2024成都中考数学第一轮专题复习之微专题 与线段最值有关的问题 教学课件
展开如图,已知直线l外一定点A和直线l上一动点B,求A,B之间距离的最值.辅助线作法:过点A作AB⊥直线l,此时AB为垂线段,点A到点B的距离最小,最小值为AB.
例1 如图,在Rt△ABC中,AC=3,BC=4,点D是AB上的动点,则线段CD的最小值是________.
例2 如图,△ABC为等边三角形,D为BC边上一动点,将AD绕点A逆时针旋转60°得到AE,连接CE,DE,若AO=1,AB=4,连接OE,则OE的最小值是________.
如图,已知点A,B是平面内固定的两点,点C是同一平面内一动点.
1.连接AC,BC.在△ABC中,根据三边关系,有AB-BC
例3 如图,在平面直角坐标系xOy中,点A在y轴的正半轴上,点B在x轴的正半轴上,AB=4,以AB为直角边在第一象限内作等腰Rt△ABC,连接OC,则OC的最大值为____________.
例4 如图,平面内三点A,B,C,AB=4,AC=3,以BC为对角线作正方形BDCE,连接AD,则AD的最大值是________.
如图,两定点A,B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使PA+PB的值最小.辅助线作法:(将军饮马模型)作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′,与直线l交于点P.
注:也可以作点A关于直线l的对称点A′,连接A′B,与直线l交于点P.
类型二 两条线段求最值
(8年2考:2022.23,2019.24)
例5 如图,等腰△ABC的底边BC长为6,面积是30,腰AC的垂直平分线EF分别交AC,AB边于点E,F,若点D为BC边的中点,点M为线段EF上一动点,则CM+MD的最小值为________.
如图,P为∠AOB的OB边上一定点,在OA上找一点M,在OB上找一点N,使得PM+MN的值最小.辅助线作法:过点P作OA的对称点P′,过点P′作OB的垂线,分别与OA,OB交于点M,N.
例6 如图,在矩形ABCD中,E是AD边上的一个动点,F是对角线BD上的一个动点,连接BE,EF,若AB=5,AD=10,则BE+EF的最小值为________.
情况1 如图,两定点A,B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|的值最大.辅助线作法:连接AB并延长与直线l交于点P.
情况2 如图,两定点A,B位于直线l异侧,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|的值最大.辅助线作法:作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′并延长,与直线l交于点P.
例7 如图,在等边△ABC中,AB=4,AD是中线,E是AD边的中点,P是AC边上一动点,则BP-EP的最大值为________.
例8 如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠B=60°,E是AB的中点,F在边CD上,且CF=1,P是直线AC上一点,连接PE,PF,则PE-PF的最大值为________.
情况1 如图,已知l1∥l2,l1,l2之间距离为d,定点A,B分别在位于直线l1,l2的上方和下方,在l1,l2上分别找M,N两点,使得MN⊥l1,且AM+MN+NB的值最小.辅助线作法:将点A向下平移d个单位长度到点A′,连接A′B交直线l2于点N,过点N作NM⊥l1于点M.
情况2 如图,在直线l上找M,N两点(M在N左侧),使得MN=d,且AM+MN+NB的值最小.辅助线作法:将点A向右平移d个单位长度到点A′,作点A′关于直线l的对称点A″,连接A″B交直线于点N,将点N向左平移d个单位到点M.
例9 如图,在菱形ABCD中,AB=5,AC=8,点M,N在AC上,且MN=1,连接BM,DN,则BM+DN+MN的最小值为________.
解法一:利用平移求解.解法二:利用菱形的性质求解.
例10 如图,在▱ABCD中,AB=6,AD=2,∠BAD=60°,E,F是CD边上的动点(不与点C,D重合),点E在点F的左侧,且EF=1,则AE+EF+BF的最小值为________.
例11 如图,在平面直角坐标系中,长为2的线段CD(点D在点C右侧)在x轴上移动,A(0,2),B(0,3),连接AC,BD,则AC+BD的最小值为________.
如图,点A为直线l上一定点,点B为直线l外一定点,点P为直线l上一动点,要使kAP+BP(0<k<1)的值最小.方法:一找:找带有系数k的线段AP;二构:在点B异侧,构造以线段AP为斜边的直角三角形;①以定点A为顶点作∠NAP,使sin ∠NAP=k;②过动点P作垂线,构造Rt△APE;三转化:化折为直,将kAP转化为PE;四求解:使得kAP+BP=PE+BP,利用“垂线段最短”转化为求BF的长.
例12 如图,在△ABC中,AC=4,∠A=60°,BD⊥AC交AC于点D,P为线段BD上的动点,则PC+ PB的最小值为________.
例13 如图,在Rt△ABC中,AC=10,∠B=90°,∠C=30°,点D是BC边上的动点,则2AD+CD的最小值为________.
如图,P是∠AOB的内部一定点,在OA上找一点M,在OB上找一点N,使得△PMN的周长最小.辅助线作法:分别作点P关于OA,OB的对称点P′,P″,连接P′P″,分别交OA,OB于点M,N.
类型三 三条线段求最值
例14 如图,∠AOB=30°,M,N分别是射线OA,OB上的动点,P为∠AOB内一点,且OP=20,则△PMN周长的最小值是________.
如图,P,Q是∠AOB内部的两定点,M,N分别是OA,OB上的动点,试确定M,N的位置,使得四边形PQNM周长的最小.
辅助线作法:作点P关于OA 的对称点P′,点Q关于OB的对称点Q′,连接P′Q′ ,分别交OA,OB于点M ,N.
例15 如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=3,E是AB的中点,若P,F分别是边BC,CD上的动点,则四边形AEPF周长的最小值为________.
AE的长固定,即求AF+FP+PE的最小值,通过作对称,转化所求线段即可.
1. 如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=10,BC=8,线段DE的两个端点D,E分别在边AC,BC上滑动,且DE=6,若M,N分别是DE,AB的中点,则MN的最小值为________.
2. 如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,连接AC,O是AC的中点,M是AD上一点,且MD=1,P是BC上一动点,则PM-PO的最大值为________.
3. 如图,在正方形ABCD中,AB=4. M为对角线AC上一点,且CM= ,N是对角线BD上的一个动点,则MN+ NB的最小值是________.
4. (2023东营节选)如图,正方形ABCD的边长为4,点E,F分别在边DC,BC上,且BF=CE,AE平分∠CAD,连接DF,分别交AE,AC于点G,M.P是线段AG上的一个动点,过点P作PN⊥AC,垂足为N,连接PM.则PM+PN的最小值为________.
【解析】如解图,连接BD与AC交于点O,交AG于点H,连接HM.∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,即DO⊥AM,AD=DC=BC,∠ADC=∠DCB=90°.
∵BF=CE,∴BC-BF=DC-CE,即CF=DE,在△ADE和△DCF中,
∴△ADE≌△DCF(SAS),∴∠DAE=∠CDF.∵∠CDF+∠ADG=90°,∴∠DAE+∠ADG=90°,∴∠AGD=90°,∴∠AGM=90°,∴∠AGM=∠AGD.
∵AE平分∠CAD,∴∠MAG=∠DAG.∵AG为公共边,∴△AGM≌△AGD(ASA),∴GM=GD.∵∠AGM=∠AGD=90°,∴AE垂直平分DM,∴HM=HD,
当点P与点H重合时,PM+PN的值最小,此时PM+PN=HM+HO=HD+HO=DO,即PM+PN的最小值是DO的长,
∵正方形ABCD的边长为4,∴AC=BD=4 ,∴DO= BD=2 ,即PM+PN的最小值为2 .
5. 如图,某景区为了增加景点特色,在景区修建了一条两河岸平行的人工河,凉亭A,B位于河两岸,为了游玩通行方便,现计划要在河上造一座桥(桥垂直于河岸),使凉亭A,B之间的路程最短.已知河宽为100 m,凉亭A到河岸MN的距离为800 m,凉亭B到河岸PQ的距离为400 m,且凉亭A,B的水平距离为1 600 m,请计算从凉亭A出发经过桥后到达凉亭B的最短路程.
解:如解图,作点A到河岸的垂线,分别交河岸MN,PQ于点E,G,
在AG上取AF=CD,连接FB交PQ于点D′,在D′处作到对岸的垂线D′C′,那么D′C′就是造桥的位置,此时从凉亭A出发经过桥后到达凉亭B的路程最短.∵AF=C′D′,AF∥C′D′,∴四边形FD′C′A是平行四边形,∴AC′=FD′,∴AC′+C′D′+D′B=FD′+D′B+C′D′=FB+C′D′.过点B作BH∥PQ交AG的延长线于点H,
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