专题二
考点1:利用“垂线段最短”
最值问题
例1.已知△ABC是边长为a的等边三角形,点D为AC上一动点,连接BD,将△BDC绕点B逆时针旋转60°,得△ABE,连接DE,则△AED周长的最小值= .
EAD
BC
点拨:由旋转易知△BED是等边三角形,△AED的周长等于AC+ED=a+BD,求△AED周长的最小值,即需求的BD最小值即可.
例2.如图,在Rt△AOB中,OB=23,∠A=30°,⊙O的半径为1,点P是AB边上的动点,过点P作⊙O的一条切线PQ(点Q为切点),则切线PQ的最小值为 .
APQOB例2图
例3图 例4图
点拨:见切线,连
半径,构造直角三角形.欲求PQ的最小值,只需求得OP的最小值.
例3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,经过点C且与边AB相切的动圆与CA、CB分别相交于点P、Q,则线段PQ长度的最小值是( ) A.4.75 B.4.8 C.5 D.42
点拨:易知PQ为动圆的直径,动圆过点C且与AB相切,其直径小于等于C到切点的距离,当动圆的圆心落在C点与切点的连线上时,直径最短.
例4.已知:如图,在△ABC中,AB=AC=10,点D是边BC上一动点(不与B,C重合), ∠ADE=∠C=α,DE交AC于点E,且sinα=
4.则CE的最大值是_______. 5点拨:本题考查了相似三角形的判定和性质,以及利用三角函数求边长,和垂线段最短的定理,利用数学转化思想进而求得最值等.题目常规但是需要用转化的数学思想。 中考链接:
1.如图,菱形ABCD的边长为4,∠ABC=60°,E为BC的中点,点P是对角线BD上的动点,连接PE,作PF⊥BC,垂足为点F,则PE+PF的最小值为 .
CAPDODCEBEFBA 第2题图
第3题图
第4题图
第1题图
2.(2016·东营)如图,在Rt?ABC中,?B?90?错误!未找到引用源。,AB?4错误!未找到引用源。,BC>错误!未找到引用源。AB,点D在BC上,以AC为对角线的所有平行四边形ADCE错误!未找到引用源。中,DE的最小值是 .
3.如图,⊙O的半径为2,点O到直线l的距离为3,点P是直线l上的一个动点.若PB切⊙O于点B,则PB的最小值是 .
4.在△ABC中,P是BC边上的一个动点,以AP为直径的⊙O分别交AB、AC于点E和点F.若∠ABC=60°,∠BAC=45°,AB=23,则线段EF的最小值是 .
5.如图,△ABC中,AB=AC=13,BC=10,AD是∠BAC的角平分线,E是AD上的动点,F是AB边上的动点,则BE+EF的最小值为________.
第5题图 第6题图 第7题图 第8题图
6.如图,在Rt△ABC中,∠A=30°,AC=8,以C为圆心,4为半径作⊙C.点F是⊙C上一动点,点D在AC上且
1CD=2,点E是AB边上任意一点,EF+FA的最小值是 .
27.(2017·泰安)如图,∠BAC=30°,M为AC上一点,AM=2,点P是AB上的一动点,PQ⊥AC,垂足为点Q,则PM+PQ的最小值为 .
38.(2016·日照)如图,直线y=-x+3x与x轴、y轴分别交于点A、B;Q是以点C(0,-1)为圆心、以1为
4半径的圆上一动点,过点Q的切线交线段AB于点P,则线段PQ的最小值是 .
9.如图,在平面直角坐标系中,以坐标原点O为圆心,2为半径画⊙O,P是⊙O是一动点且P在第一象限内,过P作⊙O切线与x轴相交于点A,与y轴相交于点B.则线段AB的最小值是 .
考点2:利用“两点之间线段最短” (一)平面图形
例1.如图,已知菱形ABCD的周长为16,面积为83,E为AB的中点,若P为对角线BD上一动点,则EP+AP的最小值为______.
点拨:如图作CE′⊥AB于E′,甲BD于P′,连接AC、AP′.首先证明E′与E重合,因为A、C关于BD对称,所以当P与P′重合时,PA′+P′E的值最小,由此求出CE即可解决问题.
点拨:由菱形的性质易知A、C关于对角线BD对称,则PC=PA,EP+AP=EP+PC,EP+AP最小值为CE的长度的最小值. (二)立体图形 (1)长方体展开
图1
图2
图3
如图,长方体的长宽高分别为a,b,c,小蚂蚁从A点沿长方体表面爬至B点,则最短路径是多少? 结论:只需求_________________________________,三者最小的即可.(展开图中AB的长度)
BACAB例2图 例3图
例2.(2015·东营)如图,一只蚂蚁沿着边长为2的正方体表面从点A出发,经过3个面爬到点B,如果它运动的路径是最短的,则AC的长为_______ . (2)圆柱体展开
例3.如图,圆柱形容器的高为1.2m,地面周长为1m,在容器内壁离容器底部0.3m的点B处有一蚊子,此时一只壁虎正好在容器外壁,离容器上沿0.3m与蚊子相对的点A处,则壁虎捕捉蚊子的最短距离为___________m.(容器
厚度忽略不计).
(3)圆锥体展开
例4.(2017·莱芜)圆锥的底面周长为
2?,母线长为2,点P是母线OA的中点,一根细绳(无弹性)从点P绕圆3锥侧面一周回到点P,则细绳的最短长度为 . 中考链接:
1.(2014·东营)在⊙O中,AB是⊙O的直径,AB=8cm,值是_____cm.
AC?CD?BD,M是AB上一动点,CM+DM的最小
B A 第1题图 第2题图
2.如图,在棱长为1m的正方体容器(无盖)内侧棱的中点B处有一蚊子,此时一只壁虎正好在容器外侧顶点A处,则壁虎捕捉蚊子的最短距离为________m(容器厚度忽略不计)
3.(2017·东营)我国古代有这样一道数学问题:“枯木一根直立地上,高二丈,周三尺,有葛藤自根缠绕而上,五周而达其顶,问葛藤之长几何?”题意是:如图所示,把枯木看作一个圆柱体,因一丈是十尺,则该圆柱的高为20尺,底面周长为3尺,有葛藤自点A处缠绕而上,绕五周后其末端恰好到达点B处,则问题中葛藤的最短长度是_____尺.
第3题图 第4题图
4.(2017·菏泽)如图,矩形ABOC的顶点A的坐标为(?4,5),D是OB的中点,E是OC上的一点,当△ADE的周长最小时,点E的坐标是( )
A.(0,) B.(0,) C.(0,2) D.(0,5.(2017·临沂)如图,在平面直角坐标系中,反比例函数y=435310) 3kx?0()的图象与边长是6的正方形OABC的两x边AB,BC分别相交于M,N两点,VOMN的面积为10.若动点P在x轴上,则PM+PN的最小值是( ) A.62 B.10 C.226 D.229 6.(2017·枣庄)如图,直线y=2x+4与x轴、y轴分别交于点A和点B,点C、D分别为线段AB、OB的中点,3点P为OA上一动点,PC+PD值最小时点P的坐标为( )
A.(﹣3,0) B.(﹣6,0) C.(-35,0 ) D.(-,0) 22
第5题图 第6题图 第7题图
7.(2017·莱芜)如图,菱形ABCD的边长为6,∠ABC=120°,M是BC边的一个三等分点,P是对角线AC上的动点,当PB+PM的值最小时,PM的长是( ) A.2735267 B. C. D.
35428.如图,菱形ABCD中,∠A=60°,AB=3,⊙A、⊙B的半径分别为2和1,P、E、F分别是边CD、⊙A和⊙B上的动点,则PE+PF的最小值是 .
9.在平面直角坐标系中,矩形OABC如图所示.点A在x轴正半轴上,点C在y轴正半轴上,且OA=6,OC=4,D为OC中点,点E、F在线段OA上,点E在点F左侧,EF=2.当四边形BDEF的周长最小时,点F的坐标为 .
第9题 第10题 10.(2013?日照)问题背景:
如图(a),点A、B在直线l的同侧,要在直线l上找一点C,使AC与BC的距离之和最小,我们可以作出点B关于l的对称点B′,连接AB′与直线l交于点C,则点C即为所求.
(1)实践运用:
如图(b),已知,⊙O的直径CD为4,点A在⊙O上,∠ACD=30°,B为弧AD的中点,P为直径CD上一动点,则BP+AP的最小值为 . (2)知识拓展:
如图(c),在Rt△ABC中,AB=10,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,E、F分别是线段AD和AB上的动点,求BE+EF的最小值,并写出解答过程.