摘要:
**基本信息**
以十类经典最值模型为框架,系统整合特殊平行四边形中的动态最值问题,通过模型化方法提炼与图形性质结合,培养几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|将军饮马模型|5题|轴对称转化|菱形/正方形对称性→线段和最小|
|将军遛马模型|5题|平移构造|动点轨迹→平行四边形性质应用|
|将军过桥模型|5题|二次轴对称|河岸平行→折线路径最短转化|
|胡不归模型|5题|三角函数化斜为直|含系数线段和→直角三角形边角关系|
|费马点模型|5题|旋转60°|线段和最小→等边三角形构造|
|逆等线模型|5题|平移线段|定长线段→全等/相似转化|
|瓜豆模型|5题|轨迹法|动点关联→旋转/中点轨迹确定|
|梯子模型|5题|参数方程|动态图形→函数最值求解|
|几何性质转化模型|5题|中点/垂线段|图形性质→距离最小化|
|代数转化模型|5题|二次函数|动点坐标→解析式求最值|
内容正文:
专题1.1 特殊平行四边形中的十类最值模型
题型一:特殊的平行四边形中的将军饮马模型
题型二:特殊的平行四边形中的将军遛马模型
题型三:特殊的平行四边形中的将军过桥模型
题型四:特殊的平行四边形中的胡不归模型
题型五:特殊的平行四边形中的费马点模型
题型六:特殊的平行四边形中的逆等线模型
题型七:特殊的平行四边形中的瓜豆模型
题型八:特殊的平行四边形中的梯子模型
题型九:特殊的平行四边形中的几何性质转化最值模型
题型十:特殊的平行四边形中的代数转化最值模型
题型一:特殊的平行四边形中的将军饮马模型
1.(2026·黑龙江绥化·模拟预测)如图,在菱形中,,,点边上的动点,点是对角线上的一个动点,连接、.则的最小值是______.
【答案】
【详解】解:连接,过作于,如图所示,
菱形的对角线是对称轴,点和点关于对称,
∴对于上任意点,都有,∴,
∵点是上的动点,∴的最小值就是点到直线的距离;
∵菱形边长,,∴,,
∴在中, ,∴的最小值为.
2.(2026·海南·模拟预测)如图,在边长为的正方形中,对角线,交于点,为对角线上一点,连接并延长到点,使得,连接,,则________,的最小值为________.
【答案】
【详解】解:在正方形中,,,
又∵,∴为的中位线,∴,∴;
如图,作点关于直线的对称点,连接、,
则,,且,
∴,即的最小值为.
3.(2025·陕西咸阳·模拟预测)如图,在中,连接,,的垂直平分线交于E,交于F,P是线段上一动点,点Q为的中点.若,的面积是24,则的最小值为 .
【答案】6
【详解】解:连接,∵,∴,,
∵,∴,∴,是等腰三角形,点Q是边的中点,
,,解得,
是线段的垂直平分线,点B关于直线的对称点为点,
∴,的长为的最小值,∴的最小值.故答案为:6.
4.(2024·四川广安·中考真题)如图,在中,,,,点为直线上一动点,则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:如图,作关于直线的对称点,连接交于,则,,,∴当重合时,最小,最小值为,
∵,,在中,∴,,∴,,
∵,∴,故答案为:
5.(2025陕西西安·二模)如图,在菱形中,,,于点,点在边上,且,是的中点,是上的动点,连接.则的最大值为 .
【答案】
【详解】解:∵在菱形中,,∴,
∵,于点,∴在中,,
∴,则 作线段关于所在直线的对称线段,此时点N的对应点为,连接,并延长交于一点,即为,如图:
当三点共线,则有最大值,且为
∴∴是等边三角形,
过作 则在中,
则
∴则的最大值为 故答案为:
题型二:特殊的平行四边形中的将军遛马模型
6.(2025·江苏连云港·中考真题)如图,在菱形中,,,为线段上的动点,四边形为平行四边形,则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:∵四边形为平行四边形,∴,,
∵为线段上的动点,∴可以看作是定线段,菱形在方向上水平运动,
则如图,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、、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,故答案为:.
7.(2026·河南平顶山·三模)如图,在边长为的菱形中,,将沿射线向右平移得到,连接,,则周长的最小值为_________.
【答案】
【详解】解:连接,如图.结合平移,可知,,∴四边形是平行四边形. ∴.
∴的周长为:.
∴当的值最小时,的周长最小.
作直线,作点C关于直线的对称点,连接,,
设与交于点F,∴,∴当的值最小时,的周长最小.
,∴当三点共线时,即点与点F重合时,取得最小值,且最小值为,
连接交于点O,,∴且垂足为 O,∴,
连接,根据菱形的性质,得,∴三点共线,∴,,
∴,,.∴.
∴周长的最小值为.
8.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)如图,正方形中,,点是对角线上一动点,矩形的边,点,在直线上,连接,,则的最小值是________.
【答案】
【详解】解:过作交延长线于,连接,作交的延长线于,
∵四边形为矩形,四边形为正方形,点,在直线上,∴,
∵,∴四边形为平行四边形,
∴,∴,
当且仅当三点共线时,最小即的长,
∵,∴四边形为矩形,∴,,
∴,∴.
9.(2025·陕西西安·模拟预测)如图,在正方形中,,是对角线上两点点靠近点,且,当的最小值为时,的长为 .
【答案】
【详解】解:如图所示,平移至,则,连接,
∴四边形是平行四边形,∴,,∵,∴
∵在正方形中,,是对角线上两点,∴∴
在中,,∴故答案为:.
10.(2026·陕西榆林·三模)如图,在菱形中,,,连接,点为的中点,点、均在对角线上,且点在点的左侧,,连接、,则的最小值为_____.
【答案】
【详解】如图,作,,连接,,连接交于点.
在菱形中,且,,,
,,,,,
在中,,,是等边三角形,,
在中,,
,,,,点为的中点,
,,,四边形是平行四边形,,
,是的垂直平分线, 的值可以转化为的值,
由此可见,当,,三点共线时,的值最小,最小值为,
,,,,
题型三:特殊的平行四边形中的将军过桥模型
11.(25-26上·湖北襄阳·九年级联考)如图有一条直角弯道河流,河宽为2,、两地到河岸边的距离均为1,,,,现欲在河道上架两座桥、,使最小,则最小值为
A. B. C.14 D.12
【答案】C
【详解】解:延长到,使得,延长到,使得,连接交河道于点,,得到两座桥,,此时的值最小.
∴四边形是平行四边形,∴,同理:=,
延长交的延长线于点.∴,,
∴,,
在中,,
,
的最小值为14.故选:C.
12.(2025·校考一模)如图,在矩形ABCD中,线段EF在AB边上,以EF为边在矩形ABCD内部作正方形EFGH,连接AH,CG.若,,,则的最小值为______.
【答案】
【详解】解:如图:延长DA到点O,使AO=HE=4,连接OE、EG,
,,,
又,四边形AOEH是平行四边形,,
当点E、点G在OC上时,最小,即最小,,
,,
,故的最小值为,故答案为:.
13.(2025·陕西西安·校考模拟预测)如图,中,,,,,;垂足分别为点F和E.点G和H分别是和上的动点,,那么的最小值为______.
【答案】
【详解】解:如图,过点E作交于点I,连接.
∵中,,,∴,∴,
∴,.∵,,∴.
∵,∴四边形为平行四边形,∴.同理可得出.
∵,,∴四边形为平行四边形,
∴,∴四边形为平行四边形,
∴,∴,∴当最小时,最小.
∵当点I,H,C三点共线时,最小,∴此时最小,如图,
∵,∴.∵∴四边形为平行四边形,∴,,
∵,,∴,∴,∴,
∴的最小值为. 故答案为:.
14.(25-26八年级下·广东深圳·期末)【综合实践活动】
【问题背景】如图,,表示两个村庄,要在,一侧的河岸边建造一个抽水站,使得它到两个村庄的距离和最短,抽水站应该修建在什么位置?
【数学建模】小坤发现这个问题可以用轴对称知识解决,他先将实际问题抽象成如下数学问题:
如图,,是直线同侧的两个点,点在直线上.在何处时,的值最小.
画图:如图,作关于直线的对称点,连结与直线交于点,点的位置即为所求.
证明:和关于直线对称 直线垂直平分
________,
根据“________”(填写序号:①两点之间,线段最短;②垂线段最短;③两点确定一列条直线.)可得最小值为________(填线段名称),此时P点是线段和直线的交点.
【问题拓展】如图4,村庄的某物流公司在河的对岸有一个仓库(河流两侧河岸平行,即),为了方便渡河,需要在河上修建一座桥(桥的长度固定不变,等于河流的宽度且与河岸方向垂直),请问桥修建在何处才能使得到的路线最短?请你画出此时桥的位置(保留画图痕迹,否则不给分).
【迁移应用】光明区某湿地公园如图5所示,四边形为花海景区,,米,米,长方形为人工湖景区,为了方便市民观景,公园决定修建一条步行观光路线(折线),为起点,终点在上,米,为湖边观景台,长度固定不变米),且需要修建在湖边所在直线上,步行观光路线的长度会随着观景台位置的变化而变化,请直接写出步行观光路线的最短长度.
【答案】【数学建模】, ① ,;【问题拓展】见解析【迁移应用】米
【详解】,①,;解:【问题拓展】桥修建在如图所示的位置才能使得到的路线最短;
解:【迁移应用】如图所示,过作,使得,作关于直线对称点,延长交于,连接交直线于,此时使得最短,
∵,,∴四边形是平行四边形,∴,
∵关于直线对称点,∴,,,
∴,
在△中,由勾股定理得,
∴, 故步行观光路线的最短长度为米.
15.(2025·西安·校考二模)自古以来,黄河就享有“母亲河”的美誉,是中华文明的发源地之一,也是中华民族生生不息、赖以生存的摇篮.如图2,某地黄河的一段出现了分叉,形成了“”字型支流,分叉口有一片三角形地带的湿地,在支流1的左上方有一村庄,支流2的右下方有一开发区,为促进当地的经济发展,经政府决定在支流1和支流2上分别修建一座桥梁、(支流1的两岸互相平行,支流2的两岸也互相平行,桥梁均与河岸垂直),你能帮助政府计算一下由村庄到开发区理论上的最短路程吗?(即和的最小值).经测量,、两地的直线距离为2000米,支流1、支流2的宽度分别为米、250米,且与线段所夹的锐角分别为、.
【答案】米
【详解】解:如图所示,将点A沿着垂直于支流1的河岸的方向平移米得到,连接,将点B沿着垂直于支流2的河岸的方向平移米得到,连接,
∴四边形和四边形都是平行四边形,∴,
∴,
∴当四点共线时,最小,即此时最小;
如图所示, 分别延长交于H,∵支流1和支流2与线段所夹的锐角分别为、,
∴,∴,∴米,
∴米,∴米,米,
∴米, ∴的最小值为米.
题型四:特殊的平行四边形中的胡不归模型
16.(2025·江苏·校考二模)如图,四边形ABCD是菱形,AB=4,且∠BAD=30°,P为对角线AC(不含A点)上任意一点,则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:∵四边形ABCD为菱形,AB=4,∠BAD=30°,∴AD=AB=4,∠BAC=∠CAD=15°,
如图所示,以AB为一边,在AB下方作∠BAE=∠BAC=15°,过点P作PF⊥AE,过点D作DH⊥AE,
∴∠EAP=30°,∠PFA=90°,∠DHA=90°,∴PF=,∴DP+,
当D、P、F三点共线时,取得最小值,最小即为DH长度,
在Rt∆DHA中,∠DAH=45°,故答案为:.
17.(24-25八年级下·江苏无锡·阶段练习)如图,中,,,,为边上一点,则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:如图,过点作交延长线于点,连接,
,,,在中,,
,,,
当点、、三点共线时,有最小值,即有最小值,此时,
在中,,,,
即的最小值为,故答案为:.
18.(24-25下·湖北武汉·八年级校考阶段练习)如图,平行四边形中,,,,P为边CD上的一动点,则的最小值等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:延长,过点B作交于点P,
∵四边形为平行四边形,∴,∴,
∵,∴,则,则,
同理可得:,∴,
∴当点E、P、B在同一条直线上时,的值最小,
∵,∴.故选:A.
19.(25-26上·广东佛山·八年级校考阶段练习)如图,在长方形中,,,点在上,连接,在点的运动过程中,的最小值为 .
【答案】/
【详解】解:∵四边形是矩形,,,
∴,,,∴,
在线段下方作,过点作于点,连接,
∴,∴,
当、、三点共线时,的值最小,
此时,∴,∴,,
∴,∴的最小值为:,
∴的最小值为.故答案为:.
20.(2024·四川凉山·中考真题)如图,在菱形中,,是边上一个动点,连接,的垂直平分线交于点,交于点.连接.(1)求证:;(2)求的最小值.
【答案】(1)见详解(2)
【详解】(1)证明:连接,
∵四边形是菱形,∴,,
∵,∴,∴,∵是的垂直平分线,∴,∴;
(2)解:过点N作于点F,连接,
∵,∴,∵,∴,
当点A、N、F三点共线时,取得最小值,如图:即,
∴在中,,∴的最小值为.
题型五:特殊的平行四边形中的费马点模型
21.(2026·黑龙江绥化·模拟预测)如图,在菱形中,,,连接,点P是上的一个动点,连接、,则的最小值是______.
【答案】
【详解】解:如图,将线段绕点A顺时针方向旋转,得到线段,连接,,,则,,∴是等边三角形,∴,
∵在菱形中,,∴,,
∴和均为等边三角形,∴,,
∴,∴,
∴在和中,,∴,∴,
∴,∴,
当、、、四点共线时,取得最小值,最小值为的长,
∵四边形是菱形,∴,,,∴,
∴在中,,
∴,∴的最小值是.
22.(2025·山东东营·模拟预测)如图,是边长为的正方形内一点,为边上一点,连接、、,则的最小值是 .
【答案】cm
【详解】解:如图,将绕点逆时针旋转得到,,,,
是等边三角形,是等边三角形,,
作于,交于.,,,,
当点,,,四点共线且垂直时,有最小值为,
,,的最小值(cm).故答案为:cm.
23.(2026·四川成都·一模)阅读材料:如图1,已知正方形中,为对角线上一点,则将绕点逆时针旋转得到,则的最小值是线段的长度.根据阅读材料所提供的方法求解以下问题:如图2,若在边长为2的正方形中有任意两个点,则的最小值是 .
【答案】/
【详解】解:将绕B逆时针旋转得到,连接,将绕D逆时针旋转得到,连接,连接与,分别交于M,N,如图:
由旋转可知,,,,,,,,,,,∴,,,都是等边三角形,
∴,,∴,
∴的最小值即为的长,
∵,,∴在的垂直平分线上,在的垂直平分线上,
∵,,∴是,的垂直平分线,∴,,
∴,,四边形是长方形,
24.(2026·河南周口·三模)在数学探究课上,小红同学利用转化思想,计算运动条件下线段和的最小值,其过程如下:
方法感悟:阅读下面的解题过程及方法并填空,感悟转化思想在求线段和最小值中的应用.
如图1,在等腰直角三角形中,,M,N分别是,边上的动点,且,连接,.求的最小值.
解题过程:如图1,将线段绕点B逆时针旋转,得到线段,连接.
由题意,得.由旋转的性质,得①________.
又,(依据:②________).
..
∴当C,M,D三点共线时,取得最小值,即取得最小值.
则的最小值为③________.
(1)阅读上述过程,并填空:①______;②______;③______.
(2)探究证明:如图2,在矩形中,,,以为边向外作等边三角形,P是矩形内一动点,连接,,过点P作于点E,求的最小值.
(3)拓展延伸:如图3,已知正方形的边长为8,O为对角线的交点,M,N分别是,边上的动点,且总有,连接,,请直接写出的最小值和此时的值.
【答案】(1)①;②;③ (2)
【详解】(1)解:将线段绕点B逆时针旋转,得到线段,连接.
由题意,得.由旋转的性质,得.
又,...
∴当C,M,D三点共线时,取得最小值,即取得最小值,最小值为长.
∵,∴,
∵在等腰直角三角形中,,∴,
∴,∴,则的最小值为.
(2)解:将线段绕点D逆时针旋转,得到线段,连接,过点作于点,设交于点,由旋转的性质得,∴是等边三角形,∴,
∵是等边三角形,∴,∴,
∴,.∴,∴,
当三点共线时,有最小值,即有最小值,最小值为的长,
∵,∴,∵是等边三角形,
∴,∴,
∵,∴四边形是矩形,∴,
∴,∴的最小值为.
25.(24-25九年级下·重庆巴南·阶段练习)如图,在中,,以为边向上作正方形,以为边作正方形,点恰好在线段上.
(1)若的长度比少4,,求的面积;(2)求证:;(3)已知点是内一动点,且不与的顶点和边重合,在(1)的条件下,请直接写出的最小值.
【答案】(1)24(2)见解析(3)
【详解】(1)解:设,则,
∵中,,∴,即解得(负值舍去)
∴,∴;
(2)证明:过点E作交于H,如图所示:
∵,∴,即,
∵,,∴,
在和中,,∴,∴,
∴,∴,∴;
(3)解:在(1)的条件下,,,
过点A作于点G,将绕点C顺时针旋转到,连接,延长,过点E作于点F,连接,如图所示:∵,∴,
∴,根据勾股定理得:,
根据旋转可知:,,,,
∴,∴,
∵两点之间线段最短,∴当B、P、D、E四点共线时,最小,则最小,
∴最小值为的长,∵,
∴,∴,
∵,∴,∴,,∴,
∴即的最小值为.
题型六:特殊的平行四边形中的逆等线模型
26.(2026·河南新乡·三模)如图,在边长为10的菱形中,点,分别为边,上的动点,且,连接,.若菱形的面积为75,则的最小值为( )
A. B.17 C. D.19
【答案】C
【详解】解:如图,作点关于的对称点,连接交于点,连接,,,
则,,.四边形是菱形,,.
,,,.
在和中,,,,
,的最小值为.
,的最小值是.
27.(24-25八年级下·湖南岳阳·期中)如图,在正方形中,P,Q分别是边和对角线上的动点,且,当的最小值为时,则正方形的边长为 .
【答案】3
【详解】解:如图所示,设正方形的边长为a,在正方形中,,
则.延长至E,使得,连接,
∵,∴,∴,
∴,当点Q在上时,取最小值.
∵的最小值为,即,在中,,
即,解得(负值舍去).故答案为:3.
28.(24-25八年级下·浙江宁波·期中)如图,在边长为 6 的正方形 中, , 两点分别为线段 , 上的动点,且 ,求 的最小值,并写出解答过程.
【答案】9
【详解】如图,分别取,中点E、F,连接,以为边构造,连接,,
∵点E、F分别是,中点,,,∴,
当点O、M、P在同一直线上时值最小,∴最小值为,
∵四边形为边长为6的正方形,∴,且,∴,
在中,,在中,,则的最小值为9.
29.(2025·江苏泰州·二模)如图,矩形中,,点E是边上的动点,点F在边上,.连接,则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:如下图,在上取点,使得,连接,过点作于点,作点关于的对称点,连接,
∵四边形为矩形,,∴,,
在和中,,∴,∴,
∵点与点关于对称,∴,,∴,
当点三点共线时,取最小值,即取最小值,
此时∵,∴四边形为矩形,
∴,,∴,∴,
∴此时,即的最小值为.故答案为:.
30.(24-25八年级下·江苏·期中)如图,在矩形中,,,点在上,点在上,且,连接,,则的最小值为 .
【答案】5
【详解】解:如图,连接,在矩形中,,,
∵,,∴四边形是平行四边形,∴,,
则,即的最小值转化为的最小值,
在的延长线上截取,连接,
∵,∴是的垂直平分线,∴,∴,
连接,则,∵,
∴.∴的最小值为5.故答案为:5.
题型七:特殊的平行四边形中的瓜豆模型
31.(2026·河北邯郸·三模)如图,正方形的边长为,点E是线段上一动点(不与点B,C重合),设(),过点E在右侧作,且,连接,则的最小值为________.
【答案】1
【详解】解:过点作,交的延长线于点,连接,
∵,∴,在中,∴,
∵,,∴,∴ ,,
设,则,∴,
∴是等腰直角三角形,得,∵正方形中,∴,
根据点到直线的距离中垂线段最短,过作定直线的垂线,垂足为,则的最小值即为垂线段的长度;在中,,,
∴ ,即的最小值为1 .
32.(2026·海南海口·二模)如图,在平行四边形中,,,,为的中点,为上一动点,为中点,连接,则_____,线段长度的最小值是_____.
【答案】 90 2
【详解】解:如图,取的中点,连接,
∵为中点,∴为的中位线,∴,∴点在射线上运动,
当时,的值最小,如图,设与相交于点,
∵,为的中点,∴,∵,∴,
又∵,∴为等边三角形,∴,,∴,
∵四边形是平行四边形,∴,,∴,,
∴,∴,
∵,,∴,,∴,,
∴四边形是矩形,∴,∴,∴的最小值是.
33.(25-26九年级上·四川成都·期末)如图,四边形为正方形,,E为延长线上一点,以为边向左侧作等边三角形,连接,当取最小值时,的长为 .
【答案】
【详解】解:如图,将逆时针旋转得到,作直线交于点M,
则,,为等边三角形,,,
,,,
在四边形中,,点F在直线上运动,
当时,最小,如图,过作于,交于,则,
在中,,,,,,
在中,,,,,
在中,,,,
;故答案为:
34.(2025·北京·模拟预测)如图,在矩形中,,,点在线段上运动(含两点),连接,以点为中心,将线段逆时针旋转到,连接,则线段的最小值为( )
A. B. C. D.3
【答案】D
【详解】解:如图,以为边向右作等边,作射线交于点E,过点D作于H.
∵四边形是矩形,∴,
∵都是等边三角形,∴,∴,
在和中,,∴,∴,
∴点Q在与过点F且与垂直的射线上运动,∵,∴,
∵,,∴点Q在射线上运动,∵,∴,
∵,∴.
根据垂线段最短可知,当点Q与H重合时,的值最小,最小值为3.故选D.
35.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图,在矩形中,,,点M是边的中点,点N是边上任意一点,将线段绕点M顺时针旋转,点N旋转到点,则周长的最小值为( )
A.15 B. C. D.18
【答案】B
【详解】解:过点作,交于,过点作垂足为,
∵矩形,∴,∴,∴四边形和都是矩形,
∴,由旋转的性质得,,
∴,∴,∴,
∴点在平行于,且与的距离为5的直线上运动,
作点关于直线的对称点,连接交直线于点,此时周长取得最小值,最小值为,∵,,∴,故选:B.
题型八:特殊的平行四边形中的梯子模型
36.(2025·山东东营·校考一模)如图,点是轴正半轴上的动点,点在轴的正半轴上,,以为边在第一象限作正方形,连接,则的最大值为 .
【答案】
【详解】如图,取的中点,连接,
∵四边形是正方形,
∵点是的中点,,
在中,,∴当点在上时,有最大值,最大值为,故答案为:.
37.(24-25八年级下·重庆·期中)如图,点、分别是轴正半轴与轴正半轴上的动点,以为边在第一象限作矩形,已知,矩形的面积为24,则的最大值为 .
【答案】9
【详解】解:如图,取的中点,连接,
∵,矩形的面积为24,∴,
∵点是的中点,∴,
∴在中,,在中,,
∴当点在同一直线上时,有最大值,最大值为,.故答案为:9.
38.(24-25九年级下·江苏盐城·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,边长为2的等边的顶点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上移动,将沿所在直线翻折得到,则的最大值为 .
【答案】
【详解】解:如图,过点D作,交延长线于点F,取的中点E,连接,,,
∵等边三角形的边长为2,∴,,
由翻折可知:,,,
,,,,,
∵E是的中点,,∴,
∴∴,
∴当D、E、O三点共线时最大,最大值为.故答案为:.
39.(24-25八年级下·江苏南通·阶段练习)如图,在平行四边形中,是等边三角形,,且两个顶点B、D分别在x轴,y轴上滑动,连接,则的最小值是
【答案】
【详解】解:过点作于点,如图所示:
是等边三角形,,,
∵在平行四边形中,,,,
,是等边三角形,,
,是等边三角形,为中点,
,为中点,,
,,
当点在线段上时,此时最短,即的最小值为,故答案为:.
40.(25-26九年级上·四川成都·期末)如图,菱形的边长为4,,点E,F分别是,边上的动点,且,连接,过点B作于点G,连接,则长度的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图,连接交于点O,
∵四边形是菱形,∴,∴,
∵,∴,∴,
∴点O为菱形对角线的交点;连接,则过点O,取中点M,连接,,
∵菱形的边长为4,,∴,,,
∴是等边三角形,∴,∴,∴,
∵M是的中点,∴,在中,,
在中,,∵,
当A,M,G三点共线时,有最小值,最小值为,故选:B.
题型九:特殊的平行四边形中的几何性质转化最值模型
41.(2026·四川眉山·中考真题)如图,菱形中,对角线 与 相交于点O, , ,点P为线段 上的一个动点(不与端点重合),过点P作 于点M, 于点N,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:连接,
∵在菱形中,∴,,
∵,,∴四边形为矩形,∴,则的最小值为最小值,
∵点P为线段 上的一个动点,∴时,最小,此时,
∵,∴,∴的最小值为.
42.(2026·河北邢台·二模)如图,在菱形中,,,点,分别在,边上运动,连接,,点,分别为,的中点,则的最小值是________.
【答案】
【详解】解:如图,连接,过点作于点,
在菱形中,,,
在中,,,
M、N分别为、的中点,是的中位线,,
时,有最小值,有最小值,此时点与重合,
的最小值为,的最小值是.
43.(2026·河南平顶山·三模)如图,在矩形中,,,等边三角形的顶点E在边上,点B,F在的两侧,连接,则的最小值是______.
【答案】
【详解】解:如图,以为边,在下方作等边三角形,连接交于,
由题意,得,,,,...
当时,有最小值,又,
,则,,
,的最小值为.
44.(2023·吉林·长春二模)如图,在中,,,为边上一动点,以,为邻边作平行四边形,则对角线的最小值为 .
【答案】
【详解】解:如图所示,过作于,
,,是等腰直角三角形,,
四边形是平行四边形,,
当时,的最小值等于的长,对角线的最小值为,故答案为:.
45.(2023·江苏·模拟预测)如图,在菱形中,,.折叠该菱形,使点A落在边上的点G处,折痕分别与边,交于点E,F.当点G的位置变化时,长的最大值是 _________________.
【答案】;
【详解】解:连接交于点O,过点O作于点K,交于点T,过点A作交的延长线于点M,取的中点R,连接,如图:
∵,,∴,∴,
∴四边形是矩形,∴,
∵折叠该菱形,使点A落在边上的点G处,∴,,,
∴,∴,∵,∴,
∵,,∴,∴的最小值为,∴的最大值为,
故答案为:;
题型十:特殊的平行四边形中的代数转化最值模型
46.(2025·安徽合肥·一模)如图,P是线段上一动点,四边形和四边形是位于直线同侧的两个正方形,点C,D分别是的中点,若,则下列结论错误的是( )
A.为定值 B.当时,的值为
C.周长的最小值为 D.面积的最大值为2
【答案】C
【详解】解:∵四边形和四边形是位于直线同侧的两个正方形,
∴,
∵点C,D分别是的中点,∴,
∴,∴均为定值,
∴也为定值;故A选项正确;
过点作,则四边形为矩形,∴,,
∵,∴,∴,,
∴,∴;故选项B正确;设,则:,
∴,,,
∴,
∴,,,
∴的周长,
∵,∴的周长的最小值为;故选项C错误;
∵
,整理得:;
∴当时,面积的最大值为2;故选项D正确;故选C.
47.(2026·四川内江·中考真题)在边长为6的正方形 中,点、分别为对角线、边上的动点,且,则的最小值为_________.
【答案】
【详解】解:过点作于点,交于点,
∵四边形是正方形,边长为6,∴,,,
∵,∴是等腰直角三角形,四边形是矩形,
∴,,,设,则,
∵,∴,∵,∴,
∴,,
在中,由勾股定理得
,
∵,,∴当时,有最小值,∴的最小值为.
48.(2026·江苏扬州·二模)如图,边长为6的正六边形,点、分别在、上,且,点为正六边形边上一动点,则的面积最大值为_______.
【答案】
【详解】解:连接、,分别交于、,过点作,垂足为;
∵边长为6的正六边形,∴,,
∴,,同理:,
∵,∴,∴四边形是矩形,∴,
∵,,∴,∴
设,则在中,,同理可求,
∴,,
∵,,∴,∴点到的距离小于等于,
当在上时,点到的距离最大,最大值为,此时的面积最大,
的面积最大值,
当时,的面积最大值为.
49.(25-26九年级下·成都·专题练习)已知E,F分别是正方形的边上的点,若.那么的最小值为 .
【答案】
【详解】解:如图,延长至点G使,连接.
∵四边形是正方形,∴.
又∵,∴.∴.
∵,∴.∴,即.
∴.∴.∴.
设,∴.在中,,
∴.∴.令,
∴.∴.∴.
∵存在,∴a有实数解.∴.∴.
∵,∴.∴的最小值为.故答案为:.
50.(25-26九年级下·福建厦门·阶段练习)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E,F分别为AB,BC上(不含端点)的动点,AF与DE交于点O,点P为EF的中点.在点E,F运动过程中,始终保持,则OP长的最小值为 .
【答案】
【详解】解:∵正方形中,∴,,
,,,
,,,,
点P为的中点,,设,则,
,
当时,取最小值,长的最小值为.故答案为:.
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专题1.1 特殊平行四边形中的十类最值模型
题型一:特殊的平行四边形中的将军饮马模型
题型二:特殊的平行四边形中的将军遛马模型
题型三:特殊的平行四边形中的将军过桥模型
题型四:特殊的平行四边形中的胡不归模型
题型五:特殊的平行四边形中的费马点模型
题型六:特殊的平行四边形中的逆等线模型
题型七:特殊的平行四边形中的瓜豆模型
题型八:特殊的平行四边形中的梯子模型
题型九:特殊的平行四边形中的几何性质转化最值模型
题型十:特殊的平行四边形中的代数转化最值模型
题型一:特殊的平行四边形中的将军饮马模型
1.(2026·黑龙江绥化·模拟预测)如图,在菱形中,,,点边上的动点,点是对角线上的一个动点,连接、.则的最小值是______.
2.(2026·海南·模拟预测)如图,在边长为的正方形中,对角线,交于点,为对角线上一点,连接并延长到点,使得,连接,,则________,的最小值为________.
3.(2025·陕西咸阳·模拟预测)如图,在中,连接,,的垂直平分线交于E,交于F,P是线段上一动点,点Q为的中点.若,的面积是24,则的最小值为 .
4.(2024·四川广安·中考真题)如图,在中,,,,点为直线上一动点,则的最小值为 .
5.(2025陕西西安·二模)如图,在菱形中,,,于点,点在边上,且,是的中点,是上的动点,连接.则的最大值为 .
题型二:特殊的平行四边形中的将军遛马模型
6.(2025·江苏连云港·中考真题)如图,在菱形中,,,为线段上的动点,四边形为平行四边形,则的最小值为 .
7.(2026·河南平顶山·三模)如图,在边长为的菱形中,,将沿射线向右平移得到,连接,,则周长的最小值为_________.
8.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)如图,正方形中,,点是对角线上一动点,矩形的边,点,在直线上,连接,,则的最小值是________.
9.(2025·陕西西安·模拟预测)如图,在正方形中,,是对角线上两点点靠近点,且,当的最小值为时,的长为 .
10.(2026·陕西榆林·三模)如图,在菱形中,,,连接,点为的中点,点、均在对角线上,且点在点的左侧,,连接、,则的最小值为_____.
题型三:特殊的平行四边形中的将军过桥模型
11.(25-26上·湖北襄阳·九年级联考)如图有一条直角弯道河流,河宽为2,、两地到河岸边的距离均为1,,,,现欲在河道上架两座桥、,使最小,则最小值为
A. B. C.14 D.12
12.(2025·校考一模)如图,在矩形ABCD中,线段EF在AB边上,以EF为边在矩形ABCD内部作正方形EFGH,连接AH,CG.若,,,则的最小值为______.
13.(2025·陕西西安·校考模拟预测)如图,中,,,,,;垂足分别为点F和E.点G和H分别是和上的动点,,那么的最小值为______.
14.(25-26八年级下·广东深圳·期末)【综合实践活动】
【问题背景】如图,,表示两个村庄,要在,一侧的河岸边建造一个抽水站,使得它到两个村庄的距离和最短,抽水站应该修建在什么位置?
【数学建模】小坤发现这个问题可以用轴对称知识解决,他先将实际问题抽象成如下数学问题:
如图,,是直线同侧的两个点,点在直线上.在何处时,的值最小.
画图:如图,作关于直线的对称点,连结与直线交于点,点的位置即为所求.
证明:和关于直线对称 直线垂直平分
________,
根据“________”(填写序号:①两点之间,线段最短;②垂线段最短;③两点确定一列条直线.)可得最小值为________(填线段名称),此时P点是线段和直线的交点.
【问题拓展】如图4,村庄的某物流公司在河的对岸有一个仓库(河流两侧河岸平行,即),为了方便渡河,需要在河上修建一座桥(桥的长度固定不变,等于河流的宽度且与河岸方向垂直),请问桥修建在何处才能使得到的路线最短?请你画出此时桥的位置(保留画图痕迹,否则不给分).
【迁移应用】光明区某湿地公园如图5所示,四边形为花海景区,,米,米,长方形为人工湖景区,为了方便市民观景,公园决定修建一条步行观光路线(折线),为起点,终点在上,米,为湖边观景台,长度固定不变米),且需要修建在湖边所在直线上,步行观光路线的长度会随着观景台位置的变化而变化,请直接写出步行观光路线的最短长度.
15.(2025·西安·校考二模)自古以来,黄河就享有“母亲河”的美誉,是中华文明的发源地之一,也是中华民族生生不息、赖以生存的摇篮.如图2,某地黄河的一段出现了分叉,形成了“”字型支流,分叉口有一片三角形地带的湿地,在支流1的左上方有一村庄,支流2的右下方有一开发区,为促进当地的经济发展,经政府决定在支流1和支流2上分别修建一座桥梁、(支流1的两岸互相平行,支流2的两岸也互相平行,桥梁均与河岸垂直),你能帮助政府计算一下由村庄到开发区理论上的最短路程吗?(即和的最小值).经测量,、两地的直线距离为2000米,支流1、支流2的宽度分别为米、250米,且与线段所夹的锐角分别为、.
题型四:特殊的平行四边形中的胡不归模型
16.(2025·江苏·校考二模)如图,四边形ABCD是菱形,AB=4,且∠BAD=30°,P为对角线AC(不含A点)上任意一点,则的最小值为 .
17.(24-25八年级下·江苏无锡·阶段练习)如图,中,,,,为边上一点,则的最小值为 .
18.(24-25下·湖北武汉·八年级校考阶段练习)如图,平行四边形中,,,,P为边CD上的一动点,则的最小值等于( )
A. B. C. D.
19.(25-26上·广东佛山·八年级校考阶段练习)如图,在长方形中,,,点在上,连接,在点的运动过程中,的最小值为 .
20.(2024·四川凉山·中考真题)如图,在菱形中,,是边上一个动点,连接,的垂直平分线交于点,交于点.连接.(1)求证:;(2)求的最小值.
题型五:特殊的平行四边形中的费马点模型
21.(2026·黑龙江绥化·模拟预测)如图,在菱形中,,,连接,点P是上的一个动点,连接、,则的最小值是______.
22.(2025·山东东营·模拟预测)如图,是边长为的正方形内一点,为边上一点,连接、、,则的最小值是 .
23.(2026·四川成都·一模)阅读材料:如图1,已知正方形中,为对角线上一点,则将绕点逆时针旋转得到,则的最小值是线段的长度.根据阅读材料所提供的方法求解以下问题:如图2,若在边长为2的正方形中有任意两个点,则的最小值是 .
24.(2026·河南周口·三模)在数学探究课上,小红同学利用转化思想,计算运动条件下线段和的最小值,其过程如下:
方法感悟:阅读下面的解题过程及方法并填空,感悟转化思想在求线段和最小值中的应用.
如图1,在等腰直角三角形中,,M,N分别是,边上的动点,且,连接,.求的最小值.
解题过程:如图1,将线段绕点B逆时针旋转,得到线段,连接.
由题意,得.由旋转的性质,得①________.
又,(依据:②________).
..
∴当C,M,D三点共线时,取得最小值,即取得最小值.
则的最小值为③________.
(1)阅读上述过程,并填空:①______;②______;③______.
(2)探究证明:如图2,在矩形中,,,以为边向外作等边三角形,P是矩形内一动点,连接,,过点P作于点E,求的最小值.
(3)拓展延伸:如图3,已知正方形的边长为8,O为对角线的交点,M,N分别是,边上的动点,且总有,连接,,请直接写出的最小值和此时的值.
25.(24-25九年级下·重庆巴南·阶段练习)如图,在中,,以为边向上作正方形,以为边作正方形,点恰好在线段上.(1)若的长度比少4,,求的面积;(2)求证:;(3)已知点是内一动点,且不与的顶点和边重合,在(1)的条件下,请直接写出的最小值.
题型六:特殊的平行四边形中的逆等线模型
26.(2026·河南新乡·三模)如图,在边长为10的菱形中,点,分别为边,上的动点,且,连接,.若菱形的面积为75,则的最小值为( )
A. B.17 C. D.19
27.(24-25八年级下·湖南岳阳·期中)如图,在正方形中,P,Q分别是边和对角线上的动点,且,当的最小值为时,则正方形的边长为 .
28.(24-25八年级下·浙江宁波·期中)如图,在边长为 6 的正方形 中, , 两点分别为线段 , 上的动点,且 ,求 的最小值,并写出解答过程.
29.(2025·江苏泰州·二模)如图,矩形中,,点E是边上的动点,点F在边上,.连接,则的最小值为 .
30.(24-25八年级下·江苏·期中)如图,在矩形中,,,点在上,点在上,且,连接,,则的最小值为 .
题型七:特殊的平行四边形中的瓜豆模型
31.(2026·河北邯郸·三模)如图,正方形的边长为,点E是线段上一动点(不与点B,C重合),设(),过点E在右侧作,且,连接,则的最小值为________.
32.(2026·海南海口·二模)如图,在平行四边形中,,,,为的中点,为上一动点,为中点,连接,则_____,线段长度的最小值是_____.
33.(25-26九年级上·四川成都·期末)如图,四边形为正方形,,E为延长线上一点,以为边向左侧作等边三角形,连接,当取最小值时,的长为 .
34.(2025·北京·模拟预测)如图,在矩形中,,,点在线段上运动(含两点),连接,以点为中心,将线段逆时针旋转到,连接,则线段的最小值为( )
A. B. C. D.3
35.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图,在矩形中,,,点M是边的中点,点N是边上任意一点,将线段绕点M顺时针旋转,点N旋转到点,则周长的最小值为( )
A.15 B. C. D.18
题型八:特殊的平行四边形中的梯子模型
36.(2025·山东东营·校考一模)如图,点是轴正半轴上的动点,点在轴的正半轴上,,以为边在第一象限作正方形,连接,则的最大值为 .
37.(24-25八年级下·重庆·期中)如图,点、分别是轴正半轴与轴正半轴上的动点,以为边在第一象限作矩形,已知,矩形的面积为24,则的最大值为 .
38.(24-25九年级下·江苏盐城·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,边长为2的等边的顶点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上移动,将沿所在直线翻折得到,则的最大值为 .
39.(24-25八年级下·江苏南通·阶段练习)如图,在平行四边形中,是等边三角形,,且两个顶点B、D分别在x轴,y轴上滑动,连接,则的最小值是
40.(25-26九年级上·四川成都·期末)如图,菱形的边长为4,,点E,F分别是,边上的动点,且,连接,过点B作于点G,连接,则长度的最小值是( )
A. B. C. D.
题型九:特殊的平行四边形中的几何性质转化最值模型
41.(2026·四川眉山·中考真题)如图,菱形中,对角线 与 相交于点O, , ,点P为线段 上的一个动点(不与端点重合),过点P作 于点M, 于点N,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
42.(2026·河北邢台·二模)如图,在菱形中,,,点,分别在,边上运动,连接,,点,分别为,的中点,则的最小值是________.
43.(2026·河南平顶山·三模)如图,在矩形中,,,等边三角形的顶点E在边上,点B,F在的两侧,连接,则的最小值是______.
44.(2023·吉林·长春二模)如图,在中,,,为边上一动点,以,为邻边作平行四边形,则对角线的最小值为 .
45.(2023·江苏·模拟预测)如图,在菱形中,,.折叠该菱形,使点A落在边上的点G处,折痕分别与边,交于点E,F.当点G的位置变化时,长的最大值是 _________________.
题型十:特殊的平行四边形中的代数转化最值模型
46.(2025·安徽合肥·一模)如图,P是线段上一动点,四边形和四边形是位于直线同侧的两个正方形,点C,D分别是的中点,若,则下列结论错误的是( )
A.为定值 B.当时,的值为
C.周长的最小值为 D.面积的最大值为2
47.(2026·四川内江·中考真题)在边长为6的正方形 中,点、分别为对角线、边上的动点,且,则的最小值为_________.
48.(2026·江苏扬州·二模)如图,边长为6的正六边形,点、分别在、上,且,点为正六边形边上一动点,则的面积最大值为_______.
49.(25-26九年级下·成都·专题练习)已知E,F分别是正方形的边上的点,若.那么的最小值为 .
50.(25-26九年级下·福建厦门·阶段练习)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E,F分别为AB,BC上(不含端点)的动点,AF与DE交于点O,点P为EF的中点.在点E,F运动过程中,始终保持,则OP长的最小值为 .
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