动点问题中的最值、最短路径问题

第14讲 平行四边形中动点路径问题、最值问题与存在性问题知识导航1．最值问题解题依据有：三角形两边之和大于第三边或两边之差小于第三边；点到直线上各点的连线中，垂线段最短；函数式在特定自变量取值范围内存在最值；2．动态点的问题探究时，常先分析起点、终点、中间某一个特殊点，再由特殊到一般的方法求解；3．存在性问题，根据已知条件，结合图形，得出相关结论，列方程求解．【板块一】动点最值问题方法技巧：一动点到两定点的距离和或差，可以作对称点，运用三角形的三边关系，化折为直求最值．题型一 做对称点，运用三角形的三边关系求最值【例1】如图正方形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 最小，则这个最小值为（ ）AB ．C ．D【例2】如图，在正方形ABCD 中，点E 是AB 上一点，BE ＝2，AE ＝3BE ，P 是AC 上一动点，则PB ＋PE 的最小值是 ．BA E方法技巧 遇直角三角形求最值，找直角三角形斜边中点，连斜边中线，该中线长等于斜边一半，为定值． 题型二 连斜边中线求最值【例3】如图，∠ACB ＝90°，BC ＝8，AC ＝6，点P 为AC 上一动点，连接BP ，CM ⊥BP 于点M ，求AM 的最小值．C方法技巧通过构造全等三角形，将动线段转化到特定位置，这一位置上能求出最值．题型三 构造全等求最值【例4】如图，△ABC 是等边三角形，AB ＝4，E 是AC 的中点，D 是直线BC 上一动点，线段ED 绕点E 逆时针旋转90°，得到线段EF ，当点D 运动时，求AF 的最小值．AF方法技巧求四边形周长的最值，或者求三条线段和的最值，两动点间距离一定，另两点为定点，将两动点进行平移，再做一定点的对称点，将问题转化成两线段和问题，然后求解．题型四 平移线段求最值【例5】如图，正方形ABCD 的边长为4，E 在CD 上，DE ＝1，点M ，点N 在BC 上，且MN ＝2，求四边形AMNE 的周长的最小值．B E针对练习11．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，求PK ＋QK 的最小值．BD P2．如图，等边△ABC 的边长为6，P 为BC 上的一动点，点P 关于AC ，AB 的对称点分别为点N ，M ，连接MN ，求MN 的最小值．ANMP3．如图，正方形ABCD 中，点E 为边BC 上的一动点，作AF ⊥DE 分别交DE ，DC 与点P ，F ，连接PC ．（1）若点E 为BC 的中点，求证：F 点为CD 的中点；（2）若点E 为BC 的中点，PE ＝6，PC ＝，求PF 的长；（3）若正方形边长为4，直接写出PC 的最小值为 ．B AF4．矩形ABCD 中，AB ＝3，BC ＝4，E 为直线BC 上一点．（1）如图1，当E 在线段BC 上，且DE ＝AD 时，求BE 的长；（2）如图2，点E 为BC 边延长线上一点，且BD ＝BE 时，连接DE ，M 为DE 的中点，连接AM ，CM ，求证：AM ⊥CM ；（3）如图3，在（2）的条件下，点P ，Q 为AD 边上的两个动点，且PQ ＝2.5，连接PB ，MQ ，则四边形PBMQ 周长的最小值为 ．A D A D A E CC Q P（图1） （图2） （图3）【板块二】动点路径问题【例1】如图，在平面直角坐标系中，点C （8，0），P 为线段OC 上一动点，以OP ，PC 为边在x 轴同侧作正方形OPEF 和正方形PCAD ，若线段OA 的中点为M ，求当点P 从点O 运动到点C 时点M 运动的路径长．x【例2】如图，在平面直角坐标系中，正方形ABCO 的顶点C ，A 分别在x ，y 轴上，A （0，6），点Q 为对角线BO 上一动点，D 为边OA 上一点，DQ ⊥CQ ，点Q 从点B 出发，沿BO 方向移动，若移动的路径长为3，直接写出CD 的中点M 移动的路径长为 ．x针对练习21．如图，A （0，4），B （2，0），C 为AB 的中点，动点P 沿A →O 从点A 运动到点O ，CP ＝CD ，且∠PCD ＝90°（点P ，C ，D 逆时针排列），则点D 的运动路径长为 ．x2．如图，正方形ABCD 的边长为4，点E 从点A 出发，沿AB 运动到点B 停止．（1）如图1，当点E 是AB 的中点，点F 时AD 上的一点，且AF ＝14AD ，求证：CE 平分∠BCF ； （2）如图2，若点Q 时AD 的中点，连接EQ 并延长交射线CD 于点G ，过Q 作EG 的垂线交射线BC 于点P ，连接PE ，PG ．①设AE ＝x ，△PEG 的面积为y ，求y 关于x 的函数关系式，并写出自变量x 的取值范围； ②若点M 时PQ 的中点，直接写出点M 的运动的路线的长．C（图1） （图2）【板块三】存在性问题【例1】如图，在平面直角坐标系中，AB ∥OC ，A （0，12），(,)B ac ，(,0)C b ，并且a ，b 满足16b =．一动点P 从点A 出发，在线段AB 上以每秒2个单位长度的速度向点B 运动；动点Q从点O出发在线段OC上以每秒1个单位长度的速度向点C运动，点P、Q分别从点A、O同时出发，当点P运动到点B时，点Q随之停止运动．设运动时间为t（秒)（1）求B、C两点的坐标；（2）当t为何值时，四边形PQCB是平行四边形？并求出此时P、Q两点的坐标；（3）当t为何值时，PQC∆是以PQ为腰的等腰三角形？并求出P、Q两点的坐标．x【例2】如图，矩形ABCD中，对角线AC，BD相交于点O，点P是线段AD上一动点（不与点D重合），PO的延长线交BC于Q点．（1）求证：四边形PBQD为平行四边形．（2）若3=，P从点A出发．以1/cm秒的速度向点D匀速运动．设点P运动时间为t秒，AD cm=，4AB cm问四边形PBQD能够成为菱形吗？如果能，求出相应的t值；如果不能，说明理由．。

初中数学动点最值问题解法探析一、问题原型：（人教版八年级上册第42 页研究）如图 1-1，要在燃气管道上修筑一个泵站，分别向、两镇供气，泵站修在管道的什么地方，可使所用的输气管线最短？这个“确立最短路线”问题，是一个利用轴对称解决极值的经典问题。

解这种问题二、基本解法：对称共线法。

利用轴对称变换，将线路中各线段映照到同向来线上（线路长度不变），确立动点地点，计算线路最短长度。

三、一般结论：( 在线段上时取等号)（如图1-2）线段和最小，常有有三种种类：（一）“ |定动 |+|定动 |”型：两定点到一动点的距离和最小经过轴对称，将动点所在直线同侧的两个定点中的此中一个，映照到直线的另一侧，当动点在这个定点的对称点及另必定点的线段上时，由“两点之间线段最短”可知线段和的最小值，最小值为定点线段的长。

1.两个定点 +一个动点。

如图 1-3，作必定点对于动点所在直线的对称点，线段（是另必定点）与的交点即为距离和最小时动点地点，最小距离和。

例 1（ 2006 年河南省中考题）如图2，正方形的边长为，是的中点，是对角线上一动点，则的最小值是。

分析：与对于直线对称，连结，则。

连结,在中，，，则故的最小值为例 2（2009年济南市中考题）如图3，已知：抛物线的对称轴为，与轴交于、两点，与轴交于点，此中，。

（ 1）求这条抛物线的函数表达式；（ 2）已知在对称轴上存在一点，使得的周长最小，恳求出点的坐标。

分析：（ 1）对称轴为，，由对称性可知：。

依据、、三点坐标，利用待定系数法，可求得抛物线为：（ 2）与对于对称轴对称，连结，与对称轴交点即为所求点。

设直线分析式为：。

把、代入得，。

当时，，则2.两个定点 +两个动点。

两动点，此中一个随另一个动（一个主动，一个从动），而且两动点间的距离保持不变。

用平移方法，可把两动点变为一个动点，转变为“两个定点和一个动点”种类来解。

例 3如图4，河岸双侧有、两个乡村，为了村民出行方便，计划在河上修一座桥，桥修在哪处才能两村村民来往行程最短？分析：设桥端两动点为、，那么点随点而动，等于河宽，且垂直于河岸。

2020春中考数学几何动点运动轨迹及最值专题讲义一、动点运动轨迹——直线型（动点轨迹为一条直线，利用“垂线段最短”）Ⅰ．当一个点的坐标以某个字母的代数式表示，若可化为一次函数，则点的轨迹是直线；1．在平面直角坐标系中，点P的坐标为（0，2），点M的坐标为39(1,)44m m−−−(其中m为实数)，当PM 的长最小时，m的值为__________．2．如图，在平面直角坐标系中，A(1，4)，B(3，2)，C(m，－4m＋20)，若OC恰好平分四边形．．．OACB．．．．的面积，求点C的坐标．Ⅱ．当某一动点到某条直线的距离不变时，该动点的轨迹为直线；3．如图，矩形ABCD中，AB＝6，AD＝8，点E在边AD上，且AE：ED＝1：3．动点P从点A出发，沿AB运动到点B停止．过点E作EF⊥PE交射线BC于点F，设M是线段EF的中点，则在点P运动的整个过程中，点M运动路线的长为_________.【变式1】如图，矩形ABCD中，AB＝6，AD＝8，点E在边AD上，且AE：ED＝1：3．动点P从点A出发，沿AB运动到点B停止．过点E作EF⊥PE交边BC或CD于点F，设M是线段EF的中点，则在点P运动的整个过程中，点M运动路线的长为___________.ABDCEFPMABDCEFPMyxBAO【变式2】如图，在矩形ABCD 中，点P 在AD 上，AB ＝2，AP ＝1，E 是AB 上的一个动点，连接PE ，过点P 作PE 的垂线，交BC 于点F ，连接EF ，设EF 的中点为G ，当点E 从点B 运动到点A 时，点G 移动的路径的长是_________.【变式3】在矩形ABCD 中，AB ＝4，AD ＝6，P 是AD 边的中点，点E 在AB 边上，EP 的延长线交射线CD于F 点，过点P 作PQ ⊥EF ，与射线BC 相交于点Q ．（1）如图1，当点Q 在点C 时，试求AE 的长； （2）如图2，点G 为FQ 的中点，连结PG ． ①当AE ＝1时，求PG 的长；②当点E 从点A 运动到点B 时，试直接写出线段PG 扫过的面积． 变式3图14．如图，C 、D 是线段AB 上两点，且AC ＝BD ＝16AB ＝1，点P 是线段CD 上一个动点，在AB 同侧分别作等边△P AE 和等边△PBF ，M 为线段EF 的中点。

专题01动点问题中的最值、最短路径问题动点问题是初中数学阶段的难点，它贯穿于整个初中数学，自数轴起始，至几何图形的存在性、几何图形的长度及面积的最值，函数的综合类题目，无不包含其中其中尤以几何图形的长度及面积的最值、最短路径问题的求解最为繁琐且灵活多变，而其中又有一些技巧性很强的数学思想(转化思想) ，本专题以几个基本的知识点为经，以历年来中考真题为纬，由浅入深探讨此类题目的求解技巧及方法.1.两点之间，线段最短;2.垂线段最短；3.若A、B是平面直角坐标系内两定点，P是某直线上一动点，当P、A、B在一条直线上时，PA PB最大，最大值为线段AB的长(如下图所示)(1)单动点模型作图方法：作已知点关于动点所在直线的对称点，连接成线段与动点所在直线的交点即为所求点的位置.如下图所示，P是x轴上一动点，求PA+PB的最小值的作图.(2)双动点模型P是/ AOB内一点，M、N分别是边OA、OB上动点，求作△ PMN周长最小值P关于动点所在直线OA、OB的对称点P' P'连接P''与动点所在直线的交2y ax h k,当a>0时，y有最小值k；当a<0时，y有最大值k.二、主要思想方法利用勾股定理、三角函数、相似性质等转化为以上基本图形解答.（详见精品例题解析）二、精品例题解析例1. （2019 •凉山州）如图，正方形ABCD中，AB=12, AE=3,点P在BC上运动（不与B、C重合），过点P作PQ丄EP,交CD于点Q,贝U CQ的最大值为_______________【答案】4.【解析】解：••• PQ丄EP,•••/ EPQ=90°，即/ EPB+Z QPC=90•••四边形ABCD是正方形，•••/B=Z C=90。

，/ EPB + Z BEP=90°•••/ BEP= Z QPC,作图方法：作已知点P5.二次函数的最大（小）值BE BPCP CQ•/ AB=12 , AE=3,••• BE=9,设CQ=y, BP=x, CP=12 —x, (0<x<12)9 x12 x yx 12 x9【解析】解：& ABE =- BE OA 4BE,2当BE取最小值时，△ ABE面积为最小值设x=—5与x轴交于点G,连接DG,因为D为CF中点，△ CFG为直角三角形，1所以DG = 一CD 5•••当x=6 时, y有最大值为4，即CQ的最大值为 4.【点睛】此题为“一线三直角模型”，解题方法为相似三角形性质求解，综合利用二次函数的性质求解最值问题.例2. （2019 •自贡）如图，已知A、B两点的坐标分别为（8,0) , ( 0,8) •点C、F分别是直线x= —5 和x轴上的动点, CF=10，点D是线段CF的中点，连接AD交y轴于点丘，当厶ABE面积取最小值时, ta n尹sJKX=-38A.17B.仃C. 9D.2 ，• D点的运动轨迹为以G为圆心，以5半径的圆上，如图所示由图可知：当AD 与圆G 相切时，BE 的长度最小，如下图,x= - 5过点E 作EH 丄AB 于H ,•/ OG=5 , OA=8 , DG=5 ,△ AOEs^ ADG ,AO ADOE DG10求得：OE= — ,3故答案为B.【点睛】此题解题的关键是找到厶 ABE 面积最小时即是 AD 与D 的远动轨迹圆相切的时刻.进而构造以在RtA ADG 中，由勾股定理得: AD=12,由 OB=OA=8，得:BE =14，/ 3B=45 ° , AB=8、2 ••• EH = BH = ^BE 7、2,AH=AB-BH = 3 17 2 3 ••• tan / BAD =-EH 7.2 IT 117 2 17, 3x=-/ BAD为内角的直角三角形，利用勾股定理求出边长，代入三角函数定义求解例3. （2019 •南充）如图，矩形硬纸片ABCD的顶点A在y轴的正半轴及原点上滑动，顶点的正半轴及原点上滑动，点E为AB的中点，AB=24,BC=5,给出结论：①点A从点O出发，到点O为止，点E经过的路径长为12 n①①OAB的面积的最大值为144;①当OD最大时，点1 解：根据题意可知：OE= AB=12,2即E的轨迹为以O为圆心以12为半径的四分之一圆（第一象限的部分），90根据弧长公式，得点E的路径长为：180 12=6 n，故①错误;因为AB=24,当斜边AB上的高取最大值时，①OAB的面积取最大值,点O在以AB为直径的圆上（圆心为E）,当OE丄AB时，斜边AB上的高最大,1所以①OAB的面积取最大值为：24 12=144，故②正确；连接OE、DE,得：OD < OE+DE，当O、E、D三点共线时取等号，即OD的最大值为25,如图，过点D作DF丄y轴于F，过点E作EG丄y轴于G,B在x轴B运动至点D的坐标为（生空，竺空），其中正确的结论是26 26 （填写序号）【解析】【答案】见解析【解析】解：••• bx C 经过点A( - 1,0), ••• 1+b+c=0, bx •••点 Q ( b 1 y Q ）在抛物线y 2 34，x 2bx c 上, 12 EG DF ,25AF AD 5EG 7E ^,5 】DF5设 DF=x ，在 RtA ADF 中， 由勾股定理得:221x 2 -x 25，解得: 25 26 x= 26125『26在RtAODF 中，由勾股定理得： 0F=='26即点D 的坐标为（摯6 125 262626），故③正确• 综上所述，答案为：②③ 例4. (2019 •天津) 已知抛物线 2x bx c ( b 、c 为常数，b>0)经过点 A(- 1,0)，点 M(m,0)是x 轴正半轴上的动点 若点(b 在抛物线上，当-、2AM 2QM 的最小值为 一—时，求b 的值. 4 即即Q b 1, b 32 2 4\ 2AM 2QM QM所以只要构造出QM 即可得到、2AM 2QM的最小值取N (1,0)，连接AN,过M作MG丄AN于G,连接QM，如图所示,△ AGM为等腰直角三角形,GM二乎AM，即当G、M、Q三点共线时, GM + MQ取最小值，即2AM 2QM取最小值, 此时△ MQH为等腰直角三角形,3，GM^A『^m 1.• ,2 AM 2QM QM =233&4• b 3 , 1 b 1•/ QH=MH , =b m，解得：m=—2 4 2 2 4联立①②得：7m=—,b=4.4②即当、、2AM3^/22QM的最小值为竺兰时，b=4.4【点睛】此题需要利用等腰直角三角形将2QM转化为QM ，进而根据两点之间线段最短及等腰三角形性质求解例5. （2019 •舟山）如图，一副含30°和45°角的三角板ABC和EDF拼合在个平面上，边AC与EF 重合，AC 12cm .当点E从点A出发沿AC方向滑动时，点F同时从点C出发沿射线BC方向滑动.当点E从点A滑动到点C时，点D运动的路径长为______________ cm ；连接BD，则△ ABD的面积最大值为2【答案】24-1236、2 24、3 12 .6【解析】解：如图1所示，当E运动至E' F滑动到F '时,过D '作D 'G丄AC于G , D '丄BC交BC延长线于点H ,可得/ E 'D 'G= / F 'D ' , D ''=' '••• RtA E 'D 3 RtA F'D'H ,••• D 'G = G'H,• D '在/ ACH的角平分线上，即C, D, D'三点共线.通过分析可知，当D''丄AC时，DD '的长度最大，随后返回初始D点，如图2所示，D点的运动路径为D T D J D，行走路线长度为2DD '图2•••/BAC=30 ° , AC=12, DE=CD••• BC =4、、3 , CD =DE =6、.2 ,由图知：四边形 E 'CF'D '为正方形，CD ' EF=12 ,• DD ' =D '-CD=12-6、2,D 点运动路程为 2DD ' =2412.2 ;如图3所示，当点D 运动至D '时，△ ABD '的面积最大，最大面积为:S 正方形 E 'CF 'D' S AAE 'D ' S ABD 'F=- 4 3 8、3 6：22 - 12 - 6& 4、3 6、22 2 2= 36、、2 24.3 12.6【点睛】准确利用全等、角平分线判定得到 D 点的运动轨迹是关键，利用三角函数及勾股定理求解， 计算较为繁琐，尤其是利用割补法求解三角形的面积时对学生计算能力要求较高，此题难度较大，新颖不 失难度•例6. (2019 •巴中)如图，在菱形 ABCD 中，连接BD 、AC 交于点0,过点0作0H 丄BC 于点H ，以0 为圆心，OH 为半径的半圆交AC 于点M.(1) 求证：DC 是圆O 的切线；(2) 若AC=4MC ，且 AC=8，求图中阴影部分面积；S ^ABC(3)在(2)的前提下，P是线段BD上的一动点，当PD为何值时，PH + PM的值最小，并求出最小C【答案】见解析.【解析】(1)证明：过点0作ON丄CD于N,AC是菱形ABCD的对角线，••• AC 平分/ BCD ,•/ OH 丄BC, ON 丄CD ,•OH=ON,又OH为圆O的半径，•ON为圆O的半径，即CD是圆O的切线.(2)由题意知：OC=2MC=4, MC=OM=2 ,即OH=2,在RtAOHC 中，OC=2OH ,可得：/ OCH=30。

动点问题解题技巧以运动的观点探究几何图形部分规律的问题，称之为动态几何问题。

动态几何问题充分体现了数学中的“变”与“不变”的和谐统一，其特点是图形中的某些元素（点、线段、角等）或某部分几何图形按一定的规律运动变化，从而又引起了其它一些元素的数量、位置关系、图形重叠部分的面积或某部分图形等发生变化，但是图形的一些元素数量和关系在运动变化的过程中却互相依存，具有一定的规律可寻。

所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放性题目，注重对几何图形运动变化能力的考查。

解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题. 在变化中找到不变的性质是解决数学“动点”探究题的基本思路,这也是动态几何数学问题中最核心的数学本质。

从变换的角度和运动变化来研究三角形、四边形、函数图像等图形，通过“对称、动点的运动”等研究手段和方法，来探索与发现图形性质及图形变化，在解题过程中渗透空间观念和合情推理。

这些压轴题题型繁多、题意创新，目的是考察学生的分析问题、解决问题的能力，内容包括空间观念、应用意识、推理能力等。

从数学思想的层面上讲需要具备以下思想：分类讨论思想、数形结合思想、转化思想、函数思想、方程思想。

常见的动点问题一、数轴上的动点问题数轴上的动点问题离不开数轴上两点之间的距离。

为了便于对这类问题的分析，先明确以下3个问题：1.数轴上两点间的距离，即为这两点所对应的坐标差的绝对值，也即用右边的数减去左边的数的差。

即数轴上两点间的距离=右边点表示的数—左边点表示的数。

2.点在数轴上运动时，由于数轴向右的方向为正方向，因此向右运动的速度看作正速度，而向左运动的速度看作负速度。

这样在起点的基础上加上点的运动路程就可以直接得到运动后点的坐标。

即一个点表示的数为a，向左运动b个单位后表示的数为a—b；向右运动b个单位后所表示的数为a+b。

3．数轴是数形结合的产物，分析数轴上点的运动要结合图形进行分析，点在数轴上运动形成的路径可看作数轴上线段的和差关系。

初中数学动点产生的最值问题专项讲解一、如图1,在直线l上找到一点P,使得PA+PB最短.做法如图2,连接A、B与l的交点即为所求.图1 图2 图3 图4二、如图3,在直线l上找到一点P,使得PA+PB最短.做法如图4,做点B关于直线l 的对称点B/,连接AB/与l的交点即为点P.因为A、B两点是固定的,所以当题目要求找到一点P使得△PAB的周长最小时,做法也是一样的.三、如图5,在直线l上找到两点EF(点E在点F的左侧),EF的距离是定值,使得AE+EF+FB最小.做法如图6,过A做AA'∥l且AA'=EF,做B关于直线l的对称点B′,连接A'B'与直线l的交点即为F,过A做A'F的平行线与直线l的交点即为点E 同样地,因为AB两点是固定的,所以当题目要求使得四边形AEFB周长最小时,也是用同样的方法图5 图6 图7 图8四、如图7,直线a与直线b平行,在直线a上找到一点A,过点A作直线b的垂线交于点B,如何确定点A的位置可以使PA+AB+BQ最短.做法如图8,做PD垂直直线b交直线a于点C,交直线b于点D,在PD上截取PECD,连接EQ,EQ与直线b的交点即为点B,过点B做直线a的垂线,交点即为点A,连接PA即可.这种方法在实际生活中的应用就是著名的修桥问题.五、如图9,在直线l上找到一点M,使得|MA-MB|最小;直线l上找到一点N,使|NA-NB|最大.做法如图10,做AB 的中垂线与直线l 相交,交点即为M 、此时|MA-MB|有最小值0.如图11,延长BA 与直线l 相交,交点即为N 、此时|NA-NB|有最大值为AB.图9 图10 图11六、如图12,点P 是∠AOB 内部一点,在OA 上找到一点M 、OB 上找到一点N 使三角形PMN 的周长最小.做法如图13,分别作点P 关于QA 、OB 的对称点P1、P2,连接P1P2、与OA 的交点即为M,与OB 的交点即为N.此时,三角形PMN 的周长最短.图12 图13 图14 图15七、如图14,点P 是∠AOB 内部一点,在OA 上找到一点M 、过点M 作AMN 垂直OB 交OB 于点N,使得PM+MN 的最小.做法如图15,作点P 关于OA 的对称点Q,做QN 垂直OB 于N 、则QN 与OA 的交点为M.八、如图16,在三角形ABC 中找到一点P,使得PA+PB+PC 最小.做法如图17,分别以AB 、BC 、AC 为边向外做等边三角形,连接AD 、BE 、CF 的交点就是符合条件的点P.lABlP2OOO图16 图17 图18 图19九、如图18,三角形ABC 是等腰直角三角形,C 是直角顶点、以C 为圆心,21AB 长为半径作圆,在⊙C 上找到一点P,使得PA+22PB 最短. 做法如图19,取BC 的中点D,连接AD,则AD 与⊙C 的交点即为P. 注:在⊙C 上任取一点P,连接PC,PB,∵CP CD =CB CP =22,且∠PCD=∠BCP ∴△PCD ∽△BCP ， ∴PD =22PB学思路铺垫已知:二次函数y=-2x 2+3x-23与直线y=x 交于A 、B 两点,点A 在点B 的左侧. (1)A 、B 两点的坐标分别是__________、(2)在y 轴上找到一点C,使得三角形ABC 的周长最小,则点C 的的坐标为_______ (3)若以M 为圆心的圆经过AB 两点,且圆心角AMB 是直角,请写出M 的坐标_____;若以M 为圆心,以2为半径作圆,在此圆上找到一个点P,使PA+22PB 最小,则此最小值为_____________，_____________ 思路：①两定点在定直线同侧,作对称；②先转化22PB,取MB 的中点Q,连接AQ, 则AQ 的长度即为所求. 压轴题(山东滨州中考)如图2-4-20,已知直线y=kx+b(k 、b 为常数)分别与x 轴、y 轴交于点A(-4,0)、B(0,3),抛物线y=-x 2+2x+1与y 轴交于点C. (1)求直线y=kx+b 的函数解析式；(2)若点P(x,y)是抛物线y=-x 2+2x+1上的任意一点,设点P 到直线AB 的距离为d,求d 关于x 的函数解析式,并求d 取最小值时点P 的坐标;(3)若点E 在抛物线y=-x 2+2x+1的对称轴上移动,点F 在直线AB 上移动,求CE+EF 的最小值提能力1.(山东烟合中考)如图2-4-21,抛物线y=ax 2+bx+2与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C,AB=4,矩形OBDC 的边CD=1,延长DC 交抛物线于点E (1)抛物线的解析式为________;(2)如图2-4-22,点P 是直线EO 上方抛物线上的一个动点,过点P 作y 轴的平行线交直EO 于点G,作PH ⊥EO,垂足为H.设PH 的长为l,点P 的横坐标为m,求L 与m 的函解析式(不必写出m 的取值范围),并求出l 的最大值.2.(山东东营中考)如图2-4-23,直线y=33x+3分别与x 轴、y 轴交于B 、C 两点,点A 在x 轴上,∠ACB=90°,抛物线y=ax 2+bx+3经过A,B 两点.(1)A 、B 两点的坐标分别为_____________;抛物线的解析式为____________ (2)点M 是直线BC 上方抛物线上的一点,过点M 作MH ⊥BC 于点H,作MD ∥y 轴交BC 于点D,求△DMH 周长的最大值.3.(湖南岳阳中考)如图2-4-24,抛物线y=32x 2+bx+c 经过点B(3,0),C(0,-2),直线l:y=-32x-32交y 轴于点E,且与抛物线交于A,D 两点,P 为抛物线上一动点(不与A,D 重合.(1)抛物线的解析式为________;(2)当点P 在直线l 下方时,过点P 作PM ∥x 轴交l 于点M,PN ∥y 轴交l 于点N,求PM+PN 的最大值4.(天津中考)已知抛物线y= x 2+bx-3(b 是常数)经过点A(-1,0). (1)该抛物线的解析式和顶点坐标分别为________;(2)P(m,t)为抛物线上的一个动点,P 关于原点的对称点为P /.当点P /落在第二象限内,并且P /A 2取得最小值时,求m 的值.5.(湖南怀化中考)如图2-4-25,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax 2+bx-5与x 轴交于点A(-1,0),B(5,0),与y 轴交于点C. (1)抛物线的函数表达式为________;(2)若点K 为抛物线的顶点,点M(4,m)是该抛物线上的一点,在x 轴,y 轴上分别找点P,Q,使四边形PQKM 的周长最小,求出点P,Q 的坐标6.(甘肃兰州中考)如图2-4-26,抛物线y=-x 2+bx+c 与直线AB 交于A(-4,-4),B(0,4)两点,直线AC:y=-21x-6交y 轴于点C.点E 是直线AB 上的动点,过点E 作EF ⊥x 轴交AC 于点F,交抛物线于点G.(1)抛物线y=-x 2+bx+c 的表达式为________;(2)已知E(-2,0),H(0,-1)以点E 为圆心,EH 长为半径作圆,点M 为⊙E 上一动点,求21AM+CM 的最小值.。

专题动点与最短路径、图形长度最值问题大视野最短路径原理1：两点之间线段最短；原理2：垂线段最短（1）二维平面内前提：A点B点是固定点，点P是x轴上一动点。

当P A+PB最小时，在图中作出P点位置；当|P A－PB| 最大时，在图中作出P点位置；当P A+PB最小时，在图中作出P点位置；当|P A－PB| 最大时，在图中作出P点位置；（2）立体图形中常见的有立方体、长方体、楼梯、树木绕绳问题解决方法：将立体图形曲面展开成平面图形，标出起始位置，借助勾股定理求解。

题型一、线段最值问题例1. 【2019·福州市晋安区期末】如图，在Rt△ABC中，∠B＝90°，AB＝4，BC＝3，点E是AB上的点，以AC为对角线的平行四边形AECF，则EF的最小值是（）A．5B．4C．1.5D．3【答案】D．【解析】解：∵在Rt△ABC中，∠B＝90°，∴BC⊥AB，∵四边形AECF是平行四边形，∴OE＝OF，OA＝OC，∴当OE取最小值时，线段EF最短，此时OE⊥AB，即OE是△ABC的中位线，∴OE＝12BC＝1.5，∴EF＝2OE＝3，即EF的最小值是3．故答案为：D．例2. 【2019·宿迁市期末】在△ABC中，AB=6cm，AC=8cm，BC=10cm，P为边BC上一动点，PE⊥AB于E，PF⊥AC于F，连接EF，则EF的最小值为______cm．【答案】24 5.【解析】解：∵AB=6，AC=8，BC=10，∴AB2+AC2=BC2，∴△ABC为直角三角形，∠A=90°，∵PE⊥AB于E，PF⊥AC于F，∴∠AEP=∠AFP=90°，∴四边形AEPF为矩形，连接AP，如图，EF=AP，当AP⊥BC时，AP的值最小，此时AP=245，∴EF的最小值为245．例3. 【2019·宜昌市期中】如图，在矩形ABCD中，AB=4，AD=6，E是AB边的中点，F是线段BC上的动点，将△EBF沿EF所在直线折叠得到△EB′F，连接B′D，则B′D的最小值是（）A．2B．6C．﹣2D．4【答案】A．【解析】解：由题意知，点B’的轨迹是以E为圆心，BE的长为半径的圆弧，当B’、E、D共线时，B’D的值最小，最小值为：DE-BE2，故答案为：A.例4. 【2109·福州市期中】如图，平面内三点A、B、C，AB＝4，AC＝3，以BC 为对角线作正方形BDCE，连接AD，则AD的最大值是.【答案】2【解析】解：将△BAD绕点D顺时针旋转90°，得到△DCM，易证，△ADM是等腰直角三角形，AD=AM，2当A、C、M共线时，且C在A、M之间时，AM的长度最大，最大为7，∴AD.例5. 【2019·厦门大学附中期末】如图，在平面直角坐标系中，已知A（2，0），B（5，0），点P为线段AB外一动点，且P A＝2，以PB为边作等边△PBM，则线段AM的最大值为（）A．3B．5C．7D【答案】B.【解析】解：如图，点P 的轨迹为以A 为圆心，以OA 为半径的圆，点M 的轨迹为以点O ’为圆心以EF 的长为直径的圆，∴O ′（72）， ∴AO ′＝3，当点M 在AO ′的延长线上时，AM 的值最大，最大值为3+2＝5，故答案为：B ．题型二、最短路径问题例1.【2019·十堰市外国语期末】如图，在菱形ABCD 中，对角线AC =8，BD =6，点E ，F 分别是边AB ，BC 的中点，点P 在AC 上运动，在运动过程中，存在PE +PF 的最小值，则这个最小值是（ ）A .3B .4C .5D .6【答案】C .【解析】解：设AC 交BD 于O ，作E 关于AC 的对称点N ，连接NF ，交AC 于P ，则此时EP +FP 的值最小，∴PN =PE ，∵四边形ABCD是菱形，∴∠DAB=∠BCD，AD=AB=BC=CD，OA=OC，OB=OD，AD∥BC，∵E为AB的中点，∴N在AD上，且N为AD的中点，∵AD∥CB，∴∠ANP=∠CFP，∠NAP=∠FCP，∵AD=BC，N为AD中点，F为BC中点，∴AN=CF，∴△ANP≌△CFP，∴AP=CP，即P为AC中点，∵O为AC中点，∴P、O重合，即NF过O点，∵AN∥BF，AN=BF，∴四边形ANFB是平行四边形，∴NF=AB，∵AC⊥BD，OA=12AC=4，BO=12BD=3，由勾股定理得：AB=2+BO2=5，故答案为：C．例2. 【2019·厦门市期中】如图，在矩形ABCD中，AB=4，AD=3，矩形内部有一动点P满足S△P AB=13S矩形ABCD，则点P到A、B两点之间的距离之和P A+PB的最小值是【答案】【解析】解：设△ABP边BA上的高为h，∵S△P AB=13S矩形ABCD，∴h=2，即动点P的运动轨迹是与AB平行，且与AB距离为2的直线，不妨设这条直线为l，作A点关于直线l的对称点E，连接AE，BE，则BE的长度即为所求的最短距离，由勾股定理，得：BE=即P A+PB的最小值是故答案为：例3. 【2019·遵义市期中】如图，已知圆柱底面的周长为6cm，圆柱高为3cm，在圆柱的侧面上，过点A和点C嵌有一圈金属丝，则这圈金属丝的周长最小为（）cm．A．B．C D．6【答案】B．【解析】解：如图，把圆柱的侧面展开，得到矩形，这圈金属丝的周长最小为2AC的长度．由题意得：AB＝3cm，BC＝BC′＝3cm，∴AC＝cm，这圈金属丝的周长最小值为：2AC＝cm．故答案为：B．例4. 【2019·北京101中学期末】如图，在△ABC中，AB=BC=4，S△ABC=P、Q、K分别为线段AB、BC、AC上任意一点，则PK+QK的最小值为______．【答案】【解析】解：命题：在直角三角形中，若一条直角边是斜边长的一半，则该直角边所对的角为30°（证明略）；如图，过点A作AH⊥BC交CB的延长线于H，∵AB=CB=4，S△ABC=，∴AH=，∴∠HAB=30°，∠ABH=60°，∴∠ABC=120°，∵∠BAC=∠C=30°，作点P关于直线AC的对称点P′，过P′作P′Q⊥BC于Q交AC于K，则P′Q的长度=PK+QK的最小值，∴∠P′AK=∠BAC=30°，∴∠HAP′=90°，∴∠H=∠HAP′=∠P′QH=90°，∴四边形AP′QH是矩形，∴P′Q=AH=即PK+QK的最小值为，故答案为：【刻意练习】1. 【2019·抚顺市期中】如图，在矩形ABCD中，AD＝3，CD＝4，点P是AC上一个动点（点P与点A，C不重合），过点P分别作PE⊥BC于点E，PF∥BC交AB于点F，连接EF，则EF的最小值为．【答案】125．【解析】连接BP∵∠B＝∠D＝90°，AD＝3，CD＝4，∴AC＝5，∵PE⊥BC于点E，PF∥BC，∠B＝90°，∴四边形PEBF是矩形；∴EF＝BP，由垂线段最短可得BP⊥AC时，线段EF的值最小，1 2BC•AB＝12AC•CP，即12×4×3＝12×5•CP，CP＝125．故答案为：125．2. 【2019·鞍山市期末】如图，长方体的长为15，宽为10，高为20，点B离点C的距离为5，一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B，需要爬行的最短距离是（）A．B．25C．+5D．35【答案】B．【解析】解：将长方体展开，连接A、B，根据两点之间线段最短，（1）如图，BD＝10+5＝15，AD＝20，由勾股定理得：AB＝25．（2）如图，BC＝5，AC＝20+10＝30，由勾股定理得，AB＝（3）如图：BD＝CD+BC＝20+5＝25，AD＝10，由勾股定理得：AB＝由于25＜故答案为：B．3. 【2019·临洮县期中】如图所示，在边长为2的菱形ABCD中，∠DAB＝60°，点E为AB中点，点F 是AC上一动点，则EF+BF的最小值为．【解析】解：连接DB，DE，设DE交AC于M，连接MB，DF，∵四边形ABCD是菱形，∴AC，BD互相垂直平分，∴点B关于AC的对称点为D，∴FD＝FB，∴FE+FB＝FE+FD≥DE，所以当点F运动到点M时，取等号，△ABD是等边三角形，E为AB的中点，∴DE⊥AB，∴AE ＝12AD ＝1，DE∴EF +BF4. 【2019·成都市期末】如图，△ABC ，△ADE 均为等腰直角三角形，∠BAC =∠DAE =90°，将△ADE 绕点A 在平面内自由旋转，连接DC ，点M ，P ，N 分别为DE ，DC ，BC 的中点，若AD =3，AB =7，则线段MN 的取值范围是______．【答案】MN ≤≤【解析】解：∵点P ，M 分别是CD ，DE 的中点，∴PM =12CE ，PM ∥CE ，同理，PN =12BD ，PN ∥BD ，∵△ABC ，△ADE 均为等腰直角三角形，∴AB =AC ，AD =AE ，∠BAC =∠DAE =90°，∴∠BAD =∠CAE ，∴△ABD ≌△ACE （SAS ），∴BD =CE ，∴PM =PN ，∴△PMN 是等腰三角形，∵PM ∥CE ，PN ∥BD ，∴∠DPM =∠DCE ，∠PNC =∠DBC ，∵∠DPN =∠DCB +∠PNC =∠DCB +∠DBC ，∴∠MPN =∠DPM +∠DPN=∠DCE +∠DCB +∠DBC=∠BCE+∠DBC=∠ACB+∠ACE+∠DBC=∠ACB+∠ABD+∠DBC=∠ACB+∠ABC=90°，∴△PMN是等腰直角三角形，∴PM=PN=12 BD，∴MN=2BD，∴点D在线段AB上时，BD最小，最小值为4，MN的最小值点D在BA延长线上时，BD最大，最大值为10，MN的最大值为，故答案为：MN≤≤5. 【2019·武汉市期末】如图，在菱形ABCD中，E为AB中点，P是BD上一个动点，则下列线段的长度等于P A+PE最小值的是（）A.BCB.CEC.DED.AC【答案】B.【解析】解：在菱形ABCD中，A与C关于直线BD对称，连接EC，与BD交于点P，此时P A+PE=CP+EP=CE值最小，故答案为：B．6. 【2019·固始县期末】如图所示，圆柱的高AB=3，底面直径BC=3，现在有一只蚂蚁想要从A处沿圆柱表面爬到对角C处捕食，则它爬行的最短距离是（）A.3√1+πB.3√2D.3√1+π2C.3√4+π22【答案】C.【解析】解：（1）蚂蚁可以沿A-B-C的路线爬行，AB+BC=6，（2）把圆柱侧面展开，展开图如图所示，在Rt△ADC中，∠ADC=90°，CD=AB=3，AD=1.5π，AC=√AD2+CD2=3√4+π2＜6，2故答案为：C．7. 【2019·黄石期中】如图，在平面直角坐标系中，已知正方形ABCO，A（0，3），点D为x轴上一动点，以AD为边在AD的右侧作等腰Rt△ADE，∠ADE=90°，连接OE，则OE的最小值为（）B.√2C.2√2D.3√2A.2【答案】A.【解析】解：如图，作EH⊥x轴于H，连接CE，∵∠AOD=∠ADE=∠EHD=90°，∴∠ADO+∠EDH=90°，∠EDH+∠DEH=90°，∴∠ADO=∠DEH，∵AD=DE，∴△ADO≌△DEH（AAS），∴OA=DH=OC，OD=EH，∴OD=CH=EH，∴∠ECH=45°，过点O作OE′⊥CE，则△OCE′是等腰直角三角形，∵OC=3，∴OE′=由垂线段最短，知OE故答案为：A．8.【2019·广州市番禺区期末】如图一个圆柱，底圆周长10cm，高4cm，一只蚂蚁沿外壁爬行，要从A点爬到B点，则最少要爬行______cm．【解析】解：将圆柱展开，侧面为矩形，如图所示：∵底面圆的周长为10cm，∴AC=5cm，∵高BC=4cm，∴AB=√AC2+BC2=√41cm．故答案为：√41．9. 【2019·桑植县期末】如图1，在平面直角坐标系中，直线AB与x轴交于点A，与y轴交于点B，与直线OC：y=x交于点C．（1）若直线AB解析式为y=-2x+12，①求点C的坐标；②求△OAC的面积．（2）如图2，作∠AOC的平分线ON，若AB⊥ON，垂足为E，△OAC的面积为6，且OA=4，P、Q分别为线段OA、OE上的动点，连接AQ与PQ，试探索AQ+PQ是否存在最小值？若存在，求出这个最小值；若不存在，说明理由．【答案】见解析.【解析】解：（1）①联立y=-2x+12，y=x，解得：x=y=4，即点C的坐标为（4，4）；②在y=-2x+12中，当x=0时，y=12，当y=0时，-2x+12=0，x=6，∴点B（0，12），A（6，0），则△OAC的面积为：12×6×4=12；（2）∵ON平分∠AOC，AB⊥ON，∴ON是线段AC的垂直平分线，∴AQ=CQ，∴AQ+PQ=CQ+PQ，当C、Q、P共线，且CP⊥OA时，AQ+PQ取最小值，最小值为△OAC边OA上的高，∵△OAC的面积为6，OA=4，∴△OAC边OA上的高=2×6÷4=3.∴AQ+PQ存在最小值，最小值为3．10.【2019·泉州市期末】已知：AC是菱形ABCD的对角线，且AC=BC．（1）如图①，点P是△ABC的一个动点，将△ABP绕着点B旋转得到△CBE．①求证：△PBE是等边三角形；②若BC=5，CE=4，PC=3，求∠PCE的度数；（2）连结BD交AC于点O，点E在OD上且DE=3，AD=4，点G是△ADE内的一个动点如图②，连结AG，EG，DG，求AG+EG+DG的最小值．【答案】见解析.【解析】解：（1）①∵四边形ABCD是菱形∴AB=BC，∵AC=BC，∴AB=BC=AC，∴△ABC等边三角形，∴∠ABC=60°，由旋转知BP=BE，∠PBE=∠ABC=60°，∴△PBE是等边三角形；②由①知AB=BC=5，由旋转知△ABP≌△CBE，∴AP=CE=4，∠APB=∠BEC，∵AP2+PC2=42+32=25=AC2，∴△ACP是直角三角形，∴∠APC=90°，∴∠APB+∠BPC=270°，∵∠APB=∠CEB，∴∠CEB+∠BPC=270°，∴∠PBE+∠PCE=90°，∵∠PBE=∠ABC=60°，∴∠PCE=90°-60°=30°；（2）如图，将△ADG绕着点D顺时针旋转60°得到△A'DG'，由旋转知△ADG≌△A'DG'，∴A'D=AD=4，G'D=GD，A'G'=AG，∵∠G'DG=60°，G'D=GD，∴△G'DG是等边三角形，∴GG'=DG，∴AG+EG+DG=A'G'+EG+GG'∵当A'、G'、G、E四点共线时，A'G'+EG+G'G的值最小，即AG+EG+DG的值最小，∵∠A'DA=60°，∠ADE=12∠ADC=30°，∴∠A'DE=90°，∴AG+EG+DG=A'G'+EG+G'G=A'E=5，∴AG+EG+DG的最小值为5．11.【2019·宿迁市期末】如图，在边长为1个单位长度的小正方形组成的格点图中，点A、B、C都是格点．（1）点A坐标为______；点B坐标为______；点C坐标为______；（2）画出△ABC关于原点对称的△A1B1C1；（3）已知M（1，4），在x轴上找一点P，使|PM-PB|的值最大（写出过程，保留作图痕迹），并写出点P 的坐标______．【答案】（1）（-1，0）；（-2，-2）；（-4，-1）；（2）见解析；（3）（-5，0）.【解析】解：（1）由图象可知点A（-1，0），点B（-2，-2），点C（-4，-1）；（2）如图所示：（3）作点B关于x轴的对称点F（-2，2），连接MF交x轴于P，点P就是所求的点，理由：在x轴上任意取一点P1，∵|P1M-P1B|=|P1M-P1F|≤FM，∴|PM-PB|的最大值为线段FM的长度，设直线FM解析式为：y=kx+b，把F、M两点坐标代入，得：k+b=1，-2k+b=2，解得：23103kb⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩，即直线FM解析式为：y=210 33x+，当y=0时，x=-5，即点P坐标为（-5，0）．故答案为:（-5，0）．。

专题03 动点与最短路径、图形长度最值问题大视野最短路径原理1：两点之间线段最短；原理2：垂线段最短（1）二维平面内前提：A点B点是固定点，点P是x轴上一动点。

当P A+PB最小时，在图中作出P点位置；当|P A－PB| 最大时，在图中作出P点位置；当P A+PB最小时，在图中作出P点位置；当|P A－PB| 最大时，在图中作出P点位置；（2）立体图形中常见的有立方体、长方体、楼梯、树木绕绳问题解决方法：将立体图形曲面展开成平面图形，标出起始位置，借助勾股定理求解。

题型一、线段最值问题例1. 【2019·福州市晋安区期末】如图，在Rt△ABC中，∠B＝90°，AB＝4，BC＝3，点E是AB上的点，以AC为对角线的平行四边形AECF，则EF的最小值是（）A．5B．4C．1.5D．3例2. 【2019·宿迁市期末】在△ABC中，AB=6cm，AC=8cm，BC=10cm，P为边BC上一动点，PE⊥AB于E，PF⊥AC于F，连接EF，则EF的最小值为______cm．例3. 【2019·宜昌市期中】如图，在矩形ABCD中，AB=4，AD=6，E是AB边的中点，F是线段BC上的动点，将△EBF沿EF所在直线折叠得到△EB′F，连接B′D，则B′D的最小值是（）A．2B．6C．2D．4例4. 【2109·福州市期中】如图，平面内三点A、B、C，AB＝4，AC＝3，以BC 为对角线作正方形BDCE，连接AD，则AD的最大值是例5. 【2019·厦门大学附中期末】如图，在平面直角坐标系中，已知A（2，0），B（5，0），点P为线段AB外一动点，且P A＝2，以PB为边作等边△PBM，则线段AM的最大值为（）A．3B．5C．7D题型二、最短路径问题例1.【2019·十堰市外国语期末】如图，在菱形ABCD中，对角线AC=8，BD=6，点E，F 分别是边AB，BC的中点，点P在AC上运动，在运动过程中，存在PE+PF的最小值，则这个最小值是（）A.3B.4C.5D.6例2. 【2019·厦门市期中】如图，在矩形ABCD中，AB=4，AD=3，矩形内部有一动点P满足S△P AB=13S矩形ABCD，则点P到A、B两点之间的距离之和P A+PB的最小值是例3. 【2019·遵义市期中】如图，已知圆柱底面的周长为6cm，圆柱高为3cm，在圆柱的侧面上，过点A和点C嵌有一圈金属丝，则这圈金属丝的周长最小为（）cm．A．B．C D．6例4. 【2019·北京101中学期末】如图，在△ABC中，AB=BC=4，S△ABC=，点P、Q、K分别为线段AB、BC、AC上任意一点，则PK+QK的最小值为______．【刻意练习】1. 【2019·抚顺市期中】如图，在矩形ABCD中，AD＝3，CD＝4，点P是AC上一个动点（点P与点A，C不重合），过点P分别作PE⊥BC于点E，PF∥BC交AB于点F，连接EF，则EF的最小值为．2. 【2019·鞍山市期末】如图，长方体的长为15，宽为10，高为20，点B离点C的距离为5，一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B，需要爬行的最短距离是（）A．B．25C．D．353. 【2019·临洮县期中】如图所示，在边长为2的菱形ABCD中，∠DAB＝60°，点E为AB中点，点F是AC上一动点，则EF+BF的最小值为．4. 【2019·成都市期末】如图，△ABC，△ADE均为等腰直角三角形，∠BAC=∠DAE=90°，将△ADE绕点A在平面内自由旋转，连接DC，点M，P，N分别为DE，DC，BC的中点，若AD=3，AB=7，则线段MN的取值范围是______．5. 【2019·武汉市期末】如图，在菱形ABCD中，E为AB中点，P是BD上一个动点，则下列线段的长度等于P A+PE最小值的是（）A.BCB.CEC.DED.AC6. 【2019·固始县期末】如图所示，圆柱的高AB=3，底面直径BC=3，现在有一只蚂蚁想要从A处沿圆柱表面爬到对角C处捕食，则它爬行的最短距离是（）A.3√1+πB.3√2D.3√1+π2C.3√4+π227. 【2019·黄石期中】如图，在平面直角坐标系中，已知正方形ABCO，A（0，3），点D 为x轴上一动点，以AD为边在AD的右侧作等腰Rt△ADE，∠ADE=90°，连接OE，则OE 的最小值为（）B.√2C.2√2D.3√2A8.【2019·广州市番禺区期末】如图一个圆柱，底圆周长10cm，高4cm，一只蚂蚁沿外壁爬行，要从A点爬到B点，则最少要爬行______cm．9. 【2019·桑植县期末】如图1，在平面直角坐标系中，直线AB与x轴交于点A，与y轴交于点B，与直线OC：y=x交于点C．（1）若直线AB解析式为y=-2x+12，①求点C的坐标；②求△OAC的面积．（2）如图2，作∠AOC的平分线ON，若AB⊥ON，垂足为E，△OAC的面积为6，且OA=4，P、Q分别为线段OA、OE上的动点，连接AQ与PQ，试探索AQ+PQ是否存在最小值？若存在，求出这个最小值；若不存在，说明理由．10.【2019·泉州市期末】已知：AC是菱形ABCD的对角线，且AC=BC．（1）如图①，点P是△ABC的一个动点，将△ABP绕着点B旋转得到△CBE．①求证：△PBE是等边三角形；②若BC=5，CE=4，PC=3，求∠PCE的度数；（2）连结BD交AC于点O，点E在OD上且DE=3，AD=4，点G是△ADE内的一个动点如图②，连结AG，EG，DG，求AG+EG+DG的最小值．11.【2019·宿迁市期末】如图，在边长为1个单位长度的小正方形组成的格点图中，点A、B、C都是格点．（1）点A坐标为______；点B坐标为______；点C坐标为______；（2）画出△ABC关于原点对称的△A1B1C1；（3）已知M（1，4），在x轴上找一点P，使|PM-PB|的值最大（写出过程，保留作图痕迹），并写出点P的坐标______．答案解析题型一、线段最值问题例1. 【2019·福州市晋安区期末】如图，在Rt△ABC中，∠B＝90°，AB＝4，BC＝3，点E是AB上的点，以AC为对角线的平行四边形AECF，则EF的最小值是（）A．5B．4C．1.5D．3【答案】D．【解析】解：∵在Rt△ABC中，∠B＝90°，∴BC⊥AB，∵四边形AECF是平行四边形，∴OE＝OF，OA＝OC，∴当OE取最小值时，线段EF最短，此时OE⊥AB，即OE是△ABC的中位线，∴OE＝12BC＝1.5，∴EF＝2OE＝3，即EF的最小值是3．故答案为：D．例2. 【2019·宿迁市期末】在△ABC中，AB=6cm，AC=8cm，BC=10cm，P为边BC上一动点，PE⊥AB于E，PF⊥AC于F，连接EF，则EF的最小值为______cm．【答案】24 5.【解析】解：∵AB=6，AC=8，BC=10，∴AB2+AC2=BC2，∴△ABC为直角三角形，∠A=90°，∵PE⊥AB于E，PF⊥AC于F，∴∠AEP=∠AFP=90°，∴四边形AEPF为矩形，连接AP，如图，EF=AP，当AP⊥BC时，AP的值最小，此时AP=245，∴EF的最小值为245．例3. 【2019·宜昌市期中】如图，在矩形ABCD中，AB=4，AD=6，E是AB边的中点，F是线段BC上的动点，将△EBF沿EF所在直线折叠得到△EB′F，连接B′D，则B′D的最小值是（）A．2B．6C．2D．4【答案】A．【解析】解：由题意知，点B’的轨迹是以E为圆心，BE的长为半径的圆弧，当B’、E、D共线时，B’D的值最小，最小值为：DE-BE2，故答案为：A.例4. 【2109·福州市期中】如图，平面内三点A、B、C，AB＝4，AC＝3，以BC 为对角线作正方形BDCE，连接AD，则AD的最大值是.【解析】解：将△BAD绕点D顺时针旋转90°，得到△DCM，易证，△ADM是等腰直角三角形，AD AM，当A、C、M共线时，且C在A、M之间时，AM的长度最大，最大为7，.∴AD的最大值为：2例5. 【2019·厦门大学附中期末】如图，在平面直角坐标系中，已知A（2，0），B（5，0），点P为线段AB外一动点，且P A＝2，以PB为边作等边△PBM，则线段AM的最大值为（）A ．3B ．5C ．7D 【答案】B .【解析】解：如图，点P 的轨迹为以A 为圆心，以OA 为半径的圆，点M 的轨迹为以点O ’为圆心以EF 的长为直径的圆，∴O ′（72）， ∴AO ′＝3，当点M 在AO ′的延长线上时，AM 的值最大，最大值为3+2＝5，故答案为：B ．题型二、最短路径问题例1.【2019·十堰市外国语期末】如图，在菱形ABCD 中，对角线AC =8，BD =6，点E ，F 分别是边AB ，BC 的中点，点P 在AC 上运动，在运动过程中，存在PE +PF 的最小值，则这个最小值是（ ）A .3B .4C .5D .6【答案】C .【解析】解：设AC 交BD 于O ，作E 关于AC 的对称点N ，连接NF ，交AC 于P ，则此时EP +FP 的值最小，∴PN=PE，∵四边形ABCD是菱形，∴∠DAB=∠BCD，AD=AB=BC=CD，OA=OC，OB=OD，AD∥BC，∵E为AB的中点，∴N在AD上，且N为AD的中点，∵AD∥CB，∴∠ANP=∠CFP，∠NAP=∠FCP，∵AD=BC，N为AD中点，F为BC中点，∴AN=CF，∴△ANP≌△CFP，∴AP=CP，即P为AC中点，∵O为AC中点，∴P、O重合，即NF过O点，∵AN∥BF，AN=BF，∴四边形ANFB是平行四边形，∴NF=AB，∵AC⊥BD，OA=12AC=4，BO=12BD=3，由勾股定理得：AB=√AO2+BO2=5，故答案为：C．例2. 【2019·厦门市期中】如图，在矩形ABCD中，AB=4，AD=3，矩形内部有一动点P满足S△P AB=13S矩形ABCD，则点P到A、B两点之间的距离之和P A+PB的最小值是【答案】【解析】解：设△ABP边BA上的高为h，∵S△P AB=13S矩形ABCD，∴h=2，即动点P的运动轨迹是与AB平行，且与AB距离为2的直线，不妨设这条直线为l，作A点关于直线l的对称点E，连接AE，BE，则BE的长度即为所求的最短距离，由勾股定理，得：BE=即P A+PB的最小值是故答案为：例3. 【2019·遵义市期中】如图，已知圆柱底面的周长为6cm，圆柱高为3cm，在圆柱的侧面上，过点A和点C嵌有一圈金属丝，则这圈金属丝的周长最小为（）cm．A．B．C D．6【答案】B．【解析】解：如图，把圆柱的侧面展开，得到矩形，这圈金属丝的周长最小为2AC的长度．由题意得：AB＝3cm，BC＝BC′＝3cm，∴AC＝cm，这圈金属丝的周长最小值为：2AC＝cm．故答案为：B．例4. 【2019·北京101中学期末】如图，在△ABC中，AB=BC=4，S△ABC=，点P、Q、K分别为线段AB、BC、AC上任意一点，则PK+QK的最小值为______．【答案】【解析】解：命题：在直角三角形中，若一条直角边是斜边长的一半，则该直角边所对的角为30°（证明略）；如图，过点A作AH⊥BC交CB的延长线于H，∵AB=CB=4，S△ABC=∴AH=∴∠HAB=30°，∠ABH=60°，∴∠ABC=120°，∵∠BAC=∠C=30°，作点P关于直线AC的对称点P′，过P′作P′Q⊥BC于Q交AC于K，则P′Q的长度=PK+QK的最小值，∴∠P′AK=∠BAC=30°，∴∠HAP′=90°，∴∠H=∠HAP′=∠P′QH=90°，∴四边形AP′QH是矩形，∴P′Q=AH=即PK+QK的最小值为，故答案为：【刻意练习】1. 【2019·抚顺市期中】如图，在矩形ABCD中，AD＝3，CD＝4，点P是AC上一个动点（点P与点A，C不重合），过点P分别作PE⊥BC于点E，PF∥BC交AB于点F，连接EF，则EF的最小值为．【答案】125．【解析】连接BP∵∠B＝∠D＝90°，AD＝3，CD＝4，∴AC＝5，∵PE⊥BC于点E，PF∥BC，∠B＝90°，∴四边形PEBF是矩形；∴EF＝BP，由垂线段最短可得BP⊥AC时，线段EF的值最小，1 2BC•AB＝12AC•CP，即12×4×3＝12×5•CP，CP＝125．故答案为：125．2. 【2019·鞍山市期末】如图，长方体的长为15，宽为10，高为20，点B离点C的距离为5，一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B，需要爬行的最短距离是（）A．B．25C．D．35【答案】B．【解析】解：将长方体展开，连接A、B，根据两点之间线段最短，（1）如图，BD＝10+5＝15，AD＝20，由勾股定理得：AB＝25．（2）如图，BC＝5，AC＝20+10＝30，由勾股定理得，AB＝（3）如图：BD＝CD+BC＝20+5＝25，AD＝10，由勾股定理得：AB＝由于25＜故答案为：B．3. 【2019·临洮县期中】如图所示，在边长为2的菱形ABCD中，∠DAB＝60°，点E为AB中点，点F是AC上一动点，则EF+BF的最小值为．【解析】解：连接DB，DE，设DE交AC于M，连接MB，DF，∵四边形ABCD 是菱形，∴AC ，BD 互相垂直平分，∴点B 关于AC 的对称点为D ，∴FD ＝FB ，∴FE +FB ＝FE +FD ≥DE ，所以当点F 运动到点M 时，取等号，△ABD 是等边三角形，E 为AB 的中点，∴DE ⊥AB ，∴AE ＝12AD ＝1，DE∴EF +BF4. 【2019·成都市期末】如图，△ABC ，△ADE 均为等腰直角三角形，∠BAC =∠DAE =90°，将△ADE 绕点A 在平面内自由旋转，连接DC ，点M ，P ，N 分别为DE ，DC ，BC 的中点，若AD =3，AB =7，则线段MN 的取值范围是______．【答案】MN ≤≤【解析】解：∵点P ，M 分别是CD ，DE 的中点，∴PM =12CE ，PM ∥CE ， 同理，PN =12BD ，PN ∥BD ， ∵△ABC ，△ADE 均为等腰直角三角形，∴AB =AC ，AD =AE ，∠BAC =∠DAE =90°，∴∠BAD =∠CAE ，∴△ABD ≌△ACE （SAS ），∴BD=CE，∴PM=PN，∴△PMN是等腰三角形，∵PM∥CE，PN∥BD，∴∠DPM=∠DCE，∠PNC=∠DBC，∵∠DPN=∠DCB+∠PNC=∠DCB+∠DBC，∴∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠DCE+∠DCB+∠DBC=∠BCE+∠DBC=∠ACB+∠ACE+∠DBC=∠ACB+∠ABD+∠DBC=∠ACB+∠ABC=90°，∴△PMN是等腰直角三角形，∴PM=PN=12 BD，∴MN=2BD，∴点D在线段AB上时，BD最小，最小值为4，MN的最小值点D在BA延长线上时，BD最大，最大值为10，MN的最大值为，故答案为：MN≤≤5. 【2019·武汉市期末】如图，在菱形ABCD中，E为AB中点，P是BD上一个动点，则下列线段的长度等于P A+PE最小值的是（）A.BCB.CEC.DED.AC【答案】B.【解析】解：在菱形ABCD中，A与C关于直线BD对称，连接EC，与BD交于点P，此时P A+PE=CP+EP=CE值最小，故答案为：B．6. 【2019·固始县期末】如图所示，圆柱的高AB=3，底面直径BC=3，现在有一只蚂蚁想要从A处沿圆柱表面爬到对角C处捕食，则它爬行的最短距离是（）A.3√1+πB.3√2D.3√1+π2C.3√4+π22【答案】C.【解析】解：（1）蚂蚁可以沿A-B-C的路线爬行，AB+BC=6，（2）把圆柱侧面展开，展开图如图所示，在Rt△ADC中，∠ADC=90°，CD=AB=3，AD=1.5π，AC=√AD2+CD2=3√4+π2＜6，2故答案为：C．7. 【2019·黄石期中】如图，在平面直角坐标系中，已知正方形ABCO，A（0，3），点D 为x轴上一动点，以AD为边在AD的右侧作等腰Rt△ADE，∠ADE=90°，连接OE，则OE 的最小值为（）B.√2C.2√2D.3√2A.2【答案】A.【解析】解：如图，作EH⊥x轴于H，连接CE，∵∠AOD=∠ADE=∠EHD=90°，∴∠ADO+∠EDH=90°，∠EDH+∠DEH=90°，∴∠ADO=∠DEH，∵AD=DE，∴△ADO≌△DEH（AAS），∴OA=DH=OC，OD=EH，∴OD=CH=EH，∴∠ECH=45°，过点O作OE′⊥CE，则△OCE′是等腰直角三角形，∵OC=3，，∴OE′=2，由垂线段最短，知OE的最小值为：2故答案为：A．8.【2019·广州市番禺区期末】如图一个圆柱，底圆周长10cm，高4cm，一只蚂蚁沿外壁爬行，要从A点爬到B点，则最少要爬行______cm．【解析】解：将圆柱展开，侧面为矩形，如图所示：∵底面圆的周长为10cm，∴AC=5cm，∵高BC=4cm，∴AB=√AC2+BC2=√41cm．故答案为：√41．9. 【2019·桑植县期末】如图1，在平面直角坐标系中，直线AB与x轴交于点A，与y轴交于点B，与直线OC：y=x交于点C．（1）若直线AB解析式为y=-2x+12，①求点C的坐标；②求△OAC的面积．（2）如图2，作∠AOC的平分线ON，若AB⊥ON，垂足为E，△OAC的面积为6，且OA=4，P、Q分别为线段OA、OE上的动点，连接AQ与PQ，试探索AQ+PQ是否存在最小值？若存在，求出这个最小值；若不存在，说明理由．【答案】见解析.【解析】解：（1）①联立y=-2x+12，y=x，解得：x=y=4，即点C的坐标为（4，4）；②在y=-2x+12中，当x=0时，y=12，当y=0时，-2x+12=0，x=6，∴点B（0，12），A（6，0），则△OAC的面积为：12×6×4=12；（2）∵ON平分∠AOC，AB⊥ON，∴ON是线段AC的垂直平分线，∴AQ=CQ，∴AQ+PQ=CQ+PQ，当C、Q、P共线，且CP⊥OA时，AQ+PQ取最小值，最小值为△OAC边OA上的高，∵△OAC的面积为6，OA=4，∴△OAC边OA上的高=2×6÷4=3.∴AQ+PQ存在最小值，最小值为3．10.【2019·泉州市期末】已知：AC是菱形ABCD的对角线，且AC=BC．（1）如图①，点P是△ABC的一个动点，将△ABP绕着点B旋转得到△CBE．①求证：△PBE是等边三角形；②若BC=5，CE=4，PC=3，求∠PCE的度数；（2）连结BD交AC于点O，点E在OD上且DE=3，AD=4，点G是△ADE内的一个动点如图②，连结AG，EG，DG，求AG+EG+DG的最小值．【答案】见解析.【解析】解：（1）①∵四边形ABCD是菱形∴AB=BC，∵AC=BC，∴AB=BC=AC，∴△ABC等边三角形，∴∠ABC=60°，由旋转知BP=BE，∠PBE=∠ABC=60°，∴△PBE是等边三角形；②由①知AB=BC=5，由旋转知△ABP≌△CBE，∴AP=CE=4，∠APB=∠BEC，∵AP2+PC2=42+32=25=AC2，∴△ACP是直角三角形，∴∠APC=90°，∴∠APB+∠BPC=270°，∵∠APB=∠CEB，∴∠CEB+∠BPC=270°，∴∠PBE+∠PCE=90°，∵∠PBE=∠ABC=60°，∴∠PCE=90°-60°=30°；（2）如图，将△ADG绕着点D顺时针旋转60°得到△A'DG'，由旋转知△ADG≌△A'DG'，∴A'D=AD=4，G'D=GD，A'G'=AG，∵∠G'DG=60°，G'D=GD，∴△G'DG是等边三角形，∴GG'=DG，∴AG+EG+DG=A'G'+EG+GG'∵当A'、G'、G、E四点共线时，A'G'+EG+G'G的值最小，即AG+EG+DG的值最小，∵∠A'DA=60°，∠ADE=12∠ADC=30°，∴∠A'DE=90°，∴AG+EG+DG=A'G'+EG+G'G=A'E=5，∴AG+EG+DG的最小值为5．11.【2019·宿迁市期末】如图，在边长为1个单位长度的小正方形组成的格点图中，点A、B、C都是格点．（1）点A坐标为______；点B坐标为______；点C坐标为______；（2）画出△ABC关于原点对称的△A1B1C1；（3）已知M（1，4），在x轴上找一点P，使|PM-PB|的值最大（写出过程，保留作图痕迹），并写出点P 的坐标______．【答案】（1）（-1，0）；（-2，-2）；（-4，-1）；（2）见解析；（3）（-5，0）. 【解析】解：（1）由图象可知点A （-1，0），点B （-2，-2），点C （-4，-1）； （2）如图所示：（3）作点B 关于x 轴的对称点F （-2，2），连接MF 交x 轴于P ， 点P 就是所求的点，理由：在x 轴上任意取一点P 1， ∵|P 1M -P 1B |=|P 1M -P 1F |≤FM ，∴|PM -PB |的最大值为线段FM 的长度，设直线FM 解析式为：y =kx +b ，把F 、M 两点坐标代入，得： k +b =1，-2k +b =2，解得：23103k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩，即直线FM 解析式为：y =21033x +， 当y =0时，x =-5，即点P坐标为（-5，0）．故答案为:（-5，0）．。

动点问题知识点大全动点问题是图论中的一个重要概念，涉及到图中节点的移动和路径规划等问题。

本文将介绍动点问题的基本知识点，并逐步展开。

一、基本概念 1. 图的定义：图是由节点（顶点）和边组成的一种数据结构，用于表示节点之间的关系。

2. 路径：路径是指图中连接两个节点的边的序列。

3. 简单路径：不经过重复节点的路径称为简单路径。

4. 环：路径的起点和终点相同的路径称为环。

5. 有向图和无向图：有向图中的边具有方向性，表示节点之间的单向关系；无向图中的边没有方向性，表示节点之间的双向关系。

二、动点问题分类 1. 最短路径问题：给定图中两个节点，求出连接它们的最短路径。

2. 最小生成树问题：在连通图中找到一棵包含所有节点的树，使得树的边权值之和最小。

3. 路径规划问题：给定起点和终点，找到一条满足特定条件的路径，如最短路径、最少转弯等。

4. 最大流问题：在有向图中找到从源节点到汇节点的最大流量。

5. 赛车问题：给定赛道地形和车辆速度等信息，求解车辆在赛道上的最佳路径。

三、解决动点问题的算法 1. 深度优先搜索（DFS）：从起点开始，沿着一条路径一直向前，直到无法继续为止，然后回溯到上一个节点，继续搜索其他路径。

2. 广度优先搜索（BFS）：从起点开始，依次将与当前节点相邻且未访问过的节点加入队列，然后将当前节点标记为已访问，继续处理队列中的下一个节点。

3. Dijkstra算法：用于求解最短路径问题，通过不断更新起点到各个节点的最短距离来逐步确定最短路径。

4. Bellman-Ford算法：用于求解含有负权边的最短路径问题，通过多次迭代更新起点到各个节点的最短距离。

5. Prim算法：用于求解最小生成树问题，从一个起始节点开始，逐步将与当前生成树相连且权值最小的节点加入生成树中。

6. Kruskal算法：用于求解最小生成树问题，通过不断选择权值最小的边加入生成树，直至生成树包含所有节点。