内容正文:
专项素养巩固训练卷(七)
将军饮马模型
初中同步培优卷
模型一 “两点一线”模型
模型解读
类型 异侧两点求线段和最小值 同侧两点求线段和最小值
图示
初中同步培优卷
条件 两定点A,B位于直线l异侧,在直线l上找一点P,使PA+PB的值最小 两定点A,B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使PA+PB 的值最小
结论 连接AB交直线l于点P,此时 PA+PB的值最小,最小值为
线段AB 的长 作点B关于直线l的对称点B',连接AB',交直线l于点P,此时 PA+PB 的值最小,
最小值为线段AB'的长
初中同步培优卷
1. (2025陕西汉中南郑期末改编,★★☆)如图,等腰三角形
ABC的底边BC长为4,面积是12,腰AB的垂直平分线EF分别交
AB,AC于点E,F,若点D为底边BC的中点,点M为线段EF上一动
点,求△BDM的周长的最小值.
初中同步培优卷
解析 如图,连接AD交EF于点M',连接AM.
因为△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,
所以AD⊥BC,BD= BC= ×4=2.
所以S△ABC= BC·AD= ×4AD=12,解得AD=6.
初中同步培优卷
因为直线EF是线段AB的垂直平分线,所以AM=BM.
所以BM+MD=AM+MD.
因为当点M位于点M'处时,MD+AM有最小值,所以此时MB+
MD有最小值,最小值为6.
因为△BDM的周长=DB+BM+MD,
所以△BDM的周长的最小值为2+6=8.
初中同步培优卷
模型二 “一点两线”模型
模型解读
图示
条件 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的周长最小
结论 作点P关于OA,OB的对称点P',P″,连接 P'P″,分别交OA,
OB于点M,N,此时△PMN 的周长最小,最小值为线段P
'P″的长
初中同步培优卷
2. (2025山东济南济阳期末改编,★★★)如图,在锐角△ABC
中,∠ACB=50°,边AB上有一定点P,M,N分别是AC和BC边上的
动点,当△PMN的周长最小时,∠MPN的度数为___________.
80°
初中同步培优卷
解析 如图,作点P关于AC,BC的对称点D,G,PD,PG分别交
AC,BC于E,F,连接DG交AC于M,交BC于N,连接PM,PN.易得此
时△PMN的周长最小.
初中同步培优卷
易得∠DEC=∠PEC=∠PFC=∠GFC=90°,
所以∠D+∠G=90°-∠DME+90°-∠GNF,
因为∠DME=∠CMN,∠GNF=∠CNM,
∠CMN+∠CNM+∠C=180°,
所以∠D+∠G=∠C=50°.所以∠DPG=180°-50°=130°.
易得∠G=∠GPN,∠D=∠DPM,
所以∠GPN+∠DPM=50°.
所以∠MPN=∠DPG-(∠GPN+∠DPM )=130°-50°=80°.
初中同步培优卷
3. (2024福建泉州鲤城期末改编,★★★)如图,∠MON=α,α<30°,
点A为ON上一定点,点C为ON上一动点,B,D为OM上两动点,
当AB+BC+CD最小时,求∠BCD的度数(用含α的式子表示).
初中同步培优卷
解析 如图,作点C关于OM的对称点C',CC'交OM于点D,连接
AC'交OM于点B,则C'B=CB,C'D=CD,过点C'作射线OP,则∠MOP
=α,作点D关于OP的对称点D',过点D'作射线OQ,则∠POQ=α,连接C'D',则C'D'=C'D=CD,
初中同步培优卷
所以AB+BC+CD=AB+BC'+C'D',
要使AB+BC+CD最小,需点A,B,C',D'在一条直线上,且AD'⊥OQ.
因为α<30°,所以∠NOQ=3α<90°.
所以可以过点A向OQ作垂线,垂足即为所求点D'的位置,
此时∠OC'D'=∠OC'D=90°-α,∠OD'C'=∠ODC'=∠ODC=90°,
所以∠BCD=∠BC'D=180°-2∠OC'D'=180°-2(90°-α)=2α.
所以当AB+BC+CD最小时,∠BCD=2α.
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模型三 “三动点”模型
模型解读
图示
条件 已知点D,E,F分别为AB,AC,BC上的动点,求△DEF周长的最小值
初中同步培优卷
作法 先将点D视为定点,利用“一点两线”模型作出△DEF周长最小时的辅助线(对应的线段D'D″的长)
结论 结合已知条件求出D'D″的最小值即为△DEF周长的最小值
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4. (2025广东深圳龙岗期末,★★★)如图,在直角△ABC中,∠C
=90°,AC=3,BC=4,AB=5,D,E,F分别是AB,BC,AC边上的动点,则
DE+EF+DF的最小值是___________.
4.8
初中同步培优卷
解析 如图,作D关于直线AC的对称点M,关于直线BC的对称
点N,连接CM,CN,CD,EN,FM,
初中同步培优卷
则DF=FM,DE=EN,CD=CM,CD=CN,∠MCA=∠DCA,∠BCN=
∠BCD,
所以CD=CM=CN.因为∠ACD+∠BCD=90°,
所以∠MCD+∠NCD=180°.所以M,C,N三点共线.
因为DF+DE+EF=FM+EN+EF≥MN=2CD,
所以当M,F,E,N四点共线,且CD⊥AB时,DE+EF+DF的值最小.
当CD⊥AB时, AB·CD= BC·AC,所以CD= = =2.4.
所以DE+EF+DF的最小值为4.8.
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5. (2024山东济南槐荫期末改编,★★★)如图,在△ABC中,∠BAC
=30°,点N,P,Q分别为边AB,AC,BC上的动点,连接NQ,NP,
PQ,若BC=6,S△ABC=24,求△NPQ的周长的最小值.(提示:有一个
角是60°的等腰三角形是等边三角形)
初中同步培优卷
解析 如图,作点Q关于AB,AC的对称点G,H,连接GH分别交
AB,AC于点N,P,连接AG,AH,AQ,NQ,PQ,
则NG=NQ,PH=PQ,AQ=AG=AH,所以△NPQ的周长=PN+NQ+PQ=PN+NG+PH=GH,所以GH最小时,△NPQ的周长最小.
初中同步培优卷
因为∠GAN=∠QAN,∠HAP=∠QAP,∠BAC=30°,
所以∠GAH=2∠BAC=60°.
所以△AGH是等边三角形.所以GH=AG=QA.
当AQ⊥BC时,AQ最短,即GH最短,
此时△NPQ的周长最小.
因为BC=6,S△ABC=24,
所以AQ的最小值=8,即△NPQ的周长的最小值为8.
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