《第25题几何压轴题归类》
考点:
类型一:线段最值问题(从定点入手,利用轴对称思想解决) 考点二:利用隐形圆探究满足特殊角的点问题(常见的题目有:求一个固定的角,求最大角,求二倍角等)
类型三:等分面积问题(难点是不规则图形的面积等分,有时会牵涉到既等分周长又等分面积)
类型四:面积最值问题(利用二次函数思想解决较常见,也有利用极值思想解决的,还有利用圆的知识求解,面积最大周长最小也会考)
类型一:线段最值问题
1.如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,若点P在AC上移动,则PB的最小值是_____.
2.如图,点C在以AB为直径的半圆上,AB=10,cos∠CBA=4,点D为线段AB上一点,点E5与点D关于AC对称,DF⊥DE于点D,并交EC的延长线于点F,则线段EF的最小值为____.
3.如图,在△ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,D是BC边中点,E是AB上一动点,则EC+ED的最小值为_____.
4.如图,在矩形ABCD中, AB=6,BC=8,连接AC,点M是AC上一动点,点N是BC上的一动点,则BN+MN 的最小值为________.
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5.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,BE平分∠ABC,且BE⊥CD于E,P是BE上一动点.若BC=6,CE=2DE,则|PC-PA|的最大值是______.
6.如图①,已知:△OAB中,OB=3,将△OAB绕点O逆时针旋转90°得△OA′B′,连接BB′,则BB′=_______.
问题探究:
如图②,已知△ABC为边长为43的等边三角形,以BC为边向外作等边△BCD.P为△ABC内一点,将线段CP绕点C逆时针旋转60°,P的对应点为Q,连接DQ、BP. (1)求证△DCQ≌△BCP; (2)求PA+PB+PC的最小值.
实际应用
如图③,某货运场为一个矩形场地ABCD,其中AB=500米,AD=800米,顶点A、D为两个出口,现在想在货运场内建一个货物堆放平台P,在BC边上(含B、C两点)开一个货物入口M,并修建三条专用车道PA、PD、PM.若修建每米专用车道的费用为10000元,当M、P建在何处时,修建专用车道的费用最少?最少费用为多少?
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7.小明在学习轴对称的时候,老师留了这样一道思考题:如图,已知在直线l的同侧有A、B两点,请你在直线l上确定一点P,使得PA+PB的值最小.小明通过独立思考,很快得出了解决这个问题的正确方法,他的作法是这样的: ①作点A关于直线l的对称点A′.
②连接A′B,交直线l于点P.则点P为所求.请你参考小明的作法解决下列问题:
(1)如图1,在△ABC中,点D、E分别是AB、AC边的中点,BC=6,BC边上的高为4,请你在BC边上确定一点P,使得△PDE的周长最小.
①在图1中作出点P.(三角板、刻度尺作图,保留作图痕迹,不写作法) ②请直接写出△PDE周长的最小值______.
(2)如图2在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,G为边AD的中点,若E、F为边AB上的两个动点,点E在点F左侧,且EF=1,当四边形CGEF的周长最小时,请你在图2中确定点E、F的位置.(三角板、刻度尺作图,保留作图痕迹,不写作法),并直接写出四边形CGEF周长的最小值______.
类型二:利用隐形圆探究满足特殊角的点问题
例1.问题探究
(1)如图①,在边长为3的正方形ABCD内(含边)画出使∠BPC=90°的一个点P,保留作图痕迹;
(2)如图②,在边长为3的正方形ABCD内(含边)画出使∠BPC=60°的所有的点P,保留作图痕迹并简要说明作法; 问题解决
如图③,已知矩形ABCD,AB=3,BC=4,在矩形ABCD内(含边)画出使∠BPC=60°,且使△BPC的面积最大的所有点P,并求出△BPC的面积的最大值及此时AP的长,保留作图痕迹.
练习
1.问题探究
(1)如图①,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,如果BC边上存在一点P,使△APD为直角三角形,那么请画出满足条件的一个直角三角形,并求出此时AP的长;
(2)如图②,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠B=90°,AD=10,AB=7,CD=1,点P在边BC
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上,且∠APD=90°,求BP的长. 问题解决
(3)如图③,在平面直角坐标系中,点A、B、C分别是某单位的门房及两个仓库,其中OA=100m,AB=200m,OC=300m,单位负责人想选一点P安装监控装置,用来监控AB,使△APB的面积最大,且∠APB=2∠ACB,是否存在满足条件的点P?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
例3. 问题探究 (1)如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A、D、E在同一直线上,连接BE, 填空:①∠AEB的度数为_____; ②线段AD、BE之间的数量关系是______. (2)问题解决 如图2,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=900, 点A、D、E在同一直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE.请判断∠AEB的度数及线段CM、AE、BE之间的数量关系,并说明理由. (3)解决问题如图3,在正方形ABCD中,CD=2.若点P满足PD=1,且∠BPD=900,请直接写出点A到BP的距离.
例4.问题探究:
(1)如图①,AB为⊙O的弦,点C是⊙O上的一点,在直线AB上方找一个点D,使得∠ADB=∠ACB,画出∠ADB,并说明理由
(2)如图②,AB 是⊙O的弦,点C是⊙O上的一个点,在过点C的直线l上找一点P,使得∠APB<∠ACB,画出∠APB,并说明理由
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问题解决
(3)如图③,已知足球门宽AB约为52米,一球员从距B点52米的C点(点A、B、C均在球场的底线上),沿与AC成45°的CD方向带球.试问,该球员能否在射线CD上找一点P,使得点P最佳射门点(即∠APB最大)?若能找到,求出这时点P与点C的距离;若找不到,请说明理由.
CCCABOABAOBD
练习 问题探究
(1)请在图①的正方形ABCD内,画出使∠APB=90°的一个点P,并说明理由;
(2)请在图②的正方形ABCD内(含边),画出使∠APB=60°的所有的点P,并说明理由; 问题解决
(3)如图③,现有一块矩形钢板ABCD,AB=4,BC=3,工人师傅想用它裁出两块全等的、面积最大的△APB和△CP′D钢板,且∠APB=∠CP′D=60°,请你在图③中画出符合要求的点P和P′,并求出△APB的面积。(结果保留根号)
例5.问题探究
(1)请在图①的菱形ABCD内(含边),画出使∠BPC=90°的一个点P,并说明理由. (2)如图②,△ABC中,AB=AC=5,BC=6,请在△ABC内(含边),画出使∠BPC=90°的所有点P,并说明理由,求出△BPC的最大面积. 问题解决
(3)如图③,现在有一块正方形木板EFGH,EF=2a,且点A、C分别在EF和GH的四等分位置上,工人师傅想用它裁处一个面积最大的四边形工件ABCD,连接AC,点D在AC的上方,点B在AC的下方,且∠ABC=90°,∠ADC=60°.请你在图中画出符合条件的点B和点D,并求出此时四边形ABCD的面积.
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