内容正文:
第6章《平行四边形》复习题一一平行四边形与动点最值问题
一、单选题
1.如图,在△ABC中,AB=BC=I0,AC=12,点D,E分别是AB,BC边上的动点,连结DE,F
,M分别是AD,DE的中点,则FM的最小值为()
D
M
A.12
B.10
C.9.6
D.4.8
2.如图,在平行四边形ABCD中,∠BCD=30°,BC=4,CD=3√5,M是AD边的中点,N是
AB边上一动点,将△AMN沿MN所在直线翻折得到△A'MN,连接A'C,则A'C长度的最小值是
()
D
M
B
A.3
B.4
C.5
D.6
3.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,平面上有一点P,连接AP,CP,若
CP=2,取AP的中点M,连接BM,则BM的最大值为()
A.V13+1
B.5
C.2
D.3√5
4.已知平面直角坐标系中,点A、B在动直线y=mx-3m+4(m为常数且m)上,4B=5,
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.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=1,点D在AB边上,点E在AB的延长线上,
连接CD,CE,且AD=BE,则下列结论错误的是()
A.cD+DE的最小值为5+2
B.CE-DE的最大值为√7-2
C.CD+号AD的最小值为
-+1
D.△CDE周长的最小值为√万+2
6.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=2,AC=2V3,已知点D是AC延长线上任意一点,
以BA,BD为邻边作平行四边形ABDE,连BE,CE,则下列结论错误的是()
D
E
A.△ACE的面积不变
B.若点G与点C关于BD对称,则AG的最大值为6
C.BE的最小值为4
D.△BED的周长的最小值为3√5+4
二、填空题
7.如图,在△ABC中,LBCA=90°,AC=3,BC=4,E为斜边AB边上的一动点,以EA,EC为边作平
行四边形,则线段ED长度的最小值为
B
8.如图,在平面直角坐标系中,平行四边形ABCD的坐标分别为A(-1,0),B(0,2)、C(4,2)、
D(3,O),若P是x轴上的一动点,若点A关于BP的对称点为A,则A'C的最小值为,A'C的
最大值为
9,如图,在四边形ABCD中,AD=3,BC=5,E、F分别是边AB、CD的中点,连接EF,则EF
长的最大值为
E
B
10.如图,在Rt△ABC中,LABC=90°,BC=3,AB=6,D是平面内一点,且CD=BC,点M是
AD中点,点P在线段AB上,且PB=1,连接PM,则线段PM的最大值为
A
PB
11.如图,在口ABCD中,点E是BC的中点,AB=AE=BE=2V3,点F是AD上的动点,
连接点E与BF的中点G.则EG的最大值是
A
D
G
B
E
12.如图,已知△ABC中,AB=AC=6,∠BAC=90°,点D为平面内一点,满足AD=6,分别以
AB,BD为边作平行四边形ABDE,连接CE,则
(1)CE的最小值是
(2)CE的最大值是
4
y
三、解答题(6题)
I3.如图,C为线段BD上一动点,分别过点B,D作AB⊥BD,ED⊥BD,连接AC,EC.已知
AB=2,DE =1,BD=4,CD=x.
(1)用含x的代数式表示AC+CE的值;
(2)探究:当点C满足什么条件时,AC+CE的值最小?最小值是多少?
E
14.如图,在△ABC中,BC=3,将△ABC平移4个单位长度得到△ABC1,点P,Q分别是AB,
AC的中点,求P2的最大值和最小值.
B
15.如下图,在△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=8,D,E分别是边AB,AC上的动点,F
,G分别是ED,EC的中点.求FG的最小值.
C
G
E
D
B
16.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2k≠0)与x轴和y轴分别交于点A,B,直线
与y轴交于点D(0,8),Z与2交于点C(3,5),过点C作CE⊥x轴于E.
(1)求AC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I,交于点M,N,设点P的
横坐标为t,线段MN的长为m,△CMN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0≤1≤5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.(1)如图,口ABCD的对角线AC和BD相交于点O,EF过点O且与边AB、CD分别相交于点
E和点F.求证:OE=OF;
(2)若LADB=90,AB=5,AD=3,则四边形ADFE的面积为一,EF的最小值为一·
D
0外
6
B
18.如图,在平面直角坐标系x0y中,直线y=3x+3与x轴和y轴分别相交于A,B两点,与直
线y=x相交于点C.
(1)△B0C的面积为
(2)P为直线y=3x+3上一点,连接OP,若LAP0=2LAB0,求点P的坐标;
(3)M(a,a),N(a+l,a+l)为平面内两点,连接BM,BN,BM+BN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,
y外
备用图
参考答案
一、单选题
1.D
解:过点B作BH⊥AC于H,
A
D
B
H
C
F,M分别是AD,DE的中点,
.FM=TAE,
2
当AE取最小值时,FM的值最小,
由垂线段最短可知,当AE⊥BC于点E时,AE的值最小,
在△ABC中,AB=BC=10,AC=12,
:.CH=-AC=6,
2
∴.BH=VBC2-CH2=8,
.S4c=)x12x8=48=}BCAE,
1
2
2
.AE=9.6,
.∴.FM=4.8,
故选:D,
2.C
解:如图,连接MC;过点M作ME⊥CD,交CD的延长线于点E;
C
M
A
,四边形ABCD为平行四边形,
∴.AD‖BC,AD=BC=4,
,点M为AD的中点,∠BCD=30°,
∴.DM=MA=2,∠MDE=LBCD=30°,
.∴.ME=DM=l,
:DE=DM2-ME2=22-12=3,
∴CE=CD+DE=4V5,
由勾股定理得:CM2=ME2+CE2,
.∴CM=VME2+CE2=V2+(45°=7,
由翻折变换的性质得:MA'=MA=2,
当折线MA'C与线段MC重合时,线段A'C的长度最短,
此时A'C=7-2=5,
故选C.
3.A
解:取AC的中点N,连接MN,BN,
.点N为AC中点,AC=4,
.AN=4C=2,
2
,在Rt△ABN中,∠BAN=90°,AB=3,
∴.BN=√AB2+AN2=V32+22=3,
点M为AP中点,点N为AC中点,CP=2,
:.MN=-CP-1,
2
∴.在△BMN中,BM<BN+MN,即BM<V13+1,
当点B、M、N在同一直线上时,BM=BN+MN,
此时BM取最大值3+1,
故选:A.
4.B
解:直线AB:y=mx-3m+4=mx-3+4,
∴.AB过定点M(3,4,
∴.0M=5,
作OH⊥AB于H,
∴.0H≤OM,
△AB0的面积的最大值=x5x5=25
2
2,
个y
B
M
以点0、A、B、C为顶点的平行四边形面积的最大值是25,
故选:B
5.C
解::∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=1,
:AB=2BC=2,
:AC=AB2-BC2=3,
AD =BE,
:AD+DB=BE+DB,
:DE =AB=2,
当CD取最小值时,则CD+DE取最小值,当CD⊥AB时,CD取最小值,
此时2ABCD-)ACBC,
21
造*2xcD-是×3×1,解得cD=5
:CD的最小值为
2,
:DE+DE的最小值为5+2,故A结论正确,不符合题意:
2
当CE取最大值时,则CE-DE取最大值,当D与B重合时,CE取最大值.
如图1,作CH⊥AB于H,
ABCH=ACBC,
2
:)x2CH-)x5x1,解得CH=5
:.BH-BC-CH-1
’
2*25
EH=BH+DE=
2’
在Rt△CEH中,CE=VCH2+EH
3
万,
2
2
:CE的最大值为√万,
:CE-DE的最大值为√7-2,故B结论正确,不符合题意;
如图2,以AB为一边作∠PAB=∠BAC=30°,过C作CP⊥AP交AB于D,
六PD=AD,∠ACP=90°-∠PAB-∠BAC=30°,
:.CD+LAD=CD+PD,
2
当C,D,P三点共线,且CP⊥AP时,DC+AD取最小值CP,
AC=,
.AP=
2
CP=VAC2-AP
:0C+4D的最小值为),故C结论错误,符合题意:
如图3,过E作EF CD,过C作CFI‖DE,CF与EF相交于F,
作C关于AB的对称点G,分别连接CG,EG,FG,CG与AB交于H,
则GE=CE,CG=2CH=√5,CG⊥CF,四边形CDEF是平行四边形,
:FE=CD CF=DE=2,
:CD+CE=FE+GE≥FG,
FG=CG2+CF2=
V5+22=万,
:当G,E,F三点共线时,CD+CE最小值,最小值为√万,
△CDE的周长的最小值为√万+2,故D结论正确,不符合题意,
B(D)
图1
图2
G图3
6.D
解:过点E作EJ⊥AD于点J,则∠DJE=90°,
平行四边形ABCD,
.AB=CD,AB∥CD,
∴.LBAC=LEDJ,
,∠ACB=90°,
.'ZACB ZDJE
.△ACB≌△DJE(AAS),
.'EJ BC=2,
5e-号4CE/-x26x2=25,
1
2
∴.△ACE的面积不变,故A正确;
如图,作点C关于BD的对称点G,连接AG、BG,则BG=BC=2,
D
E
AG≤AB+BG,
.当点A、B、G三点共线时,AG的值最大,如图,
G
LACB=90°,BC=2,AC=2V5,
.AB=AC2+BC:=2)+2=4,
.∴.AG=AB+BG=4+2=6,
AG的最大值为6,故B正确:
.'EJ=BC=2,
.点E到直线AD的距离为2,即点E在如图直线1上运动,
延长BC交直线I于点T,至点B,使得B'T=BT,连接B'E、B'A,
B
B
I∥AD,BC⊥AD,
∴.BB'11,
∴点B为点B关于直线1上的对称点,
∴.B'E=BE,B'T=BT,
I∥AD,EJ⊥AD,CT⊥AD,
.'.CT=EJ=2,
∴.B'T=BT=2+2=4,
.BE =B'E 2 B'T=4,
∴.BE的最小值为4,故C正确;
,AE+BE=AE+B'E≥AB',
.当点A、E、B'三点共线时,AE+BE取得最小值,最小值即为AB的长,
,B'C=B'T+CT=4+2=6,
AB'=VAC2+B'C2=25+62=45,
∴.AE+BE的最小值为43,
又,四边形ABDE是平行四边形,
∴.BD=AE,DE=AB=4,
.△BED的周长=BD+BE+DE=AE+BE+DE=AE+BE+4,
∴.当AE+BE取最小值时,△BED的周长最小,
∴△BED的周长的最小值为4√5+4,故D错误;
综上,结论错误的是D,
故选:D,
二、填空题
7.号
解:如图,过点C作CF⊥AB于F,
B
在Rt△ABC中,∠BCA=90°,AC=3,BC=4,
:S.Hc=)×ACx BC=)×ABxCF,
2
2
CF=12
,
:四边形ADCE是平行四边形,
∴.AB∥CD,
·当DE⊥AB时,DE有最小值,
此:CF=DE-号,
故答案有:号
8.
4-√54+V5
解:连接BA',如图:
:平行四边形ABCD的坐标分别为A(-1,0)、B(0,2)、C(4,2)、D(3,0),
:AB=V042+0B2=V2+22=5,BC=4,
:若点A关于BP的对称点为A,
:BA'=BA=5,
在△BA/C中,由三角形三边关系可知:BC+BA'≥A'C≥BC-BA',
4+√≥A'C≥4-√5,即A'C的最小值为4-V5,最大值为4+V5.
故答案为:4-√5,4+√5.
9.4
解:连接AC,取AC的中点G,连接EG,FG,如图所示,
D
E
G
:E,G分别为边AB,AC的中点,
.EG是△ABC的中位线,
:.EG=1BC=1x5=2.5
2
同理,FG是△ACD的中位线,
根据三角形三边关系可知:EF≤EG+FG,
:当E,G,F三点共线时,EF最大,且最大值为2.5+1.5=4.
10.4
解:如图,延长AB到Q,使PQ=AP,连接CQ,DQ,
D
M
PB
AB=6,PB=1,
.AP=P2=5,BQ=4,
∴.CQ=VB02+BC2=V32+42=5,
,点M是AD中点,
∴.PM是△AQD的中位线,
.PM-7D0,
.CD=BC=3,
∴.点D、C、Q三点在一条直线上时,DQ有最大值,
.D9的最大值为CD+CQ=3+5=8,
∴线段PM的最大值为)D0=4,
故答案为:4
11.3
解:连接AC,FC,
A
F
7
G
B
C
:点E是BC的中点,BF的中点为G.
·GE=5CF,BE=CE,
:点F是AD上的动点,
当点F运动到点A时,即CF与AC重合,CF最大,则EG最大,
AB=AE=BE =23,
.LABC=∠AEB=60°,AE=CE=2V5,
4C=ZECA∠AEB30
∠BAC=180°-∠ABC-∠ECA=90°,
:AC=BC2-AB2=6,
:EG的最大值是)4C=x6=3.
2
2
12.
6√2-6
6√2+6
解:(1)如图,在BA延长线上截取AF=DE,连接EF,CF,
分
B
.口ABDE,AD=6,
FB∥DE,DE=AB=6,
:四边形ADEF是平行四边形,
.EF∥AD,EF=AD=6,
:∠BAC=90°,AB=AC=6,
∠FAC=90°,AF=AC=6,
△AFC是等腰直角三角形,
CF=AF2+AC2=62,
CE≥CF-EF,
CE≥62-6,
:CE的最小值是6√2-6;
(2)由(1)得CE≤CF+EF,
CE≤6V2+6,
:CE的最大值是62+6,
三、解答题
13.(1)解:·AB⊥BD,ED⊥BD,
∴.△ABC,△CDE都是直角三角形,
.BD=4,CD=x,
∴BC=4-x,
在RtAABC,RtACDE中,
.AC=AB2+BC2=2+(4-x),
CE=CD2+DE2=x2+1,
.AC+CE=22+(4-x)2+V2+1;
(2)解:当A、C、E三点共线时,AC+CE的值最小,最小值为AE的长,
过A作AF⊥DE交ED的延长线于F,
D
图1
.AF∥BD,
.DF=AB=2,
∴.AE=V32+42=5,
.AC+CE的最小值是5.
14.
解:取AC的中点M,AB的中点N,连接PM,MO,NO,PN,如图:
A
B
B
,△ABC是△ABC平移4个单位长度得到的,BC=3
∴.BC1=BC=3,PN=4
,点P,Q分别是AB,AC的中点
:Q-8G,=克
3
且PO满足:PN-NQ≤PQ≤PN+Ng
故4-3sP0s4+3
2
阳s号
2
P四的极小值等专弓,最大值等于号
15.
解:如图,连接CD.
G
D
F,G分别是ED,EC的中点,
FG是△EDC的中位线,
:.FG=CD,
2
:当CD最小时,FG最小.
根据题意可知,当CD⊥AB时,CD最小,即FG最小.
在△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,AC=8,
则BC=VAB2-AC2=02-82=6.
当CD1AB时,5r4CBC=4B-CD,
2
即x6x8=x10xCD,
2
解得CD=4.8,
:FG的最小值是2.4.
16.
解:(1),y=kx+2(k≠0过C(3,5),
5=3k+2,
解得:k=1,
y=x+2,
,y=x+2交x轴于A点,
令y=0,
∴.x+2=0,
x=-2,
.A(-2,0),
.AC=V-2-3)2+(0-5)2=52;
(2),点P是x轴上一动点,
设P(t,0),
.h与y轴交于点D(0,8),
∴.设l2y=kx+8且点C(3,5)在上,
5=3k'+8,
解得:k'=-1,
.12y=-x+8,
过点P作x轴的垂线,分别与直线4,马交于点M,N,
∴.M(t,t+2),N(t,-t+8),
MN=m=t+2-(-t+8)=2t-6,
分两种情况:
.C(3,5),
①M、N在C点左侧时即1<3时,
h
OP E
:s=×3-×6-2),
∴.S=(3-t)2=(t-3),
②M、N在C点右侧时即t>3时,
不M
B
O E PY
s=1-321-61,
∴.S=(t-3)2,
.综上所述S=(t-3):
(3)①由(2)知S=(t-3)2,
∴.当0≤1≤5时,1=0时S有最大值9,
故答案为:9:
②由(2)知MN=m=t+2-(-t+8)=2t-6,
.CE1x轴,且C(3,5),
CE=5,
,MN⊥x轴,
∴.MN∥CE,
当以M、N、C、E为顶点的四边形为平行四边形时,只需MN=CE即可,
∴.5=2t-6,
∴.21-6=5或2t-6=-5,
解得:1号或
故答案为:我}
17.(1)证明:,ABCD中,OB=OD,AB∥DC,
∴.∠EB0=∠FD0,
.B0E=∠D0F,
∴.△BEO≌△DFO(ASA),
∴.OE=OF.
(2)解:,∠ADB=90°,AB=5,AD=3,
·BD=VAB2-BD2=4,
△48D的面积=号D:BD=6,
△BEO≌△DF0,
四边形ADFE的面积=△ABD的面积=6,
当EF⊥AB时,EF的值最小,
:△48D的面积=号4D-BD=AB-FE,
3x4=5FE,
∴.EF=2.4,
∴.EF的最小值为2.4.
故答案为:6,2.4.
18.(1)解:当x=0时,y=3,
∴.B0,3),
当y=0时,x=-1,
∴.A-1,0),
3
当3x+3=x时,x=-
c》,
5324
1
39
9
故答案为:4
(2)解:如图1,当点P在第二象限时,作PD⊥OB于点D.
B
P
A
图1
LAP0=∠AB0+∠POB,∠AP0=2LAB0,
.LAB0=∠P0B.
.PO=PB.
PD⊥OB,
:0D=BD=号0B
令x=0,则y=3,点B的坐标为(0,3),0B=3.
00-
点D的坐标为0,
、点P的纵坐标为2
、3
令y=2'
则3x+3=
2,=-1
点P的坐标为22
13
当点P在第三象限时,如图2,作OQ=OP交AB于点Q,作PE⊥OB于点E.
B
-dE
图2
∴.∠OPQ=∠OQP,LPE0=90°.
LAPO 2ZAB0,
∴.∠OQP=2∠ABO.由上可知∠ABO=∠QOB,QO=QB.
,∠A0B=90°,
∴.∠BAO+∠AB0=∠AOQ+∠QOB=90°.
∴.∠BAO=∠AOQ.
∴.Q0=QA.
∴Q0=QA=QB=AB.
2
令y=0,则3x+3=0,x=-1,点A的坐标为(-1,0),0A=1.
在RtaA0B中,根据勾股定理得AB=VOA2+OB2=√0.
00=
2
..PO=
2
设点P的坐标为(a,3a+3),则PE=-a,0E=-3a-3.
在Rt△PE0中,根据勾股定理得PE2+OE2=OP2.
∴.(-a)2+(-3a-3)2
√10
2
解得a,=2
1
(不合题意,舍去),4,:-品
10
1时,3a+3=
9
当a=
10
10
139
点P的坐标为
1010
踪上所选,点P的坐标为引支(品品】
(3)'M(a,a,N(a+l,a+l),
M、N在直线y=x上,
:MN=√2,
作B点关于y=x对称,对称点为G3,0),
如图,过G点作GH∥MN,连接MG,过点N作NH∥MG,
:四边形MGHN是平行四边形,
:BM =MG=NH
BM+BN=NH+BN≥BH,
连接BG,
:BG⊥MN,
·∠BGH=90°,
在Rt BGH中,BG=3√2,GH=√2,
·BH=2V5,
:BM+BN的最小值为2√5.