内容正文:
专题 6.7 平行四边形复习专题——平行四边形与动点最值问题(知识梳理+题型精析+同步检测)
目录
一.知识储备与题型分类精析 1
【题型 1】依据两点之间线段最短求最值 1
【题型 2】依据垂线段最短求最值 6
【题型 3】依据三角形三边关系求最值 8
【题型 4】依据轴对称求最值(将军饮马) 12
【题型 5】依据平移法求最值(选扯搭桥问题) 18
二.同步检测 22
(一)单选题(6题) 22
(二)填空题(6题) 31
(三)解答题(6题) 37
一.知识储备与题型分类精析
平行四边形是初中数学的重要内容,最值问题是历年中考命题的热点,平行四边形遇见最值问题时,题目呈现形式变化多样.解决此类问题,常用平行四边形的性质及转化思想,但不同形式的问题解决方法也有所不同。本专题按常考题型梳理出一些方法,供参考使用。
【题型 1】依据两点之间线段最短求最值
【知识要点】基本公理两点之间,线段最短;连接两点的所有连线中,线段长度最小。
【解题步骤】(1)确定定点、动点、动点所在定直线;(2)判断求和最小:作对称点,连线段 差最大:直接连线延长找交点;(4)利用勾股定理、坐标法计算线段长度,得出最值。
【例题1】(24-25八年级下·湖南永州·期中)如图,在平行四边形中,,,点M、N分别是边、上的动点,连接、,点E、F分别为、的中点,连接,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查三角形中位线,平行四边形,勾股定理.解题关键是中位线性质.由已知可得,是三角形的中位线,所以,当时,最短,此时最小.
解:如图,连接,
E、F分别为、的中点,
是三角形的中位线,
,
当时,最短,此时最小.
,,
,
由勾股定理可得,
解得:,
此时.
故选C.
【变式1】(24-25九年级下·湖南长沙·期中)如图,在平行四边形中,,平行四边形的面积为,E,F分别为边上的点,且,连接,则的最小值为( )
A.8 B. C.16 D.
【答案】D
【分析】本题考查平行四变形的判定和性质,含30度直角三角形及轴对称的性质,理解题意,作出相应辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.
连接,作点C关于的对称点H,连接,根据平行四边形的性质及判定得出四边形为平行四边形,再由轴对称的性质确定当点B、E、H三点共线时, 的最小值为的长,然后结合图形利用勾股定理求解即可.
解:连接,作点C关于的对称点H,连接,
∴,
∵,平行四边形的面积为,
∴,
∴.
∵平行四边形,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∵点C、H关于对称,
∴,
,
,
当点B、E、H三点共线时, 的最小值为的长,
∵,
∴的最小值为.
故选D.
【变式2】(24-25九年级上·河南南阳·期中)在中,,点N是边上一点,点M为边上的动点,点D、E分别为的中点,则的最小值是 ___________.
【答案】/2.4/
【分析】连接,当时,的值最小,此时的值也最小,根据勾股定理求出,根据三角形的面积求出,再求出答案即可.
解:连接,
∵点D、E分别为的中点,
∴,
当时,的值最小,此时的值也最小,
由勾股定理得:,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【点拨】本题考查了三角形的面积,勾股定理,三角形的中位线,垂线段最短等,熟知三角形的中位线等于第三边的一半是解题的关键.
【变式3】(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图,平行四边形,,,点为上一动点,则的最小值为_______________
【答案】10
【分析】本题考查了轴对称最短问题和平行四边形的性质,学会利用轴对称的性质解决最短问题是解题的关键;
作点A关于的对称点,连接交于点P,即为最小值,根据直角三角形中角所对的直角边是斜边的一半及勾股定理求出,根据轴对称得出,然后根据平行四边形的性质得出,,再次利用勾股定理即可求出结果.
解:如图:作点A关于的对称点,连接交于点P,即为最小值,
,
,
,
,
,
∴,
,
,
,
在中,
,
点A和点关于轴对称,
,
四边形是平行四边形,
,,
,
故答案为:10.
【题型 2】依据垂线段最短求最值
【知识要点】直线外一点到这条直线的所有连线中,垂线段最短。
【解题步骤】(1)找出定点与动点及动点所在定直线;(2)作垂线过定点,向定直线作垂线段,(3)定最值:当动点运动到垂足位置时,即取得最小值;(4)算长度利用勾股定理、面积法、坐标法求出垂线段长度,即为所求最小值。
【要点提示】方法1:构造直角三角形,利用勾股定理直接求高,即为最值;(2)方法2:三角形面积法。
【例题2】(25-26八年级下·四川成都·阶段检测)如图,在平行四边形中,,,点是射线上一点,连接,以为腰作等腰直角三角形,,连接,则的最小值是________.
【答案】/
【分析】过点作,且,连接,利用证明,得出,过点作于,交延长线于,过点作,交延长线于,可得时,取最小值,最小值为的长,根据含角的直角三角形的性质及勾股定理求出,,进而求出的长即可.
解:如图,过点作,且,连接,
∵,,
∴,,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
过点作于,交延长线于,过点作,交延长线于,
∴时,取最小值,最小值为的长,即的最小值为的长,
∵平行四边形中,,,
∴,,,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为.
【变式1】(24-25八年级下·江苏宿迁·阶段检测)如图,在中,,,,为边上的动点,以,为邻边作,连接,则长的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设交于点,由,,求得,因为,所以,则,由平行四边形的性质得,,所以,当时,的值最小,此时的值最小,于是得到问题的答案.
解:设交于点,
∵,,
,
∵,
,
,
∵四边形是平行四边形,
,,
,
如图,当时,的值最小,此时的值最小,
,,
,
,
∴长度的最小值为.
【题型 3】依据三角形三边关系求最值
【知识要点】两边之和大于第三边,两边之差小于第三边
【解题步骤】(1)找定长:确定题目中长度固定不变的两条线段;(2)定动点轨迹:判断动点绕哪一个定点旋转,明确旋转半径;(3)运用三角形用三边关系确定确定取等条件:取最大值:三点同向共线;取最小值:三点反向共线
【例题3】(24-25八年级下·安徽芜湖·期末)四边形的对角线,垂足为,若,,则的最小值为( )
A.5 B.10 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平行四边形的判定和性质,勾股定理,三角形三边关系的应用,过点C作,过点D作,二线交于点E,则四边形是平行四边形,得到,,由,推出,即,根据,当B,C,E三点共线时,取得最小值,最小值为的长,此时计算即可.
解:过点C作,过点D作,二线交于点E,
则四边形是平行四边形,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
当B,C,E三点共线时,
∴取得最小值,
∴取得最小值,最小值为的长,
∵,
此时.
故选D.
【变式1】(2025·安徽六安·一模)在凸四边形中,若对角线,且,则的最小值为( )
A.5 B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平行四边形的判定和性质,勾股定理,三角形三边关系的应用,过点C作,过点D作,二线交于点E,则四边形是平行四边形,得到,,由,推出,即,根据,当B,C,E三点共线时,取得最小值,最小值为的长,此时计算即可.
解:过点C作,过点D作,二线交于点E,
则四边形是平行四边形,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
当B,C,E三点共线时,
∴取得最小值,
∴取得最小值,最小值为的长,
∵,
此时,
故选:B.
【变式2】(24-25八年级下·安徽合肥·期末)四边形的对角线,垂足为,若,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
【答案】D
【分析】过点D作,过点C作,二线交于点O,则四边形是平行四边形,利用勾股定理,三角形三边关系定理解答即可.
本题考查了平行四边形的判定和性质,勾股定理,三角形三边关系的应用,熟练掌握判定和性质,勾股定理是解题的关键.
解:过点D作,过点C作,二线交于点O,
则四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
故当C,O,B三点共线时,取得最小值,且最小值为,
故选:D.
【变式3】(25-26九年级上·江苏宿迁·期中)如图,在中,,平面上有一点P,连接,若,取的中点M.连接,则的最小值为________.
【答案】
【分析】本题考查三角形的中位线定理,三角形的三边关系,勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型
取的中点,连接,先整理得是的中位线,故,再结合勾股定理算出,根据求解,即可解决问题.
解:取的中点,连接,
∵点M是的中点,点是的中点,
∴是的中位线,
∴,
∵,点是的中点,
∴,
∵
∴,
在中,,
当三点共线,则,
即的最小值为,
故答案为:
【题型 4】依据轴对称求最值(将军饮马)
【知识要点】(1)对称轴上任意一点,到一对对称点的距离相等;(2)对称点连线被对称轴垂直平分;(3)折叠、翻折问题本质就是轴对称。
【解题步骤】(1)辨图形分清定点、动点,确定动点所在直线(对称轴);(2)作对称选取其中一个定点,作出它关于动点所在直线的对称点;(3)化折为直连接对称点与另一个定点,所得线段与对称轴交点即为最值动点位置;(4)定结论这条线段总长 = 两条线段之和的最小值,算长度用勾股定理、坐标、几何性质计算出最短距离。
【例题4】(25-26八年级上·陕西西安·月考)如图,,为边上一点,,,为边上的两个动点,且满足,则的最小值为________.
【答案】
【分析】本题考查轴对称的性质,平行四边形的判定和性质,勾股定理解三角形,三角形的三边关系;利用轴对称和平行四边形的性质将转化为,然后由三角形的三边关系得,当M点移动到与D点重合时,的值最小值为的长度,最后利用勾股定理求出即可.
解:如图所示,作E点关于的对称点,连接,,过M作的平行线,过作的平行线,两平行线交于点F,连接,
由轴对称的性质得,,
∵,,
∴四边形为平行四边形
∴,
∴
∴当M点移动到与D点重合时,有,
即此时的值最小,最小值为的长度
∵,,
∴
∵在中,,,
∴
∴
∴
即
∴
∴
∴在中,.
故的最小值为.
【变式1】(25-26八年级上·全国·单元测试)直线分别交平行四边形边、于直、,将图形沿直线对折,点、分别落在点、处.若,,,当点落在边上任意点时,设点为直线上的动点,则的最小值是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理解直角三角形、轴对称最短路径问题等知识,连接交于,连接,,作交的延长线于.因为、关于直线对称,推出,推出,推出当点P与重合时,的值最小,最小值为的长;
解:如图所示,连接交于,连接,,作交的延长线于.
、关于直线对称,
,
,
当点与重合时,的值最小,最小值等于的长;
在中,,
,
,
在中,,
的最小值为,
故选:D.
【变式2】(25-26八年级上·江苏南京·期中)如图,在中,,,,在边上,且,连接,,则的最小值是__________.
【答案】
【分析】本题主要考查轴对称图形的性质,勾股定理及平行四边形的性质与判定,熟练掌握轴对称图形的性质,勾股定理及平行四边形的性质与判定是解题的关键;过点作,使得,连接,则有四边形是平行四边形,所以,然后可得,过点作,并延长使得,连接,根据轴对称的性质及两点之间线段最短可知:当点三点共线时,有最小值,最小值为的长,进而根据勾股定理及轴对称图形的性质可进行求解.
解:过点作,使得,连接,如图所示:
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
过点作,并延长使得,连接,如图所示,
根据轴对称的性质及两点之间线段最短可知:当点三点共线时,有最小值,最小值为的长,
设,则有,
∵,,,
∴在中,由勾股定理得:,在中,由勾股定理得:,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴的最小值为,即的最小值为,
故答案为.
【变式3】(25-26九年级下·湖南长沙·月考)如图,在中,,,点为直线上一动点,连接,,若,则的最小值为______.
【答案】
【分析】作点关于的对称点,连接,,设交于点,则即为的最小值,由轴对称的性质可得:,,在中,根据勾股定理可得,即,所以,则,然后通过勾股定理求出即可.
解:如图,作点关于的对称点,连接,,设交于点,
则即为的最小值,
由轴对称的性质可得:,,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,根据勾股定理可得:,即,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
在中,根据勾股定理可得:,
∴的最小值为.
【题型 5】依据平移法求最值(选扯搭桥问题)
【知识要点】(1)题型特征两条平行定直线,中间有固定长度桥梁、线段,从一侧定点到另一侧定点,需走过桥梁,求全程最短路径;(2)核心原理利用平移思想,把固定桥长直接平移抵消,将折线路径转化为两点之间线段最短求解;(3)必备结论桥的长度固定、方向固定,只需平移其中一个定点,平移距离 = 桥长、平移方向与桥平行;(4)适用场景河流两岸修路架桥、平行线段间过路最短、平行四边形框架内定点动线最短。
【解题步骤】(1)确定要素找出两岸两条平行线、桥的固定长度、两个起点终点定点,明确桥梁只能垂直 / 固定方向搭建。(2)定点平移将其中一个定点,沿着桥的方向平移桥长距离,得到平移对应点。(3)连线定桥位连接平移后的点与另一原定点,线段与河岸交点即为桥头落点,反向确定另一桥头。(4)计算最值最短总路程 = 平移后两点线段总长,再整理路径写出答案。
【例题5】的图像与轴交于点,与轴交于点,,是该函数图像上的两个动点,且,连结、,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查轴对称、平行四边形的性质,勾股定理解三角形,理解题意,作出相应图形是解题关键.
过直线作对称点,结合平行四边形性质与两点之间线段最短,将周长转化为可计算的线段长度求解.
解:
解:作点关于直线的对称点,交直线与点,
作且,
四边形是平行四边形,
的周长为
在中,
当三点共线时,取得最小值,
当时,,当时,
由对称可知:
,
的周长为
故答案为:C.
【变式1】(24-25九年级上·山东临沂·期末)已知如图,.为x轴上一条动线段,D在C点右边且,当的最小值为______________.
【答案】/
【分析】本题考查了“将军饮马”求最值的模型,涉及了平行四边形的判定与性质、两点之间线段最短等知识点,将点向右平移1个单位长度得到点构造平行四边形是解题关键.
解:将点向右平移1个单位长度得到点,作点关于轴的对称点,连接,与轴的交点即为点,此时的值最小,如图所示:
∵,且
∴四边形为平行四边形
∴
∵点关于轴的对称点为,
∴
∴
∵
∴的最小值为:
故答案为:
【变式2】(24-25八年级下·江苏南京·期中)如图,在平面直角坐标系中,点、的坐标分别为,.若轴上有两个动点、(在的左侧),且,则的最小值为________.
【答案】
【分析】将点向左平移1个单位得到点,连接,连接交轴于点,推出的最小值是,求出即可.
解:将点向左平移1个单位得到点,连接,连接交轴于点,
,,
四边形是平行四边形,
,
,
的最小值是,此时位于位置,
此时
故答案为:.
【点拨】本题考查最短路线问题,涉及平面直角坐标系,勾股定理、平移,平行四边形的判定和性质,两点之间线段最短,熟练掌握平移的性质是关键.
【变式3】(24-25八年级上·江苏南京·期中)如图,长方形中,,,是的中点,线段在边上左右滑动,若,则的最小值为______.
【答案】10
【分析】此题主要考查了利用轴对称求最短路径问题以及勾股定理等知识,确定最小时E,F位置是解题关键.作G关于的对称点,在上截取,然后连接交于E,在上截取,此时的值最小,利用轴对称和勾股定理,求出即可得出答案.
解:如图,作G关于的对称点,在上截取,然后连接交于E,在上截取,
根据轴对称可知:,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵两点之间线段最短,
∴此时最小,
∴最小,即最小,
∴最小值为的长,
∵,G为边的中点,
∴,,
∴,
∴,
由勾股定理得:,
即的最小值为10.
故答案为:10.
二.同步检测
(一)单选题(6题)
1.(24-25九年级上·山西临汾·期中)如图,在中,,,点D,E分别是边上的动点,连结,F,M分别是的中点,则的最小值为( )
A.12 B.10 C.9.6 D.4.8
【答案】D
【分析】本题考查了等腰三角形三线合一的性质,三角形的面积,三角形中位线定理,正确得出的值是解题的关键.过点B作于H,当取最小值时,的值最小,由垂线段最短可知,当于点E时,的值最小,利用等腰三角形三线合一的性质求出的长,进而利用三角形等面积法求解即可.
解:过点B作于H,
∵F,M分别是的中点,
∴,
当取最小值时,的值最小,
由垂线段最短可知,当于点E时,的值最小,
在中,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
2.(24-25九年级上·安徽阜阳·期中)如图,在平行四边形中,,,,是边的中点,是边上一动点,将沿所在直线翻折得到,连接,则长度的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】本题考查了折叠问题,勾股定理,平行四边形的性质,关键是构造直角三角形先求出长,然后求出的长度,再根据折线与线段重合时,线段的长度最短解题.
解:如图,连接;过点M作,交的延长线于点E;
∵四边形为平行四边形,
∴,
∵点M为的中点,,
∴,,
∴
,
∴,
由勾股定理得:,
∴,
由翻折变换的性质得:,
当折线与线段重合时,线段的长度最短,
此时,
故选C.
3.(24-25九年级上·江苏扬州·期中)如图,在中,,,,平面上有一点,连接,,若,取的中点.连接,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了勾股定理,三角形的中位线定理,三角形三边之间的关系.取的中点N,连接,则,根据勾股定理求出,由三角形的中位线定理得出,根据三角形三边之间的关系得出,当点B、M、N在同一直线上时,取最大值,即可求解.
解:取的中点N,连接,
∵点N为中点,,
∴,
∵在中,,,
∴,
∵点M为中点,点N为中点,,
∴,
∴在中,,即,
当点B、M、N在同一直线上时,,
此时取最大值,
故选:A.
4.(24-25八年级下·江苏无锡·期中)已知平面直角坐标系中,点A、B在动直线(m为常数且)上,,点C是平面内一点,以点O、A、B、C为顶点的平行四边形面积的最大值是( )
A.24 B.25 C.26 D.30
【答案】B
【分析】由直线关系式确定出直线过定点,把平行四边形面积最大转化为求的最大面积即可.
解:∵直线,
∴过定点,
∴,
作于H,
∴,
∴的面积的最大值,
∴以点O、A、B、C为顶点的平行四边形面积的最大值是25,
故选:B.
【点拨】此题考查了一次函数性质,动点平行四边形面积最值问题,解题的关键是把求平行四边形面积最大转化为求的最大面积.
5.(2026·安徽阜阳·一模)如图,在中,,,.点在边上,点在的延长线上,连接,,且.则下列结论错误的是( )
A.的最小值为 B.的最大值为
C.的最小值为 D.周长的最小值为
【答案】C
【分析】根据含角直角三角形的性质结合勾股定理先求出、的长,由等量代换可求得的长,最后根据垂线段最短结合三角形的面积公式确定最小值,即可判断A选项;当取最大值时,则取最大值,当与重合时,取最大值,解直角三角形即可判断B选项;以为一边作,过作交于,当,,三点共线,且时,取最小值,解直角三角形即可判断C选项;过作,过作,与相交于,作关于的对称点,分别连接,,,与交于,当,,三点共线时,最小值,解直角三角形即可判断D选项.
解:,,,
,
,
,
,
,
当取最小值时,则取最小值,当时,取最小值,
此时,
,解得,
的最小值为,
的最小值为,故A结论正确,不符合题意;
当取最大值时,则取最大值,当与重合时,取最大值.
如图,作于,
,
,解得,
,
,
在中,,
的最大值为,
的最大值为,故B结论正确,不符合题意;
如图,以为一边作,过作交于,
,,
,
当,,三点共线,且时,取最小值,
,
,
,
的最小值为,故C结论错误,符合题意;
如图,过作,过作,与相交于,
作关于的对称点,分别连接,,,与交于,
则,,,四边形是平行四边形,
,,
,
,
当,,三点共线时,最小值,最小值为,
的周长的最小值为,故D结论正确,不符合题意.
6.(24-25九年级下·安徽六安·期中)如图,在Rt中,,,,已知点是延长线上任意一点,以,为邻边作平行四边形,连,,则下列结论错误的是( )
A.的面积不变
B.若点与点关于对称,则的最大值为
C.的最小值为
D.的周长的最小值为
【答案】D
【分析】本题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质,轴对称的性质等,过点作于点,证明,得到,即得,即可判断;作点关于的对称点,连接,由轴对称的性质得,由三角形三边关系得,可知当点三点共线时,的值最大,利用勾股定理求出,进而求出即可判断;由可知点到直线的距离为,即点在如图直线上运动,延长交直线于点,至点,使得,连接,可得,即得,即可判断;由,可知当点三点共线时,取得最小值,求出最小值的长,进而可求出的周长的最小值,即可判断,综上即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
解:过点作于点,则,
∵平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的面积不变,故正确;
如图,作点关于的对称点,连接,则,
∵,
∴当点三点共线时,的值最大,如图,
∵,,,
∴,
∴,
∴的最大值为,故正确;
∵,
∴点到直线的距离为,即点在如图直线上运动,
延长交直线于点,至点,使得,连接,
∵,,
∴,
∴点为点关于直线上的对称点,
∴,,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴的最小值为,故正确;
∵,
∴当点三点共线时,取得最小值,最小值即为的长,
∵,
∴,
∴的最小值为,
又∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴的周长,
∴当取最小值时,的周长最小,
∴的周长的最小值为,故错误;
综上,结论错误的是,
故选:.
(2) 填空题(6题)
7.(2024·广西防城港·一模)如图,在中,为斜边边上的一动点,以为边作平行四边形,则线段长度的最小值为___________.
【答案】//
【分析】本题考查了平行四边形的性质,勾股定理,垂线段最短等知识.在中,由勾股定理可求的长,由面积法可求的长,由垂线段最短可得当时,有最小值,即可求解.
解:如图,过点作于,
在中,,,,
,
,
四边形是平行四边形,
∴,
当时,有最小值,
此时:,
故答案为:.
8.(24-25八年级下·四川成都·期中)如图,在平面直角坐标系中,平行四边形的坐标分别为,、、,若P是x轴上的一动点,若点A关于的对称点为,则的最小值为___,的最大值为____.
【答案】 / /
【分析】本题主要考查平行四边形及轴对称的性质,利用三角形的三边关系得到是解题的关键.
连接,由轴对称的性质可知,在中由三角形三边关系可知,则可求得答案.
解:连接,如图:
平行四边形的坐标分别为、、、,
,,
若点关于的对称点为,
,
在中,由三角形三边关系可知:,
,即的最小值为,最大值为.
故答案为:,.
9.(2026·江苏苏州·一模)如图,在四边形中,,,E、F分别是边的中点,连接.则长的最大值为_________.
【答案】4
【分析】连接,取的中点,连接,,根据三角形中位线定理得出,,根据三角形三边关系可知 ,从而得出答案即可.
解:连接,取的中点,连接,,如图所示,
,分别为边,的中点,
是的中位线,
同理,是的中位线,
,
根据三角形三边关系可知: ,
当,,三点共线时,最大,且最大值为.
10.(25-26九年级上·湖北武汉·月考)如图,在中,,,,是平面内一点,且,点是中点,点在线段上,且,连接,则线段的最大值为_______.
【答案】
【分析】本题考查三角形中位线的性质、勾股定理及三角形三边关系,正确得出是解题关键.延长到,使,连接,,可得是的中位线,利用勾股定理可求出,根据三角形中位线的性质可得,利用三角形三边关系可得的最大值为,即可得出的最大值.
解:如图,延长到,使,连接,,
∵,,
∴,,
∴,
∵点是中点,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴点、、三点在一条直线上时,有最大值,
∴的最大值为,
∴线段的最大值为.
故答案为:
11.(24-25八年级下·广东中山·期末)如图, 在中, 点 E 是的中点, ,点 F 是上的动点,连接点E 与的中点 G. 则的最大值是______.
【答案】
【分析】本题考查了三角形中位线定理,三角形外角定理,等边三角形性质,勾股定理,连接,,利用三角形中位线定理得到,当点 F运动到点时,即与重合,最大,则最大,利用等边三角形性质,,再利用三角形外角定理得到,进而得到,利用勾股定理得到,即可解题.
解:连接,,
点 E 是的中点,的中点为 G.
,,
点 F 是上的动点,
当点 F运动到点时,即与重合,最大,则最大,
,
,,
,
,
,
的最大值是.
12.(25-26八年级下·安徽芜湖·期中)如图,已知中,,,点为平面内一点,满足,分别以,为边作平行四边形,连接,则
(1)的最小值是__________;
(2)的最大值是__________.
【答案】 6 6
【分析】(1)在延长线上截取,连接,,由平行四边形的性质得到,,证明四边形是平行四边形,得到,求出,根据三角形三边关系求出的最小值;
(2)由(1)求出的最大值即可.
解:(1)如图,在延长线上截取,连接,,
,,
,,
四边形是平行四边形,
,,
,,
,,
是等腰直角三角形,
,
,
,
的最小值是;
(2)由(1)得,
,
的最大值是.
(三)解答题(6题)
13.(24-25八年级上·江西萍乡·期中)如图,C为线段上一动点,分别过点B,D作,连接.已知,设.
(1)用含x的代数式表示的值;
(2)探究:当点C满足什么条件时,的值最小?最小值是多少?
【答案】(1);(2)当A、C、E三点共线时,的值最小,最小值是5
【分析】(1)根据线段的和差,可得的长,根据勾股定理,可得答案;
(2)根据两点之间线段最短,可得线段的最小值为的长,根据勾股定理,可得答案.
解:(1)解:∵,
∴都是直角三角形,
∵,,
∴,
在中,
∴,
,
∴;
(2)解:当A、C、E三点共线时,的值最小,最小值为的长,
过A作交的延长线于F,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值是5.
【点拨】本题考查轴对称——最短路线问题和勾股定理,解题的关键是掌握轴对称——最短路线问题和勾股定理.
14.(2025·山东淄博·二模)如图,在中,,将平移4个单位长度得到,点,分别是,的中点,求的最大值和最小值.
【答案】,
【分析】取的中点,的中点,连接,,,,根据是平移得到的,故,;根据中位线的性质,可得,根据三角形三边关系可得, 即可求得的取值范围.
解:取的中点,的中点,连接,,,,如图:
∵是平移4个单位长度得到的,
∴,
∵点,分别是,的中点
∴
且满足:
故
即
的最小值等于,最大值等于.
【点拨】本题考查了平移的性质,中位线的性质,三角形的三边关系等知识,解题的关键是熟练掌握平移的性质进行求证.
15.(25-26八年级下·全国·课后作业)如下图,在中,,,,,分别是边,上的动点,,分别是,的中点.求的最小值.
【答案】2.4
【分析】连接,根据三角形中位线的性质定理得出,由勾股定理求出,再根据三角形等面积法求出,即可得出结果.
解:如图,连接.
,分别是,的中点,
是的中位线,
,
当最小时,最小.
根据题意可知,当时,最小,即最小.
在中,,,,
则.
当时,,
即,
解得,
的最小值是2.4.
【点拨】题目主要考查三角形中位线定理,勾股定理解三角形,垂线段最短,掌握三角形中位线定理是解题关键.
16.(24-25八年级下·辽宁大连·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴和y轴分别交于点A,B,直线与y轴交于点,与交于点,过点C作轴于E.
(1)求的长;
(2)点P是x轴上一动点,过点P作x轴的垂线,分别与直线,交于点M,N,设点P的横坐标为t,线段的长为m,的面积为S,请先画出图形,再求S关于t的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,
①当时,m的最大值是________;
②当t的值为________时,以M、N、C、E为顶点的四边形为平行四边形.(直接写出答案)
【答案】(1);(2);(3)①9,②或
【分析】(1)将点代入求得的解析式,再求出点A的坐标根据两点间距离公式求得的长;
(2)根据已知条件分别求,的解析式,由P点的坐标表示出M、N的坐标,得到的长度为底,根据C点到的距离作为三角形的高,注意有两种情况,根据三角形的面积公式求出关系式;
(3)①根据t的范围即可求出最大值;
②根据和之间的位置关系和数量关系,建立方程即可求得t的值.
解:(1)∵过,
∴,
解得:,
∴,
∵交x轴于A点,
令,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)∵点P是x轴上一动点,
设,
∵与y轴交于点,
∴设且点在上,
∴,
解得:,
∴,
∵过点P作x轴的垂线,分别与直线,交于点M,N,
∴,,
,
分两种情况:
∵,
①M、N在C点左侧时即时,
∵,
∴,
②M、N在C点右侧时即时,
∵,
∴,
∴综上所述;
(3)①由(2)知,
∴当时,时S有最大值9,
故答案为:9;
②由(2)知,
∵轴,且,
,
∵轴,
∴,
当以M、N、C、E为顶点的四边形为平行四边形时,只需即可,
∴,
∴或,
解得:或.
故答案为:或.
【点拨】本题考查了待定系数法求一次函数的解析式,平行四边形的判定和性质,三角形的面积公式数形结合是解答本题的关键.
17.(24-25八年级下·全国·暑假作业)【教材原题改编】如图,的对角线和相交于点O,过点O且与边分别相交于点E和点F.求证:;
【结论应用】若,则四边形的面积为 ,的最小值为 .
【答案】教材原题改编:见分析;结论应用:6,
【分析】本题考查平行四边形和三角形,熟练掌握平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形的面积,垂线段性质,是解题的关键.
教材原题改编:由平行四边形性质 ,得到,因此,又,即可证明,得到.
结论应用:由勾股定理求出的长,求出的面积,由,得到四边形的面积的面积,当时,的值最小,由三角形面积公式即可求出的最小值为2.4.
解:教材原题改编:证明:∵中,,
∴,
∵,
∴,
∴.
结论应用:解:∵,
∴,
∴的面积,
∵,
∴四边形的面积的面积,
当时,的值最小,
∵的面积,
∴,
∴,
∴的最小值为2.4.
故答案为:6,2.4.
18.(24-25八年级下·辽宁大连·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴和轴分别相交于,两点,与直线相交于点.
(1)的面积为______;
(2)为直线上一点,连接,若,求点的坐标;
(3),为平面内两点,连接,,是否存在最小值,若存在,请直接写出最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)点的坐标为或;(3)
【分析】(1)分别求出、点坐标,再求的面积即可;
(2)当点在第二象限时,作于点,根据得出点的纵坐标为,代入解析式,进而可得点的坐标为,当点在第三象限时,如图2,作交于点,作于点,勾股定理求得,设点的坐标为,在中,根据勾股定理得.建立方程,解方程即可求解;
(3)作点关于对称,对称点为,,过点作,连接,过点作,则,连接,,在中,利用勾股定理求出,即可得的最小值为.
解:(1)解:当时,,
∴,
当时,,
∴,
当时,,
∴,
∴,
故答案为:.
(2)解:如图1,当点在第二象限时,作于点.
∵,,
∴.
∴.
∵,
∴.
令,则,点的坐标为,.
∴.
∴点的坐标为,
∴点的纵坐标为.
令,则,.
∴点的坐标为
当点在第三象限时,如图2,作交于点,作于点.
∴,.
∵,
∴.由上可知,.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
令,则,,点的坐标为,.
在中,根据勾股定理得.
∴.
∴.
设点的坐标为,则,.
在中,根据勾股定理得.
∴.
解得(不合题意,舍去),.
当时,.
∴点的坐标为.
综上所述,点的坐标为或.
(3),,
、在直线上,
,
作点关于对称,对称点为,,
如图,过点作,连接,过点作,
四边形是平行四边形,
,
,
连接,
,
,
在中,,,
,
的最小值为.
【点拨】本题考查了一次函数的图象及性质,熟练掌握一次函数的图象及性质,等腰三角形的性质,勾股定理,平行四边形的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.
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专题 6.7 平行四边形复习专题——平行四边形与动点最值问题(知识梳理+题型精析+同步检测)
目录
一.知识储备与题型分类精析 1
【题型 1】依据两点之间线段最短求最值 1
【题型 2】依据垂线段最短求最值 2
【题型 3】依据三角形三边关系求最值 3
【题型 4】依据轴对称求最值(将军饮马) 4
【题型 5】依据平移法求最值(选扯搭桥问题) 5
二.同步检测 6
(一)单选题(6题) 6
(二)填空题(6题) 8
(三)解答题(6题) 9
一.知识储备与题型分类精析
平行四边形是初中数学的重要内容,最值问题是历年中考命题的热点,平行四边形遇见最值问题时,题目呈现形式变化多样.解决此类问题,常用平行四边形的性质及转化思想,但不同形式的问题解决方法也有所不同。本专题按常考题型梳理出一些方法,供参考使用。
【题型 1】依据两点之间线段最短求最值
【知识要点】基本公理两点之间,线段最短;连接两点的所有连线中,线段长度最小。
【解题步骤】(1)确定定点、动点、动点所在定直线;(2)判断求和最小:作对称点,连线段 差最大:直接连线延长找交点;(4)利用勾股定理、坐标法计算线段长度,得出最值。
【例题1】(24-25八年级下·湖南永州·期中)如图,在平行四边形中,,,点M、N分别是边、上的动点,连接、,点E、F分别为、的中点,连接,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【变式1】(24-25九年级下·湖南长沙·期中)如图,在平行四边形中,,平行四边形的面积为,E,F分别为边上的点,且,连接,则的最小值为( )
A.8 B. C.16 D.
【变式2】(24-25九年级上·河南南阳·期中)在中,,点N是边上一点,点M为边上的动点,点D、E分别为的中点,则的最小值是 ___________.
【变式3】(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图,平行四边形,,,点为上一动点,则的最小值为_______________
【题型 2】依据垂线段最短求最值
【知识要点】直线外一点到这条直线的所有连线中,垂线段最短。
【解题步骤】(1)找出定点与动点及动点所在定直线;(2)作垂线过定点,向定直线作垂线段,(3)定最值:当动点运动到垂足位置时,即取得最小值;(4)算长度利用勾股定理、面积法、坐标法求出垂线段长度,即为所求最小值。
【要点提示】方法1:构造直角三角形,利用勾股定理直接求高,即为最值;(2)方法2:三角形面积法。
【例题2】(25-26八年级下·四川成都·阶段检测)如图,在平行四边形中,,,点是射线上一点,连接,以为腰作等腰直角三角形,,连接,则的最小值是________.
【变式1】(24-25八年级下·江苏宿迁·阶段检测)如图,在中,,,,为边上的动点,以,为邻边作,连接,则长的最小值是( )
A. B. C. D.
【题型 3】依据三角形三边关系求最值
【知识要点】两边之和大于第三边,两边之差小于第三边
【解题步骤】(1)找定长:确定题目中长度固定不变的两条线段;(2)定动点轨迹:判断动点绕哪一个定点旋转,明确旋转半径;(3)运用三角形用三边关系确定确定取等条件:取最大值:三点同向共线;取最小值:三点反向共线
【例题3】(24-25八年级下·安徽芜湖·期末)四边形的对角线,垂足为,若,,则的最小值为( )
A.5 B.10 C. D.
【变式1】(2025·安徽六安·一模)在凸四边形中,若对角线,且,则的最小值为( )
A.5 B. C. D.
【变式2】(24-25八年级下·安徽合肥·期末)四边形的对角线,垂足为,若,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
【变式3】(25-26九年级上·江苏宿迁·期中)如图,在中,,平面上有一点P,连接,若,取的中点M.连接,则的最小值为________.
【题型 4】依据轴对称求最值(将军饮马)
【知识要点】(1)对称轴上任意一点,到一对对称点的距离相等;(2)对称点连线被对称轴垂直平分;(3)折叠、翻折问题本质就是轴对称。
【解题步骤】(1)辨图形分清定点、动点,确定动点所在直线(对称轴);(2)作对称选取其中一个定点,作出它关于动点所在直线的对称点;(3)化折为直连接对称点与另一个定点,所得线段与对称轴交点即为最值动点位置;(4)定结论这条线段总长 = 两条线段之和的最小值,算长度用勾股定理、坐标、几何性质计算出最短距离。
【例题4】(25-26八年级上·陕西西安·月考)如图,,为边上一点,,,为边上的两个动点,且满足,则的最小值为________.
【变式1】(25-26八年级上·全国·单元测试)直线分别交平行四边形边、于直、,将图形沿直线对折,点、分别落在点、处.若,,,当点落在边上任意点时,设点为直线上的动点,则的最小值是( ).
A. B. C. D.
【变式2】(25-26八年级上·江苏南京·期中)如图,在中,,,,在边上,且,连接,,则的最小值是__________.
【变式3】(25-26九年级下·湖南长沙·月考)如图,在中,,,点为直线上一动点,连接,,若,则的最小值为______.
【题型 5】依据平移法求最值(选扯搭桥问题)
【知识要点】(1)题型特征两条平行定直线,中间有固定长度桥梁、线段,从一侧定点到另一侧定点,需走过桥梁,求全程最短路径;(2)核心原理利用平移思想,把固定桥长直接平移抵消,将折线路径转化为两点之间线段最短求解;(3)必备结论桥的长度固定、方向固定,只需平移其中一个定点,平移距离 = 桥长、平移方向与桥平行;(4)适用场景河流两岸修路架桥、平行线段间过路最短、平行四边形框架内定点动线最短。
【解题步骤】(1)确定要素找出两岸两条平行线、桥的固定长度、两个起点终点定点,明确桥梁只能垂直 / 固定方向搭建。(2)定点平移将其中一个定点,沿着桥的方向平移桥长距离,得到平移对应点。(3)连线定桥位连接平移后的点与另一原定点,线段与河岸交点即为桥头落点,反向确定另一桥头。(4)计算最值最短总路程 = 平移后两点线段总长,再整理路径写出答案。
【例题5】的图像与轴交于点,与轴交于点,,是该函数图像上的两个动点,且,连结、,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25九年级上·山东临沂·期末)已知如图,.为x轴上一条动线段,D在C点右边且,当的最小值为______________.
【变式2】(24-25八年级下·江苏南京·期中)如图,在平面直角坐标系中,点、的坐标分别为,.若轴上有两个动点、(在的左侧),且,则的最小值为________.
【变式3】(24-25八年级上·江苏南京·期中)如图,长方形中,,,是的中点,线段在边上左右滑动,若,则的最小值为______.
二.同步检测
(一)单选题(6题)
1.(24-25九年级上·山西临汾·期中)如图,在中,,,点D,E分别是边上的动点,连结,F,M分别是的中点,则的最小值为( )
A.12 B.10 C.9.6 D.4.8
2.(24-25九年级上·安徽阜阳·期中)如图,在平行四边形中,,,,是边的中点,是边上一动点,将沿所在直线翻折得到,连接,则长度的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
3.(24-25九年级上·江苏扬州·期中)如图,在中,,,,平面上有一点,连接,,若,取的中点.连接,则的最大值为( )
A. B. C. D.
4.(24-25八年级下·江苏无锡·期中)已知平面直角坐标系中,点A、B在动直线(m为常数且)上,,点C是平面内一点,以点O、A、B、C为顶点的平行四边形面积的最大值是( )
A.24 B.25 C.26 D.30
5.(2026·安徽阜阳·一模)如图,在中,,,.点在边上,点在的延长线上,连接,,且.则下列结论错误的是( )
A.的最小值为 B.的最大值为
C.的最小值为 D.周长的最小值为
6.(24-25九年级下·安徽六安·期中)如图,在Rt中,,,,已知点是延长线上任意一点,以,为邻边作平行四边形,连,,则下列结论错误的是( )
A.的面积不变
B.若点与点关于对称,则的最大值为
C.的最小值为
D.的周长的最小值为
(2) 填空题(6题)
7.(2024·广西防城港·一模)如图,在中,为斜边边上的一动点,以为边作平行四边形,则线段长度的最小值为___________.
8.(24-25八年级下·四川成都·期中)如图,在平面直角坐标系中,平行四边形的坐标分别为,、、,若P是x轴上的一动点,若点A关于的对称点为,则的最小值为___,的最大值为____.
9.(2026·江苏苏州·一模)如图,在四边形中,,,E、F分别是边的中点,连接.则长的最大值为_________.
10.(25-26九年级上·湖北武汉·月考)如图,在中,,,,是平面内一点,且,点是中点,点在线段上,且,连接,则线段的最大值为_______.
11.(24-25八年级下·广东中山·期末)如图, 在中, 点 E 是的中点, ,点 F 是上的动点,连接点E 与的中点 G. 则的最大值是______.
12.(25-26八年级下·安徽芜湖·期中)如图,已知中,,,点为平面内一点,满足,分别以,为边作平行四边形,连接,则
(1)的最小值是__________;
(2)的最大值是__________.
(三)解答题(6题)
13.(24-25八年级上·江西萍乡·期中)如图,C为线段上一动点,分别过点B,D作,连接.已知,设.
(1)用含x的代数式表示的值;
(2)探究:当点C满足什么条件时,的值最小?最小值是多少?
14.(2025·山东淄博·二模)如图,在中,,将平移4个单位长度得到,点,分别是,的中点,求的最大值和最小值.
15.(25-26八年级下·全国·课后作业)如下图,在中,,,,,分别是边,上的动点,,分别是,的中点.求的最小值.
16.(24-25八年级下·辽宁大连·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴和y轴分别交于点A,B,直线与y轴交于点,与交于点,过点C作轴于E.
(1)求的长;
(2)点P是x轴上一动点,过点P作x轴的垂线,分别与直线,交于点M,N,设点P的横坐标为t,线段的长为m,的面积为S,请先画出图形,再求S关于t的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,
①当时,m的最大值是________;
②当t的值为________时,以M、N、C、E为顶点的四边形为平行四边形.(直接写出答案)
17.(24-25八年级下·全国·暑假作业)【教材原题改编】如图,的对角线和相交于点O,过点O且与边分别相交于点E和点F.求证:;
【结论应用】若,则四边形的面积为 ,的最小值为 .
18.(24-25八年级下·辽宁大连·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴和轴分别相交于,两点,与直线相交于点.
(1)的面积为______;
(2)为直线上一点,连接,若,求点的坐标;
(3),为平面内两点,连接,,是否存在最小值,若存在,请直接写出最小值;若不存在,请说明理由.
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