内容正文:
第1章)
几何最值
第1章
几何最值
》》》
第1节
“PA十PB”型最值
“PA十PB”型最值是几何最值中常见的题型,以解法为标准可分为“几何构造”与“代数最值”
两大类.“几何构造”中可依据条件通过对称、平移、旋转、构造全等等方式将PA与PB拼接成一条
线段;“代数最值”常见于二次函数背景下,表示出PA与PB的表达式,即可求得PA十PB的最值.
物知识导航
彦1.几何构造:“将军饮马”问题
B
®例1(2022·黄石)如图,在等边三角形
ABC中,AB=10,E为高AD上的一动点,以BE
为边作等边三角形BEF,连接DF、CF,则
∠BCF=
,FB十FD的最小值为
令例2(2022·自贡)如图,在矩形ABCD
中,AB=4,BC=2,G是AD的中点,线段EF
在边AB上左右滑动.若EF=1,则GE+CF的
最小值为
D
○解析,△ABC是等边三角形,AD是高,
∴.∠BAD=30°.由题意可证△BEA≌△BFC,
E
F
∴.∠BCF=∠BAE=30°.如图,作点B关于CF
C解析如图,作点G关于AB的对称点M,连
的对称点G,连接BG、CG、FG、DG.由题意可得
接ME,则有ME=GE,将ME平移至NF,则
△BCG是等边三角形,FG=FB,∴.FB+FD=
GE+CF=ME+CF=NF+CF≥CN,当N、
FG+FD>DG..'AB =10,..BD=5,BG=
F、C三点共线时取到最小值,即线段CN的长
BC AB 10,.DG =BG2-BD2=
由作图得AM=BH=AG=1,MN=EF=1,
√102-5=5√3,.当D、F、G三点共线时,
.CH=3,NH=4-1=3,.CN=
FB+FD取到最小值5√3.
√CH2+NH2=√32+32=3√2,.GE+CF的
1
以壹学知道中考数学压轴题得高分
最小值为3√2.
®例3(2023·齐齐哈尔改编)综合与探究:
D
如图,抛物线y=一x2十bx十c上点A、C的坐标
分别为(0,2)、(4,0),抛物线与x轴负半轴交于
点B,M为y轴负半轴上一点,且OM=2,连接
B
AC、CM.将抛物线沿x轴的负方向平移得到新
抛物线,点A的对应点为A',点C的对应点为
C',在抛物线平移过程中,当MA'+MC的值最
多模型归纳
小时,新抛物线的顶点坐标为
,MA'+
像例1这样,通过作对称的方式将折线
MC'的最小值为
段转化成直线段,即为“将军饮马”模型,相关
模型如下:
B
(1)点一点:两定一动
如图,在直线1上取点P,使得PA十PB
M
最小
C解析确定抛物线沿x轴负方向移动的距
B
离,即可确定新抛物线的顶点坐标如图,抛物
线位置保持不变,将点M向x轴正方向移动,
点M所在直线为y=一2,作点A关于直线
(2)点一点:一定两动
y=一2的对称点A"(0,一6),连接A"℃,与直线
在OA、OB上分别取点M、N,使得
y=一2的交点即为点M.设直线A"C的函数表
△PMN周长最小.
达式为y=x+m,将A"(0,-6)、C(4,0)代
A
入,得
m=-6,
k=
1
解得
2’
A"℃的函数
4k+m=0,
m=-6.
(3)点一线:点与直线的连线中,垂线段最短
表达式为y=-6.令y=-2,可得点M的
在OA、OB上分别取点M、N,使得
坐标为(,一2),即点M向右平移了个单位
PM+MN最小.
长度“若抛物线向左平移,则同样平移8个单
位长度时,MA'十MC'的值最小.由题意得原抛
物线的顶点坐标为(416
781
,.新抛物线的顶点
像例2这样当两条线段分离时,可通过
1181
平移的方式,将其转化成共端点的折线段.
坐标为(一12'16
,MA'+MC'的最小值即为
2
第1章)
几何最值
A"℃=√OC2+OA?=√42+62=2√/13.
,AF+EC-AF+FC>AC=25
2AF+
FE+EC的最小值为25+55
2
$动静转换
运动是相对的,当把动点看成静止时,定
点便成了动点,动两点不如动一点,灵活转换
思路点拔
动点与定点,即动静转换,可简化问题.
对于位置分离的两条线段,若有一组点
≥2.几何构造:巧构平移
存在固定的相对位置,可通过平移将两条线
段拼接成一条折线段。
令例4(2022·滨州)如图,在矩形ABCD
中,AB=5,AD=10若E是边AD上的一个动
≥3.几何构造:构造旋转
点,过点E作EF⊥AC且分别交对角线AC、直
®例5(2023·济南改编)在矩形ABCD中,
线BC于点O、F,则在点E移动的过程中,
AB=3,AD=3√3,点E在边BC上,且EA=
AF+FE十EC的最小值为
EC,平面内有一动点P,满足PE=6,连接
PA、PC,则PA+PC的最小值是
C解析由EF⊥AC可知EF是定值,如图,过
点E作EH⊥BC于点H,则△EHF∽△ADC,
B
5FH=
能-4c-5
C解析由题意可得BE=3,EA=EC=2√3,
∠AEC=120°,点P是以点E为圆心、6为半径
令另知EF相对位置固定,“将C向下移
的圆上的一个动点.如图,将△EAP绕点E顺
时针旋转120°得到△ECP',则PA+PC=
动5个单位长度,再向左移动个单位长度至
PC+PC≥PP',当P、C、P'三点共线时等号
FC',连接AC',作CM⊥AB交AB的延长线于
成立,即满足∠EAP+∠ECP=180°时等号成
立,此时∠APC=60°,.∠P'PE=30°,.PP'=
点M,则AC'=AM+CM=10+(
√3PE=6√3,∴.PA十PC的最小值是63.
3
壹学知道中考数学压轴题得高分m●
形5.代数最值
®例7(2022·贵港改编)如图,已知抛物线
y=-+2x中3经过A(0,3)和B叫名,)
3
两点,直线AB:y=一2x十3与x轴相交于点
C,P是直线AB上方的抛物线上的一个动点,
思路点拨
PD⊥x轴交AB于点D,PE∥x轴交AB于点
如何想到构造旋转?
E,求PD十PE的最大值.
(1)在三大变换中排除了对称与平移,还
可考虑旋转,
(2)本题存在构造旋转的基本条件:邻边
相等.
彦4.几何构造:“逆等线”问题
®例6(2024·宜宾)如图,在平行四边形
○解析设点P的坐标为(m,一m2+2m+3),
ABCD中,AB=2,AD=4,E、F分别是边CD、
则点D的坐标为(m,一2m十3)点E的坐标
3
AD上的动点,且CE=DF.当AE十CF的值最
小时,CE=
为(m2-m,-m2+2m十3},PD=
4
m+2m+3(2m+3)=-m
2n,
PE=m-(m-
)=-号m+m,
C解析如图,延长BC至点G使得CG=DC=
PD+PE=-m+n0<m<)当
2,又.'CE=DF,∠ECG=∠FDC,∴.△CEG≌
△DFC,.CF=EG,∴.AE+CF=AE+EG≥
m=
名时.FD+PE取到最大伯智
AG,当A、E、G三点共线时,AE十CF的值最
(对于线段PE,还可通过相似三角形求得.由
小此时品-8S-名cE-新
2
AB=-
31
人DPE0入AC,母器-8货=号中PE=
F
思路点拔
$思路点拔
在二次函数背景下,竖直线段可由点坐
“逆等线”问题的典型条件是“动点等线
标所得,水平线段或斜线段,可转化成对应竖
段”,以等线段为一边构造全等,转移线段位置.
直线段的倍数计算.
4
)第1章)
几何最值
》真题演练
1.(2022·德州)如图,正方形ABCD的边长为6,点E在边BC上,CE=2.M是对角线BD上的一个动
点,则EM十CM的最小值是
(
A.62
B.35
C.2√13
D.4√/13
y=x+4
D
M
D
B
M
B
E
B
(第1题)
(第2题)
(第3题)
2.(2022·聊城)如图,一次函数y=x+4的图像与x轴、y轴分别交于点A、B,C(一2,0)是x轴
上一点,E、F分别为直线y=x十4和y轴上的两个动点,当△CEF周长最小时,点E、F的坐标
分别为
()
AE(-2引-ro2
B.E(-2,2),F(0,2)
c.E(-8,ro,
D.E(-2,2),F0,)
3.(2021·连云港)如图,正方形ABCD内接于⊙O,线段MN在对角线BD上运动.若⊙O的面积
为2π,MN=1,则△AMN周长的最小值是
()
A.3
B.4
C.5
D.6
4.(2020·荆门)如图,在平面直角坐标系中,长为2的线段CD(点D在点C右侧)在x轴上移动,
A(0,2),B(0,4),连接AC、BD,则AC+BD的最小值为
()
A.25
B.210
C.6√2
D.35
M
D
B
P
A
D
C DX
OBA
(第4题)
(第5题)
(第6题)
5.(2021·广西)如图,已知点A(3,0)、B(1,0),C(一3,9)、D(2,4)两点在抛物线y=x2上,向左或
向右平移抛物线后,C、D的对应点分别为C'、D'.当四边形ABC'D'的周长最小时,抛物线的表
达式为
6.(2023·日照改编)如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点P在对角线BD上,过点P作MN⊥
BD,分别交边AD、BC于点M、N,连接BM、DN,则BM+MN+ND的最小值是
5
么壹学知道中考数学压轴题得高分●
7.(2023·南通)如图,四边形ABCD的两条对角线AC、BD互相垂直,AC=4,BD=6,则AD十
BC的最小值是
D
B
(第7题)
(第8题)
8.(2020·南通)如图,在△ABC中,AB=2,∠ABC=60°,∠ACB=45°,D是BC的中点,直线1经
过点D,AE⊥L,BF⊥L,垂足分别为E、F,则AE十BF的最大值为
9.(2024·连云港改编)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点D、E分别在边AC和BC上,连接DE、
AE、BD.若AC+CD=5,BC+CE=8,则AE+BD的最小值是
A
D C
10.(2022·遵义)如图,在等腰直角三角形ABC中,∠BAC=90°,M、N分别为BC、AC上的动点,且
AN=CM,AB=√2.当AM+BN的值最小时,CM的长为
B
M
11.(2023·黄冈改编)如图,在△ABC中,已知A(1,3)、B(0,一4)、C(4,0),D、E分别是边AB、
BC上的动点,且AD=BE,连接CD、AE,则AE十CD的最小值是
B
6K参考
第1章几何最值
第1节“PA+PB”型最值
1.C
2.C解析:如图,作点C关于直线y=x十4的对称点
C1,作点C关于y轴的对称点C2,连接C1C2,与直线
y=x十4和y轴的交点即为所求点E、F.由题意得点
C的坐标为(一2,0),点C1的坐标为(-4,2),点C2
的坐标为(2,0),.直线C1C2的函数表达式为y=
y=x十4,
日十名,联立方程组
1
y=一1+2解得
-3x+3,
x=-
2
∴点E的坐标为(号,2)把x=0代入
3
y
2,
322
y、
得y=号∴点F的坐标为0,)
/y=x+4
E
A C OC
3.B解析:如图,连接CM,将线段CM平移至CN,
连接CC',则四边形C'NMC为平行四边形,∴.C'N=
CM=AM,CC'=MN=1,连接AC、AC',则
∠ACC'=90°,当A、N、C'三点共线时,AN+NC'取
到最小值..⊙O的面积是2π,.OA=√2,AC=2√2,
∴.AC=√AC2+CCz=√(2√2)2+12=3,
∴.△AMN周长的最小值为3+1=4.
中考数学压
答案
4.B解析:如图,作点A关于x轴的对称点A',再将
A'向右移动2个单位长度得点A”,则有A"D=A'C=
AC,∴.AC+BD=A"D+BD≥A"B,当A"、D、B三点
共线时,即可取得最小值.A(0,2),B(0,4),∴.OA'=
OA=2,∴.A'B=-6,.A"B=√AA%+AB2=
√22+62=2√10,.AC+BD的最小值为2√/10】
解析:将点C向右平移2个单位长
度得C1(一1,9),作点D关于x轴的对称点D1(2,
一4),连接C1D1,与x轴的交点即为A1.由题意可得
直线CD,的函数表达式为y=一x点A,
32+
的坐标为
普),曲点A向左平移个单位长度得
到,抛物线应向右平移铝个单位长度,表达式为y
6.20解析:如图,过点M作MH⊥BC于点H,易证
△MHNn△BcD,÷d--8:A5=6,
AD=8,.∴.MH=CD=6,BC=8,BD=10,.'.MN=
HN=BH+CN=子在BN上取点A使得
15
A'N=AM,构造△A'B'N≌△ABM,则B'N=BM,
BM+ND=B'N+ND≥B'D=J12+(2)°=
轴题得高分
空BM+MN十ND的最小值为+否-0,
25
7.2√13解析:如图,将CB平移至AB',可得AD十
BC=AD+AB'≥DB'=√DB2+BB=213.
D
B
8.√6解析:如图,过点A作AH⊥BC交BC于点
H,则BH=1,AH=√3,∴.CH=AH=3,AC=√6
过点C作CM⊥l于点M,.D是BC的中点,.可得
△BFD≌△CMD,∴.CM=BF,将CM平移至C'E,得
AE+BF=AE+CM=AE+C'E≤AC=√6,当
l⊥AC时等号成立,∴.AE+BF的最大值为√6.
9.√89解析:如图,延长BC至点E'使得CE'=CE,
延长AC至点D'使得CD'=CD,连接AE'、BD',则
AE+BD=AE'+BD'.作矩形ACE'M、BCD'N,连接
CM、CN,则AE'+BD'=CM+CN≥MN=
中考数学压
√52+82=√89,.AE+BD的最小值是√89.
B
10.2-√2解析:如图,过点C作CP⊥BC且CP=
AB,连接MP,则△BAN≌△PCM,∴.BN=PM,
.AM+BN=AM+PM≥AP,当A、M、P三点共线
且点M在线段AP上时,AM+BN取到最小值.过点
作AQ⊥BC于点Q,则△AQM∽△PCM,C情
AQ=AB=2BC=2,CQ=1CMM=
PC√21
方iCM-2-E,即CM的长为2-2.
1
11.2√17解析:如图,过点A作AF∥BC,构造
△ADF≌△BEA,则AF=AB=5√2,DF=AE,.点
F的坐标为(-4,-2),.AE+CD=DF+CD≥
CF=2√I7,当C、D、F三点共线时取到最小值,
.AE+CD的最小值为2√17.
轴题得高分
2