内容正文:
专题:几何最值
一、瓜豆原理
【知识准备】
条件:主动点、从动点与定点连线的夹角是定量;主动点、从动点到定点的距离之比是定量.(定角定比,瓜豆原理)
条件:一定两动,两不变 结论:①主动点、从动点的运动轨迹是同样的图形;
两不变:1、两动点与定点的夹角 ②主动点路径做在直线与从动点路径所在直线的夹角等于定角;
2、两动点与定点距离的比值不变 ③当主、从动点到定点的距离相等时,从动点的运动路径长等于
作法:找动点轨迹 主动点的运动路径长;
两点法找主动点,特殊点找主动点 ④当主、从动点到定点的距离不相等时,
所在直线的端点/中点
补充:点,直线,则点到直线的距离:
【精讲精练1】
1.如图,长方形中,为上一点,且为边上的一个动点,连接,将绕着点顺时针旋转到的位置,连接和,则的最小值为 。
2.如图,正方形的边长为,为上一点,且为边上的一个动点,连接,以为边向右侧作等边,连接,则的最小值为 。
【精讲精练2】
3.如图,是正方形边的中点,是正方形内一点,连接,线段以为中心逆时针旋转得到线段,连接。若,则的最小值为 。
4.如图,在边长为的正方形内有一动点,且,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段。连接,则的最小值为 。
【精讲精练3】
5.点为边长为的正方形内一点,是等边三角形,点为中点,是线段上一动点,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,则的最小值为 。
6.如图,在正方形中,,点是平面内一动点,且,连接,点是线段上靠近点的三等分点,连接,则的取值范围为 。
7.如图,在正方形中,,点是平面内一动点,,连接,将绕着点顺时针旋转,连接,则的取值范围内 。
8.如图,在菱形中,,点是平面内一动点,且,连接,将绕着点逆时针旋转至,连接,则的取值范围为 。
9.如图,和都是等腰直角三角形,是中点,若点在直线上运动,连接,则在点运动过程中,线段的最小值为 。
10.如图,边长为的等边中,是高所在直线上的一个动点,连接,将线段绕点逆时针旋转得到,连接,则在点运动过程中,线段长度的最小值是 。
11.如图,在正方形中,,点是⊙上的一动点,半径为,连接,点是线段的中点,连接,则的取值范围为 。
二、点点最值
(1)将军饮马系列
例1:(翻折)如图,正方形的边长是在上,且是边上的一动点,则周长的最小值为 。
练习1:如图,中,,点是内一点,且,点分别是边上的动点,则周长的最小值为 。
例2:(翻折+平移)如图,在矩形中,,点是边上的中点,是边上的动点(点在点的左侧),且,则的最小值为 。
练习2:如图,在矩形中,,点,与关于直线对称,点与点关于直线对称,分别是边上的动点,且,则的最小值为 。
例3:(两动一定)如图,在边长为的正方形中,将沿射线的方向平移得到,分别连接,则的最小值为 。
练习3:如图,在边长为的菱形中,,将沿射线的方向平移得到,分别连接,则的最小值为 。
(2)阿氏圆
例4:如图,已知,,,半径为的⊙上有一动点,求的最小值 。
练习4:如图,已知,,,半径为的⊙上有一动点,求的最小值 。
(3)费马点
例5:如图,在直角中,,且,点为内一点,连接、,则的最小值为 。
练习5:问题背景:如图①,将绕点逆时针旋转,得到,与交于点,则可推出结论。
问题解决:如图②,在中,,点是内一点,则点到三个顶点的距离和的最小值为 。
二、点线最值
(4)胡不归
例6:如图,在平面直角坐标系中,,,,为射线上一点,一动点从出发,运动路径为,点在上的运动速度是在上的倍,且为定值,要使整个过程的运动时间最少,则点的坐标为 。
练习6:如图,在中,,,于点是线段上一个动点,则的最小值为 。
(5)定边定角
例7:如图,在中,是内部的一个动点,且满足,则线段长的最小值为