1、专题四 线段和的最小值问题纵观贵阳5年中考,2014年和2015年两年连续考查了利用对称求线段和最小值的几何问题设置在第24题、25题,以解答题的形式出现,分值为12分,难度较大来源:学优高考网gkstk预计2017贵阳中考还会设计利用图形变换考查此类问题的几何综合题,复习时要加大训练力度,中考重难点突破)线段的最小值【经典导例】【例】(六盘水中考)(1)观察发现如图,若点A,B在直线m同侧,在直线 m上找一点P,使APBP的值最小,做法如下:作点B 关于直线m的对称点B,连接 AB,与直线m 的交点就是所求作的点P,线段AB的长度即为APBP 的最小值如图,在等边三角形ABC中,AB2,点E
2、是AB的中点,AD 是高,在AD上找一点P,使BP PE的值最小,做法如下:作点B关于AD的对称点,恰好与点C 重合,连接CE 交AD于一点,则这点就是所求作的点P,故BPPE 的最小值为_(2)实践运用如图,已知O的直径CD为2,Error! 的度数为60,点B是Error! 的中点,在直径CD上作出点P,使BPAP的值最小,则BPAP的最小值为_来源:学优高考网(3)拓展延伸如图,点P是四边形ABCD内一点,分别在边AB ,BC 上作出点 M,点N ,使PM PN的值最小,保留作图痕迹,不写作法【解析】(1)利用作法得到CE的长为BPPE 的最小值;由 AB2,点E是AB的中点,根据等边三
3、角形的性质得到CEAB,BCE Error!BCA30,BE 1,再根据含 30的直角三角形三边的关系得到CE 的长度CE的长为BP PE的最小值 在等边三角形ABC 中,AB2,点E是AB的中点,CEAB,BCE Error!BCA30,BE1,CEBE .故答案为;(2)过B 点作弦 BECD ,连接AE 交CD于P 点,连接 OB,OE,OA,PB,根据垂径定得到CD平分BE,即点E与点B关于CD对称,则AE的长就是BP AP的最小值【学生解答】解:(1);(2) 实践运用 如解图,过B作弦BECD,连接AE 交CD于P点,连接 OB,OE ,OA ,PB.BECD,CD平分BE ,即点
4、E与点B 关于 CD对称 Error! 的度数为60 ,点B是Error!的中点 ,BOC30,AOC60,EOC30,AOE 6030 90 , OAOE 1,AEOA, AE 的长就是BP AP的最小值故答案为;(3)分别作出点P 关于AB和BC的对称点E和F,然后连接EF ,EF交AB于点M,交BC于点N.拓展延伸如解图.1(2015绥化中考)如图,在矩形ABCD中,AB10,BC5.若点M,N分别是线段AC,AB上的两个动点,则BMMN 的最小值是( B )A10 B 8 C5 D6,(第1题图) ,(第2题图)2(2016贵阳模拟)如图,正方形ABCD的边长为4,点M在边DC上,且D
5、M 1,N为对角线AC上任意一点,则DNMN的最小值为( B )来源:学优高考网A3 B5C6 D无法确定3(2016原创)如图,点P是边长为1的菱形ABCD对角线AC上一个动点,点M,N 分别是AB,BC 边上的中点,PM PN的最小值是( B )来源:学优高考网gkstkA2 B1 C . D.Error!来源 :学优高考网4(2016原创)几何模型:条件:如下左图,A,B是直线l同旁的两个定点问题:在直线l上确定一点P,使PAPB的值最小方法:作点A关于直线l的对称点A,连接AB交l 于点P ,则 PAPB AB的值最小(不必证明) 模型应用:(1)如图,正方形ABCD 的边长为 2,E
6、为AB中点,P 是AC上一动点连接BD,由正方形对称性可知,B与D关于直线AC对称连接PE, PB,则PB PE的最小值是_;(2)如图,O的半径为2,点 A,B,C 在O 上,OAOB,AOC60,P是OB上一动点,求PAPC的最小值;(3)如图,AOB 30,P是AOB内一点,PO8, Q,R分别是OA ,OB上的动点,求PQR周长的最小值解:(1);(2)如图,延长AO 交O 于点A,则点A,A关于直线OB对称,连接AC与OB相交于点P,连接AC.OA OC 2,AOC 60,AOC是等边三角形 ,AC2.AA4,ACA90,PAPCPA PCAC2 ,即PAPC的最小值是2;(3)如图
7、,分别作P 点关于OB,OA的对称点P 1,P 2,连接P 1P2交OA 于点Q,交OB于点R,OPOP 1OP 2,P 1OB POB,P 2OAPOA,P 1OP22AOB60,P 1OP2是等边三角形,P 1P2OP8,三角形PQR 的周长 PRPQRQP 1RP 2QRQP 1P28,即PQR的周长的最小值为8.5(2014贵阳中考)如图,将一副直角三角形拼放在一起得到四边形 ABCD,其中BAC 45,ACD 30,点E 为CD边上的中点,连接AE,将ADE 沿AE所在直线翻折得到ADE,DE交AC于F点若AB6 cm .(1)AE的长为 _4_cm;来源:gkstk.Com(2)试
8、在线段AC上确定一点P ,使得DPEP 的值最小,并求出这个最小值;(3)求点D到BC 的距离来源:学优高考网来源:学优高考网解:(1)4;(2)RtADC中,ACD30, ADC60. E为CD边上的中点, DE AE, ADE 为等边三角形 将 ADE 沿AE所在直线翻折得ADE, ADE为等边三角形, AED60, EACEADDAC30, EFA90, 即AC所在的直线垂直平分线段ED, 点E , D关于直线AC对称 , 连接DD交AC于点P, 此时DPEP 值为最小,且DPEPDD, ADE 是等边三角形 ,AD AE 4, DD2Error! AD2612, 即DPEP最小值为12
9、 cm;(3)连接CD ,BD,过点D作DG BC于点G, AC垂直平分线ED, AEAD,CECD, AE EC,ADCD4, 在ABD和CBD中 ,Error! ABD CBD ( SSS), DBG45, DGGB, 设DG长为x cm,则CG长为(6x) cm,在Rt GDC中,x 2 (6x) 2 (4) 2 , 解得x 13,x 23(不合题意舍去 ), 点D 到BC边的距离为 (3)cm.6(2016贵阳中考)如图,在矩形纸片ABCD中,AB4,AD 12,将矩形纸片折叠,使点C落在AD 边上的点M处,折痕为PE,此时PD 3. 来源:学优高考网(1)求MP的值;(2)在AB 边
10、上有一个动点 F,且不与点A ,B重合,当AF等于多少时,MEF的周长最小?(3)若点G,Q是AB 边上的两个动点,且不与点A,B 重合,GQ2,当四边形MEQG 的周长最小时,求最小周长值( 计算结果保留根号)解:(1)MP5;(2)如图1,作点M关于AB的对称点M, 连接ME交AB于点F,则点F即为所求,来源:gkstk.Com过点E作EN AD ,垂足为N.AM ADMP PD15 534,AMAM4.矩形ABCD折叠,使点C 落在 AD边上的点M处,折痕为PE ,CEPMEP ,而CEPMPE,MEPMPE,MEMP5,在RtENM中,MN 3,NM11.AF NE,AFMNEM,Error!Error! ,即Error!Error!,解得 AFError!,即AFError!时,MEF的周长最小; (3)如图2,由(2)知点M是点M关于AB的对称点,连接MG ,在EN上截取ER 2,连接MR交AB于点G,再过点E作EQRG,交AB于点Q ,EQRG,ERGQ,四边形ERGQ是平行四边形,QEGR.GMGM,MGQEGMGRM R,此时MGEQ最小,四边形MEQG的周长最小,在 RtMRN中,NR422,MR5,ME5,GQ2,四边形MEQG的最小周长值是75.