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类型专题25 最值模型之将军遛马模型与将军过桥(造桥)模型(解析版).docx

  • 上传人:a****
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  • 上传时间:2025-12-16
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    关 键  词:
    专题25 最值模型之将军遛马模型与将军过桥造桥模型解析版 专题 25 模型 将军 遛马 过桥 造桥 解析
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    1、专题25 最值模型之将军遛马模型与将军过桥(造桥)模型将军遛马模型和将军过桥(造桥)模型是将军饮马的姊妹篇,它是在将军饮马的基础上加入了平移的思想,主要还是考查转化与化归等的数学思想。在各类考试中都以中高档题为主,本专题就将军遛马模型和将军过桥(造桥)模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。在解决将军遛马和将军过桥(造桥),不管是横向还是纵向的线段长度(定长),只要将线段按照长度方向平移即可,即可以跨越长度转化为标准的将军饮马模型,再依据同侧做对称点变异侧,异侧直接连线即可。利用数学的转化思想,将复杂模型变成基本模型就简单容易多了,从此将军遛马和将军过桥(造桥)再也不是问题!模型1.将军遛马模型

    2、【核心思路】去除定量,组合变量(通过几何变换将若干段原本彼此分类的线段组合到一起)。【模型解读】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: (2)点A、B在直线m同侧: 图1 图2(1)如图1,过A点作ACm,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。(2)如图2,过A点作AEm,且AE长等于PQ长,作B关于m的对称点B,连接BE,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。【

    3、最值原理】两点之间线段最短。例1(2023黑龙江九年级校考期中)问题背景(1)如图(1),在公路的一侧有,两个工厂,到公路的垂直距离分别为和,之间的水平距离为现需把厂的产品先运送到公路上然后再转送到厂,则最短路线的长是_问题探究(2)如图(2),和是腰长为2的两个全等的等腰直角三角形,点,重合,点,重合,将沿直线平移,得到,连接,试探究在平移过程中,是否存在最小值若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由问题解决(3)如图(3),A,B分别是河岸m一侧的两个旅游景点,它们到河岸的垂直距离分别是和,的水平距离是游客在景点游览完后,乘坐大巴先到河岸上的码头甲处,改乘游轮沿河航行到达码头乙,再乘坐

    4、大巴到达景点请问码头甲,乙建在何处才能使从到的旅游路线最短,并求出最短路线的长【答案】(1)(2)存在,最小值为(3)最短路线长为【分析】(1)根据最短路径的作法,找出最短路径,再利用矩形的性质,求出和的距离,最后利用勾股定理即可求出最短路径;(2)根据平移的性质可知四边形和均为平行四边形,再利用最短路径作法得出即为最短距离,最后根据等腰直角三角形的性质和勾股定理即可求出答案;(3)根据题意画图可知四边形为平行四边形,最后根据勾股定理即可求出答案【详解】解:(1) 如图 (1), 点 是公路上的一点, 假设先把产品运送到点 处, 再转送到 厂, 作点 关于 的 对称点, 连接, 连接 交于点,

    5、则 , 当点 与点 重合时, 取得最小值, 为 的长连接, 交于点, 过点 作 于点, 过点 作, 垂足为点,则,四边形 是矩形,又,即最短路线的长是故答案为:(2) 存在理由如下,如图 (2), 过点 作直线, 作点 关于直线的对称点, 连接 ,交直线于点, 过点 作交直线 于点, 连接, 则由平移知,又 ,四边形 是平行四边形,由平移知,又,四边形 是平行四边形,当点 与点重合时, 最小, 最小值为 的长过点 作 交 的延长线于点, 则 为等腰直角三角形,的最小值为故答案为:存在,最小值为(3) 如图 (3),设码头乙为点, 码头甲为点, 连接, 过点 作, 且, 作点 关于 的对称点,

    6、连接 交于点连接, 则是平行四边形, , 点 ,N重合时,旅游路线最短过点 作直线, 过点 作 于点,则 ,故答案为:最短路线长为【点睛】本题考查了轴对称在最短路径问题中的应用,涉及到的知识点有矩形的性质、平行四边形的性质、等腰直角三角形的性质、勾股定理,解题的关键在于如何利用轴对称找到最短路径例2(2022四川内江统考中考真题)如图,矩形ABCD中,AB6,AD4,点E、F分别是AB、DC上的动点,EFBC,则AF+CE的最小值是 _【答案】10【分析】延长BC到G,使CGEF,连接FG,证明四边形EFGC是平行四边形,得出CEFG,得出当点A、F、G三点共线时,AF+CE的值最小,根据勾股

    7、定理求出AG即可【详解】解:延长BC到G,使CGEF,连接FG,EFCG,四边形EFGC是平行四边形,CEFG,AF+CEAF+FG,当点A、F、G三点共线时,AF+CE的值最小为AG,由勾股定理得,AG10,AF+CE的最小值为10,故答案为:10【点睛】本题主要考查了勾股定理,平行四边形的判定和性质,根据题意作出辅助线,得出当A、F、G三点共线时,AF+CE的值最小,是解题的关键例3(2022四川自贡中考真题)如图,矩形中,是的中点,线段在边上左右滑动;若,则的最小值为_【答案】【分析】如图,作G关于AB的对称点G,在CD上截取CH=1,然后连接HG交AB于E,在EB上截取EF=1,此时G

    8、E+CF的值最小,可得四边形EFCH是平行四边形,从而得到GH=EG+EH=EG+CF,再由勾股定理求出HG的长,即可求解【详解】解:如图,作G关于AB的对称点G,在CD上截取CH=1,然后连接HG交AB于E,在EB上截取EF=1,此时GE+CF的值最小, GE=GE,AG=AG,四边形ABCD是矩形,ABCD,AD=BC=2CHEF,CH=EF=1, 四边形EFCH是平行四边形,EH=CF,GH=EG+EH=EG+CF,AB=4,BC=AD=2,G为边AD的中点,AG=AG=1 DG=AD+AG=2+1=3,DH=4-1=3,即的最小值为故答案为:【点睛】此题主要考查了利用轴对称求最短路径问

    9、题,矩形的性质,勾股定理等知识,确定GE+CF最小时E,F位置是解题关键例4(2023上江苏盐城九年级校联考阶段练习)如图,正方形内接于O,线段在对角线上运动,若O的周长为,则周长的最小值是 【答案】/【分析】过点作,令;可推出四边形为平行四边形,有;根据可知当时,周长有最小值.【详解】解:过点作,令O的周长为,O的半径为且四边形为平行四边形 由正方形的对称性可得:故:当时,周长有最小值此时:周长的最小值是故答案为:【点睛】本题考查了正方形的性质、平行四边形的判定与性质等推出当时,周长有最小值是解题关键例5(2023秋河南南阳九年级校联考期末)如图,在边长为的正方形中将沿射线平移,得到,连接、

    10、求的最小值为_【答案】【分析】将ABC沿射线CA平移到ABC的位置,连接CE、AE、DE,证出四边形ABGE和四边形EGCD均为平行四边形,根据平行四边形的性质和平移图形的性质,可得CE=CE,CG=DE,可得EC+GC=CE+ED,当点C、E、D在同一直线时,CE+ED最小,由勾股定理求出CD的值即为EC+GC的最小值【详解】如图,将ABC沿射线CA平移到ABC的位置,连接CE、AE、DE,ABGEDC且AB=GE=DC,四边形ABGE和四边形EGCD均为平行四边形,AEBG,CG=DE,AECC,由作图易得,点C与点C关于AE对称,CE=CE,又CG=DE,EC+GC=CE+ED,当点C、

    11、E、D在同一直线时,CE+ED最小,此时,在RtCDE中,CB=4,BD=4+4=8, CD=,即EC+GC的最小值为,故答案为:【点睛】本题考查正方形的性质、图形的对称性、线段最短和平行四边形的性质与判定,解题的关键是将两条线段的和转化为同一条线段求解例6(2023贵州黔东南统考一模)如图,在菱形中,对角线,的长分别为,将沿射线的方向平移得到,分别连接,则的最小值为_【答案】【分析】连接与交于点,延长到,使得,连接,证明,得,当点、三点共线时,的值最小,由勾股定理求得便可【详解】解:如图所示,连接与交于点,延长到,使得,连接,四边形是菱形,由平移性质知,当点、三点共线时,的值最小,的最小值为

    12、:,故答案为:【点睛】本题考查了菱形的性质,平移的性质,勾股定理,熟练掌握菱形的性质是解题的关键模型2.将军过桥(造桥)模型【核心思路】去除定量,组合变量(通过几何变换将若干段原本彼此分类的线段组合到一起)。【模型解读】【单桥模型】已知,如图1将军在图中点A处,现要过河去往B点的军营,桥必须垂直于河岸建造,问:桥建在何处能使路程最短?考虑MN长度恒定,只要求AM+NB最小值即可问题在于AM、NB彼此分离,所以首先通过平移,使AM与NB连在一起,将AM向下平移使得M、N重合,此时A点落在A位置(图2 )问题化为求AN+NB最小值,显然,当共线时,值最小,并得出桥应建的位置(图3) 图1 图2 图

    13、3 【双桥模型】已知,如图4,将军在图中点A处,现要过两条河去往B点的军营,桥必须垂直于河岸建造,问:桥建在何处能使路程最短? 图4 图5 图6考虑PQ、MN均为定值,所以路程最短等价于AP+QM+NB最小,对于这彼此分离的三段,可以通过平移使其连接到一起AP平移至AQ,NB平移至MB,化AP+QM+NB为AQ+QM+MB(如图5)当A、Q、M、B共线时,AQ+QM+MB取到最小值,再依次确定P、N位置(如图6)【最值原理】两点之间线段最短。例1(2023.浙江八年级期中)同学们已经学过一些平行线的性质,其实平行线的性质还有一些:(1)如图1,如果,在a上任取一点P,作PQb于点Q,则线段PQ

    14、的长度叫a,b之间的距离.如果在a上再取一点M,作MNb于点N,则线段MN可以看成由线段PQ平移得到,即MN=PQ,这就得到平行线的又一条性质:平行线间的距离处处相等根据平移还有哪些线段相等 .(2)刚在(1)中提到的平行线性质在河上建桥也有广泛的应用:如图2,直线a,b表示一条河的两岸,且. 现在要在这条河上建一座桥使村庄A经桥过河到村庄B现在由小明、小红两位同学设计:小明:作ADa,交a于点D,交b于点C 在CD处建桥. 路径是A-C-D-B小红:作ADa,交a,b于点D,点C;把CD平移至BE,连AE,交b于G,作GFa于F. 在FG处建桥路径是A-G-F-B问:小明、小红谁设计的路径长

    15、较短?再用平移等知识说明理由.(3)假设新桥就按小红的设计在FG处实施建造了,上游还有一座旧桥,凌晨3点某船从旧桥下到新桥下,到达后立即返回,来回穿梭于两桥之间,船在静水每小时16千米,水流每小时4千米,在当晚23点时有人看见船在离旧桥80千米处行驶求这两桥之间的距离.【答案】(1)PM=QN;(2)小红设计的路径较短,理由见解析;(3)200千米或120千米或100千米【分析】(1)易得PQMN,所以可得PM=QN;(2)根据小明的路径=AC+CD+DB,小红的路径=AE+EB,由平移可知CD=EB,DB=CE,在ACE中由两边之和大于第三边,可得出结论;(3)需要分情况讨论:船第一次到达新

    16、桥后返回距离旧桥80千米;船第一次返回旧桥,再向新桥行驶,距离旧桥80千米;船第二次到达新桥后返回距离旧桥80千米;船第二次返回旧桥,再向新桥行驶,距离旧桥80千米,这一次计算距离为60千米,不符合题意.【详解】(1)PQb,MNb,PQMN,则PM与QN都为线段PQ平移的距离,PM=QN(2)小红设计的路径较短,理由如下:小明的路径=AC+CD+DB,小红的路径=AE+EB,由平移可知CD=EB,DB=CE,在ACE中AC+CEAE,所以小红设计的路径短.(3)设两桥之间的距离为x千米(x80),旧桥到新桥为顺水,速度为16+4=20千米/小时,新桥到旧桥为逆水,速度为16-4=12千米/小

    17、时,行驶总时长为23-3=20小时.船第一次到达新桥后返回距离旧桥80千米,由题意得解得船第一次返回旧桥,再向新桥行驶,距离旧桥80千米,由题意得 解得船第二次到达新桥后返回距离旧桥80千米,由题意得, 解得船第二次返回旧桥,再向新桥行驶,距离旧桥80千米,由题意得, 解得因为船在两桥之间行驶,故此种情况不存在.综上,两桥间的距离为200千米或120千米或100千米.【点睛】本题考查最短路径设计问题,设计图可作为“造桥模型”记住,第(3)题考查船顺水于逆水航行问题,需要掌握顺水和逆水的速度计算,分类讨论是解题的关键.例2(2023.广东八年级专项训练)如图所示,某条护城河在处角转弯,河宽相同,

    18、从处到达处,须经过两座桥(桥宽不计,桥与河垂直),设护城河以及两座桥都是东西、南北走向的,恰当地造桥可使到的路程最短,请确定两座桥的位置【答案】见解析【分析】由于含有固定线段“桥”,需要将点向下平移至点,点向右平移至点,构造平行四边形进行求解即可【详解】解:如图所示,将点向下平移至点,使的长等于河宽,将点向右平移至点,使的长等于河宽;连接,与河岸相交于点,;过点作于点D,过点作于点,则,即为两桥的位置,【点睛】本题考查了轴对称最短路径问题,由于有固定的长度的线段,常用的方法通过平移,构造平行四边形,将问题转化为平行四边形的问题解答例3(2023广西二模)已知,在河的两岸有A,B两个村庄,河宽为

    19、4千米,A、B两村庄的直线距离AB10千米,A、B两村庄到河岸的距离分别为1千米、3千米,计划在河上修建一座桥MN垂直于两岸,M点为靠近A村庄的河岸上一点,则AM+BN的最小值为()A2B1+3C3+D【答案】A【分析】作BB垂直于河岸,使BB等于河宽,连接AB,与靠近A的河岸相交于M,作MN垂直于另一条河岸,则MNBB且MNBB,于是MNBB为平行四边形,故MBBN;根据“两点之间线段最短”,AB最短,即AM+BN最短,此时AM+BNAB【详解】解:如图,作BB垂直于河岸,使BB等于河宽,连接AB,与靠近A的河岸相交于M,作MN垂直于另一条河岸,则MNBB且MNBB,于是MNBB为平行四边形

    20、,故MBBN根据“两点之间线段最短”,AB最短,即AM+BN最短AB10千米,BC1+3+48千米,在RTABC中,在RTABC中,BC1+34千米,AB千米;故选A【点睛】本题考查了轴对称最短路径问题,要利用“两点之间线段最短”,但许多实际问题没这么简单,需要我们将一些线段进行转化,即用与它相等的线段替代,从而转化成两点之间线段最短的问题目前,往往利用对称性、平行四边形的相关知识进行转化例4(2023陕西西安校考模拟预测)如图,中,;垂足分别为点F和E点G和H分别是和上的动点,那么的最小值为_【答案】【分析】过点E作交于点I,连接易求出,易证四边形为平行四边形,得出,即说明当最小时,最小由当

    21、点I,H,C三点共线时,最小结合平行四边形的判定和性质和勾股定理求出,即得出,即可得出答案【详解】解:如图,过点E作交于点I,连接中,四边形为平行四边形,同理可得出,四边形为平行四边形,四边形为平行四边形,当最小时,最小当点I,H,C三点共线时,最小,此时最小,如图,四边形为平行四边形,的最小值为 故答案为:【点睛】本题考查平行四边形的性质和判定,含30度角的直角三角形,勾股定理,平行线的判定,两点之间线段最短等知识正确作出辅助线,理解当点I,H,C三点共线时,最小,即此时最小是解题关键例5(2023.山东中考二模)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a0),经过点A(-1,0),B(3,0),

    22、C(0,3)三点(1)求抛物线的解析式及顶点M的坐标;(2)连接AC、BC,N为抛物线上的点且在第四象限,当SNBC=SABC时,求N点的坐标;(3)在(2)问的条件下,过点C作直线lx轴,动点P(m,3)在直线l上,动点Q(m,0)在x轴上,连接PM、PQ、NQ,当m为何值时,PM+PQ+QN最小,并求出PM+PQ+QN的最小值【答案】(1)y=-x2+2x+3,顶点M坐标为(1,4);(2)点N坐标为(4,-5);(3)当m=时,PM+PQ+QN有最小值,最小值为3+3【分析】(1)将点A、B、C坐标代入解析式,解关于a、b、c的方程组可得函数解析式,配方成顶点式即可得点M坐标;(2)设N

    23、(t,-t2+2t+3)(t0),根据点N、C坐标用含t的代数式表示出直线CN解析式,求得CN与x轴的交点D坐标,即可表示BD的长,根据SNBC=SABC,即SCDB+SBDN=ABOC建立关于t的方程,解之可得;(3)将顶点M(1,4)向下平移3个单位得到点M(1,1),连接MN交x轴于点Q,连接PQ,此时M、Q、N三点共线时,PM+PQ+QN=MQ+PQ+QN取最小值,由点M、N坐标求得直线MN的解析式,即可求得点Q的坐标,据此知m的值,过点N作NEx轴交MM延长线于点E,可得ME=6、NE=3、MN=3,即MQ+QN=3,据此知m=时,PM+PQ+QN的最小值为3+3【详解】(1)解:抛

    24、物线y=ax2+bx+c(a0)经过点A(-1,0),B(3,0),C(0,3),解得:,y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,则抛物线的顶点M坐标为(1,4);(2)解:N是抛物线上第四象限的点,设N(t,-t2+2t+3)(t3),又点C(0,3),设直线NC的解析式为y=k1x+b1,则,解得:,直线NC的解析式为y=(-t+2)x+3,设直线CN与x轴交于点D,当y=0时,x=,D(,0),BD=3-, SNBC=SABC,SCDB+SBDN=ABOC,即BD|yC-yN|= 3-(-1)3,即(3-)3-(-t2+2t+3)=6,整理,得:t2-3t-4=0,解得:t1=4,t2

    25、=-1(舍去),当t=4时,-t2+2t+3=-5,点N坐标为(4,-5);(3)解:将顶点M(1,4)向下平移3个单位得到点M(1,1),连接MN交x轴于点Q,连接PQ,则MM=3,P(m,3)、Q(m,0),PQx轴,且PQ=OC=3,PQMM,且PQ=MM,四边形MMQP是平行四边形,PM=QM,由作图知当M、Q、N三点共线时,PM+PQ+QN=MQ+PQ+QN取最小值,设直线MN的解析式为y=k2x+b2(k20),将点M(1,1)、N(4,-5)代入,得:,解得:,直线MN的解析式为y=-2x+3,当y=0时,x=,Q(,0),即m=,此时过点N作NEx轴交MM延长线于点E,在RtM

    26、EN中,ME=1-(-5)=6,NE=4-1=3,MN=,MQ+QN=3,当m=时,PM+PQ+QN的最小值为3+3【点睛】本题主要考查二次函数的综合问题,解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式、平行四边形的判定与性质、勾股定理及根据两点间线段最短得到点P、Q的位置例6(2023春湖北武汉八年级统考期中)如图,在中,M、N分别是、边上的动点,且,则的最小值是_【答案】【分析】由可知为定长,在、间滑动,故由造桥选址模型进行平移,转化为两点间距离加上定长,再利用特殊角构造直角三角形,使用勾股定理求出两点间距离【详解】作交于点E,在取,连接,延长至点,使,连接,作于点,如下图:,为等边三角形,四

    27、边形为平行四边形,同理得四边形与四边形为平行四边形,中,中,的最小值是【点睛】本题考查平移类最短路径,为造桥选址模型,即沿一个方向平移的定长线段两端到两个定点距离和最小,解题时需要理清楚是否含有定长平移线段,且利用平移求出最短路径位置求解长度时若有特殊角,通常采用构造直角三角形利用勾股定理求解的方法课后专项训练1(2021四川南充市中考真题)如图,在矩形ABCD中,把边AB沿对角线BD平移,点,分别对应点A,B给出下列结论:顺次连接点,C,D的图形是平行四边形;点C到它关于直线的对称点的距离为48;的最大值为15;的最小值为其中正确结论的个数是( )A1个B2个C3个D4个【答案】D【分析】根

    28、据平移的性质和平行四边形的判定方法判断,再利用等积法得出点C到BD的距离,从而对做出判断,再根据三角形的三边关系判断,如图,作关于的对称点,交于 连接,过作于 分别交于 证明 是最小值时的位置,再利用勾股定理求解,对做出判断【详解】解:由平移的性质可得AB/且AB=四边形ABCD为矩形AB/CD,AB=CD=15/CD且=CD四边形CD为平行四边形,故正确在矩形ABCD中,BD=25,过A作AMBD,CNBD,则AM=CNSABD=ABCD= BDAMAM=CN=12点C到的距离为24点C到它关于直线的对称点的距离为48故正确当在一条直线时最大,此时与D重合的最大值=15故正确, 如图,作关于

    29、的对称点,交于 连接,过作于 分别交于 则 为的中位线, , 由可得, 此时最小,由同理可得: 设 则 由勾股定理可得: 整理得: 解得:(负根舍去), 故正确故选D【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定,矩形的性质以及平移的性质,锐角三角函数的应用等知识点,熟练掌握相关的知识是解题的关键2(2023安徽中考学二模)如图,菱形ABCD的边长为2,ABC60,点E、F在对角线BD上运动,且EF2,连接AE、AF,则AEF周长的最小值是()A4B4+C2+2D6【答案】D【分析】作AHBD,使得AHEF2,连接CH交BD于F,则AE+AF的值最小,进而得出AEF周长的最小值即可【详解】解:如图作A

    30、HBD,使得AHEF2,连接CH交BD于F,则AE+AF的值最小,即AEF的周长最小AHEF,AHEF,四边形EFHA是平行四边形,EAFH,FAFC,AE+AFFH+CFCH,菱形ABCD的边长为2,ABC60,ACAB2,四边形ABCD是菱形,ACBD,AHDB,ACAH,CAH90,在RtCAH中,CH AE+AF的最小值4,AEF的周长的最小值4+26,故选:D【点睛】本题考查菱形的性质与动点问题最小值,构造辅助线转化相关的线段是解题关键3(2022重庆九龙坡统考一模)如图,在边长为4的菱形ABCD中,ABC60,将ABD沿射线BD方向平移,得到EFG,连接EC、GC则EC+GC的最小

    31、值为()A2B4C2D4【答案】B【分析】连接AE,作点D关于直线AE的对称点H,连接DE,DH,EH,AH,CH由平移和菱形的性质可证明四边形CDEG为平行四边形,即得出,从而可得出,即CH的长为的最小值最后根据等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质与勾股定理求出CH的长即可【详解】如图,连接AE,作点D关于直线AE的对称点H,连接DE,DH,EH,AH,CH由平移的性质可知,四边形ABCD为菱形,四边形CDEG为平行四边形,由轴对称的性质可知, ,即CH的长为的最小值,四边形为平行四边形,为等边三角形,即为顶角是120,底角为30的等腰三角形,结合含30角的直角三角形和勾股定

    32、理即可求故选B【点睛】本题考查平移的性质,菱形的性质,平行四边形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,轴对称变换,含30角的直角三角形的性质以及勾股定理等知识,综合性强,为选择题中的压轴题正确的作出辅助线是解题关键4(2023安徽合肥合肥寿春中学校考三模)在边长为2的正方形中,点E、F是对角线上的两个动点,且始终保持,连接、,则的最小值为()AB3CD【答案】B【分析】过点作使,易得四边形为平行四边形,得到,进而得到,得到三点共线时,有最小值即为的长,利用勾股定理进行求解即可【详解】解:过点作使,则:四边形为平行四边形,当三点共线时,有最小值即为的长,四边形为正方形,即:的最小值为3故选B【点

    33、睛】本题考查正方形的性质,平行四边形的判定和性质,勾股定理解题的关键是构造平行四边形,进行线段的转化5(2023广东九年级期中)如图,CD是直线x1上长度固定为1的一条动线段已知A(1,0),B(0,4),则四边形ABCD周长的最小值为 _【答案】【分析】在y轴上取点E,使BECD1,则四边形BCDE为平行四边形,根据勾股定理得到AB,作点A关于直线x1的对称点A,得到A、E、D三点共线时,AD+DE最小值为AE的长,根据勾股定理求出AE,即可得解;【详解】解:如图,在y轴上取点E,使BECD1,则四边形BCDE为平行四边形,B(0,4),A(1,0),OB4,OA1,OE3,AB,作点A关于

    34、直线x1的对称点A,A(3,0),ADAD,AD+DEAD+DE,即A、E、D三点共线时,AD+DE最小值为AE的长,在RtAOE中,由勾股定理得AE,C四边形ABCD最小值AB+CD+BC+ADAB+CD+AE+1+5+6故答案为:【点睛】本题考查了轴对称最短路线问题、勾股定理、位置与坐标,准确分析作图计算是解题的关键6(2022浙江金华八年级期末)在综合实践课上,小明把边长为2cm的正方形纸片沿着对角线AC剪开,如图l所示然后固定纸片ABC,把纸片ADC沿AC的方向平移得到ADC,连AB,DB,DC,在平移过程中:(1)四边形ABCD的形状始终是 _;(2)AB+DB的最小值为 _【答案】

    35、 平行四边形 2【分析】(1)利用平移的性质证明即可(2)如图2中,作直线DD,作点C关于直线DD的对称点C,连接DC,BC,过点B作BHCC于H求出BC,证明AB+BD=BD+CD=BD+DCBC,可得结论【详解】解:(1)如图2中,AD=BC,ADBC,四边形ABCD是平行四边形,故答案为:平行四边形(2)如图2,作直线DD,作点C关于直线DD的对称点C,连接DC,BC,过点B作BHCC于H四边形ABCD是正方形,AB=BC=2,ABC=90,AC=AB=2,BJAC,AJ=JC,BJ=AC=,BJC=JCH=H=90,四边形BHCJ是矩形,BJ=CJ,四边形BHCJ是正方形,BH=CH=

    36、,在RtBHC中,BH=,HC=3,四边形ABCD是平行四边形,AB=CD,AB+BD=BD+CD=BD+DCBC,AB+BD2,AB+DB的最小值为2,故答案为:2【点睛】本题考查作图-平移变换,轴对称最短问题,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题,属于中考常考题型7(2022下辽宁沈阳八年级沈阳市第一二六中学校考阶段练习)如图,在矩形 ABCD 中,AD=BC=3,DBC=60,将DAB 沿射线 DB方向平移得到DAB,连接 CD和 CB, 则 CD+CB的最小值为 【答案】【分析】作C点关于BD的对称点C ,连接 过点作过点C作,两平行线交于点G,则四边形是平行四边形,

    37、当C,G,三点共线时, 的值最小,求出CG的值即可所求【详解】解:如图所示:作C点关于BD的对称点,连接过点作过点C作,两平行线交于点G,四边形是平行四边形,当三点共线时,的值最小,最小值为CG的长度,在中,在中,故答案为:【点睛】本题考查轴对称求最短距离,熟练掌握轴对称求最短距离的方法,通过构造平行四边形边进行转化,再利用将军饮马问题进行求解是解题的关键8(2023山东潍坊八年级期末)如图,在平面直角坐标系中,已知,是轴上的一条动线段,且,当取最小值时,点坐标为_.【答案】【分析】如图把点A向右平移1个单位得到E(1,1),作点E关于x轴的对称点F(1,-1),连接BF,BF与x轴的交点即为

    38、点Q,此时AP+PQ+QB的值最小,求出直线BF的解析式,即可解决问题【详解】解:如图把点4向右平移1个单位得到E(1,1),作点E关于x轴的对称点F(1,-1),连接BF,BF与x轴的交点即为点Q,此时4P+PQ+QB的值最小.设最小BF的解析式为y=kx+b,则有解得直线BF的解析式为y=x-2,令y=0,得到x=2.Q(2.0)故答案为(2,0).【点睛】本题考查轴对称最短问题、坐标与图形的性质、一次函数的应用等知识,解题的关键是学会利用对称解决最短问题,学会构建一次函数解决交点问题,属于中考常考题型9(2023四川成都模拟预测)如图,菱形的边在轴上,顶点坐标为,顶点坐标为,点在轴上,线

    39、段轴,且点坐标为,若菱形沿轴左右运动,连接、,则运动过程中,四边形周长的最小值是_【答案】13+【分析】由题意可知AD、EF是定值,要使四边形周长的最小,AEDF的和应是最小的,运用“将军饮马”模型,根据点E关于AD的对称点为O,过点A作AF1DF,当O,A,F1三点共线时,AE+DF=OA+AF1=OF1,为所求线段和的最小值,再求四边形周长的最小值【详解】点坐标为,点坐标为,OC4,OD3,在RtCOD中,CD5,四边形是菱形,ADCD5,坐标为,点 在轴上,线段轴,EF8, 连接OA,过点A作AF1DF交EF于点F1,则四边形ADFF1是平行四边形,FF1=AD=5,EF1=EF-FF1

    40、=3,点E,O关于AD对称,OA=AE,当O,A,F1三点共线时,AE+DF=OA+AF1=OF1,为所求线段和的最小值,在RtOEF1中,OF1,四边形周长的最小值:ADEFAEDF ADEF OF15813+【点睛】本题考查菱形,勾股定理,平移,轴对称,解决问题的关键是熟练掌握菱形的性质,勾股定理解直角三角形,平移图形全等性,轴对称性质10(2023重庆校考三模)如图,在边长为1的菱形ABCD中,将沿射线BD的方向平移得到,分别连接,则的最小值为 【答案】【分析】过点C作直线,以直线l为对称轴作点的对称点E,连接CE,AC,证明,求得,根据三角形三边关系可知当点,C,E共线时,的最小值是【

    41、详解】解:如图,过点C作直线,以直线l为对称轴作点的对称点E,连接CE,AC,设AC与BD交于点O,与直线l交于点F,则,由,易得,由平移的性质可知,在中,在中,由三角形的三边关系可得,当点,C,E共线时,即的最小值是,故答案为:【点睛】本题考查了轴对称最短路线问题,菱形的性质,全等三角形的判定与性质,平移的性质,正确的理解题意是解答本题的关键11(2023.广东省深圳市九年级期中)如图1,已知平行四边形ABCO,以点O为原点,OC所在的直线为x轴,建立直角坐标系,AB交y轴于点D,AD=2,OC=6,A=60,线段EF所在的直线为OD的垂直平分线,点P为线段EF上的动点,PMx轴于点M点,点

    42、E与E关于x轴对称,连接BP、EM(1)请直接写出点A的坐标为_,点B的坐标为_;(2)当BP+PM+ME的长度最小时,请直接写出此时点P的坐标为_; 【答案】(1)(2,2),(4,2);(2)(2,);【分析】(1)由30直角三角形的性质求出OD的长,再由平行四边形的性质求出BD的长即可解决问题;(2)首先证明四边形OPME是平行四边形,可得OP=EM,因为PM是定值,推出PB+ME=OP+PB的值最小时,BP+PM+ME的长度最小;【详解】解:(1)如图1中,在RtADO中,A=60,AOD=30AD=2,OD =2,A(2,2),四边形ABCO是平行四边形,AB=OC=6,DB=62=

    43、4,B(4,2);(2)如图1中,连接OPEF垂直平分线段OD,PMOC,PEO=EOM=PMO=90,四边形OMPE是矩形,PM=OE=OE=OE,PM=OE,PMOE,四边形OPME是平行四边形,OP=EM,PM是定值,PB+ME=OP+PB的值最小时,BP+PM+ME的长度最小,当O、P、B共线时,BP+PM+ME的长度最小直线OB的解析式为y=x,P(2,)故答案为(2,)【点睛】本题考查了四边形综合题、平行四边形的性质、等腰三角形的判定和性质、最短问题等知识,解题的关键是学会利用两点之间线段最短,解决最短问题12(成都市2022-2023学年八年级期末)如图,在平面直角坐标系中有,两

    44、点将直线:向上平移个单位长度得到直线,点在直线上,过点作直线的垂线,垂足为点,连接,则折线的长的最小值为 【答案】【分析】先证四边形是平行四边形,可得,则,即当点,点,点三点共线时,有最小值为的长,即有最小值,即可求解【详解】解:如图,将点沿轴向下平移个单位得到,以为斜边,作等腰直角三角形,则点,连接,是等腰直角三角形,将直线:向上平移个单位长度得到直线,四边形是平行四边形,当点,点,点三点共线时,有最小值为的长,即有最小值,点,点,折线的长的最小值为,故答案为:【点睛】本题考查了轴对称最短路线问题,平行四边形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,一次函数的应用,添加恰当辅助线构造平行四边形是解

    45、题的关键13(广西2021年中考数学真题)如图,已知点,两点,在抛物线上,向左或向右平移抛物线后,的对应点分别为,当四边形的周长最小时,抛物线的解析式为 【答案】【分析】先通过平移和轴对称得到当B、E、三点共线时,的值最小,再通过设直线的解析式并将三点坐标代入,当时,求出a的值,最后将四边形周长与时的周长进行比较,确定a的最终取值,即可得到平移后的抛物线的解析式【详解】解:,由平移的性质可知:,四边形的周长为;要使其周长最小,则应使的值最小;设抛物线平移了a个单位,当a0时,抛物线向右平移,当a0时,抛物线向左平移;,将向左平移2个单位得到,则由平移的性质可知:,将关于x轴的对称点记为点E,则

    46、,由轴对称性质可知,,,当B、E、三点共线时,的值最小,设直线的解析式为:,当时,将E点坐标代入解析式可得:,解得:,此时,此时四边形的周长为;当时,此时四边形的周长为:;,当时,其周长最小,所以抛物线向右平移了个单位,所以其解析式为:;故答案为:【点睛】本题综合考查了平移、轴对称、一次函数的应用、勾股定理、抛物线的解析式等内容,解决本题的关键是理解并确定什么情况下该四边形的周长最短,本题所需综合性思维较强,对学生的综合分析和计算能力要求都较高,本题蕴含了数形结合与分类讨论的思想方法等14(2023上陕西西安九年级校考阶段练习)(1)问题提出如图,在中,点D,E分别是的中点若点M,N分别是和上

    47、的动点,则的最小值是_(2)问题探究:如图,A和B两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥(与河床垂直),桥造在何处,才能使从A到B的路径最短博琳小组针对该问题展开讨论,小旭同学认为:过A作河岸的垂线,使,为河宽,连接,与河的一岸交于点N,此时在点N处建桥,可使从A到B的路径最短你认为小旭的说法正确吗?请说明理由(3)问题解决:如图,在矩形中,E、F分别在上,且满足,若边长为10的正方形在线段上运动,连接,当取值最小时,求的长【答案】(1)3;(2)小旭的说法正确,理由见解析;(3)38或14【分析】(1)连接,过点A作于点F,根据两点之间线段最短,可得当时,最短,此时点N与点F重合,即的最小值

    48、为的长,再根据直角三角形的性质,即可求解;(2)根据题意可得四边形为平行四边形,从而得到,再根据“两点之间线段最短”,当点,N,B三点共线时,最短,即可求解;(3)过点N分别作,分别交于点H,G,连接交于点T,过点G作于点X,则,证明四边形,四边形都是平行四边形, 可得,从而得到当点H,T,G三点共线时,的值最小,此时点N与点T重合,然后证明,可得,可求得的长;过点Q分别作,分别交于点K,L,连接交于点S,当点K,S,L三点共线时,的值最小,此时点N与点S重合,同理可求出的长,即可求解【详解】解:(1)如图,连接,过点A作于点F,当时,最短,此时点N与点F重合,即的最小值为的长,的最小值为3;

    49、故答案为:3(2)解:小旭的说法正确,理由如下:根据题意得:,四边形为平行四边形,根据“两点之间线段最短”,当点,N,B三点共线时,最短,为河宽,在点N处建桥,可使从A到B的路径最短(3)如图,过点N分别作,分别交于点H,G,连接交于点T,过点G作于点X,则, 根据题意得:,四边形,四边形都是平行四边形, , 即当点H,T,G三点共线时,的值最小,此时点N与点T重合,解得:,;如图,过点Q分别作,分别交于点K,L,连接交于点S,当点K,S,L三点共线时,的值最小,此时点N与点S重合,同理;综上所述,当取值最小时,的长为38或14【点睛】本题主要考查了直角三角形的性质,平行四边形的判定和性质,相

    50、似三角形的判定和性质,两点之间,线段最短,熟练掌握直角三角形的性质,平行四边形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,利用类比思想解答是解题的关键15(2023.广安九年级月考)如图,抛物线,经过点,三点求抛物线的解析式及顶点M的坐标;连接AC、MB,P为线段MB上的一个动点(不与点M、B重合),过点P作x轴的垂线PQ,若OQ=a,四边形ACPQ的面积为s,求a为何值时,面积s最大;点N是抛物线上第四象限的一个定点,坐标为 ,过点C作直线轴,动点在直线l上,动点在x轴上,连接PM、PQ、NQ,当m为何值时,的和最小,并求出和的最小值【答案】(1);M(1,4)(2)当,面积最大,最大为.()【分

    51、析】(1)抛物线过,可求得解析式;(2)将用含的代数式表示,并配方成顶点式求出最大值;(3)根据选址造桥模型,将顶点向下平移三个单位得,当 在同一条直线上时,取得最小值.【详解】(1)抛物线经过点,,解得 =,顶点M的坐标为(1,4)(2)连接AC、MB,P为线段MB上的一个动点(不与点M、B重合),过点P作x轴的垂线PQ.设P点的坐标为 ,如图所示.P在直线MB上,设直线MB为 解得 直线MB的解析式为,P点坐标为, ,整理即当,面积最大,最大为.(3)将顶点向下平移三个单位得 ,连接 交轴于点,连接如图所示,则.,轴,且,四边形为平行四边形,有图知三点共线时,取最小值.设直线的解析式为,将

    52、点,N 求得直线的解析式为,当时,即,即,此时过点作轴交延长线与点,在中,,即,当时,的最小值为.【点睛】本题考查二次函数的综合问题,求最大值将函数用顶点式表示,其中第三问根据选址造桥模型确定M对应点的位置,当 在同一条直线上时,取得最小值.进而求解.16(2023陕西咸阳校考一模)【问题提出】(1)如图1,点A、B在直线l的同侧,点A到直线l的距离,点B到直线l的距离,A、B两点的水平距离,点P是直线l上的一个动点,则的最小值是_;【问题探究】(2)如图2,在矩形中,G是的中点,线段在边上左右滑动,若,求的最小值;【问题解决】(3)如图3,某公园有一块形状为四边形的空地,管理人员规划修两条小路和(小路的宽度忽略不计,两条小路交于点P),并在和上分别选取点M、N,沿、和修建地下水管,为了节约成本,要使得线段、与之和最小

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