45.第七单元 小专题15 利用“两点之间线段最短”求最值-【中考导学案】2026年四川达州中考数学讲义本配套课件
2026-04-08
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教辅
摘要:
该初中数学中考复习课件聚焦“两点之间线段最短”求最值核心考点,对接中考说明中图形变化的考查要求,通过一动点两定点(将军饮马)、两动点一定点、平移型(造桥选址)、费马点等模型梳理考点,分析近3年中考真题中该专题占比约12%,归纳出线段和最小、差最大、周长最小等6类常考题型。
课件亮点在于“模型解析+中考真题+技巧提炼”的备考体系,如2024广安真题“平行四边形中MA+MD最小值”,示范对称转化法,培养学生几何直观与推理能力。针对费马点问题,通过旋转构造等边三角形将线段和转化为直线距离,帮助学生掌握“化折为直”关键技巧。教师可依托此资料系统开展专题复习,学生通过真题训练提升解题效率,冲刺中考几何最值题高分。
内容正文:
小专题15
利用“两点之间线段最短”求最值
第七单元 图形的变化
《中考导学案》
2026达州数学
1
(一)线段和最小值问题
模型一
一动点+两定点(“一线两点”型)
1.异侧线段和最小问题
问题:两定点A,B位于直线l异侧,在直线l上找一点P,使PA+PB值最小.
解决思路:根据“两点之间线段最短”,PA+PB的最小值即为线段AB的长.连接AB交直线l于点P,点P即为所求.
模型解读
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模型一
模型二
模型三
模型四
模型五
2
2.同侧线段和最小问题(将军饮马问题)
问题:两定点A,B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使PA+PB值最小.
解决思路:将两定点同侧转化为异侧问题即可解决.作点B关于直线l的对称点B',连接AB',与直线l的交点即为点P.
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3
例1 如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠B=60°,M是BC的中点,P是CD上一动点,连接PA,PM,则PA+PM的最小值为__________.
6
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1.(2024·广安) 如图,在▱ABCD中,AB=4,AD=5,∠ABC=30°,
M为直线BC上一动点,则MA+MD的最小值为_________.
针对训练
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2.(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__________.
2
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3.(2024·绵阳) 如图,在边长为2的正六边形ABCDEF
中,连接BE,点H在BE上运动,G为EF的中点,当
△AGH的周长最小时,AH+GH=( )
A.2 B.
C.12 D.13
B
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(二)线段差最大值问题
1.同侧线段差最大问题
问题:两定点A,B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|的值最大.
解决思路:根据三角形任意两边之差小于第三边,|PA-PB|≤AB,当A,B,P三点共线时,等号成立,即|PA-PB|的最大值为线段AB的长.连接AB并延长,与直线l的交点即为点P.
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8
2.异侧线段差最大问题
问题:两定点A,B位于直线l异侧,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|的值最大.
解决思路:将两定点异侧转化为同侧问题,参考同侧问题的求解方法即可解决.
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9
例2 如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,连接AC,O是AC的中点,
M是AD上一点,且MD=1,P是BC上一动点,则PM-PO的最大值为
___________.
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4.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,则DQ-P'Q的最大值为
_________.
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模型二
两动点+一定点(“两线一点”型)
两条直线上两动点与一定点问题:点P是∠AOB内部一定点,在OA上找一点M,在OB上找一点N,使得△PMN周长最小.
解决思路:要使△PMN周长最小,即PM+PN+MN值最小.根据“两点之间线段最短”,将三条线段转化到同一直线上即可.
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12
例3 如图,在四边形ABCD中,∠B=∠D=
90°,∠BAD=140°,点E,F分别为BC和
CD上的动点,连接AE,AF.当△AEF的周长
最小时,∠EAF的度数为( )
A.60° B.90°
C.100° D.120°
C
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5.∠AOB在平面直角坐标系中的位置如图所示,且∠AOB=60°,在
∠AOB内有一点P(4,3),M,N分别是OA,OB边上的动点,连接PM,
PN,MN,则△PMN周长的最小值是__________.
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模型三
两动点+两定点(“两线两点”型)
两条直线上两动点与两定点问题:点P,Q是∠AOB内部两定点,在OA上找一点M,在OB上找一点N,使得四边形PQNM周长最小.
解决思路:要使四边形PQNM周长最小,PQ为定值,即求PM+MN+QN的最小值.根据“两点之间线段最短”,将三条线段转化到同一直线上,参考模型二的求解方法即可.
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例4 如图,正方形ABCD的边长为4,E,F分别为边CD,DA上的动点,点G在对角线AC上,且CG=3AG,则四边形BEFG周长的最小值为______________.
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6.如图,在∠MON的边OM,ON上分别有点A,D,且∠MON=30°,OA=10,OD=6,B,C两点分别是边OM,ON上的动点,则AC+BC+BD的最小值为__________.
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模型四
一定长+两定点(平移型)
1.异侧线段和最小值问题(造桥选址问题)
问题:已知l1∥l2,l1,l2之间距离为d,且在两定点A,B之间,在直线l1,l2上分别找M,N两点,使得MN⊥l1,且AM+MN+NB的值最小.
解决思路:将点A向下平移d个单位长度得到点A',连接A'B交直线l2于点N,过点N作NM⊥l1于点M,则AM+MN+BN的值最小,最小值为A'B+MN.
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2.同侧线段和最小值问题
问题:两定点A,B位于直线l同侧,在直线l上找M,N两点(M在N左侧),使得MN=d,且AM+MN+NB的值最小.
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解决思路:要使AM+MN+NB的值最小,MN为定值,即求AM+NB的最小值即可,将其转化为模型一中的将军饮马问题即可解决.将点A向右平移d个单位长度到点A',作点A'关于直线l的对称点A″,连接A″B交直线l于点N,将点N向左平移d个单位长度到点M,点M,N即为所求.
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例5 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°.A是MN上方一定点,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
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7.如图,在矩形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__________.
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8.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____________.
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9.如图,在平面直角坐标系中,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两点坐标分别为B(-4,6),D(0,4),
线段EF在边OA上移动,保持EF=3,当四边形BDEF的周长最小时,
点E的坐标为_____________.
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10.(2025·连云港) 如图,在菱形ABCD中,AC=4,BD=2,E为线段AC上的动点,四边形DAEF为平行四边形,则BE+BF的最小值为__________.
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例6 【阅读材料】十七世纪法国数学家皮埃尔·德·费马
提出的一个著名的几何问题:给定不在一条直线上的三个
点A,B,C,求平面上到这三个点的距离之和最短的点P
的位置,费马问题有多种不同的解法,最简单快捷的还是
几何解法.如图1,我们可以将△BPC绕点B顺时针旋转60°
得到△BDE,连接PD,可得△BPD为等边三角形,则PD=PB,由旋转可得DE=PC,所以PA+PB+PC=PA+PD+DE,由“两点之间线段最短”可知,PA+PB+PC的最小值与线段AE的长度相等.
模型五
费马点
图1
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26
【解决问题】如图2,在Rt△ABC内部有一动点P,
∠BAC=90°,∠ACB=30°,连接PA,PB,PC.
若AB=4,则PA+PB+PC的最小值为__________.
【思路点拨】利用旋转作出正确的辅助线是解本题的关键,将△ABP绕点B顺时针旋转60°得到△EBF,连接PF,CE,过点E作EH⊥CA交CA的延长线于点H,首先证明PA+PB+PC≥CE,求出CE的值即可解决问题.
图2
4
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11.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=12,M为
矩形ABCD内一点,E为BC边上任意一点,则MA+
MD+ME的最小值为( )
A.6+4 B.4+4
C.8+6 D.20
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12.(1)如图,△ABC三个内角均小于120°,在
其内部有一动点P,连接PA,PB,PC,若
∠ACB=30°,AC=2,BC=3,求PA+PB+
PC的最小值;
解:如答图,以AC为一边向外作等边三角形ACE,
将CP绕点C逆时针旋转60°得到CQ,连接EQ,PQ.
由(1)知,△ACP≌△ECQ.∴AP=EQ.
∵∠PCQ=60°,CP=CQ,
∴△CPQ为等边三角形.∴CP=PQ.
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∴PA+PB+PC=EQ+PB+PQ.
当B,P,Q,E四点共线时,EQ+PB+PQ的值最小,即此时PA+PB+PC的值最小.
∵△ACE为等边三角形,AC=2,BC=3,
∴∠ACE=60°,CE=AC=2.
∵∠ACB=30°,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90°.
∴在Rt△BCE中,由勾股定理,得
BE=.
∴PA+PB+PC的最小值为.
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(2)在(1)的条件下,当PA+PB+PC的值最小时,求此时∠APB,∠APC的度数.
解:由(2)可知,△CPQ为等边三角形.
∴∠CQP=∠CPQ=60°.
当PA+PB+PC的值最小时,
∠CQE=180°-∠CQP=120°,∠BPC=180°
-∠CPQ=120°.
∵△ACP≌△ECQ,
∴∠APC=∠CQE=120°.
∴∠APB=360°-∠BPC-∠APC=120°.
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本讲内容结束
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