内容正文:
数学
微专题(十四) 利用“两点之间线段最短”求最值
微专题(十四) 利用“两点之间线段最短”求最值
第1题图
类型一 一动两定(“一线两点”型)
1.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,AC=6,BD=6,点P是AC上一动点,点E是AB的中点,则PD+PE的最小值为( )
A.3 B.6
C.3 D.6
A
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第2题图
2.如图,在Rt△ABO中,∠OBA=90°,A(4,4),点C在边AB上,且,点D为OB的中点,点P为边OA上的动点,当点P在OA上移动时,使四边形PDBC周长最小的点P的坐标为( )
A.(2,2) B.()
C.() D.(3,3)
C
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第3题图
3.如图,正方形ABCD的边长为8,点M在DC上且DM=2,N是AC上的一动点,则DN+MN的最小值是 .
10
微专题(十四) 利用“两点之间线段最短”求最值
第4题图
4.如图,在正方形ABCD中,AB=8,AC与BD交于点O,N是AO的中点,点M在BC边上,且BM=6.P为对角线BD上一点,则PM-PN的最大值为 .
2
微专题(十四) 利用“两点之间线段最短”求最值
5.如图,在菱形ABCD中,过点D作DE⊥CD交对角线AC于点E,连接BE,点P是线段BE上一动点,作P关于直线DE的对称点P',点Q是AC上一动点,连接P'Q,DQ.若AE=14,CE=18,求DQ-P'Q的最大值.
微专题(十四) 利用“两点之间线段最短”求最值
解:如图,连接BD交AC于点O,过点D作DK⊥BC于点K,延长DE交AB于点R,连接EP'并延长交AB于点J,连接BQ,BP'.∵四边形ABCD是菱形,∴点B,D关于AC对称,∴DQ=BQ,当点P是定点时,DQ-QP'=BQ-QP'.当B,P',Q三点共线时,DQ-QP'的值最大,最大值是线段BP'的长;当点P与B重合时,点P'与J重合;当点Q与A重合时,此时BQ-QP'的值最大,最大值是线段BJ的长.∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,AO=OC.∵AE=14,EC=18,∴AC=32,AO=OC=16,∴OE=AO-AE=16-14=2.∵DE⊥CD,∴∠DOE=∠EDC=90°.∵∠DEO=∠DEC,∴△EDO∽△ECD,∴,即DE2=EO·EC=36,
∴DE=EB=EJ=6(负值已舍去),
微专题(十四) 利用“两点之间线段最短”求最值
∴BC=CD==12,OD==4,∴BD=8.∵S△DCB=OC·BD=BC·DK,∴DK=.∵∠DEB+∠DCK=180°,∠DEB+∠BER=180°,∴∠BER=∠DCK,∴sin∠BER==sin∠DCK=,∴RB=BE×.∵EJ=EB,ER⊥BJ,∴JR=BR=,∴JB=,∴DQ-P'Q的最大值为.
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第6题图
类型二 两动一定(“一点两线”型)
6.如图,在△ABC中,∠ABC=50°,点P为△ABC内一定点,点M,N分别在AB,BC上,当△PMN周长最小时,∠MPN的度数是( )
A.120° B.90°
C.80° D.60°
C
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第7题图
7.已知在Rt△ACB中,∠C=90°,∠ABC=75°,AB=5.点E为边AC上的动点,点F为边AB上的动点,则线段FE+EB的最小值是( )
A. B.
C. D.
B
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8.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,以AB为边在AB上方作正方形ABDE,过点D作DF⊥CB,交CB的延长线于点F,连接BE.
(1)求证:△ABC≌△BDF;
(2)P,N分别为AC,BE上的动点,连接AN,PN,
若DF=5,AC=9,求AN+PN的最小值.
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(1)证明:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,DF⊥CB,∴∠C=∠DFB=90°.∵四边形ABDE是正方形,∴BD=AB,∠DBA=90°.∵∠DBF+∠ABC=90°,∠CAB+∠ABC=90°,∴∠DBF=∠CAB,∴△ABC≌△BDF(AAS).
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(2)解:如图,连接DN.∵△ABC≌△BDF,∴DF=BC=5,BF=AC=9,∴FC=BF+BC=9+5=14.∵BE是正方形顶点A与顶点D的对称轴,∴AN=DN.若AN+PN的值最小,则点D,N,P在一条直线上,由于点P,N分别是AC和BE上的动点,∴作DP1⊥AC,交BE于点N1,垂足为P1,
∴AN+PN的最小值=DP1=FC=14.
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第9题图
类型三 两动两定(“两点两线”型)
9.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AC=3,AB=2,点D,E在BC边上,BD=CE=1,点G,F分别是边AB,AC上的两个动点,则四边形DEFG周长的最小值为 .
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微专题(十四) 利用“两点之间线段最短”求最值
10.如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=10.若点E是边AD上的一个动点,过点E作EF⊥AC且分别交对角线AC、直线BC于点O,F,则在点E移动的过程中,AF+FE+EC的最小值为 .
第10题图
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第11题图
类型四 “定长+定点”型
11.如图,定直线MN∥PQ,点B,C分别为MN,PQ上的动点,且BC=12,BC在两直线间运动过程中始终有∠BCQ=60°.点A是MN上方一定点,点D是PQ下方一定点,且AE∥BC∥DF,AE=4,DF=8,AD=24,当线段BC在平移过程中,AB+CD的最小值为( )
A.24 B.24
C.12 D.12
C
微专题(十四) 利用“两点之间线段最短”求最值
12.如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=2,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 .
第12题图
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微专题(十四) 利用“两点之间线段最短”求最值
13.如图,在直角坐标系中,矩形OABC的顶点O在坐标原点,顶点A,C分别在x轴、y轴上,B,D两点的坐标分别为B(-4,6),D(0,4),线段EF在边OA上移动,保持EF=3,求当四边形BDEF的周长最小时,点E的坐标.
微专题(十四) 利用“两点之间线段最短”求最值
解:如图,在BC上截取BM=3,作点D关于x轴的对称点D',连接ED',则BM=EF,∴M(-1,6),D'(0,-4).∵四边形OABC为矩形,∴BC∥OA,∴四边形BMEF为平行四边形,∴BF=ME,∴BF+DE=ME+DE.∵点D和D'关于x轴对称,∴ED=ED'.∵BD,EF都是定值,∴当点M,E,D'在同一条直线上时,BF+DE=ME+DE=ME+D'E的值最小.设直线MD'的解析式为y=kx+b,把M(-1,6),D'(0,-4)代入,得解得∴直线MD'的解析式为
y=-10x-4,当y=0时,x=-,∴点E的坐标为.
微专题(十四) 利用“两点之间线段最短”求最值
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