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数学
微专题(十一) 几何图形最值问题
微专题(十一) 几何图形最值问题
类型一 利用垂线段最短求最值
1.已知点O是边长为6的等边△ABC的中心,点P在△ABC外,△ABC,△PAB,△PBC,△PCA的面积分别记为S0,S1,S2,S3.若S1+S2+S3=2S0,则线段OP长的最小值是( )
A. B. C.3 D.
B
微专题(十一) 几何图形最值问题
2.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,BC=5,点P为BC边上任意一点,连接PA,以PA,PC为邻边作平行四边形PAQC,连接PQ,则PQ长度的最小值为 .
第2题图
微专题(十一) 几何图形最值问题
3.如图,菱形ABCD的边长为2,∠ABC=45°,点P,Q分别是BC,BD上的动点,CQ+PQ的最小值为 .
第3题图
微专题(十一) 几何图形最值问题
4.如图,在菱形ABCD中,AB=AC=10,对角线AC,BD相交于点O,点M在线段AC上,且AM=3,点P为线段BD上的一个动点,则MP+PB的最小值是 .
第4题图
微专题(十一) 几何图形最值问题
5.如图,在△ABC中,AB=5,AC=4,sin A=,BD⊥AC交AC于点D.点P为线段BD上的动点,则PC+PB的最小值为 .
第5题图
微专题(十一) 几何图形最值问题
类型二 利用两点之间线段最短求最值(两条线段和最值)
6.如图,正方形ABCD的边长为4,点E,F分别在边DC,BC上,且BF=CE,AE平分∠CAD,连接DF,分别交AE,AC于点G,M.P是线段AG上的一个动点,过点P作PN⊥AC,垂足为N,连接PM.有下列四个结论:①AE垂直平分DM;②PM+PN的最小值为3;③CF2=GE·AE;
④S△ADM=6.其中正确的是( )
A.①② B.②③④ C.①③④ D.①③
D
微专题(十一) 几何图形最值问题
7.如图,E,F是正方形ABCD的边AB的三等分点,P是对角线AC上的动点,当PE+PF取得最小值时,的值是 .
第7题图
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8.(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.P是BD上一动点,连接PE,PC,则PE+PC的最小值为 .
第8题图
2
微专题(十一) 几何图形最值问题
9.如图,直线y=-x+2与x轴,y轴分别交于A,B两点,点D是线段AB上一动点,点H是直线y=-x+2上的一动点,动点E(m,0),F(m+3,0),连接BE,DF,HD.当BE+DF取最小值时,3BH+5DH的最小值是 .
微专题(十一) 几何图形最值问题
类型三 利用两点之间线段最短求最值[n条线段和最值(n≥3)]
10.如图,在矩形ABCD中,AB=12,AD=3,E,F分别为AB,DC上的两个动点,则AF+FE+EC的最小值为( )
A. B.2 C.15 D.
C
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第11题图
11.如图,在边长为4的正方形ABCD中,点M是AB边上的中点,E,F分别是BC和CD边上的点,则四边形AMEF周长的最小值为 .
12
微专题(十一) 几何图形最值问题
12.如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点E,F是AD边上的动点(不与点A,D重合),且EF=2,则BE+EF+CF的最小值为 .
第12题图
2+6
微专题(十一) 几何图形最值问题
13.(2024·绥化)如图,已知∠AOB=50°,点P为∠AOB内部一点,点M为射线OA,点N为射线OB上的两个动点,当△PMN的周长最小时,则∠MPN= .
80°
微专题(十一) 几何图形最值问题
14.如图,△ABC是边长为6的等边三角形,点E为高BD上的动点.连接CE,将CE绕点C顺时针旋转60°得到CF.连接AF,EF,DF,求△CDF周长的最小值.
微专题(十一) 几何图形最值问题
解:∵点E为高BD上的动点,∴∠CBE=∠ABC=30°.∵将CE绕点C顺时针旋转60°得到CF,△ABC是边长为6的等边三角形,∴CE=CF,∠ECF=∠BCA=60°,BC=AC,∴∠BCE=∠ACF,∴△CBE≌△CAF,∴∠CAF=∠CBE=30°.点F在射线AF上运动,如图,作点C关于AF的对称点C',连接DC',设CC'交射线AF于点O,则∠AOC=90°.在Rt△AOC中,∠CAO=30°,则CO=AC=3,
则当D,F,C'三点共线时,FC+FD取得最小值,
即FC+FD≥F'C'+F'D=C'D.∵CC'=AC=6,∠ACO=∠C’CD,
CO=CD,△ACO≌△C'CD,∴∠C'DC=∠AOC=90°,
在△C'DC中,C'D==3,
∴△CDF周长的最小值为CD+DC'=3+3.
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类型四 利用两点之间线段最短求最值(两条线段差最值)
15.如图,在等边△ABC中,AB=4,AD是中线,点E是AD的中点,点P是AC上一动点,则BP-EP的最大值是 .
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