八年级数学下册专题08最值模型之将军饮马(遛马、过桥)模型(原卷版+解析)_第1页
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文档简介

专题08最值模型之将军饮马(遛马、过桥)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【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:如图1如图2(1)如图1,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。(2)如图2,过A点作AE∥m,且AE长等于PQ长,作B关于m的对称点B’,连接B’E,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。【最值原理】两点之间线段最短。例1.(2023·西安·统考一模)问题提出:在矩形ABCD中,AB=6,BC=4,点E、F分别为边AD、BC上的点,且AE=1;BF=2.(1)如图①,P为边AB上一动点,连接EP、PF,则EP+PF的最小值为;(2)如图②,P、M是AB边上两动点,且PM=2,现要求计算出EP、PM、MF和的最小值.九年级一班某兴趣小组通过讨论得出一个解决方法:在DA的延长线上取一点E',使AE'=AE,再过点E'作AB的平行线E'C,在E'C上E”的下方取点M,使E'M'=2,连接M'F,则与AB边的交点即为M,再在边AB上点M的上方取P点,且PM=2,此时EP+PM+MF的值最小.但他们不确定此方法是否可行,便去请教数学田老师,田老师高兴地说:“你们的做法是有道理的”.现在请你根据叙述作出草图并计算出EP+PM+MF的最小值;问题解决:(3)聪聪的爸爸是供电公司的线路设计师,公司准备架设一条经过农田区的输电线路,为M、N两个村同时输电.如图所示,农田区两侧AB与CD平行,且农田区宽为0.5千米,M村到AB的距离为2千米,N村到CD的距离为1千米,M、N所在的直线与AB所夹锐角恰好为45°,根据架线要求,在农田区内的线路要与AB垂直.请你帮助聪聪的爸爸设计出最短的线路图,并计算出最短线路的长度.(要求:写出计算过程,结果保留根号)例2.(2023春·山东烟台·八年级统考期中)如图,在矩形中,,点P、点Q分别在边上,且,连接和,则的最小值是_______.例3.(2023春·江苏淮安·八年级校考期中)如图,矩形中,,矩形的对角线相交于点O,点E,F为边上两个动点,且,则的最小值为_________.例4.(2023·重庆·九年级专题练习)如图,正方形的边长为4,、为对角线上的动点,且,连接、,求周长的最小值.

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、.求的最小值为______.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______.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A’N+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A'Q,NB平移至MB',化AP+QM+NB为A'Q+QM+MB'.(如图5)当A'、Q、M、B'共线时,A'Q+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.北京西城八年级期中)作图题(不写作法)()如图,一个牧童从点出发,赶着羊群去河边喝水,则应当怎样选择饮水路线,才能使羊群走的路程最短?请在图中画出最短路线.()如图,直线是一条河,,是两个村庄,欲在上的某处修建一个水泵站,向,两地供水,要使所需管道的长度最短,在图中标出点.(保留作图过程)()如图,在一条河的两岸有,两个村庄,现在要在河上建一座小桥,桥的方向与河岸方向垂直,桥在图中用一条线段表示.试问:桥建在何处,才能使到的路程最短呢?请在图中画出桥的位置.(保留作图过程)例2.(2022上·湖北襄阳·九年级联考自主招生)如图有一条直角弯道河流,河宽为2,、两地到河岸边的距离均为1,,,,现欲在河道上架两座桥、,使最小,则最小值为

A. B. C.14 D.12例3.(2023·内江·中考模拟)如图,已知直线,、之间的距离为8,点P到直线的距离为6,点Q到直线的距离为4,PQ=,在直线l1上有一动点A,直线上有一动点B,满足AB⊥,且PA+AB+BQ最小,此时PA+BQ=.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______.

例6.(2023·山东济南·统考二模)如图,在矩形中,,,若点E是边上的一个动点,过点E作且分别交对角线、直线于点O、F,则在点E移动的过程中,的最小值为.

课后专项训练1.(2023上·安徽宣城·九年级校考阶段练习)如图,矩形中,,,是的中点,线段在上左右滑动,若,则的最小值是(

)A.5 B. C.6 D.2.(2023下·江苏无锡·八年级校考期中)如图,E为正方形ABCD中BC边上的一点,且AB=3BE=3,M、N分别为边CD、AB上的动点,且始终保持MN⊥AE,则AM+NE的最小值为(

)A.4 B. C. D.3.(2023·安徽·统考一模)如图,在矩形中,,,点在上,点在上,且,连接,,则的最小值为(

)A.25 B.24 C. D.134.(2023上·江苏无锡·八年级校考阶段练习)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线AB与y轴交于点A(0,6),与x轴的负半轴交于点B,且∠BAO=30°,M、N是该直线上的两个动点,且MN=2,连接OM、ON,则△MON周长的最小值为(

)A.2+3 B.2+2 C.2+2 D.5+5.(2023上·江苏南通·八年级统考期中)如图,中,,,,若D,E是边上的两个动点,F是边上的一个动点,,则的最小值为()A.3 B. C. D.36.(2023下·辽宁鞍山·八年级统考期末)如图,河的两岸有,两个水文观测点,为方便联络,要在河上修一座木桥(河的两岸互相平行,垂直于河岸),现测得,两点到河岸的距离分别是5米,4米,河宽3米,且,两点之间的水平距离为12米,则的最小值是米.

7.(2023·江苏无锡·统考二模)如图,在中,,,M、N分别是、边上的动点,且,则的最小值是.

8.(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,PM⊥x轴于点M点,点E与E′关于x轴对称,连接BP、E′M.(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_____;9.(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.10.(2023·广西·九年级专题练习)如图,四边形ABCD是平行四边形,AB=4,BC=12,∠ABC=60°,E,F是AD边上的动点,且EF=2,则四边形BEFC周长的最小值为.11.(2023下·江苏·八年级统考期末)如图,已知菱形的对角线,相交于点,点,在对角线上,且,过点作的垂线,与边交于点,连接.若,,则的最小值为.

12.(2023下·四川宜宾·八年级校考阶段练习)如图,在正方形中,,点E为的中点,点M、N为边上两个动点,且,则的最小值是.

13.(2023·陕西西安·校联考模拟预测)如图,在菱形中,,,在边上有一线段由向运动,点到达点后停止运动,在的左侧,,连接,,则周长的最小值为.

14.(2023上·陕西宝鸡·九年级统考期末)如图,在菱形中,,,点,在上,且,连接,,则的最小值为15.(2022下·江苏·八年级校考阶段练习)如图,在中,,,将沿射线平移,得到,再将沿射线翻折,得到,连接、,则的最小值为16.(2023·福建·校联考一模)如图,已知在矩形ABCD中,AB=6,BC=9,E、F为矩形内部的两动点,且满足EF∥BC,EF=4,S四边形BEFC=26,则BE+EF+FC的最小值等于.17.(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,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.

18.(2023上·陕西西安·九年级校考阶段练习)(1)问题提出如图①,在中,,点D,E分别是的中点.若点M,N分别是和上的动点,则的最小值是______.(2)问题探究:如图②,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③,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.19.(2023上·重庆万州·九年级校考期中)如图,直线的图象与轴和轴分别交于点和点,的垂直平分线与轴交于点,与交于点,连接.(1)如图1,求的长;(2)如图2,若点是射线上的动点,点和点是轴上的两个动点,且,当的面积为时,求的最小值。20.(2023下·黑龙江牡丹江·八年级校考期中)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.专题08最值模型之将军饮马(遛马、过桥)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【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:如图1如图2(1)如图1,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。(2)如图2,过A点作AE∥m,且AE长等于PQ长,作B关于m的对称点B’,连接B’E,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。【最值原理】两点之间线段最短。例1.(2023·西安·统考一模)问题提出:在矩形ABCD中,AB=6,BC=4,点E、F分别为边AD、BC上的点,且AE=1;BF=2.(1)如图①,P为边AB上一动点,连接EP、PF,则EP+PF的最小值为;(2)如图②,P、M是AB边上两动点,且PM=2,现要求计算出EP、PM、MF和的最小值.九年级一班某兴趣小组通过讨论得出一个解决方法:在DA的延长线上取一点E',使AE'=AE,再过点E'作AB的平行线E'C,在E'C上E”的下方取点M,使E'M'=2,连接M'F,则与AB边的交点即为M,再在边AB上点M的上方取P点,且PM=2,此时EP+PM+MF的值最小.但他们不确定此方法是否可行,便去请教数学田老师,田老师高兴地说:“你们的做法是有道理的”.现在请你根据叙述作出草图并计算出EP+PM+MF的最小值;问题解决:(3)聪聪的爸爸是供电公司的线路设计师,公司准备架设一条经过农田区的输电线路,为M、N两个村同时输电.如图所示,农田区两侧AB与CD平行,且农田区宽为0.5千米,M村到AB的距离为2千米,N村到CD的距离为1千米,M、N所在的直线与AB所夹锐角恰好为45°,根据架线要求,在农田区内的线路要与AB垂直.请你帮助聪聪的爸爸设计出最短的线路图,并计算出最短线路的长度.(要求:写出计算过程,结果保留根号)【答案】(1);(2)EP+PM+MF的最小值是7;(3)km【分析】(1)利用轴对称方法求最短路线,作点关于直线的对称点或作点关于直线的对称点,连接交于,则即为最小值;(2)由于PM是定值,可以通过平移点的方式将问题转化为问题一,再通过对称求最短路线;(3)由于农田的宽度一定,故可将M点延AB的垂直方向移动农田的宽度到,将问题转化为两点之间线段最短问题即可,作,并在上截取(农田的宽度),连接交于,作于,连接,,则即为最短路线.【详解】解:(1)如图①,延长至,使,连接,过作于,矩形,,,当,,三点共线时,最小,即最小;由勾股定理得:,故答案为;(2)如图②,延长至,使,在下方作,在上截取,连接交于,在上截取,连接,,矩形,即,,四边形是平行四边形,,,三点共线,为最小值,即为最小值.(3)如图③,过作于,过作于,作交于,交于,在上截取,连接交于,作交于,连接,,,四边形是平行四边形,由题意知,,,,,,在△中,,最短线路长度为.【点睛】本题是四边形综合题,考查了平行四边形和矩形的性质,轴对称性质,利用轴对称求最短路线等,解题关键是通过平移和轴对称的方法求最短路线,要学会将实际问题转化为数学问题.例2.(2023春·山东烟台·八年级统考期中)如图,在矩形中,,点P、点Q分别在边上,且,连接和,则的最小值是_______.【答案】13【分析】证明四边形是平行四边形,得到,作点A关于的对称点E,当B、Q、E在同一直线上时,取得最小值,利用勾股定理即可求解.【详解】解:∵四边形是矩形,∴,∵,∴四边形是平行四边形,∴,作点A关于的对称点E,则,,当B、Q、E在同一直线上时,取得最小值,此时,,∴的最小值是13,故答案为:13.【点睛】本题考查的是最短线路问题及矩形的性质,勾股定理,熟知两点之间线段最短的知识是解答此题的关键.例3.(2023春·江苏淮安·八年级校考期中)如图,矩形中,,矩形的对角线相交于点O,点E,F为边上两个动点,且,则的最小值为_________.【答案】【分析】过点O作于点H,把点O向右平移2个单位至点,作点关于的对称点,交于点K,连接交于点E,作,交的延长线于点G.由轴对称的性质可知,即的最小值是线段的长,根据勾股定理求出的长即可.【详解】过点O作于点H,把点O向右平移2个单位至点,作点关于的对称点,交于点K,连接交于点E,作,交的延长线于点G.则四边形和四边形都是矩形,∴,,,.∵,∴四边形是平行四边形,∴,∴,∴由两点之间线段最短可知,此时的值最小,最小值是线段的长.∵四边形是矩形,∴,,,∴,.∵,∴,∴,∴,即的最小值为.故答案为:.【点睛】本题考查了矩形的性质与判定,平行四边形的判定与性质,轴对称的性质,两点之间线段最短,以及勾股定理等知识,正确作出辅助线是解答本题的关键.例4.(2023·重庆·九年级专题练习)如图,正方形的边长为4,、为对角线上的动点,且,连接、,求周长的最小值.

【答案】周长的最小值为.【分析】要使周长的最小,只需EC+CF最小,过点作,使得,连接交于点,构造出平行四边形,根据平行四边形的性质和正方形的对称性知,当、、三点共线时,EC+CF=FH+AF=AH=,且最小,从而得到周长的最小值.【详解】如解图,过点作,使得,连接交于点,连接.,,四边形是平行四边形,.

四边形是正方形,点,关于对称..此时的周长为.当、、三点共线时,的周长最小,最小值为.四边形是正方形,且边长为4.,..在中,.周长的最小值为.【点睛】本题考查轴对称-最短问题,正方形的性质、勾股定理、平行四边形的判定和性质等知识,凡是涉及最短距离的问题,一般要结合轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.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、.求的最小值为______.【答案】【分析】将△ABC沿射线CA平移到△AB′C′的位置,连接C′E、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C′E=CE,CG=DE,可得EC+GC=C′E+ED,当点C′、E、D在同一直线时,C′E+ED最小,由勾股定理求出C′D的值即为EC+GC的最小值.【详解】如图,将△ABC沿射线CA平移到△AB′C′的位置,连接C′E、AE、DE,∵AB∥GE∥DC且AB=GE=DC,∴四边形ABGE和四边形EGCD均为平行四边形,∴AE∥BG,CG=DE,∴AE⊥CC′,由作图易得,点C与点C′关于AE对称,C′E=CE,又∵CG=DE,∴EC+GC=C′E+ED,当点C′、E、D在同一直线时,C′E+ED最小,此时,在Rt△C′D′E中,C′B′=4,B′D=4+4=8,C′D=,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:,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A’N+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A'Q,NB平移至MB',化AP+QM+NB为A'Q+QM+MB'.(如图5)当A'、Q、M、B'共线时,A'Q+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.北京西城八年级期中)作图题(不写作法)()如图,一个牧童从点出发,赶着羊群去河边喝水,则应当怎样选择饮水路线,才能使羊群走的路程最短?请在图中画出最短路线.()如图,直线是一条河,,是两个村庄,欲在上的某处修建一个水泵站,向,两地供水,要使所需管道的长度最短,在图中标出点.(保留作图过程)()如图,在一条河的两岸有,两个村庄,现在要在河上建一座小桥,桥的方向与河岸方向垂直,桥在图中用一条线段表示.试问:桥建在何处,才能使到的路程最短呢?请在图中画出桥的位置.(保留作图过程)【答案】作图见解析【分析】(1)把河岸看做一条直线,利用点到直线的所有连接线段中,垂直线段最短的性质即可解决问题.(2)根据两点之间线段最短解答.(3)先确定AA′=CD,且AA′∥CD,连接BA′,与河岸的交点就是点C,过点C作CD垂直河岸,交另一河岸于点D,CD就是所求的桥的位置.【详解】()如图,点到直线垂线段最短.()如图.()如图。例2.(2022上·湖北襄阳·九年级联考自主招生)如图有一条直角弯道河流,河宽为2,、两地到河岸边的距离均为1,,,,现欲在河道上架两座桥、,使最小,则最小值为

A. B. C.14 D.12【答案】C【分析】延长到,使得,延长到,使得,连接交河道于点,,得到两座桥,,此时的值最小.【详解】解:延长到,使得,延长到,使得,连接交河道于点,,得到两座桥,,此时的值最小.

∴四边形是平行四边形,∴,同理:=,延长交的延长线于点.∴,,∴,,在中,,,的最小值为14.故选:C.【点睛】本题考查轴对称最短问题,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.例3.(2023·内江·中考模拟)如图,已知直线,、之间的距离为8,点P到直线的距离为6,点Q到直线的距离为4,PQ=,在直线l1上有一动点A,直线上有一动点B,满足AB⊥,且PA+AB+BQ最小,此时PA+BQ=.【答案】16【分析】作PE⊥于E交于F,在PF上截取PC=8,连接QC交于B,作BA⊥于A,此时PA+AB+BQ最短.作QD⊥PF于D.在Rt△PQD中,由勾股定理可求得DQ的长;易证四边形ABCP是平行四边形,由平行四边形的性质及勾股定理可求得结果.【详解】作PE⊥于E交于F,在PF上截取PC=8,连接QC交于B,作BA⊥于A,此时PA+AB+BQ最短.作QD⊥PF于D.在Rt△PQD中,∵∠D=,PQ=,PD=18,∴DQ==,∵AB=PC=8,ABPC,∴四边形ABCP是平行四边形,∴PA=BC,又CD=10,∴PA+BQ=CB+BQ=QC===16.故答案为:16.【点睛】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,平行线的性质,平行四边形的判定与性质,勾股定理等知识.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6.(2023·山东济南·统考二模)如图,在矩形中,,,若点E是边上的一个动点,过点E作且分别交对角线、直线于点O、F,则在点E移动的过程中,的最小值为.

【答案】6【分析】过点D作交于M,过点A作,使,连接,当N、E、C三点共线时,,分别求出、的长度即可.【详解】解:过点D作交X于M,过点A作,使,连接,

四边形是平行四边形,,当N、E、C三点共线时,最小,四边形是矩形,,,,,四边形是平行四边形,,,,,,,,,即,∴,,在中,由勾股定理得,在中,由勾股定理得,,,的最小值为6,故答案为:6.【点睛】本题考查了利用轴对称求最短距离问题,勾股定理,矩形的性质,解直角三角形,平行四边形的判定和性质,熟练掌握知识点,准确作出辅助线是解题的关键.课后专项训练1.(2023上·安徽宣城·九年级校考阶段练习)如图,矩形中,,,是的中点,线段在上左右滑动,若,则的最小值是(

)A.5 B. C.6 D.【答案】B【分析】作关于的对称点,在上截取,然后连接交于,在上截取,此时的值最小,结合平行四边形的判定和性质和勾股定理的运用解答即可.【详解】如图,作关于的对称点,在上截取,然后连接交于,在上截取,此时的值最小,,,四边形是平行四边形,,,,,为边的中点,,,由勾股定理得:即的最小值为.故选:B.【点睛】本题考查了矩形的性质、平行四边形的判定和性质和勾股定理的运用,解决本题的关键是正确的做出辅助线.2.(2023下·江苏无锡·八年级校考期中)如图,E为正方形ABCD中BC边上的一点,且AB=3BE=3,M、N分别为边CD、AB上的动点,且始终保持MN⊥AE,则AM+NE的最小值为(

)A.4 B. C. D.【答案】C【分析】由勾股定理可求AE的长,由“ASA”可证,可得,通过证明四边形NEGM是平行四边形,可得,由,可得当点A,点M,点G三点共线时,的最小值为AG,由勾股定理即可求解.【详解】解:过点D作DH∥MN,交AB于点H,过点E作EG∥MN,过点M作MG∥NE,两直线交于点G,连接AG,如图,∵四边形ABCD是正方形,∴,∵AB=3BE=3,∴BE=1,∴,∵DH∥MN,AB∥CD,∴四边形DHNM是平行四边形,∴,∵,∴,∴,∴,在和中,∴,∴,∴,∵EG∥MN,MG∥NE,∴四边形NEGM是平行四边形,∴,∴,∴当点A,点M,点G三点共线时,的最小值为AG,∴.故选:C.【点睛】本题考查了正方形的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质等知识,添加恰当辅助线构造平行四边形是解题的关键.3.(2023·安徽·统考一模)如图,在矩形中,,,点在上,点在上,且,连接,,则的最小值为(

)A.25 B.24 C. D.13【答案】A【分析】连接,作关于的对称点,连接,可得四边形是平行四边形,从而问题转化为,然后根据轴对称求最值即可【详解】如图,连接,作关于的对称点,连接,四边形是矩形,四边形是平行四边形,作关于的对称点,当三点共线时,取得最小值,故选A【点睛】本题考查了平行四边形的性质,矩形的性质,勾股定理,轴对称求线段和最值问题,转化是解题的关键.4.(2023上·江苏无锡·八年级校考阶段练习)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线AB与y轴交于点A(0,6),与x轴的负半轴交于点B,且∠BAO=30°,M、N是该直线上的两个动点,且MN=2,连接OM、ON,则△MON周长的最小值为(

)A.2+3 B.2+2 C.2+2 D.5+【答案】B【详解】解:如图作点O关于直线AB的对称点O’,作且,连接O’C交AB于点D,连接ON,MO,∴四边形MNOC为平行四边形,∴,,∴,在中,,即,当点M到点D的位置时,即当O’、M、C三点共线,取得最小值,∵,,设,则,,解得:,即:,,,解得:,∴,∵,∴,∵,∴,∴,在中,,即:,∴,故选:B.【点睛】题目主要考查轴对称及平行线、平行四边形的性质,勾股定理解三角形,角的直角三角形性质,理解题意,作出相应图形是解题关键.5.(2023上·江苏南通·八年级统考期中)如图,中,,,,若D,E是边上的两个动点,F是边上的一个动点,,则的最小值为()A.3 B. C. D.3【答案】A【分析】首先是含有角的直角三角形,因此可以得知各边的长分别为,.因为点,点是边上的两个动点,是边上的一个动点,求的最小值,就是需要转换成同一直线上求解,即求关于的对称点,作.构建平行四边形,作于点,交于点.利用平行四边形和对称图形的性质,找出线段之间的关系,求出的长度即为所求最小值.【详解】解:如图,过点C作关于的对称点,连接,交于点N;过作,且,过作于点F,交AB于点E,∵,,∴四边形是平行四边形,∴,又∵关于对称,∴,∴,即的最小值为,∵,,∴,∴,,过作,则,又∵,∴四边形是矩形,∴,,∵,,∴,在中,,,∴,∴,∴’故选:A.【点睛】本题主要考查动点构成的线段中最小值问题,转换成三点共线,并在垂直的时候最小,找到对称点,构建最短路径是解题的关键.6.(2023下·辽宁鞍山·八年级统考期末)如图,河的两岸有,两个水文观测点,为方便联络,要在河上修一座木桥(河的两岸互相平行,垂直于河岸),现测得,两点到河岸的距离分别是5米,4米,河宽3米,且,两点之间的水平距离为12米,则的最小值是米.

【答案】18【分析】作垂直于河岸,使等于河宽,连接,与靠近A的河岸相交于M,作垂直于另一条河岸,则且,于是为平行四边形,故;根据“两点之间线段最短”,最短,即最短,也就是最短,据此求解即可.【详解】作垂直于河岸,使等于河宽,连接,与靠近A的河岸相交于M,作垂直于另一条河岸,过点A作交的延长线于点C,则且,于是为平行四边形,故,

当时,最小,也就是最短,∵(米),(米),(米)∴在中,(米),∴的最小值为:(米)故答案为:18.【点睛】本题考查了轴对称---最短路径问题、勾股定理、平行四边形的判定与性质,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.7.(2023·江苏无锡·统考二模)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.8.(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,PM⊥x轴于点M点,点E与E′关于x轴对称,连接BP、E′M.(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Rt△ADO中,∵∠A=60°,∴∠AOD=30°.∵AD=2,∴OD=2,∴A(﹣2,2),∵四边形ABCO是平行四边形,∴AB=OC=6,∴DB=6﹣2=4,∴B(4,2);(2)如图1中,连接OP.∵EF垂直平分线段OD,PM⊥OC,∴∠PEO=∠EOM=∠PMO=90°,∴四边形OMPE是矩形,∴PM=OE=.∵OE=OE′,∴PM=OE′,PM∥OE′,∴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.9.(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题的关键.10.(2023·广西·九年级专题练习)如图,四边形ABCD是平行四边形,AB=4,BC=12,∠ABC=60°,E,F是AD边上的动点,且EF=2,则四边形BEFC周长的最小值为.【答案】14+2【详解】如图,将点B沿BC向右平移2个单位长度得到点B',作点B'关于AD的对称点B″,连接CB″,交AD于点F,在AD上截取EF=2,连接BE,B'F,∴BE=B'F,B″F=B'F,此时四边形BEFC的周长为BE+EF+FC+BC=B″F+EF+FC+BC=B″C+EF+BC.当点C,F,B″三点共线时,四边形BEFC的周长最小.∵AB=4,BB'=2,∠ABC=60°,∴B'B″经过点A,∴AB'=2,∴B'B″=4.∵BC=12,∴B'C=10,∴B″C=2,∴B″C+EF+BC=14+2,∴四边形BEFC周长的最小值为14+2.11.(2023下·江苏·八年级统考期末)如图,已知菱形的对角线,相交于点,点,在对角线上,且,过点作的垂线,与边交于点,连接.若,,则的最小值为.

【答案】【分析】连接,,,可证四边形是平行四边形,从而可得,求的最小值,求最小值即可,当、、三点在一条直线上时,最小值,即可求解.【详解】解:连接,,,

四边形是菱形,,,,,,四边形是平行四边形,,求的最小值,求最小值即可,如图,当、、三点在一条直线上时,最小值,

,,,解得:;,故答案为:.【点睛】本题考查了动点最值问题,菱形的性质,平行四边形的判定及性质,勾股定理,找出取得最小值的满足的条件,再根据相关的判定方法及性质进行求解是解题的关键.12.(2023下·四川宜宾·八年级校考阶段练习)如图,在正方形中,,点E为的中点,点M、N为边上两个动点,且,则的最小值是.

【答案】13【分析】如图所示,作点E关于的对称点F,过点F作,连接,过点G作于H,由轴对称的性质可得,证明四边形是平行四边形,得到,进而推出当A、M、G三点共线时最小,即最小,最小值为的长,再证明四边形是矩形,求出,,则,即的最小值为13.【详解】解:如图所示,作点E关于的对称点F,过点F作,连接,过点G作于H,∵四边形是正方形,∴,∵点E为的中点,由轴对称的性质可得,∵,∴四边形是平行四边形,∴,∴,∴当A、M、G三点共线时最小,即最小,最小值为的长,∵,∴,又∵,∴四边形是矩形,∴,∴,∴,∴的最小值为13,故答案为:13.

【点睛】本题主要考查了正方形的性质,矩形的性质与判定,平行四边形的性质与判定,勾股定理,轴对称的性质等等,正确作出辅助线确定最小时的情形是解题的关键.13.(2023·陕西西安·校联考模拟预测)如图,在菱形中,,,在边上有一线段由向运动,点到达点后停止运动,在的左侧,,连接,,则周长的最小值为.

【答案】【分析】过点作交于点,再作点关于的对称点,连接,连接与交于点,当运动到点时,,,三点共线,此时取最小值,即取最小值,则此时的周长最小.【详解】解:如图,过点作交于点,则四边形为平行四边形,,,再作点关于的对称点,连接,则,连接与交于点,当运动到点时,,,三点共线,此时取最小值,即取最小值,则此时的周长最小.过点作,过点作交于点,,

,,连接,,,四边形为矩形,

,,,周长的最小值,故答案为:.【点睛】本题考查了关于移动线段中三角形周长最小值问题,添加合适的辅助线转化为两点间距离问题是解题关键.14.(2023上·陕西宝鸡·九年级统考期末)如图,在菱形中,,,点,在上,且,连接,,则的最小值为【答案】【分析】解连接,过作,且,连接.所以四边形是平行四边形,因此,则,即的最小值为,据此解答即可.【详解】解:连接,交于点,过作,且,连接.四边形是平行四边形,,,即的最小值为,四边形是菱形,,,又,在中,,,,在中,,,即的最小值为,故答案为:.【点睛】此题主要考查菱形的性质和轴对称,勾股定理及平行四边形的判定等知识的综合应用.关键是掌握菱形是轴对称图形,菱形对角线互相垂直且平分.15.(2022下·江苏·八年级校考阶段练习)如图,在中,,,将沿射线平移,得到,再将沿射线翻折,得到,连接、,则的最小值为【答案】45【分析】连接,作点D关于直线的对成点T,连接、、.首先证明B、A、T共线,求出,证明四边形EGCD是平行四边形,推出,进而得到,根据,即可解决问题.【详解】解:如图,连接、,作点D关于直线的对成点T,连接、、.∵,,将沿射线平移,得到,再将沿射线翻折,得到,∴,,,∵,∴,∵D、T关于对称,∴,,∴,∵,∴B、A、T共线,∴,∵,,∴四边形EGCD是平行四边形,∴,∴,∵,∴,∴,则的最小值为45.故答案为:45.【点睛】本题考查轴对称,等腰三角形的性质,平行四边形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会运用转化的思想思考问题.16.(2023·福建·校联考一模)如图,已知在矩形ABCD中,AB=6,BC=9,E、F为矩形内部的两动点,且满足EF∥BC,EF=4,S四边形BEFC=26,则BE+EF+FC的最小值等于.【答案】4+.【分析】作EG⊥BC于G,作FH∥BE交BC于H,证出四边形BEFH是平行四边形,得出FH=BE,BH=EF=4,得出CH=BC-BH=5,由梯形面积求出EG=4,若BE+EF+FC最小,则BE+FC=FH+FC最小,作点C关于直线EF的对称点C',连接HC'交直线EF于F',则FH+FC的最小值为F'H+F'C=HC',在Rt△HCC'中,CC'=8,由勾股定理求出HC',即可得出结果.【详解】作EG⊥BC于G,作FH∥BE交BC于H,如图所示:∵EF∥BC,FH∥BE,∴四边形BEFH是平行四边形,∴FH=BE,BH=EF=4,∴CH=BC﹣BH=5,BE+FC=FH+FC,∵EF∥BC,EF=4,S四边形BEFC=26,∴(4+9)×EG=26,解得:EG=4,若BE+EF+FC最小,则BE+FC=FH+FC最小,作点C关于直线EF的对称点C',连接HC'交直线EF于F',连接F'C,则FH+FC的最小值为F'H+F'C=HC',在Rt△HCC'中,CC'=4+4=8,由勾股定理得:HC'=,∴BE+EF+FC的最小值=4+;故答案为4+.【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质、轴对称-最短路线问题、矩形的性质、勾股定理、梯形面积等知识;通过作轴对称得出FH+FC的最小值为F'H+F'C=HC'是解题的关键.17.(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,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.18.(2023上·陕西西安·九年级校考阶段练习)(1)问题提出如图①,在中,,点D,E分别是的中点.若点M,N分别是和上的动点,则的最小值是______.(2)问题探究:如图②,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③,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

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