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查补培优冲刺02几何最值类综合压轴
题型一:几何最值模型--将军饮马(遛马、造桥)模型
题型二:几何最值模型--费马点模型
题型三:几何最值模型--胡不归模型
题型四:几何最值模型--瓜豆模型(原理)
题型五:几何最值模型--阿氏圆模型
题型六:几何最值工具--二次函数求最值
题型七:几何最值工具--三边关系求最值
题型一:几何最值模型--将军饮马(遛马、造桥)模型
1.将军饮马问题从本质上来看是由轴对称衍生而来,主要考查转化与化归等的数学思想。在解决将军饮马模型主要依据是:两点之间,线段最短;垂线段最短。
2.在解决将军遛马和将军过桥(造桥),不管是横向还是纵向的线段长度(定长),只要将线段按照长度方向平移即可,即可以跨越长度转化为标准的将军饮马模型,再依据同侧做对称点变异侧,异侧直接连线即可。利用数学的转化思想,将复杂模型变成基本模型就简单容易多了,从此将军遛马和将军过桥(造桥)再也不是问题!
例1.(2023·广东广州·统考中考真题)如图,正方形的边长为4,点E在边上,且,F为对角线上一动点,连接,,则的最小值为.
??
【答案】
【分析】连接交于一点F,连接,根据正方形的对称性得到此时最小,利用勾股定理求出即可.
【详解】解:如图,连接交于一点F,连接,
??
∵四边形是正方形,∴点A与点C关于对称,∴,
∴,此时最小,
∵正方形的边长为4,∴,∵点E在上,且,
∴,即的最小值为故答案为:.
【点睛】此题考查正方形的性质,熟练运用勾股定理计算是解题的关键.
变式1.(2023·黑龙江绥化·统考中考真题)如图,是边长为的等边三角形,点为高上的动点.连接,将绕点顺时针旋转得到.连接,,,则周长的最小值是.
??
【答案】/
【分析】根据题意,证明,进而得出点在射线上运动,作点关于的对称点,连接,设交于点,则,则当三点共线时,取得最小值,即,进而求得,即可求解.
【详解】解:∵为高上的动点.∴
∵将绕点顺时针旋转得到.是边长为的等边三角形,
∴∴
∴,∴点在射线上运动,如图所示,
??
作点关于的对称点,连接,设交于点,则
在中,,则,
则当三点共线时,取得最小值,即
∵,,∴∴
在中,,
∴周长的最小值为,故答案为:.
【点睛】本题考查了轴对称求线段和的最值问题,等边三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,勾股定理,熟练掌握等边三角形的性质与判定以及轴对称的性质是解题的关键.
变式2.(2023·陕西西安·校考模拟预测)如图,在菱形中,,对角线交于点,,点为的中点,点为上一点,且,点为上一动点,连接,则的最大值为________.
??
【答案】
【分析】作的对称点,连接并延长交于点,根据三角形三边关系可得到,最后根据等边三角形的性质及菱形的性质即可解答.
【详解】解:作的对称点,连接并延长交于点,∴,∴,
当在同一条直线上时,有最大值,
∵在菱形中,,∴,,
∴是等边三角形,∴,,,
∵,∴,∵,∴,
∵点为的中点,∴为的中点,∴,
∴,∴是等边三角形,∴,故答案为;
??
【点睛】本题考查了等边三角形的性质与判定,菱形的性质,中点的定义,三角形的三边关系,掌握等边三角形的性质及菱形的性质是解题的关键.
例2.(2022·四川自贡·中考真题)如图,矩形中,,是的中点,线段在边上左右滑动;若,则的最小值为____________.
【答案】
【分析】如图,作G关于AB的对称点G,在CD上截取CH=1,然后连接HG交AB于E,在EB上截取EF=1,此时GE+CF的值最小,可得四边形EFCH是平行四边形,从而得到GH=EG+EH=EG+CF,再由勾股定理求出HG的长,即可求解.
【详解】解:如图,作G关于AB的对称点G,在CD上截取CH=1,然后连接HG交AB于E,在EB上截取EF=1,此时GE+CF的值最小,
∴GE=GE,AG=AG,∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,AD=BC=2∴CH∥EF,
∵CH=EF=1,∴四边形EFCH是平行四边形,∴EH=CF,∴GH=EG+EH=EG+CF,
∵AB=4,BC=AD=2,G为边AD的中点,∴AG=AG=1∴DG′=AD+AG=2+1=3,DH=4-1=3,
∴,即的最小值为.故答案为:
【点睛】此题主要考查了利用轴对称求最短路径问题,矩形的性质,勾股定理等知识,确定GE+CF最小时E,F位置是解题关键.
变式1.(2023上·江苏盐城·九年级校联考阶段练习)如图,正方形内接于⊙O,线段在对角线上运动,若⊙O的周长为,,则周长的最小值是.
??
【答案】/
【分析】过点作,令;可推出四边形为平行四边形,有;根据可知当时,周长有最小值.
【详解】解:过点作,令
??
∵⊙O的周长为,∴⊙O的半径为∴
∵且∴四边
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