最新中考几何专项复习专题15 几何最值之将军饮马巩固练习(提优)
展开高效的课堂教学模式是保证高效的复习效果的前提,学生在教师的指导和辅导下进行先自学、探究和及时训练,获得知识、发展能力的一种教学模式。
策略二 专题内容的设计应遵循教与学的认知规律和学生心理发展规律,凸显方法规律,由简单到复杂,由特殊到一般,再由一般到特殊
总结规律,推广一般。从一般到特殊:抛砖引玉,解决问题。
策略三 设计专题内容时考虑建立几何模型,体现思想方法,让学生驾轻就熟,化难为易,化繁为简。
几何,常常因为图形变化多端,方法多种多样而被称为数学中的变形金刚。题目千变万化,但万变不离其宗。
几何最值之将军饮马巩固练习
1.如图所示,在四边形ABCD中,∠A=90º,∠C=90º,∠D=60º,AD=3,AB=,若点M、N分别为边CD,AD上的动点,则△BMN的周长最小值为( )
A. B. C. 6D. 3
【解答】C
【解析】作点B关于CD、AD的对称点分别为点B'和点B'',连接B'B''交DC和AD于点M和点N,连接MB、NB;再DC和AD上分别取一动点M’和N’(不同于点M和N),连接M'B,M'B',N’B和N'B'',如图1所示:
∵B'B''<M'B'+M'N'+N'B",B'M'=BM', B"N'=BN',∴BM'+M'N'+BN'>B'B",
又∵B'B"=B'M+MN+NB",MB=MB',NB=NB'',
∴NB+NM +BM< BM'+M’N'+BN',=NB+NM+BM时周长最小;
连接DB,过点B'作B'H⊥DB''于B’’D的延长线于点H,如图示2所示:
在Rt△ABD中,AD=3,AB=,
,∴∠2=30º,
∴∠5=30º,DB=DB'',
又∵∠ADC=∠1+∠2=60º,∴∠1=30º,
∴∠7=30º,DB'=DB,
∴∠B'DB''=∠1+∠2+∠5+∠7=120º,
DB'=DB''=DB=,
又∵∠B'DB"+∠6=180º,∴∠6=60º,∴HD=,HB'=3,
在Rt△B'HB''中,由勾股定理得:
B'B"=,
∴=NB+NM+BM=6,故选C.
2.如图,在四边形ABCD中,DA⊥AB,DA=6,∠B+∠C=150º,CD与BA的延长线交于E点,A刚好是EB中点,P、Q分别是线段CE、BE上的动点,则BP+PQ最小值是( )
A. 12B. 15C. 16D. 18
【解答】D
【解析】如图,作点B关于CE的对称点F,连接BF,EF,则EB=EF,
∵∠B+∠C=150º,∴∠BEC=30º,
∴∠BEF=60º,∴△BEF是等边三角形,
连接BP,PF,PQ,则BP=FP,∴BP+QP=FP+PQ,
当F,P,Q在同一直线上且FQ⊥EB时,BP+PQ的最小值为FQ的长,
此时,Q为EB的中点,故与A重合,
∵DA⊥AB.DA=6,∴AE =,
∴Rt△QEF中,FQ=AE=18,
∴BP+PQ最小值值为18,故选D.
3.如图,等边△ABC中,AD为BC边上的高,点M、N分别在AD、AC上,且AM=CN,连接BM、BN,当BM+BN最小时,∠MBN= 度.
【解答】30º
【解析】作CH⊥BC,使得CH=BC,连接NH,BH,如图所示:
∵△ABC是等边三角形,AD⊥BC,CH⊥BC,
∴∠DAC=∠DAB=30º,AD∥CH,
∴∠HCN=∠CAD=∠BAM=30º,
∵AM=CN,AB=BC=CH,
∴△ABM≌△CHN(SAS),
∴BM=HN,
∵BN+HN≥BH,
∴B,N,H共线时,BM+BN=NH+BN的值最小,
当B,N,H共线时,如图所示:
∵△ABM≌△CHN,∴∠ABM=∠CHB=∠CBH=45º,
∵∠ABD=60º,∴∠DBM=15º,∴∠MBN=45º-15º=30º,
当BM+BN的值最小时,∠MBN=30º.
4.如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点P是矩形ABCD内一动点,且,则PC+PD的最小值为 .
【解答】
【解析】如图,作PM⊥AD于M,作点D关于直线PM的对称点E,连接PE,EC.设AM=,
∵四边形ABC都是矩形,
AB//CD, AB= CD=4, BC=AD=6,
,
∴,∴=2,
∴AM=2,DM=EM=4,
在Rt△ECD中,,
∵PM垂直平分线段DE,∴PD=PE,
∴PC+PD=PC+PE≥EC,∴PD+PC≥,
∴PD+PC的最小值为.
5.如图,在△ABC中,∠ACB=90º,点D是直线BC上一点.
(1)如图1,若AC=BC=2,点D是BC边的中点,点M是线段AB上一动点,求△CMD周长的最小值;
(2)如图2,若AC=4,BC=8,是否存在点D,使以A,D,B为顶点的三角形是等腰三角形,若存在,请直按写出线段CD的长度;若不存在,请说明理由.
【解答】(1)△CMD周长的最小值为;(2)存在,详细见解析
【解析】(1)如图,作C关于AB的对称点E,连接DE交AB于M,此时,△CMD周长的值最小,
∵AC=BC,∠ACB=90º,
∴∠BCE=45º,
连接BE,∴BC=BE=2,
△CBE是等腰直角三角形,
,
∴△CMD周长的最小值= ;
(2)存在,
∵AC=4,BC=8,
,
当AD1=AB时,△AD1B的等腰三角形,
∵AC⊥BC,∴CD1=BC=8
当BD2=AB= 时,△AD2B是等腰三角形,
,
当AD3=D3B时,△AD3B的等腰三角形,∴BD3=8-CD3,
解得CD2=3,
当BD4=AB= 时,△AD4B的等腰三角形,
∴CD4=8+ ,
综上所述,以A,D,B为顶点的三角形是等腰三角形,线段CD的长度为8或-8或3或+8.
6.如图,在锐角三角形ABC中,BC=4 ,∠ABC=45º,BD平分∠ABC,M、N分别是BD、BC上的动点,试求CM+MN的最小值.
【解答】4
【解析】如图所示,过点C作CE⊥AB于点E,交BD于点M',过点M'作M'N'⊥BC于N',则CE即为CM+MN的最小值.
∵BC=,∠ABC=45º,BD平分∠ABC,
∴△BCE是等腰直角三角形,
,
故CM+MN的最小值为4.
7.如图,在平行四边形ABCD中,BD是对角线,∠ADB=90º,E、F分别为边AB、CD的中点.
(1)求证:四边形DEBF是菱形;
(2)若BE=4,∠DEB=120º,点M为BF的中点,当点P在BD边上运动时,求PF+PM的最小值.
【解答】(1)见解析;(2)
【解析】(1)证明:∵平行四边形ABCD中,AD∥BC,
∴∠DBC=∠ADB=90º,
∵△ABD中,∠ADB=90º,E时AB的中点,
∴DE=AB=AE=BE,
同理,BF=DF,
∵平行四边形ABCD中,AB=CD,
∴DE=BE=BF=DF,∴四边形DEBF是菱形;
(2)连接BF,如图所示:
∵菱形DEBF中,∠DEB=120º,∴∠EBF=60º,
∴△BEF是等边三角形,
∵M是BF的中点,∴EM⊥BF,
则,
即PF+PM的最小值是.
8.已知:矩形ABCD中,AD=2AB,AB=6,E为AD中点,M为CD上一点,PE⊥EM交CB于点P,EN平分∠PEM交BC于点N.
(1)求证:PE=EM;
(2)用等式表示BP2、PN2、NC2三者的数量关系,并加以证明;
(3)过点P作PG⊥EN于点G,K为EM中点,连接DK、KG,求DK+KG+PG的最小值.
【解答】(1)见解析;(2)BP2+NC2=PN2;(3)
【解析】(1)证明:过P作PQ⊥AD于Q,则PQ=AB,如图所示:
∵AD=2AB,E为AD中点,∴AD=2DE,∴PQ=DE,
∵PE⊥EM,
∴∠PQE=∠D=∠PEM=90º,
∴∠QPE+∠PEQ=∠PEQ+∠DEM=90º,
∴∠QPE=∠DEM,
∴△PQE≌△EDM(ASA),∴PE=EM;
(2)三者的数量关系是:BP2+NC2=PN2
①点N与点C重合时,P为BC的中点,显然BP2+NC2=PN2成立;
②点P与点B重合时,N为BC的中点,显然BP2+NC2=PN2成立;
③证明:连接BE、CE,如图所示:
∵四边形ABCD为矩形,AD=2AB,E为AD中点,
∴∠A=∠ABC=90º,AB=CD=AE=DE,
∴∠AEB=45º,∠DEC=45º,
在△ABE和△DCE中,,
∴△ABE≌△DCE(SAS),∠BEC=90º,∴BE=CE,
∴∠EBC=∠ECB=45º,∴∠EBC=∠ECD,
又∵∠BEC=∠PEM=90º,∴∠BEP=∠MEC,∠EBP=∠ECM
在△BEP和△CEM中,,
∴△BEP≌△CEM(ASA),∴BP=MC,PE=ME,
∵EN平分∠PEM,∴∠PEN=∠MEN=45º,
在△EPN和△EMN中,,
∴△EPN≌△EMN(SAS),∴PN=MN,
在Rt△MNC中有:MC2+NC2=MN2,
∴BP2+NC2=PN2;
(3)连接PM,如图所示:
由(2),可得PN =MN, PE= ME,
∴EN垂直平分PM,PG⊥EN,
∴P、G、M三点共线,且G为PM的中点,
∵K为EM中点,,
又∵∠D=90º,,
由(2),可得△PEM为等腰直角三角形,
根据勾股定理,可得,
,
∴当ME取得最小值时,DK+GK+PG取得最小值,
即当ME=DE=6时,DK+GK+PG有最小值,最小值为.
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