内容正文:
【临门一脚】预测12 动点最值问题
一、【中考预测】
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出题概率:☆☆☆☆
考向大胆猜:选填压轴
二、【知识回顾】
(1)将军饮马模型:
①一动两定
②一定两动
③两定两动
(2)隐圆最值模型:
①四点共圆: ②动点到定点等定长:
③直角所对的是直径:
④定弦对定角:
三、【历年真题】
【真题1】(2020·福建·校联考零模)如图,等腰中,于,,为内一点,当最短时,在直线上有一点,连接.的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由为内一点,当最短时,得M为△ABC的费马点,以AC为边向外作正三角形ACF,据费马点的特征,直线BM和直线BF为同一条直线,由题意容易求得∠MBC=30°,以BF为边,B为顶点向∠MBC的外侧作∠FBG,使∠FBG=30°,过E作BG的垂线,垂足为H,显然;再过点C作BG的垂线,垂足为,由垂线段最短,知;因为易得BC=,又∠GBC=60°就容易求得就是的最小值.
【详解】解:如下图
以AC为边向外作正三角形ACF,以BF为边,B为顶点向∠MBC的外侧作∠FBG,使∠FBG=30°,过E作BG的垂线,垂足为H,过点C作BG的垂线,垂足为
由∠FBG=30°,HE⊥BG知HE=
∴
下面计算
∵AB=AC=2且
∴;
∵为内一点,当最短时
∴M为△ABC的费马点
由费马点的特点知BM与BF为同一条直线
∵正三角形ACF
∴∠CAF=60°
又
∴∠BAF=150°
又AB=AC=AF
∴∠ABF=15°
又∠ABC=45°
∴∠FBC=30°
∴∠GBC=60°
在RT△中
∴的最小值为.
故选:D.
【点睛】此题是几何最值问题——费马点和胡不归的综合.确定最短长度时,要据30°角所对直角边是斜边的一半把问题转化为“垂线段最短”来解决;计算最短值时要熟悉费马点的性质.
【真题2】(2022秋·福建泉州·九年级泉州五中校考阶段练习)如图,△ABC中,,AB+BC=8,tanA=,点O,D分别是边AB,AC上的动点,则OC+OD的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】试题分析:如图,作点C关于AB的对称点,连接,交AB于点H,则,当点,O,D三点共线,并且时,OC+OD的值最小,即的长.∵,,∴,∴,∴,∵,,∴,∴,∴,解得,故选D.
【真题3】(2017秋·福建莆田·九年级统考期中)如图,AB、CD是半径为5的⊙O的两条弦,AB=8,CD=6,MN是直径,AB⊥MN于点E,CD⊥MN于点F,P为EF上的任意一点,则PA+PC的最小值为______.
【答案】7
【分析】连接OA、OB、OC,作CH⊥AB,用勾股定理算得EF=OE+OF=7,CH=7,在直角三角形CHB中求出BC即可得到答案.
【详解】解:如图,
连接OA、OB、OC,作CH⊥AB于H.
根据垂径定理,得到BE=AB=4,CF=CD=3,
∴OE===3,OF=,
∴CH=OE+OF=3+4=7,BH=BE+EH=BE+CF=4+3=7,
在直角△BCH中根据勾股定理得到BC=7,
则PA+PC的最小值为7.
故答案为:7.
【点睛】此题考查了圆的垂径定理,圆中最短路径问题以及勾股定理,熟练掌握垂径定理及勾股定理是解题的关键.
【真题4】(2021秋·福建福州·九年级校考阶段练习)如图,在中,,,.若点P是内一点,则的最小值为____________.
【答案】
【分析】根据题意,首先以点A为旋转中心,顺时针旋转△APB到△AP′B′,旋转角是60°,作出图形,然后根据旋转的性质和全等三角形的性质、等边三角形的性质,可以得到PA+PB+PC=PP′+P′B′+PC,再根据两点之间线段最短,可以得到PA+PB+PC的最小值就是CB′的值,然后根据勾股定理可以求得CB′的值,从而可以解答本题.
【详解】解:以点A为旋转中心,顺时针旋转△APB到△AP′B′,旋转角是60°,连接BB′、PP′,,如图所示,
则∠PAP′=60°,AP=AP′,PB=P′B′,
∴△APP′是等边三角形,
∴AP=PP′,
∴PA+PB+PC=PP′+P′B′+PC,
∵PP′+P′B′+PC≥CB′,
∴PP′+P′B′+PC的最小值就是CB′的值,
即PA+PB+PC的最小值就是CB′的值,
∵∠BAC=30°,∠BAB′=60°,AB==2,
∴∠CAB′=90°,AB′=2,AC=AB•cos∠BAC=2×cos30°=,
∴CB′=,
故答案