内容正文:
陕西中考压轴题之将军饮马几何模型1
1.如图,在四边形中,,,,连接,则的最小值为_________.
2.如图,在矩形中,,,E是射线上一点,F是射线上一点,且,连接,交于点G,连接,当的值最小时,的面积为__________.
3.如图,已知正方形ABCD中,AB=6,点E是边AD的中点,点P是边CD上的动点,点Q是正方形内一动点,且满足∠BQC=90°,则PE+PQ的最小值是_____.
4.如图,在菱形中,,,、的半径分别为2和1,点、、分别是边、和上的动点,则的最小值是_____.
5.如图,在边长为的正方形中,是的中点,分别是边上的动点,且交于点,则的最小值为______.
6.如图,矩形的顶点A,C分别在x轴、y轴上,点B的坐标为,是的内切圆,点N,点P分别是,x轴上的动点,则的最小值是_______.
7.如图,边长为2的正方形ABCD中,点是其内部一点,且满足∠DAE+∠CBE=135°,点F为边BC上一点,点M是CD边的中点,连接EF、FM,则EF+FM的最小值为______________.
8.如图,已知正方形ABCD的边长是4,点E是AB边上一动点,连接CE,过点B作BG⊥CE于点G,点P是AB边上另一动点,则PD+PG的最小值为_____.
9.如图,四边形中,,,,,,为中点,为四边形内一点,,、分别为、上任意一点,的最小值为______.
10. 如图,线段长为6,点C是线段上一动点(不与A,B重合),分别以和为斜边,在的同侧作等腰直角三角形,,连接,点P是的中点.连接,则的最小值为___________.
11.如图,在和中,,,在直线上运动.若,则的最小值为______.
11.菱形中,,点为上一点且,,点为所在直线上一点,连接、,当取得最大值时,的长为______.
12.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,O为对角线AC的中点,点P在AD边上,且AP=2,点Q在BC边上,连接PQ与OQ,则PQ−OQ的最大值为______.
13. 如图,在菱形中,,,E为线段上的动点,四边形为平行四边形,则的最小值为______.
14.如图,在中,,,,动点在内,且使得的面积为3,点为的中点,则的最小值为________.
15.如图,等腰的底边,面积为,点是边上的一个动点,是腰的垂直平分线,若点在上运动,则的最小值为_____.
16.如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点O在原点,顶点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上,,,D为的中点,E、F是边上的两个动点,且,当四边形的周长最小时,点E的坐标为______.
17.如图,在边长为4的等边中,射线于点,将沿射线平移,得到,连接、,则的最小值为________.
18.如图,矩形中,,E为边的中点,点P、Q为边上两个动点,且,当_____时,四边形的周长最小.
参考答案
1.
【分析】连接,作于点,过点作的平行线,延长交直线于点,延长到点,使,则点与点关于直线对称,连接交直线于点,连接,求得的最小值为的长,作交延长线于点,据此计算即可求解.
【详解】解:连接,
∵,,
∴是等边三角形,
作于点,过点作的平行线,延长交直线于点,
∴,,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴,
延长到点,使,则点与点关于直线对称,连接交直线于点,连接,则,
∴的最小值为,
作交延长线于点,
∵,,
∴,,
∴,
∴.
2./7.5/
【分析】通过构造辅助线,先证得四边形、是矩形,再证得,结合已知条件求得,的值,进而得到的值,利用对称的性质得到,,当点,G,C三点共线时,得出有最小值,再证明,利用相似三角形的性质求得的值,最后利用三角形面积公式即可求得结果.
【详解】解:如图,过点G作,延长交于点M,过点G作,
则,
在矩形中,,,
∴四边形、是矩形,
∴,,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,解得,
∴,
作点B关于点P的对称点,连接,
∴,,
∴,
∵,
∴当点,G,C三点共线时,的值最小,此时最小值为,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
3./
【分析】利用圆周角定理可判断Q点在以BC为直径的圆上,作E点关于CD的对称点F,连接OF交⊙O于Q,交CD于P,如图,利用两点之间线段最短可判断此时PE+PQ的值最小,连接OE,如图,然后计算FQ的长得到PE+PQ的最小值.
【详解】解:∵∠BQC=90°,
∴Q点在以BC为直径的圆上,
作E点关于CD的对称点F,连接OF交⊙O于Q,交CD于P,如图,
∵PE+PQ=PF+PQ=FQ=OF﹣OQ,
∴此时PE+PQ的值最小,
连接OE,如上图,
∵E点为AD的中点,
∴OE⊥AD,
在Rt△OEF中,∵OE=AB=6,EF=2DE=6,
∴OF=OE=,
∴FQ=,
即PE+PQ的最小值是.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.也考查了正方形的性质和最短路径问题.
4.3
【分析】作点关于直线的对称点,连接,延长交于点,连接,,利用菱形的性质以及圆的性质得出与重合时的最小值,进而求出即可.
【详解】解:如图,作点关于直线的对称点,连接,延长交于点,连接,,
四边形是菱形,,,
,,
、是等边三角形 ,
∴,
,
,
,
,,在一条直线上,
由题意可得出:当与重合,点在上,在上时,最小,
∵,、的半径分别为2和1,
,,
的最小值是3.
故答案为:3.
【点睛】此题主要考查了菱形的性质,等边三角形的判定与性质,轴对称的性质以及圆的性质等相关知识,根据题意得出点位置是解题关键
5.
【分析】过作于点,将正方形沿翻折,得到正方形,连接,过点作交于点,由正方形性质可得,,,则有四边形是矩形,,,四边形是平行四边形,然后证明,,可得,由,要使有最小值,则有最小值,则当三点共线时,为线段的长,最后通过勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,过作于点,将正方形沿翻折,得到正方形,连接,过点作交于点,
∴,
∵四边形,四边形是正方形,
∴,,,
∴,四边形是平行四边形,
∴四边形是矩形,,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴要使有最小值,则有最小值,则当三点共线时,为线段的长,如图,
∵,
∴,
∴的最小值为.
6.
【分析】过点作于点,作线段的中点,连接,过点作于点,利用全等三角形得出,得到当点共线时,的值最小,即为线段的长度,然后解直角三角形即可.
【详解】解:如图所示,过点作于点,作线段的中点,连接,过点作于点,
∵四边形是菱形,,
∴,,
∴
根据翻折的性质可得,,,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴当点共线时,的值最小,即为线段的长度,
∵,
设,则,
由勾股定理得,,
解得,
∴,
即的最小值为.
7.
【分析】如图,作过A、B、E三点的圆,圆心为O,在优弧上任取一点N,连接OA、OB、AN、BN,作OG⊥AB于G,连接MG,作点M关于BC的对称点H,连接CH,OH,交⊙O于E′,交BC于F,由正方形的性质可求出∠AEB=135°,根据圆周角定理可得点E在劣弧AB上,可得HE′为HE的最小值,根据轴对称的性质可得FH=FM,可得E′F+FH=E′F+FN=E′H,即可得出E′H是EF+FM的最小值,根据圆内接四边形的性质可得∠ANB=45°,即可得出∠AOB=90°,可得△AOB是等腰直角三角形,根据等腰三角形的性质可得点G为AB中点,进而可得O、G、M三点在一条直线上,根据正方形和等腰直角三角形的性质可求出OB、OG、MH的长,利用勾股定理可求出OH的长,进而求出E′H的长即可得答案.
【详解】解:如图,作过A、B、E三点的圆,圆心为O,在优弧上任取一点N,连接OA、OB、AN、BN,作OG⊥AB于G,连接MG,作点M关于BC的对称点H,连接CH,OH,交⊙O于E′,交BC于F,
∵四边形ABCD是正方形,DAE+∠CBE=135°,
∴AD//BC,∠BAD+∠ABC=180°,
∴∠BAE+∠ABE=180°-135°=45°,
∴∠AEB=180°-(∠BAE+∠ABE)=135°,
∴点E在上,
∵四边形AEBN是⊙O的内接四边形,
∴∠ANB=45°,
∵∠ANB和∠AOB分别是所对的圆周角和圆心角,
∴∠AOB=2∠ANB=90°,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴OB=AB=,
∵OG⊥AB,
∴OG=AG=BG=AB=1,
∵点M为CD中点,
∴GM//BC,GM=BC=2,
∴∠BGM=180°-90°=90°,
∴O、G、M三点在一条直线上,即OM=OG+GM=3,
∵AB//CD,
∴OM⊥CD,
∵点O为圆心,
∴E′H为点H到⊙O的距离的最小值,
∵点H与点M关于CD对称,
∴FM=FH,CH=CM=1,
∴MH=2,
∴E′F+FH=E′F+FN=E′H,
∴出E′H是EF+FM的最小值,
∵OE′=OB,
∴E′H=OH-OE′=-OE′==.
故答案为:.
【点睛】本题考查正方形的性质、轴对称性质、圆周角定理及圆内接四边形的性质,根据圆周角定理得出点E在,进而确定点E的位置,根据轴对称的性质得出EH′是EF+FM的最小值是解题关键.
8.2-2
【分析】作DC关于AB的对称点D′C′,以BC中的O为圆心作半圆O,连D′O分别交AB及半圆O于P、G.将PD+PG转化为D′G找到最小值.
【详解】如图:
取点D关于直线AB的对称点D′,以BC中点O为圆心,OB为半径画半圆,
连接OD′交AB于点P,交半圆O于点G,连BG,连CG并延长交AB于点E,
由以上作图可知,BG⊥EC于G,
PD+PG=PD′+PG=D′G,
由两点之间线段最短可知,此时PD+PG最小,
∵D′C’=4,OC′=6,
∴D′O=,
∴D′G=-2,
∴PD+PG的最小值为-2,
故答案为-2.
【点睛】本题考查了轴对称的性质、直径所对的圆周角是直角、线段和的最小值问题等,综合性较强,能灵活利用相关知识正确添加辅助线是解题的关键.通常解此类问题都是将线段之和转化为固定两点之间的线段和最短.
9.5
【分析】本题考查了轴对称的性质、全等三角形的性质和判定、等腰直角三角形的性质和判定,最短路径问题,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
作点关于直线的对称点,点关于直线的对称点,根据对称性有,,,,证明≌,推出点的轨迹,可知当、、、四点共线且时,最短,再通过计算即可解题.
【详解】解:如图,过点作交于,
∵,,
∴,
∴四边形为矩形,,,
∵,
∴,
∴;
作点关于直线的对称点,点关于直线的对称点交延长线于,交于,
连接、、、,
则根据对称性有,,,,
在与中,
∴≌,
∴,
即点在以为圆心,为半径的圆上运动;
∵、分别为、上任意一点,
由对称性有,
∴,
由图可知当、、、四点共线且时,最短,
即此时有最小值,最小值为的长;
∵,,
∴,
∴为等腰直角三角形,,
同理可得也是等腰直角三角形,
∵为中点,
∴,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵垂直平分,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,即,
∴为等腰直角三角形;
∵,
∴四边形为矩形,
∴;
∴,,
∴,
此时,
即的最小值为.
故答案为:5 .
10.
【分析】本题主要考查轴对称的性质,勾股定理,矩形的判定与性质等知识,延长交于点,得,证明四边形是矩形,可知点的运动轨迹是的中位线,作点关于直线的对称点,则,连接,则有,当三点共线时,最小,最小值为,即的最小值为,在中由勾股定理可求出.
【详解】解:∵为等腰直角三角形,
∴,,
延长交于点,连接,则,如图,
∴,
∴四边形是矩形,
∴交于点,
当点重合时,点为的中点,当点重合时,点为的中点,
∴点的运动轨迹是的中位线,
作点关于直线的对称点,连接,则,连接,则有,
当三点共线时,最小,最小值为,即的最小值为,
作于点,则,
∴,
在中,.
即的最小值为,
故答案为:.
11.
【分析】本题考查了菱形的性质、勾股定理、三角形三边之间的关系.作A关于的对称点F,根据对称的性质以及三角形三边关系可知,当P,C,F共线时,最小,作直线,分别交,于G,H,作垂直平分线交于M,根据三角形内角和、对称的性质可以得到角的直角三角形,再求出的长,可得,即,从而得到,,从而得到,进而得到,过点B作于点K,则为等腰直角三角形,可得,即可求解.
【详解】解:作A关于的对称点F,连接,,如图:
∴,
∴,
∴当P,C,F共线时,最小,
作直线,交延长线于G,交于H,作垂直平分线,交于M,
∵四边形为菱形,
∴,
∵,
∴,,,
∴,,
∴,,,,
∴,
∴,
∴,,,
∴,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,即,
∴,,
∴,
∴,
过点B作于点K,则为等腰直角三角形,
∴,
∴.
12.
【分析】如图,连接PO并延长交BC于点E.当点Q与点E重合时,PQ−OQ取得最大值.过点E作EF⊥AD于点F,利用勾股定理,可得结论.
【详解】解:连接PO并延长交BC于点E.如图,
当点Q与点E重合时,PQ−OQ取得最大值,最大值为PE-OE=PO.
在矩形ABCD中,O为对角线AC的中点,AP=2,
∴AP∥CE,AO=OC,
∴∠PAO=∠ECO,∠AOP=∠COE,
∴△PAO≌△ECO,
∴EC= AP=2,PO=OE=PE,
过点E作EF⊥AD于点F,
在矩形ABCD中,∠BCD=∠CDA=90°,
∴四边形EFDC为矩形,
∴DF=CE=2,EF=CD=AB=4,
∴PF=AD-AP-FD=2,
∴PE=2,
∴PO=OE=PE=,
∴PQ−OQ的最大值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形的判定和性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,推出当点Q与点E重合时,PQ−OQ取得最大值,最大值为PO的长是解题的关键.
13.
【分析】利用四边形为平行四边形,得出,,过点作的平行线, 过点作关于线段的对称点,由对称性得,则,当且仅当、、依次共线时,取得最小值,设与交于点,交于点,延长交延长线于点,分别证明四边形和四边形是矩形,求出,,再利用勾股定理求出即可.
【详解】解:∵四边形为平行四边形,
∴,,
∵为线段上的动点,
如图,过点作的平行线,
过点作关于线段的对称点,
由对称性得,
∴,当且仅当点、、依次共线时,取得最小值,
此时如图,设与交于点,交于点,延长交延长线于点,
∵菱形中,,,
∴,
∴,
由题可得,
∴由对称性可得,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,,
∴,
即的最小值为.
14.
【分析】如图,过点P作交于点E,交于点F,勾股定理求出,然后利用三角形面积求出,得到点P在线段上运动,作点B关于的对称点H,连接,,,过点作于点G,如图,当点H、P、Q在同一直线上,的值最小,为的长度,然后利用相似三角形的性质求出,,然后利用勾股定理求解.
【详解】解:如图,过点P作交于点E,交于点F,
∵,
,,
∴,
∵的面积为3,
∴,
∴,
∴点P在线段上运动,作点B关于的对称点H,连接,,,过点作于点G,如图,
∴
∴
∴当点H、P、Q在同一直线上,的值最小,为的长度,
∵,,
∴
∴
∵点为的中点
∴
∵,
∴
∴
∴
∴,
∴
∴.
15.
【分析】如图作于,连接,由垂直平分线段,推出,推出, 可得当共线时,的值最小,最小值就是线段的长.
【详解】解:如图作于,连接,
∵垂直平分线段,
∴,
∴,
∴当共线时,最小值就是线段的长,
∵,
∴,
根据垂线段最短,
∴当时最小,
∴的值最小为.
16.
【分析】本题考查一次函数与几何图形的综合应用,在上截取,连接,易得四边形为平行四边形,进而得到,根据为定值,得到当最小时,四边形的周长最小,作点关于轴的对称点,连接,得到,即当三点共线时,最小,四边形的周长最小,求出直线的解析式,进而求出点的坐标即可.
【详解】解:∵矩形,,,
∴,,,
∴,
∵为的中点,
∴,的长为定值,
在上截取,连接,则:,,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∵四边形的周长,且的长为定值,
∴当最小时,四边形的周长最小,
作点关于轴的对称点,连接,则:,
∵
∴当三点共线时,最小,四边形的周长最小,
设直线的解析式为:,
则:,解得:,
∴,
当时,;
∴;
故答案为:.
17.
【分析】连接,延长到点,使得,连接,证明当点A、G、在同一条直线上时,,此时取得最小值,即的最小值为,是等边三角形,,边长为4,则,,则,,由勾股定理得到,即可得到的最小值.
【详解】解:如图,连接,延长到点,使得,连接,
∵沿射线平移,得到,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴垂直平分,
∴,
∵是等边三角形,,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∴当点A、G、在同一条直线上时,,此时取得最小值,即的最小值为,
∵是等边三角形,,边长为4,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质、勾股定理、轴对称的性质、平移的性质等知识,解题的关键是熟练掌握相关知识点,正确画出辅助线,构造直角三角形求解.
18.4
【分析】本题考查了矩形的性质,轴对称-最短路线问题的应用,要使四边形的周长最小,由于与都是定值,只需的值最小即可.为此,先在边上确定点P、Q的位置,可在上截取线段,作F点关于的对称点G,连接与交于一点即为Q点,过A点作的平行线交于一点,即为P点,则此时最小,然后过G点作的平行线交的延长线于H点,那么先证明∠GEH=45°,再由CQ=EC即可求出BP的长度.
【详解】解:如图,在上截取线段,作F点关于的对称点G,连接与交于一点即为Q点,过A点作的平行线交于一点,即为P点,过G点作的平行线交的延长线于H点.
∵,
∴,
∴,
设,则,
在中,∵,
∴,
∴,
解得.
故答案为:4.
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