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专题18.3(特殊)的平行四边形中的最值与综合压轴问题专题讲练
1、以特殊平行四边形为背景的最值问题
解题技巧:几何背景下的最值是考生感觉较难的,往往没有思路。常见的有:()几何图形中在特殊位置下
的最值;(②)比较难的线段的最值问题,其依据:①两点之间,线段最短:②垂线段最短,涉及的基本方法
还有:利用轴对称变换、旋转变换化归到“三角形的三边关系”等。
常见最值模型:(1)将军饮马:(2)瓜豆原理(动态轨迹问题);(3)胡不归;(4)费马点问题。
注意:正方形和菱形、矩形既是轴对称图形,又是中心对称图形,常运用其轴对称性解决最小值问题。
1)矩形中的最值问题
例1.(2022四川眉山中考真题)如图,点P为矩形ABCD的对角线AC上一动点,点E为BC的中点,连
接PE,PB,若AB=4,BC=4W3,则PE+PB的最小值为
P
B
【答案】6
【分析】作点B关于AC的对称点B,交AC于点F,连接BE交AC于点P,则PE+PB的最小值为BE的
长度:然后求出BB和BE的长度,再利用勾股定理即可求出答案。
【详解】解:如图,作点B关于AC的对称点B,交AC于点F,连接BE交AC于点P,则PE+PB的最
小值为BE的长度:
B
F
B
E
:AC是矩形的对角线,AB=CD=4,∠ABC90°,
在直角△4BC中,AB=4,,BC=4W3,AC-8,LACB=30°,
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由对称的性质,得B′B=2BF,B’B⊥AC.∴BF=2BC=25,∴BB=2BF=4\sqrt{5}
∵BE=EF=2\sqrt{5},∠CBF=60^∘,∴△BEF是等边三角形,
∴BE=BF=B’F,∴ΔBEB′是直角三角形,
∴B'E=\sqrt{BB}^2-BE^2=\sqrt{4}\sqrt{5}-(2\sqrt{3})^2=6,∴PE+PB的最小值为63故答案为;6.
【点睛】本题考查了矩形的性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,特殊角的三
角函数值,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的找到点P使得PE+PB有最小值.
变式1.(2022·泗阳县校级期中)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,P是AB上动点,PQ平行于BC
交CD于Q.M是AD上动点,MN平行于AB交BC于N.则PM+NQ的最小值为_—
A___M—D
【点睛】如图,设PQ交AMN于F,连接AF、CF.由四边形APFM、四边形COFN是矩形,推出PM=AF
,NQ=CF,推出PM+CQ=AF+CF,由FA+FC24C,即可解决问题
【详解】解:如图,设PQ交MN于F,连接AF、CF、AC.
P-
∵四边形ABCD是矩形,PQ∥BC,MN/AB,∴可得四边形APFM、四边形CQFN是矩形,
∴PM=AF.NQ=CF,∴PM+CO=AF+CF,∵FA+FCzAC,AC=\sqrt{8}^2+4^2=5,
∴AF+FC的最小值为5,∴PM+NQ的最小值为5.故答案为5
例2.(2022安徽合肥二模)如图,在矩形ABCD中,点E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA上的动
点(不与端点重合),若四点运动过程中满足AE=CG、BF=DH,且AB=10、BC=5,则四边形EFGH周长的最
小值等于()
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E
D
A.105
B.10√5
C.5√5
D.55
【答案】A
【分析】由矩形的性质与线段的等量关系证明△AEH≌aCGF(SAS),aBEF≌aDGH(SAS),则EH=GF,
EF=HG,如图,作E关于BC的对称点E,连接E'G交BC于F,此时EF+FG最小,即四边形EFGH周
长最小,作GG'⊥AB于G,则四边形BCGG'是矩形,BG'=CG,GG'=BC=AD,则E'G'=AB=10,
GG'=AD=5,在R1aGE'G中,由勾股定理得EG=VEG)'+(GG)'求出EG的值,进而可求最小的周长.
【详解】解::四边形ABCD是矩形,.AB=CD,AD=BC,∠BAD=∠ADC=∠BCD=∠ABC=90°,
AE CG,BF DH,BE DG.CF=AH
AH=CF
在△AEH和△CGF中:
∠EAH=∠GCF=90°,÷aAEH≌△CGF(SAS),
AE=CG
EH=GF,同理△BEF≌△DGH(SAS),点EF=HG,
如图,作E关于BC的对称点E,连接E'G交BC于F,此时EF+FG最小,即四边形EFGH