中考数学第二轮复习专题--最值问题(最新整理)
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中考二轮复习之线段和(差)的最值问题一、两条线段和的最小值。
基本图形解析:一)、已知两个定点:1、在一条直线m 上,求一点P ,使PA+PB 最小; (1)点A 、B 在直线m 两侧:(2)点A 、B 在直线同侧:A 、A ’ 是关于直线m 的对称点。
2、在直线m 、n 上分别找两点P 、Q ,使PA+PQ+QB 最小。
(1)两个点都在直线外侧:(2)一个点在内侧,一个点在外侧:(3)两个点都在内侧:PmABm A B mA B PmAB n QPnmP'Q'nm Q PnB Q PnmAB A'nm AB(4)、台球两次碰壁模型变式一:已知点A 、B 位于直线m,n 的内侧,在直线n 、m 分别上求点D 、E 点,使得围成的四边形ADEB 周长最短.填空:最短周长=________________变式二:已知点A 位于直线m,n 的内侧, 在直线m 、n 分别上求点P 、Q 点PA+PQ+QA 周长最短.二)、一个动点,一个定点: (一)动点在直线上运动:点B 在直线n 上运动,在直线m 上找一点P ,使PA+PB 最小(在图中画出点P 和点B ) 1、两点在直线两侧:2、两点在直线同侧:(二)动点在圆上运动AB E Dn A BA'B'nAPQ AA'mn Pm nA B m n A Pm nAB点B 在⊙O 上运动,在直线m 上找一点P ,使PA+PB 最小(在图中画出点P 和点B ) 1、点与圆在直线两侧:2、点与圆在直线同侧:三)、已知A 、B 是两个定点,P 、Q 是直线m 上的两个动点,P 在Q 的左侧,且PQ 间长度恒定,在直线m 上要求P 、Q 两点,使得PA+PQ+QB 的值最小。
(原理用平移知识解) (1)点A 、B 在直线m 两侧:过A 点作AC ∥m,且AC 长等于PQ 长,连接BC,交直线m 于Q,Q 向左平移PQ 长,即为P 点,此时P 、Q 即为所求的点。
题型二 选择压轴题之几何图形最值问题类型一线段最值问题1. 如图,在△ ABC 中,/ BAC = 90° AB = 3, AC =4,P 为边 BC 上一动点,PE 丄AB 于 E ,PF 丄AC于F , M 为EF 的中点,贝U PM 的最小值为()和AC 上的动点,贝U PC + PQ 的最小值是(3.如图,在 Rt A ABC 中,/ B = 90° AB = 3, BC = 4,点D 在BC 上,以 AC 为对角线的所有 ?ADCE 中,DE 的最小值是()点,贝U PC + PD 的最小值为()A.1.2D. 2.42.如图,在 Rt △ ABC 中,/ ACB = 90°12 A ・5B. 424 C.24D. 5A.3B. 2C.4D. 54.如图,菱形 值是()ABCD 中,/ ABC = 60° 边长为13, P 是对角线BD 上的一个动点,则2PB + PC 的最小C.3D. 2 + ;35. 如图,在△ ABC 中,AC = BC , / ACB = 90° 点D 在BC 上,BD = 3, DC = 1,点P 是AB 上的动A.4C.1.4AC = 6,若P , Q 分别是AD第3题图第4题图C.6第5题图 第6题图6. 如图,在边长为4的正方形ABCD 中,点E 、F 分别是边BC 、CD 上的动点,且BE = CF ,连接BF 、 DE ,贝U BF + DE 的最小值为()边BC , CD 上,则△ AMN 周长的最小值为()1BP ,贝U AP + 2BP 的最小值为A.2 .'5B. 4 ,'57. 如图,在四边形 ABCD 中,/ BAD = 120° / C.2 /3D. 4 ! 3B =Z D = 90° AB = 2, AD = 4,点 M ,点 N 分别在A.3 :7D. 118.如图,在直角坐标系中,点 (1,5)和(4,0),点C 是y 轴上的一个动点,且 B 、C 三点不在同一条直线上,当△ABC 的周长最小时,点 C 的坐标是()A.(0,1)B. (0, 2)C.(0, 3)D. (0,4)9.如图,矩形ABCD 中,AB = 8, BC = 6,点 E , F , G , H 分别在矩形 ABCD 各边上,且 AE = CG ,BF = DH ,则四边形 A.4 .'3EFGH 周长的最小值为()C.8 .' 7B. 10li10.如图,在 Rt △ ABC中,/ ACB = 90° CB = 4, CA = 6, O C 半径为2, P 为圆上一动点,连接 AP ,A. 37B. 6C.2 . 17D. 411.如图,在 Rt △ ABC中, / ACB = 90° AC = 8, BC = 6,动点F 在边BC 上运动,连接 AF ,过点C作CD 丄AF 于点D ,交AB 于点E ,则B 、D 两点之间距离的最小值为 ()A.2B. 4C.2 . 13-3D. 2 . 13-4A 、B 的坐标分别为 \II I )第9题图第11题图 第12题图12.如图,在等边△ ABC 中,BF 是AC 边上中线, 点D 在BF 上,连接AD ,在AD 的右侧作等边△ ADE ,接AE 、BF ,交于点 G ,连接DG ,则DG 的最小值为()16.在Rt A ABC 中,/ ACB = 90° AC = 8, BC = 6,点D 是以点 A 为圆心,4为半径的圆上一点,连 接BD ,点M 为BD 中点,线段CM 长度的最大值为()类型二面积最值问题(拓展)1.如图,点E 为边长为4的等边△ ABC 的BC 边上一动点(点E 不与B 、C 重合),以AE 为边作等边△ AEF ,则△ AEF 面积的最小值是()2. (2017合肥蜀山区模拟)如图,O O 的半径是2,直线 两个动点,且在直线I 的异侧,若/ AMB = 45°,则四边形 MANB 面积的最大值是()3. 如图,在矩形 ABCD 中,AD >AB ,点E 、F 分别是BC 、DC 上的点,且 CE + CF = 8,若sin / ABD连接EF ,当△ AEF 周长最小时,/ CFE 的大小是A.30B. 45C.60D. 9013.在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点, 占 八A 、B 、C 的坐标分别为 A ( .3, 0)、B (3.'3, 0)、C (0,5),点D 在第一象限内,且/ ADB = 60 °则线段 CD 的长的最小值是( )C.2 .'7 — 2D. 2 . 10 — 214.如图, 在 Rt A ABC 中,/ C = 90° AC = 6, BC = 8,点 F 在边 AC 上,并且 CF = 2, 点E 为边BC上的动点,将△ CEF 沿直线EF 翻折,点C 落在点P 处,则点P 到边AB 距离的最小值是(A.33C.315.如图, 第14题图第15题图正方形 ABCD 的边长为2,点E 、F 分别是边BC 、CD 的延长线上的动点,且CE =DF ,连A. .;3 — 1B. ,'5 — 1C. ;'3A.8B. 7C.6D. 5A.2l 与O O 相交于A 、B 两点,M 、N 是O O 上的A.2B. 4C.2 .2D. 4 2第1题图C. 34=4,BD = 20,则厶AEF 的面积的最小值为( )5+ Z CBP = 90°连接DP ,。
专题一:“最值问题”专题复习——平面几何中的最值问题在平面几何中,我们常常遇到各种求最大值和最小值的问题,有时它和不等式联系在一起,统称最值问题.如果把最值问题和生活中的经济问题联系起来,可以达到最经济、最节约和最高效率.在平面几何问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的面积、角的度数)的最大值或最小值问题,称为最值问题。
最值问题的解决方法通常有两种:(1)应用几何性质:①三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;②两点间线段最短;③连结直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短;④定圆中的所有弦中,直径最长。
(2)运用代数证法:①运用配方法求二次三项式的最值;②运用一元二次方程根的判别式。
例1、A、B两点在直线l的同侧,在直线L上取一点P,使PA+PB最小。
例2、已知AB是半圆的直径,如果这个半圆是一块铁皮,ABDC是内接半圆的梯形,试问怎样剪这个梯形,才能使梯形ABDC的周长最大?分析: 本例是求半圆AB的内接梯形的最大周长,可设半圆半径为R.由于AB∥CD,必有AC=BD.若设CD=2y,AC=x,那么只须求梯形ABDC的半周长u=x+y+R的最大值即可.例3、如上右图是半圆与矩形结合而成的窗户,如果窗户的周长为8米(m),怎样才能得出最大面积,使得窗户透光最好?例4、已知P点是半圆上一个动点,试问P在什么位置时,PA+PB最大?分析因为P点是半圆上的动点,当P近于A或B时,显然PA+PB渐小,在极限状况(P与A 重合时)等于AB.因此,猜想P在半圆弧中点时,PA+PB取最大值.例5、如图,在直角△ABC中,AD是斜边上的高,M,N分别是△ABD,△ACD的内心,直线MN交AB,AC于K,L.求证:S△ABC≥2S△AKL.例6、如图.已知在正三角形ABC内(包括边上)有两点P,Q.求证:PQ≤AB.证明:设过P,Q的直线与AB,AC分别交于P1,Q1,连结P1C,显然,PQ≤P1Q1.因为∠AQ1P1+∠P1Q1C=180°,所以∠AQ1P1和∠P1Q1C中至少有一个直角或钝角.若∠AQ1P1≥90°,则 PQ≤P1Q1≤AP1≤AB;若∠P1Q1C≥90°,则 PQ≤P1Q1≤P1C.同理,∠AP1C和∠BP1C中也至少有一个直角或钝角,不妨设∠BP1C≥90°,则 P1C≤BC=AB.对于P,Q两点的其它位置也可作类似的讨论,因此,PQ≤AB.例7、设△ABC是边长为6的正三角形,过顶点A引直线l,顶点B,C到l的距离设为d1,d2,求d1+d2的最大值.解如图,延长BA到B′,使AB′=AB,连B′C则过顶点A的直线l或者与BC相交,或者与B′C相交.以下分两种情况讨论.(1)若l与BC相交于D,则所以只有当l⊥BC时,取等号.(2)若l′与B′C相交于D′,则所以上式只有l′⊥B′C时,等号成立.例8、如图.已知直角△AOB中,直角顶点O在单位圆心上,斜边与单位圆相切,延长AO,BO分别与单位圆交于C,D.试求四边形ABCD面积的最小值.解设⊙O与AB相切于E,有OE=1,从而即 AB≥2.当AO=BO时,AB有最小值2.从而所以,当AO=OB时,四边形ABCD面积的最小值为专题复习——几何的定值与最值几何中的定值问题,或几何元素间的某些几何性质或位置关系不变的一类问题,解几何定值问题的基本方法是:分清问题的定量及变量,运用特殊位置、极端位置,直接计算等方法,先探求出定值,再给出证明.几何中的最值问题是指在一定的条件下,求平面几何图形中某个确定的量(如线段长度、角度大小、图形面积)等的最大值或最小值,求几何最值问题的基本方法有:1.特殊位置与极端位置法;2.几何定理(公理)法;3.数形结合法等.注:几何中的定值与最值近年广泛出现于中考竞赛中,由冷点变为热点.这是由于这类问题具有很强的探索性(目标不明确),解题时需要运用动态思维、数形结合、特殊与一般相结合、逻辑推理与合情想象相结合等思想方法.【例题就解】【例1】 如图,已知AB=10,P 是线段AB 上任意一点,在AB 的同侧分别以AP 和PB 为边作等边△APC 和等边△BPD ,则CD 长度的最小值为 .思路点拨 如图,作CC ′⊥AB 于C ,DD ′⊥AB 于D′,DQ ⊥CC′,CD 2=DQ 2+CQ 2,DQ=21AB 一常数,当CQ 越小,CD 越小,本例也可设AP=x ,则PB=x -10,从代数角度探求CD 的最小值.注:从特殊位置与极端位置的研究中易得到启示,常能找到解题突破口,特殊位置与极端位置是指:(1)中点处、垂直位置关系等; (2)端点处、临界位置等.【例2】 如图,圆的半径等于正三角形ABC 的高,此圆在沿底边AB 滚动,切点为T ,圆交AC 、BC 于M 、N ,则对于所有可能的圆的位置而言, 为的度数( )A .从30°到60°变动B .从60°到90°变动C .保持30°不变D .保持60°不变思路点拨 先考虑当圆心在正三角形的顶点C 时,其弧的度数,再证明一般情形,从而作出判断.注:几何定值与最值问题,一般都是置于动态背景下,动与静是相对的,我们可以研究问题中的变量,考虑当变化的元素运动到特定的位置,使图形变化为特殊图形时,研究的量取得定值与最值.【例3】 如图,已知平行四边形ABCD ,AB=a ,BC=b (a >b ),P 为AB 边上的一动点, 直线DP 交CB 的延长线于Q ,求AP+BQ 的最小值.思路点拨 设AP=x ,把AP 、BQ 分别用x 的代数式表示,运用不等式ab b a 222≥+ (当且仅当b a =时取等号)来求最小值.【例4】 如图,已知等边△ABC 内接于圆,在劣弧AB 上取异于A 、B 的点M ,设直线AC与BM 相交于K ,直线CB 与AM 相交于点N ,证明:线段AK 和BN 的乘积与M 点的选择无关.思路点拨 即要证AK ·BN 是一个定值,在图形中△ABC 的边长是一个定值,说明AK ·BN 与AB 有关,从图知AB 为△ABM 与△ANB 的公共边,作一个大胆的猜想,AK ·BN=AB 2,从而我们⌒的证明目标更加明确.注:只要探求出定值,那么解题目标明确,定值问题就转化为一般的几何证明问题.【例5】已知△XYZ是直角边长为1的等腰直角三角形(∠Z=90°),它的三个顶点分别在等腰Rt△ABC(∠C=90°)的三边上,求△ABC直角边长的最大可能值.思路点拨顶点Z在斜边上或直角边CA(或CB)上,当顶点Z在斜边AB上时,取xy的中点,通过几何不等关系求出直角边的最大值,当顶点Z在(AC或CB)上时,设CX=x,CZ=y,建立x,y的关系式,运用代数的方法求直角边的最大值.注:数形结合法解几何最值问题,即适当地选取变量,建立几何元素间的函数、方程、不等式等关系,再运用相应的代数知识方法求解.常见的解题途径是:(1)利用一元二次方程必定有解的代数模型,运用判别式求几何最值;(2)构造二次函数求几何最值.。
胡不归最值问题【专题说明】胡不归模型问题解题步骤如下;1、将所求线段和改写为“PA +b a PB ”的形式b a <1 ,若b a>1,提取系数,转化为小于1的形式解决。
2、在PB 的一侧,PA 的异侧,构造一个角度α,使得sin α=b a 3、最后利用两点之间线段最短及垂线段最短解题【模型展示】如图,一动点P 在直线MN 外的运动速度为V 1,在直线MN 上运动的速度为V 2,且V 1<V 2,A 、B 为定点,点C 在直线MN 上,确定点C 的位置使AC V 2+BC V 1的值最小.ACV 2+BC V 1=1V 1BC +V 1V 2AC ,记k =V 1V 2,即求BC +kAC 的最小值.构造射线AD 使得sin ∠DAN =k ,CH /AC =k ,CH =kAC .将问题转化为求BC +CH 最小值,过B 点作BH ⊥AD 交MN 于点C ,交AD 于H 点,此时BC +CH 取到最小值,即BC +kAC 最小.【模型总结】在求形如“PA +kPB ”的式子的最值问题中,关键是构造与kPB相等的线段,将“PA +kPB ”型问题转化为“PA +PC ”型.而这里的PB 必须是一条方向不变的线段,方能构造定角利用三角函数得到kPB 的等线段.【练习】1.如图,AC是圆O的直径,AC=4,弧BA=120°,点D是弦AB上的一个动点,那么OD+12BD的最小值为( )A.32B.3C.1+32D.1+32.如图,在ΔABC中,∠A=15°,AB=10,P为AC边上的一个动点(不与A、C重合),连接BP,则22AP+PB的最小值是( )A.52B.53C.1033 D.83.ΔABC中,∠A=90°,∠B=60°,AB=2,若点D是BC边上的动点,则2AD+DC的最小值为( )A.4B.3+3C.6D.23+34.如图所示,菱形ABCO的边长为5,对角线OB的长为45,P为OB上一动点,则AP+55OP的最小值为( )A.4B.5C.25D.355.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为⊙O的直径,AB=16,∠ABC=60°,D为弧AC的中点,M是弦AC上任意一点(不与端点A、C重合),连接DM,则12CM+DM的最小值是( )A.43B.33C.23D.46.在ΔABC中,∠ACB=90°,P为AC上一动点,若BC=4,AC=6,则2BP+AP的最小值为( )A.5B.10C.52D.1027.【问题探究】在等边三角形ABC中,AD⊥BC于点D,AB=2.(1)如图1.E为AD的中点,则点E到AB的距离为 34 ;(2)如图2,M为AD上一动点.则12AM+MC的最小值为 ;【问题解决】如图3,A,B两地相距600km,AC是笔直地沿东西方向向两边延伸的一条铁路,点B到AC的距离为360km.今计划在铁路线AC上修一个中转站M,再在BM间修一条笔直的公路.如果同样的物资在每千米公路上的运费是铁路上的两倍,那么为使通过铁路由A到M再通过公路由M到B的总运费达到最小值,中转站M应修在距A地 km处.8.如图,在菱形ABCD中,AB=AC=10,对角线AC、BD相交于点O,点M在线段AC上,且AM=3,点P为线段BD上的一个动点,则MP+12PB的最小值是 .9.如图,直角三角形ABC中,∠A=30°,BC=1,AC=3,BD是∠ABC的平分线,点P是线段BD上的动点,求CP+12BP的最小值 .10.如图,已知RtΔABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,延长BC至D使CD=BC,连接AD,且AD=4,点P为线段AC上一动点,连接BP.则2BP+AP的最小值为 .11.如图,▱ABCD中,∠DAB=60°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则PB+32PD的最小值等于 .12.如图,在平面直角坐标系中,直线y=-x+4的图象分别与y轴和x轴交于点A和点B.若定点P的坐标为(0,63),点Q是y轴上任意一点,则12PQ+QB的最小值为 .13.如图,在ΔABC 中,AB =5,AC =4,sin A =45,BD ⊥AC 交AC 于点D .点P 为线段BD 上的动点,则PC +35PB 的最小值为 .14.如图,在ΔABC 中,AB =AC =10,tan A =2,BE ⊥AC 于点E ,D 是线段BE 上的一个动点,那么:(1)AE = 25 ;(2)CD +55BD 的最小值是 .15.如图,在ΔABC 中,∠A =90°,∠B =60°,AB =2,若D 是BC 边上的动点,则2AD +DC 的最小值为 .16.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =ax 2+bx +c 的图象交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于C 点,P 为y 轴上的一个动点,已知A (-2,0)、C (0,-23),且抛物线的对称轴是直线x =1.(1)求此二次函数的解析式;(2)连接PB ,则12PC +PB 的最小值是 ;17.已知:如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点D(0,-6),直线y=-13x+2交x轴于点B,与y轴交于点C.(1)求抛物线的函数解析式;(2)在线段OB上有一动点P,直接写出10DP+BP的最小值和此时点P的坐标.18.如图,已知抛物线y=k8(x+2)(x-4)(k为常数,且k>0)与x轴从左至右依次交于A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线y=-33x+b与抛物线的另一交点为D.(1)若点D的横坐标为-5,求抛物线的函数表达式;(2)在(1)条件下,设F为线段BD上一点(不含端点),连接AF,一动点M从点A出发,沿线段AF以每秒1个单位的速度运动到F,再沿线段FD以每秒2个单位的速度运动到D后停止.当点F的坐标是多少时,点M在整个运动过程中用时最少?19.抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且B(-1,0),C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点D是抛物线的顶点,将抛物线沿CD方向平移,使点D落在点D 处,且DD =2CD,点M是平移后所得抛物线上位于D 左侧的一点,MN⎳y轴交直线OD 于点N,连结CN.当55D N+CN的值最小时,求MN的长.20.如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,ΔCOD关于CD的对称图形为ΔCED.(1)求证:四边形OCED是菱形;(2)连接AE,若AB=6cm,BC=5cm.①求sin∠EAD的值;②若点P为线段AE上一动点(不与点A重合),连接OP,一动点Q从点O出发,以1cm/s的速度沿线段OP匀速运动到点P,再以1.5cm/s的速度沿线段PA匀速运动到点A,到达点A后停止运动,当点Q沿上述路线运动到点A所需要的时间最短时,求AP的长和点Q走完全程所需的时间.胡不归最值问题【专题说明】胡不归模型问题解题步骤如下;1、将所求线段和改写为“PA +b a PB ”的形式b a <1 ,若b a>1,提取系数,转化为小于1的形式解决。
专题09 几何最值问题目录热点题型归纳题型01 将军饮马模型题型02 费马点模型题型03 阿氏圆模型题型04 隐圆模型题型05 瓜豆圆模型中考练场题型01 将军饮马模型【解题策略】两定一动模型一定两动模型(同侧)(异侧)两线段相减的最大值模型(三点共线)【典例分析】例.(2022·黑龙江·中考真题)1.如图,菱形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,60BAD Ð=°,3AD =,AH 是BAC Ð的平分线,CE AH ^于点E ,点P 是直线AB 上的一个动点,则OP PE +的最小值是 .【变式演练】(2022·山东枣庄·二模)2.如图,点P 是AOB Ð内任意一点,3cm OP =,点M 和点N 分别是射线OA 和射线OB 上的动点,30AOB Ð=°,则PMN V 周长的最小值是 .(2023广东广州·模拟预测)3.如图,四边形ABCD 中,AB CD P ,AC BC ^,60DAB Ð= ,4AD CD ==,点M 是四边形ABCD 内的一个动点,满足90AMD Ð= ,则MBC V 面积的最小值为 .题型02 费马点模型【解题策略】将△APC 边以A 为顶点逆时针旋转60°,得到AQE ,连接PQ ,则△APQ 为等边三角形,PA =PQ .即PA +PB +PC =PQ +PB +PC ,当B 、P 、Q 、E 四点共线时取得最小值BE .【典例分析】例.(2023全国·中考模拟预测)4.如图1,在RT △ABC 中,∠ACB =90°,CB =4,CA =6,圆C 的半径为2,点P 为圆上一动点,连接AP ,BP ,求:①12AP BP +,②2+AP BP ,③13AP BP +,④3+AP BP 的最小值.【变式演练】(2022·广东广州·一模)5.如图,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,点P 是AB 边上一动点,作PD ⊥BC 于点D ,线段AD 上存在一点Q ,当QA +QB +QC 的值取得最小值,且AQ =2时,则PD = .(2023广东·一模)6.如图,△ABC 中,∠BAC =45°,AB =6,AC =4,P 为平面内一点,求3PC ++最小值(2024湖北中考·二模)7.如图,正方形ABCD 的边长为4,点P 是正方形内部一点,求2PA PB +的最小值.题型03 阿氏圆模型【解题策略】问题:在圆上找一点P 使得PA k PB + 的值最小,解决步骤具体如下:①如图,将系数不为1的线段两端点与圆心相连即OP ,OB②计算出这两条线段的长度比OP k OB=③在OB 上取一点C ,使得OC k OP =,即构造△POM ∽△BOP ,则PC k PB=,PC k PB = ④则=PA k PB PA PC AC ++≥ ,当A 、P 、C 三点共线时可得最小值.【典例分析】例.(2023·广西·中考真题)8.如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于A 0),B 两点(点B 在点A 的左侧),与y轴交于点C ,且3OB OA ==,OAC Ð的平分线AD 交y 轴于点D ,过点A 且垂直于AD的直线l 交y 轴于点E ,点P 是x 轴下方抛物线上的一个动点,过点P 作PF x ^轴,垂足为F ,交直线AD 于点H .(1)求抛物线的解析式;(2)设点P 的横坐标为m ,当FH HP =时,求m 的值;(3)当直线PF 为抛物线的对称轴时,以点H 为圆心,12HC 为半径作H e ,点Q 为H e 上的一个动点,求14AQ EQ +的最小值.【变式演练】(2023·甘肃天水·一模)9.如图,已知正方形ABCD 的边长为4,⊙B 的半径为2,点P 是⊙B 上的一个动点,则PD ﹣12PC 的最大值为 .(2023江苏·二模)10.如图,正方形ABCD 的边长为4,B e 的半径为2,P 为B e PD -的最大值是 .题型04 隐圆模型【解题策略】定点定长定弦定角四点共圆最短距离:“一箭穿心”,然后点到圆心的距离-半径;最长距离:“一箭穿心”,然后点到圆心的距离+半径.【典例分析】例.(2023·辽宁·中考真题)11.如图,在矩形ABCD 中,8AB =,10AD =,点M 为BC 的中点,E 是BM 上的一点,连接AE ,作点B 关于直线AE 的对称点B ¢,连接DB ¢并延长交BC 于点F .当BF 最大时,点B ¢到BC 的距离是 .【变式演练】(2024浙江金华·模拟预测)12.如图,正方形ABCD 的边长为4,点E 是正方形ABCD 内的动点,点P 是BC 边上的动点,且EAB EBC Ð=Ð.连结AE ,BE ,PD ,PE ,则PD PE +的最小值为( )A .2B .2C .2D .2(2022·山东泰安·三模)13.如图,在Rt △ABC 中,90ACB Ð= ,30BAC Ð= ,BC =2,线段BC 绕点B 旋转到BD ,连AD ,E 为AD 的中点,连接CE ,则CE 的最大值是 .(2022·广东河源·二模)14.如图,已知28AC AO ==,平面内点P 到点O 的距离为2,连接AP ,若60APB Ð=°且12BP AP =,连接AB ,BC ,则线段BC 的最小值为 .题型05 瓜豆圆模型【解题策略】条件:两个定量主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠PAQ 是定值);主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP :AQ 是定值).结论:(1)主、从动点与定点连线的夹角等于两圆心与定点连线的夹角:∠PAQ =∠OAM ;(2)主、从动点与定点的距离之比等于两圆心到定点的距离之比:AP :AQ =AO :AM ,也等于两圆半径之比.【典例分析】例.(2023·江苏·中考真题)15.在四边形ABCD 中,2,120,AB BC ABC BH ==Ð=°为ABC Ð内部的任一条射线(CBH Ð不等于60°),点C 关于BH 的对称点为C ¢,直线AC ¢与BH 交于点F ,连接CC CF ¢、,则CC F ¢△面积的最大值是 .【变式演练】(2023江苏无锡·二模)16.如图,线段AB 为O e 的直径,点C 在AB 的延长线上,4AB =,2BC =,点P 是O e 上一动点,连接CP ,以CP 为斜边在PC 的上方作Rt PCD V ,且使60DCP Ð=°,连接OD ,则OD 长的最大值为 .(2023·安徽·一模)17.如图,在矩形ABCD 中,8AB =,4=AD ,点E 是矩形ABCD 内部一动点,且90BEC Ð=°,点P 是AB 边上一动点,连接PD 、PE ,则PD PE +的最小值为( )A .8B .C .10D .2-(2023·江苏扬州·模拟预测)18.如图,A 是B e 上任意一点,点C 在B e 外,已知24AB BC ACD ==,,△是等边三角形,则BCD △的面积的最大值为( )A .4+B .4C .8D .6(2023·黑龙江绥化·中考真题)19.如图,ABC V 是边长为6的等边三角形,点E 为高BD 上的动点.连接CE ,将CE 绕点C 顺时针旋转60°得到CF .连接AF ,EF ,DF ,则CDF V 周长的最小值是 .(2022·四川成都·中考真题)20.如图,在菱形ABCD 中,过点D 作DE CD ^交对角线AC 于点E ,连接BE ,点P 是线段BE 上一动点,作P 关于直线DE 的对称点P ¢,点Q 是AC 上一动点,连接P Q ¢,DQ .若14AE =,18CE =,则DQ P Q ¢-的最大值为 .(2022·广西柳州·中考真题)21.如图,在正方形ABCD 中,AB =4,G 是BC 的中点,点E 是正方形内一个动点,且EG =2,连接DE ,将线段DE 绕点D 逆时针旋转90°得到线段DF ,连接CF ,则线段CF 长的最小值为 .(2022·江苏无锡·中考真题)22.△ABC 是边长为5的等边三角形,△DCE 是边长为3的等边三角形,直线BD 与直线AE 交于点F .如图,若点D 在△ABC 内,∠DBC =20°,则∠BAF =°;现将△DCE 绕点C 旋转1周,在这个旋转过程中,线段AF 长度的最小值是 .(2022·广西·中考真题)23.如图,在边长为ABCD 中,60C Ð=°,点,E F 分别是,AB AD 上的动点,且,AE DF DE =与BF 交于点P .当点E 从点A 运动到点B 时,则点P 的运动路径长为 .(2023·新疆·中考真题)24.如图,在Rt ABC V 中,AB =AC =4,点E ,F 分别是AB ,AC 的中点,点P 是扇形AEF 的 E F 上任意一点,连接BP ,CP ,则12BP +CP 的最小值是 .1【分析】作点O 关于AB 的对称点F ,连接OF 交AB 于G ,连接PE 交直线AB 于P ,连接PO ,则PO =PF ,此时,PO +PE 最小,最小值=EF ,利用菱形的性质与直角三角形的性质,勾股定理,求出OF ,OE 长,再证明△EOF 是直角三角形,然后由勾股定理求出EF 长即可.【详解】解:如图,作点O 关于AB 的对称点F ,连接OF 交AB 于G ,连接PE 交直线AB 于P ,连接PO ,则PO =PF ,此时,PO +PE 最小,最小值=EF 的长,∵菱形ABCD ,∴AC ⊥BD ,OA =OC ,OB =OD ,AD =AB =3,∵∠BAD =60°,∴△ABD 是等边三角形,∴BD =AB =3,∠BAO =30°,∴OB =12AB =32,∴OA ∴点O 关于AB 的对称点F ,∴OF ⊥AB ,OG =FG ,∴OF =2OG =OA ∠AOG =60°,∵CE ⊥AH 于E ,OA =OC ,∴OE =OC =OA ∴∠AEC =∠CAE ,∵AH 平分∠BAC ,∴∠CAE =15°,∴∠AEO =∠CAE =15°,∴∠COE =∠AEO +∠CAE =30°,∴∠COE +∠AOG =30°+60°=90°,∴∠FOE =90°,∴由勾股定理,得EF ==,∴PO +PE 最小值.【点睛】本题考查菱形的性质,利用轴对称求最短距离问题,直角三角形的性质,勾股定理,作点O 关于AB 的对称点F ,连接OF 交AB 于G ,连接PE 交直线AB 于P ,连接PO ,则PO =PF ,则PO +PE 最小,最小值=EF 的长是解题的关键.2.3cm【分析】分别作点P 关于OA OB 、的对称点C 、D ,连接CD ,分别交OA OB 、于点M 、N ,连接OP OC OD PM PN 、、、、,当点M 、N 在CD 上时,PMN V 的周长最小.【详解】解:分别作点P 关于OA OB 、的对称点C 、D ,连接CD ,分别交OA OB 、于点M 、N ,连接OP OC OD PM PN 、、、、.∵点P 关于OA 的对称点为C ,关于OB 的对称点为D ,∴PM CM OP OC COA POA ==Ð=Ð,,;∵点P 关于OB 的对称点为D ,∴PN DN OP OD DOB POB ==Ð=Ð,,,∴3cm OC OD OP ===,22260COD COA POA POB DOB POA POB AOB Ð=Ð+Ð+Ð+Ð=Ð+Ð=Ð=°,∴COD △是等边三角形,∴()3cm CD OC OD ===.∴PMN V 的周长的最小值3cm PM MN PN CM MN DN CD =++=++≥=.故答案为:3cm .【点睛】本题主要考查最短路径问题和等边三角形的判定. 作点P 关于OA 、OB 的对称点C 、D 是解题的关键所在.3.4-【分析】取AD 的中点O ,连接OM ,过点M 作ME BC ^交BC 的延长线于点E ,过点O 作OF BC ^于F ,交CD 于G ,则OM ME OF +≥,通过计算得出当,,O M E 三点共线时,ME 有最小值,求出最小值即可.【详解】解:如图,取AD 的中点O ,连接OM ,过点M 作ME BC ^交BC 的延长线于点E ,过点O 作OF BC ^于F ,交CD 于G ,则OM ME OF +≥,Q AB CD P ,60DAB Ð= ,4AD CD ==,\120ADC Ð=°,Q AD CD =,\30DAC Ð=°,\30CAB Ð=°,Q AC BC ^,\90ACB Ð=°903060B \Ð=°-°=°,\B DAB Ð=Ð,\四边形ABCD 为等腰梯形,\4BC AD ==,Q 90AMD Ð= ,4=AD ,OA OD =,\122OM AD ==,\点M 在以点O 为圆心,2为半径的圆上,Q AB CD ∥,\60GCF B Ð=Ð=°,\30DGO CGF Ð=Ð=°,Q OF BC ^,AC BC ^,\30DOG DAC DGO Ð=Ð=°=Ð,\2DG DO ==,\2cos30OG OD =×°=,GF =,OF =,\2ME OF OM ≥-=,\当,,O M E 三点共线时,ME 有最小值2,\MBC V 面积的最小值为()14242=´´=.【点睛】本题考查了解直角三角形、隐圆、直角三角形的性质等知识点,点M 位置的确定是解题关键.4.;②④.【分析】①在CB 上取点D ,使1CD =,连接CP 、DP 、AD .根据作图结合题意易证~V V DCP PCB ,即可得出12PD BP =,从而推出12AP BP AP PD +=+,说明当A 、P 、D 三点共线时,AP PD +最小,最小值即为AD 长.最后在Rt ACD V 中,利用勾股定理求出AD 的长即可;②由122()2+=+AP BP AP BP ,即可求出结果;③在CA 上取点E ,使23CE =,连接CP 、EP 、BE .根据作图结合题意易证~V V ECP PCA ,即可得出13EP AP =,从而推出13AP BP EP BP +=+,说明当B 、P 、E 三点共线时,EP BP +最小,最小值即为BE 长.最后在Rt BCE △中,利用勾股定理求出BE 的长即可;④由133()3+=+AP BP AP BP ,即可求出结果.【详解】解:①如图,在CB 上取点D ,使1CD =,连接CP 、DP 、AD .∵1CD =,2CP =,4CB =,∴12CD CP CP CB ==.又∵DCP PCB Ð=Ð,∴~V V DCP PCB ,∴12PD BP =,即12PD BP =,∴12AP BP AP PD +=+,∴当A 、P 、D 三点共线时,AP PD +最小,最小值即为AD 长.∵在Rt ACD V 中,===AD∴12AP BP +;②∵122()2+=+AP BP AP BP ,∴2+AP BP 的最小值为2=③如图,在CA 上取点E ,使23CE =,连接CP 、EP 、BE .∵23CE =,2CP =,6CA =,∴13==CE CP CP CA .又∵Ð=ÐECP PCA ,∴~V V ECP PCA ,∴13=EP AP ,即13EP AP =,∴13AP BP EP BP +=+,∴当B 、P 、E 三点共线时,EP BP +长.∵在Rt BCE △中,===BE∴13AP BP +;④∵133()3+=+AP BP AP BP ,∴3+AP BP 的最小值为3=.【点睛】本题考查圆的基本性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理.正确的作出辅助线,并且理解三点共线时线段最短是解答本题的关键.5.【分析】如图1,将△BQC 绕点B 顺时针旋转60°得到△BNM ,连接QN ,当点A ,点Q ,点N ,点M 共线时,QA +QB +QC 值最小,此时,如图2,连接MC ,证明AM 垂直平分BC ,证明AD =BD ,此时P 与D 重合,设PD =x ,则DQ =x -2,构建方程求出x 可得结论.【详解】解:如图1,将△BQC 绕点B 顺时针旋转60°得到△BNM ,连接QN ,∴BQ =BN ,QC =NM ,∠QBN =60°,∴△BQN 是等边三角形,∴BQ =QN ,∴QA +QB +QC =AQ +QN +MN ,∴当点A ,点Q ,点N ,点M 共线时,QA +QB +QC 值最小,此时,如图2,连接MC∵将△BQC 绕点B 顺时针旋转60°得到△BNM ,∴BQ =BN ,BC =BM ,∠QBN =60°=∠CBM ,∴△BQN 是等边三角形,△CBM 是等边三角形,∴∠BQN =∠BNQ =60°,BM =CM ,∵BM =CM ,AB =AC ,∴AM 垂直平分BC ,∵AD ⊥BC ,∠BQD =60°,∴BD ,∵AB =AC ,∠BAC =90°,AD ⊥BC ,∴AD =BD ,此时P 与D 重合,设PD =x ,则DQ =x -2,∴x =())tan 6022x x °´-=-,∴x∴PD故答案为:.【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形的性质,旋转的性质,等边三角形的判定和性质,解题的关键是正确运用等边三角形的性质解决问题,学会构建方程解决问题.6.【分析】将△APC 绕点A 逆时针旋转45°,得到△A P ¢C ¢,将△A P ¢C ¢△AP C ¢¢¢¢,当点B 、P 、P ¢¢、C ¢¢在同一直线上时,3PC +=)''''''PB PP P C ++最短,利用勾股定理求出BC ¢¢即可.【详解】解:如图,将△APC 绕点A 逆时针旋转45°,得到△A ¢C ¢,将△A ¢C ¢扩大,相△AP C ¢¢¢¢,则AP AP ¢¢¢,P C C ¢¢¢¢¢¢,AC AC ¢¢¢,过点P 作PE ⊥A P ¢¢于E ,∴AE=PE AP =,∴P ¢¢E=A P ¢¢AP ,∴P P ¢¢AP =,当点B 、P 、P ¢¢、C ¢¢在同一直线上时,3PC +=)''''''PB PP P C ++最短,此时)''''''PB PP P C ++=C ¢¢,∵∠BA C ¢¢=∠BAC +∠CA C ¢¢=90°,AB =6,4AC AC ¢¢¢=∴BC ¢¢==.∴3PC +=C ¢¢=【点睛】此题考查旋转的性质,全等三角形的性质,勾股定理,正确理解费马点问题的造图方法:利用旋转及全等的性质构建等量的线段,利用三角形的三边关系及点共线的知识求解,有时根据系数将图形扩大或缩小构建图形.7.【分析】延长DC 到H ,使得28CH BC ==,则BH =,在CBH Ð的内部作射线BJ ,使得PBJ CBH Ð=Ð,使得BJ ,连接PJ ,JH ,AH .先证明JBP HBC △∽△,可得2PJ PB =,再证明PBC JBH △∽△,可得:HJ =,从而得到2PA PB PA PJ HJ AH +=++≥,计算出AH 的长度即可.【详解】解:延长DC 到H ,使得28CH BC ==,则BH =,在CBH Ð的内部作射线BJ ,使得PBJ CBH Ð=Ð,使得BJ ,连接PJ ,JH ,AH .PBJ CBH Ð=ÐQ ,BP BC BJ BH =,\PB BJ BC BH=,JBP HBC \V V ∽,90BPJ BCH \Ð=Ð=°,2PJ PB \===,PBC JBH Ð=ÐQ ,PB BC BJ BH=,PBC JBH \V V ∽,\PC PB JH BJ =HJ \2PA PB PA PJ H J \+=++,PA PJ JH AH ++≥Q ,2PA PB \+≥=2PA PB \+的值最小,最小值为.【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质,勾股定理,两点之间线段最短,正方形的性质,,正确理解费马点问题,利用相似构造2PB ,根据系数将图形扩大或缩小构建图形是解决问题的关键.8.(1)y 13=x 2x ﹣3;(2)(3【分析】对于(1),结合已知先求出点B 和点C 的坐标,再利用待定系数法求解即可;对于(2),在Rt △OAC 中,利用三角函数的知识求出∠OAC 的度数,再利用角平分线的定义求出∠OAD 的度数,进而得到点D 的坐标;接下来求出直线AD 的解析式,表示出点P ,H ,F 3),首先求出⊙H 的半径,在HA 上取一点K ,使得HK=14,此时K (15-8);然后由HQ 2=HK·HA ,得到△QHK ∽△AHQ ,再利用相似三角形的性质求出KQ=14AQ ,进而可得当E 、Q 、K 共线时,14AQ+EQ 的值最小,据此解答.【详解】(1)由题意A 0),B (﹣0),C (0,﹣3),设抛物线的解析式为y =a (x (x ,把C (0,﹣3)代入得到a 13=,∴抛物线的解析式为y 13=x 2x ﹣3.(2)在Rt △AOC 中,tan ∠OAC OC OA=,∴∠OAC =60°.∵AD OAC ,∴∠OAD =30°,∴•tan30°=1,∴D (0,﹣1),∴直线AD 的解析式为y =﹣1,由题意P (m ,13m 2m ﹣3),H (m ﹣1),F (m ,0).∵FH =PH ,∴1=﹣1﹣(13m 2m ﹣3)解得m =,∴当FH =HP 时,m 的值为(3)如图,∵PF 是对称轴,∴F (0),H (,﹣2).∵AH ⊥AE ,∴∠EAO =60°,∴EO ==3,∴E (0,3).∵C (0,﹣3),∴HC =2,AH =2FH =4,∴QH 12=CH =1,在HA 上取一点K ,使得HK 14=,此时K (158-).∵HQ 2=1,HK •HA =1,∴HQ 2=HK •HA ,∴HQ KH AH HQ =.∵∠QHK =∠AHQ ,∴△QHK ∽△AHQ ,∴14KQ HQ AQ AH ==,∴KQ 14=AQ ,∴14AQ +QE =KQ +EQ ,∴当E 、Q 、K 共线时,14AQ +QE 的值最小,最小值==.【点睛】本题考查了相似三角形对应边成比例、两边成比例且夹角相等的两个三角形相似、待定系数法求二次函数的表达式、二次函数的图象与性质、数轴上两点间的距离公式,熟练掌握该知识点是本题解题的关键.9.5【详解】分析: 由PD−12PC =PD−PG≤DG ,当点P 在DG 的延长线上时,PD−12PC 的值最大,最大值为DG =5.详解: 在BC 上取一点G ,使得BG =1,如图,∵221PB BG ==,422BC PB ==,∴PB BC BG PB=,∵∠PBG =∠PBC ,∴△PBG ∽△CBP ,∴12PG BG PC PB ==,∴PG =12PC ,当点P 在DG 的延长线上时,PD−12PC 的值最大,最大值为DG =5.故答案为5点睛: 本题考查圆综合题、正方形的性质、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会构建相似三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,把问题转化为两点之间线段最短解决,题目比较难,属于中考压轴题.10.2【分析】解法1,如图:以PD 为斜边构造等腰直角三角形PDM △,连接MC ,BD ,连接PM 、DM ,推得)PD PC PC PM ö-==-÷÷ø,因为PC PM MC -£,求出MC 即可求出答案.解法2:如图:连接BD 、BP 、PC ,在BD 上做点M ,使BM BP MP ,证明BMP V :BPD △,在BC 上做点N ,使1=2BN BP ,连接NP ,证明BNP △:BPC △,接着推导PD -,最后证明BMN V :BCD △,即可求解.【详解】解法1如图:以PD 为斜边构造等腰直角三角形PDM △,连接MC ,BD ,∴45PDM Ð=,DM PM =,Q 四边形ABCD 正方形\45BDC Ð=°,DB DC=又Q PDM PDB MDB Ð=Ð+,BDC MDB MDCÐ=Ð+\PDB MDCÐ=Ð在BPD △与MPC V 中PDB MDC Ð=Ð,DB DP DC DM==\BPD △:MPCV\PB MC =Q 2BP =\MC =Q )PD PC PC PM ö-=-÷÷øQ PC PM MC-£)2PD PC PM -=-£=故答案为:2.解法2如图:连接BD 、BP 、PC根据题意正方形ABCD 的边长为4,B e 的半径为2\=2BP ,BDQBP BD在BD 上做点M ,使BM BP =BM MP 在BMP V 与BPD △中=MBP PBD ÐÐ,=BP BM BD BP\V BPD\PM PD PD Q 21==42BP BC 在BC 上做点N ,使1=2BN BP ,则=1BN ,连接NP 在BNP △与BPC △中=NBP PBC ÐÐ,=BN BP BP PC\BNP △:BPC△\1=2PN PC ,则=2PC PN \如图所示连接NM)2PD PN PN PM ---Q PN PM NM -£)PD PN PM --£在BMN V 与BCD △中=NBM DBC ÐÐ,BM BC BN BD \=BM BN BC BD\V BCD\MN CD Q CD\MN\2PD -£=故答案为:2.【点睛】本题考查正方形的性质,相似三角形,勾股定理等知识,难度较大,熟悉以上知识点运用是解题关键.11.165【分析】如图,由题意可得:B ¢在A e 上,过B ¢作B H BC ¢^于H ,由点B 关于直线AE 的对称点B ¢,可得AB AB ¢=,BE B E ¢=,AEB AEB ¢Ð=Ð,ABE AB E ¢Ð=Ð,当DE 与A e 切于点B ¢时,BF 最大,此时DF AB ¢^,证明E ,F 重合,可得DAE AEB AEB ¢Ð=Ð=Ð,10AD DE ==,求解4BE B E ¢==,证明EB H EDC ¢V V ∽,可得EB B H ED CD¢¢=,从而可得答案.【详解】解:如图,由题意可得:B ¢在A e 上,过B ¢作B H BC ¢^于H ,∵点B 关于直线AE 的对称点B ¢,∴AB AB ¢=,BE B E ¢=,AEB AEB ¢Ð=Ð,ABE AB E ¢Ð=Ð,当DE 与A e 切于点B ¢时,BF 最大,此时DF AB ¢^,∴90ABE AB F ¢Ð=Ð=°,∴E ,F 重合,∴AEB AEB ¢Ð=Ð,∵矩形ABCD ,∴AD BC ∥,90C Ð=°,10AD BC ==,8AB CD ==,∴DAE AEB AEB ¢Ð=Ð=Ð,∴10AD DE ==,∴6CE ==,∴4BE B E ¢==,∵B H BC ¢^,90C Ð=°,∴B H CD ¢∥,∴EB H EDC ¢V V ∽,∴EB B H ED CD¢¢=,∴4108B H ¢=,∴165B H ¢=,∴点B ¢到BC 的距离是165.故答案为:165.【点睛】本题考查的是轴对称的性质,矩形的性质,勾股定理的应用,相似三角形的判定与性质,圆的基本性质,作出合适的辅助线是解本题的关键.12.A【分析】先证明90AEB Ð=°,即可得点E 在以AB 为直径的半圆上移动,设AB 的中点为O ,作正方形ABCD 关于直线BC 对称的正方形CFGB ,则点D 的对应点是F ,连接FO 交BC 于P ,交半圆O 于E ,根据对称性有:PD PF =,则有:PE PD PE PF +=+,则线段EF 的长即为PE PD +的长度最小值,问题随之得解.【详解】解:∵四边形ABCD 是正方形,∴90ABC Ð=°,∴90ABE EBC Ð+Ð=°,∵EAB EBC Ð=Ð,∴90EAB EBA Ð+Ð=°,∴90AEB Ð=°,∴点E 在以AB 为直径的半圆上移动,如图,设AB 的中点为O ,作正方形ABCD 关于直线BC 对称的正方形CFGB ,则点D 的对应点是F ,连接FO 交BC 于P ,交半圆O 于E ,根据对称性有:PD PF =,则有:PE PD PE PF +=+,则线段EF 的长即为PE PD +的长度最小值,E∵90G Ð=°,4FG BG AB ===,∴6OG =,2OA OB OE ===,∴OF ==∴2EF OF OE =-=,故PE PD +的长度最小值为2,故选:A .【点睛】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,正方形的性质,勾股定理,正确的作出辅助线,得出点E的运动路线是解题的关键.13.3【分析】通过已知求得D在以B为圆心,BD长为半径的圆上运动,∵E为AD的中点,∴E在以BA中点为圆心,12B D长为半径的圆上运动,再运用圆外一定点到圆上动点距离的最大值=定点与圆心的距离+圆的半径,求得CE的最大值.【详解】解:∵BC=2,线段BC绕点B旋转到BD,∴BD=2,∴112BD=.由题意可知,D在以B为圆心,BD长为半径的圆上运动,∵E为AD的中点,∴E在以BA中点为圆心,12B D长为半径的圆上运动,CE的最大值即C到BA中点的距离加上12B D长.∵90ACBÐ= ,30BACÐ= ,BC=2,∴C到BA中点的距离即122AB=,又∵112BD=,∴CE的最大值即11213 22AB BD+=+=.故答案为3.【点睛】本题考查了与圆相关的动点问题,正确识别E点运动轨迹是解题的关键.14.【分析】如图所示,延长PB到D使得PB=DB,先证明△APD是等边三角形,从而推出ABP=90°,∠BAP =30°,以AO 为斜边在AC 下方作Rt △∠MAO =30°,连接CM ,过点M 作MH ⊥AC 于H ,解直角三角形得到AM AB AO AP =△AMB ∽△AOP ,得到BM AB OP AP ==BM =,则点B 在以M M 、B 、C 三点共线时,即点B 在点B ¢的位置时,BC 有最小值,据此求解即可.【详解】解:如图所示,延长PB 到D 使得PB =DB ,∵12BP AP =,∴2AP PD PB ==,又∵∠APB =60°,∴△APD 是等边三角形,∵B 为PD 的中点,∴AB ⊥DP ,即∠ABP =90°,∴∠BAP =30°,以AO 为斜边在AC 下方作Rt △AMO ,使得∠MAO =30°,连接CM ,过点M 作MH ⊥AC 于H ,∴cos OAM ∠同理可得AB AP ∵∠OAM =30°=∠PAB ,∴∠BAM =∠PAO又∵AM AB AO AP =∴△AMB ∽△AOP∴BM AB OP AP ==∵点P 到点O 的距离为2,即OP =2,∴BM =∴点B 在以M连接CM 交圆M B ¢,∴当M 、B 、C 三点共线时,即点B 在点B ¢的位置时,BC 有最小值,∵AC =2AO =8,∴AO =4,∴cos AM AO OAM =×∠∴cos 3AH AM MAH =×Ð=,=sin HM AM MAH ×∠∴5CH =,∴CM ==∴B C CM MB ¢¢=-=,∴BC 的最小值为故答案为:.【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质与判定,解直角三角形,相似三角形的性质与判定,勾股定理,圆外一点到圆上一点的最值问题,解题的关键在于能够熟练掌握瓜豆模型即证明点B 在以M15.【分析】连接BC ¢,根据轴对称的性质可得,CB C B CF C F ¢¢==,进而可得,,A C C ¢在半径为2的B e 上,证明CC F ¢△是等边三角形,当CC ¢取得最大值时,CC F ¢△面积最大,根据圆的直径最大,进而得出CC ¢最大值为4,即可求解.【详解】解:如图所示,连接BC ¢,∵点C 关于BH 的对称点为C ¢,∴,CB C B CF C F ¢¢==,∵2AB BC ==,∴,,A C C ¢在半径为2的B e 上,在优弧 AC 上任取一点E ,连接,AE EC ,则1602AEC ABC а=Ð=,∵120ABC Ð=°,∴11801801202AC C AEC ABC ¢Ð=°-Ð=°-Ð=°,∴60CC F ¢Ð=°,∴CC F ¢△是等边三角形,当CC ¢取得最大值时,CC F ¢△面积最大,∵C ¢在B e 上运动,则CC ¢4,则CC F ¢△24=故答案为:【点睛】本题考查了轴对称的性质,圆周角定理,圆内接四边形对角互补,等边三角形的性质,得出CC ¢最大值为4是解题的关键.16.1##1+【分析】作COE V ,使得90CEO Ð=°,60ECO Ð=°,则2CO CE =,OE =OCP ECD Ð=Ð,由COP CED ∽△△,推出2OP CP ED CD==,即112ED OP ==(定长),由点E 是定点,DE 是定长,点D 在半径为1的E e 上,由此即可解决问题.【详解】解:如图,作COE V ,使得90CEO Ð=°,60ECO Ð=°,则2CO CE =,OE =,OCP ECD Ð=Ð,90CDP Ð=°Q ,60DCP Ð=°,2CP CD \=,\2CO CP CE CD==,COP CED \V V ∽,\2OP CP ED CD==,即112ED OP ==(定长),Q 点E 是定点,DE 是定长,\点D 在半径为1的E e 上,1OD OE DE £+=Q ,OD \的最大值为1,故答案为:1.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质、两圆的位置关系、轨迹等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,属于中考压轴题.17.A【分析】根据90BEC Ð=°得到点的运动轨迹,利用“将军饮马”模型将PE 进行转化即可求解.【详解】解:如图,设点O 为BC 的中点,由题意可知,点E 在以BC 为直径的半圆O 上运动,作半圆O 关于AB 的对称图形(半圆'O ),点E 的对称点为1E ,连接1'O E ,则1PE PE =,∴当点D 、P 、1E 、'O 共线时,PD PE +的值最小,最小值为1DE 的长,如图所示,在Rt 'DCO V 中,8CD =,'=6CO ,'10DO \==,又1'2O E =Q ,11''8DE DO O E \=-=,即PD PE +的最小值为8,故选:A .【点睛】本题考查线段和最短问题、轴对称的性质、勾股定理及圆周角定理,利用“将军饮马”模型将PE 进行转化时解题的关键.18.A【分析】以BC 为边向上作等边三角形BCM ,连接DM ,证明DCM ACB △≌△得到2DM AB ==,分析出点D 的运动轨迹是以点M 为圆心,DM 长为半径的圆,在求出点D 到线段BC 的最大距离,即可求出面积的最大值.【详解】解:如图,以BC 为边向上作等边三角形BCM ,连接DM ,∵60DCA MCB Ð=Ð=°,∴DCA ACM MCB ACM Ð-Ð=Ð-Ð,即DCM ACB =∠∠,在DCM △和ACB △中,DC AC DCM ACB MC BC =ìïÐ=Ðíï=î,∴()SAS DCM ACB △≌△,∴2DM AB ==,∴点D 的运动轨迹是以点M 为圆心,DM 长为半径的圆,要使BCD △的面积最大,则求出点D 到线段BC 的最大距离,∵BCM V 是边长为4的等边三角形,∴点M 到BC 的距离为∴点D 到BC 的最大距离为2,∴BCD △的面积最大值是()14242´´=,故选A .【点睛】本题考查了动点轨迹是圆的问题,解决本题的关键是利用构造全等三角形找到动点D 的轨迹圆,再求出圆上一点到定线段距离的最大值.19.3+3【分析】根据题意,证明CBE CAF V V ≌,进而得出F 点在射线AF 上运动,作点C 关于AF 的对称点C ¢,连接DC ¢,设CC ¢交AF 于点O ,则=90AOC а,则当,,D F C ¢三点共线时,FC FD +取得最小值,即FC FD F C F D CD ¢¢¢¢+=+=,进而求得C D ¢,即可求解.【详解】解:∵E 为高BD 上的动点.∴1302CBE ABC Ð=Ð=°∵将CE 绕点C 顺时针旋转60°得到CF .ABC V 是边长为6的等边三角形,∴,60,CE CF ECF BCA BC AC=Ð=Ð=°=∴CBE CAFV V ≌∴30CAF CBE Ð=Ð=°,∴F 点在射线AF 上运动,如图所示,作点C 关于AF 的对称点C ¢,连接DC ¢,设CC ¢交AF 于点O ,则=90AOC а在Rt AOC V 中,30CAO Ð=°,则132CO AC ==,则当,,D F C ¢三点共线时,FC FD +取得最小值,即FC FD F C F D CD ¢¢¢¢+=+=∵6CC AC ¢==,ACO C CD ¢Ð=Ð,CO CD=∴ACO C CD¢V V ≌∴90C DC AOC ¢Ð=Ð=°在C DC ¢V 中,C D ¢===∴CDF V 周长的最小值为3CD FC CD CD DC ¢++=+=+故答案为:3+【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.20【分析】延长DE ,交AB 于点H ,确定点B 关于直线DE 的对称点F ,由点B ,D 关于直线AC 对称可知QD=QB ,求QD Q P ¢-最大,即求Q B Q P ¢-最大,点Q ,B ,P ¢共线时,Q D Q P Q B Q P B P ¢¢¢-=-=,根据“三角形两边之差小于第三边”可得BP ¢最大,当点P ¢与点F 重合时,得到最大值.连接BD ,即可求出CO ,EO ,再说明E OD D O C V :V ,可得DO ,根据勾股定理求出DE ,然后证明E O D B H D V :V ,可求BH ,即可得出答案.【详解】延长DE ,交AB 于点H ,∵AB CD P ,ED ⊥CD ,∴DH ⊥AB .取FH=BH ,∴点P 的对称点在EF 上.由点B ,D 关于直线AC 对称,∴QD=QB .要求QD Q P ¢-最大,即求Q B Q P ¢-最大,点Q ,B ,P ¢共线时,Q D Q P Q B Q P B P ¢¢¢-=-=,根据“三角形两边之差小于第三边”可得BP ¢最大,当点P ¢与点F 重合时,得到最大值BF .连接BD ,与AC 交于点O .∵AE=14,CE=18,∴AC=32,∴CO=16,EO=2.∵∠EDO+∠DEO=90°,∠EDO+∠CDO=90°,∴∠DEO=∠CDO.∵∠EOD=∠DOC,∴E O D D O CV:V,∴E O D O D O C O=,即221632D O=´=,解得DO=∴2B D D O==.在Rt△DEO中,6D E==.∵∠EDO=∠BDH,∠DOE=∠DHB,∴E O D B H DV:V,∴E O D EB H B D=,即2B H=解得B H∴B F=.【点睛】这是一道根据轴对称求线段差最大的问题,考查了菱形的性质,勾股定理,轴对称的性质,相似三角形的性质和判定等,确定最大值是解题的关键.21.2【分析】如图,由EG=2,确定E在以G为圆心,半径为2的圆上运动,连接AE,再证明ADE CDF V V ≌(SAS ), 可得,AE CF =可得当,,A E G 三点共线时,AE 最短,则CF 最短,再利用勾股定理可得答案.【详解】解:如图,由EG =2,可得E 在以G 为圆心,半径为2的圆上运动,连接AE ,∵正方形ABCD ,∴,90,AD CD ADC =Ð=° 90,ADC EDF \Ð=Ð=°∴,ADE CDF Ð=Ð ∵DE =DF ,∴ADE CDF V V ≌(SAS ),∴,AE CF =∴当,,A E G 三点共线时,AE 最短,则CF 最短,∵G 位BC 中点,4,BC AB == ∴2,BG =此时AG ===此时2,AE =所以CF 的最小值为: 2.故答案为:2【点睛】本题考查的是正方形的性质,圆的基本性质,勾股定理的应用,二次根式的化简,熟练的利用圆的基本性质求解线段的最小值是解本题的关键.22. 80 44【分析】利用SAS 证明△BDC ≌△AEC ,得到∠DBC =∠EAC =20°,据此可求得∠BAF 的度数;利用全等三角形的性质可求得∠AFB =60°,推出A 、B 、C 、F 四个点在同一个圆上,当BF 是圆C 的切线时,即当CD ⊥BF 时,∠FBC 最大,则∠FBA 最小,此时线段AF 长度有最小值,据此求解即可.【详解】解:∵△ABC 和△DCE 都是等边三角形,∴AC =BC ,DC =EC ,∠BAC =∠ACB =∠DCE =60°,∴∠DCB +∠ACD =∠ECA +∠ACD =60°,即∠DCB =∠ECA ,在△BCD 和△ACE 中,CD CE BCD ACE BC AC =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ACE ≌△BCD ( SAS ),∴∠EAC =∠DBC ,∵∠DBC =20°,∴∠EAC =20°,∴∠BAF =∠BAC +∠EAC =80°;设BF 与AC 相交于点H ,如图:∵△ACE ≌△BCD∴AE =BD ,∠EAC =∠DBC ,且∠AHF =∠BHC ,∴∠AFB =∠ACB =60°,∴A 、B 、C 、F 四个点在同一个圆上,∵点D 在以C 为圆心,3为半径的圆上,当BF 是圆C 的切线时,即当CD ⊥BF 时,∠FBC 最大,则∠FBA 最小,∴此时线段AF 长度有最小值,在Rt △BCD 中,BC =5,CD =3,∴BD =4,即AE =4,∴∠FDE =180°-90°-60°=30°,∵∠AFB =60°,∴∠FDE =∠FED =30°,∴FD =FE ,过点F 作FG ⊥DE 于点G ,∴DG =GE =32,∴FE =DF =cos30DG °∴AF =AE -FE故答案为:80;【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质,圆周角定理,切线的性质,解直角三角形,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.23.43p 【分析】根据题意证得BFD DEA ≌V V ,推出∠BPE =60°,∠BPD =120°,得到C 、B 、P 、D 四点共圆,知点P 的运动路径长为BD n的长,利用弧长公式即可求解.【详解】连接BD ,∵菱形ABCD 中,60C Ð=°,∴∠C=∠A=60°,AB=BC=CD=AD ,∴△ABD 和△CBD 都为等边三角形,∴BD=AD ,∠BDF=∠DAE=60°,∵DF=AE ,∴BFD DEA ≌V V ,∴∠DBF=∠ADE ,∵∠BPE=∠BDP+∠DBF =∠BDP+∠ADE=∠BDF =60°,∴∠BPD=180°-∠BPE=120°,∵∠C=60°,∴∠C+∠BPD =180°,∴C 、B 、P 、D 四点共圆,即⊙O 是CBD △的外接圆,∴当点E 从点A 运动到点B 时,则点P 的运动路径长为BD n 的长,∴∠BOD =2∠BCD =120°,作OG ⊥BD 于G ,根据垂径定理得:BG=GD=12∠BOG =12∠BOD =60°,∵sin BOG BG OB Ð=,即sin 60°=,∴2OB =,从而P 点的路径长为212041801803n R p p p ´°×==°°.【点睛】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,圆内接四边形的性质,弧长公式等知识,解题的关键是学会准确寻找点的运动轨迹.24【分析】在AB 上取一点T ,使得AT =1,连接PT ,PA ,CT .证明PAT BAP V V ∽,推出PT PB =AP AB =12,推出PT =12PB ,推出12PB +CP =CP +PT ,根据PC +PT ≥TC ,求出CT 即可解决问题.【详解】解:在AB 上取一点T ,使得AT =1,连接PT ,PA ,CT .∵PA =2.AT =1,AB =4,∴PA 2=4=AT •AB ,∴PA AT =AB PA ,∵∠PAT =∠PAB ,∴PAT BAPV V∽,∴PTPB=APAB=12,∴PT=12PB,∴12PB+CP=CP+PT,∵PC+PT≥TC,在Rt ACTV中,∵∠CAT=90°,AT=1,AC=4,∴CT,∴12PB+PC,∴12PB+PC..【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,三角形相似的判定与性质,勾股定理的应用,三角形的三边关系,圆的基本性质,掌握以上知识是解题的关键.。
定值与最值问题1、平面几何最值问题:在平面几何问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的面积、角的度数)的最大值或最小值问题,称为最值问题。
线段最值问题的解决通常方法:应用几何性质.①三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;②两点间线段最短;③连结直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短;④定圆中的所有弦中,直径最长.基本类型有:将军饮马、选址造桥、线段之差的最大值,隐圆最值,瓜豆原理,胡不归最值,阿氏圆等。
2、立体几何最值问题:展开平面图形,根据平面几何最值问题方法去做!3、代数最值问题:无非就是根据完全平方公式或者二次函数的知识去求解!例1.如图,A、B两个机离线l的距离分别是3米,5米,CD=6米,若由l上一点分别向A,B连线,最短为()A.11米B.10米C.9米D.8米1.如图Rt△ABC中,AB=BC=4,D为BC的中点,在AC边上存在一点E,连接ED、EB,则△BDE周长的最小值为()A.2 5 B.2 3 C.25+2 D.23+22.如图,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.若MN=1,则△PMN周长的最小值为__ .3.直线l1、l2交于点O,A、B是两直线间的两点,从点A出发,先到l1上一点P,再从点P到l2上一点Q,再回到点B,求作P、Q两点,使四边形APQB周长最小.4.A、B是位于河流两旁的两个村庄,要在这条宽度为d的河上建一条垂直的桥,使得从A村到B村的距离之和最短.试着画出桥应该建在何处?例2.如图,AC⊥BC于C,连接AB,点D是AB上的动点,AC=6,BC=8,AB=10,则点C到点D的最短距离是()A.6 B.8 C.403D.2451.如图,点A 的坐标为(1,0),点B 在直线y x =上运动,当线段AB 最短时,点B 的坐标为( )A .(0,0)B .(21-,21-)C .(22,22-)D .(22-,22-) 2.如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线AB 经过点A (﹣4,0)、B (0,4),⊙O 的半径为1,点P 在直线AB 上,过点P 作⊙O 的一条切线PQ ,Q 为切点,则切线长PQ 的最小值为_________.例3.如图,在菱形ABCD 中,AB =4,∠A =135°,点P 、M 、N 分别为对角线BD 及边BC ,CD 上的动点,则PM +PN 的最小值为__ .1.如图,∠ABC =45°,BC =42,BD 平分∠ABC 交AC 于点D ,M 、N 分别是BD 和BC 上的动点(M 与B ,D 两点不重合,N 与B ,C 两点不重合),则CM +MN 的最小值为__ .2.如图,∠AOB =45°,P 是∠AOB 内一定点,PO =10,Q 、R 分别是OA ,OB 上的动点,则△PQR 周长的最小值为__ .例4.如图,两点A 、B 在直线MN 外的同侧,A 到MN 的距离AC =8,B 到MN 的距离BD =5,CD =4,P 在直线MN 上运动,则PB PA -的最大值等于 .1.如图所示,已知11(,)2A y ,2(2,)B y 为反比例函数1y x =图象上的两点,动点(,0)P x 在x 正半轴上运动,当线段AP 与线段BP 之差达到最大时,点P 的坐标是( )A .1(,0)2B .(1,0)C .3(,0)2D .5(,0)22.点A 、B均在由面积为1的相同小矩形组成的网格的格点上,建立平面直角坐标系如图所示.若P 是x 轴上使得PA PB -的值最大的点,Q 是y 轴上使得QA +QB 的值最小的点,则OP *OQ = .例5.在坐标系中,点A 的坐标为(3,0),点B 为y 轴正半轴上的一点,点C 是第一象限内一点,且AC =2.设tan ∠BOC =m ,则m 的取值范围是_________.1.如图, △ABC 中,∠ABC =90°,AB =6,BC =8,O 为AC 的中点,过O 作OE ⊥OF ,OE 、OF 分别交射线AB 、BC 于E 、F ,则EF 的最小值为 .2.如图,已知Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =3,BC =4,点D 是AB 的中点,E 、F 分别是直线AC 、BC 上的动点,∠EDF =90°,则EF 的最小值是_____________.例6.如图,圆柱的轴截面ABCD 是边长为4的正方形,动点P 从A 点出发,沿看圆柱的侧面移动到BC 的中点S 的最短距离是( )A .212π+B .2412π+C .214π+D .242π+1.如图,长方体的底面边长分别为2cm 和4cm ,高为5cm .若一只蚂蚁从P 点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q 点,则蚂蚁爬行的最短路径长为( )A .13cmB .12cmC .10cmD .8cm2.如图,圆柱底面半径为2cm ,高为9cm π,点A 、B 分别是圆柱两底面圆周上的点,且A 、B 在同一母线上,用一棉线从A 顺着圆柱侧面绕3圈到B ,求棉线最短为 cm .第1题 第2题例7.求二次三项式2x 2x +3的最小值.1.求代数式﹣2x 2+3x +5的最大值.例9.如果P 是边长为2的正方形ABCD 的边CD 上任意一点且PE ⊥DB ,PF ⊥CA ,垂足分别为E ,F ,则PE +PF =__ __.1.如图、已知矩形ABCD ,R ,P 户分别是DC 、BC 上的点,E ,F 分别是AP 、RP 的中点,当P 在BC 上从B 向C 移动而R 不动时,那么下列结论成立的是( )A .线段EF 的长逐渐增大B .线段EF 的长逐渐减小C .线段EF 的长不改变D .线段EF 的长不能确定2.如图,在平面直角坐标系x O y 中,矩形AOCD 的顶点A 的坐标是(0,4),现有两动点P 、Q ,点P 从点O 出发沿线段OC (不包括端点O ,C )以每秒2个单位长度的速度,匀速向点C 运动,点Q 从点C 出发沿线段CD (不包括端点C ,D )以每秒1个单位长度的速度匀速向点D 运动.点P ,Q 同时出发,同时停止,设运动时间为t 秒,当t =2秒时PQ =52.(1)求点D 的坐标,并直接写出t 的取值范围;(2)连接AQ 并延长交x 轴于点E ,把AE 沿AD 翻折交CD 延长线于点F ,连接EF ,则△A EF 的面积S 是否随t 的变化而变化?若变化,求出S 与t 的函数关系式;若不变化,求出S 的值.1.如图,在正方形ABCD 中,G 是正方形内一点,AD =4,P 是BC 的中点,且BG =BP ,则DG +12GC 的最小值是__________.(提示:考虑用相似转化,系数需要化成相同)。