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2020中考数学专题8——最值问题之将军饮马 -含答案

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【模型解析】 2020 中考专题 8——最值问题之将军饮马 班级 姓名 .

总结:以上四图为常见的轴对称类最短路程问题,最后都转化到:“两点之间,线段最短”解决。 特点:①动点在直线上;②起点,终点固定; 方法:作定点关于动点所在直线的对称点。 【例题分析】 例 1.如图,在平面直角坐标系中,Rt△OAB 的顶点 A 在 x 轴的正半轴上,顶点 B 的坐标为(3, 3 ),

点 C 的坐标为( 1 ,0),点 2 P 为斜边 OB 上的一动点,则 PA+PC 的最小值为 .

例 2.如图,在五边形 ABCDE 中,∠BAE=120°,∠B=∠E=90°,AB=BC=1,AE=DE=2, 在 BC、DE 上分别找一点 M、N. (1)当△AMN 的周长最小时,∠AMN+∠ANM= ; (2)求△AMN 的周长最小值.

例 3.如图,正方形 ABCD 的边长为 4,点 E 在边 BC 上且 CE=1,长为 2 的线段 MN 在 AC 上运动. (1) 求四边形 BMNE 周长最小值; (2) 当四边形 BMNE 的周长最小时,则 tan∠MBC 的值为 . [南瓜讲数学]系列之中考专题

2 图 5

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例 4.在平面直角坐标系中,已知点 A(一 2,0),点 B(0,4),点 E 在 OB 上,且∠OAE=∠OBA.如图,将△AEO 沿 x 轴向右平移得到△AE′O′,连接 A'B、BE'.当 AB+BE'取得最小值时,求点 E'的坐标.

例 5.如图,已知正比例函数 y=kx(k>0)的图像与 x 轴相交所成的锐角为 70°,定点 A 的坐标为(0, 4),P 为 y 轴上的一个动点,M、N 为函数 y=kx(k>0)的图像上的两个动点,则 AM+MP+PN 的最小值为 .

【巩固训练】 1. 如图 1 所示,正方形 ABCD 的面积为 12,△ABE 是等边三角形,点 E 在正方形 ABCD 内,在对角线 AC 上有一点 P,使 PD+PE 的和最小,则这个最小值为 .

图 1 图 2 图 3 图 4 2. 如图 2,在菱形 ABCD 中,对角线 AC=6,BD=8,点 E、F、P 分别是边 AB、BC、AC 上的动点,PE+PF 的最小值是 . 3. 如图 3,在边长为 2 的等边△ABC 中,D 为 BC 的中点,E 是 AC 边上一点,则 BE+DE 的最小值为 . 4. 如图 4,钝角三角形 ABC 的面积为 9,最长边 AB=6,BD 平分∠ABC,点 M、N 分别是 BD、BC 上的动点,则 CM+MN 的最小值为 . 5. 如图 5,在△ABC 中,AM 平分∠BAC,点 D、E 分别为 AM、AB 上的动点, (1)若 AC=4,S△ABC=6,则 BD+DE 的最小值为 (2) 若∠BAC=30°,AB=8,则 BD+DE 的最小值为 . (3) 若 AB=17,BC=10,CA=21,则 BD+DE 的最小值为 . [南瓜讲数学]系列之中考专题 第 3

6. 如图 6,在△ABC 中,AB=BC=4,S△ABC=4一点,则 PK+QK 的最小值为 . ,点 P、Q、K 分别为线段 AB、BC、AC 上任意

图 6 图 7 图 8 图 9 7. 如图 7,AB 是⊙O 的直径,AB=8,点 M 在⊙O 上,∠MAB=20°,N 是弧 MB 的中点,P 是直径 AB 上的一动点,则 PM+PN 的最小值为 . 8. 如图 8,在锐角△ABC 中,AB=4,∠BAC=45°,∠BAC 的平分线交 BC 于点 D,M、N 分别是 AD 和 AB 上的动点,则 BM+MN 的最小值是 . 9. 如图 9,圆柱形玻璃杯高为 12cm、底面周长为 18cm,在杯内离杯底 4cm 的点 C 处有一滴蜂蜜, 此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿 4cm 与蜂蜜相对的点 A 处,则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为 cm. 10. 如图 10,菱形 OABC 中,点 A 在 x 轴上,顶点 C 的坐标为(1, OC、OB 上,则 CE+DE+DB 的最小值是 . ),动点 D、E 分别在射线

图 10 图 11 图 12 图 13 11. 如图 11,点 A(a,1)、B(-1,b)都在双曲线 y=- 3 (x<0)上,点 P、Q 分别是 x 轴、y 轴上 x

的动点,当四边形 PABQ 的周长取最小值时,PQ 所在直线的解析式是 . 12. 如图 12,点 P 是∠AOB 内任意一点,OP=5cm,点 M 和点 N 分别是射线 OA 和射线 OB 上的动点,△PMN 周长的最小值是 5cm,则∠AOB 的度数是 . 13. 如图 13,∠AOB=30°,点 M、N 分别在边 OA、OB 上,且 OM=1,ON=3,点 P、Q 分别在边 OB、OA 上,则 MP+PQ+QN 的最小值是 . 14. 如图 14,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,点 D 是 AB 边的中点,过 D 作 DE⊥BC 于点 E. (1)点 P 是边 BC 上的一个动点,在线段 BC 上找一点 P,使得 AP+PD 最小,在下图中画出点 P; (2)在(1)的条件下,连接 CD 交 AP 于点 Q,求 AQ 与 PQ 的数量关系;

图 14

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15. 在矩形 ABCD 中,AB=6,BC=8,G 为边 AD 的中点. (1) 如图 1,若 E 为 AB 上的一个动点,当△CGE 的周长最小时,求 AE 的长. (2) 如图 2,若 E、F 为边 AB 上的两个动点,且 EF=4,当四边形 CGEF 的周长最小时,求 AF 的长.

16. 如图,抛物线 y   1 x2  2x  4 交y 轴于点B,点A 为x 轴上的一点,OA=2,过点A 作直线MN  AB 2

交抛物线与 M、N 两点. (1) 求直线 AB 的解析式; (2) 将线段 AB 沿 y 轴负方向平移 t 个单位长度,得到线段 A1B1 ,求 MA1  MB1 取最小值时实数 t 的值. [南瓜讲数学]系列之中考专题

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2020 中考专题 8——最值问题之将军饮马 参考答案 例 1.解:作 A 关于 OB 的对称点 D,连接 CD 交 OB 于 P,连接 AP,过 D 作 DN⊥OA 于 N, 则此时 PA+PC 的值最小, ∵DP=PA,∴PA+PC=PD+PC=CD,∵B(3, ),∴AB= ,OA=3, ∵tan∠AOB= AB = 3 ,∴∠AOB=30°,∴OB=2AB=2 , OA 3 1 1 3 3 由三角形面积公式得: ×OA×AB= 2 ×OB×AM,∴AM= 2 ,∴AD=2× 2 =3, 2

∵∠AMB=90°,∠B=60°,∴∠BAM=30°,∵∠BAO=90°,∴∠OAM=60°,

∵DN⊥OA,∴∠NDA=30°,∴AN= 1 AD= 2 3 ,由勾股定理得: 2 DN= 3 3 , 2

∵C( 1 ,0),∴CN=3﹣ 1 ﹣

2 2 3 =1,在 Rt△DNC 中,由勾股定理得:DC= , 2 2

即 PA+PC 的最小值是 31 . 2

例 2.解:作 A 关于 BC 和 ED 的对称点 A′,A″,连接 A′A″,交 BC 于 M,交 ED 于 N,则 A′A″即为 △AMN 的周长最小值. ⑴作 EA 延长线的垂线,垂足为 H,∠BAE=120°,∴∠AA′A″+∠AA″A′=60°, ∠AA′A″=∠A′AM,∠AA″A′=∠EAN,∴∠CAN=120°-∠AA′A″-∠AA″A′=60°, 也就是说∠AMN+∠ANM=180°-60°=120°. ⑵过点 A′作 EA 延长线的垂线,垂足为 H, ∵AB=BC=1,AE=DE=2,∴AA′=2BA=2,AA″=2AE=4, 则 Rt△A′HA 中,∵∠EAB=120°,∴∠HAA′=60°,

∵A′H⊥HA,∴∠AA″H=30°,∴AH= 1 AA′=1,∴A′H= 2 ,A″H=1+4=5,

∴A′A″=2 ,

例 3.解:作 EF∥AC 且 EF= 于 P, ,连结 DF 交 AC 于 M,在 AC 上截取 MN= ,延长 DF 交 BC 作 FQ⊥BC 于 Q,作出点 E 关于 AC 的对称点 E′,则 CE′=CE=1,将 MN 平移至 E′F′处,

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则四边形 MNE′F′为平行四边形, 当 BM+EN=BM+FM=BF′时,四边形 BMNE 的周长最小, 由∠FEQ=∠ACB=45°,可求得 FQ=EQ=1, ∵∠DPC=∠FPQ,∠DCP=∠FQP,∴△PFQ∽△PDC,

∴ PQ PQ  QE  EC = PQ ,∴ CD PQ PQ  2 1 = ,解得:PQ= 4 2 ,∴PC= 8 ,

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由对称性可求得 tan∠MBC=tan∠PDC= 2 . 3

例 4.【提示】 将△AEO 向右平移转化为△AEO 不动,点 B 向左平移,则点 B 移动的轨迹为一平行于 x 轴的直线,所以作点 E 关于该直线的对称点 E1,连接 AE1,与该直线交点 F 即为最小时点 B 的位置,求出 BF长度即可求出点 E 向右平移的距离.

例 5.解:如图所示,直线 OC、y 轴关于直线 y=kx 对称,直线 OD、直线 y=kx 关于 y 轴对称,点 A′是点 A 关于直线 y=kx 的对称点. 作 A′E⊥OD 垂足为 E,交 y 轴于点 P,交直线 y=kx 于 M,作 PN⊥直线 y=kx 垂足为 N, ∵PN=PE,AM=A′M,∴AM+PM+PN=A′M+PM+PE=A′E 最小(垂线段最短), 在 RT△A′EO 中,∵∠A′EO=90°,OA′=4,∠A′OE=3∠AOM=60°,

∴OE= 1 OA′=2,A′E= =2 . 2

∴AM+MP+PN 的最小值为 2 .

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