专题04 特殊的平行四边形中的最值模型之胡不归模型(几何模型讲义)数学新教材北师大版九年级上册
2026-08-28
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摘要:
该初中数学讲义通过模型框架图系统构建了胡不归模型的知识体系,梳理了模型来源、核心本质(斜线段转化为垂线段)及知识储备(三角函数、特殊平行四边形性质等),并以解题步骤流程图呈现转化方法,突出模型识别、k值处理等重难点。
讲义亮点在于分层练习设计(A组基础、B组提升、C组压轴)与中考典例结合,如菱形60°内角下PA+0.5PB最值问题,培养几何直观与推理能力。方法指导含易错点总结和步骤化解题,助力基础生掌握方法,优秀生提升综合应用,为教师精准教学和学生自主复习提供有力支持。
内容正文:
专题04.特殊的平行四边形中的最值模型之胡不归模型
胡不归模型是初中几何四大最值模型之一(将军饮马、费马点、胡不归、阿氏圆),是中考带系数线段和最值的专属模型。必考载体:菱形(60°)、正方形(45°),利用图形自带特殊角,降低构造难度,是特殊平行四边形最难、最必考的最值模型。核心本质:将斜向的k·PB线段,通过三角函数定角转化为垂线段,把“折线段和”转化为“垂线段最短”。
模型来源 1
知识储备 2
例讲模型 2
模型1.胡不归模型(最值模型) 3
易错点与方法总结 10
模型运用 11
A组(基础题) 11
B组(能力提升题) 15
C组(综合压轴题) 22
胡不归模型源自一个感伤的数学故事:相传古代一位姓胡的少年在外求学,得知父亲病危后,立即从位置A出发赶往家乡B。他本认为“两点之间线段最短”,于是直接穿越砂石地直线奔向家中,但因砂石地行走速度V1较慢(驿道速度V2更快),最终迟到,父亲已在弥留之际不断呼唤“胡不归”(意为“为何不归?”),未能见上最后一面。邻居事后提出优化建议:若少年先沿驿道行至某点C,再转向砂石地直奔B点,总时间可缩短(公式为 ,这便催生了求“BC + k·AC最小值”的几何问题,其中k为速度比 (0<k<1)。这则故事因情感真挚,成为初中数学经典模型,常被用于讲解路径优化和三角构造技巧。
补充知识:在直角三角形中锐角A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sinA,即。
若无法理解正弦,也可考虑特殊直角三角形(含30°,45°,60°)的三边关系。
①特殊角三角函数:sin30°=;sin45°=;sin60°=。
②最值公理:垂线段最短(胡不归唯一最值依据)。
③特殊平行四边形性质:
菱形:60°、120°内角、对角线平分角;正方形:45°对角线角、四边相等;矩形:直角、边长比例。
④勾股定理、二次根式化简。
⑤模型区分常识:动点在直线→胡不归;动点在圆→阿氏圆;无系数k=1→将军饮马。
常联动综合考点:①菱形、正方形折叠问题;②特殊平行四边形动点问题;③几何多模型嵌套(将军饮马+胡不归);④中考填空压轴规律探究;⑤三角函数几何求值。
模型1.胡不归模型(最值模型)
【模型提炼与证明】
一动点在直线MN外的运动速度为V1,在直线MN上运动的速度为V2,且V1<V2,A、B为定点,点C在直线MN上,确定点C的位置使的值最小。
1),记,即求BC+kAC的最小值.
2)构造射线AD使得sin∠DAN=k,,CH=kAC,将问题转化为求BC+CH最小值.
3)过B点作BH⊥AD交MN于点C,交AD于H点,此时BC+CH取到最小值,即BC+kAC最小.
【解题关键】在求形如“PA+kPB”的式子的最值问题中,关键是构造与kPB相等的线段,将“PA+kPB”型问题转化为“PA+PC”型.(若k>1,则提取系数,转化为小于1的形式解决即可)。
【模型运用】
【典例1】(2025·四川·校考模拟预测)如图,平行四边形ABCD中,∠DAB=60°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则的最小值等于________.
【答案】
【详解】过点P作PQ⊥AD,垂足为Q,∵四边形ABCD是平行四边形,∴DC//AB,∴∠QDP=∠DAB=60°,
∴PQ=PD•sin∠QDP=PD,∴=BP+PQ,∴当点B、P、Q三点共线时有最小值,
∴的最小值为,故答案为:3.
【典例2】(24-25八年级下·北京·期中)如图,在菱形中,对角线,交于点,,点在线段上,且,点为线段上的一个动点.(1) ;(2)的最小值为 .
【答案】 30
【详解】解:(1)∵菱形,∴,,
又,∴是等边三角形,∴,
∴,故答案为:30;
(2)过P作于Q,过M作于H,
∵,∴,∴,
∴当M、P、Q三点共线,即Q和H重合时,最小,最小值为,
∵是等边三角形,∴,∴,
∵,,∴,∴,∴,故答案为:.
【典例3】(2025·辽宁营口·模拟预测)在矩形中,,,是边上任意一点,则的最小值是 .
【答案】
【详解】解:过点作直线,使与的夹角为30°,过点作,垂足为点,过点作,垂足为点,
∵,∴,∴,
∵,∴当和在同一直线上时,最小,最小值为,
∵,且,∴,
∵∴,,
∴,∴,∴,
∴的最小值为.故答案是:.
【典例4】(24-25八年级上·湖北武汉·期中)如图,长方形中,对角线,,将长方形沿折叠,得,点是线段上一动点.当的值最小时,的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:作于点,交于点,作于点,则,
∵四边形是矩形,,,∴,,
∴,∴,∴,,
由折叠得,,,,
∴,∴,
∵,∴,∴,
∴是等边三角形,∴,∵,
∴,∴,
∵,∴,∴,
∵,,∴,∴,
∴当点于点重合时,取得最小值,最小值为,∴,故选:.
【典例5】(2026·四川成都·校考二模)在边长为1的正方形中,是边的中点,是对角线上的动点,则的最小值为 ___________.
【答案】0
【详解】解:如图,作于,
∵四边形是正方形,,,的最小值为0,
∵,∴的最小值为0,故答案为:0.
【典例6】(2025·陕西榆林·模拟预测)如图,在菱形中,,,E是边上的一个动点,连接,的垂直平分线交于点G,交于点F,连接,则的最小值为______.
【答案】
【详解】如图,过点F作于点M,连接,,过点A作于点H.
∵,∴,∵.∵垂直平分∴,
,的最小值为.
,,,
的最小值为.故答案为:.
【典例7】(25-26九年级上·福建漳州·期末)【问题原型】如图所示①,在中,,,,是线段上任意一点,试探究的最小值.
【问题探究】如图所示②,小明首先以为一边作.然后,作,由三角函数的定义,将转化为.于是求的最小值就转化为求的最小值.当点A、P、在一条直线上时,即可求出的最小值.
以下是小明的部分求解过程:过点作射线使,作于。
,。
在中,,,… 请补全剩余的求解过程;
【问题应用】如图所示③,在平行四边形中,,,为边上的一点,直接写出的最小值________;
【问题迁移】小明在此基础上想求解的最小值,请构造合理的数学模型,并借助模型直接写出最小值________.
【答案】【问题探究】;【问题应用】;【问题迁移】6
【问题探究】解:过点作射线使,作于.
,.在中,,,
在中,,,∴,
∴,∴,即的最小值为;
【问题应用】解:如图,过点作射线,使,过作于;
在中,,,,;
根据垂线段最短,当、、三点共线且时,取得最小值,即的长度;
四边形是平行四边形,,,,
;故答案为:.
【问题迁移】解:如图,将看作点到点的距离,当点在点左侧时,看作点到点的距离的一半.
构造,作于,则,∴,
∵,,∴,
∴,,∴,
当、、共线时,最小值为点到的距离.此时.
当点在点右侧时,.
综上,的最小值为.故答案为:.
模型常见易错点
1)模型识别错误(90%学生丢分)
错误:动点在圆上,仍用胡不归;
解决方案:直线动点=胡不归,圆动点=阿氏圆,做题第一步先看轨迹!
2)定点、动点搞反
错误:胡乱构造角度,分不清谁是定点、谁是动点;
解决方案:P是动点,A、B是定点;只对含k的线段做转化。
3)k>1 直接套用模型
错误:出现 2PA+PB 直接构造;
解决方案:k>1必须先提取系数,化为 2(PA+PB) 再做模型。
4)角度构造方向错误,取不到垂线段
解决方案:构造射线必须与定点分居轨迹直线两侧,提前预判图形方位。
5)特殊角乱用
错误:看到菱形直接默认30°;
解决方案:严格审题,只有60°菱形才有的系数,普通菱形无默认角。
解题方法总结
步骤1【判模型】动点P在定直线上,所求式子为 PA+k·PB(0<k<1),符合胡不归模型。
步骤2【定角度】令 k = sinα,确定构造角(30°、45°、60°)。
步骤3【作辅助线】以定点为顶点、轨迹直线为一边,作定角α射线。
步骤4【线段转化】过动点P作射线垂线PH,则 PH = k·PB。
步骤5【最值原理】原式=PA+PH,根据垂线段最短,定点到射线的垂线段长度即为最小值。
步骤6【计算作答】利用特殊平行四边形边长、勾股定理、三角函数求出最终最值。
1.(2026·内蒙古通辽·校考一模)如图,已知菱形ABCD的边长为8,点M是对角线AC上的一动点,且∠ABC=120°,则MA+MB+MD的最小值是________.
【答案】
【详解】解:如图,过点D作DE⊥AB于点E,连接BD,
∵菱形ABCD中,∠ABC=120°,∠MAE=30°,
∴∠DAB=60°,AD=AB=DC=BC,MD=MB,∴△ADB是等边三角形,
∵∠MAE=30°,∴AM=2ME,∵MD=MB,∴MA+MB+MD=2ME+2DM=2DE,
根据垂线段最短,此时DE最短,即MA+MB+MD最小,
∵菱形ABCD的边长为8,∴DE=,
∴2DE=8.∴MA+MB+MD的最小值是8.故答案为:8.
2.(25-26八年级上·贵州黔东南·期末)如图,在长方形中,对角线,,将长方形沿对角线折叠,点落在点处,点是线段上一点,则的最小值是
【答案】
【详解】解:如图,作于,
四边形是矩形,,,,
,,,,
即、、三点共线时,最小值为,
将长方形沿对角线折叠,得,,,
,,的最小值为,故答案为:
3.(2021·四川眉山·中考真题)如图,在菱形中,,对角线、相交于点,点在线段上,且,点为线段上的一个动点,则的最小值是 .
【答案】
【详解】过M点作MH垂直BC于H点,与OB的交点为P点,此时的长度最小
∵菱形中,∴AB=BC=AC=10,△ABC为等边三角形
∴∠PBC=30°,∠ACB=60°∴在直角△PBH中,∠PBH=30°∴PH=
∴此时得到最小值,
∵AC=10,AM=3, ∴MC=7 又∠MPC=60° ∴MH=MCsin60°= 故答案为:
4.(2025·黑龙江·校考一模)如图,菱形ABCD中,,边长为3,P是对角线BD上的一个动点,则的最小值是______.
【答案】
【详解】解:如图所示:过点作交于点,过点作交于点,
四边形是菱形,,∴∠ABP=30°,,,
由垂线段最短可知,的最小值为的长,,
即的最小值是:,故答案是:.
5.(25-26上·江苏徐州·九年级校联考阶段练习)如图,在矩形中,,对角线相交于点O,.若点P是边上一动点,求的最小值为 .
【答案】
∴当三点共线,且时最小,即此时最小,
∵四边形是矩形,∴,,
∵,∴是等边三角形,∴,,∴,
∵,∴,∴,
∴,∴的最小值为,故答案为:.
1.(2025·云南·校考二模)如图,正方形边长为4,点E是边上一点,且.P是对角线上一动点,则的最小值为( )
A.4 B. C. D.
【答案】D
【详解】解:连接AC,作
∵是正方形且边长为4,∴,,,
∵,∴,∴,
∴当取最小值时,A,P,G三点共线,且,此时最小值为AG,
∵,,∴,∵,∴,
设,则,∴,解得:,
设,则,∵,∴,解得:
∴,故选:D
2.(2025·湖北孝感·校考模拟预测)如图,四边形是正方形纸片,.对折正方形纸片,使与重合,折痕为;展平后再过点折叠正方形纸片,使点落在上的点处,折痕为;再次展平,延长交于点Q.有如下结论:①;②;③;④;⑤为线段上一动点,则的最小值是.其中正确结论的序号是 .
【答案】①③④⑤
【详解】解:如图,连接,
垂直平分,,根据折叠的性质,可得:,
,为等边三角形,,即结论①正确;
,,,
,即结论②不正确.
∵折叠,∴,∴
∵∴∴
∴,即结论③正确.设,则,
∵,,∴,在中由,
∴,解得:,即,即结论④正确.
过点H作,是等边三角形,,∴,
在同一条直线上且时的值最小,
此时,的最小值是,
即结论⑤正确.故答案为:①③④⑤.
3.(25-26·重庆沙坪坝·八年级校考期末)如图,在直角坐标系中,直线:与轴交于点,与轴交于点,分别以、为边作矩形,点、在直线上,且,则的最小值是 .
【答案】
【详解】如图,过点B作BM∥AC交x轴于M,在直线BM上截取BB′=DE=1,过点B′作B′F⊥OM于F,过点E作EH⊥OC于H,连接B′H.
与x轴交于点C,与y轴变于点A,
令x=0,y=,令y=0,得x= ∴A(0,),C(,0),
∴OA=,OC=,∴AC==2OA,∴∠ACO=30°,
∵EH⊥OC,∴EH=EC,∵BB′=DE,BB′∥DE,∴四边形DBB′E是平行四边形,∴BD=B′E,
∵BM∥AC,∴∠BMC=∠ACO=30°,∵∠BCM=90°,BC=,∴BM=2BC=3,
∴B′M=1+3,∵∠MFB′=90°,∴B′F=MB′=,
∵BD+EC=B′E+EH≥B′H,B′H≥B′F,∴BD+EC≥,
∴BD+EC的最小值为,故答案为.
4.(2025·江苏镇江·统考一模)如图,在平行四边形中,,E为边上的一动点,那么的最小值等于______.
【答案】3
【详解】解:如图,过作交的延长线于点,
∵四边形为平行四边形,∴,
∴,∴,∴,
∵,∴当三点共线时,线段的和最小,
∵,,∴,
即:的最小值等于3;故答案为:3.
5.(25-26·湖南·九年级月考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,AB=6,△BCD为等边三角形点E为△BCD围成的区域(包括各边)的一点过点E作EM∥AB,交直线AC于点M作EN∥AC交直线AB于点N,则AN+AM的最大值为 .
【解答】解:过E作EH⊥AC交AC的延长线于点H,
∵EN∥AC,EM∥AB,∴四边形ANEM是平行四边形,∠HME=∠A=60°,
设EM=AN=a,AM=b,Rt△HEM中,∠HEM=30°,∴MH=ME=a,
∴AN+AM=a+b=MH+AM=AH,当E在点D时,AH的值最大是:3+4.5=7.5,
AN+AM的最大值为7.5,故答案为:7.5.
6.(24-25八年级下·广东广州·期末)如图,矩形中,,,点是边上一动点,连接、,则的最小值为 .
【答案】3+2
【详解】解:过点C作直线CE,使CE与BC的夹角为30°,过点P作PE⊥CE,垂足为点E,
∵∠PCE=30°,PE⊥CE,∴PE=PC,∴的最小值即为PA+PE的最小值,
当PA和PE在同一直线上时,PA+PE最小,此时,PA+PE=AE,
∵∠APB=∠CPE,且∠PCE+∠CPE=∠PAB+∠APB=90°,∴∠PAB=∠PCE=30°,∴AP=2BP,
∴,解得:BP=(负值舍去),∴AP=,∴PE=,
∴AE=PA+PE=+=3+2,∴的最小值为3+2.故答案是:3+2.
7.(2025·吉林·二模)【问题原型】如图①,在中,是线段上任意一点,试探究的最小值.
【问题探究】如图②,小明首先以为一边作.然后,作,由三角函数的定义,将转化为.于是求的最小值就转化为求的最小值.当点A、P、H在一条直线上时,即可求出的最小值.
以下是小明的部分求解过程:由【问题探究】的作法可知
过点作射线使,作于;
;在中,;
求解过程缺失
请补全剩余的求解过程;
【问题应用】如图③,在中,为边CD上的一动点,直接写出的最小值____________.并用圆规和无刻度的直尺在图③中确定点的位置(保留作图痕迹);
【问题迁移】小明在此基础上想求解的最小值,请构造合理的数学模型,并借助模型直接写出最小值____________.
【答案】[问题探究] 见解析;[问题应用] ,尺规作图见解析;[问题迁移]
【详解】[问题探究]解:过点作射线使,作于
在中,,,,
当点A、P、H在一条直线上时,有最小值,此时;
[问题应用] 解:如图,过点作,交 的延长线于点,
,
,,,,,
当点,点,点三点共线且时,有最小值,即最小值为,
,,故答案为:;
尺规作图如下:以点为顶点作,则,与的交点即为点,
[问题迁移]解:如图,,,
令,根据勾股定理可得,,,,
求的最小值,即求的最小值,
当三点共线时,的值最小,为的长度,连接,
,,,
根据勾股定理可得,,
即的最小值为,故答案为:.
1.(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.
2.(25-26九年级上·陕西榆林·月考)如图,正方形中,,M为对角线上一点,且,N是对角线上的一个动点,连接,则的最小值是___________.
【答案】3
【详解】解:如图,过点M作于点E,过点N作于点,
∵四边形是正方形,∴,,,
∵,∴,∴,
∴当M,N,三点共线且垂直于时,有最小值,最小值为的长,
∵,∴,∵,,∴,∴,
∴,∴,∴的最小值为3.故答案为:3.
3.(2025·湖北武汉·九年级期末)如图,▱中,,,为边上一点,则的最小值为______.
【答案】
【详解】如图,过点作,交的延长线于,
四边形是平行四边形,,∴
∵PH丄AD∴∴,,
∴
当点,点,点三点共线时,HP+PB有最小值,即有最小值,
此时 ,,,∴ ,
则最小值为,故答案为:.
4.(25-26·浙江·八年级专题练习)如图,▱ABCD中,∠DAB=30°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则2PB+ PD的最小值等于______.
【答案】
【详解】过点P作PE⊥AD交AD的延长线于点E,
∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB∥CD,∴∠EDC=∠DAB=30°,∴PE=PD,
∵2PB+ PD=2(PB+PD)=2(PB+PE),
∴当PB+PE最小时2PB+ PD有最小值,此时P、B、E三点在同一条直线上,
∵∠DAB=30°,∠AEP=90°,AB=6,∴PB+PE的最小值=AB=3,
∴2PB+ PD的最小值等于6,故答案为:6.
5.(2025·吉林长春·统考一模)(1)【问题原型】如图①,在,,,求点到的距离.
(2)【问题延伸】如图②,在,,.若点在边上,点在线段上,连结,过点作于,则的最小值为______.
(3)【问题拓展】如图(3),在矩形中,.点在边上,点在边上,点在线段上,连结.若,则的最小值为______.
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)如图,过点作于,过点作于.
∵,∴.在中,.
∵,∴.∴点到的距离为.
(2)如图,连接,过点作于,过点作于.
∵,∴的最小值等于的长,
∵当时,的长最小,此时点Q与点H重合,
∴的最小值等于的长,∵,∴.
在中,.
∵,∴.
即的最小值为;故答案为:
(3)如图,过点F作于点H,连接,过点E作于点G,
在中,,∴,
∴,∴的最小值等于,
∵当时,的长最小,即的长最小,此时点H与点G重合,
∴的最小值等于,
∵四边形是矩形,∴,
∴,∴,即的最小值等于.
6.(2025·广东广州·九年级校考自主招生)如图,已知菱形的边、上的中点分别为点E、F,且,.(1)若的延长线交于点,,求的面积.(2)在(1)的条件下,点是直线上一点,求的最小值.
【答案】(1)(2)
【详解】(1)解:如图,过点F作于点N,作交的延长线于点H,过点C作于点M,在中,,,,
在中,,,,同理可得,
,,,
;
(2)解:如图,过点P作于点K,连接,,
由(2)知中,,,,
,,
,,
是直角三角形,,,
又F是边上的中点,垂直平分,.
在中,, ,,
由(2)知,的最小值是.
2 / 3
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专题04.特殊的平行四边形中的最值模型之胡不归模型
胡不归模型是初中几何四大最值模型之一(将军饮马、费马点、胡不归、阿氏圆),是中考带系数线段和最值的专属模型。必考载体:菱形(60°)、正方形(45°),利用图形自带特殊角,降低构造难度,是特殊平行四边形最难、最必考的最值模型。核心本质:将斜向的k·PB线段,通过三角函数定角转化为垂线段,把“折线段和”转化为“垂线段最短”。
模型来源 1
知识储备 2
例讲模型 2
模型1.胡不归模型(最值模型) 3
易错点与方法总结 10
模型运用 11
A组(基础题) 11
B组(能力提升题) 15
C组(综合压轴题) 22
胡不归模型源自一个感伤的数学故事:相传古代一位姓胡的少年在外求学,得知父亲病危后,立即从位置A出发赶往家乡B。他本认为“两点之间线段最短”,于是直接穿越砂石地直线奔向家中,但因砂石地行走速度V1较慢(驿道速度V2更快),最终迟到,父亲已在弥留之际不断呼唤“胡不归”(意为“为何不归?”),未能见上最后一面。邻居事后提出优化建议:若少年先沿驿道行至某点C,再转向砂石地直奔B点,总时间可缩短(公式为 ,这便催生了求“BC + k·AC最小值”的几何问题,其中k为速度比 (0<k<1)。这则故事因情感真挚,成为初中数学经典模型,常被用于讲解路径优化和三角构造技巧。
补充知识:在直角三角形中锐角A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sinA,即。
若无法理解正弦,也可考虑特殊直角三角形(含30°,45°,60°)的三边关系。
①特殊角三角函数:sin30°=;sin45°=;sin60°=。
②最值公理:垂线段最短(胡不归唯一最值依据)。
③特殊平行四边形性质:
菱形:60°、120°内角、对角线平分角;正方形:45°对角线角、四边相等;矩形:直角、边长比例。
④勾股定理、二次根式化简。
⑤模型区分常识:动点在直线→胡不归;动点在圆→阿氏圆;无系数k=1→将军饮马。
常联动综合考点:①菱形、正方形折叠问题;②特殊平行四边形动点问题;③几何多模型嵌套(将军饮马+胡不归);④中考填空压轴规律探究;⑤三角函数几何求值。
模型1.胡不归模型(最值模型)
【模型提炼与证明】
一动点在直线MN外的运动速度为V1,在直线MN上运动的速度为V2,且V1<V2,A、B为定点,点C在直线MN上,确定点C的位置使的值最小。
1),记,即求BC+kAC的最小值.
2)构造射线AD使得sin∠DAN=k,,CH=kAC,将问题转化为求BC+CH最小值.
3)过B点作BH⊥AD交MN于点C,交AD于H点,此时BC+CH取到最小值,即BC+kAC最小.
【解题关键】在求形如“PA+kPB”的式子的最值问题中,关键是构造与kPB相等的线段,将“PA+kPB”型问题转化为“PA+PC”型.(若k>1,则提取系数,转化为小于1的形式解决即可)。
【模型运用】
【典例1】(2025·四川·校考模拟预测)如图,平行四边形ABCD中,∠DAB=60°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则的最小值等于________.
【典例2】(24-25八年级下·北京·期中)如图,在菱形中,对角线,交于点,,点在线段上,且,点为线段上的一个动点.(1) ;(2)的最小值为 .
【典例3】(2025·辽宁营口·模拟预测)在矩形中,,,是边上任意一点,则的最小值是 .
【典例4】(24-25八年级上·湖北武汉·期中)如图,长方形中,对角线,,将长方形沿折叠,得,点是线段上一动点.当的值最小时,的长为( )
A. B. C. D.
【典例5】(2026·四川成都·校考二模)在边长为1的正方形中,是边的中点,是对角线上的动点,则的最小值为 ___________.
【典例6】(2025·陕西榆林·模拟预测)如图,在菱形中,,,E是边上的一个动点,连接,的垂直平分线交于点G,交于点F,连接,则的最小值为______.
【典例7】(25-26九年级上·福建漳州·期末)【问题原型】如图所示①,在中,,,,是线段上任意一点,试探究的最小值.
【问题探究】如图所示②,小明首先以为一边作.然后,作,由三角函数的定义,将转化为.于是求的最小值就转化为求的最小值.当点A、P、在一条直线上时,即可求出的最小值.
以下是小明的部分求解过程:过点作射线使,作于。
,。
在中,,,… 请补全剩余的求解过程;
【问题应用】如图所示③,在平行四边形中,,,为边上的一点,直接写出的最小值________;
【问题迁移】小明在此基础上想求解的最小值,请构造合理的数学模型,并借助模型直接写出最小值________.
模型常见易错点
1)模型识别错误(90%学生丢分)
错误:动点在圆上,仍用胡不归;
解决方案:直线动点=胡不归,圆动点=阿氏圆,做题第一步先看轨迹!
2)定点、动点搞反
错误:胡乱构造角度,分不清谁是定点、谁是动点;
解决方案:P是动点,A、B是定点;只对含k的线段做转化。
3)k>1 直接套用模型
错误:出现 2PA+PB 直接构造;
解决方案:k>1必须先提取系数,化为 2(PA+PB) 再做模型。
4)角度构造方向错误,取不到垂线段
解决方案:构造射线必须与定点分居轨迹直线两侧,提前预判图形方位。
5)特殊角乱用
错误:看到菱形直接默认30°;
解决方案:严格审题,只有60°菱形才有的系数,普通菱形无默认角。
解题方法总结
步骤1【判模型】动点P在定直线上,所求式子为 PA+k·PB(0<k<1),符合胡不归模型。
步骤2【定角度】令 k = sinα,确定构造角(30°、45°、60°)。
步骤3【作辅助线】以定点为顶点、轨迹直线为一边,作定角α射线。
步骤4【线段转化】过动点P作射线垂线PH,则 PH = k·PB。
步骤5【最值原理】原式=PA+PH,根据垂线段最短,定点到射线的垂线段长度即为最小值。
步骤6【计算作答】利用特殊平行四边形边长、勾股定理、三角函数求出最终最值。
1.(2026·内蒙古通辽·校考一模)如图,已知菱形ABCD的边长为8,点M是对角线AC上的一动点,且∠ABC=120°,则MA+MB+MD的最小值是________.
2.(25-26八年级上·贵州黔东南·期末)如图,在长方形中,对角线,,将长方形沿对角线折叠,点落在点处,点是线段上一点,则的最小值是
3.(2021·四川眉山·中考真题)如图,在菱形中,,对角线、相交于点,点在线段上,且,点为线段上的一个动点,则的最小值是 .
4.(2025·黑龙江·校考一模)如图,菱形ABCD中,,边长为3,P是对角线BD上的一个动点,则的最小值是______.
5.(25-26上·江苏徐州·九年级校联考阶段练习)如图,在矩形中,,对角线相交于点O,.若点P是边上一动点,求的最小值为 .
1.(2025·云南·校考二模)如图,正方形边长为4,点E是边上一点,且.P是对角线上一动点,则的最小值为( )
A.4 B. C. D.
2.(2025·湖北孝感·校考模拟预测)如图,四边形是正方形纸片,.对折正方形纸片,使与重合,折痕为;展平后再过点折叠正方形纸片,使点落在上的点处,折痕为;再次展平,延长交于点Q.有如下结论:①;②;③;④;⑤为线段上一动点,则的最小值是.其中正确结论的序号是 .
3.(25-26·重庆沙坪坝·八年级校考期末)如图,在直角坐标系中,直线:与轴交于点,与轴交于点,分别以、为边作矩形,点、在直线上,且,则的最小值是 .
4.(2025·江苏镇江·统考一模)如图,在平行四边形中,,E为边上的一动点,那么的最小值等于______.
5.(25-26·湖南·九年级月考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,AB=6,△BCD为等边三角形点E为△BCD围成的区域(包括各边)的一点过点E作EM∥AB,交直线AC于点M作EN∥AC交直线AB于点N,则AN+AM的最大值为 .
6.(24-25八年级下·广东广州·期末)如图,矩形中,,,点是边上一动点,连接、,则的最小值为 .
7.(2025·吉林·二模)【问题原型】如图①,在中,是线段上任意一点,试探究的最小值.
【问题探究】如图②,小明首先以为一边作.然后,作,由三角函数的定义,将转化为.于是求的最小值就转化为求的最小值.当点A、P、H在一条直线上时,即可求出的最小值.
以下是小明的部分求解过程:由【问题探究】的作法可知
过点作射线使,作于;
;在中,;
求解过程缺失
请补全剩余的求解过程;
【问题应用】如图③,在中,为边CD上的一动点,直接写出的最小值____________.并用圆规和无刻度的直尺在图③中确定点的位置(保留作图痕迹);
【问题迁移】小明在此基础上想求解的最小值,请构造合理的数学模型,并借助模型直接写出最小值____________.
1.(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.
2.(25-26九年级上·陕西榆林·月考)如图,正方形中,,M为对角线上一点,且,N是对角线上的一个动点,连接,则的最小值是___________.
3.(2025·湖北武汉·九年级期末)如图,▱中,,,为边上一点,则的最小值为______.
4.(25-26·浙江·八年级专题练习)如图,▱ABCD中,∠DAB=30°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则2PB+ PD的最小值等于______.
5.(2025·吉林长春·统考一模)(1)【问题原型】如图①,在,,,求点到的距离.
(2)【问题延伸】如图②,在,,.若点在边上,点在线段上,连结,过点作于,则的最小值为______.
(3)【问题拓展】如图(3),在矩形中,.点在边上,点在边上,点在线段上,连结.若,则的最小值为______.
6.(2025·广东广州·九年级校考自主招生)如图,已知菱形的边、上的中点分别为点E、F,且,.(1)若的延长线交于点,,求的面积.(2)在(1)的条件下,点是直线上一点,求的最小值.
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