2024江苏中考数学二轮专题复习 逆等线之乾坤大挪移(含解析)
展开\l "_Tc153530836" 2022年四川省内江中考
\l "_Tc153530837" 2022滨州中考
\l "_Tc153530838" 题型二 构造SAS型全等拼接线段
\l "_Tc153530839" 2022·贵州遵义·统考中考真题
\l "_Tc153530840" 2023·日照·二模
\l "_Tc153530841" 2023·咸阳·二模
\l "_Tc153530842" 2023·深圳中学联考
\l "_Tc153530843" 2023·甘肃武威中考真题拆解
\l "_Tc153530844" 2023·黄冈中考真题拆解
\l "_Tc153530845" 题型三 构造相似求加权线段和
\l "_Tc153530846" 2023年成都市天府新区二模
\l "_Tc153530847" 2022·广州中考真题(7种解法)
\l "_Tc153530848" 2023·湖北黄石中考拆解
\l "_Tc153530849" 题型四 取到最小值时对其它量进行计算
\l "_Tc153530850" 湖北武汉·中考真题
一、什么是逆等线段。
两个动点分别在直线上运动,且它们各自到某一定点的距离始终相等,那么这两条始终相等的线段称为逆等线段。
二、解题步骤:
1.找三角形。找一条逆等线段,一条动线段构成的三角形。(图中本身就有的三角形,不要添加辅助线以后构成的三角形)
2.确定该三角形的不变量。在动点移动过程中,该三角形有一个边长度不变,有一个角的大小不变。
3.从另一逆等线段的定点引一条线。使得线段长度等于第二步中的那个不变的边长,与这个逆等线段的夹角等于第二步中那个不变的角。
4.问题转化为将军饮马问题求最值。
【模型解读】
△ABC中,D、E分别是AB、AC上的动点,且AD=CE,即逆向相等,则称AD和CE为逆等线,就是怎么别扭怎么来。
一般情况下,题目中有两个没有首尾相连的线段相等,即两定两动,也归为逆等线问题。
观察图形,我们很容易发现,AD和CE没有首尾相连,所以,一般通过平移或者作平行等方法构造全等三角形来实现线段转移,从而使逆等线段产生关系,最终解决问题。
这样解释很笼统很枯燥,我们以具体例题来描述
如图,在△ABC中,∠ABC=60°,BC=8,AC=10,点D、E分别是AB、AC上的动点,且AD=CE,求CD+BE的最小值。
分析思路:
① AD在△ADC中,那么我们就以CD为一边构造另一个三角形与之全等,这个
也叫做一边一角造全等。
② 即过点C作CF//AB,且CF=AC。(构造一边一角,得全等)
③ 构造出△ADC≌△CEF ( SAS),证出EF=CD
④ CD+BE=EF+BE,根据两点之间,线段最短,连接BF,则BF即为所求
此时,B、E、F三点共线,本题中,也可以利用三角形三边关系去求最值
⑤ 求BF
题型一 平移,对称或构造平行四边形
2022年四川省内江中考
如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=4,点E、F分别是AB、DC上的动点,EF∥BC,则AF+CE的最小值是 .
如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,D,E为AB边上的两个动点,且AD=BE,连接CD,CE,若AC=2,则CD+CE的最小值为 .
如图,在矩形中,,点E在上,点F在上,且,连结,则的最小值为 .
2022滨州中考
如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=10,点E是边AD上的一个动点,过点E作EF⊥AC,分别交对角线AC,直线BC于点O,F,则在点E移动的过程中,AF+FE+EC的最小值为_________.
A
D
B
C
F
E
O
如图,在矩形ABCD中,,,点P在边AD上,点Q在边BC上,且,连接CP,QD,则的最小值为 .
如图,正方形的边长为2,是的中点,是上的动点,过点作分别交,于点,.
(1)的长为 ;
(2)的最小值为 .
题型二 构造SAS型全等拼接线段
如图,在△ABC中,∠ABC=90°,∠A=60°,AB=2,D、E分别是AC、AB上的动点,且AD=BE,F是BC的中点,则BD+EF的最小值为___________.
A
B
C
D
E
F
如图,矩形ABCD中,AB=3,AD=3eq \r(,3),点E、F分别是对角线AC和边CD上的动点,且AE=CF,则BE+BF的最小值是___________.
D
A
B
C
E
F
如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=4,E为边BC上一点,AE=AD,M、N分别为线段AE、BE上的动点,且AM=EN,连接DM、DN,则DM+DN的最小值为___________.
A
B
C
D
N
E
M
如图,菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=2,E、F分别是边BC和对角线BD上的动点,且BE=DF,则AE+AF的最小值为___________.
A
D
B
C
E
F
如图,在平面直角坐标系xOy中,点A(0,6),C(4,3),CD⊥y轴于D,连接OC,E、F分别是线段CD、OC上的动点,且CE=OF,连接AE、AF,则AE+AF的最小值为___________,此时点E的坐标为___________.
y
x
O
A
D
C
E
F
如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠ACB=30°,AB=2,将△ABC绕点A顺时针旋转30°到△AB'C',M、N分别为边AC'、B'C' 上的动点,且AM=C'N,连接CM、CN,则CM+CN的最小值为___________.
A
B′
C′
N
M
C
B
2022·贵州遵义·统考中考真题
如图,在等腰直角三角形中,,点,分别为,上的动点,且,.当的值最小时,的长为 .
2023·日照·二模
如图,在平面直角坐标系中,等腰三个顶点在坐标轴上,,点D,E分别为上的两个动点,且.当的值最小时,则点D的坐标为 .
2023·咸阳·二模
如图,在中,,,点P是边上的动点,在边上截取,连接,则的最小值为 .
2023·深圳中学联考
如图,点是正方形内部一个动点,且,,则的最小值为( )
A.B.C.D.
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=6,BC=4,D,E分别是AC,AB上的动点,且AD=BE,连结BD,CE,则BD+CE的最小值为 .
如图,菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=2,E、F分别是边BC和对角线BD上的动点,且BE=DF,则AE+AF的最小值为 .
2023·甘肃武威中考真题拆解
如图1,抛物线与轴交于点,与直线交于点,点在轴上.点从点出发,沿线段方向匀速运动,运动到点时停止.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图2,点从点开始运动时,点从点同时出发,以与点相同的速度沿轴正方向匀速运动,点停止运动时点也停止运动.连接,,求的最小值.
2023·黄冈中考真题拆解
已知抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点,点P为第一象限抛物线上的点,连接.
如图2,点D在y轴负半轴上,,点Q为抛物线上一点,,点E,F分别为的边上的动点,,记的最小值为m.
①求m的值;
②设的面积为S,若,请直接写出k的取值范围.
题型三 构造相似求加权线段和
2023年成都市天府新区二模
如图,在中,,,.D,E分别是边,上的动点,且,则的最小值为 .
如图,已知BC⊥AB,BC=AB=3,E为BC边上一动点,连接AE,D点在AB延长线上,且CE=2BD,则AE+2CD的最小值为________
如图,菱形ABCD的边长为1,∠ABC=60°.E,F分别是BC,BD上的动点,且CE=DF,则AE+AF的最小值为 。
如图,在矩形ABCD中,AD=4,AB=4,E,F分别是BD,BC上的一动点,且BF=2DE,则AF+2AE的最小值是 。
如图,等腰直角△ABC中,斜边BC=2,点D、E分别为线段A B和B C上的动点, ,求的最小值.
2022·广州中考真题(7种解法)
如图,在菱形ABCD中,∠BAD = 120°,AB = 6,连接BD .
(1)求BD的长;
(2)点E为线段BD上一动点(不与点B,D重合), 点F在边AD上,且BE=DF,当四边形ABEF的面积取得最小值时,CE+CF的值是否也最小?如果是,求CE+CF的最小值;如果不是,请说明理由.
2023·湖北黄石中考拆解
如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点.若点D,E分别是线段,上的动点,且,求的最小值.
题型四 取到最小值时对其它量进行计算
如图,为等边的高,M、N分别为线段上的动点,且,当取得最小值时, .
如图,已知Rt△ABC,∠C=90°,∠CAB=30°,BC=2,点M,N分别为CB,CA上的动点,且始终保持BM=CN,则当AM+BN取最小值时,CN= .
如图,AH是正三角形ABC中BC边上的高,在点A,C处各有一只电子乌龟P和Q同时起步以相同的速度分别沿AH,CA向前匀速爬动.确定当两只电子乌龟到B点距离之和PB+QB最小时,∠PBQ的度数为 .
如图,已知直线AB:y=分别交x轴、y轴于点B、A两点,C(3,0),D、E分别为线段AO和线段AC上一动点,BE交y轴于点H,且AD=CE.当BD+BE的值最小时,则H点的坐标为________
湖北武汉·中考真题
如图(1),在中,,,边上的点从顶点出发,向顶点运动,同时,边上的点从顶点出发,向顶点运动,,两点运动速度的大小相等,设,,关于的函数图象如图(2),图象过点,则图象最低点的横坐标是 .
参考答案与试题解析
题型一 平移,对称或构造平行四边形
2022年四川省内江中考
.
【答案】10
【分析】延长BC到G,使CG=EF,连接FG,证明四边形EFGC是平行四边形,得出CE=FG,得出当点A、F、G三点共线时,AF+CE的值最小,根据勾股定理求出AG即可.
【详解】解:延长BC到G,使CG=EF,连接FG,
∵,EF=CG,
∴四边形EFGC是平行四边形,
∴CE=FG,
∴AF+CE=AF+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,AG===10,
∴AF+CE的最小值为10
.
【答案】4
解:如图:
构造矩形ACBF,连接DF,EF,CF交AB于点O,
则OF=OC,OA=OB,AB=CF,
∵AD=BF, ∴OD=OE,∴四边形CEFD为平行四边形,
∴DF=CE, ∴CD+CE=CD+DF≥CF,
∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,
∴AB=2AC=4,∴CD+CE≥4, 故答案为:4.
.
【答案】
【分析】证得,作点关于的对称点,则,据此即可求解.
【详解】解:连接,作点关于的对称点,连接
由题意得:
∵
∴
∴
∵
∴
∴的最小值为
2022滨州中考
_________.
【答案】
【解析】∵AB=5,AD=10,∴AC==.
∵EF⊥AC,∴由矩形内十字架模型可知,
=,∴=,∴EF=.
以EF,EC为邻边作□EFGC,则EC=FG,CG=EF=,
A
D
B
C
F
E
O
G
∠ACG=∠EOC=90°.
在Rt△ACG中,AG==,
∴AF+FE+EC=AF+FG+FE≥AG+FE=,
∴AF+FE+EC的最小值为.
.
【答案】13
【分析】连接BP,在BA的延长线上截取AE=AB=6,连接PE,CE,PC+QD=PC+PB,则PC+QD的最小值转化为PC+PB的最小值,在BA的延长线上截取AE=AB=6,则PC+QD=PC+PB=PC+PE≥CE,根据勾股定理可得结果.
【详解】解:如图,连接BP,
在矩形ABCD中,ADBC,AD=BC,
∵AP=CQ,
∴AD-AP=BC-CQ,
∴DP=QB,DPBQ,
∴四边形DPBQ是平行四边形,
∴PBDQ,PB=DQ,
则PC+QD=PC+PB,则PC+QD的最小值转化为PC+PB的最小值,
在BA的延长线上截取AE=AB=6,连接PE,
∵PA⊥BE,
∴PA是BE的垂直平分线,
∴PB=PE,
∴PC+PB=PC+PE,
连接CE,则PC+QD=PC+PB=PC+PE≥CE,
∵BE=2AB=12,BC=AD=5,
∴CE==13.
∴PC+PB的最小值为13
.
【答案】
【分析】(1)根据正方形的性质求得AB与BM,再由勾股定理求得AM;
(2)过F作FG⊥AB于G,证明△ABM≌△FGE得AM=EF,再将EF沿EM方向平移至MH,连接FH,当A、F、H三点共线时,EM+AF=FH+AF=AH的值最小,由勾股定理求出此时的AH的值便可.
【详解】解:(1)∵正方形ABCD的边长为2,
∴AB=BC=2,∠ABC=90°,
∵M是BC的中点,
∴BM=BC=1,
∴,
故答案为:;
(2)过F作FG⊥AB于G,则FG=BC=AB,∠ABM=∠FGE=90°,
∵EF⊥AM,
∴∠BAM+∠AEN=∠AEN+∠GFE=90°,
∴∠BAM=∠GFE,
∴△ABM≌△FGE(ASA),
∴AM=EF,
将EF沿EM方向平移至MH,连接FH,则EF=MH,∠AMH=90°,EM=FH,
当A、F、H三点共线时,EM+AF=FH+AF=AH的值最小,
此时,∴EM+AF的最小值为
题型二 构造SAS型全等拼接线段
如图,___________.
【答案】eq \r(,13)
提示:作BG∥AC且BG=AB,连接GE,作GH⊥BC于H
A
B
C
D
E
F
G
H
则∠GBH=∠C=30°,GH=1,HB=eq \r(,3)
BF=eq \r(,3),HF=2eq \r(,3),GF=eq \r(,13)
△ABD≌△BGE(SAS),BD=GE
BD+EF=GE+EF≥GF=eq \r(,13),最小值为eq \r(,13)
如图,___________.
【答案】3eq \r(,7)
提示:作AG⊥AC且AG=BC,连接BG、EG
D
A
B
C
E
F
G
H
则△GAE≌△BCF,BF=GE
BE+BF=BE+GE≥BG
解△ABG得BG=3eq \r(,7),BE+BF的最小值是3eq \r(,7)
如图___________.
【答案】4eq \r(,2)
提示:连接AN
A
B
C
D
N
E
M
A′
由题意,AD=AE,∠DAM=∠AEN=30°,AM=EN
∴△ADM≌△EAN,∴DM=AN
延长AB至点A',使A'B=AB,连接A'N、A'D
则AN=A'N,∴DM+DN=AN+DN=A'N+DN≥A'D
当A'、N、D三点共线时DM+DN的值最小
此时A'N=DN,∴AN= EQ \F(1, 2 ) A'D=DN
∴点N在线段AD的垂直平分线上
∴BN= EQ \F(1, 2 ) BC=2,∴AN=eq \r(,2)AB=2eq \r(,2)
∴DM+DN≥A'D=2AN=4eq \r(,2)
即DM+DN的最小值为4eq \r(,2)
___________.
【答案】2eq \r(,2)
提示:作BG⊥AB且BG=AB,连接AG、EG
A
D
B
C
E
F
G
则AD=BG,∠ADF=∠GBE=30°
又∵DF=BE,∴△ADF≌△GBE,∴AF=EG
∴AE+AF=AE+EG≥AG=eq \r(,2)AB=2eq \r(,2)
即AE+AF的最小值为2eq \r(,2)
___________.
【答案】( EQ \F(2, 13 ),0)
提示:在x轴上取点B(5,0),连接AB、AC、BF
y
x
B
O
A
D
C
E
F
y
x
B
O
A
D
C
E
F
∵A(0,6),C(4,3),CD⊥y轴,∴AD=OD=3
∴AC=5=BO,CD是AO的垂直平分线,∴CA=CO
∴∠ACE=∠OCE=∠BOF
又∵CE=OF,∴△ACE≌△BOF(SAS),∴AE=BF
∵A(0,6),B(5,0),∴AB=eq \r(,61)
∴AE+AF=AF+BF≥AB=eq \r(,61),即AE+AF的最小值为eq \r(,61)
此时点F落在线段AB上,即直线AB与OC的交点
易求直线AB:y=- EQ \F(6, 5 ) x+6,直线OC:y= EQ \F(3, 4 ) x
可得F( EQ \F(40, 13 ), EQ \F(30, 13 )),CE=OF= EQ \F(50, 13 ),DE=CD-CE=4- EQ \F(50, 13 )= EQ \F(2, 13 )
∴此时点E的坐标为( EQ \F(2, 13 ),0)
___________.
【答案】4eq \r(,2)
提示:连接AN
由题意,AM=C'N,∠C'=∠ACB=∠CAC'=30°,AC=AC'
∴△ACM≌△C'AN,∴CM=AN
延长AB' 至点A',使A'B'=AB',连接A'N、A'C
A
B′
C′
N
M
C
B
A′
则AN=A'N,∴CM+CN=AN+CN=A'N+CN≥A'C
当A'、N、C三点共线时CM+CN的值最小
此时A'N=CN,∴AN= EQ \F(1, 2 ) A'C=CN
∴点N在线段AC的垂直平分线上
∴B'N= EQ \F(1, 2 ) AC=AB=AB',∴AN=eq \r(,2)AB'=eq \r(,2)AB=2eq \r(,2)
∴CM+CN≥A'C=2AN=4eq \r(,2)
即CM+CN的最小值为4eq \r(,2)
2022·贵州遵义·统考中考真题
.
【答案】
【分析】过点作,且,证明,可得,当三点共线时,取得最小值,证明,即可求解.
【详解】如图,过点作,且,连接,如图1所示,
,
又,
,
,
,
当三点共线时,取得最小值,
此时如图2所示,
在等腰直角三角形中,,
,
,
,
,
,
,
,
,
设,
,
,
,
,,
,
,
即取得最小值时,CM的长为,
故答案为:.
2023·日照·二模
.
【答案】/
【分析】如图:过点C作使,连接;证可得,;将最小值可转化成最小值,则当A、D、B在同一直线上时,最小,即长度;;再根据求得、,即;再运用待定系数法求得直线表达式,最后将代入表达式求得x的值即可解答.
【详解】解:如图:过点C作使,连接,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴最小值可转化成最小值,
当A、D、B在同一直线上时,最小,即长度;
∵,
∴,
∴
设表达式为:,由题意可得:
,
解得:,
∴表达式为:,
将代入得: ,
解得:,
∴D点坐标为.
故答案为:.
2023·咸阳·二模
.
【答案】
【分析】由“”可证,可得,则的最小值为,由勾股定理可求解.
【详解】解:过点C作,并截取,连接,设交于点E,
∵,
∴,,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴的最小值为,
如图,过点B作于F,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴
2023·深圳中学联考
( )
【答案】A
【分析】取,则,证明得出,进而证明,即可证明,得出,则当三点共线时,取得最小值,最小值为的长,勾股定理即可求解.
【详解】解:如图所示,取,则,连接,
∵,,
∴点在以为圆心为半径的圆上运动,点在以为圆心为半径的圆上运动,
在中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
又,,
∴,
∴,
当时,则当三点共线时,取得最小值,最小值为的长,
在中,
.
解:过B作BF∥AC,在平行线上取BF=AB,连接EF,如图:
∴∠EBF=∠A,
∵BF=AB,BE=AD,
∴△BEF≌△ADB(SAS), ∴EF=BD, ∴BD+CE=EF+CE,
当C,E,F共线时,EF+CE最小,即BD+CE最小,最小值即为CF的长度,
∵BF∥AC,∠ACB=90°,
∴∠FBC=90°,
∴CF==,
∴BD+CE最小为, 故答案为:.
.
【答案】
【详解】解:如图,BC的下方作∠CBT=30°,在BT上截取BT,使得BT=AD,连接ET,AT.
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴∠ADC=∠ABC=60°,∠ADF=∠ADC=30°,
∵AD=BT,∠ADF=∠TBE=30°,DF=BE,
∴△ADF≌△TBE(SAS),∴AF=ET,
∵∠ABT=∠ABC+∠CBT=60°+30°=90°,AB=AD=BT=2,
∴AT==,∴AE+AF=AE+ET,∵AE+ET≥AT,∴AE+AF≥,
∴AE+AF的最小值为,故答案为.
2023·甘肃武威中考真题拆解
.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)用待定系数法求二次函数解析式即可;
(2)由题意得,,连接.在上方作,使得,,证明,根据得出的最小值为,利用勾股定理求得,即可得解.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,
∴,
∴,
∴;
(2)如图2,由题意得,,连接.
在上方作,使得,,
∵,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴(当,,三点共线时最短),
∴的最小值为,
∵,
∴,
即的最小值为.
2023·黄冈中考真题拆解
连接.
【答案】,
【分析】①作,且使,连接.根据证明,可得,即Q,F,H共线时,的值最小.作于点G,设,则,根据求出点Q的坐标,燃然后利用勾股定理求解即可;
②作轴,交于点T,求出解析式,设,,利用三角形面积公式表示出S,利用二次函数的性质求出S的取值范围,结合①中结论即可求解.
【详解】解:①如图2,作,且使,连接.
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴Q,F,H共线时,的值最小.作于点G,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
设,则,
∴,解得或(舍去),
∴,
∴,
∴,,
∴;
②如图3,作轴,交于点T,待定系数法可求解析式为,
设,,
则,
∴,
∴,
∴,
∴.
题型三 构造相似求加权线段和
2023年成都市天府新区二模
最小值为 .
【答案】
【分析】过作于,使,连接、,即可得到,,即最小值为的长.
【详解】方法一:过作于,使,连接、,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴当三点共线时有最小值,最小值为的长
∵
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴
∴的最小值为
方法二:,则,,
∴,
设,
∴
∴可以看成点到点和的距离之和,
∴当、、三点共线时最小,最小值
为________
【答案】
解:作CF⊥CB,且使得CF=6,连接EF
过点A做AG⊥CF,交FC延长线于点G
∵=2 ,
∴△FCE∽△CBD,EF=2CD
∴AE+2CD=AE+EF
当A、E、F三点一线时,AE+EF取到最小值,此时AE+EF=AF
易知:四边形ABCG为正方形 AG=3,CG=3
FG=9 在Rt△FAG中,由勾股定理得 AF=
AE+2CD的最小值为
为 。
【答案】
【解答】解:如图,连接AC,过点C作CT⊥CA,使得CT=AD=1,连接AT.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CB=CD=AD,∠ABC=∠ADC=60°,∠ADB=∠ADC=30°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,AC=AB=1,
∵AC⊥CT,
∴∠ECT=30°,
∴∠ADF=∠ECT,
∵CE=DF,CT=DA,
∴△ADF≌△TCE(SAS),
∴AF=ET,
∴AE+AF=AE+ET≥AT,
∵∠ACT=90°,AC=CT=1,
∴AT===,
∴AE+AF≥,∴AE+AF的最小值为.
是 。
【答案】
【解答】解:连接DF,延长AB到T,使得BT=AB,连接DT.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠ABC=90°,BC∥AD,
∴tan∠DBA==,∠ADE=∠DBF,
∴∠DBA=30°,
∴BD=2AD,
∵BF=2DE,
∴==2,
∴△DBF∽△ADE,
∴==2,
∴DF=2AE,
∴AF+2AE=AF+DF,
∵FB⊥AT,BA=BT,
∴FA=FT,
∴AF+2AE=DF+FT≥DT,
∵DT==
∴AF+2AE≥,
∴AF+2AE的最小值为
值.
【答案】
解:作BF⊥BC 并且使得BF=2,连接EF
∵=== ∴△BEF∽△ADC
∴EF= CD ∴AE+CD=AE+EF
当A、E、F三点共线时,AE+EF取到最小值,此时AE+EF=AF
反向延长BF,过点A作AH⊥BF于点H
在Rt△AHF中,由勾股定理易得:AF=
∴AE+CD的最小值为
2022·广州中考真题(7种解法)
BD .
【答案】(1);(2)最小值为12
【分析】(1)证明△ABC是等边三角形,可得BO= ,即可求解;
(2)过点E作AD的垂线,分别交AD和BC于点M,N, 根据菱形的面积可求出MN=,设BE=,则EN=,从而得到EM=MN-EN=,再由BE=DF,可得DF=,从而得到四边形ABEF的面积s= S△ABD - S△DEF ,作CH⊥AD于H,可得当点E和F分别到达点O和点H位置时,CF和CE分别达到最小值;再由,可得当,即BE=时, s达到最小值,从而得到此时点E恰好在点O的位置,而点F也恰好在点H位置,即可求解.
【详解】(1)解∶连接AC,设AC与BD的交点为O,如图,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD , OA=OC,AB∥CD,AC平分∠DAB,
∵∠BAD = 120°,
∴∠CAB=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴BO=AB▪sin60°==,
∴BD=2BO=;
(2)解:如图,过点E作AD的垂线,分别交AD和BC于点M,N,
∵△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=6,
由(1)得:BD=;
菱形ABCD中,对角线BD平分∠ABC,AB∥CD,BC=AB=6,
∴MN⊥BC,
∵∠BAD=120°,
∴∠ABC=60°,
∴∠EBN=30°;
∴EN=BE
∵,
∴MN=,
设BE=,则EN=,
∴EM=MN-EN=,
∵S菱形ABCD= AD▪MN=,
∴S△ABD= S菱形ABCD=,
∵BE=DF,
∴DF=,
∴S△DEF=DF ▪EM= =,
记四边形ABEF的面积为s,
∴s= S△ABD - S△DEF =-(),
∵点E在BD上,且不在端点,∴0
∵CO⊥BD,CH⊥AD,而点E和F分别在BD和AD上,
∴当点E和F分别到达点O和点H位置时,CF和CE分别达到最小值;
在菱形ABCD中,AB∥CD,AD=CD,∵∠BAD=120°,∴∠ADC=60°,
∴△ACD是等边三角形,∴AH=DH=3,∴CH=,
∵,∴当,即BE=时, s达到最小值,
∵BE=DF,∴DF=3,此时点E恰好在点O的位置,而点F也恰好在点H位置,
∴当四边形ABEF面积取得最小值时,CE和CF也恰好同时达到最小值,
∴CE+CF的值达到最小,其最小值为CO+CH==12.
【其它几何构造方法】
法2:核心是处理,刚好有,还有CE和CF两个动点需要拼一起,所以考虑把△CDF放大倍后拼到BE处
过B作CE+=CE
法3:过D作DG⊥CD,取△DGF∽△BCE
则
法4:先把DF放大倍,再把△CBE拼过来,延长CD到G使CG=BD,作GH∥AD交CF于H,作GO⊥CG且,下略
法5:CE对称转化为AE,过B作BI⊥AB,BI=BD=AB⇒△CDF∽△IBE
由于对称性,CE=AE,所以拼在上面也可以~这个算凑数吧
法6:先把DF放大倍,再把△CBE拼过来
延长DC到G使作交AD于H
作DO⊥DC,且DO=AB=6⇒△CDF∽△GDH,
⇒△DOH≌△BCE,CE=OH
则有
法7:先把BE缩小放大倍到IH,再把△CDF拼过来
在BC上取,过H作HI∥BD交CE于I,作HG⊥BC,则HG=AB⇒△CIH∽△CEB,BE=HI,HI=DF⇒△CDF≌△GHI⇒CF=GH
故
2023·湖北黄石中考拆解
.
【答案】.
【分析】作,证明且相似比为,故当、、共线时,为最小,进而求解.
【详解】解:作,
设,
,
且相似比为,
则,
故当、、共线时,为最小,
在中,设边上的高为,
则,
即,解得:,
则,则,
过点作轴于点,则,即点的纵坐标为:,
同理可得,点的横坐标为:,即点,
由点、的坐标得,,
即的最小值为.
题型四 取到最小值时对其它量进行计算
.
【答案】105°
【分析】解:如图,作,使,连接交于点F,连接,则.可证,从而得证,于是,.当点N与点F重合时,取最小值.于是.
【详解】解:如图,作,使,连接交于点F,连接,
∵是等边三角形,
∴,.
∴,
∴,
∵,
∴.
∴.
又∵,
∴.
∴.
∴.
当点N与点F重合时,,取最小值,则取最小值.
此时,.
故答案为:
如图CN= .
【答案】
【分析】过点B作BDAC,使BD=BC=2,连接AD与BC交于点,连接DM,可证得,得到BN=DM,AM+BN=AM+DM,则有当A、M、D在同一直线上时,即M在点位置时,即有,利用BDAC,证得,得到,设CN=BM′=x,则CM′=2﹣x,再利用已知的线段长度即可求出x,即问题得解.
【详解】过点B作BDAC,使BD=BC=2,连接AD与BC交于点,连接DM,如图:
在△CBN与△BDM中,
,
∴,
∴BN=DM,
∴AM+BN=AM+DM,
∴当A、M、D在同一直线上时,即M在点位置时,AM+BN最小为AD,
此时,
∵BDAC,
∴,
∴,
∵∠C=90°,∠CAB=30°,BC=2,
∴,
设CN=BM′=x,则CM′=2﹣x,
∴,解得x
如 .
【答案】30°
解:过点C作CD⊥BC,取CD=AB,连接BD,
∵△ABC是等边三角形,AH是BC边上的高,
∴∠ACB=∠ABC=60°,∠BAH=30°,
∴∠ACD=30°,
∴∠BAH=∠ACD,
在△ABP和△CDQ中,
,∴△ABP≌△CDQ(SAS),∴BP=DQ,∠CQD=∠APB,
∴当B、Q、D共线时,PB+QB最小,连接BD交AC于Q,
∴∠APB=∠AQB,∴∠PBQ=∠QAH=30°,故答案为:30°.
________
【答案】(0,4)
解:由题意A(0,),B(﹣3,0),C(3,0),∴AB=AC=8,
取点F(3,8),连接CF,EF,BF.
∵C(3,0),∴CF∥OA,∴∠ECF=∠CAO,
∵AB=AC,AO⊥BC,∴∠CAO=∠BAD,∴∠BAD=∠ECF,
∵CF=AB=8,AD=EC,
∴△ECF≌△DAB(SAS),∴BD=EF,∴BD+BE=BE+EF,
∵BE+EF≥BF,∴BD+BE的最小值为线段BF的长,
∴当B,E,F共线时,BD+BE的值最小,
∵直线BF的解析式为:y=x+4,
∴H(0,4),∴当BD+BE的值最小时,则H点的坐标为(0,4)
湖北武汉·中考真题
.
【答案】
【分析】先根据图形可知AE+CD=AB+AC=2,进而求得AB=AC=1、BC=以及图象最低点的函数值即为AE+CD的最小值;再运用勾股定理求得CD、AE,然后根据AE+CD得到+可知其表示点(x,0)到(0,-1)与(,)的距离之和,然后得当三点共线时有函数值.最后求出该直线的解析式,进而求得x的值.
【详解】解:由图可知,当x=0时,AE+CD=AB+AC=2
∴AB=AC=1,BC=,图象最低点函数值即为AE+CD的最小值
由题意可得:CD=,AE=
∴AE+CD=+,即点(x,0)到(0,-1)与(,)的距离之和
∴当这三点共线时,AE+CD最小
设该直线的解析式为y=kx+b
解得
∴
当y=0时,x=.
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