内容正文:
专题02 中考最值汇编训练
中考几何最值问题综合性强,常结合对称、旋转、勾股定理、圆的性质等知识,以下是近年常考题型:
(1) 将军饮马问题(最短路径)
(2) 垂线段最短
(3) 动点轨迹型
(4) 旋转/翻折型
(5) 隐圆模型(定角对定边
(6) 费马点问题
(7) 胡不归
(8)阿氏圆
一、单选题
1.如图,在中,,,,点为边上任意一点,连接、将沿方向平移至,连接、,则当取得最小值时,的长为( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【分析】本题考查平行四边形性质和勾股定理,利用勾股定理得到边的长度,根据平行四边形的性质,得知最短即为最短,利用垂线段最短得到点的位置,再根据得到的长度,继而得到的长度,从而即可得解.
【详解】解: ,
,
四边形是平行四边形,
,,
最短也就是最短,
过作的垂线,垂足为,连接,
∵垂线段最短,
∴当点P在点处时,最小,即最小,
∵
即
∵
,
则的最小值为 ,
,
,
∴当取得最小值时,的长为.
故选:C.
2.如图,,点是内的定点且,若点、分别是射线、上异于点的动点,则周长的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了轴对称的性质,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的判定和性质勾股定理,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
作点分别关于的对称点,连接分别交于点,
得到,,,,,继而得到,此时的周长最小,过点作于点,得到,得出,根据勾股定理求出,得到,即可得到答案.
【详解】解:如图,作点分别关于的对称点,连接分别交于点,
,,,,,
,
,
此时的周长最小,
过点作于点,
,,
,
,
,
,
,
周长的最小值是,
故选:A.
3.如图,在四边形中,,,若点M,点N分别在边和边上运动,且,连接,则的最小值为( )
A.3 B. C.4 D.
【答案】B
【分析】作的平分线交于点O,连接,交于点F.通过证明三角形全等、相似,利用全等三角形、相似三角形的性质及勾股定理,最后得结果.
【详解】解:如图:作的平分线交于点O,连接,交于点F.
则,
在和中,
,
,
,
在和中,
,,
,
,,
,
在和中,
,,,
,
,,
,
,
又,
,
,
,
过点O作于E,
则,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
当取最小值时的值最小,
点O为定点,
当时的值最小,
,
的最小值为的值,
,
的最小值为,
故选:B.
4.如图,直线与轴、轴分别交于两点,点是以为圆心,1为半径的圆上任意一点,连接,则面积的最小值是( )
A.5 B.10 C.15 D.20
【答案】A
【分析】作于交于,当点与重合时,的面积最小,求出的长即可解决问题.
【详解】解:直线与轴、轴分别交于两点,
令,则,令,则,
解得,,
∴,
∴,且,
∴,
∴,
如图所示,作于交于,过点作轴于点,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
当点与重合时,的面积最小,最小值,
故选:A.
【点评】本题考查一次函数图象上的点的坐标特征、勾股定理、锐角三角形函数的计算、一次函数的性质、直线与圆的位置关系等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,利用直线与圆的位置关系解决问题.
5.如图,等腰三角形的底边长为8,面积是48,腰的垂直平分线分别交,边于E,F点.若点为边的中点,点为线段上一动点,则周长的最小值为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【答案】C
【分析】本题考查了等腰三角形三线合一的性质,线段垂直平分线的性质,利用轴对称求最短路径,解题的关键是掌握轴对称的性质.
连接,根据是线段的垂直平分线可知,点关于直线的对称点为点,故的长为的最小值,由于是等腰三角形,点是边的中点,故,根据三角形的面积公式求出的长,即可求解.
【详解】连接,与的交点为,
,是的垂直平分线,
点与点关于直线对称,
,
此时周长最小,
是等腰三角形,是的中点,
,
长为,面积是48,
,
周长最小,
故选:C.
6.如图,中,,,,线段长是5,且两个端点、分别在边,上滑动,点、分别是、的中点,求的最小值( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了直角三角形斜边上的中线性质、勾股定理,最短距离等知识,连接、,由勾股定理求得,再由直角三角形斜边上的中线性质得出,当在同一直线上时,取最小值,即可得出答案,熟练掌握其性质得出三点在同一直线上时,取最小值是解决此题的关键.
【详解】解:如图,连接,
在中,,
由勾股定理得:,
,点、分别是、的中点,
,,
当在同一直线上时,取最小值,
的最小值为:,
故选:.
7.如图,,,交于点,是中点,过点作交于点.在线段上,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】作点P关于的对称点F,过点M作交于点E,连接,,根据勾股定理得到,,根据平行线的性质得出,再利用勾股定理得出,求出,证明,得到,由此,当F,M,E三点共线时,的值最小,即线段的长,证是等边三角形,,利用勾股定理求出.
【详解】解:作点P关于的对称点F,过点M作交于点E,连接,,作,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,,
∵,
∴,
∵是中点,
∴,
设,则,
∴,
∴,即,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∴,当F,M,E三点共线时,的值最小,即线段的长,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
故选:A.
【点睛】此题考查等腰三角形的性质,勾股定理,平行四边形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,熟练掌握各知识点并综合应用是解题的关键.
8.如图,在正方形中,,点是边的中点,点是边的上任意一点,将线段绕点顺时针旋转得到,连接,则周长的最小值为( )
A.3 B. C. D.2
【答案】C
【分析】过点作,分别交于点,连接,先证出,根据全等三角形的性质可得,从而可得,再证出,根据全等三角形的性质可得,从而可得的周长为,然后根据两点之间线段最短可得当点共线时,取得最小值,最小值为,由此即可得.
【详解】解:如图,过点作,分别交于点,连接,
∵在正方形中,,点是边的中点,
∴,,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
由旋转的性质得:,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴的周长为,
由两点之间线段最短可知,当点共线时,取得最小值,最小值为,
∴周长的最小值为,
故选:C.
【点睛】本题考查了正方形的性质、旋转的性质、勾股定理、三角形全等的判定与性质、矩形的判定与性质等知识,综合性较强,通过作辅助线,构造全等三角形是解题关键.
9.如图,,为上两点,,为上一动点(不与,重合),为的中点.若的半径为2,则的最大值为( )
A. B. C.3 D.
【答案】A
【分析】本题考查了中位线的性质,三角形边长关系,勾股定理,连接,取的中点,连接,根据中位线的性质可得,再利用勾股定理求得,根据三角形边长关系可得,即可解答,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:如图,连接,取的中点,连接,
为的中点,的中点,
,,
,
,
根据三角形边长关系可得,
的最大值为,
故选:A.
二、填空题
10.如图,抛物线与轴交于A,B两点,点是以抛物线的顶点为圆心,2为半径的圆上的动点,点是线段PB的中点,连接OQ则线段OQ的最小值是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了点与圆的位置关系,抛物线与坐标轴的交点,三角形中位线定理,连接,设的延长线交于E,先求出点,点,点,由此得是的中位线,则,因此当为最小时,为最小,根据点与圆的位置关系可知为最小,然后再求出的长即可得出的最小值.
【详解】解:连接,设交于E,如图所示:
对于抛物线,当时,,当时,,或,
∴点,点,点,
∴,
∵点Q是的中点,
∴是的中位线,
∴,
∴当为最小时,为最小,
根据点与圆的位置关系可知:点A到上各点的距离中,为最小,
∴当点P与点E重合时,为最小,最小值为,
在中,由勾股定理得:,
∵的半径为2,
∴,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:.
11.如图,在矩形中,,,E,F分别是和上的两个动点,M为的中点,则的最小值是 .
【答案】
【分析】本题考查轴对称-最短路线问题、矩形的性质,作点D关于的对称点,作点M关于的对称点,连接,,,则所求的最小值即为,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:作点D关于的对称点,作点M关于的对称点,连接,,,
则,
∴当,E,F,在同一条直线上时,所求的最小,最小值即为的长,
∵矩形中,,,
∴,,
过点作的垂线,交的延长线于点H,则四边形为矩形,
∴,
∵M为的中点,,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值是.
故答案为:.
12.如图,在直角中,,,,,D、E、F分别是、、边上的动点,则的最小值是 .
【答案】9.6
【分析】本题考查了轴对称路径最短问题,作关于直线的对称点,作关于直线的对称点,连接,,,,,,.,推出,可得、、共线,由,,可知、、、共线时,且时,的值最小,最小值,求出的值即可解决问题理解转化思想是解题的关键.
【详解】解:如图作关于直线的对称点,作关于直线的对称点,连接,,,,,,.
∴
,,,
,
、、共线,
,
,
当、、、共线时,且时,的值最小,最小值,
,
,
∴的最小值为9.6.
故答案为:9.6.
13.如图,四边形是边长为2的正方形,E是平面内一点,,将绕点E顺时针方向旋转得到线段,连接.则长的最小值为
【答案】
【分析】本题考查了旋转的性质,相似三角形的判定和性质,正方形的性质,锐角三角函数等知识,证明三角形相似是解题的关键.
通过证明,可得,则当点在上时, 有最小值为,即的最小值为.
【详解】解∶如图,连接,,交于点,连接,.
四边形是正方形,
,,,
,
,
将绕点顺时针方向旋转得到线段,
,,
,
,
,
,
又,
,
,
,
,
当点在上时,有最小值为,
的最小值为.
故答案为:
14.如图,在中,,点是上的一个动点,过点分别作于点于点,连接,则线段的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的判定和性质、勾股定理,由勾股定理求出的长,再证明四边形是矩形,可得,根据垂线段最短和三角形面积即可解决问题.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴当时,的值最小,
此时,的面积,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:.
15.如图,在正方形中,,点分别在边上,,连接与交于点G,连接,则的最小值为 .
【答案】/
【分析】要想求出的最小值,要把它转化到中,并且取的中点,运用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,求出的长度,根据勾股定理求出的长度,根据三边关系,即可得到的最小值.
【详解】解:取的中点M,连接,
则,
∴.
∵四边形是正方形,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵.
∵,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,三角形全等,三边关系等知识点,解决此题的关键是要作出.
16.如图,在中,,,.如果,分别为,上的动点,那么的最小值是 .
【答案】
【分析】延长到点F,使得,则直线是线段的垂直平分线,连接,于是得到,,于是就变成了,根据点到直线的距离以垂线段最短原理,得到的最小值就是的高,过点F作于点G,求即可.
此题考查了轴对称最短路径问题,垂线段的性质,勾股定理,根据三角形的面积求高等,熟练掌握以上性质是解本题的关键.
【详解】解:延长到点F,使得,
∵,
∴直线是线段的垂直平分线,
连接,
∴,,
∴就变成了,
根据点到直线的距离以垂线段最短原理,得到的最小值就是的高,
过点F作于点G,
∵,,,
∴,,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
17.如图,在矩形中,,点E在边上, ,在矩形内找一点P,使得,则线段的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查点与圆的位置关系,勾股定理,圆周角定理,解直角三角形,矩形的性质,关键是判定点P在所对圆周角的圆O上运动.
点P在所对圆周角的圆O上运动,当的延长线过圆心O时,有最小值,连接,,过O作于H,过O作于M,求出,,由等腰三角形的性质推出,,由圆周角定理得到,由,求出,由含30度角的直角三角形的性质得到,判定四边形是矩形,得到,,由勾股定理求出的长,即可得到答案.
【详解】解:点P在所对圆周角的圆O上运动,
当的延长线过圆心O时,有最小值,连接,,过O作于H,过O作于M,
,,
,,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
四边形是矩形,
,
,
四边形是矩形,
,,
,
,
,
,
,
的最小值是,
故答案为:.
18.已知,如图点A是直线上任意一点,点B在以为圆心1为半径的圆上,以AB为底边作等腰直角(A、B、C按逆时针顺序排列),连接OC,则OC的最小值是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定与性质、旋转的性质、一次函数与几何的综合、等腰三角形的判定与性质等知识点,正确作出辅助线、构造相似三角形成为解题的关键.
如图:顺时针旋转得到,的对应点为,连接,则,;根据等腰直角三角形的性质推得得到,只需求出的最小值;如图:当共线且垂直于直线时,取最小值;然后说明点,运用两点间距离公式得到,进而得到的最小值为,最后代入即可解答.
【详解】解:如图:顺时针旋转得到,的对应点为,连接,则,,
∴,
∵以AB为底边作等腰直角,
∴,,
∴
∴,即,
∴
∴,
∴即,
要求的最小值,直接求得的最小值即可,
如图:当共线且垂直于直线时,取最小值,
设直线与y轴的交点为E,过A作轴与D,
当时,,即,
∴,
∵直线与y轴正方向的夹角为,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵轴,
∴,即,
∴,
∴,即的最小值为.
∴OC的最小值为.
故答案为:.
19.如图,中,,,,点分别在边上运动,且,连接,则的最小值为 .
【答案】
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定与性质,线段的性质,勾股定理,理解两点之间线段最短,过点作,使,连接,,证明和全等得,则,根据“两点之间线段最短”得当点,,在同一条直线上时,为最小,最小值为线段的长,则的最小值为线段的长,利用勾股定理求出,再证明,然后由勾股定理求出即可得出答案.熟练掌握全等三角形的判定与性质,灵活运用勾股定理进行计算是解决问题的关键,正确地添加辅助线构造全等三角形是解决问题的难点.
【详解】解:过点作,使,连接,,如图所示:
,
在和中,
,
,
,
,
根据“两点之间线段最短”得:,
当点,,在同一条直线上时,为最小,最小值为线段的长,
的最小值为线段的长,
中,,,,
由勾股定理得:,
,
,
,
,
即,
是直角三角形,
由勾股定理得:,
的最小值为.
故答案为:.
20.如图,在中,,,动点、分别在、上,且,连接、.若,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造相似三角形是解题的关键;通过证明,可得,由,则当点,点,点三点共线时,有最小值,即有最小值,由勾股定理可求解.
【详解】解:如图,过点作,且,连接,
,,
,,
,,
,
,,,
,
,
∴,
,
当点,点,点三点共线时,有最小值,即有最小值,
的最小值为,
故答案为:.
21.如图,直角三角形中,,,长为4,射线,点为射线上一点,过点作于点,连接,点为中点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质,直角三角形的性质,勾股定理,延长交于点N,连接,易得四边形是平行四边形,进而得到三点共线,再利用直角三角形的性质得到,当时,有最小值,即有最小值,求出,即可求出,利用勾股定理即可求出,即可解答.
【详解】解:延长交于点N,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵点为中点,
∴三点共线,
∵,
∴,
当时,有最小值,即有最小值,
∵中,,,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为
故答案为:.
22.如图,在矩形中,,,,是一动点,是由沿直线翻折得到,连接,则的最小值是 .
【答案】
【分析】本题考查了折叠的性质,两点之间线段最短,勾股定理,熟练掌握以上知识点,确定点在何位置时,的值最小是解题的关键.根据题意可推出点在以为圆心为半径的圆上运动,得到当、、共线时,的值最小,根据勾股定理求出,根据折叠的性质可知,即可求出.
【详解】解:由折叠可得:,
,,
,
点在以为圆心为半径的圆上运动,
当、、共线时,的值最小,如图,
四边形矩形,
,
在中,,,
,
.
故答案为:.
23.如图,M是正方形边的中点,P是正方形内一点,连接,线段以B为中心逆时针旋转得到线段,连接.若,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查旋转的性质,正方形的性质,勾股定理以及动点问题,熟练掌握性质定理是解题的关键.连接,将以中心,逆时针旋转,点的对应点为,由的运动轨迹是以为圆心,为半径的半圆,可得:的运动轨迹是以为圆心,为半径的半圆,再根据“圆外一定点到圆上任一点的距离,在圆心、定点、动点,三点共线时定点与动点之间的距离最短”,所以当三点共线时,的值最小,可求,从而可求解.
【详解】解:如图,连接,将以中心,逆时针旋转,点的对应点为,
的运动轨迹是以为圆心,为半径的半圆,
的运动轨迹是以为圆心,为半径的半圆,
如图,当三点共线时,的值最小,
四边形是正方形,
,,
是的中点,
,
,
由旋转得:,
,
,
的值最小为.
故答案为:.
24.如图,在中,,,是平面内一点,,连接.将线段绕点顺时针旋转,得到线段,连接,则的最大值为 ,最小值为 .
【答案】 / /
【分析】本题主要考查了勾股定理、全等三角形的判定与性质、旋转的性质等知识点,发现点在以点为圆心、1为半径的圆上和点在以点A为圆心、1为半径的圆上并画出图形是解题的关键.
如图:连接,由勾股定理可得,再根据旋转的性质可得点在以点为圆心,1为半径的圆上;然后再证明可得,点在以点A为圆心,1为半径的圆上.然后画出图形,根据图形求最值即可.
【详解】解:如图:连接,
,,
.
是平面内一点,,
点在以点为圆心,1为半径的圆上.
,,
.
在与中,
,
,
,
点在以点A为圆心,1为半径的圆上.
如图1,当点在线段的延长线上时,最大,
∴,即的最大值为;
如图2,当点在线段上时,有最小值,
∴,即的最小值为.
25.如图所示,在扇形中,,半径,点F在上,且.点C、D分别在线段、上,,E为的中点,连接.在滑动过程中(长度始终保持不变),当取最小值时,的长为 .
【答案】
【分析】本题考查弧与圆心角的关系,线段最小值问题,等边三角形的判定及性质,解题的关键是明确当,,共线时,的值最小,此时.
连接,,结合题意得,再求出当,,共线时,的值最小,此时,得为等边三角形,即可求解.
【详解】解:如图,连接,,
,,
,
∵E为的中点,
,
,
,
当,,共线时,的值最小,如图,
此时,,
∵,
∴为等边三角形,
∴,则,
故答案为:.
26.如图,在矩形中,,,E,F分别是,上的一动点,且,则的最小值是 .
【答案】
【分析】本题考查矩形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
连接,延长到T,使得,连接.首先证明,则,根据,求出即可解决问题.
【详解】解:连接,延长到T,使得,连接.
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:.
27.如图,已知,,为边上一动点,连接,点在延长线上,且,则的最小值为
【答案】
【分析】本题考查了相似三角形的性质与判定,正方形的性质与判定,正确作出辅助线是解题关键;作,且使得,连接,过点作,交延长线于点,证明,得出,进而可得,当、、三点一线时,取到最小值,此时,证明四边形为正方形,得出,然后勾股定理即可求解.
【详解】解:作,且使得,连接,过点作,交延长线于点
又∵,
∴,,
∵ ,
,,
,
当、、三点一线时,取到最小值,此时,
∵,,,
∴,,
∴,
∴四边形是矩形,
又∵,
∴四边形为正方形 ,
,,
∴ ,
在中,由勾股定理得 ,
的最小值为,
故答案为:.
28.已知,在中,,点P是内一动点,则的最小值为
【答案】
【分析】本题主要考查旋转的性质,等边三角形的判定与性质,勾股定理等知识,将绕点C逆时针旋转得到,连接,则.用,推出当共线时,的值最小最小值的长;
【详解】解:如图,将绕点C逆时针旋转得到,连接.
则是等边三角形,
∴
由旋转得,,
∴,
∴当共线时,的值最小,最小值的长,
∵
∴,
过点作,则
∴,
,
∴,
∴,
∵,
∴的最小值为.
故答案为:.
29.如图,为半圆O的直径,点C在半圆上一动点(与A、B不重合).将绕点A逆时针旋转得,连接.若,则的最小值为 .
【答案】/
【分析】根据旋转的性质,得,结合,得,设中点为M,则,结合,得点E的运动轨迹是以中点M为圆心,以为半径的半圆上,利用圆的性质,勾股定理解答即可.
【详解】解:根据旋转的性质,得,
∵,
∴,
设中点为M,
∴,
∵,
∴点E的运动轨迹是以中点M为圆心,以为半径的半圆上,
连接交于点N,
∴,
根据旋转的性质,得,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
根据圆的性质,得当点E与点N重合时,取得最小值,
∴的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了旋转的性质,直角三角形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,圆的有关性质,熟练掌握勾股定理,圆的有关性质是解题的关键.
30.如图,矩形中,,,点E是的中点,点F是边上一动点.将沿着翻折,使得点B落在点处,若点P是矩形内一动点,连接、、,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查旋转的性质,折叠的性质,勾股定理,熟练掌握性质定理是解题的关键.将绕点顺时针旋转得到,连接,连接,由等腰三角形得出,再由折叠得出点的轨迹在点为圆心,为半径的圆周上,所以的最小值为,即的最小值为,经计算答出答案即可.
【详解】解:将绕点顺时针旋转得到,
连接,连接,
则,,共线,,
,
,
点是的中点,
,
,
,
由折叠成,
,
点在以点为圆心,为半径的圆上,
,
两点间线段最短,
,
即
,
,
则的最小值为.
故答案为:.
31.如图,在平面直角坐标系中,,,,点为以为半径的圆上一动点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,圆的性质,取中点,连接,,,则,,从而有,所以,又即,然后根据两点间的距离即可求出的值,从而即可求出的最小值,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,取中点,连接,,,
∵,,
∴,,
∴,即有,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴的最小值为,
故答案为:.
32.如图,在中,,,D为上的一个动点,以为直径的圆O与相切于点B,交于点E,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查最短路径问题,圆的性质,勾股定理解直角三角形,正确作出辅助线,综合运用各个知识,在变化中寻找不变的量是解题的关键.取的中点F,连接,,,则.由与圆O相切,可得,通过解直角三角形可得,.根据是圆O的直径,可得是直角三角形,从而,因此,即的最小值为.
【详解】取的中点F,连接,,,则
∵与圆O相切,
∴,即,
∵,,
∴,
.
∵点F是的中点,
∴,
∴在中,.
∵是圆O的直径,
∴,
∴,
∵点F是的中点,
∴,
∴,即的最小值为.
故答案为:
33.如图,正方形的边长为4,E为上一点,且,F为边上的一个动点,连接,以为底向右侧作等腰直角,连接,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了四边形的动点问题,涉及全等三角形的判定定理、等腰直角三角形的性质和正方形的性质,解:如图,过点G作于点P,于点Q,连接,,则和,可得,结合等边三角形可证明,得和 ,那么点G在所在的直线上运动,进一步求得点G的运为动轨迹为线段.过点C作于点.则最小值,结合正方形的性质得到答案.
【详解】解:如图,过点G作于点P,于点Q,连接,,
根据题意知,,.
∴.
∴.
又∵是等腰直角三角形,且,
∴.
在与中,
∴.
∴, .
∴点G在所在的直线上运动.
∵F为边上的一个动点,如图,
当点F与点B重合时,点G的位置如图所示.
当点F与点A重合时,记点G的位置为.
∴点G的运为动轨迹为线段.
过点C作于点.
∴最小值.
∵正方形的边长为4,
∴ .
∴最小值为.
故答案是:.
34.如图,边长为4的等边中,M是高所在直线上的一个动点,连接,将线段绕点B逆时针旋转得到,连接A.则在点M运动过程中,的度数是 ,线段长度的最小值是 .
【答案】 /度
【分析】根据等边三角形的性质得,,,由旋转的性质得,,进而可证明,据此可依据“”判定和全等,则,取的中点,连接,根据等边三角形的性质可得,再求出,根据旋转的性质可得,然后利用“”证明,再根据全等三角形对应边相等可得,然后根据垂线段最短可得时最短,再根据求解即可.
【详解】解:是等边三角形,且边长为,
,,
是边上的高,
,
由旋转的性质得:,,
,
,
,
在和中,
,
,
取的中点,连接,如图所示:
旋转角为,
,
又,
,
是等边的高线,
,
,
又旋转到,
,
在和中,
,
,
,
根据垂线段最短,当时,最短,此时即最短,
,,
在中,,,,
,
故答案为:;.
【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,垂线段最短的性质,含的直角三角形等,作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.
35.如图,在平面直角坐标系中,点C的坐标为,直线与x轴、y轴分别交于点A、B,P是直线上的一个动点,则长的最小值为 .
【答案】3
【分析】本题考查了一次函数图象与坐标轴的交点,垂线段最短,勾股定理;连接,当时,最小,由勾股定理得,可得,由即可求解;能熟练利用勾股定理求解,并能由垂线段最短找出取得最小值的条件是解题的关键.
【详解】解:如图,连接,
当时,最小,
当时,,
当时,,
解得:,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:3.
36.如图,在平行四边形中,,,,点,分别是,上的动点,连接、.若、分别为、的中点,则的最小值是 .
【答案】/
【分析】连接,过A作于,先根据三角形的中位线性质得到,则要求的最小值只需求的最小值;根据垂线段最短知,当时,最小,最小值为的长度;利用平行四边形的性质和勾股定理求解即可求解.
【详解】解:连接,过A作于,
∵、分别为、的中点,
∴是的中位线,
∴,则要求的最小值只需求的最小值;
当时,最小,最小值为的长度,
∵平行四边形中,,,
∴,
∴,
∴,
∴由得,
即的最小值为,
∴的最小值为,
故答案为:
【点睛】本题考查平行四边形的性质、三角形的中位线、垂线段最短、等腰三角形的判定与性质、勾股定理、三角形的内角和定理,熟练掌握三角形的中位线性质,将的最小值转化为求的最小值是解答的关键.
37.如图,在中,,,,,点、、分别是、、上的动点,且,则的最小值为 .
【答案】
【分析】过点作于点,连接、、,如图,先证明为等腰直角三角形,则根据等腰直角三角形的性质得,,再证明得到,,则可判断为等腰直角三角形,所以,所以,利用两点之间线段最短得到(当且仅当、、共线时取等号),则的最小值为的长,过点作于,然后利用含度角的直角三角形三边的关系求出即可.
【详解】解:过点作于点,连接、、,如图:
,
,
,
,为等腰直角三角形,
而,
,,
在和中,
,
,
,,
,
为等腰直角三角形,
,
,
而(当且仅当、、共线时取等号),
的最小值为的长,
过点作于,
在中,,,
,
,
,
的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、两点之间线段最短、勾股定理等知识点,掌握以上知识点是解答本题的关键.
38.如图,在直角三角形中,,,,点是边上一点(不与点,重合),作于点,于点,若点是的中点,则长度的最小值是 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质与判定,勾股定理,垂线段最短,将转化为是解题的关键.
连接,根据矩形的性质可得,则,当时,取得最小值,根据等面积法求解即可,进而可得的最小值.
【详解】如图,连接,
∵,,,
四边形是矩形,
,
∵点P是的中点,
∴点P是和的交点,
∵,,,
,
∵,
当时,取得最小值,
,
.
.
即的最小值是.
故答案为:.
39.如图,正方形的边长为4,M,N为线段上的两个动点,,交对角线于点E,连接,交于点F,连接,则线段的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查正方形的性质、圆、勾股定理,全等三角形的判定和性质,等知识.先证明和,推出,点F在以为直径的圆的圆上运动,设圆心为O,连接交于点,此时最小,再根据勾股定理即可得到结论.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,
,
∵
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点F在以为直径的圆的圆上运动,设圆心为O,连接交于点,此时最小,
∴,
∴线段的最小值为,
故答案为:.
40.如图,在等边中,,点在边上,且,点为边上一点,连接,在的右侧作,且,连接,则的最小值为 .
【答案】9
【分析】将绕点旋转,交于点,倍长至点,连接,交于点,易得为等边三角形,证明,得到,进而得到为等边三角形,点在射线上运动,得到,过点作,根据含30度角的直角三角形的性质,求出的长,根据垂线段最短,得到的最小值即为的长即可.
【详解】解:将绕点旋转,交于点,倍长至点,连接,交于点,如图,则:,
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点在射线上运动,
∵,,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
过点作,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵点在射线上运动,
∴当点与点重合时,的值最小,即为的长,
∴的最小值为9.
故答案为:9
【点睛】本题考查等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形,旋转的性质,相似三角形的判定和性质,解题的关键是构造旋转相似,确定点的运动轨迹.
41.如图,矩形中,,,以为圆心,2为半径画圆,是上一动点,是上的一动点,则的最小值是 .
【答案】8
【分析】作点D关于的对称点,连接,则,那么,由于,即,当且仅当共线时,取得最小值,即为,然后在运用勾股定理求解即可.
【详解】解:作点D关于的对称点,连接,则,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,即,
当且仅当共线时,取得最小值,即为,
∴在中,,
∴,
即,即的最小值是8,
故答案为:8.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,轴对称的性质,勾股定理,两点之间线段最短等知识点,正确运用转化思想是解题的关键.
42.如图,在中,,,,D为边上一动点,将沿翻折得到,点B的对应点为点P,连接,则的最小值为 .
【答案】2
【分析】本题考查了三角形三边关系的应用.由折叠的性质知,在中,由三角形三边关系得,当D在边上运动时,总有,据此求解即可.
【详解】解:由折叠的性质知,
在中,由三角形三边关系得,
当点落在边上时,,
∴当D在边上运动时,总有,
∴的最小值为,
故答案为:2.
43.如图,在矩形中,,,F是对角线上的动点,连接,将直线绕点F顺时针旋转使,且过B作,连接,则最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质,解直角三角形,四点共圆.如图,过点B作于点H,连接.由,推出E,B,F,H四点共圆,证明定值,推出点E在射线上运动,当时,的值最小,求出 ,可得结论.
【详解】解:如图,过点B作于点H,连接,
∵,
∴E,B,F,H四点共圆,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴定值,
∴点E在射线上运动,
∴当时,的值最小,
∵四边形是矩形,,,
∴,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的最小值.
故答案为:.
【点睛】点睛片段
44.如图,在等腰中,,,点是延长线上的一个动点,过点分别作于点,于点,连接,则的最小值为 .
【答案】
【分析】过点作于点,由等腰三角形的性质得,,
进而,,连接,取的中点,连接,,证明,、、四点共圆.得,再证明是等边三角形,得,从而求的最小值,即求的最小值,根据垂线段最短及直角三角形的性质即可得解.
【详解】解:如图,过点作于点,
在等腰中,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
连接,取的中点,连接,,
∵于点,于点.
∴,
∴,、、四点共圆.
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴求的最小值,即求的最小值
,当时.最小,此时的值最小,
∴的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,圆周角定理,等边三角形的判定及性质,垂线短最短,以及解直角三角形,熟练掌握圆周角定理,等边三角形的判定及性质是解题的关键.
45.如图,在中,,,,点D为内一动点,且满足,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,如图,在上取一点,使得,连接,,得,推出,求出,可得结论.
【详解】解:如图,在上取一点,使得,连接,,
,,,
,
,
,
,
,
,
,
在中,,,
,
,
的最小值为,
故答案为:.
46.如图,中.,,D、E分别是AB,AC上的动点.且,则的最小值为
【答案】6
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理,等腰直角三角形的判定和性质.作,使,利用两边对应成比例且夹角相等证明,推出,得到,当点在线段上时,有最小值,最小值为,即可求解.
【详解】解:作,使,连接,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当点在线段上时,有最小值,最小值为,
故答案为:6.
47.如图,为的直径,C为半圆上的一动点,以为边向外作等边(点D在直线的上方),连接.若的半径为2,则线段的最大值为 .
【答案】4
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,点到圆的距离,以为边作等边三角形,连接,证明,可得点D在以点E为圆心,半径为2的圆上运动,即可解答,正确做出辅助线是解题的关键.
【详解】解:如图,以为边作等边三角形,连接,
,,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,
点D在以点E为圆心,半径为2的圆上运动,
当O,E,D三点共线时,OD最大,最大值为.
故答案为:.
48.如图,在中,,D是平面内一点,,连接、E为的中点,连接,则的最小值为 ,最大值为 .
【答案】 2 3
【分析】如图,取的中点,连接,求解,在以为圆心,为半径的上运动,连接交于,则为最小,为最长,再进一步求解即可.
【详解】解:如图,取的中点,连接,
∵为的中点,,
∴,
∴在以为圆心,为半径的上运动,
连接交于,则为最小,为最长,
∵,
∴,
∴,
∵为中点,
∴,
∴,,
∴的最小值为2,最大值为3;
故答案为:2,3
【点睛】本题考查的是勾股定理的逆定理的应用,直角三角形斜边上的中线的性质,圆的确定,圆外一点与圆上各点的距离的最值问题,确定E的轨迹是解本题的关键.
49.如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,点P在以为圆心,1为半径的圆上运动,且始终满足,则a的最大值是 .
【答案】
【分析】本题考查了直角三角形的性质,勾股定理的应用,点和圆的位置关系;
首先求出,根据条件可知,然后求出上到点A的最大距离即可.
【详解】解:∵,,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
如图,延长交于M,当点P与M重合时,最大,即a最大,
∵,,
∴,
∴,
∴a的最大值为.
故答案为:.
50.如图,凸四边形中,,.若,,则对角线的最大值为 .
【答案】10
【分析】在上方作,使,连接,,根据题意证明出,得到,勾股定理求出,然后根据三角形三边关系求解即可.
【详解】如图所示,在上方作,使,连接,
∵
∴
∴
又∵,
∴
∴
∵,
∴
∵
∴当点C,D,E三点共线时,有最大值10
∴对角线的最大值为10.
故答案为:10.
【点睛】此题考查了全等三角形的性质和判定,勾股定理,三角形三边关系等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
51.如图,在中,,点D是的中点,,则的最大值为 .
【答案】6
【分析】求的最大值,要先作的外接圆,作交圆于E ,根据同弧所对的圆周角相等,可求出的长度;两次运用勾股定理可以得到,即可求出答案.
【详解】解:作的外接圆,过点C作交圆于点E,连接
作于则是圆的直径;
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形;
∵,点D是的中点,
∴,
∴,
∵
∴
,
即的最大值为6.
【点睛】本题主要考查了同弧所对的圆周角相等,直角对的弦是直径,勾股定理,等腰直角三角形的性质等知识点,解决此题的关键是作的外接圆.
52.如图,点为等边的边上的一个动点,,过点作于点,交边于点,连接,则的面积最大值为 .
【答案】
【分析】本题考查等边三角形的性质,直角三角形的性质,二次函数的最值,过作于,根据等边三角形可得,,都是直角三角形,设,利用直角三角形的性质和勾股定理即可表示出,,然后根据列出解析式,最后根据二次函数的性质求最大值即可.
【详解】解:过作于,
∵等边,,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
中,,,
∴,,
同理,中,由可得,
中,由可得,
∴,
∵,
∴当时,最大,
即的面积最大值为.
53.如图所示,在平面直角坐标系中,的半径为2,动弦,是的中点,直线与轴交于,与轴交于,连接和,则的面积的最大值为 .
【答案】
【分析】首先证明点C的运动轨迹是以O为圆心,为半径的圆,过点O作于F,交小圆于,则,观察图象可知,当点C与重合时,面积最大.
【详解】解:与轴交于,与轴交于,
,,
,,,
连接,.
,,
,
,
点的运动轨迹是以为圆心,为半径的圆,
过点作于,交小圆于,则,
观察图象可知,当点与重合时,的面积最大,最大值.
【点睛】本题考查了垂径定理,一次函数的性质,轨迹,解直角三角形等知识,解题的关键是正确寻找点C的运动轨迹.
54.如图,抛物线的图象与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,顶点为D,以为直径在x轴上方画半圆交y轴于点E,圆心为I,P是半圆上一动点,连接,点Q为的中点.则线段的最大值为 .
【答案】
【分析】由抛物线得,,,可得,顶点,点P的运动轨迹为以I为圆心的半圆,由垂径定理得到,从而得出点在以点为圆心,半径为1的半圆上,如图,当点运动到点,点运动到点时,的长最大,再由勾股定理计算即可得解.
【详解】解:如图,连接,并取中点,连接,,,,
∵抛物线的图象与坐标轴交于点A,B,C,
∴当时,,即,
当时,,解得:,,即,,
∵以为直径在x轴上方画半圆交y轴于点E,圆心为I,
∴点,的半径为2,
∵,
∴顶点D的坐标为:,
∴,,
∴和为等腰直角三角形,,点D在上,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∵点Q为弦的中点,
∴,
∴,
∴点在以点为圆心,半径为1的半圆上,如图,当点运动到点,点运动到点时,的长最大,最大为,
∴线段的长最大值为,
故答案为:.
【点睛】本题是二次函数的综合题,主要考查了二次函数的性质,垂径定理,勾股定理,直角三角形的性质,本题综合性较强,关键在于确定,本题综合性强,难度较大.
55.已知抛物线与x轴交于两点,对称轴与抛物线交于点C,与x轴交于点,的半径为2,点G为上一动点,点P为的中点,则的最大值为 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数由解析式求顶点坐标、交点坐标,三角形中位线的性质,圆外一点到圆周上一动点连线的最值问题,熟练掌握这些性质是解题的关键;根据题意,可求出点B和顶点C的坐标,利用三角形的中位线转化成求圆外一定点B到圆周上动点G连线的最大值问题,根据圆心到定点的距离加上圆的半径为距离的最大值,继而求解
【详解】解:如图,连接.
由题意得,
,
当的值最大时,的值最大,
,
,
,
当点G在的延长线上时,的值最大,最大值为,
的最大值为.
故答案为:.
三、解答题
56.问题探究:
(1)如图1,在中,,是边上的点,过点作于,则的值为_________;
(2)如图2,在等腰直角中,,,是边的中点,若是边上一点,试求:的最小值;
(3)如图3,为等边三角形,为中点,连接,以为斜边向上作等腰,为线段上的一个动点,连接,若,则当取最小值时,_______.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据含角的直角三角形的性质,即可求解;
(2)作,于,于交于,利用等腰直角三角形的性质得到,,再求出,得到,由此得到最小值为的长,计算即可得到答案;
(3)过点作于点,过点作于点,作于点,且交于点,根据等边三角形的性质可得:,,求出,由等腰直角三角形的性质可得:,得到,当、、三点共线,即点与点重合时,最小,推出,得到,进而得到,最后根据,即可求解.
【详解】(1)解: ,,
,
,
故答案为:;
(2)如图3中,作,于,于交于.
是等腰直角三角形,,
,,
点是的中点,
,
,,
,
,,
,
,,
,,
,,
,
,
,
根据垂线线段最短可知,当点与重合时,的值最小,最小值为,,
即的最小值为;
(3)如图3,过点作于点,过点作于点,作于点,且交于点,
为等边三角形,为中点,,
,,
,,
以为斜边向上作等腰,
,
,,
,
,
当、、三点共线,即点与点重合时,最小,最小值为,
,,
,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】此题考查等腰直角三角形的性质,勾股定理,含角的直角三角形的性质,最短路径问题,等边三角形的性质,将所求线段和转化为一条线段是此类题的特点,依此做辅助线解答.
57.如图,是正方形外一点,连接,使是等边三角形,为对角线(不含点)上任意一点,,连接.
(1)如图所示,______与______互为全等三角形(写出一组即可).
(2)探究并回答下列问题:
①当点在何处时,的值最小;
②当点在何处时,的值最小,并说明理由;
③当的最小值为时,请直接写出正方形的边长.
【答案】(1)与,与,与,与,与,(写出一组即可)
(2)①当点在中点处时,的值最小;②与的交点即为所求点,理由见解析;③正方形的边长为
【分析】(1)根据证明三角形全等即可;
(2)①根据“两点之间线段最短”,可得,当M点落在的中点时,的值最小;根据“两点之间线段最短”,当点位于与的交点处时,的值最小,即等于的长即可,③过点作交的延长线于,由题意求出,设正方形的边长为,在中,根据勾股定理即可求得正方形的边长.
【详解】(1)证明:四边形为正方形,
,,
,
,
,,
,,
是等边三角形,
,
,,
,
,
故答案为:与,与,与,与,与,(写出一组即可);
(2)解:①四边形为正方形,
对角线,互相平分,
点三共线,此时的值最小,
当点在中点处时,的值最小;
(②如图,连接,当点位于与的交点处时,的值最小,
理由如下:连接,由(1)知,,
,
是等边三角形,
,
,
是等边三角形,
,
,
根据“两点之间线段最短”可知,与的交点即为所求点,使得取得最小值,最小值为;
③如图,过点作交的延长线于,
,
设正方形的边长为,
则根据勾股定理得,,
在中,
,
解得,(舍去负值),
正方形的边长为.
【点睛】本题主要考查了正方形性质、全等三角形的判定与性质,勾股定理,含30度的直角三角形三边的关系,等边三角形的判定和性质,解一元二次方程,最短距离等知识点,熟练掌握其性质并能正确找出取线段和最小值时M的位置是解决此题的关键.
58.如图,在矩形中,,点为边上一动点,以为边向右作直角三角形,使,连接,求的最小值.
【答案】
【详解】以为斜边向下作,使,连接,如图所示,由含的直角三角形性质得到相应边长,再由相似三角形的判定与性质得到,作点关于的对称点,连接交于点,连接,如图所示,利用含的直角三角形性质得到相应边长,再由勾股定理求出,最后由三角形三边关系确定的最小值.
【分析】解:以为斜边向下作,使,连接,如图所示:
在矩形中,,则,
,
,
,
,
,
∴,
∴,
∴.
作点关于的对称点,连接交于点,连接,如图所示:
则,,,,,
∴,
∴,
∴的最小值为.
【点睛】本题考查动点最值问题-胡不归,涉及矩形性质、含的直角三角形性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理、三角形三边关系等知识,熟练掌握动点最值问题-胡不归的解法是解决问题的关键.
59.如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,.抛物线的对称轴与经过点的直线交于点,与轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若在抛物线上存在点,使得是以为直角边的直角三角形,求出所有点的坐标;
(3)以点为圆心,画半径为的圆,为上一个动点,请求出的最小值.
【答案】(1)
(2)存在,或或
(3)
【分析】(1)根据题意,可求出点的坐标,再运用待定系数法即可求解;
(2)根据直角三角形的性质,分类讨论:①当时;②当时;分别求出直线的解析式,再联立二次函数为二元一次方程组求解即可;
(3)如图,在上取点,使,连接,可证,得,当点三点共线时,的值最小,运用勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线的对称轴,,
∴ ,.
∴将代入,
得,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:存在点,理由如下:
直线的解析式为,将代入得
解得:
∴直线的解析式为:
∵抛物线对称轴与轴交于点,
∴当时,,
∴,
①当时,设直线交对称轴于点,
∵,,二次函数对称轴为,
∴,,轴,
∴是等腰直角三角形,,
∵,
∴,且,
∴,
∴,
∴点坐标为,
设直线的解析式为,将点坐标代入,
得,
解得,
直线的解析式为,
解方程组,
得或,
∴点的坐标为;
②∵,,
∴
∴
∴是直角三角形,
当时,根据点关于抛物线对称轴对称,
则直线经过点坐标为,
设直线的解析式为,将点坐标代入,
得,
解得,
直线的解析式为,
解方程组,
解得或,
∴点的坐标为或;
综上,点的坐标为或或;
(3)解:已知,以点为圆心,画半径为的圆,点为上一个动点,
如图,在上取点,使,连接,
,
∴,
,
,
又,
,
,即,
当点三点共线时,的值最小,即为线段的长,
的最小值为.
【点睛】本题主要考查待定系数法求解析式,二次函数与特殊三角形,圆的基础知识,相似三角形的判定和性质,勾股定理,最短路径等知识的综合,掌握二次函数图象的性质,特殊三角形的性质,最短路径的计算方法是解题的关键.
60.如图,等腰直角中,斜边,点D、E分别为线段和上的动点,,求的最小值.
【答案】
【详解】本题考查等腰直角三角形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,线段的最值问题,作 并且使得,证明,推出,则,可得当三点共线时,取最小值,此时,反向延长,过点A作于点H,用勾股定理解即可.
【分析】解:作 并且使得,连接,
∵等腰直角中,斜边,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
当三点共线时,取最小值,此时,
反向延长,过点A作于点H,得等腰直角,
∴,
∴,
∴在中,由勾股定理得:,
∴的最小值为.
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专题02 中考最值汇编训练
中考几何最值问题综合性强,常结合对称、旋转、勾股定理、圆的性质等知识,以下是近年常考题型:
(1) 将军饮马问题(最短路径)
(2) 垂线段最短
(3) 动点轨迹型
(4) 旋转/翻折型
(5) 隐圆模型(定角对定边
(6) 费马点问题
(7) 胡不归
(8)阿氏圆
一、单选题
1.如图,在中,,,,点为边上任意一点,连接、将沿方向平移至,连接、,则当取得最小值时,的长为( )
A. B. C. D.2
2.如图,,点是内的定点且,若点、分别是射线、上异于点的动点,则周长的最小值是( )
A. B. C. D.
3.如图,在四边形中,,,若点M,点N分别在边和边上运动,且,连接,则的最小值为( )
A.3 B. C.4 D.
4.如图,直线与轴、轴分别交于两点,点是以为圆心,1为半径的圆上任意一点,连接,则面积的最小值是( )
A.5 B.10 C.15 D.20
5.如图,等腰三角形的底边长为8,面积是48,腰的垂直平分线分别交,边于E,F点.若点为边的中点,点为线段上一动点,则周长的最小值为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
6.如图,中,,,,线段长是5,且两个端点、分别在边,上滑动,点、分别是、的中点,求的最小值( )
A.2 B. C.3 D.
7.如图,,,交于点,是中点,过点作交于点.在线段上,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
8.如图,在正方形中,,点是边的中点,点是边的上任意一点,将线段绕点顺时针旋转得到,连接,则周长的最小值为( )
A.3 B. C. D.2
9.如图,,为上两点,,为上一动点(不与,重合),为的中点.若的半径为2,则的最大值为( )
A. B. C.3 D.
二、填空题
10.如图,抛物线与轴交于A,B两点,点是以抛物线的顶点为圆心,2为半径的圆上的动点,点是线段PB的中点,连接OQ则线段OQ的最小值是 .
11.如图,在矩形中,,,E,F分别是和上的两个动点,M为的中点,则的最小值是 .
12.如图,在直角中,,,,,D、E、F分别是、、边上的动点,则的最小值是 .
13.如图,四边形是边长为2的正方形,E是平面内一点,,将绕点E顺时针方向旋转得到线段,连接.则长的最小值为
14.如图,在中,,点是上的一个动点,过点分别作于点于点,连接,则线段的最小值为 .
15.如图,在正方形中,,点分别在边上,,连接与交于点G,连接,则的最小值为 .
16.如图,在中,,,.如果,分别为,上的动点,那么的最小值是 .
17.如图,在矩形中,,点E在边上, ,在矩形内找一点P,使得,则线段的最小值为 .
18.已知,如图点A是直线上任意一点,点B在以为圆心1为半径的圆上,以AB为底边作等腰直角(A、B、C按逆时针顺序排列),连接OC,则OC的最小值是 .
19.如图,中,,,,点分别在边上运动,且,连接,则的最小值为 .
20.如图,在中,,,动点、分别在、上,且,连接、.若,则的最小值为 .
21.如图,直角三角形中,,,长为4,射线,点为射线上一点,过点作于点,连接,点为中点,则的最小值为 .
22.如图,在矩形中,,,,是一动点,是由沿直线翻折得到,连接,则的最小值是 .
23.如图,M是正方形边的中点,P是正方形内一点,连接,线段以B为中心逆时针旋转得到线段,连接.若,则的最小值为 .
24.如图,在中,,,是平面内一点,,连接.将线段绕点顺时针旋转,得到线段,连接,则的最大值为 ,最小值为 .
25.如图所示,在扇形中,,半径,点F在上,且.点C、D分别在线段、上,,E为的中点,连接.在滑动过程中(长度始终保持不变),当取最小值时,的长为 .
26.如图,在矩形中,,,E,F分别是,上的一动点,且,则的最小值是 .
27.如图,已知,,为边上一动点,连接,点在延长线上,且,则的最小值为
28.已知,在中,,点P是内一动点,则的最小值为
29.如图,为半圆O的直径,点C在半圆上一动点(与A、B不重合).将绕点A逆时针旋转得,连接.若,则的最小值为 .
30.如图,矩形中,,,点E是的中点,点F是边上一动点.将沿着翻折,使得点B落在点处,若点P是矩形内一动点,连接、、,则的最小值为 .
31.如图,在平面直角坐标系中,,,,点为以为半径的圆上一动点,则的最小值为 .
32.如图,在中,,,D为上的一个动点,以为直径的圆O与相切于点B,交于点E,则的最小值为 .
33.如图,正方形的边长为4,E为上一点,且,F为边上的一个动点,连接,以为底向右侧作等腰直角,连接,则的最小值为 .
34.如图,边长为4的等边中,M是高所在直线上的一个动点,连接,将线段绕点B逆时针旋转得到,连接A.则在点M运动过程中,的度数是 ,线段长度的最小值是 .
35.如图,在平面直角坐标系中,点C的坐标为,直线与x轴、y轴分别交于点A、B,P是直线上的一个动点,则长的最小值为 .
36.如图,在平行四边形中,,,,点,分别是,上的动点,连接、.若、分别为、的中点,则的最小值是 .
37.如图,在中,,,,,点、、分别是、、上的动点,且,则的最小值为 .
38.如图,在直角三角形中,,,,点是边上一点(不与点,重合),作于点,于点,若点是的中点,则长度的最小值是 .
39.如图,正方形的边长为4,M,N为线段上的两个动点,,交对角线于点E,连接,交于点F,连接,则线段的最小值为 .
40.如图,在等边中,,点在边上,且,点为边上一点,连接,在的右侧作,且,连接,则的最小值为 .
41.如图,矩形中,,,以为圆心,2为半径画圆,是上一动点,是上的一动点,则的最小值是 .
42.如图,在中,,,,D为边上一动点,将沿翻折得到,点B的对应点为点P,连接,则的最小值为 .
43.如图,在矩形中,,,F是对角线上的动点,连接,将直线绕点F顺时针旋转使,且过B作,连接,则最小值为 .
44.如图,在等腰中,,,点是延长线上的一个动点,过点分别作于点,于点,连接,则的最小值为 .
45.如图,在中,,,,点D为内一动点,且满足,则的最小值为 .
46.如图,中.,,D、E分别是AB,AC上的动点.且,则的最小值为
47.如图,为的直径,C为半圆上的一动点,以为边向外作等边(点D在直线的上方),连接.若的半径为2,则线段的最大值为 .
48.如图,在中,,D是平面内一点,,连接、E为的中点,连接,则的最小值为 ,最大值为 .
49.如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,点P在以为圆心,1为半径的圆上运动,且始终满足,则a的最大值是 .
50.如图,凸四边形中,,.若,,则对角线的最大值为 .
51.如图,在中,,点D是的中点,,则的最大值为 .
52.如图,点为等边的边上的一个动点,,过点作于点,交边于点,连接,则的面积最大值为 .
53.如图所示,在平面直角坐标系中,的半径为2,动弦,是的中点,直线与轴交于,与轴交于,连接和,则的面积的最大值为 .
54.如图,抛物线的图象与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,顶点为D,以为直径在x轴上方画半圆交y轴于点E,圆心为I,P是半圆上一动点,连接,点Q为的中点.则线段的最大值为 .
55.已知抛物线与x轴交于两点,对称轴与抛物线交于点C,与x轴交于点,的半径为2,点G为上一动点,点P为的中点,则的最大值为 .
三、解答题
56.问题探究:
(1)如图1,在中,,是边上的点,过点作于,则的值为_________;
(2)如图2,在等腰直角中,,,是边的中点,若是边上一点,试求:的最小值;
(3)如图3,为等边三角形,为中点,连接,以为斜边向上作等腰,为线段上的一个动点,连接,若,则当取最小值时,_______.
57.如图,是正方形外一点,连接,使是等边三角形,为对角线(不含点)上任意一点,,连接.
(1)如图所示,______与______互为全等三角形(写出一组即可).
(2)探究并回答下列问题:
①当点在何处时,的值最小;
②当点在何处时,的值最小,并说明理由;
③当的最小值为时,请直接写出正方形的边长.
58.如图,在矩形中,,点为边上一动点,以为边向右作直角三角形,使,连接,求的最小值.
59.如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,.抛物线的对称轴与经过点的直线交于点,与轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若在抛物线上存在点,使得是以为直角边的直角三角形,求出所有点的坐标;
(3)以点为圆心,画半径为的圆,为上一个动点,请求出的最小值.
60.如图,等腰直角中,斜边,点D、E分别为线段和上的动点,,求的最小值.
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