内容正文:
八年级下期末复习——最值问题
1.(2020-2021成都十八中八年级(下)期末·25)(4分)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,点E,F分别是AD,DC边上的动点,且EF=4,点G为EF的中点,点P为BC上的一动点,则PA+PG的最小值为 8 .
【分析】因为EF=4,点G为EF的中点,根据直角三角形斜边上中线的性质得出DG=2,所以G是以D为圆心,以1为半径的圆弧上的点,作A关于BC的对称点A′,连接A′D,交BC于P,交以D为圆心,以1为半径的圆于G,此时PA+PG的值最小,最小值为A′G的长;根据勾股定理求得A′D=10,即可求得A′G=A′D﹣DG=10﹣2=8,从而得出PA+PG的最小值.
【解答】解:∵EF=4,点G为EF的中点,
∴DG=2,
∴G是以D为圆心,以1为半径的圆弧上的点,
作A关于BC的对称点A′,连接A′D,交BC于P,交以D为圆心,以1为半径的圆于G,
此时PA+PG的值最小,最小值为A′G的长;
∵AB=4,AD=6,
∴AA′=8,
∴A′D==10,
∴A′G=A′D﹣DG=10﹣2=8,
∴PA+PG的最小值为8,
故答案为:8.
【点评】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,判断出G点的轨迹是解题的关键.凡是涉及最短距离的问题,一般要考虑线段的性质定理,结合轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.
2.(2020-2021成都实验外国语八年级(下)期末·25)(4分)如图,在矩形ABCD中,AB=5,BC=8,点M为边BC的中点,P是直线AD上的一个动点,以MP为边在MP右侧作Rt△MPQ,且PM=PQ,连结AM,AQ,则△AMQ周长的最小值为 .
【分析】因为△AMQ的周长为AM+AQ+MQ,其中AM的长可以由直角△ABM中利用勾股定理求得,为定值,所以只需要求得AQ+MQ的最小值即可,由题意可得,点A,M为定点,Q为动点,即“一动两定”问题,只需要找到动点Q的运动轨迹即可,过A作AM⊥AN,使AN=AM,先证△MAN∽△MPQ,再证△MAP∽△MNQ,得到∠MAP=∠MNQ,延长NQ交直线AD于H,可以得到∠NHO=45°,则Q点在经过N点,且与直线AD夹角为45°的直线NH上运动,此题就变成了“在直线NH上找一点Q,使AQ+QM最小“的将军饮马问题,所以过A作关于NH的对称点K,连接KM交NH于Q,AQ+MQ的最小值为MK,利用勾股定理可求出KM的值,即可解决.
【解答】解:如图1,过A做AN⊥AM,使AN=AM,连接MN,NQ,
则∠AMN=∠ANM=45°,
∵△MPQ是直角三角形,且PM=PQ,
∴∠PMQ=∠AMN=45°,∠MAN=∠MPQ=90°,
∴△AMN∽△PMQ,
∴=,
∵∠AMN=∠PMQ,
∴∠AMP=∠NMQ,
∴△MAP∽△MNQ,
∴∠MAP=∠MNQ,
延长MQ交AD于H,设AD与MN交于点O,
则∠AOM+∠AMN=∠NOH+∠NHO,
∵∠AOM=∠HOH,
∴∠NHO=∠AMN=45°,
∴直线NH与直线AD夹角为45°,
∴Q在经过N点且与直线AD夹角为45°的直线NH上运动,
如图2,过M作ME⊥AD于E,过N作NF⊥AD于F,
则∠AEM=∠NFA=90°
∴∠NAF+∠MAE=∠MAE+∠AME=90°,
∴∠NAF=∠AME,
在△AME与△NAF中,
,
∴△AME≌△NAF(AAS),
∴AE=NF,EM=AF,
∵M是BC的中点,BC=8,
∴BM=4,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABM=∠BAD=∠AEM=90°,
∴四边形ABME是矩形,
∴NF=AE=BM=4,EM=AB=AF=5,
在直角△NHF中,∠NHF=45°,
∴∠FNH=∠NHF=45°,
∴FH=NF=4,
∴AH=AF+FH=5+4=9,
在直角△ABM中,AM==
如图3,过A作关于直线NH的对称点K,连接KM交直线NH于点Q,
此时NH垂直平分AK,
则AQ=QK,
∴AQ+QM+AM=QK+QM+=MK+为△ABC的周长的最小值,
连接KH并延长交BC于T,
则∠KHN=∠AHN=45°,KH=AH=9,
∴∠AHK=90°,
∵AD∥BC,
∴∠MFK=∠AHK=90°,
∵∠MTK=∠THA=∠MEH=90°,
∴四边形EMTH为矩形,
∴MT=EH=AH﹣AE=8﹣4=5,HT=EM=AB=5,
在直角△MTK中,KT=KH+HT=14,MT=5,
∴MK==,
∴△AMQ的周长最小值为+,
故答案为:+.
【点评】本题考查了最短路径问题,如何将AQ+QM的最小值问题转化为将军饮马问题是解决本题的关键,找到动点Q的运动轨迹是解决本题的突破口.
3.(2020-2021成华区八年级(下)期末·25)(4分)将两个