内容正文:
模型七、八
模型七 垂线段最短
类型一 垂线段最短
1.如图,在△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,P为边BC上一动点(且点P不与点B,C重合),PE⊥AB于点E,PF⊥AC于点F,则EF的最小值为 .
【答案】4.8
【解答】解:如图,连接PA.
在△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,
∴BC2=AB2+AC2,
∴∠BAC=90°.
又∵PE⊥AB于点E,PF⊥AC于点F.
∴∠AEP=∠AFP=90°,
∴四边形PEAF是矩形.
∴AP=EF.
∴当PA最小时,EF也最小,
即当AP⊥CB时,PA最小,
∵AB•AC=BC•AP,即AP===4.8,
∴线段EF长的最小值为4.8;
故答案为:4.8.
2.(2019春•博白县期中)如图,在△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,P为边BC上一动点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,M为EF中点,则AM的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:连接AP,在△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,
∴∠BAC=90°,
∵PE⊥AB,PF⊥AC,
∴四边形AFPE是矩形,
∴EF=AP.
∵M是EF的中点,
∴AM=AP,
根据直线外一点到直线上任一点的距离,垂线段最短,
即AP⊥BC时,AP最短,同样AM也最短,
∴S△ABC=,
∴,
∴AP最短时,AP=,
∴当AM最短时,AM=AP=.
故选:A.
3.(2021•宿迁)如图,在△ABC中,AB=4,BC=5,点D、E分别在BC、AC上,CD=2BD,CE=2AE,BE交AD于点F,则△AFE面积的最大值是 .
【答案】
【解答】解:连接DE.
∵CD=2BD,CE=2AE,
∴==2,
∴DE∥AB,
∴△CDE∽△CBA,
∴==,
∴==,
∵DE∥AB,
∴S△ABE=S△ABD,
∴S△AEF=S△BDF,
∴S△AEF=S△ABD,
∵BD=BC=,
∴当AB⊥BD时,△ABD的面积最大,最大值=××4=,
∴△AEF的面积的最大值=×=,
故答案为:
类型二 :“胡不归”问题
4.(2021•眉山)如图,在菱形ABCD中,AB=AC=10,对角线AC、BD相交于点O,点M在线段AC上,且AM=3,点P为线段BD上的一个动点,则MP+PB的最小值是 .
【答案】
【解答】解:如图,过点P作PE⊥BC于E,
∵四边形ABCD是菱形,AB=AC=10,
∴AB=BC=AC=10,∠ABD=∠CBD,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,
∴∠CBD=30°,
∵PE⊥BC,
∴PE=PB,
∴MP+PB=PM+PE,
∴当点M,点P,点E共线且ME⊥BC时,PM+PE有最小值为ME,
∵AM=3,
∴MC=7,
∵sin∠ACB==,
∴ME=,
∴MP+PB的最小值为,
故答案为.
5.(2021•郴州)如图,在△ABC中,AB=5,AC=4,sinA=,BD⊥AC交AC于点D.点P为线段BD上的动点,则PC+PB的最小值为 .
【答案】
【解答】解:过点P作PE⊥AB于点E,过点C作CH⊥AB于点H,
∵BD⊥AC,
∴∠ADB=90°,
∵sinA==,AB=5,
∴BD=4,
由勾股定理得AD=,
∴sin∠ABD=,
∴EP=,
∴PC+PB=PC+PE,
即点C、P、E三点共线时,PC+PB最小,
∴PC+PB的最小值为CH的长,
∵S△ABC=,
∴4×4=5×CH,
∴CH=.
∴PC+PB的最小值为.
故答案为:.
6.(2020•碑林区校级模拟)在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,P为AC上一动点,AB=10,则2BP+AP的最小值为 .
【答案】5+5
【解答】解:如图,在射线AC的下方作射线AM,使得∠CAM=45°,过点P作PH⊥AM于H,过点B作BT⊥AM于T,交AC于K.
在Rt△ABC中,∵∠C=90°,AB=10,∠ABC=60°,
∴BC=AB•cos60°=5,AC=AB•sin60°=5,
∵∠ATK=90°,∠TAK=45°,
∴∠AKT=∠CKB=∠CBK=45°,
∴CK=BC=5,AK=AC﹣CK=5﹣5,
∴KT=AK=﹣,BK=5,
∴BT=KT+BK=,
∵∠PHA=90°,
∴PH=PA,
∴2PB+PA=2(PB+PA)=2(PB+PH),
∵PB+PH≥BT,
∴PB+PH≥,
∴PB+PH的最小值为,
∴2PB+PA的最小值为5+5.
7.(2019•高新区二模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx﹣的图象经过点A(﹣1,0),C(2,0),与y轴交于点B,其对称轴与x轴