内容正文:
数 学
八年级下册 ZJ
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第5章 特殊平行四边形
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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16 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.因为, ,所以
.因为四边形 是矩形,所以
,所以四边形为矩形,所以,所以求
的最小值就是求的最小值.因为点从点出发,沿着往点 移
动,所以当时,取最小值.在中, , ,
,所以.因为当 时,
,所以,所以 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
在直角三角形中求线段长度的最小值时,通常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成直角顶点与斜边动点连线的长度的最小值,此时根
据垂线段最短即可求解.
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17 根据三角形三边关系求最值
2.【2024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____.
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【解析】如图,取的中点,连结,,.因为 ,
,所以,.因为 ,为 的中
点,所以 ,所以
.因为 ,所以
当,,三点共线时,点到点的距离最大,所以的最大值为 .
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.【2024江苏扬州广陵区质检,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4,则线段 长度的最小值为_________.
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【解析】如图所示,取的中点,连结, .因为四边形
是正方形,所以, .在
和中,因为 所以
,所以.因为 ,所以
,所以 ,所以 .因为
,所以当,, 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18 “将军饮马”求最值
4.【2024河南许昌质检,中】如图,在矩形中,, ,矩形内
部有一动点,满足,则点到,两点的距离之和 的
最小值为( )
B
A.4 B. C. D.2
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【解析】设中边上的高是.因为 ,所
以,所以,所以动点在与 平
行且与的距离是2的直线上,且在矩形内.如图,作 关
于直线的对称点,连结交直线于点,易得,,三点共线, 的长就是
所求的最小值.在中,因为, ,所以
,即的最小值为 .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____.
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【解析】如图,连结,过点作于 .因为四边形
是菱形,所以点与点关于直线对称,所以 ,
所以,所以的最小值为
的长.因为四边形是菱形,,,所以 ,
, ,所以由勾股定理,得
,所以 ,所
以,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19 “费马定理”求最值
6.【2024浙江衢州质检,较难】如图,矩形中,,,点 为
矩形内一点,点为边上任意一点,则 的最小值为_________.
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【解析】如图(1),将绕点逆时针旋转 得到,连结 ,
.由旋转的性质可知,,, ,
,所以和 均为等边三角形,所以
,所以.因为点 为动点,所以当
,,,共线,且时,的值最小,如图(2),设
交于,此时易求得,所以 的最小
值为 .
图(1)
图(2)
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大招解读 “费马定理”求最值
“费马点”是指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),
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.
图(1)
图(2)
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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,, ,
,所以 是等边三角形,所以
,所以,所以当,,, 共线时,
的值最小,即的最小值为 的长.因为
,所以 .因为 ,所以易得
,.在中,因为 ,所以
,即的最小值为.故答案为 .
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思路分析
将绕点逆时针旋转 得到,连结,,作交 的延
长线于.由旋转的性质可得, 是等边三角形,由此将
转化为,即可得出当,,, 共线时,
的值最小,根据勾股定理求解即可.
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