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21.最值问题1(将军饮马)
1.(2021秋·陕西西安·八年级西安交通大学附属中学航天学校校考阶段练习)如图,凸四边形中,,若点M、N分别为边上的动点,则的周长最小值为( )
A. B. C.6 D.3
【答案】C
【分析】由轴对称知识作出对称点,连接两对称点,由两点之间线段最短证明最短,多次用勾股定理求出相关线段的长度,平角的定义及角的和差求出角度的大小,最后计算出的周长最小值为6.
【详解】解:作点关于、的对称点分别为点和点,
连接交和于点和点,,连接、;
再和上分别取一动点和(不同于点和,
连接,,和,如图1所示:
,
,,
,
又,
,,
,
时周长最小;
连接,过点作于的延长线于点,
如图示2所示:
在中,,,
,
,
,,
又,
,
,,
,
,
又,
,
,,
在△中,由勾股定理得:
.
,
故选:C.
【点睛】本题综合考查了轴对称最短路线问题,勾股定理,平角的定义和两点之间线段最短等相关知识点,解题的关键是掌握轴对称最短路线问题,难点是构建直角三角形求两点之间的长度.
2.(2020·江苏南通·统考中考真题)如图,在△ABC中,AB=2,∠ABC=60°,∠ACB=45°,D是BC的中点,直线l经过点D,AE⊥l,BF⊥l,垂足分别为E,F,则AE+BF的最大值为( )
A. B.2 C.2 D.3
【答案】A
【分析】把要求的最大值的两条线段经过平移后形成一条线段,然后再根据垂线段最短来进行计算即可.
【详解】解:如图,过点C作CK⊥l于点K,过点A作AH⊥BC于点H,
在Rt△AHB中,
∵∠ABC=60°,AB=2,
∴BH=1,AH=,
在Rt△AHC中,∠ACB=45°,
∴AC=,
∵点D为BC中点,
∴BD=CD,
在△BFD与△CKD中,
,
∴△BFD≌△CKD(AAS),
∴BF=CK,
延长AE,过点C作CN⊥AE于点N,
可得AE+BF=AE+CK=AE+EN=AN,
在Rt△ACN中,AN<AC,
当直线l⊥AC时,最大值为,
综上所述,AE+BF的最大值为.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定定理和性质定理及平移的性质,构建全等三角形是解答此题的关键.
3.(2020·山东泰安·中考真题)如图,点A,B的坐标分别为,点C为坐标平面内一点,,点M为线段的中点,连接,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】如图所示,取AB的中点N,连接ON,MN,根据三角形的三边关系可知OM<ON+MN,则当ON与MN共线时,OM= ON+MN最大,再根据等腰直角三角形的性质以及三角形的中位线即可解答.
【详解】解:如图所示,取AB的中点N,连接ON,MN,三角形的三边关系可知OM<ON+MN,则当ON与MN共线时,OM= ON+MN最大,
∵,
则△ABO为等腰直角三角形,
∴AB=,N为AB的中点,
∴ON=,
又∵M为AC的中点,
∴MN为△ABC的中位线,BC=1,
则MN=,
∴OM=ON+MN=,
∴OM的最大值为
故答案选:B.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质以及三角形中位线的性质,解题的关键是确定当ON与MN共线时,OM= ON+MN最大.
4.(2019·广西玉林·统考中考真题)如图,在中,,,,点O是AB的三等分点,半圆O与AC相切,M,N分别是BC与半圆弧上的动点,则MN的最小值和最大值之和是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】设⊙O与AC相切于点D,连接OD,作垂足为P交⊙O于F,此时垂线段OP最短,PF最小值为,当N在AB边上时,M与B重合时,MN经过圆心,经过圆心的弦最长,根据图形与圆的性质即可求解.
【详解】如图,设⊙O与AC相切于点D,连接OD,作垂足为P交⊙O于F,
此时垂线段OP最短,PF最小值为,
∵,,
∴
∵,
∴
∵点O是AB的三等分点,
∴,,
∴,
∵⊙O与AC相切于点D,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴MN最小值为,
如图,当N在AB边上时,M与B重合时,MN经过圆心,经过圆心的弦最长,
MN最大值,
,
∴MN长的最大值与最小值的和是6.
故选B.
【点睛】此题主要考查圆与三角形的性质,解题的关键是熟知圆的性质及直角三角形的性质.
5.(2022秋·福建三明·八年级统考期末)如图,在中,,,点在直线上,,点为上一动点,连接,.当的值最小时,的度数为__________度.
【答案】
【分析】如图,作B关于的对称点D,连接,的值最小,则交于P,由轴对称易证,结合证得是等边三角形,可得,结合已知根据等腰三角形性质可求出,即可解决问题.
【详解】如图,作B关于的对称点D,连接,
的值最小,
则交于P,由轴对称可知:
,,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,,