初中几何中线段和与差最值问题.doc

1、1初中几何中线段和（差）的最值问题一、两条线段和的最小值。基本图形解析：一） 、已知两个定点：1、在一条直线 m 上，求一点 P，使 PA+PB 最小；（1）点 A、B 在直线 m 两侧：（2）点 A、B 在直线同侧：2、在直线 m、n 上分别找两点 P、Q，使 PA+PQ+QB 最小。（1）两个点都在直线外侧：（2）一个点在内侧，一个点在外侧：（3）两个点都在内侧：P mAB mB mB P mABA nmAB QP n mB n mAB QP n mABBQP n mAB n mAB2（4） 、台球两次碰壁模型变式一：已知点 A、B 位于直线 m,n 的内侧，在直线 n、m 分别上求点 D

2、、E 点，使得围成的四边形 ADEB 周长最短.变式二：已知点 A 位于直线 m,n 的内侧, 在直线 m、n 分别上求点 P、Q 点 PA+PQ+QA周长最短.二） 、一个动点，一个定点：（一）动点在直线上运动：点 B 在直线 n 上运动，在直线 m 上找一点 P，使 PA+PB 最小（在图中画出点 P 和点B）1、两点在直线两侧：2、两点在直线同侧：（二）动点在圆上运动点 B 在O 上运动，在直线 m 上找一点 P，使 PA+PB 最小（在图中画出点 P 和点 B）1、点与圆在直线两侧：m nA P m nAB m nA P m nAAB mOA P mOBABmnAB EDmnABA B

3、 mnA PQmnAA“A32、点与圆在直线同侧：三） 、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：作法：过 A 点作 ACm,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）点 A、B 在直线 m 同侧：练习题1如图 1， AOB=45， P 是 AOB 内一点， PO=10， Q、 R 分别是 OA、 OB 上的动点，求PQR

4、周长的最小值为 2、如图 2，在锐角三角形 ABC 中，AB=4 ,BAC=45，BAC 的平分线交 BC 于点D，M,N 分别是 AD 和 AB 上的动点，则 BM+MN 的最小值为 3、如图 3，在锐角三角形 ABC 中 ，AB= ，BAC=45，BAC 的平分线交 BC 于 D，M、N52mOA P mOABAmABBEQP mABQPmBQP mABCQP4分别是 AD 和 AB 上的动点，则 BM+MN 的最小值是 。4、如图 4 所示，等边ABC 的边长为 6,AD 是 BC 边上的中线,M 是 AD 上的动点,E 是 AC 边上一点.若 AE=2,EM+CM 的最小值为 .5、如

5、图 5，在直角梯形 ABCD 中，ABC90，ADBC，AD4，AB5，BC6，点 P 是AB 上一个动点，当 PCPD 的和最小时，PB 的长为_6、如图 6，等腰梯形 ABCD 中，AB=AD=CD=1，ABC=60，P 是上底，下底中点 EF 直线上的一点，则 PA+PB 的最小值为 7、如图 7 菱形 ABCD 中，AB=2，BAD=60，E 是 AB 的中点，P 是对角线 AC 上的一个动点，则 PE+PB 的最小值为 8、如图8，菱形ABCD的两条对角线分别长6和8，点P是对角线AC上的一个动点，点M、N分别是边AB、BC的中点，则PM+PN的最小值是 9、如图 9，圆柱形玻璃杯，

6、高为 12cm，底面周长为 18cm，在杯内离杯底 3cm 的点C 处有一滴蜂蜜，此时一只蚂蚁正好在杯外壁，离杯上沿 4cm 与蜂蜜相对的点 A 处，则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为_cm10、如图 10 所示，已知正方形 ABCD 的边长为 8，点 M 在 DC 上，且 DM=2，N 是AC 上的一个动点，则 DN+MN 的最小值为 11、如图 11，MN 是半径为 1 的O 的直径，点 A 在O 上，AMN30，B 为 AN 弧的中点，P 是直径 MN 上一动点，则 PAPB 的最小值为( )(A)2 (B) (C)1 (D)2解答题1、如图，正比例函数 的图象与反比例函数 （k0）在第一象限的

7、图象交于xy21xkyA 点，过 A 点作 x 轴的垂线，垂足为 M，已知三角形 OAM 的面积为 1.（1）求反比例函数的解析式；（2）如果 B 为反比例函数在第一象限图象上的点（点 B 与点 A 不重合），且 B 点的横坐标为 1，在 x 轴上求一点 P，使 PA+PB 最小.52、 如 图 ， 一 元 二 次 方 程 的 二 根 ， （ ） 是 抛 物 线032x1x212x与 x 轴 的 两 个 交 点 B， C 的 横 坐 标 ， 且 此 抛 物 线 过 点 A（ 3， 6） cbaxy（ 1） 求 此 二 次 函 数 的 解 析 式 ；（ 2） 设 此 抛 物 线 的 顶 点 为

8、P， 对 称 轴 与 AC 相 交 于 点 Q， 求 点 P 和 点 Q 的 坐 标 ；（ 3） 在 x 轴 上 有 一 动 点 M， 当 MQ+MA 取 得 最小值时 ， 求 M 点 的 坐 标 3、如图，在平面直角坐标系中，点 A 的坐标为（1， ） ，AOB 的面积是 .33（1）求点 B 的坐标；（2）求过点 A、O、B 的抛物线的解析式；（3）在（2）中抛物线的对称轴上是否存在点 C，使AOC 的周长最小？若存在，求出点 C 的 坐标；若不存在，请说明理由.4如图，抛物线 y x2 x3 和 y 轴的交点为 A， M 为 OA 的中点，若有一动点 P，自35 185M 点处出发，沿直

9、线运动到 x 轴上的某点（设为点 E） ，再沿直线运动到该抛物线对称轴上的某点（设为点 F） ，最后又沿直线运动到点 A，求使点 P 运动的总路程最短的点 E，点 F的坐标，并求出这个最短路程的长65如图，已知在平面直角坐标系 xOy 中，直角梯形 OABC 的边 OA 在 y 轴的正半轴上， OC在 x 轴的正半轴上， OA=AB=2， OC=3，过点 B 作 BD BC，交 OA 于点 D将 DBC 绕点 B 按顺时针方向旋转，角的两边分别交 y 轴的正半轴、 x 轴的正半轴于点 E 和 F（1）求经过 A、 B、 C 三点的抛物线的解析式；（2）当 BE 经过（1）中抛物线的顶点时，求

10、CF 的长；（3）在抛物线的对称轴上取两点 P、 Q（点 Q 在点 P 的上方） ，且 PQ1，要使四边形 BCPQ的周长最小，求出 P、 Q 两点的坐标6如图，已知平面直角坐标系， A， B 两点的坐标分别为 A(2，3）， B(4，1）若C(a，0)， D(a+3，0)是 x 轴上的两个动点，则当 a 为何值时，四边形 ABDC 的周长最短7、如图，在平面直角坐标系中，矩形 的顶点 O 在坐标原点，顶点 A、B 分别在 x 轴、y 轴的正半轴上，OA=3，OB=4，D 为边 OB 的中点.（1）若 E 为边 OA 上的一个动点，当CDE 的周长最小时，求点 E 的坐标；（2）若 E、F 为

11、边 OA 上的两个动点，且 EF=2，当四边形 CDEF 的周长最小时，求点 E、F的坐标.7二、求两线段差的最大值问题 (运用三角形两边之差小于第三边)基本图形解析：1、在一条直线 m 上，求一点 P，使 PA 与 PB 的差最大；（1）点 A、B 在直线 m 同侧：解析：延长 AB 交直线 m 于点 P，根据三角形两边之差小于第三边，PAPBAB，而PAPB=AB 此时最大，因此点 P 为所求的点。（2）点 A、B 在直线 m 异侧：解析：过 B 作关于直线 m 的对称点 B,连接 AB交点直线 m 于 P,此时 PB=PB，PA-PB 最大值为 AB练习题1. 如图，抛物线 y x 2

12、x2 的顶点为 A，与 y 轴交于点 B14(1)求点 A、点 B 的坐标；(2)若点 P 是 x 轴上任意一点，求证： PA PB AB；(3)当 PA PB 最大时，求点 P 的坐标.2. 如图，已知直线 y x1 与 y 轴交于点 A，与 x 轴交于2点 D，抛物线 y x 2 bx c 与直线交于 A、 E 两点，与 x轴交于 B、 C 两点，且 B 点坐标为(1，0)（1）求该抛物线的解析式；（3）在抛物线的对称轴上找一点 M，使| AM MC|的值最大，求出点 M 的坐标yxCBAD OEyBA m mABBPPmBAPP8xClyxBA 1x3、在直角坐标系中，点 A、B 的坐标

13、分别为（4，1）和（2，5） ；点 P 是 y 轴上的一个动点：点 P 在何处时，PAPB 的和为最小？并求最小值.点 P 在何处时，PAPB最大？并求最大值.4. 如图，直线 y x2 与 x 轴交于点 C，与 y 轴交于点3B，点 A 为 y 轴正半轴上的一点， A 经过点 B 和点 O，直线 BC 交 A 于点 D（1）求点 D 的坐标；（2）过 O， C， D 三点作抛物线，在抛物线的对称轴上是否存在一点 P，使线段 PO 与 PD 之差的值最大？若存在，请求出这个最大值和点 P 的坐标若不存在，请说明理由5、抛物线的解析式为 ，交 x 轴与 A 与 B,交 y 轴于 C.23yx在其

14、对称轴上是否存在一点 P，使APC 周长最小，若存在，求其坐标；在其对称轴上是否存在一点 Q，使QBQC的值最大，若存在求其坐标.96、已知：如图，把矩形 OCBA 放置于直角坐标系中，OC=3，BC=2，取 AB 的中点 M，连接MC，把MBC 沿 x 轴的负方向平移 OC 的长度后得到DAO（1）试直接写出点 D 的坐标；（2）已知点 B 与点 D 在经过原点的抛物线上，点 P 在第一象限内的该抛物线上移动，过点 P 作 PQx 轴于点 Q，连接 OP若以 O、P、Q 为顶点的三角形与DAO 相似，试求出点 P 的坐标；试问在抛物线的对称轴上是否存在一点 T，使得|TO-TB|的值最大？7

15、、如图，已知抛物线 C1的解析式为 y=-x2+2x+8，图象与 y 轴交于 D 点，并且顶点 A 在双曲线上（1）求过顶点 A 的双曲线解析式；（2）若开口向上的抛物线 C2与 C1的形状、大小完全相同，并且 C2的顶点 P 始终在 C1 上，证明：抛物线 C2一定经过 A 点；（3）设（2）中的抛物线 C2的对称轴 PF 与 x 轴交于 F 点，且与双曲线交于 E 点，当D、O、E、F 四点组成的四边形的面积为 16.5 时，先求出 P 点坐标，并在直线 y=x 上求一点 M，使|MD-MP|的值最大108、如图,已知抛物线 经过 A(3，0)，B(0，4) .243yxbc（1）求此抛物

16、线解析式；（2）若抛物线与 x 轴的另一交点为 C，求点 C 关于直线 AB 的对称点 C的坐标；（3） 若点 D 是第二象限内点，以 D 为圆心的圆分别与 x 轴、 y 轴、直线 AB 相切于点E、 F、 H，问在抛物线的对称轴上是否存在一点一点 P，使得| PH PA|的值最大？若存在，求出该最大值；若不存在，请说明理由。三、其它非基本图形类线段和差最值问题1、求线段的最大值与最小值需要将该条线段转化到一个三角形中，在该三角形中，其他两边是已知的，则所求线段的最大值为其他两线段之和，最小值为其他两线段之差。2、在转化较难进行时需要借助于三角形的中位线及直角三角形斜边上的中线。3、线段之和的

17、问题往往是将各条线段串联起来，再连接首尾端点，根据两点之间线段最短以及点到线的距离垂线段最短的基本依据解决。1、如图 12，在 ABC 中， C=90， AC=4， BC=2，点 A、 C 分别在 x 轴、 y 轴上，当点 A 在 x 轴上运动时，点 C 随之在 y 轴上运动，在运动过程中，点 B 到原点的最大距离是（ ）A B C。 D 62562ABCO xyABCO xyDEFH112、已知:在ABC中，BC= a，AC=b，以AB为边作等边三角形ABD. 探究下列问题:（1）如图 13，当点 D 与点 C 位于直线 AB 的两侧时，a=b=3，且ACB=60，则 CD= ；（2）如图

18、14，当点 D 与点 C 位于直线 AB 的同侧时，a=b=6，且ACB=90，则 CD= ；（3）如图 15，当ACB 变化,且点 D 与点 C 位于直线 AB 的两侧时，求 CD 的最大值及相应的ACB 的度数.3、在 Rt ABC 中， ACB=90，tan BAC= . 点 D 在边 AC 上（不与 A， C 重合） ，连结12BD， F 为 BD 中点.（1）若过点 D 作 DE AB 于 E，连结 CF、 EF、 CE，如图 1 设 ，则 k = FE；（2）若将图 1 中的 ADE 绕点 A 旋转，使得 D、 E、 B 三点共线，点 F 仍为 BD 中点，如图2 所示求证： BE

19、-DE=2CF；（1）若 BC=6，点 D 在边 AC 的三等分点处，将线段 AD 绕点 A 旋转，点 F 始终为 BD 中点，求线段 CF 长度的最大值4、如图，四边形 ABCD 是正方形，ABE 是等边三角形，M 为对角线 BD（不含 B 点）上任意一点，将 BM 绕点 B 逆时针旋转 60得到 BN，连接 EN、AM、CM. 求证：AMBENB； 当 M 点在何处时，AMCM 的值最小；当 M 点在何处时，AMBMCM 的值最小，并说明理由；BCADEFBDEFCBAC1图 2图 备 图EA DB CNM12 当 AMBMCM 的最小值为 时，求正方形的边长.135、 如 图 ， 二 次

20、 函 数 y=-x2+bx+c 与 x 轴 交 于 点 B 和 点 A（ -1， 0） ， 与 y 轴 交 于 点C， 与 一 次 函 数 y=x+a 交 于 点 A 和 点 D（ 1） 求 出 a、 b、 c 的 值 ；（ 2） 若 直 线 AD 上 方 的 抛 物 线 存 在 点 E， 可 使 得 EAD 面 积 最 大 ， 求 点 E 的 坐 标 ；（ 3） 点 F 为 线 段 AD 上 的 一 个 动 点 ， 点 F 到 （ 2） 中 的 点 E 的 距 离 与 到 y 轴 的 距离 之 和 记 为 d， 求 d 的 最 小 值 及 此 时 点 F 的 坐 标 6、如图，抛物线 （k 为常数，且 k0)与 x 轴从左到右依次交于)4(28xkyA、B 两点，与 y 轴交于点 C，经过点 B 的直线 与抛物线的另一交点为 D.by3(1)若点 D 的横坐标为-5，求抛物线的函数表达式；(2)若在第一象限的抛物线上有点 P，使得以 A，B，P 为顶点的三角形与ABC 相似，求 k 的值；(3)在(1)的条件下，设 F 为线段 BD 上一点(不含端点)，连接AF，一动点 M 从点 A 出发，沿线段 AF 以每秒 1 个单位的速度运动到 F，再沿线段 FD 以每秒 2 个单位的速度运动到 D 后停止，点F 的坐标是多少时，点 M 在整个运动过程中用时最少？1