专题42:第8章几何中的最值问题之和长度有关的最值之多线段的最值-备战2022中考数学解题方法系统训练(全国通用)(解析版).doc
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1、42第8章几何中的最值问题之和长度有关的最值之多线段的最值一、单选题1如图,在正方形ABCD中,E是AB上一点,BE2,AE4,P是AC上一动点,则PB+PE的最小值是()A6B2C8D2【答案】D【分析】由正方形的性质得出B、D关于AC对称,根据两点之间线段最短可知,连接DE,交AC于P,连接BP,则此时PB+PE的值最小,进而利用勾股定理求出即可【解答】解:如图,连接DE,交AC于P,连接BP,则此时PB+PE的值最小,四边形ABCD是正方形,B、D关于AC对称,PBPD,PB+PEPD+PEDEBE2,AE4,ADAB6,DE2,故PB+PE的最小值是2故选:D【点评】本题考查轴对称最短
2、路线问题,其中涉及正方形的性质、勾股定理等知识,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键2如图,正方形 中, 是 的中点,点 是对角线 上一动点,则 的最小值为( )A4BCD【答案】B【分析】由正方形的中心对称性质,可得 的最小值即是DE的值,再由勾股定理解题计算即可【解答】连接DE,交AC于点P,连接BD,点B与点D关于AC对称,的长即为的最小值,是BC的中点,在中,的最小值是故选:B【点评】本题考查两点对称的性质、两点间的距离、勾股定理等知识,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键3如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E、F分别是边BC、CD上的动点,且BECF,连接BF、D
3、E,则BFDE的最小值为()ABCD【答案】D【分析】连接AE,利用ABEBCF转化线段BF得到BFDEAEDE,则通过作A点关于BC对称点H,连接DH交BC于E点,利用勾股定理求出DH长即可【解答】解:解:连接AE,如图1,四边形ABCD是正方形,ABBC,ABEBCF90°又BECF,ABEBCF(SAS)AEBF所以BFDE最小值等于AEDE最小值作点A关于BC的对称点H点,如图2,连接BH,则A、B、H三点共线,连接DH,DH与BC的交点即为所求的E点根据对称性可知AEHE,所以AEDEDH在RtADH中,DH2AH2AD2824280DH4BFDE最小值为4故选: D【点评
4、】本题主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质、最短距离问题,一般求两条线段最短距离问题,都转化为一条线段4如图,在菱形中, , , ,的半径分别为2和1, , ,分别是边、和上的动点,则的最小值是( )AB2C3D【答案】C【分析】利用菱形的性质及相切两圆的性质得出P与D重合时的最小值,进而求解即可【解答】解:作点A关于直线CD的对称点A´,连接BD,DA´,四边形ABCD是菱形,AB=AD,BAD=60°,ABD是等边三角形,ADB=60°,BDC=ADB=60°,ADN =60°,A´DN=60°,AD
5、B+ADA´=180°,A´,D,B在一条直线上,由此可得:当点P和点D重合,E点在AD上,F点在BD上,此时最小,在菱形ABCD中,A=60°,AB=AD,则ABD为等边三角形,BD=AB=AD=3,A,B的半径分别为2和1,PE=1,DF=2,的最小值为3故选C【点评】本题考查了菱形的性质,等边三角形的性质,点与圆的位置关系等知识根据题意得出点P位置是解题的关键5如图,等边ABC中,BDAC于D,AD=3.5cm,点P、Q分别为AB、AD上的两个定点且BP=AQ=2cm,在BD上有一动点E使PE+QE最短,则PE+QE的最小值为()A3cmB4cmC
6、5cmD6cm【答案】C【分析】作点Q关于BD的对称点Q,连接PQ交BD于E,连接QE,此时PE+EQ的值最小最小值PE+PQ=PE+EQ=PQ,【解答】解:如图,ABC是等边三角形,BA=BC,BDAC,AD=DC=3.5cm, 作点Q关于BD的对称点Q,连接PQ交BD于E,连接QE,此时PE+EQ的值最小最小值为PE+PQ=PE+EQ=PQ,AQ=2cm,AD=DC=3.5cm,QD=DQ=1.5(cm),CQ=BP=2(cm),AP=AQ=5(cm),A=60°,APQ是等边三角形,PQ=PA=5(cm),PE+QE的最小值为5cm故选:C【点评】本题考查了等边三角形的性质和判
7、定,轴对称最短问题等知识,解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题6如图,在锐角ABC中,ABAC10,SABC 25,BAC的平分线交BC于点D,点M,N分别是AD和AB上的动点,则BMMN的最小值是( )A4BC5D6【答案】C【分析】根据AD是BAC的平分线,AB=AC可得出确定出点B关于AD的对称点为点C,根据垂线段最短,过点C作CNAB于N交AD于M,根据轴对称确定最短路线问题,点M即为使BMMN最小的点,CNBMMN,利用三角形的面积求出CN,从而得解【解答】解:如图,AD是BAC的平分线,AB=AC,点B关于AD的对称点为点C,过点C作CNAB于N交AD于M,由轴对称确定最短路线问
8、题,点M即为使BMMN最小的点,CNBMMN,AB10,SABC25,×10CN25,解得CN5,即BMMN的最小值是5故选:C【点评】本题考查了轴对称确定最短路线问题,垂线段最短的性质,等腰三角形的性质,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二、填空题7如图所示,RtABC中,AC=BC=4,AD平分BAC,点E在边AB上,且AE=1,点P是线段AD上的一个动点,则PE+PB的最小值等于_【答案】5【分析】作E关于AD的对称点E,连接BE交AD于P,于是得到PE+PB的最小值=BE,根据勾股定理即可得到结论【解答】解
9、:作E关于AD的对称点E,连接BE交AD于P,则此时PE+PB有最小值,PE+PB的最小值=BE,AE=AE=1,AC=BC=4,CE=3,BE=,PE+PB的最小值=5,故答案为:5【点评】此题主要考查了利用轴对称求最短路径问题以及勾股定理等知识,根据已知得出对应点P位置是解题关键8如图,正方形的面积为16,为的中点,为对角线上的一个动点,连接、,则线段的最小值是_【答案】【分析】连接CF,当点E,F,C在同一直线上时,AF+FE的最小值为CE长,根据勾股定理计算即可【解答】解:四边形ABCD为正方形,A关于BD的对称点为C,则AF=CF,线段的最小值为线段的最小值,当点E,F,C在同一直线
10、上时,AF+FE的最小值为CE长,正方形ABCD的面积为16,AD=CD=4,E为AD中点,DE=2,在RtCED中,则线段的最小值是,故答案为:.【点评】本题考查的是轴对称,最短路线问题,根据正方形的性质作得出A关于BD的对称点C是解答此题的关键9如图,已知边长为2的正,两顶点A,B分别在射线OM、ON上滑动,当时,_,滑动过程中,连结OC,则线段OC长度的取值范围是_【答案】53° 【分析】根据三角形内角和为180°,等边三角形各内角为60°,根据OAB=23°,即可求得NBC的度数;取AB的中点D,连接OD及DC,根据三角形的边角关系得到OC小于等
11、于OD+DC,只有当O、D及C共线时,OC取得最大值,最大值为OD+CD,由等边三角形的边长为2,根据D为AB中点,得到BD为1,根据三线合一得到CD垂直于AB,在直角三角形BCD中,根据勾股定理求出CD的长,在直角三角形AOB中,OD为斜边AB上的中线,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得OD等于AB的一半,由AB的长求出OD的长,进而求出DC+OD,即为OC的最大值,当ABC的边与OM和ON共线时,OD最小,且为2,即可得出OC的长度范围.【解答】解:等边三角形各内角为60°,NBC=180°-ABC-ABO,ABO=90°-OAB,OAB=23
12、76;,NBC=53°;取AB中点D,连OD,DC,有OCOD+DC,当O、D、C共线时,OC有最大值,最大值是OD+CDABC为等边三角形,D为中点,BD=1,BC=2,根据勾股定理得:CD=,又AOB为直角三角形,D为斜边AB的中点,OD=AB=1,OD+CD=1+,即OC的最大值为1+,当ABC的边与OM和ON共线时,OD最小,且为2,线段OC的取值范围是:,故答案为:53°;.【点评】本题考查了等边三角形的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,以及勾股定理,其中找出OC最大时的长为CD+OD是解本题的关键10如图,在矩形ABCD中,AB4,AD5,连接AC,O
13、是AC的中点,M是AD上一点,且MD1,P是BC上一动点,则PMPO的最大值为_【答案】【分析】连接MO并延长交BC于P,则此时,PMPO的值最大,且PMPO的最大值OM,根据全等三角形的性质得到AMCP4,OMOP,求得PB1,过M作MNBC于N,得到四边形MNCD是矩形,得到MNCD,CNDM,根据勾股定理即可得到结论【解答】在矩形ABCD中,AD5,MD1,AMADDM514,连接MO并延长交BC于P,则此时,PMPO的值最大,且PMPO的最大值OM,AMCP,MAOPCO,AOMCOP,AOCO,AOMCOP(ASA),AMCP4,OMOP,PB541,过M作MNBC于N,四边形MNC
14、D是矩形,MNCDAB4,CNDM1,PN5113,MP,OM故答案为【点评】本题考查轴对称最短路线问题,矩形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键11如图,等腰三角形的底边长为4,面积是18,腰的垂直平分线分别交,边于E,F点.若点D为边的中点,点G为线段上一动点,则周长的最小值为_【答案】11【分析】连接AD,AG,由于ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,故ADBC,再根据三角形的面积公式求出AD的长,再根据EF是线段AC的垂直平分线可知,点A关于直线EF的对称点为点C,GA=GC,推出GC+DG=GA+DGAD,故AD的长为BG+GD的最小值,由此即可
15、得出结论【解答】解:连接AD,AGABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,ADBC,SABC=BCAD=×4×AD=18,解得AD=9,EF是线段AC的垂直平分线,点A关于直线EF的对称点为点C,GA=GC,GC+DG=GA+DGAD,AD的长为CG+GD的最小值,CDM的周长最短=(CG+GD)+CD=AD+BC=9+×4=9+2=11故答案为:11【点评】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12如图,在ABC中,AB=AC=10,BC=12,AD=8,AD是BAC的平分线若E是AC上一点且BEAC,P是AD的动点,则P
16、C+PE的最小值是_【答案】【分析】连接PB,根据三线合一得出PB=PC,将求PC+PE的值最小,转化为PB+PE的值最小,易知BE的长即为所求,再根据面积相等即可求出BE的值,从而得出答案【解答】解:连接PB,AB=AC=10,AD是BAC的平分线,AD为BC的垂直平分线,PB=PC要是PC+PE的值最小,即PB+PE的值最小,只有点P、B、E在一条直线上时,PB+PE的值,即BE的长即为所求AB=AC=10,BC=12,AD=8,BEAC,即,解得:PC+PE的最小值是故答案为:【点评】本题考查了等腰三角形的性质,将求PC+PE的值转化为求BE的值是解题的关键三、解答题13如下右图所示(1
17、)作出关于轴对称的图形;(2)在轴上确定一点,使得最小【答案】(1)如图所示;(2)如图所示点P【分析】(1)根据轴对称的性质作图即可;(2)最短路径问题,找其中一个点的对称点,和另一个点连接起来即可【解答】(1)如图所示;(2)如图所示,过A点作关于x轴的对称点A2,连接A2C与x轴交于点P,此时最小【点评】本题考查了轴对称图形的作法,最短路径问题,熟练掌握对称的性质是解题的关键14如图,在长度为1个单位长度的小正方形组成的正方形网格中,点A、B、C在小正方形的顶点上,(1)ABC的面积为_;(2)在图中画出与ABC关于直线l成轴对称的A1B1C1;(3)利用网格线在直线l上求作一点P,使得
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- 专题 42 几何 中的 问题 之和 长度 有关 之多 线段 备战 2022 中考 数学 解题 方法 系统 训练 全国 通用 解析
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