,點(diǎn)M、N分別為、的中點(diǎn),連接,則的最小值為.【題型4】定弦定角得圓【例題1】如圖,在邊長(zhǎng)為的等邊中,動(dòng)點(diǎn)在邊上(與點(diǎn),均不重合),點(diǎn)在邊上,且,與相交于點(diǎn),連接當(dāng)點(diǎn)在邊上運(yùn)動(dòng)時(shí),的最小值為.
【例題2】如圖,在△ABC中,BC=2,點(diǎn)D是BC的中點(diǎn),∠DAC=45°,則AB2+AC2的最大值為_(kāi)__________.DDBCA【鞏固練習(xí)1】如圖,在△ABC中,∠BAC=120°,點(diǎn)D為BC邊上一點(diǎn),且BD=3DC,若AD=1,則△ABC的面積的最大值為_(kāi)___________.AABCD【鞏固練習(xí)2】如圖,△ABC中,∠BAC=60°,AB=5,AC=8,P是△ABC內(nèi)一點(diǎn),∠BPC=120°,連接AP,則AP長(zhǎng)的最小值為_(kāi)__________.AABCP【鞏固練習(xí)3】在菱形中,,點(diǎn)P是對(duì)角線上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)Q是邊上一動(dòng)點(diǎn),與始終相等,連結(jié),交點(diǎn)為E,連結(jié),則的最小值是.【題型5】四點(diǎn)共圓【例題1】如圖,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,點(diǎn)D是BC邊上一動(dòng)點(diǎn),BE⊥AD交AD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,則EQ\F(DE,AD)的最大值為_(kāi)__________.CCABED【鞏固練習(xí)1】如圖,在△ABC中,∠BAC=120°,AB=AC=eq\r(,3),AD⊥AC交BC于點(diǎn)D,點(diǎn)E是AB邊上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)A、D、E三點(diǎn)的圓交EC于點(diǎn)F,連接AF,則AF的最小值是___________.AABCEDF【鞏固練習(xí)2】如圖,在△ABC中,∠BAC=120°,AB=AC=2,點(diǎn)D是BC邊上一點(diǎn),BD=2DC,點(diǎn)E、F分別是邊AB、AC上的動(dòng)點(diǎn),且∠EDF=120°,連接EF,則線段EF長(zhǎng)的最小值為_(kāi)__________.AABCDEF【題型6】相切時(shí)取到最值【例題1】如圖,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,點(diǎn)E是CD邊上一動(dòng)點(diǎn),BG⊥AE于點(diǎn)G,連接CG并延長(zhǎng)交AD于點(diǎn)F,則AF的最大值為_(kāi)__________.AADBCEGF【鞏固練習(xí)1】如圖,在矩形中,,M是邊上一動(dòng)點(diǎn)(不含端點(diǎn)),將沿直線對(duì)折,得到.當(dāng)射線交線段于點(diǎn)P時(shí),連接,則的面積為;的最大值為.
【鞏固練習(xí)2】△ABC是邊長(zhǎng)為5的等邊三角形,△DCE是邊長(zhǎng)為3的等邊三角形,直線BD與直線AE交于點(diǎn)F.如圖,若點(diǎn)D在△ABC內(nèi),∠DBC=20°,則∠BAF=°;現(xiàn)將△DCE繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)1周,在這個(gè)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,線段AF長(zhǎng)度的最小值是.【鞏固練習(xí)3】如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,∠C=60°,AB=6,點(diǎn)D是BC邊上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AD,交AB于點(diǎn)E,則線段AE長(zhǎng)度的最小值為_(kāi)________.CCBDAE【題型7】定角定高面積最小、周長(zhǎng)最小問(wèn)題【例題1】如圖,點(diǎn)A是直線l外一點(diǎn),AH⊥l于H,AH=2,點(diǎn)B、C是直線l上的動(dòng)點(diǎn),且∠BAC=90°,探究△ABC面積的最小值和周長(zhǎng)的最小值,并說(shuō)明理由.AABCHl【例題2】如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為1,點(diǎn)E、F分別是邊BC、CD上的動(dòng)點(diǎn),∠EAF=60°,求△AEF面積的最小值.AADBCEF【鞏固練習(xí)1】如圖,在△ABC中,∠BAC=60°,AD⊥BC于點(diǎn)D,且AD=4,則△ABC面積的最小值為.【鞏固練習(xí)2】如圖,點(diǎn)A是直線l外一點(diǎn),點(diǎn)A到直線l的距離為2,點(diǎn)B、C是直線l上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且∠BAC=30°,求線段BC長(zhǎng)度的最小值.AABCHl【鞏固練習(xí)3】如圖,平面直角坐標(biāo)系中,為原點(diǎn),點(diǎn)、分別在軸、軸的正半軸上.的兩條外角平分線交于點(diǎn),在反比例函數(shù)的圖象上.的延長(zhǎng)線交軸于點(diǎn),的延長(zhǎng)線交軸于點(diǎn),連接.(1)求的度數(shù)及點(diǎn)的坐標(biāo);(2)的面積是否存在最大值?若存在,求出最大面積;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【題型8】米勒角(最大張角)模型【例題1】如圖,在正方形ABCD中,邊長(zhǎng)為4,M是CD的中點(diǎn),點(diǎn)P是BC上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)∠DPM的度數(shù)最大時(shí),則BP=.【例題2】在直角坐標(biāo)系中,給定兩點(diǎn)M(1,4),N(﹣1,2),在x軸的正半軸上,求一點(diǎn)P,使∠MPN最大,則P點(diǎn)的坐標(biāo)為【鞏固練習(xí)1】如圖,A,B表示足球門(mén)邊框(不考慮球門(mén)的高度)的兩個(gè)端點(diǎn),點(diǎn)C表示射門(mén)點(diǎn),連接AC,BC,則∠ACB就是射門(mén)角.在不考慮其它因素的情況下,一般射門(mén)角越大,射門(mén)進(jìn)球的可能性就越大.球員甲帶球線路ED與球門(mén)AB垂直,D為垂足,點(diǎn)C在ED上,當(dāng)∠ACB最大時(shí)就是帶球線路ED上的最佳射門(mén)角.若AB=4,BD=1,則當(dāng)球員甲在此次帶球中獲得最佳射門(mén)角時(shí)DC的長(zhǎng)度為()A.2 B.3 C. D.【鞏固練習(xí)2】如圖,某雕塑MN位于河段OA上,游客P在步道上由點(diǎn)O出發(fā)沿OB方向行走.已知∠AOB=30°,MN=2OM=40m,當(dāng)觀景視角∠MPN最大時(shí),游客P行走的距離OP是米.【鞏固練習(xí)3】輔助圓之定角定高求解探究(1)如圖①,已知線段,以為斜邊,在圖中畫(huà)出一個(gè)直角三角形;(2)如圖②,在中,,為邊上的高,若,試判斷是否存在最小值,若存在,請(qǐng)求出最小值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;(3)如圖③,某園林單位要設(shè)計(jì)把四邊形花園劃分為幾個(gè)區(qū)域種植不同花草,在四邊形中,,,,點(diǎn)、分別為、上的點(diǎn),若保持,那么四邊形的面積是否存在最大值,若存在,請(qǐng)求出面積的最大值,若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.模塊八:二次函數(shù)中的最值問(wèn)題一題可破萬(wàn)題山——二次函數(shù)最值常見(jiàn)模型小結(jié),一題20問(wèn)母題:如圖,已知拋物線過(guò)A(4,0)、B
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