2024中考数学几何模型12讲第7讲轴对称最值模型含解析.doc
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1、2024中考数学几何模型12讲第7讲轴对称最值模型含解析中考数学几何模型7:轴对称最值模型名师点睛 拨开云雾 开门见山 、 典题探究 启迪思维 探究重点例题1. 如图,在矩形ABCD中,AB10,AD6,动点P满足SPABS矩形ABCD,则点P到A,B两点距离之和PA+PB的最小值为 变式练习1如图RtABC和等腰ACD以AC为公共边,其中ACB90,ADCD,且满足ADAB,过点D作DEAC于点F,DE交AB于点E,已知AB5,BC3,P是射线DE上的动点,当PBC的周长取得最小值时,DP的值为()ABCD例题2. 如图所示,凸四边形ABCD中,A90,C90,D60,AD3,AB,若点M、
2、N分别为边CD,AD上的动点,求BMN的周长的最小值.变式练习2如图,点P是AOB内任意一点,且AOB40,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,当PMN周长取最小值时,则MPN的度数为()A140B100C50D40例题3. 如图,在ABC中,C90,CBCA4,A的平分线交BC于点D,若点P、Q分别是AC和AD上的动点,则CQ+PQ的最小值是变式练习3如图,已知等边ABC的面积为4,P、Q、R分别为边AB、BC、AC上的动点,则PR+QR的最小值是()A3B2CD4例题4. 如图,MON30,A在OM上,OA2,D在ON上,OD4,C是OM上任意一点,B是ON上任意一点,则折线ABC
3、D的最短长度为变式练习4. 如图,在长方形ABCD中,O为对角线AC的中点,P是AB上任意一点,Q是OC上任意一点,已知:AC2,BC1(1)求折线OPQB的长的最小值;(2)当折线OPQB的长最小时,试确定Q的位置例题5. 如图,矩形ABCD中,AB4,BC8,E为CD的中点,点P、Q为BC上两个动点,且PQ3,当CQ时,四边形APQE的周长最小变式练习5如图,已知A(3,1)与B(1,0),PQ是直线yx上的一条动线段且PQ(Q在P的下方),当AP+PQ+QB最小时,Q点坐标为()A(,)B(,)C(0,0)D(1,1)例题6. 如图,点E、F是正方形ABCD的边BC上的两点(不与B、C两
4、点重合),过点B作BGAE于点G,连接FG、DF,若AB2,求DF+GF的最小值为.变式练习6如图,平面直角坐标系中,分别以点A(2,3)、点B(3,4)为圆心,1、3为半径作A、B,M,N分别是A、B上的动点,P为x轴上的动点,则PM+PN的最小值为()A54B1C62D例题7. 如图,AD为等边ABC的高,E、F分别为线段AD、AC上的动点,且AECF,当BF+CE取得最小值时,AFB()A112.5B105C90D82.5变式练习7如图,等边ABC中,AD为BC边上的高,点M、N分别在AD、AC上,且AMCN,连BM、BN,当BM+BN最小时,MBN度例题8. (1)如图,RtABC中,
5、C90,AC3,BC4,点D是AB边上任意一点,则CD的最小值为 (2)如图,矩形ABCD中,AB3,BC4,点M、点N分别在BD、BC上,求CM+MN的最小值(3)如图,矩形ABCD中,AB3,BC4,点E是AB边上一点,且AE2,点F是BC边上的任意一点,把BEF沿EF翻折,点B的对应点为G,连接AG、CG,四边形AGCD的面积是否存在最小值,若存在,求这个最小值及此时BF的长度若不存在,请说明理由达标检测 领悟提升 强化落实1. 如图,矩形ABCD中,AB5,AD10,点E,F,G,H分别在矩形各边上,点F,H为不动点,点E,G为动点,若要使得AFCH,BEDG,则四边形EFGH周长的最
6、小值为()A5B10C15D102. 如图,平面直角坐标系中,分别以点A(2,3),B(3,4)为圆心,以1、2为半径作A、B,M、N分别是A、B上的动点,P为x轴上的动点,则PM+PN的最小值等于3. 如图,已知直线yx+4与两坐标轴分别交于A、B两点,C的圆心坐标为 (2,0),半径为2,若D是C上的一个动点,线段DA与y轴交于点E,则ABE面积的最小值和最大值分别是 4. 正方形ABCD,AB4,E是CD中点,BF3CF,点M,N为线段BD上的动点,MN,求四边形EMNF周长的最小值5. 如图,已知点D,E分别是等边三角形ABC中BC,AB边的中点,BC6,点F是AD边上的动点,则BF+
7、EF的最小值为6. 如图,在边长为1正方形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA上的点,3AEEB,有一只蚂蚁从E点出发,经过F、G、H,最后回到E点,则蚂蚁所走的最小路程是7. 如图,在ABC中,ACBC,B30,点E,F是线段AC的三等分点,点P是线段BC上的动点,点Q是线段AC上的动点,若AC3,则四边形EPQF周长的最小值是8. 如图,长为1的线段AB在x轴上移动C(0,1)、D(0,2),则AC+BD的最小值是9. 在矩形ABCD中,AB8,BC10,G为AD边的中点如图,若E、F为边AB上的两个动点,且EF4,当四边形CGEF的周长最小时,则求AF的长为10. 如图
8、,矩形ABCO的边OC在x轴上,边OA在y轴上,且点C的坐标为(8,0),点A的坐标为(0,6),点E、F分别足OC、BC的中点,点M,N分别是线段OA、AB上的动点(不与端点重合),则当四边形EFNM的周长最小时,点N的坐标为11. 如图,在正方形ABCD中,AB8,AC与BD交于点O,N是AO的中点,点M在BC边上,且BM6P为对角线BD上一点,则PMPN的最大值为12. 如图,两点A、B在直线MN外的同侧,A到MN的距离AC16,B到MN的距离BD10,CD8,点P在直线MN上运动,则|PAPB|的最大值等于11. 如图ABC是边长为2的等边三角形,D是AB边的中点,P是BC边上的动点,
9、Q是AC边上的动点,当P、Q的位置在何处时,才能使DPQ的周长最小?并求出这个最值12. 如图,C为线段BD上一动点,分别过点B、D作ABBD,EDBD,连接AC、EC已知AB5,DE1,BD8,设CDx(1)用含x的代数式表示AC+CE的长;(2)请问AC+CE的值是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在请说明理由(3)根据(2)中的规律和结论,请直接写出出代数式+的最小值为中考数学几何模型7:轴对称最值模型名师点睛 拨开云雾 开门见山 典题探究 启迪思维 探究重点例题1. 如图,在矩形ABCD中,AB10,AD6,动点P满足SPABS矩形ABCD,则点P到A,B两点距离之和PA+
10、PB的最小值为2【解答】解:设ABP中AB边上的高是hSPABS矩形ABCD,ABhABAD,hAD4,动点P在与AB平行且与AB的距离是2的直线l上,如图,作A关于直线l的对称点E,连接AE,连接BE,则BE的长就是所求的最短距离在RtABE中,AB10,AE4+48,BE2,即PA+PB的最小值为2故答案为:2变式练习1如图RtABC和等腰ACD以AC为公共边,其中ACB90,ADCD,且满足ADAB,过点D作DEAC于点F,DE交AB于点E,已知AB5,BC3,P是射线DE上的动点,当PBC的周长取得最小值时,DP的值为()ABCD【解答】解:连接PB、PC、PA,要使得PBC的周长最小
11、,只要PB+PC最小即可,PB+PCPA+PBAB,当P与E重合时,PA+PB最小,ADCD,DEAC,AFCF,ACB90,EFBC,AEBEAB2.5,EFBC1.5,ADAB,AEFDEA,DE,故选:B例题2. 如图所示,凸四边形ABCD中,A90,C90,D60,AD3,AB,若点M、N分别为边CD,AD上的动点,求BMN的周长的最小值.【解答】解:作点B关于CD、AD的对称点分别为点B和点B,连接BB交DC和AD于点M和点N,DB,连接MB、NB;再DC和AD上分别取一动点M和N(不同于点M和N),连接MB,MB,NB和NB,如图1所示:BBMB+MN+NB,BMBM,BNBN,B
12、M+MN+BNBB,又BBBM+MN+NB,MBMB,NBNB,NB+NM+BMBM+MN+BN,CBMNNB+NM+BM时周长最小;连接DB,过点B作BHDB于BD的延长线于点H,如图示2所示:在RtABD中,AD3,AB,2,230,530,DBDB,又ADC1+260,130,730,DBDB,BDB1+2+5+7120,DBDBDB2,又BDB+6180,660,HD,HB3,在RtBHB中,由勾股定理得:6CBMNNB+NM+BM6,变式练习2如图,点P是AOB内任意一点,且AOB40,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,当PMN周长取最小值时,则MPN的度数为()A140B
13、100C50D40【解答】解:分别作点P关于OA、OB的对称点P1、P2,连接P1P2,交OA于M,交OB于N,则OP1OPOP2,OP1MMPO,NPONP2O,根据轴对称的性质,可得MPP1M,PNP2N,则PMN的周长的最小值P1P2,P1OP22AOB80,等腰OP1P2中,OP1P2+OP2P1100,MPNOPM+OPNOP1M+OP2N100,故选:B例题3. 如图,在ABC中,C90,CBCA4,A的平分线交BC于点D,若点P、Q分别是AC和AD上的动点,则CQ+PQ的最小值是2【解答】解:如图,作点P关于直线AD的对称点P,连接CP交AD于点Q,则CQ+PQCQ+PQCP根据
14、对称的性质知APQAPQ,PAQPAQ又AD是A的平分线,点P在AC边上,点Q在直线AD上,PAQBAQ,PAQBAQ,点P在边AB上当CPAB时,线段CP最短在ABC中,C90,CBCA4,AB4,且当点P是斜边AB的中点时,CPAB,此时CPAB2,即CQ+PQ的最小值是2故填:2变式练习3如图,已知等边ABC的面积为4,P、Q、R分别为边AB、BC、AC上的动点,则PR+QR的最小值是()A3B2CD4【解答】解:如图,作ABC关于AC对称的ACD,点E与点Q关于AC对称,连接ER,则QRER,当点E,R,P在同一直线上,且PEAB时,PR+QR的最小值是PE的长,设等边ABC的边长为x
15、,则高为x,等边ABC的面积为4,xx4,解得x4,等边ABC的高为x2,即PE2,故选:B例题4. 如图,MON30,A在OM上,OA2,D在ON上,OD4,C是OM上任意一点,B是ON上任意一点,则折线ABCD的最短长度为2【解答】解:作D关于OM的对称点D,作A作关于ON的对称点A,连接AD与OM,ON的交点就是C,B二点此时AB+BC+CDAB+BC+CDAD为最短距离连接DD,AA,OA,ODOAOA,AOA60,OAAOAA60,ODD是等边三角形同理OAA也是等边三角形ODOD4,OAOA2,DOA90AD2变式练习4. 如图,在长方形ABCD中,O为对角线AC的中点,P是AB上
16、任意一点,Q是OC上任意一点,已知:AC2,BC1(1)求折线OPQB的长的最小值;(2)当折线OPQB的长最小时,试确定Q的位置【解答】解:(1)作点B关于AC的对称点B,作点O关于AB的对称点O,连接AB,QB,AO,PO,BO,则QBQB,OPOP,折线OPQB的长OP+PQ+QBOP+PQ+QB,折线OPQB的长的最小值BO在长方形ABCD中,ABC90,在ABC中,AC2,BC1,ABC90,BAC30,点B、B关于AC对称,点O、O关于AB对称,BAC30,ABAB,OAB30,AOAO1,BAO90,BO,折线OPQB的长的最小值2;(2)设BO交AC于点Q,在RtAOB中,AO
17、1,BO2,ABO30,则AOB60,在AOQ中,QAOQAB+BAO60,AOQ是等边三角形,AQAO1AO,点Q就是AC的中点O当折线OPQB的长最小时,点Q在AC的中点例题5. 如图,矩形ABCD中,AB4,BC8,E为CD的中点,点P、Q为BC上两个动点,且PQ3,当CQ时,四边形APQE的周长最小【解答】解:点A向右平移3个单位到M,点E关于BC的对称点F,连接MF,交BC于Q,此时MQ+EQ最小,PQ3,DECE2,AE2,要使四边形APQE的周长最小,只要AP+EQ最小就行,即AP+EQMQ+EQ,过M作MNBC于N,设CQx,则NQ83x5x,MNQFCQ,MNAB4,CFCE
18、2,CQx,QN5x,解得:x,则CQ故答案为:变式练习5如图,已知A(3,1)与B(1,0),PQ是直线yx上的一条动线段且PQ(Q在P的下方),当AP+PQ+QB最小时,Q点坐标为()A(,)B(,)C(0,0)D(1,1)【解答】解:作点B关于直线yx的对称点B(0,1),过点A作直线MN,使得MN平行于直线yx,并沿MN向下平移单位后得A(2,0)连接AB交直线yx于点Q,如图理由如下:AAPQ,AAPQ四边形APQA是平行四边形APAQAP+PQ+QBBQ+AQ+PQ且PQ当AQ+BQ值最小时,AP+PQ+QB值最小根据两点之间线段最短,即A,Q,B三点共线时AQ+BQ值最小B(0,
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- 2024 中考 数学 几何 模型 12 轴对称 解析
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