内容正文:
专题06 轴对称之将军饮马最值难点五大题型突破
【题型1 :“2定点1动点”作图问题】.
【题型2 :“2定点1动点”求周长最小值问题】
【题型3 :“2定点1动点”求线段最小值问题】
【题型4 :“1定点2动点”-线段/周长最小问题】
【题型5 :“1定点2动点”-角度问题】
【题型1 :“2定点1动点”作图问题】.
1.某区计划在公路旁修建一个核酸采集点,现有如下四种方案,则核酸采集点到两个小区之间的距离之和最短的是( )
A.B.C.D.
2.如图,从地到地有四条路线,其中最短的路线是( )
A. B.
C. D.
3.如图,在正方形网格中有,两点,在直线上求一点,使最短,则点应选在( )
A.点 B.点 C.点 D.点
4.如图,A,B两地在一条河的两岸,现要在河上架一座桥,若河岸平行,与河岸垂直,要想使路径最短,下面有四种设计方案,你认为最合适的是( )
A. B.
C. D.
【题型2 :“2定点1动点”求周长最小值问题】
5.如图,在中,已知,,的垂直平分线交于点,交于点,为直线上一点,连结,,则的周长最小是()
A. B. C. D.
6.如图,在ABC中,,, ,是中点,垂直平分,交于点,交于点,在上确定一点,使最小,则这个最小值为( )
A.10 B.11 C.12 D.13
7.如图,等腰△ABC底边BC的长为4cm,面积为12cm2,腰AB的垂直平分线EF交AC与点F,若D为BC边上的中点,M为线段EF上一动点,则△BDM的周长最短为( )
A.4cm B.6cm C.8cm D.10cm
8.如图,在中,为直角,且,若垂直平分,点为直线上的任意一点,当周长最小时,则的度数为_____.
【题型3 :“2定点1动点”求线段最小值问题】
9.如图,在中,,分别以点为圆心,以适当长为半径画弧,两弧分别交于,画直线为的中点,为直线上任意一点,若的面积为15,则的最小长度为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
10.如图,在中,,,,D是中点,垂直平分,交于点E,交于点F,在上确定一点P,使最小,则这个最小值为( )
A.3 B.6 C.9 D.12
11.如图,中,,,,点是中点,是的垂直平分线,交于点,交于点,在上确定一点,使最小,则其最小值为______.
12.如图所示,在四边形中,,,,,在上找一点P,使的值最小,则的最小值为____________.
【题型4 :“1定点2动点”-线段/周长最小问题】
13.在某草原上,有两条交叉且笔直的公路、,如图,,在两条公路之间的点处有一个草场,.现在在两条公路上各有一户牧民在移动放牧,分别记为、,存在、使得的周长最小.则周长的最小值是( ).
A.4 B.6 C.8 D.12
14.如图,在等腰中,,,于点D,M、N两点分别是线段上的动点,则的最小值是( )
A.3.5 B.4 C.5 D.6
15.如图,等腰的底边的长是,面积是,腰的垂直平分线交于点N,垂足为M,若D为边上的一动点,P为上的一动点,求的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
16.如图,点M在等边三角形的边上,,射线,垂足为C,P是射线上一动点,N是线段上一动点.当的长最小时,,则的长为( )
A.10 B.13 C.16 D.无法确定
【题型5 :“1定点2动点”-角度问题】
17.如图,中,,,点D为上一定点,点E、F分别为边上的动点,当的周长最小时,则度数( )
A. B. C. D.
18.如图,四边形中,,点M、N分别是边上的动点,,当的周长最小值时,则的度数是( )
A.124° B.68° C.60° D.56°
19.如图,在四边形中,,,分别是,边上的动点,,当的周长最小时,的度数是( )
A.122° B.64° C.62° D.58°
20.如图,在中,,,点D,E是边上的两个定点,点M,N分别是边,上的两个动点.当四边形的周长最小时,的大小是( ).
A.45° B.90° C.75° D.135°
21.如图,已知,是内部的一点,且,点、分别是、上的动点,若周长的最小值等于5,则的值为( )
A. B. C. D.
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专题06 轴对称之将军饮马最值难点五大题型突破
【题型1 :“2定点1动点”作图问题】.
【题型2 :“2定点1动点”求周长最小值问题】
【题型3 :“2定点1动点”求线段最小值问题】
【题型4 :“1定点2动点”-线段/周长最小问题】
【题型5 :“1定点2动点”-角度问题】
【题型1 :“2定点1动点”作图问题】.
1.某区计划在公路旁修建一个核酸采集点,现有如下四种方案,则核酸采集点到两个小区之间的距离之和最短的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】本题考查了最短路径的数学问题,熟练掌握两点之间,线段最短是解题的关键.
用对称的性质,通过等线段代换,将所求路线转化为两点之间的距离.
【详解】解:作点关于直线的对称点,连接交直线于,根据两点之间线段最短,可知选项B中的核酸采集点到两个小区之间的距离之和最短,
故选:B.
2.如图,从地到地有四条路线,其中最短的路线是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查最短路线,掌握两点之间线段最短是解决问题的关键.
结合四个选项中的路线,由两点之间线段最短逐个验证即可得到答案.
【详解】解:A中从地到地路线长为;
B中从地到地路线长为;
C中从地到地路线长为;
D中从地到地路线长为;
综上所述,四条路线中均含有线段,因此比较、、和长度即可确定最短的路线,
,
,
在中,由两点之间线段最短可知,
,
、、和中长度最短,
即从地到地有四条路线,最短,
故选:D.
3.如图,在正方形网格中有,两点,在直线上求一点,使最短,则点应选在( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】D
【分析】本题考查轴对称,两点之间线段最短等知识点,作点关于的对称点,连接,与的交点即可所求.
【详解】解:点关于的对称点,连接,如图,
由图可知点应选在点;
故选:D.
4.如图,A,B两地在一条河的两岸,现要在河上架一座桥,若河岸平行,与河岸垂直,要想使路径最短,下面有四种设计方案,你认为最合适的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,平行线的性质,两点之间线段最短的应用,解题的关键是掌握两点之间线段最短.
根据平行线的性质得出内错角相等,证明,得出,然后根据两点之间线段最短进行求解即可.
【详解】解:选项D符合题意,利用如下:
如图,连接,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
根据两点之间线段最短,且为定值,此时,值最小,
即此时路径最短,
故选:D.
【题型2 :“2定点1动点”求周长最小值问题】
5.如图,在中,已知,,的垂直平分线交于点,交于点,为直线上一点,连结,,则的周长最小是()
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的性质、轴对称、最短路线问题等知识,将周长的最小值转化为是解题的关键.
连接,由是的垂直平分线,得,则,由两点之间线段最短可知的最小值为,即可得出答案.
【详解】解:连接,
是的垂直平分线,
,
,
点三点在一条直线上时,的最小,最小值为,
最小值为,此时点与点重合,
周长的最小值为,
故选:C.
6.如图,在ABC中,,, ,是中点,垂直平分,交于点,交于点,在上确定一点,使最小,则这个最小值为( )
A.10 B.11 C.12 D.13
【答案】C
【分析】根据三角形的面积公式得到AD=12,由EF垂直平分AB,得到点A,B关于直线EF对称,于是得到AD的长为PB+PD的最小值,即可得到结论.
【详解】∵AB=AC,BC=10,S△ABC=60,是中点,
AD⊥BC于点D,
∴S△ABC= =60,
∴AD=12,
设AD与EF的交点为P,
∵EF垂直平分AB,
∴点A,B关于直线EF对称,
∴PA=PB,
此时AD的长为PB+PD的最小值,
即PB+PD的最小值为12,
故选:C.
【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题,线段的垂直平分线的性质,等腰三角形的性质的运用,凡是涉及最短距离的问题,一般要考虑线段的性质定理,结合轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.
7.如图,等腰△ABC底边BC的长为4cm,面积为12cm2,腰AB的垂直平分线EF交AC与点F,若D为BC边上的中点,M为线段EF上一动点,则△BDM的周长最短为( )
A.4cm B.6cm C.8cm D.10cm
【答案】C
【分析】连接AD,由于△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,故AD⊥BC,再根据三角形的面积公式求出AD的长,再根据EF是线段AB的垂直平分线可知,点B关于直线EF的对称点为点A,故AD的长为BM+MD的最小值,由此即可得出结论.
【详解】
如图,连接AD,
∵△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,
∴AD⊥BC,
∴S△ABC=BC•AD=×4×AD=12,
解得:AD=6(cm),
∵EF是线段AB的垂直平分线,
∴点B关于直线EF的对称点为点A,
∴AD的长为BM+MD的最小值,
∴△BDM的周长最短=(BM+MD)+BD=AD+BC=6+×4=6+2=8(cm).
故选C.
【点睛】本题考查的是轴对称﹣最短路线问题,熟知等腰三角形三线合一的性质是解答此题的关键.
8.如图,在中,为直角,且,若垂直平分,点为直线上的任意一点,当周长最小时,则的度数为_____.
【答案】/30度
【分析】因为是定值,则的周长最小即最小,是的垂直平分线,,所以,当 A, P, C 三点共线时,最小,最小值为的长度,此时 P 为与的交点.根据等边对等角,,而,则的度数.
【详解】解:连接,
∵是定值,
∴的周长最小即最小
∵是的垂直平分线,
∴,
∴
当 A, P, C 三点共线时,最小,最小值为的长度,此时 P 为与的交点,
∵为直角,且,
则,
,
,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查中垂线的性质,对称求最小值,等边对等角,三角形内角和定理,掌握相关知识是解决问题的关键.
【题型3 :“2定点1动点”求线段最小值问题】
9.如图,在中,,分别以点为圆心,以适当长为半径画弧,两弧分别交于,画直线为的中点,为直线上任意一点,若的面积为15,则的最小长度为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】本题考查作图﹣基本作图,线段的垂直平分线的性质,三角形的面积,三线合一定理,两点之间线段最短等知识,解题的关键是掌握垂直平分线的性质.如图,连接,.利用三角形的面积公式求出,再根据两点之间线段最短,线段的垂直平分线的性质判断即可.
【详解】解:如图,连接,.
∵, 为的中点,
∴,
,,
,
由作图可知:垂直平分线段,
,
,
的最小值为6,
故选:B.
10.如图,在中,,,,D是中点,垂直平分,交于点E,交于点F,在上确定一点P,使最小,则这个最小值为( )
A.3 B.6 C.9 D.12
【答案】B
【分析】如图:连接,先根据等腰三角形的性质和三角形的面积可得,再根据垂直平分线的性质、轴对称的性质可得,进而说明的最小值为即可解答.
【详解】解:如图所示:连接.
∵,D是中点,
∴于点D,
∵,,
∴,
∴,
∵垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为6.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了轴对称-最短路线问题、线段的垂直平分线的性质、等腰三角形的性质等知识点,确定的长度的最小值是解题的关键.
11.如图,中,,,,点是中点,是的垂直平分线,交于点,交于点,在上确定一点,使最小,则其最小值为______.
【答案】
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,两点之间线段最短,在上取一点,连接,由线段垂直平分线的性质得,即得,可知当点在上时,的值最小,最小值为的长,又根据等腰三角形的性质可得,进而利用三角形面积求出即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:在上取一点,连接,
∵是的垂直平分线,
∴,
∴,
∵点是定点,由两点之间线段最短可知,当点在上时,的值最小,最小值为的长,
∵,点是中点,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴最小值为,
故答案为:.
12.如图所示,在四边形中,,,,,在上找一点P,使的值最小,则的最小值为____________.
【答案】
【分析】作关于的对称点,连接、、,可得,当、、三点共线时,最小,即最小,此时过作交的延长线于,过作交于,可求,即可求解.
【详解】解:作关于的对称点,连接、、,
,
,
,
,
如图,
,
当、、三点共线时,最小,
即最小,
此时
过作交的延长线于,过作交于,
,
,
,
,
,
四边形是矩形,
,,
同理可证:四边形是矩形,
,
,
,
,
,
,
的最小值为;
故答案:.
【点睛】本题考查了典型问题:线段和最小,等腰三角形的判定及性质,矩形的判定及性质,直角三角形的特征,掌握典型问题的解法是解题的关键.
【题型4 :“1定点2动点”-线段/周长最小问题】
13.在某草原上,有两条交叉且笔直的公路、,如图,,在两条公路之间的点处有一个草场,.现在在两条公路上各有一户牧民在移动放牧,分别记为、,存在、使得的周长最小.则周长的最小值是( ).
A.4 B.6 C.8 D.12
【答案】A
【分析】本题考查的是轴对称-最短路线问题、等边三角形的判定和性质.作点关于直线的对称点,作点关于直线的对称点,连接,分别交、于、,得到的周长的最小值为,再证得为边长为4的等边三角形即可得出答案.
【详解】解:作点关于直线的对称点,作点关于直线的对称点,连接,
分别交、于、,如图:
∴,,
∴的周长的最小值为,
由轴对称的性质得:,,
,,
,,
,,
为边长为4的等边三角形,
,
的周长的最小值为4.
故选:A.
14.如图,在等腰中,,,于点D,M、N两点分别是线段上的动点,则的最小值是( )
A.3.5 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】利用等腰三角形三线合一性质得出垂直平分,易得,根据垂线段最短确定的最小值为点B到的距离,结合含角的直角三角形性质求解即可.
【详解】解:如下图,连接,
∵,
∴垂直平分,
∴,
∴,
当三点共线且时,取得最小值,最小值为点B到的距离,如下图,
∵,
∴,
∴,
∴在中,.
15.如图,等腰的底边的长是,面积是,腰的垂直平分线交于点N,垂足为M,若D为边上的一动点,P为上的一动点,求的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】由线段垂直平分线的性质可得,则,当点A,P,D共线且时,有最小值,即有最小值为的长,由等积法可求解.
【详解】解:连接,
∵垂直平分,
∴,
∴,
∴当点A,点P,点D共线且时,有最小值,即有最小值为的长,
∵,
∴.
16.如图,点M在等边三角形的边上,,射线,垂足为C,P是射线上一动点,N是线段上一动点.当的长最小时,,则的长为( )
A.10 B.13 C.16 D.无法确定
【答案】B
【分析】本题考查了轴对称-最短路线问题,等边三角形的性质,含角直角三角形的性质,作点M关于直线的对称点G,过点G作于点N,交于点P,由轴对称的性质可得,即,由垂线段最短可知,的最小值为,由等边三角形的性质可得,推出,由含角直角三角形的性质可得,推出,计算出即可得解.
【详解】解:如图,作点M关于直线的对称点G,过点G作于点N,交于点P,
则,
∴,
∵,
∴由垂线段最短可知,的最小值为,
∵为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵等边三角形,
∴,
故选:B.
【题型5 :“1定点2动点”-角度问题】
17.如图,中,,,点D为上一定点,点E、F分别为边上的动点,当的周长最小时,则度数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作D关于的对称点,D关于的对称点,连接交于E交于F,则此时的周长最小,然后根据线段垂直平分线的性质和等腰三角形的性质即可得到结论.
本题考查了轴对称-最短路线问题,等腰三角形的性质,三角形内角和的性质,正确的作出图形是解题的关键
【详解】解:作D关于的对称点,D关于的对称点,连接交于E交于F,则,,
则此时的周长最小(三点共线),
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴在中,,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
故选:C.
18.如图,四边形中,,点M、N分别是边上的动点,,当的周长最小值时,则的度数是( )
A.124° B.68° C.60° D.56°
【答案】B
【分析】延长到E使,延长到F,使,连接,则当E、N、M、F四点共线时最小,即此时的周长最小,根据等腰三角形的性质得到,,设,根据三角形的内角和列方程即可得到结论.
【详解】解:延长到E使,延长到F,使,连接
∵,
∴,,
∴的周长,
故当E、N、M、F四点共线时最小,即此时的周长最小,
∵,,
∴,,
∵,,
∴,
设,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:,
故选:B.
【点睛】本题考查了轴对称——最短路线问题,等腰三角形的性质与判定,三角形的外角的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
19.如图,在四边形中,,,分别是,边上的动点,,当的周长最小时,的度数是( )
A.122° B.64° C.62° D.58°
【答案】B
【分析】延长到E使,延长到F,使,连接交于N,交于M,此时,的周长最小,根据等腰三角形的性质得到,,设,根据三角形的内角和列方程即可得到结论.
【详解】解:延长到E使,延长到F,使,连接交于N,交于M,
此时,的周长最小,
∵,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
设,
∴,
∴,
∴,
解得:,
故选:B.
【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题,等腰三角形的性质,三角形的外角的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
20.如图,在中,,,点D,E是边上的两个定点,点M,N分别是边,上的两个动点.当四边形的周长最小时,的大小是( ).
A.45° B.90° C.75° D.135°
【答案】B
【分析】本题主要考查轴对称—最短路径的运用,掌握最短路径的计算方法,等腰三角形的性质,三角形的内角和、外角和的综合运用.
根据题意,分别作点的对称点,根据两点之间线段最短可确定点的位置为点,此时四边形的周长最小,根据对称的性质可得,,根据三角形的外角的性质可得,根据直角三角形中两锐角互余可得出,,运用等量待会即可求解.
【详解】解:如图所示,作点关于的对称点,作点关于的对称点,连接交于点,
∴根据两点之间线段最短可得,的值最小,
∴四边形的周长最小值为:,
∵在中,,,即是等腰直角三角形,
∴,
在中,
∵,
∴,
根据对顶角的性质可得,,,
根据对称的性质可得,,,,,
∴,,
在,中,
∵,,
∴
,
∴当四边形的周长最小时,的大小是,
故选:.
21.如图,已知,是内部的一点,且,点、分别是、上的动点,若周长的最小值等于5,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了最短路径问题,在周长最小时找到点和的位置是解题的关键.要使的周长最小,通常是把三边的和转化为一条线段,运用三角形三边关系解决,作点关于的对称点为,点关于的对称点为,当点共线时,的周长为,此时周长最小为,根据判定是等边三角形,即可求出的度数.
【详解】解:作点关于的对称点为,点关于的对称点为,连接,交于于,连接,如图所示:
则当点共线时,的周长为,此时周长最小,
∵点与点关于对称,
∴垂直平分,
∴,
∵点与点关于对称,
∴垂直平分,
∴,
,
,
∴,
又∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
故选:C.
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