49方法专题十二 “将军饮马”最值问题-【智乐星中考·学考传奇】2025年山东省中考数学讲练本(五四制)
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教辅
内容正文:
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类型1 两点一线
【学会模型】
衍生模型 图形 问题 作法 结论
异侧两点求线段和最小值 两定点A,B位于直线l异侧,在直线l上求一点P,使PA+PB的值最小 连接AB,与直线l的交点即为P PA+PB的最小值为AB的长
同侧两点求线段和最小值 两定点A,B位于直线l同侧,在直线l上求一点P,使PA+PB的值最小 作点B关于直线l的对称点B',连接AB',与直线l的交点即为P PA+PB的最小值为AB'的长
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衍生模型 图形 问题 作法 结论
同侧两点求线段差最大值 两定点A,B位于直线l同侧,在直线l上求一点P,使|PA-PB|的值最大 连接AB并延长,与直线l的交点即为P 此时|PA-PB|的最大值为线段AB的长
异侧两点求线段差最大值 两定点A,B位于直线l异侧,在直线l上求一点P,使|PA-PB|的值最大 作点B关于直线l的对称点B',作直线AB',与直线l的交点即为P 此时|PA-PB|的最大值为线段AB'的长
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例1 (2024·成都)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知A(3,0),B(0,
2),过点B作y轴的垂线l,点P为直线l上一动点,连接PO,PA,则
PO+PA的最小值为 .
【作图启发】 找点 关于直线l的对称点 ,
连接 交直线l于点P.
5
6
【运用模型】
练1 如图,菱形ABCD的点A,B,C,D均在坐标轴上,∠ABC=120°,
点A(-3,0),点E是CD的中点,点P是OC上的一动点,则PD+PE的最小
值是( )
A.3 B.5
C.2 D.
A
7
练2 如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=6,点O为对角线AC的中点,
点P在AD边上,且AP=2,点Q在BC边上,连接PQ与OQ,则PQ-OQ
的最大值为 .
8
练3 (2023·泸州)如图,点E,F是正方形ABCD的边AB的三等分点,点P
是对角线AC上的动点,当PE+PF取得最小值时, 的值是 .
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练4 (2024·内江)如图,在△ABC中,∠ABC=60°,BC=8,E是BC边上
一点,且BE=2,点I是△ABC的内心,BI的延长线交AC于点D,点P是
BD上一动点,连接PE,PC,则PE+PC的最小值为 .
2
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类型2 一点两线
【学会模型】
图形 问题 作法 结论
在直线l1上求点A,在直线l2上求点B,使PA+AB的值最小 作点P关于直线l1的对称点P',作P'B⊥l2于点B,交直线l1于点A PA+AB的最小值为线段P'B的长
在直线l1,l2上分别求点M,N,使△PMN的周长最小 分别作点P关于两直线的对称点P'和P″,连接P'P″,与两直线交点即为点M,N △PMN周长的最小值为线段 P'P″ 的长
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例2 (2024·绥化)如图,已知∠AOB=50°,P为∠AOB内部一点,点M为
射线OB、点N为射线OA上的两个动点,当△PMN的周长最小时,则
∠MPN= .
【作图启发】 两个动点为 ,作点 关于OA,OB的对
称点分别为 与 ,连接 ,当点 共
线时,△PMN的周长最小.
80°
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【运用模型】
练5 如图,∠AOB=45°,∠AOB内有一点P,OP=6,点M是OA上
一动点,点N是OB上一动点,则△PMN周长的最小值为( )
A.6 B.3
C.6 D.6
C
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练6 在△ABC 中,AB=BC,点D在AC上,BD=6 cm,点E,F 分别是
AB,BC 边上的动点,△DEF 周长的最小值为6 cm,则∠ABC=
.
30°
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类型3 两点两线
【学会模型】
图形 问题 作法 结论
在直线l1,l2上分别求点M,N,使四边形PQMN的周长最小 分别作点Q,P关于直线l1,l2的对称点Q'和P',连接Q'P',与两直线交点即为点M,N 四边形PQMN周长的最小值为线段Q'P'+QP的长
点A为直线l1上一定点,点B为直线l2上一定点,在直线l2上求点M,在直线l1上求点N,使AM+MN+NB的值最小 作点A关于直线l2的对称点A',作点B关于直线l1的对称点B',连接A'B'交直线l2于点M,交直线l1于点N AM+MN+NB的最小值为线段A'B'的长
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例3 如图,已知正方形ABCD边长为3,点E在AB边上且BE=1,点P,
Q分别是边BC,CD上的动点(均不与顶点重合),当四边形AEPQ的周
长取最小值时,四边形AEPQ的面积是( )
A. B.
C. D.
B
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【作图启发】 作点 关于 的对称点,作点 关于 的对称点, + + + 即为四边形AEQP周长的最小值,S四边形AEPQ= - - - .
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【运用模型】
练7 如图,四边形ABCD中,∠BAD=130°,∠B=∠D=90°,在BC,
CD上分别找一点M,N,使△AMN的周长最小时,则∠ANM+∠AMN
的度数为( )
A.80° B.90°
C.100° D.130°
C
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练8 如图,∠AOB=50°,∠BOC=30°,OM=12,ON=4.点P,Q分别
是OA,OB上动点,则MQ+PQ+NP的最小值是 .
4
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类型4三个动点
【学会模型】
图形 问题 作法 结论
已知点D,E,F分别为AB,AC,BC上的动点,求△DEF的周长的最小值 先将点 D视为定点,利用“一点两线”模型作出△DEF周长的最小值,对应的线段D'D″.当CD最小,即CD⊥AB时,△DEF的周长最小 直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短.
当CD⊥AB时,CD最小.
两点之间,线段最短.最小值为D'D″的长
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例4 如图,在等边三角形ABC中,AB=4,点P,M,N分别是BC,CA,AB上的动点.
(1)PM+MN的最小值为 ;
(2)求PM+MN+NP的最小值.
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【作图启发】
(1)作 关于 的对称点 ,连接 ,此时
PM+PN的值最小,最小值为 的长;
(2)先将点 视作定点,作点 关于 的对称点
,再作 关于 的对称点 ,连接线段 ,PM+MN+NP的最小值即为线段 的长.
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【规范解答】
解:(1)2
(2)如图,分别作点N关于AC,BC的对称点N1,N2,连接N1N2,过点C作CH⊥AB于点H.
由对称可知∠N1CN2=2∠ACB=120°,
∴MN+MP+NP=N1M+MP+PN2≥N1N2=CH=6,
∴MN+MP+NP的最小值是6.
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【运用模型】
练9 (2022·连云港)如图,四边形ABCD为平行四边形,
延长AD到点E,使DE=AD,且BE⊥DC.
(1)求证:四边形DBCE为菱形;
(2)若△DBC是边长为2的等边三角形,点P,M,N分别在线段BE,BC,CE上运动,求PM+PN的最小值.
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(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC.∵DE=AD,∴DE=BC.
∵点E在AD的延长线上,∴DE∥BC,
∴四边形DBCE是平行四边形.
∵BE⊥DC,∴四边形DBCE是菱形.
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(2)解:如图,作点N关于BE的对称点N',过点D作DH⊥BC于点H.
由菱形的对称性知点N关于BE的对称点N'在DE上,
∴PM+PN=PM+PN',
∴当P,M,N'三点共线时,
PM+PN'=MN'=PM+PN.
∵DE∥BC,∴MN'的最小值为平行线间的距离DH的长,
即PM+PN的最小值为DH的长.
在Rt△DBH中,∠DBC=60°,DB=2,
∴DH=DB·sin∠DBC=2×=,
∴PM+PN的最小值为.
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类型5两定点一定长
【学会模型】
衍生模型 图形 问题 作法 结论
异侧两定点
一定长 点A,B为两直线两侧两定点,在直线m上找一点P,在直线n上找一点Q,且PQ长度恒定,在直线m,n上求P,Q两点,使AP+PQ+QB的值最小 过点A作AA'∥PQ,且AA'=PQ,则四边形AA'QP为平行四边形,AA'=PQ.连接A'B 交直线 n于点 Q 此时PQ即为所求,AP+PQ+QB的最小值为A'B+PQ
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衍生模型 图形 问题 作法 结论
同侧两定点
一定长 点A,B为直线l同侧两定点,定长线段 PQ在直线l上运动,求点Q的位置,使AP+PQ+QB的值最小 将点A沿着与直线l平行的方向平移一个PQ的长至点A'.作点A'关于直线l的对称点A″,连接A″B交直线l于点Q 此时,点Q即为所求,AP+PQ+QB的最小值为A″B+PQ
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例5 (2022·自贡)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=2,点G是AD的中点,
线段EF在边AB上左右滑动.若EF=1,则GE+CF的最小值为 .
【作图启发】 作点 关于AB的对称点 ,在CD上截取
,连接 ,此时GE+CF的值最小.
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【运用模型】
练10 (2022·内江)如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=4,点E,F分别是
AB,DC上的动点,EF∥BC,则AF+CE的最小值是 .
10
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练11 如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线AB与y轴交于点A(0,6),
与x轴的负半轴交于点B,且∠BAO=30°,点M,N是该直线上的两个动
点,且MN=2,连接OM,ON,则△MON周长的最小值为 .
2+2
31
$$