内容正文:
第07讲 勾股定理与几何最值问题突破技巧(原卷版)
第1部分 专题典例剖析及针对训练
类型一 立体图形表面的最短路线问题
典例1:如图,正四棱柱的底面边长为1.5cm,侧棱长为4cm,求一只蚂蚁从正四棱柱底面上的点A沿着棱柱表面爬到C1处的最短路程的长。
A1
B1
C1
D1
D
A
B
C
典例2 在底面直径为2cm,高为3cm的圆柱体侧面上,用一条无弹性的丝带从A至C按如图所示的圈数缠绕,则丝带的最短长度为 (π取3)
针对训练1:
1.如图所示,一只蚂蚁从实心长方体的顶点A出发,沿长方体的表面爬到对角顶点C1处,问怎样走路线最短?最短路线长为多少?
2.(2020秋•罗湖区校级期末)如图是一个三级台阶,它的每一级的长、宽、高分别为20dm、3dm、2dm,A和B是这个台阶上两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁,想到点B处去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬行到点B的最短路程为 dm.
3.如图,长方体的底面边长分别为1cm和3cm,高为6cm.如果用一根细线从点A开始经过4个侧面缠绕一圈到达点B,那么所用细线最短需要 cm;如果从点A开始经过4个侧面缠绕n圈到达点B,那么所用细线最短需要 cm.
类型二 将军“饮马问题”中的最短路线
典例3 如图,一个牧童在小河的南4km的A处牧马,而他正位于他的小屋B的西8km北7km处,他想把他的马牵到小河边去饮水,然后回家.他要完成这件事情所走的最短路程是多少?
A
B
小河
东
北
牧童
小屋
类型三 求一条线段的最小值
典例4 (2020秋•遂宁期末)如图,OC平分∠AOB,点P是OC上一点,PM⊥OB于点M,点N是射线OA上的一个动点若OM=4,OP=5,则PN的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
针对训练3
4.(2020秋•仪征市期中)如图,在△ABC中,AB=6,BC=8,∠B=90°,若P是AC上的一个动点,则AP+BP+CP的最小值是( )
A.14.8 B.15 C.15.2 D.16
类型四 利用配方法求最值
典例5 (2021•南通)平面直角坐标系xOy中,已知点P(m,3n2﹣9),且实数m,n满足m﹣n2+4=0,则点P到原点O的距离的最小值为 .
针对练习4
5.(2020秋•江都区期末)已知点P(3m,4﹣4m)为平面直角坐标系中一点,若O为原点,则线段PO的最小值为( )
A.2 B.2.4 C.2.5 D.3
第二部分 专题培优训练
1.(2021•柳南区校级模拟)如图,C是线段AB上一动点,△ACD,△CBE都是等边三角形,M,N分别是CD,BE的中点,若AB=4,则线段MN的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2021春•饶平县校级期中)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,AB=5,D为AB边上一动点,连接CD,△ACD与△A′CD关于直线CD轴对称,连接BA′,则BA′的最小值为( )
A. B.1 C. D.
3.(2014•枣庄)图①所示的正方体木块棱长为6cm,沿其相邻三个面的对角线(图中虚线)剪掉一角,得到如图②的几何体,一只蚂蚁沿着图②的几何体表面从顶点A爬行到顶点B的最短距离为 (33) cm.
4.(2021秋•青岛期末)如图,点M为线段AB上的一个动点,在AB同侧分别以AM和BM为边作等边△AMC和等边△BMD,若AB=12,则线段CD的最小值为 .
5.(2021秋•锦江区校级期末)如果一个直角三角形的两边长分别是3,4,那么这个直角三角形斜边上的高长最小值为 .
6.(2020秋•霸州市期末)如图,在△ABC中,BA=BC,BH平分∠ABC,点P,D分别是BH和AB上的任意一点,设PA+PD=m.
(1)连接CD交BH于点E,则m CD(填表示相等或大小关系的符号);
(2)若BA=BC=5,AC=6,BH=4,则m的最小值是 .
7.(2021秋•大东区期中)如图,三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,P为直线AB上一动点,连PC,则线段PC的最小值是 .
8.(2021•永嘉县校级模拟)如图,AB=1,以AB为斜边作直角△ABC,以△ABC的各边为边分别向外作正方形,EM⊥KH于M,GN⊥KH于N,则图中阴影面积和的最大值为 .
9.(2021春•海淀区校级期末)A(0,a),B(3,5)是平面直角坐标系中的两点,线段AB长度的最小值为 .
10.如图所示,有一个圆柱,它的高等于12cm,底面半径等于3cm,在圆柱下底面的A点有一只蚂蚁,它想吃到上底面上与A点相对的B点处的食物,沿着圆柱侧面爬行的最短路程是多少?(π的值取3)
11.(2021秋•吉安期中)如图,C为线段BD上一动点,分别过点B、D作AB⊥BD