内容正文:
数学
1
2
专题五 直线型(三角形、四
边形)最值
类型1 “两点之间,线段最短”的应用
3
直线异侧两定点 直线上一动点
问题 点是直线上一动点,定点,分别在两侧,连接, ,
在图中画出最小时点 的位置
图示 ______________________________________________________________________________________________________
总结 异侧两定点,连线定位置
4
1.[2024滨州改编]如图,四边形四个顶点坐标分别是 ,
,,,在直线上找一点,使 的值最小,
则点坐标为_ _______
,
5
第1题解图
【解析】如解图,连接交于点, 两点之间线段最短,
的最小值就是线段的长,此时点位置即为 点坐标.设直线
的解析式为,直线的解析式为,
点在直线上,点,在直线上, ,
解得, 直线 的解析
式为,直线的解析式为 ,联立
解得 点的坐标为, .
6
利用轴对称转化——将军饮马问题
◆同侧两定点<m></m>定直线上动点
问题 点是直线上一动点,定点,均在同侧,连接, ,在
图中画出最小时点 的位置
图示 ______________________________________________________________________________________________________
总结 同侧两定点,对称化两边,连线定位置
7
2.[2024成都]如图,在平面直角坐标系中,已知, ,过点
作轴的垂线,为直线上一动点,连接,,则 的最小值
为___.
5
8
【解析】如解图,作点关于直线的对称点,连接,, 交直
线于点,,当点与点 重合时等号成立,
即取最小值,,,, ,
,在中,, 的最小
值为5.
第2题解图
9
◆角内定点与角两边周长最值#2
问题 定点在内,点和点分别在, 上运动,在图中画出
周长最小时点, 的位置
图示 ______________________________________________________________________________________________________
总结 分别两边作对称,连线与边交点定位置
10
3.[2024绥化]如图,已知 ,点为内部一点,点 为射
线、点为射线上的两个动点,当 的周长最小时,则
_____.
11
第3题解图
【解析】如解图,作点关于的对称点,连接, ,
,,,作点关于 的对称
点,连接,,,, ,
, 当,,, 四点共线
时, 周长最小,又 ,
, ,又
,,在 中,
,
,,
,即 .
12
问题 定点,在内,点和点分别在, 上运动,在图中
画出四边形周长最小时点, 的位置
图示 ______________________________________________________________________________________________________
总结 分别两边作对称,连线与边交点定位置
续表
13
4.如图,点在轴上,,两点在轴上,且,, 与
关于轴对称, ,,分别是, 上的动点,则
的最小值是( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
√
14
第4题解图
【解析】如解图,分别作,关于和对称的点,,连接 ,
,,记分别交,于点,,则此时 的值
最小,为的长,易得轴,与关于 轴对称,
,,,,关于 轴对称,
,为等边三角形, ,
轴,,关于 对称, ,
为等边三角形,过点作于点,
设交 轴于点,,
, ,
15
,,, 的最小值为7.
第4题解图
利用平移转化——定长线段移动问题
◆动线段(定长)与一定点线段和最值
问题 长度为的线段在直线上运动,点是 上方一定点,在图中
画出当最小时线段 的位置
图示 _____________________________________________________________________________________________
总结 先找定点对称点化为异侧,再平移连线定位置
17
5.如图,为矩形对角线,的交点,,,是直线
上的动点,且,则 的最小值是______.
18
第5题解图
【解析】如解图,作点关于的对称点,连接,将沿着 的
方向平移长的距离,得到,连接,则四边形 是平行四边
形,,, ,当
,,三点在同一直线上时,的最小值等于 的长,连接
,交于点,由轴对称的性质,可得垂直平分,又 矩形
中,,是的中点,是 的中
位线,, ,又
,, 在 中,
,
的最小值是 .
19
◆动线段(定长)与异侧两定点线段和最值
问题 长度为的线段在直线上运动,点,是 两侧的定点,在图
中画出当最小时线段 的位置
图示 ______________________________________________________________________________________________________
总结 平移—四点化三点,异侧连线定位置
20
6.如图,正方形的对角线上的两个动点,,满足 ,
点是的中点,连接,,若,则当 的值最小时,
线段 的长度为( )
A. 4 B. C. 6 D.
√
21
第6题解图
【解析】如解图,过点作交于点,连接交于点 ,
是的中点,为的中点,, 在正方形
中,,,,, 四边形
是平行四边形,,易得此时 的值最小,且为
的长,在中, ,
,, ,即
,解得, .
22
◆动线段(定长)与同侧两定点线段和最值
问题 长度为的线段在直线上运动,点,是 同侧的定点,在图
中画出当最小时线段 的位置
图示 ______________________________________________________________________________________________________
总结 先对称再平移,异侧连线定位置
23
7.如图,在平面直角坐标系中,四边形为矩形,, 两点坐标
分别为,,线段在边上移动,保持 ,当四边形
的周长最小时,点 的坐标为_ _______.
24
第7题解图
【解析】如解图,在上截取,作点关于轴的对称点 ,连接
交于点,, 四边形为矩形, ,
四边形是平行四边形,,,点与点关于
轴对称,,点坐标为,
四边形 的周长为
,
25
和 是定值, 当最小时,四边形的周长最小,
当点,,共线时,有最小值, ,
,设直线的解析式为 ,则
解得 直线 的解析式为
,当时,, .
第7题解图
◆平行线两侧两定点(造桥选址)
问题 已知,与间的距离,点, 是两个定点,在图中画出当取最小值时 的位置
图示 ______________________________________________________________________________________________________
总结 平移定长得定点,连线交点定位置
27
8.[人教八上P86问题2改编]如图,在河的两岸有, 两个村庄,河宽为
4千米,,两村庄相距10千米,, 两村庄到河岸的距离分别为1千米、
3千米,计划在河上修建一座桥垂直于两岸,为靠近 村庄的河岸上
一点,则 的最小值为______千米.
28
第8题解图
【解析】如解图,连接,作垂直于河岸,使 等于河宽,连接
,与靠近的河岸交于点,作垂直于另一条河岸,则
且,则四边形为平行四边形,故.过点 作
交的延长线于点, ,
的最小值为的长.千米,
(千米), 在中, (千米),在
中, (千米),
(千米),
的最小值为 千米.
29
构造全等三角形——逆等线段最值
问题 在中,, ,点,分别在,
上,,在图中找出取最小值时点 的位置
图示 ______________________________________________________________________________
总结 结合等线构造全等,两动点化为一直线两侧两定点,连线确定最小
值
30
9.[2024兰州节选]如图,在中,, ,连接
,,且,则 的最小值为_____.
31
第9题解图
【解析】如解图,过点作 ,使,连接, ,
,交于点,, ,
, , ,
,又,, ,
, 当,,三点共线时, 的
值最小,最小值为的长, , ,又
, 四边形 是平行四边形,
,,, ,
, ,即
的最小值为 .
32
利用旋转转化——费马点字型
问题 点是锐角内一点,连接,, ,在图中画出当
取得最小值时的等价线段
图示 ______________________________________________________________________________________________________
总结 旋转 ,三线共线取最小
33
10.[2025广东广州模拟]如图,等腰中,,点 为三角
形内一点,连接,,.若,则 的最小值为
__________
34
第10题解图
【解析】如解图,将绕点逆时针旋转 得到,点 的对
应点为,点的对应点为,连接,,过点作于点 ,
连接,由旋转的性质得,, ,
, 和 均为等边三角
形,, ,
,在 中,
,,于点 ,
, ,在 中,
由勾股定理得 ,
35
是等边三角形,, ,
,, 点,, 在同一条
直线上,,在 中,由勾股定理得
第10题解图
,
,根据“两点之间线段最短”
得, ,即
, 的最小值为
.
第1题图
1.[2025南充]如图,是的直径,于点 ,
交于点,于点,交于点, 为弧
的中点,为线段上一动点,若,则
的最小值是( )
A. 4 B. C. 6 D.
√
37
第1题解图
【解析】如解图,连接,作点关于的对称点,连接, ,
易证得,,又是 的中点,
, ,
,,, 三点共线.
,当点位于点 处时,
的值最小,最小值为的长, ,
, ,,,
,即 ,
,, ,
,的最小值 .
38
2.[2023南通]如图,四边形的两条对角线, 互相垂直,,
,则 的最小值是______.
第2题图
39
第2题解图
【解析】如解图,过点作,使,连接, ,则四边
形为平行四边形,,,与 互相垂
直,,在中, ,
,即 的最小
值是 .
40
3.如图,正方形的边长为3,,是对角线 上的两个动点,且
,连接,,则 周长的最小值为__________.
第3题图
41
第3题解图
【解析】如解图,连接,,以,为邻边作平行四边形 ,
则,,,, ,
,,, ,
,, 当,,
三点在同一直线上时,的最小值等于 的长,在
中,
,
,又, 周长的最小值
为 .
42
4.[2024陕西西安模拟]如图,在矩形中,,点, 分别在
,上,,.半径为10的在线段 上
移动,并与交于点在圆心的下方,圆心在上,为 上任
意一点,连接,,则 的最小值为_____.
第4题图
120
43
【解析】如解图,将点向上平移10个单位长度得到,连接 ,易得当
点,,,四点共线时,的值最小,为, 四边
形为矩形,,, ,又
,, ,
,的最小值为 .
第4题解图
44
5.如图,菱形的边长为3, ,点,在对角线 上
(点在点的左侧),且,则 的最小值为_____.
第5题图
45
第5题解图
【解析】如解图,过点作,使得,连接交
于点,连接,,, 四边形 是平行四边
形,, ,根据两点之间线段最
短可知,此时的值最小, 四边形是菱形, ,
,,,, 是等边三
角形, ,.在
中, ,
的最小值为 .
46
6.[2024新疆]如图,抛物线与轴交于点,与 轴交于点
,线段在抛物线的对称轴上移动(点在点下方),且 .当
的值最小时,点 的坐标为______.
第6题图
47
第6题解图
【解析】如解图,作点关于对称轴的对称点, 向下平移3个单位得到
,连接,交对称轴于点,此时的值最小,最小值为
的长,在中,令,则, 点 ,令
,则,解得或, 点 在
抛物线对称轴左侧, 点, 抛物线的对称轴为直
线,,,设直线 的解
析式为,代入,的坐标得 解得
48
直线的解析式为,当时,,
.
第6题解图
7.[2025内江]如图,在中, , , ,点
,,分别是边,,上的动点,则 周长的最小值是_____.
第7题图
50
第7题解图
【解析】如解图,作点关于,的对称点,,连接, ,
,,,, 周长为
,当,,, 四点共线时取
得最小值,,是点关于,的对称点, ,
, ,又
,,
51
是等腰直角三角形,, 当时, 取得最小值,
即周长最小,又 , ,
, 周长最小值为
第7题解图
.
8.[2024宜宾]如图,在中,,,,分别是边 ,
上的动点,且.当的值最小时,则 __.
第8题图
53
第8题解图
【解析】如解图,延长至点,使,连接, 四边形
是平行四边形,,, ,
,,又, ,
,,, 当,,
三点共线时,有最小值,, ,
,, .
54
变式 如图,在中,,, ,, 分别是
边,上的动点,且.连接,则 的最小值为___.
变式题图
1
55
【解析】如解图,过点作,且,连接,作射线
四边形是平行四边形,,, 四边形
是平行四边形, ,
, ,
,要使最小,则需 最小,即当
时,最小,此时; 的最小值为1.
变式题解图
56
9.如图,在矩形中,,,,点是 的中点,
,分别是,边上的动点,则四边形 周长的最小值为________.
第9题图
57
第9题解图
观察图形可知,在四边形中,点, 为定点,
点, 为动点,本题符合两动点两定点四边形周长最
值这一类型,只需作点关于的对称点,点 关于
的对称点,求出的长即可得到四边形 周
长的最小值.
如解图,作点关于的对称点,作点关于的对称点,连接
交于点,交于点,,, 四边形 的
58
周长为, 当
,,,四点共线时,四边形的周长有最小值, ,
,,,,,点是 的中
点,,,,在 中,
,
在 中,
,
四边形 周长的最小值为 .
第9题解图
10.如图,在边长为8的菱形中,,为 上方一点,且
,则 周长的最小值为_________.
第10题图
60
第10题解图
【解析】如解图,过点作于点,过点作于点,
四边形是边长为8的菱形, ,
, ,
,,
即点在到 的距离等于2且平行于
的直线上运动,作点关于的对称点,
连接, ,则
61
,
周长的最小值为 .
第10题解图
,, 的周长
,在
中,由勾股定理,得
11.[2024泸州]如图,在边长为6的正方形中,点,分别是边 ,
上的动点,且满足,与交于点,点是的中点,
是边上的点,,则 的最小值是( )
第11题图
备用图
A. 4 B. 5 C. 8 D. 10
√
63
第11题解图
【解析】 四边形是正方形, ,
,又, ,
,
, 点 是
的中点,,如解图,作点关于的对称点,连接 ,
则 ,
, 当, ,
三点共线时,有最小值,即此时 有最
64
小值,最小值为长的一半,,,,,在中,由勾股定理得
的最小值是5.
第11题解图
12.如图,已知矩形,,,点为矩形内一点,点 为
边上任意一点,则 的最小值为_________.
第12题图
66
第12题解图
遇“求三条 字型的线段和的最小值”时,想
“费马点”,利用旋转转化线段的位置,多为
旋转 .本题中将逆时针旋转
得到,连接 ,结合旋转和等边
三角形的性质将问题转化为求
的最小值,当这三条线段
在一条直线上且时, 的值最小.
67
如解图①,将绕点逆时针旋转 得到,连接, ,
由旋转的性质可知,,和 均为等边三角形,
,,
当点 ,,,四点共线且时,
取得最小值,
第12题解图①
如解图②,设此时交于点,为等边三角形,
,四边形为矩形,,
,,
,
,
的最小值为 .
第12题解图②
13.如图,为外一点,且满足 , ,
, .若点,分别在线段,上,连接 ,当
时,连接,,则 的最小值为_____.
第13题图
70
第13题解图
【解析】如解图,作点关于的对称点,连接,过点 作
,使,连接,,易得四边形 是平行四边
形,则, ,
即的最小值为的长.过点作于点 ,
设交于点, 点与关于对称, ,
, ,
,, 四边
形为平行四边形,, ,
, ,
71
,, ,
第13题解图
,在 中,
,即的最小值为 .
14.多解法 [2025连云港]如图,在菱形中,,, 为线
段上的动点,四边形为平行四边形,则 的最小值为_____.
第14题图
备用图
73
【解析】解法一:如解图①,过点作,作点关于直线 的对
称点,连接,由对称性得, ,
当且仅当,,三点共线时,取得最小值,设与 交
于点,交于点,延长交延长线于点,
在菱形 中,,,
,,
,
第14题解图①
74
易证得四边形,四边形均为矩形, ,
, 四边形为平行四边形, ,
, ,
,即的最小值为 .
第14题解图①
75
第14题解图②
解法二(思路):如解图②,连接 ,
可证得四边形 是平行四边形,则
,则将问题转化为求 的
最小值,作点关于直线的对称点 ,
,
当且仅当,, 三点共线时取等号,
即此时有最小值,最小值为 的长.
76
15.[2024甘南州节选]如图,在平面直角坐标系中,抛物线
交轴于,两点,交轴于点 , .
第15题图
77
解:令,则,, ,
,, ,
点,的坐标分别为, ,
设抛物线的表达式为 ,
第15题图
将点代入,得 ,
故抛物线的表达式为 ;
(1)求抛物线的表达式;
(2)已知抛物线的对称轴上存在一点,使得 的周长最小,请求
出点 的坐标.
第15题图
79
第15题解图
解:如解图,连接交抛物线的对称轴于点,此时 的周长
最小,
的最小周长为 .
由(1)得点, ,
设直线的表达式为 ,
代入得解得
直线的表达式为 ,
由抛物线的表达式知,其对称轴为直线 ,
当时, ,
点的坐标为 .
80
$