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文档简介

专题37最值模型之瓜豆模型(原理)直线

动点轨迹问题是中考和各类模拟考试的重要题型,学生受解析几何知识的局限和思维能力的束缚,该

压轴点往往成为学生在中考中的一个坎,致使该压轴点成为学生在中考中失分的集中点。掌握该压轴题型

的基本图形,构建问题解决的一般思路,是中考专题复习的一个重要途径。本专题就最值模型中的瓜豆原

理(动点轨迹为直线型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。

目录导航

模型1.瓜豆原理(模型)(直线轨迹)

习题练模型

11

模型1.瓜豆原理(模型)(直线轨迹)

瓜豆原理:一个主动点,一个从动点(根据某种约束条件,跟着主动点动),当主动点运动时,从动点的轨

迹相同。

只要满足:

“定”则两动点的运动轨迹是相似的,运动轨迹

1、两“动”,

长度的比和它们到定点的距离比相同。

2、两动点与定点的连线夹角是定角

3、两动点到定点的距离比值是定值

动点轨迹基本类型为直线型和圆弧型,主动点叫瓜(豆),从动点叫瓜(豆),瓜在直线上运动,豆也在直

线一上运动;瓜在圆周上运动,豆的轨迹也是圆。

模型1)如图,尸是直线3C上一动点,/是直线3c外一定点,连接/尸,取4P中点。当点P在直线上

运动时,则。点轨迹也是一条直线。

证明:分别过/、0向3c作垂线,垂足分别为M、N,在运动过程中,

因为所以0N始终为的一半,即0点到BC的距离是定值,故。点轨迹是一条直线.

模型2)如图,在A/P。中/尸=/。,/刈。=e为定值,当点尸在直线2C上运动时,则。点轨迹也是一条

证明:在8c上任取一点马,作三角形△NPQ1,且满足AQ\=AP\,连结。1。交3C于点N,

AP=AQ,AQ\=AP\,AP\AQ\=APAQ=a,\APP{~KAQQX>AAPP\=AAQQ\,

VZAMP=ZNMQ,:.ZMNQ=ZPAQ=a,即。点所在直线与BC的夹角为定值,故。点轨迹是一条直线.

模型运用

当动点轨迹为一条直线时,常用“垂线段最短”求最值。

1)当动点轨迹已知时可直接运用垂线段最短求最值;

2)当动点轨迹未知时,先确定动点轨迹,再垂线段最短求最值。

3)确定动点轨迹的方法(重点)

①当某动点到某条直线的距离不变时,该动点的轨迹为直线,即模型1);

②当某动点与定直线的端点连接后的角度不变时,该动点的轨迹为直线,即模型2);

③当一个点的坐标以某个字母的代数式表示时,若可化为一次函数,则点的轨迹为直线;

④观察动点运动到特殊位置时,如中点,端点等特殊位置考虑;

注意:若动点轨迹用上述方法不好确定,则也可以将所求线段转化(常用中位线、全等、相似、对角线)

为其他已知轨迹的线段求最值。

例1.(2024•山东泰安•校考一模)如图,矩形48CD的边£为上一点,且/E=l,F

为/。边上的一个动点,连接EF,若以E尸为边向右侧作等腰直角三角形EFG,£F=EG,连接CG,则CG

C.3D.272

【答案】B

【分析】过点G作GHL4B于H,过点G作MN//AB,由可证可得GH=AE=T,

可得点G在平行48且到距离为1的直线MN上运动,则当歹与D重合时,CG有最小值,即可求解.

【详解】解:如图,过点G作于X,过点G作儿W〃/8,

:.ZS=90°,CD=—,AD=3,

2

9

":AE=\,:.BE=-,':ZGHE=ZA=ZGEF=90°,

2

ZGEH+ZEGH^90°,NGEH+NFEA=90°,:.ZEGH=ZFEA,

又,:GE=EF,:./\GEH^AEFA(AAS),:.GH=AE=1,

...点G在平行AB且到AB距离为1的直线MN上运动,

当歹与。重合时,CG有最小值,此时/产=即=3,

;.CG的最小值=杷■一1一31+22=1,故选B.

【点睛】本题考查矩形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,确定点G的运动轨迹是本题的关键.

例2.(2024•河北邢台・模拟预测)如图,VN8C是边长为2的等边三角形,点E为中线BD上的动点.连接CE,

将CE绕点。顺时针旋转60。得到CF.连接/尸,则/。4尸=,连接。尸,则VCZ)厂周长的最小值

是.

【答案】30°1+V3

【分析】证明△C8E丝尸(SAS)可得/。尸=/。5£=30。,得到点尸在射线4尸上运动,如图所示,作

点C关于/尸的对称点C',连接。C',可得当D,F,C'三点共线时,FC+FD取最小值,即

FC+FD=F'C'+F'D=C'D,由//。。=90。-/。。=60。得到/。=30。,即得CD=」CC'=1,进而由勾

2

股定理得CD=y/cC2-CD2=6,据此即可求解.

【详解】解:为等边三角形,E为高助上的动点,.•.NC8E=』N4BC=30。,BC=/C,

2

•.•将CE绕点C顺时针旋转60。得到CF,.•.C£=CF,AECF=ZBCA=60°,

ZBCE=ZACF,.-.VCBE@G4F(SAS),ZCAF=ZCBE=30°,,氤F在射线AF上运动,

如图所示,作点C关于4尸的对称点C\连接DC,

设CC'交4尸于点O,贝!|//。。=90°,在必AZOC中,ZCAO=30°,则CO=g%C=l,

当D,F,C'三点共线时,/C+FD取最小值,即尸C+阳=FC'+FD=C'。,

ZACO=90°-ZCAO=60°,:.ZC=90°-ZDCO=90°-60°=30°,

•••CC="C=2,:.CD=^CC'^1,;.CD=JCC--CD。=我-『=也,

.•.VCD尸周长的最小值为1+百,故答案为:30。;1+6.

【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,轴对称的性质,两点之

间线段最短,直角三角形的性质,勾股定理,正确作出辅助线是解题的关键.

例3.(2023•四川成都・模拟预测)如图,四边形/BCD为矩形,对角线NC与2。相交于点。,点E在边DC

上,连接NE,过。做。尸J.NE,垂足为尸,连接OF,若ND4E=30°,DE=10,则。下的最小值

为.

BC

【答案】—

2

【分析】本题考查了矩形的判定和性质,含30。直角三角形的性质,勾股定理,三角形的三边关系,先根据

面积法可计算。尸的长为5若,根据三角形的三边关系可得:尸是一个定点,。的轨迹为中垂线上的一

部分,所以垂线段最短,可知F7V的长是O尸的最小值,最后由等边三角形三线合一的性质可得结论.

【详解】解:••・四边形/BCD是矩形,

ZADE=90°,AC=BD,OA=-AC,OD=-BD,OA=OD,

22

ZDAE=30°,DE=IQ,AE=IDE=20,AD=^AE2-DE2=7202-102=1073»

VDFLAE,;.=;xl0xl06=;x20xD尸,。尸=乎

•••厂是一个定点,。的轨迹为中垂线上的一部分,如下图所示,过点尸作于尸,过点。作

。饮,4。于初,过点尸作FNLOM于N,所以垂线段最短,则Ob的最小值为FN的值,

FP//DE,:.ZDFP=ZEDF=30°,:.PD=-DF=—,RtZ\ZZ)£中,/。=10百,

22

OMLAD,OA=OD,:.AM=DM=5百,■-7W=PM=573----,

22

即。尸的最小值为孚.故答案为:挛.

22

例4.(2023•安徽•合肥三模)如图,在必△ZBC纸片中,ZACB=90°,AC=4fBC=3,点、D,石分别在

BC,4g边上,连接。£,将沿翻折,使点8落在点尸的位置,连接N尸,若四边形3EED是菱形,

则/b的长的最小值为()

I-厂-5

A.V5B.>/3C.—D.—

【答案】A

【分析】连接8尸交ED于点0,设所与/C交于点G.根据菱形的性质可得点/在N/BC的平分线上运

动,从而得到当/时,/尸的长最小.再证明A8£OsZ^8N凡可得BE」4B=4E,再证明ANGES

2

△ACB,EG=-BC=1.5,AG=-AC=2,从而得至ljGF=1,再由勾股定理,即可求解.

22

【详解】解:如图,连接BF交ED于点、O,设M与NC交于点G.

•.,四边形3EFD是菱形,,夕尸平分N48C,.,.点厂在N43C的平分线上运动,

.•.当时,4F的长最小.在菱形BEFD中,BFLED,OB=OF,EF//BC,

BEOEBO

---————1Rk卜,——1—Zj—卜1

:.EO//AF,:.ABEOS^BAF,:.AFBF2,1•.2,

在RtUBC中,AC=4,BC=3,:.AB=5,:.BE=AE=25,

'JAFLBF,:.EF=2.5,'JEF//BC,:.AAGEs"CB,

—=-,ZAGE=ZACB=90°,/.EG=-BC=1.5,AG=-AC=2,GF=EF-EG=1,

BCACAB222

AF2222

•:NAGF=/AGE=90°,:.=^AG+GF=A/2+1=75.故选:A

【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,直角三角形的性质,菱形的性质,熟练掌握相似三角

形的判定和性质,直角三角形的性质,菱形的性质,准确得到点/在N/8C的平分线上运动是解题的关键.

例5.(2024•四川达州一模)如图,在矩形/8CZ)中,48=4,8c=56,点尸在线段8c上运动(含B,

C两点),连接/尸,以点/为中心,将线段AP逆时针旋转60°到AQ,连接。。,则线段DQ的最小值为.

71

【答案】-/3-/3.5

22

【分析】如图,以为边向右作等边△AB尸,作射线方。交/。于点E,过点。作于”.利用全

等三角形的性质证明4尸。=90。,推出乙4斯=60。,推出点。在射线FE上运动,求出。可得结论.

【详解】解:如图,以为边向右作等边△力时,作射线尸。交4。于点过点。作于

•・•四边形/灰刀是矩形,:・/ABP=NBAD=90。,丁△45RA4P。都是等边三角形,

AZBAF=ZPAQ=60°,BA=FA,PA=QA,:.ZBAP=ZFAQf

BA=FA

在△54尸和△"0中,]ZBAP=ZFAQ,/.^BAP^Z\FAQ(SAS),AZABP=ZAFQ=90°,

PA=QA

ZFAE=90°-60°=30°,ZAEF=90°-30°=60°,

VAB=AF=4,.-.AE=^^=—,.,.点0在射线相上运动,

cos3003

,:AD=BC=5右,:.DE=AD-AE=S,DH1EF,ADEH=AAEF=60°,/.

3

Z>7Z=D£,.sin60°=—x^=-.据垂线段最短可知,当点。与8重合时,。。的值最小,最小值为工.

3222

7

故答案为:-

【点睛】本题考查矩形的性质,旋转变换,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形

等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,本题的突破点是证明点0的在射

线FE上运动.

例6.(2024・重庆模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,Q是直线>=I+2上的一个动点,将Q绕点尸(T0)

逆时针旋转90。,得到点Q',连接。。',则。。'最小值为.

【答案】V5

【分析】设0g1力+2),作48工x轴,作作。根据44s可证明V/园=V加户,由此

2

可求。'(-;t-3"+1),令入=-;6-3,y=t+l,可得°,在直线y=-2x-5上运动,当。。1时,

。。'的值最小,再由1211/。0=!得七211/网'=1,进而得出。石=5,即可得出答案.

22

【详解】设+2),过点P作轴,过点。作交于2点,过点。作。交于8点,

AQPQ'=90°,AQPA+AQ'PB=90°.

NQPA+ZAQP=90°,:.NQ'PB=NAQP.

•:QP=Q'P,:."PQ=ABQ'P(AAS),:.QA=PB,AP=Q'B.

■:P(-l,0),:.QA=-t-1,AP-t+2,,:.Q'{~t-3,t+1),

22

令牙=一工方一3,y=t+l,y=-2x-5,

2

.•.点0'在直线y=-2x-5上运动,当,园时,。。'的值最小.

在y=,x+2中,令x=0,则y=2,令y=o,则x=-4,/.C(0,2),。(一4,0),/.tanZCDO=-.

22

,/ACDO=AOEQ',:.tanZOEQ'=^,:.Q'E=2OQ',

在y=-2x-5中,令x=0,则》=-5,/.£(0,-5),:.OE=5.

VW)2+(EQ')2=OE2,即5(07)2=25,解得〃Q,=&,所以。。'的最小值为VT故答案为:75.

【点睛】本题主要考查了一次函数的图象及性质,旋转的性质,三角形全等的判定及性质,确定点0的运

动轨迹是解题的关键.

例7.(2024•广东•九年级校考期中)如图,RtA/8C中,ZACB=90°,ZA=30°,8C=5,点£是边/C上

一点,将BE绕点2顺时针旋转60。到8F,连接CF,则CF长的最小值是()

A.2B.2.5C.V5D.—

2

【答案】B

【分析】取48的中点为点。,连接。£,过点。作垂足为〃,在RM/BC中,利用含30度角

的直角三角形的性质可求出NB的长,的度数,再根据线段的中点定义可得/。=氏0=1/8=5,从

而可得£)〃=工/。=2.5,然后利用旋转的性质可得:BE=BF,NEBF=60。,从而利用等式的性质可得

2

ZABE=ZCBF,进而利用SAS证明△ADE会△5CB,最后利用全等三角形的性质可得。E=CF,再根据

垂线段最短,即可解答.

【详解】解:取48的中点为点。,连接DE,过点。作L/C,垂足为“,二N4ffi)=90。,

A

VZACB=90°,N/=30°,BC=5,:.AB=2BC=10,ZABC=90°-ZA=60°,

•.•点。是43的中点,AAD=BD=-AB=5,:.DH=-AD=2.5,

22

由旋转得:BE=BF,4EBF=60°,ZEBF=ZABC=60°,

ZEBF-ZEBC=ZABC-ZEBC,:.NABE=ZCBF,

BD=BC=5,:.ABDE知BCF(SAS),:.DE=CF,

当。E//C时,即当点£和点"重合时,DE有最小值,且最小值为2.5,

;.C户长的最小值是2.5,故选:B.

【点睛】本题考查了旋转的性质,垂线段最短,全等三角形的判定与性质,根据题目的已知条件并结合图

形添加适当的辅助线是解题的关键.

习题练模型

1.(2024・河南周口•一模)如图,平行四边形/BCD中,48=16,4D=12,N/=60。,E是边ND上一点,

且4E=8,尸是边AB上的一个动点,将线段E/绕点E逆时针旋转60°,得到EG,连接BG、CG,则BG+CG

的最小值是().

A.4B.4A/15C.4721D.亚

【答案】C

【分析】本题考查旋转变换,轨迹,菱形的性质,勾股定理解直角三角形,全等三角形的判定和性质等知

识.取的中点N.连接EN,EC,GN,作交CD的延长线于利用全等三角形的性质证明

NGA®=60。,点G的运动轨迹是射线NG,由“SAS”可证AEGN之zXBGN,可得GB=GE,推出

GB+GC=GE+GC>EC,求出EC即可解决问题.

【详解】解:如图,取AB的中点N.连接EN,EC,GN,作EX,交CD的延长线于“,

VAE=8,AD=n,DE=4,,点N是NB的中点,:.AN=NB=8,:.AE=AN,

=60°,...ANEN是等边三角形,ZAEN=ZFEG=60°,:.NAEF=NNEG,

-:EA=EN,EF=EG,:.AAEF为NEG(SAS),ZENG=ZA=60°,

ZANE=60°,AGNB=180°-60°-60°=60°,...点G的运动轨迹是射线NG,

BN=EN,ZBNG=ZENG=60°,NG=NG,:.^EGN^BGN(SAS),:.GB=GE,:.GB+GC=GE+GC>EC,

在RtADE“中,ZH=90°,DE=4,NEDH=60°,:.DH=;DE=2,EH=2区,

在RtZkEC“中,EC=EH2+CH2=V12+182=4721,,G3+GC22,GB+GC的最小值为4后,故选:C.

2.(2024•湖南长沙•一模)如图,矩形4BCD中,AB=6,BC=8,尸是48上一点,E为&。上一点,且5E=2,

连接防,将EF绕着点E顺时针旋转45。到EG的位置,则CG的最小值为.

【答案】3V2+2/2+3V2

【分析】将线段BE绕点£顺时针旋转45。得到线段ET,连接GT,ED,设EZ)交CG于/证明

△EBFAETG(SAS),根据垂线段最短计算即可.

【详解】解:如图,将线段3E绕点E顺时针旋转45。得到线段ET,连接GT,ED,设成>交CG于/

:四边形48CD是矩形,48=6,BC=8,BE=2,

:.AB=CD=6,BC=8,EC=CD=6,ZB=ZBCD=90°,ZCED=ZCDE=45°,

*.•ABET=ZFEG=45°,ZBEF=Z.TEG,

EB=ET

在AEB尸和AETG中,;<NBEF=NTEG,:.^EBF^AETG(SAS):.ZB=ZETG=90°,

EF=EG

.•.点G的在射线7G上运动,,当CGLTG时,CG的值最小,

ZCED=ZCDE=45°,ABET=NFEG=45°ZTEJ=90°=ZETG=ZJGT=90°,

.••四边形ETGJ是矩形,DE//GT,GJ=TE=BE=2:.CJLDE,

:.AECJ=ZDCJ=45°,;.CJ=ECsin45°=3V^,:,CG=GJ+CJ=3五+2,

,CG的最小值为30+2,故答案为:30+2.

【点睛】本题考查了旋转的性质,矩形的性质,解直角三角形,三角形全等的判定和性质,垂线段最短,

熟练掌握相应的知识是解题的关键.

3.(2023•江苏宿迁•三模)如图,在矩形/BCD中,4B=8,BC=86,点£为矩形对角线8。上一动点,

连接CE,以CE为边向上作正方形CEFG,对角线CF、EG交于点打,连接则线段■的最小值为

G

BC

【答案】2H

【分析】作CT,BD于点I,则ZEIC=90°,由正方形的性质得ZEHC=90°,CH=EH,所以

NHCE=NHEC=45°,取CE的中点O,连接OH、O/,以点。为圆心OE为半径作OO,则点H、点/都在。。

上,所以/fflE=/"CE=45。,可知点H在过点/且与直线m所交成的锐角为45。的直线上运动,则当

。/7,由时,线段。〃的值最小,此时。”二变0,由矩形的性质得NBCD=90。,8=45=8,则

2

)0~)2

助=而__5_H______=16,由air=而m=侬40c得0=需=4,所以9=亨/y,4=2死于是得到问题的

答案.

【详解】如图1,作C7L8D于点/,则/E/C=90。,二•四边形CMG是正方形,

图2

CF1EG,CH=FH=EH=GH=;EG,且CF=EG,

NEHC=90°,CH=EH,NHCE=ZHEC=45°,

取CE的中点O,连接OH、O/,以点O为圆心OE为半径作O。,

;OH=OI=OE=gcE,.X、H、点/都在。。上,;.ZfflE=NHCE=45。,

...点〃在过点/且与直线BD所交成的锐角为45°的直线上运动,

当。X,阳时,线段ZW的值最小,如图2,DH=90°,

:点〃、点/都在以CE为直径的圆上,;./印0=180。一/〃出=/”CE=45。,.•.DH=〃).sin45°=»/D,

:四边形A8CD是矩形,AB=8,BC=86,:./BCD=90°,CD=AB=8,

22CD

:.BD=y/cD+BC=,6+(8班『=16,vZCID=90°,备——=cos/BDC,

BD

ID=—=—=4,.-.DH=—x4=272,ADH的最小值为2行,故答案为:2血.

BD162

【点睛】此题重点考查矩形的性质、正方形的性质、圆周角定理、勾股定理、锐角三角函数与解直角三角

形、垂线段最短等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.

4.(2023上•湖北武汉•九年级校联考期中)如图,已知/MON=30。,B为OM上一点,BALON于4,四

边形/BCD为正方形,P为射线的上一动点,连接CP,将CP绕点C顺时针方向旋转90。得CE,连接BE,

【答案】1+V3/V3+1

【分析】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,全等三角形的判定与性质以及垂线段最短的性质的综合

应用,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,根据全等三角形的对应边相等以及垂线段最短进行解

答.连接尸依据SAS构造全等三角形,即ABCE且AOCP,将BE的长转化为尸。的长,再依据垂线段最

短得到当最短时,8E亦最短,根据/WON=30。,OD=2+2y/3,即可求得的长的最小值.

【详解】解:如图,连接P。,

M

由题意可得,PC=EC,NPCE=90°=NDCB,BC=DC,:.2DCP=ZBCE,

DC=BC

在AOCP和ABCE中,<NDCP=NBCE,;.^DCP^ABCE(SAS),:.PD=BE,

CP=CE

当。尸,(W时,PD最短,此时BE也最短,

VZ^05=30°,AB=2=AD,03=2x2=4,OA=742-22=273:-OD=OA+AD=2凤2,

当。PLOW时,n尸=A。。=2+26=I+G,,BE的最小值为1+VL故答案为:l+0.

22

5.(2023上•陕西渭南•九年级统考期中)如图,在矩形48c。中,=6,点E为边ND的中点,连接CE.点

厂是边CE上一动点,点G为边8F的中点,连接。G.当4B=4时,DG的最小值是.

AED

【答案】y

【分析】取BC的中点以,连接作。G'LZH于点G',根据四边形48co为矩形,4D=6得AD=BC=6,

根据点E为边的中点,点石为8C的中点,得4E=DE=3,8H=CH=3,可得ZE=C〃,根据NE〃CE

得四边形N8CE为平行四边形,则/8〃CE,根据8"=C"得与BF的交点为3尸的中点,根据G为BF

的中点,得///过点G,即点G在线段上随点P运动而运动,当。G14H时有最小值,则DG,即为所

求,根据勾股定理得/〃=5,根据得49=/D/G',根据//3〃=/DG'/=90。得

4R4H

AABH^ADG'A,则一;=—,进行计算即可得.

DG'DA

【详解】解:如图所示,取8c的中点连接作。GU/H于点G',

BHC

•.•四边形48CD为矩形,/。=6,ND=8C=6,•..点E为边的中点,点X为8C的中点,

AE=DE=-AD=-x6=3,BH=CH=-BC=-x6=3,:,AE=CH,

2222

,/AE//CE,,四边形/HCE为平行四边形,AH//CE,

':BH=CH,与3尸的交点为昉的中点,;G为3尸的中点,

过点G,即点G在线段///上随点/运动而运动,当DGL4/时有最小值,则DG,即为所求,

^ABH=90°,AB=4,BH=3,;.AH=^AB2+BH1=^42+32=5,

AD//BC,:.AAHB=ZDAG',,:ZABH=ZDG'A=90°,A/\ABH^/\DG'A,

.•.四=9,."G,=g="T,故答案为:二.

DG'DAAH555

【点睛】本题考查了线段最小值,矩形的性质,垂线的性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理,平行

四边形的性质,解题的关键是掌握这些知识点,添加辅助线.

6.(2023上•湖南长沙•九年级校联考期中)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点/Q,0),点C是y轴

上一动点,设其坐标为(0,加),线段◎绕点。逆时针旋转90。至线段C2,则点2的坐标为,连

接BO,则BO的最小值是.

【分析】本题考查坐标与图形变化一旋转,全等三角形的判定和性质,垂线段最短等知识,解题的关键是

正确寻找点3的运动轨迹,属于中考常考题型.

设C(0,M,过点3作8〃,了轴,垂足为点证明A49C也AC〃B(44S),推出〃C=O4?汨=OC,可得

点8的坐标为(加加+1),推出点B的运动轨迹是直线y=x+l,根据垂线段最短解决问题即可.

【详解】设C(0,m),过点3作3〃,>轴,垂足为点H,二NBHC=90°,NHCB+ZB=90°,

•..线段C4绕着点C按逆时针方向旋转90。至线段C5,

ABAC=90°,CB=CA,ZHCB+ZACO=90°,ZB=ZACO,

QBAOC=90°,;."OC知CHB(AAS),HC=OA,HB=OC,

:点C(O,»J),点4(1,0),.•.点3的坐标为(在加+1),.,.点3的运动轨迹是直线y=x+l,

•.•直线y=x+l交X轴于£(-1,0),交了轴于尸(0,1),;.OE=O尸=1,斯=亚,

过点。作OT_LE尸于T.则。7=工昉=业,

22

根据垂线段最短可知,当点3与点T重合时,08的值最小,最小值为史,故答案为:(见机+1);Y2.

22

7.(2024•山东校考一模)如图,正方形/BCD中,=4,点£为边8c上一动点,将点/绕点£顺时针

旋转90°得到点F,则DF的最小值为

【答案】2及

【分析】A8上截取/G=EC,过点。作交CF的延长线于点/7,证明A/GE也AEC尸,ADCH是

等腰直角三角形,进而根据垂线段最短即可求解.

【详解】如图,48上截取/G=EC,过点。作DHLCF交CF的延长线于点”,

正方形ABCD中,48=4,将点/绕点E顺时针旋转90。得到点F,

BG=BE△BEG是等腰直角三角形NAEF=90°,NABE=NC=90°,

NBAE+NAEB=NAEB+ZFEC=90°ZGAE=ZBAE=ZCEF

;.AAGE、ECF:.AAGE=ZECF=135°NDCF=45°,F在射线CF上运动,

则AOCW是等腰直角三角形,,尸与H点重合时,DF取得最小值,等于DH=^DC

2

■.DC=4DH=2V2即。尸的最小值为20故答案为:2夜

【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的性质,垂线段最短,求得尸的轨迹是解题的关键.

8.(2023•江苏连云港•统考一模)如图,在矩形48co中,AB=4,/。=6,点E为边8c上的动点,连接

AE,过点E作斯_L/£,且EF=4E,连接CF,则线段CF长度的最小值为_____.

【答案】V2

【分析】如图:在2/取一点7使得37=连接ET,在EC上取一点K,使得

NFKC=45。,连接厂K,利用全等三角形的性质证明8K=/8=4,由矩形的性可得。。=4?=4、

BC=AD=6,进而推出点尸在射线K尸上运动,当CFLKF时CF值最小.

【详解】解:如图:在切取一点T使得BT=BE,连接ET,在EC上取一点K,使得

NFKC=45°,连接尸K

VZB=90°,BT=BE:.ABTE=ABET=45°,/.ZATE=ZEKF=13>5°,

VZBAE+ZAEB=90°,ZAEB+ZFEK=90°,:.ZTAE=ZEFK,

":AE=EF,:.VATE=VEKF(AAS):,AT=EK,

:矩形中,AB=4,AD=6:.CD=AB=4,BC=AD=6

':BT=BE,:.AB=BK=4,:.CK=BC-BK=2,

点尸在射线K尸上运动,当C尸,KF时,CF的值最小,最小值为sin45O-CK=^x2=J^.

2

故答案为0.

【点睛】本题主要考查了矩形的性质、全等三角形的判定与性质、解直角三角形等知识点,正确作出辅助

线、构造全等三角形并确定是解答本题的关键.

9.(23-24八年级下•辽宁丹东•期中)如图,点3在直线/上,于点8,AB=7,点C在直线/上运动,

以/C为边作等边“C。,连接则8。的最小值为.

A

【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,直角三角形的性质,垂线段最短,以

为边作等边,连接CE,证明知C4E(SAS),由全等三角形的性质得出BD=CE,过点E作E/F/

于点尸,则CE的最小值为EF,再直角三角形的性质求出所即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.

【详解】解:如图,以为边作等边连接CE,:.AB=AE=BE=7,NABE=NBAE=60。,

•:AACD为等边三角形,AD=AC,ND4c=60°,ZDAB=Z.CAE,/.ADAB知CAE(SAS),

:.BD=CE,;.CE最小时,8。有最小值,:C为直线/上的动点,过点E作斯,/于点厂,

17

CE的最小值为斯,VABll,:.ZABC^90°,:.ZEBF=30°,:.EF=-BE=-,

22

/.的最小值为:7,故答案为:7

22

10.(2024•四川达州•三模)如图,在等腰RtAABC中,ZBAC=90°,AB=AC=3拒,点、M是BC边上一

动点,将线段绕点A顺时针旋转60。,得到线段/N,连接MN,CN,则/N+CN的最小值

是_____________.

【答案】3百+3/3+3百

【分析】在8C上取一点。,连接NO,使/胡。=60。,在4B上截取"=连接ZV,作直线W,因为

NBAC=90。,/8=/。=3五,所以/口。=30。,ZACB=ZABC=45°,BC=&/C=6,求得=75°,

可证明之AD/M,得乙4IN=/ADM=15。,可知点N在经过上的定点/且与43相交成的锐角等

于75。的直线W上运动,作点A关于直线W的对称点尸,连接"交W于点Z,连接月V、FI、DI,则

FN=AN,FI=AI=DI,则N/E4=N"尸=15°,ABID=120°,可证明尸=NTO5=15°,所以点尸在

C3的延长线上,NAFD=30°,作4E_L8C于点E,贝l]AE=CE=BE==BC=3,AF=2AE,所以

2

EF=J/产-AE?=出AE=36,求得。尸=36+3,由FN+CN2CF得4N+CN±3把+3,贝UNN+CN

的最小值3百+3,于是得到问题的答案.

【详解】解:在3c上取一点。,连接AD,使/340=60。,在上截取4=/。,连接作直线W,

,?ABAC=90°,AB=AC=3a,^CAD=90°-ABAD=30°,ZACB=NABC=45°,

BC7AB\AC2=6AC=MX36=6,:.ZADM=NCAD+ZACB=75。,

:由旋转得/N=4W,AMAN=60°,ZIAN=ZDAM=6Q°-ZBAM,

AN=AM

在A"N和4M中,"ZIAN=ADAM,:.AIAN^ADAM(SAS),/.ZAIN=AADM=75°,

AI=AD

...点N在经过48上的定点/且与相交成的锐角等于75。的直线W上运动,

作点A关于直线W的对称点尸,连接相交W于点工,连接尸N、FI、DI,

垂直平分',是等边三角形,,4亿/'=90。,FN=AN,FI=AI=DI,ZAID=ZADI=60°,

:.ZIFA^ZIAF=90°-ZAIN=15°,Z.BID=180°-AAID=120°,:.ZBIF=ZIFA+ZIAF=30。,

:.AD1F=ABID+ABIF=150°,连接。尸,则N/DF=N/FD=;x(180°-/ZVF)=15。,

:NIDB=NADM-NADI=15。,:./IDF=NIDB,:.点、F在CB的延长线_L,:.NAFD=NIF4+NIFD=30。,

作4EJ.BC于点E,则N/EF=90。,AE=CE=BE^-BC=3,:.AF=2AE,

2

EF=>]AF2-AE2=^(lAE^-AE2=43AE=73x3=373-:.CF=CE+EF=3&3,

•:FN+CN>CF,:.AN+CN>3^+3,,NN+CN的最小值是3省+3,故答案为:3行+3.

【点睛】此题考查等腰直角三角形的性质、等边三角形的判定与性质、旋转的性质、轴对称的性质、全等

三角形的判定与性质、三角形内角和定理、勾股定理、两点之间线段最短等知识,正确地作出所需要的辅

助线是解题的关键.

11.(2024•四川成都•一模)如图,在矩形48c。中,BC=2AB,点、M,N为直线4D上的两个动点,且

ZMBN=30°,将线段四关于BN翻折得线段BAT,连接CAT.当线段的长度最小时,乙的度

[分析】将线段加绕点B顺时针旋转60°后点/落在点E,连接BE,得到VABM@EBM,,再由当CM」跖

时,有最小值,可得A£2G与AM'CG均为30。、60。、90。直角三角形,再证明A48M为等腰直角三角形,

△MBAT是等边三角形,进而得到NEM5=乙必e=60。,最后当CAT,斯于X时,有最小值,由此

可以求出ZMM'C=ZEM'C-ZEM'M=90°-15°=75°.

【详解】解:将线段诩绕点8顺时针旋转60。后点/落在点£,连接BE,设EAT交BC于G点,如下图所

示:在矩形/BCD中,//=//3C=90。,AD=BC,根据折叠可知,/MBM'=60。,BM=BM',

:.ZABM=/ABE-NMBE=60°-ZMBE,/EBM'=ZMBM'-ZMBE=60°-ZMBE,:.ZABM=ZEBM',

':BA=BE,BM=BM',:.—BM%EBM'(SAS),;.AM=EM',NE=NN=90。,

;ZEBG=90°-60°=30°,:.ZBGM'=ZEBG+ZBEG=90°+30°=120°,:.ZEGC=120°,

:.ZCGM'=NEGB=180°-120°=60°,.•.点M'在EF上,

:垂线段最短,,当CM',E尸时,CAT有最小值,与AM'CG均为30。、60。、90。直角三角形,

.

F

设EG=x,BC=2y,则BG=2EG=2x,CG=BC-BG=2y-2x,GM'=-CG=y-x,

2-

/.EM'=EG+GM'=x+(y—x)==^BC,,:BC=2AB,:.AB=;BC,/.EM'=AB,

:.AM=EM',:.AB=AM,,为等腰直角三角形,:.NEM'B=NAMB=45。,

VZMBM'=60°,BM=M'B,;.是等边三角形,Z.ZBM'M=60°,

ZEM'M=ZBM'M-ZEM'B=60°-45°=15°,ZMM'C=ZEM'C-ZEM'M=90°-15°=75°,

故答案为:75.

【点睛】本题考查了三角形全等的判定方法、矩形的性质、旋转的性质、轴对称的性质,等边三角形的判

定和性质,属于四边形的综合题,难度较大,熟练掌握各图形的性质是解题的关键.

12.(23-24八年级下•辽宁沈阳•期中)如图,RtZ\48C中,乙4c3=90。,ZABC=30°,AC=6,。是线

段A8上一个动点,以8。为边在“3C外作等边△8OE.若尸是DE的中点,连接CF,则CF

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