内容正文:
七、最值问题
〖对应训练〗
1.(2022·四川自贡)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=2,G是AD的中点,线段EF在边AB上左右滑动.若EF=1,则GE+CF的最小值为 .
第1题图 第2题图
2.(2022·四川泸州)如图,正方形ABCD的边长为4,⊙O的半径为1.若⊙O在正方形ABCD内平移(⊙O可以与该正方形的边相切),则点A到⊙O上的点的距离的最大值为 .
3.如图,在菱形ABCD中,AC=8,BD=6,E,P分别是线段AB,AC上的任意一点,则PB+PE的最小值为 .
第3题图 第4题图
4.(2022·陕西)如图,在正方形ABCD中,AB=8,AC与BD交于点O,N是AO的中点,点M在BC边上,且BM=6,P为对角线BD上一点,则PM-PN的最大值为 .
5.(2022·广东)如图,在四边形ABCD中,∠BAD=130°,∠B=∠D=90°,在BC,CD上分别找一点M,N,使△AMN周长最小,此时∠MAN的度数为 .
6.【新定义题】定义:对于平面直角坐标系xOy中的线段PQ和点M,在△MPQ中,当PQ边上的高为2时,称点M为PQ的“等高点”,此时称MP+MQ的值为PQ的“等高距离”.已知P(1,2),Q(3,4),当PQ的“等高距离”最小时,点M的坐标为 .
7.(2022·广西百色)如图,在平面直角坐标系中,△OAB是边长为4的等边三角形,OD是AB边上的高,点P是OD上的一个动点.若点C的坐标是(0,-),则PA+PC的最小值是 .
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七、最值问题 〖对应训练〗 答案
1.3 解析:如图,作点G关于AB的对称点G′,在CD上截取CH=1,连接HG′交AB于点E,在EB上截取EF=1,此时GE+CF的值最小,
∴G′E=GE,AG=AG′.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,AD=BC=2,∴CH∥EF.
∵CH=EF=1,
∴四边形EFCH是平行四边形,
∴EH=CF,∴G′H=EG′+EH=EG+CF.
∵AB=4,BC=AD=2,G为AD的中点,
∴AG=AG′=1,
∴DG′=AD+AG′=2+1=3,DH=4-1=3,
∴HG′===3,
即GE+CF的最小值为3.
2.3+1 解析:当⊙O与CB,CD都相切时,点A到⊙O上的点Q的距离最大.
如图,过点O作OE⊥BC于点E,OF⊥CD于点F,
∴OE=OF=1,
∴CO平分∠BCD.
∵四边形ABCD为正方形,
∴点O在AC上.
∵AC=BC=4,OC=OE=,
∴AQ=OA+OQ=4-+1=3+1.
3. 解析:∵四边形ABCD是菱形,
∴点B关于AC的对称点是点D.
如图,过点D作DE⊥AB,交AC于点P,此时PE+PB的值最小.
由菱形的对角线互相垂直平分,得PD=PB,
∴PE+PB=PE+PD=DE,
即DE就是PE+PB的最小值.
∵AC=8,BD=6,∴OA=4,OB=3.
∵∠AOB=90°,∴AB=5,
∴S菱形ABCD=AC·BD=AB·DE,
即×8×6=5DE,解得DE=.
4.2 解析:如图,以BD为对称轴作N的对称点N′,连接MN′并延长交BD于点P,连接NP.
根据轴对称的性质可知PN=PN′,
∴PM-PN=PM-PN′≤MN′.
当P,M,N′三点共线时,取“=”.
∵正方形的边长为8,
∴AC=AB=8.
∵O为AC的中点,∴AO=OC=4.
∵N为OA的中点,
∴ON=2,∴ON′=CN′=2,
∴AN′=6.
∵BM=6,∴CM=AB-BM=8-6=2,
∴==,
∴PM∥AB∥CD,∠CMN′=90°.
∵∠N′CM=45°,
∴△N′CM为等腰直角三角形,
∴CM=MN′=2,
即PM-PN的最大值为2.
5.80° 解析:如图,延长AB至点A′,使得BA′=AB,延长AD至点A″,使得DA″=AD,连接A′A″分别与BC,CD交于点M,N.
∵∠ABC=∠ADC=90°,
∴点A,A′关于BC对称,
点A,A″关于CD对称,
此时△AMN的周长最小.
∵BA=BA′,MB⊥AB,
∴MA=MA′,同理NA=NA″,
∴∠A′=∠MAB,∠A″=∠NAD.
∵∠AMN=∠A′+∠MAB=2∠A′,
∠ANM=∠A″+∠NAD