内容正文:
数 学
八年级下册 HS
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第18章 矩形、菱形与正方形
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大招专
题4
特殊平行四边形中的最值
问题
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刷难关
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难关
母题学大招12 根据垂线段最短求最值
1.【2025河北衡水质检,中】如图,在矩形中, ,
,且有一点从点出发,沿着往点移动,若过点 分
别作,的垂线,垂足分别为,,则 的最小值为( )
A
A. B. C.4 D.5
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【解析】如图,连结, ,
四边形是矩形, ,
四边形为矩形,, 求的最小值就是求 的
最小值. 点从点出发,沿着往点移动, 当时, 取最小值.在
中, ,, ,
当 时,
,,的最小值为 .故
选A.
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大招解读 根据垂线段最短求最值
求直角三角形的直角顶点与斜边上动点连线的长度的最小值时,根据垂线段最短
及三角形面积公式即可求解.有些题需要先利用矩形的对角线相等这一性质将所求
线段长度的最小值转化为直角顶点与斜边上动点连线长度的最小值.
思路分析
连结,依据,, ,可得四边形 为矩形,借
助矩形的对角线相等,将求的最小值转化成求 的最小值,再结合垂线段最短,
将问题转化成求 斜边上的高,利用等面积法即可得解.
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母题学大招13 根据三角形三边关系求最值
2.【2025江苏南京鼓楼区质检,中】如图, ,矩形的顶点 ,
分别在射线,上滑动,,,在滑动过程中,点到点 的最
大距离为____.
12
(第2题图)
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【解析】如图,取的中点,连结,, 四边形
是矩形,,,,, 在
中, ,
.
, 当,,三点共线时,点到点 的距离最
大,的最大值为 .故答案为12.
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大招解读 根据三角形三边关系求最值
利用三角形三边关系解决最值问题时,构造出来的这个三角形要有两条边的长为
定值,另外一边为要求的那条边.
关键点拨
解决本题的关键是根据三角形的任意两边之和大于第三边,得到当,, 三点
共线时,点到点 的距离最大.
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子题练变式
3.【2025四川广元质检,较难】如图,,分别是正方形的边, 上两
个动点,满足,连结,交于点,连结,若正方形 的边长
为2,则线段 长度的最小值为_______.
(第3题图)
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【解析】如图所示,取的中点,连结,. 四边形
是正方形,, .在 和
中,
, ,
, ,
,, 当
,,三点在一条直线上时,长度最小,此时 .故
答案为 .
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母题学大招14 “将军饮马”求最值
4.【2025安徽淮北期末,中】如图,在矩形 中,
,,是矩形内部一动点,且满足 ,
则点到,两点距离之和 的最小值为( )
B
A.13 B.17 C. D.15
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【解析】设的边上的高为 矩形 中,
,,, ,
, 动点在与平行且到的距离是4的直线 上运
动.如图,作关于直线的对称点,连结,则,, 共
线,的长就是所求的的最小值, . 在 中,
,,,即 的最小值为
17,故选B.
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大招解读 “将军饮马”求最值
求直线同侧两点与直线上一动点所连线段和的最小值时,作其中一点关于直线的
对称点,将两点转化到直线的两侧,利用两点之间线段最短求最小值.
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子题练变式
5.【2025河南洛阳质检,中】如图,在菱形中,对角线,相交于点 ,
且,,点,分别是线段,上的两个动点,连结, ,
则 的最小值为____.
(第5题图)
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【解析】如图,连结,过点作于 四边形
是菱形, 点与点关于直线对称, ,
,的最小值为 的长.
四边形是菱形,,,, ,
, 由勾股定理,得 ,
,,解得 ,即
的最小值为.故答案为 .
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思路分析
连结,过点作于.由菱形性质可推得,即把 的最小
值转化为的最小值,即为 的长.
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母题学大招15 “费马点模型”求最值
(第6题图)
6.【2025福建泉州期末,中】如图,是边长为2的正方形 内
一动点,为边上一动点,连结,,,则
的最小值为( )
D
A.4 B.3 C. D.
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【解析】如图,将绕点逆时针旋转 得到 ,
连结,,则,易得, 是等边三角
形,,.作于 ,交
于,则易得四边形是矩形, ,
,,, .
, ,
的最小值为 .故选D.
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大招解读 “费马点模型”求最值
“费马点”是到三角形三个顶点距离之和最小的点.主要分为两种情况:
(1)当三角形三个内角都小于 时,通常将其中一个小三角形绕大三角形的
一个顶点旋转 .
例如:将绕点逆时针旋转 ,得到,连结 ,如图(1),
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图(1)
图(2)
则为等边三角形,, ,即
,当,,, 四点共线时取得最小
值,为 的长,如图(2).
(2)当三角形有一个内角大于或等于 时,费马点就是此内角的顶点.
关键点拨
将绕点逆时针旋转 得到 是解题关键.
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子题练变式
7.【2025新疆乌鲁木齐校级期中,较难】如图,四边形是菱形, ,
且 ,是菱形内任意一点,连结,,,则
的最小值为______.
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【解析】如图,将绕点逆时针旋转 得到
,连结,,作交的延长线于点 .
由旋转得,, ,
, 是等边三角形,
,, 当, ,, 共线时,
的值最小,最小值为的长. ,
, 易得,.在 中,
,,即 的最小值为
.故答案为 .
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