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重难点03 几何模型求最值(将军饮马模型,建桥选址模型,胡不归模型)-2025年中考数学答题技巧与模板构建练习 含答案
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该题型主要以选择、填空形式出现,综合性大题中的其中一问,难度系数较大,在各类考试中都以中高档题为主。本题考查的是轴对称--最短路线问题、勾股定理、等边三角形的判定和性质、含30°角的直角三角形的性质、垂线段最短,解这类问题的关键是将所给问题抽象或转化为数学模型,把两条线段的和转化为一条线段,属于中考选择或填空题中的压轴题。
模型01 将军饮马模型
考|向|预|测
将军饮马模型在考试中主要考查转化与化归等的数学思想,该题型综合考查学生的理解和数形结合能力具有一定的难度,也是学生感觉有难度的题型。在解决几何最值问题主要依据是:①将军饮马作对称点;②两点之间,线段最短; = 3 \* GB3 ③垂线段最短,涉及的基本知识点还有:利用轴对称变换化归到“三角形两边之和大于第三边”、“三角形两边之差小于第三边”等;希望通过本专题的讲解让大家对这类问题有比较清晰的认识。
答|题|技|巧
1. 观察所求为横向还是纵向的线段长度(定长),将线段按照长度方向平移;
2. 同侧做对称点变异侧,异侧直接连线;
3. 结合两点之间,线段最短;垂线段最短;三角形两边之和大于第三边等常考知识点;
4. 利用数学的转化思想,将复杂模型变成基本模型;
1.(2024·黑龙江)如图,在矩形中,,,点M是边的中点,点N是边上任意一点,将线段绕点M顺时针旋转,点N旋转到点,则周长的最小值为( )
A.15B.C.D.18
【答案】B
【分析】本题考查了旋转的性质,矩形的性质,勾股定理,确定点的轨迹是解题的关键.由旋转的性质结合证明,推出,得到点在平行于,且与的距离为5的直线上运动,作点关于直线的对称点,连接交直线于点,此时周长取得最小值,由勾股定理可求解.
【详解】解:过点作,交于,过点作垂足为,
∵矩形,
∴,
∴,
∴四边形和都是矩形,
∴,
由旋转的性质得,,
∴,
∴,
∴,
∴点在平行于,且与的距离为5的直线上运动,
作点关于直线的对称点,连接交直线于点,此时周长取得最小值,最小值为,
∵,,
∴,
故选:B.
1.如图,已知,点为内部一点,点为射线、点为射线上的两个动点,当的周长最小时,则 .
【答案】/度
【分析】本题考查了轴对称最短路线问题,等腰三角形的性质,三角形内角和定理的应用;作点P关于,的对称点.连接.则当,是与,的交点时,的周长最短,根据对称的性质结合等腰三角形的性质即可求解.
【详解】解:作关于,的对称点.连接.则当,是与,的交点时,的周长最短,连接,
关于对称,
∴,
同理,,,
,,
是等腰三角形.
,
故答案为:.
2.如图,在中,,,,点为直线上一动点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】如图,作关于直线的对称点,连接交于,则,,,当重合时,最小,最小值为,再进一步结合勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,作关于直线的对称点,连接交于,则,,,
∴当重合时,最小,最小值为,
∵,,在中,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
故答案为:
3.如图,在平面直角坐标系中,已知,,过点作轴的垂线,为直线上一动点,连接,,则的最小值为 .
【答案】5
【分析】本题考查轴对称—最短问题以及勾股定理和轴对称图形的性质.先取点A关于直线的对称点,连交直线于点C,连,得到,,再由轴对称图形的性质和两点之间线段最短,得到当三点共线时,的最小值为,再利用勾股定理求即可.
【详解】解:取点A关于直线的对称点,连交直线于点C,连,
则可知,,
∴,
即当三点共线时,的最小值为,
∵直线垂直于y轴,
∴轴,
∵,,
∴,
∴在中,
,
故答案为:5
4.如图,在菱形中,,是边上一个动点,连接,的垂直平分线交于点,交于点.连接.
(1)求证:;
(2)求的最小值.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】(1)根据菱形的性质证明,再结合是的垂直平分线,即可证明;
(2)过点N作于点F,连接,,则,故,此时,在中,进行解直角三角形即可.
【详解】(1)证明:连接,
∵四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵是的垂直平分线,
∴,
∴;
(2)解:过点N作于点F,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
当点A、N、F三点共线时,取得最小值,如图:
即,
∴在中,,
∴的最小值为.
模型02 建桥选址模型
考|向|预|测
建桥选址模型该题型也主要以选择、填空的形式出现,一般较为靠后,有一定难度,该题型主要考查轴对称---最短路径问题、勾股定理、三角形及平行四边形的判定与性质,要利用“两点之间线段最短”等,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.
答|题|技|巧
(1)两个点都在直线外侧:
辅助线:连接AB交直线m、n于点P、Q,则PA+PQ+QB的最小值为AB.
(2)一个点在内侧,一个点在外侧:
辅助线:过点B作关于定直线n的对称点B’,连接AB’交直线m、n于点P、Q,则PA+PQ+QB的最小值为AB’.
(3)如图3,两个点都在内侧:
辅助线:过点A、B作关于定直线m、n的对称点A’ 、B’ ,连接A’B’ 交直线m、n于点P、Q,则PA+PQ+QA的最小值为A’B’.
1.(2023·南京)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GE+CF的值最小,可得四边形EFCH是平行四边形,从而得到G'H=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,
∴G'E=GE,AG=AG',∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,AD=BC=2∴CH∥EF,
∵CH=EF=1, ∴四边形EFCH是平行四边形,∴EH=CF,∴G'H=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:
1. 已知,在河的两岸有A,B两个村庄,河宽为4千米,A、B两村庄的直线距离AB=10千米,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( )
A.2B.1+3C.3+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MN∥BB′且MN=BB′,于是MNBB′为平行四边形,故MB′=BN;根据“两点之间线段最短”,AB′最短,即AM+BN最短,此时AM+BN=AB′.
【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MN∥BB′且MN=BB′,于是MNBB′为平行四边形,故MB′=BN.
根据“两点之间线段最短”,AB′最短,即AM+BN最短.
∵AB=10千米,BC=1+3+4=8千米,∴在RT△ABC中,,
在RT△AB′C中,B′C=1+3=4千米,∴AB′=千米;故选A.
2.如图,菱形ABCD的边长为2,∠ABC=60°,点E、F在对角线BD上运动,且EF=2,连接AE、AF,则△AEF周长的最小值是( )
A.4B.4+C.2+2D.6
【答案】D
【分析】作AH∥BD,使得AH=EF=2,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AH∥BD,使得AH=EF=2,连接CH交BD于F,则AE+AF的值最小,即△AEF的周长最小.
∵AH=EF,AH∥EF,∴四边形EFHA是平行四边形,∴EA=FH,∵FA=FC,∴AE+AF=FH+CF=CH,
∵菱形ABCD的边长为2,∠ABC=60°,∴AC=AB=2,
∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,∵AH∥DB,∴AC⊥AH,∴∠CAH=90°,
在Rt△CAH中,CH= ∴AE+AF的最小值4,
∴△AEF的周长的最小值=4+2=6,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.如图,在▱ABCD中,AB=4,AD=9,M、N分别是AD、BC边上的动点,且∠ABC=∠MNB=60°,则BM+MN+ND的最小值是 .
【答案】129+4.
【分析】由∠MNB=60°可知MN为定长,在AD、BC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】解:作ME∥AB交BC于点E,在AD取DF=MN,连接EF,延长AB至点B',使BB'=ME,连接B'F,作B'H⊥AD于点H,如下图:
∵AB∥ME,
∴∠MEN=∠ABC=∠MNB=60°,
∴△MEN为等边三角形,
∴ME=EN=MN,
∵▱ABCD,
∴AD∥BC,
∴四边形ABEM为平行四边形,
同理得四边形BB'EM与四边形ENDF为平行四边形,
∴ME=EN=MN=AB=4,B'E=BM,EF=ND,
∴BM+MN+ND=B'E+EN+ND=B'E+EF+4≥B'F+4,
Rt△B'HA中,HA=12B'A=4,B'H=B'A2−AH2=82−42=43,
Rt△B'HF中,B'F=B'H2+HF2=B'H2+AH+AD−FD2=B'H2+AD2=432+92=129,
∴BM+MN+ND≥129+4,
即BM+MN+ND的最小值是129+4.
故答案为:129+4.
4.如图,在矩形中, , ,为的中点,若为边上的两个动点,且,若想使得四边形的周长最小,则的长度应为__________.
【答案】
【分析】四边形APQE的周长中AE和PQ是定值,要是四边形APQE的周长最小,只要AP+QE最小即可;在AD上截取线段AF=DE=2,作F点关于BC的对称点G,连接EG与BC交于一点即为Q点,过A点作FQ的平行线交BC于一点,即为P点,过G点作BC的平行线交DC的延长线于H点,根据题意可得,即可求出CQ=,则BP=CB-PQ-CQ即可求解。
【详解】
解:如图,在AD上截取线段AF=DE=2,作F点关于BC的对称点G,连接EG与BC交于一点即为Q点,过A点作FQ的平行线交BC于一点,即为P点,过G点作BC的平行线交DC的延长线于H点.
∵E为CD的中点,∴CE=2
∴GH=DF=5,EH=2+4=6,∠H=90°,
∵BC//GH
∴△QCE∽△GHE,
∴,
∴,
∴CQ=,
∴BP=CB-PQ-CQ=7-2-.
故答案为.
5.如图,已知为的直径,,是的切线,切点分别为点,,点为上的一个动点,连结,.若,,则的最小值是 .
【答案】
【分析】过点作于点,延长交于点,连接交于点,利用将军饮马模型可得此时最小,连接,,,利用相似三角形的性质可得,设,则,利用勾股定理求得,再利用,求出的长,进而求出的长;过点作于点,则四边形为矩形,,,则,再利用勾股定理即可求得结论.
【详解】解:过点作于点,延长交于点,连接交于点,如图,
为的直径,,
.
点与点关于对称.
,此时最小.
.
连接,,,
为的直径,,
.
,是的切线,
,,,.
,
.
,
.
.
.
.
设,则,
为的直径,
.
.
.
.
,,
,
.
.
.
.
.
,,
.
.
.
.
.
过点作于点,
则四边形为矩形,
,.
.
在中,
,
.
故答案为:.
模型03 胡不归模型
考|向|预|测
胡不归模型可看作将军饮马衍生,主要考查转化与化归等的数学思想,近年在中考数学和各地的模拟考中常以压轴题的形式考查,学生不易把握。本专题就最值模型中的胡不归问题进行梳理及对应试题分析,方便掌握。在解决胡不归问题主要依据是:点到线的距离垂线段最短。
答|题|技|巧
1. 构造与kPB相等的线段,将“PA+kPB”型问题转化为“PA+PC”型;
2. 借助三角函数,构造锐角α,将另一个系数也化为1;
3. 利用“垂线段最短”原理构造最短距离;
4. 数形结合解题
1.(2023·安徽)如图,为等边三角形,平分,,点E为上动点,连接,则的最小值为( )
A.1B.C.D.2
【答案】C
【分析】过A作于F,过点P作于E,故,故,求出即可.
【详解】解:过A作于F,过点P作于E,
∵为等边三角形,平分,
∴,
∴,
∴,即的最小值为的长,
∵,
∴,
∴,
∴的最小值为.
故选:C.
1.如图,菱形的边长为5,对角线的长为,为上一动点,则的最小值为( )
A.4B.5C.D.
【答案】A
【分析】根据题意,由四边形是菱形结合其性质,将进行转化,再由“垂线段最短”的思想进行求解即可得解.
【详解】连接AC交OB于点M,过M点作MH⊥OC于点H,过点A作AG垂直OC于点G,交OB于点P
∵四边形是菱形
∴AM⊥OB,,,
∵
∴,
∵MH⊥OC,AM⊥OB
∴
∴
∴
∵
∴
∴当A、P、G三点共线且AG⊥OC时有的最小值AG,如下图所示
∵菱形的面积
∴
∴的最小值为4,
故选:A.
2.如图,是等边三角形的外接圆,其半径为4.过点B作于点E,点P为线段上一动点(点P不与B,E重合),则的最小值为 .
【答案】6
【分析】过点P作,连接并延长交于点F,连接,根据等边三角形的性质和圆内接三角形的性质得到,,然后利用含角直角三角形的性质得到,进而求出,然后利用代入求解即可.
【详解】如图所示,过点P作,连接并延长交于点F,连接
∵是等边三角形,
∴
∵是等边三角形的外接圆,其半径为4
∴,,
∴
∴
∵
∴
∴
∵,
∴
∴
∴的最小值为的长度
∵是等边三角形,,
∴
∴的最小值为6.
故答案为:6.
3.如图,在中,,,,按下列步骤作图:①在和上分别截取、,使.②分别以点D和点E为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在内交于点M.③作射线交于点F.若点P是线段上的一个动点,连接,则的最小值是 .
【答案】
【分析】过点P作于点Q,过点C作于点H,先利用角平分线和三角形的内角和定理求出,然后利用含的直角三角的性质得出,则,当C、P、Q三点共线,且与垂直时,最小,最小值为,利用含的直角三角的性质和勾股定理求出,,最后利用等面积法求解即可.
【详解】解:过点P作于点Q,过点C作于点H,
由题意知:平分,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当C、P、Q三点共线,且与垂直时,最小,最小值为,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
即最小值为.
故答案为:.
4.如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,求的函数值的取值范围;
(3)将拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,点为抛物线的对称轴上一动点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)的最小值为:
【分析】(1)直接利用待定系数法求解二次函数的解析式即可;
(2)求解的对称轴为直线,而,再利用二次函数的性质可得答案;
(3)求解,,可得,求解直线为,及,证明在直线上,如图,过作于,连接,过作于,可得,,证明,可得,可得,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:∵的对称轴为直线,而,
∴函数最小值为:,
当时,,
当时,,
∴函数值的范围为:;
(3)解:∵,
当时,,
∴,
当时,
解得:,,
∴,
∴,
设直线为,
∴,
∴,
∴直线为,
∵拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,而顶点为,
∴,
∴在直线上,
如图,过作于,连接,过作于,
∵,,
∴,,
∵对称轴与轴平行,
∴,
∴,
∴,
由抛物线的对称性可得:,,
∴,
当三点共线时取等号,
∴,
∴,
∴,
即的最小值为:.
1.(2023·四川)如图,O为矩形ABCD对角线AC,BD的交点,AB=8,M,N是直线BC上的动点,且MN=2,则OM+ON的最小值是____________.
【答案】
【分析】根据题意,过O作OH∥BC,且令OH=2,连接NH,作O点关于BC的对称点K,连接OK,KH,则OM+ON= NH+ON= NH+ NK≥HK,当H、N、K三点共线的时候,OM+ON有最小值,最小值为HK的长.根据矩形性质及图形的对称性,易知,在中,运用勾股定理求得HK的长即可.
【详解】解:过O作OH∥BC,且令OH=2,连接NH,作O点关于BC的对称点K,连接OK,KH,
∵OH∥BC,OH=MN=2,
∴四边形OMNH是平行四边形,
∴OM=NH,
∴OM+ON= NH+ON.
∵O点关于BC的对称点是点K,
∴ON=NK,
∴OM+ON= NH+ON= NH+ NK,
∵,
∴当H、N、K三点共线的时候,OM+ON有最小值,最小值为HK的长.
∵OH∥BC,O点关于BC的对称点是点K,
∴.
∵O为矩形ABCD对角线AC,BD的交点,O点关于BC的对称点是点K,
∴OK=AB=8.
∵OH= 2,,
∴,
∴OM+ON的最小值是.
2. (2024·安徽)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:
3.(2023·浙江)如图,平行四边形中,,,,P为边CD上的一动点,则的最小值等于( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】解:延长,过点B作交于点P,
∵四边形为平行四边形,∴,∴,
∵,∴,则,则,
同理可得:,∴,
∴当点E、P、B在同一条直线上时,的值最小,
∵,∴.
故选:A.
4.(2023·四川)如图,在中,,若D是边上的动点,则的最小值是( )
A.6B.8C.10D.12
【答案】D
【详解】解:过点C作射线,使,再过动点D作,垂足为点F,连接,如图所示:
在中,,∴,∵=,
∴当A,D,F在同一直线上,即时,的值最小,最小值等于垂线段的长,
此时,,∴是等边三角形,∴,
在中,,∴,∴,∴,
∴,∴,∴的最小值为12,
故选:D.
5.(2023·湖南)某班级在探究“将军饮马问题”时抽象出数学模型:
直线同旁有两个定点A、B,在直线上存在点,使得的值最小.解法:如图1,作A点关于直线的对称点,连接,则与直线的交点即为,且的最小值为.
请利用上述模型解决下列问题:
(1)几何应用:如图2,中,,,是的中点,是边上的一动点,则的最小值为 ;
(2)几何拓展:如图3,中,,,若在、上各取一点、使的值最小,画出图形,求最小值并简要说明理由.
【答案】(1)
(2),图和理由见解析
【详解】(1)解:如图2所示,作点A关于的对称点,连接交于P,此时的值最小.连接,
由勾股定理得, ,
∵是的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴的最小值.
故答案为:;
(2)解:如图3,作点C关于直线的对称点,作于N,交于M,连接,
则,,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴的最小值为.
6.(2023·陕西)在学习对称的知识点时,我们认识了如下图所示的“将军饮马”模型求最短距离.
问题提出:
(1)如图1所示,已知A,B是直线l同旁的两个定点.在直线l上确定一点P,并连接与,使的值最小.
问题探究:
(2)如图2所示,正方形的边长为2,E为的中点,P是上一动点.连接和,则的最小值是___________;
问题解决:
(3)某地有一如图3所示的三角形空地,已知,P是内一点,连接后测得米,现当地政府欲在三角形空地中修一个三角形花坛,点分别是边上的任意一点(不与各边顶点重合),求周长的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【详解】(1)解:如图所示,当P点在如图所示的位置时,的值最小;
(2)解:如下图所示,
∵四边形是正方形,
∴垂直平分,
∴,
由题意易得:,
当D、P、E共线时,在中,根据勾股定理得,.
(3)解:如下图所示,分别作点P关于,的对称点,连接,交,于点,连接,此时周长的最小值等于.
由轴对称性质可得,,
∴,
在中,
即周长的最小值等于.
1.如图,在△ABC中,∠ABC=60°,BC=6,CD是△ABC的一条高线.若E,F分别是CD和BC上的动点,则BE+EF的最小值是( )
A.6B.32C.33D.3
【解析】作B关于CD的对称点B′,过B′作B′F⊥BC于F交CD于E,则B′F的长度即为BE+EF的最小值,根据直角三角形的性质得到BD=12CD,根据已知条件得到BB′=BC,推出△CDB≌△BB′F,于是得到B′F=CD=32BC=33.
【详解】解:作B关于CD的对称点B′,过B′作B′F⊥BC于F交CD于E,
则B′F的长度即为BE+EF的最小值,
∵∠ABC=60°,CD⊥AB,
∴∠BCD=30°,
∴BD=12CD,
∵BD=12BB′,
∴BB′=BC,
在△CDB与△B′FB中,
∠CDB=∠B'FB∠B'BF=∠CBDCD=BB',
∴△CDB≌△BB′F,
∴B′F=CD=32BC=33.
故选:C.
2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,CD=2,BD=3,Q为AB上一动点,则DQ的最小值为( )
A.1B.2C.2.5D.5
【解析】作DH⊥AB于H,根据角平分线的性质得到DH=DC=2,然后根据垂线段最短求解.
【详解】解:作DH⊥AB于H,如图,
∵AD平分∠BAC,DH⊥AB,DC⊥AC,
∴DH=DC=2,
∵Q为AB上一动点,
∴DQ的最小值为DH的长,即DQ的最小值为2.
故选:B.
3.如图,∠AOB=30°,点P是∠AOB内的定点且OP=3,若点M、N分别是射线OA、OB上异于点O的动点,则△PMN周长的最小值是( )
A.3B.23C.43D.6
【解析】作点P关于OB的对称点P',点P关于OA的对称点P'',连接P'P''与OA,OB分别交于点M与N,则P'P''的长即为△PMN周长的最小值;连接OP',OP'',利用已知条件可以证明∠P′OP″=60°即可求出P'P'';
【详解】解:作点P关于OB的对称点P',点P关于OA的对称点P'',连接P'P''与OA,OB分别交于点M与N,
则P'P''的长即为△PMN周长的最小值,
连接OP',OP'',
∵OP=3,∠AOB=30°,
由对称性可知OP=OP'=OP'',∠P′OP″=60°,
∴∠OP'P″=∠OP''P′=60°,
∴OP′=OP''=P'P'',
∴P'P''=3;
故选:A.
4.如图,在△ABC中,AB的垂直平分线DE交BC于点D,垂足为E,M为DE上任意一点,BA=3,AC=4,BC=6,则△AMC周长的最小值为( )
A.7B.6C.9D.10
【解析】连接BM,依据DE是AB的垂直平分线,可得AM=BM,进而得到当B,M,C在同一直线上时,AM+CM的最小值为BC的长,依据AC=4,BC=6,即可得到△AMC周长的最小值.
【详解】解:如图所示,连接BM,
∵DE是AB的垂直平分线,
∴AM=BM,
∴AM+CM=BM+CM,
当B,M,C在同一直线上时,AM+CM的最小值为BC的长,
又∵AC=4,BC=6,
∴△AMC周长的最小值=6+4=10,
故选:D.
5.如图,四边形ABCD中,∠BAD=130°,∠B=∠D=90°,在BC,CD上分别找一点M,N,使△AMN的周长最小时,则∠ANM+∠AMN的度数为( )
A.80°B.90°C.100°D.130°
【解析】作A点关于CD的对称点F,作A点关于BC的对称点E,连接EF交CD于N,交BC于M,连接AM、AN,此时△AMN的周长有最小值,由对称性求出∠BAM+∠FAN=50°,则有∠MAN=80°,即可求∠ANM+∠AMN=180°﹣∠MAN=100°.
【详解】解:作A点关于CD的对称点F,作A点关于BC的对称点E,连接EF交CD于N,交BC于M,连接AM、AN,
∵∠B=∠D=90°,
∴AN=NF,AM=EM,
∴△AMN的周长=AM+AN+MN=NF+MN+EM=EF,此时△AMN的周长有最小值,
∵∠FAN=∠F,∠E=∠EAM,
∴∠E+∠F=180°﹣∠BAD,
∵∠BAD=130°,
∴∠E+∠F=50°,
∴∠BAM+∠FAN=50°,
∴∠MAN=130°﹣50°=80°,
∴∠ANM+∠AMN=180°﹣∠MAN=100°,
故选:C.
6.有一以互相平行的直线a、b为岸的河流,其两侧有村庄A和村庄B,现在要在河上建一座桥梁MN(桥与河岸垂直),使两村庄之间的距离最短,从作图痕迹上来看,正确的是( )
A.B.
C.D.
【解析】根据轴对称确定最短路线问题,过村庄B作河岸的垂线并且等于河的宽度,然后与村庄A连接与河岸a相交于一点M,过点M作MN⊥a与b相交于点N,连接AM、BN,则AM+MN+BN即为最短距离.
【详解】解:根据轴对称确定最短路线问题,D选项图形符合.
故选:D.
7.如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=8,E为CD边的中点,点P、Q为BC边上的两个动点,且PQ=2,当BP=( )时,四边形APQE的周长最小.
A.3B.4C.5D.22
【解析】要使四边形APQE的周长最小,由于AE与PQ都是定值,只需AP+EQ的值最小即可.为此,先在BC边上确定点P、Q的位置,可在AD上截取线段AF=DE=2,作F点关于BC的对称点G,连接EG与BC交于一点即为Q点,过A点作FQ的平行线交BC于一点,即为P点,则此时AP+EQ=EG最小,然后过G点作BC的平行线交DC的延长线于H点,那么先证明∠GEH=45°,再由CQ=EC即可求出BP的长度.
【详解】解:如图,在AD上截取线段AF=PQ=2,作F点关于BC的对称点G,连接EG与BC交于一点即为Q点,过A点作FQ的平行线交BC于一点,即为P点,过G点作BC的平行线交DC的延长线于H点.
∵GH=DF=6,EH=2+4=6,∠H=90°,
∴∠GEH=45°,
∴∠CEQ=45°,
设BP=x,则CQ=BC﹣BP﹣PQ=8﹣x﹣2=6﹣x,
在△CQE中,∠QCE=90°,∠CEQ=45°,
∴CQ=EC,
∴6﹣x=2,
解得x=4.
故选:B.
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