2019中考数学专题复习之最值问题典例分析

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2019中考数学专题复习之最值问题典例分析 2019中考数学专题复习之最值问题典例分析

解决几何最值问题的通常思路 两点之间线段最短;

直线外一点与直线上所有点的连线段中,垂线段最短;

三角形两边之和大于第三边或三角形两边之差小于第三边(重合时取到最值) 是解决几何最值问题的理论依据,根据不同特征转化是解决最值问题的关键.通过转化减少变量,向三个定理靠拢进而解决问题;直接调用基本模型也是解决几何最值问题的高效手段.

几何最值问题中的基本模型举例 B图形 BAl APlAPMNl 轴原理 两点之间线段最短 对A,B为定点,l为定称最特征 直线,P为直线l上的一个动点,求值 AP+BP的最小值 B 两点之间线段最短 三角形三边关系 A,B为定点,l为定直A,B为定点,l为定线,MN为直线l上的一直线,P为直线l上的条动线段,求AM+BN的一个动点,求|AP-BP|最小值 的最大值 先平移AM或BN使M,作其中一个定点关N重合,然后作其中一作其中一个定点关于转化 于定直线l的对称点 个定点关于定直线l的定直线l的对称点 对称点 AM折叠BC N最值 原理 两点之间线段最短 在△ABC中,M,N两点分别是边AB,BC上的动点,将△BMN沿MN翻特征 折,B点的对应点为B',连接AB',求AB'的最小值. 转化 转化成求AB'+B'N+NC的最小值 二、典型题型 1.如图:点P是∠AOB内一定点,点M、N分别在边OA、OB上运动,若∠AOB=45°,OP=32,则△PMN的周长的最小值为 .

图形 B'

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分析:作P关于OA,OB的对称点C,D.连接OC,OD.则当M,N是CD与OA,OB的交点时,△PMN的周长最短,最短的值是CD的长.根据对称的性质可以证得:△COD是等腰直角三角形,据此即可求解.

解:作P关于OA,OB的对称点C,D.连接OC,OD.则当M,N是CD与OA,OB的交点时,△PMN的周长最短,最短的值是CD的长. ∵PC关于OA对称, ∴∠COP=2∠AOP,OC=OP 同理,∠DOP=2∠BOP,OP=OD

∴∠COD=∠COP+∠DOP=2(∠AOP+∠BOP)=2∠AOB=90°,OC=OD. ∴△COD是等腰直角三角形. 则CD=2OC=2×32=6.

2.如图,当四边形PABN的周长最小时,a= .

分析:因为AB,PN的长度都是固定的,所以求出PA+NB的长度就行了.问题就是PA+NB什么时候最短.

把B点向左平移2个单位到B′点;作B′关于x轴的对称点B″,连接AB″,交x轴于P,从而确定N点位置,此时PA+NB最短.

设直线AB″的解析式为y=kx+b,待定系数法求直线解析式.即可求得a的值. 解:将N点向左平移2单位与P重合,点B向左平移2单位到B′(2,﹣1),

作B′关于x轴的对称点B″,根据作法知点B″(2,1), 设直线AB″的解析式为y=kx+b, ?1?2k?b则?,解得k=4,b=﹣7.

?3?k?b?77∴y=4x﹣7.当y=0时,x=,即P(,0),a=

447. 47故答案填:.

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3.如图,A、B两点在直线的两侧,点A到直线的距离AM=4,点B到直线的距离BN=1,且MN=4,P为直线上的动点,|PA﹣PB|的最大值为 . 分析:作点B于直线l的对称点B′,则PB=PB′因而|PA﹣PB|=|PA﹣

APB′|,则当A,B′、P在一条直线上时,|PA﹣PB|的值最大.根据平行线分线段定理即可求得PN和PM的值然后根据勾股定理求得PA、PB′的值,进而求得|PA﹣PB|的最大值.

解:作点B于直线l的对称点B′,连AB′并延长交直线l于P. D∴B′N=BN=1,

过D点作B′D⊥AM, M利用勾股定理求出AB′=5 ∴|PA﹣PB|的最大值=5.

4.动手操作:在矩形纸片ABCD中,AB=3,AD=5.如图所示,折叠纸片,使点A落在BC边上的A′处,折痕为PQ,当点A′在BC边上移动时,折痕的端点P、Q也随之移动.若限定点P、Q分别在AB、AD边上移动,则点A′在BC边上可移动的最大距离为 .

B′NBP

分析:本题关键在于找到两个极端,即BA′取最大或最小值时,点P或Q的位置.经实验不难发现,分别求出点P与B重合时,BA′取最大值3和当点Q与D重合时,BA′的最小值1.所以可求点A′在BC边上移动的最大距离为2. 解:当点P与B重合时,BA′取最大值是3, 当点Q与D重合时(如图),由勾股定理得A′C=4,此时BA′取最小值为1. 则点A′在BC边上移动的最大距离为3﹣1=2. 故答案为:2

5.如图,直角梯形纸片ABCD,AD⊥AB,AB=8,AD=CD=4,点E、F分别在线段AB、AD上,将△AEF沿EF翻折,点A的落点记为P.当P落在直角梯形ABCD内部时,PD的最小值等于 .

分析:如图,经分析、探究,只有当直径EF最大,且点A落在BD上时,PD最小;根据勾股定理求出BD的长度,问题即可解决. 解:如图,

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∵当点P落在梯形的内部时,∠P=∠A=90°, ∴四边形PFAE是以EF为直径的圆内接四边形,

∴只有当直径EF最大,且点A落在BD上时,PD最小, 此时E与点B重合; 由题意得:PE=AB=8, 由勾股定理得: BD2=82+62=80, ∴BD=45, ∴PD=45?8.

6.如图,∠MON=90°,矩形ABCD的顶点A、B分别在边OM,ON上,当B在边ON上运动时,A随之在OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=2,BC=1,运动过程中,点D到点O的最大距离为 .

分析:取AB的中点E,连接OD、OE、DE,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得OE=AB,利用勾股定理列式求出DE,然后根据三角形任意两边之和大于第三边可得OD过点E时最大.

解:如图,取AB的中点E,连接OD、OE、DE, ∵∠MON=90°,AB=2

1∴OE=AE=AB=1,

2∵BC=1,四边形ABCD是矩形, ∴AD=BC=1, ∴DE=2,

根据三角形的三边关系,OD<OE+DE, ∴当OD过点E是最大,最大值为2+1. 故答案为:2+1.

7.如图,线段AB的长为4,C为AB上一动点,分别以AC、BC为斜边在AB的同侧作等腰直角△ACD和等腰直角△BCE,那么DE长的最小值是 .

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分析:设AC=x,BC=4﹣x,根据等腰直角三角形性质,得出CD=

2x,CD′=22(4﹣x),根据勾股定理然后用配方法即可求解. 2解:设AC=x,BC=4﹣x,

∵△ABC,△BCD′均为等腰直角三角形,

22∴CD=x,CD′=(4﹣x),

22∵∠ACD=45°,∠BCD′=45°, ∴∠DCE=90°,

11∴DE2=CD2+CE2=x2+(4﹣x)2=x2﹣4x+8=(x﹣2)2+4,

22∵根据二次函数的最值,

∴当x取2时,DE取最小值,最小值为:4. 故答案为:2.

8.如图,菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,点P,Q,K分别为线段BC,CD,BD上的任意一点,则PK+QK的最小值为 .

分析:根据轴对称确定最短路线问题,作点P关于BD的对称点P′,连接P′Q与BD的交点即为所求的点K,然后根据直线外一点到直线的所有连线中垂直线段最短的性质可知P′Q⊥CD时PK+QK的最小值,然后求解即可. 解:如图,∵AB=2,∠A=120°,

3∴点P′到CD的距离为2×=3,

2∴PK+QK的最小值为3. 故答案为:3.

9.如图所示,正方形ABCD的边长为1,点P为边BC上的任意一点(可与B、C 重合),分别过B、C、D 作射线AP的垂线,垂足分别为B′、C′、D′,则BB′+CC′+DD′的取值范围是 .

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