资源描述
线段最值问题
类型一 线段的最大、最小值
1. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕顶点C逆时针旋转得到△A′B′C,M是BC的中点,P是A′B′的中点,连接PM.若BC=2,∠BAC=30°,则线段PM的最大值是( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
第1题图
B 【解析】∵在Rt△ABC中,BC=2,∠A=30°,∴AB=4,根据旋转的性质,得A′B′=4,如解图,连接CP,∵P是A′B′的中点,∴CP=2,又∵M是BC的中点,∴CM=1,由三角形的三边关系,得CM+CP>PM,∴当M、C、P三点共线时,PM最大,此时,PM=MC+CP=1+2=3.
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第1题解图
2. 如图,点C在以AB为直径的半圆上,AB=8,∠CBA=30°,点D在线段AB上运动,点E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( )
A. 4 B. 2 C. 12 D. 2
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第2题图
A 【解析】∵点E与点D关于AC对称,∴∠E=∠CDE,又∵DF⊥DE,∴∠E+∠F=90°,∠CDE+∠CDF=90°, ∴∠F=∠CDF, ∴CD=CF=CE, ∴EF=2CD,当CD最小时,EF最小,这时CD⊥AB, ∵AB=8, ∠CBA=30°,∴AC=4,BC=4,用面积法得CD===2,∴EF的最小值为EF=2CD=4.
3. 如图,正方形ABCD的边长为4,E为正方形外一个动点,∠AED=45°,P为AB中点,线段PE的最小值是( )
A. -2 B. +1 C. 2-1 D. 2-2
第3题图
D 【解析】如解图,连接AC,BD交于点O, 当E、P、O共线时,PE=OE-OP最小, ∵四边形ABCD是正方形, ∴∠ABC=∠ADC=90°,AB=BC=4,∠ACD=45°, ∴AC=4,AB⊥BC, ∵PE⊥AB, ∴PE∥BC, ∵P为AB中点, ∴O为AC的中点, ∴OP=BC=2,OC=AC=2, ∵∠AED=45°=∠ACD, ∴A、C、E、D四点共圆, ∵∠ADC=90°, ∴AC为直径,O为圆心, ∴OE=OC=2, ∴PE=OE-OP=2-2, 即线段PE的最小值是2-2.
第3题解图
如图,在Rt△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@SW*!]
第4题图
【解析】如解图,当点E在BC上运动时,PF的长固定不变,即PF=CF=2.∴点P在以点F为圆心,以2为半径的圆上运动.过点F作FH⊥AB交⊙F于点P,垂足为点H,此时PH最短.则△AFH∽△ABC,∴=.由已知得AF=4,AB==10,∴=,即FH=.∴P到AB距离的最小值PH=FH-FP=-2=.
第4题解图
类型二 线段和的最小值
5. 如图所示,正方形ABCD的面积为18,△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的和最小,则这个最小值为( )
A. 3 B. 9 C. 6 D. 3
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第5题图
D 【解析】设BE与AC交于点P′,如解图,连接BD、P′D.∵点B与D关于AC对称,∴P′D=P′B,∴P′D+P′E=P′B+P′E=BE时最小.∵正方形ABCD的面积为18,∴AB=3.又∵△ABE是等边三角形,∴BE=AB=3.故所求最小值为3.
第5题解图
如图,矩形ABCD中,AB=10,BC=5,点E,F,G,H分别在矩形ABCD各边上,且AE=CG,BF=DH,则四边形EFGH周长的最小值为( ) [*#@&~^%^%&*#@AS*W!~]
A. 5 B. 10 C. 10 D. 15
第6题图
B 【解析】作点E关于BC的对称点E′,连接E′G交BC于点F,此时四边形EFGH周长取最小值,过点G作GG′⊥AB于点G′,如解图.∵AE=CG,BE=BE′,∴E′G′=AB=10,∵GG′=AD=5,∴E′G==5,
∴C四边形EFGH=2E′G=10.
第6题解图 [*#~@~%#%&^&*#@AS^W!]
6. 如图,AB是⊙O的直径,AB=6,点M在⊙O上,∠MBA=20°,N是的中点,P是直径AB上的一动点,若AN=1,则△PMN周长的最小值为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
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第7题图
B 【解析】如解图,过N作NN′⊥AB,交AB于G,交⊙O于N′,连接MN′交AB于P′,连接NN′,ON′,ON,MN′,OM,∴NG=N′G,∴N、N′关于AB对称,∴MN′与AB的交点P′即为△PMN周长最小时的点,∵N是弧MA的中点,∴∠AON′=∠NOA=∠MON=20°,∴∠MON′=60°,∴△MON′为等边三角形,∴MN′=OM=AB=3,∴△PMN周长的最小值为3+1=4.
第7题解图
8. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD平分∠CAB交BC于D点,E,F分别是AD,AC上的动点,则CE+EF的最小值为( )
A. B. C. D. 6
第8题图
C 【解析】如解图,过C作CG⊥AD交AB于G,过G作GF′⊥AC于F′,交AD于E′,∵AD平分∠CAB,∴点C与点G关于AD对称,∴E′C=E′G,∴E′C+E′F′≥FG即GF′为CE+EF的最小值.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,由勾股定理得AB=10,由对称性可知,AG=AC=6,∵GF′⊥AC,BC⊥AC,∴GF′∥BC,∴==,解得GF′=.∴CE+EF的最小值为.
第8题解图
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