中考数学《几何最值问题》典型题型,含答案+解析

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中考数学《几何最值问题》典型题型,含答案+解析

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典型题型

1.如图:点 P 是∠ AOB 内一定点,点 M 、 N 分别在边 OA 、 OB 上运动,若∠ AOB =45°, OP =

,则△ PMN 的周长的最小值为 .

【分析】作 P 关于 OA , OB 的对称点 C , D .连接 OC , OD .则当 M , N 是 CD 与 OA , OB 的交点时,△ PMN 的周长最短,最短的值是 CD 的长.根据对称的性质可以证得:△ COD 是等腰直角三角形,据此即可求解.

【解答】解:作 P 关于 OA , OB 的对称点 C , D .连接 OC , OD .则当 M , N 是 CD 与 OA , OB 的交点时,△ PMN 的周长最短,最短的值是 CD 的长.

∵ PC 关于 OA 对称,

∴∠ COP =2∠ AOP , OC = OP

同理,∠ DOP =2∠ BOP , OP = OD

∴∠ COD =∠ COP +∠ DOP =2(∠ AOP +∠ BOP )=2∠ AOB =90°, OC = OD .

∴△ COD 是等腰直角三角形.

则 CD = OC = ×3 =6.

【题后思考】

本题考查了对称的性质,正确作出图形,理解△ PMN 周长最小的条件是解题的关键.

2.如图,当四边形 PABN 的周长最小时, a = .

【分析】因为 AB , PN 的长度都是固定的,所以求出 PA + NB 的长度就行了.问题就是 PA + NB 什么时候最短.

把 B 点向左平移2个单位到 B ′点;作 B ′关于 x 轴的对称点 B ″,连接 AB ″,交 x 轴于 P ,从而确定 N 点位置,此时 PA + NB 最短.

设直线 AB ″的解析式为 y = kx + b ,待定系数法求直线解析式.即可求得 a 的值.

【解答】解:将 N 点向左平移2单位与 P 重合,点 B 向左平移2单位到 B ′(2,﹣1),

作 B ′关于 x 轴的对称点 B ″,根据作法知点 B ″(2,1),

设直线 AB ″的解析式为 y = kx + b ,

,解得 k =4, b =﹣7.

∴ y =4 x ﹣7.当 y =0时, x = ,即 P ( ,0), a = .

故答案填: .

【题后思考】

考查关于 X 轴的对称点,两点之间线段最短等知识.

3.如图, A 、 B 两点在直线的两侧,点 A 到直线的距离 AM =4,点 B 到直线的距离 BN =1,且 MN =4, P 为直线上的动点,| PA ﹣ PB |的最大值为 .

【分析】作点 B 于直线 l 的对称点 B ′,则 PB = PB ′因而| PA ﹣ PB |=| PA ﹣ PB ′|,则当 A , B ′、 P 在一条直线上时,| PA ﹣ PB |的值最大.根据平行线分线段定理即可求得 PN 和 PM 的值然后根据勾股定理求得 PA 、 PB ′的值,进而求得| PA ﹣ PB |的最大值.

【解答】解:作点 B 于直线 l 的对称点 B ′,连 AB ′并延长交直线 l 于 P .

∴ B ′ N = BN =1,

过 D 点作 B ′ D ⊥ AM ,

利用勾股定理求出 AB ′=5

∴| PA ﹣ PB |的最大值=5.

【题后思考】

本题考查了作图﹣轴对称变换,勾股定理等,熟知“两点之间线段最短”是解答此题的关键.

4.动手操作:在矩形纸片 ABCD 中, AB =3, AD =5.如图所示,折叠纸片,使点 A 落在 BC 边上的 A ′处,折痕为 PQ ,当点 A ′在 BC 边上移动时,折痕的端点 P 、 Q 也随之移动.若限定点 P 、 Q 分别在 AB 、 AD 边上移动,则点 A ′在 BC 边上可移动的最大距离为 .

【分析】本题关键在于找到两个极端,即 BA ′取最大或最小值时,点 P 或 Q 的位置.经实验不难发现,分别求出点 P 与 B 重合时, BA ′取最大值3和当点 Q 与 D 重合时, BA ′的最小值1.所以可求点 A ′在 BC 边上移动的最大距离为2.

【解答】解:当点 P 与 B 重合时, BA ′取最大值是3,

当点 Q 与 D 重合时(如图),由勾股定理得 A ′ C =4,此时 BA ′取最小值为1.

则点 A ′在 BC 边上移动的最大距离为3﹣1=2.

故答案为:2

【题后思考】

本题考查了学生的动手能力及图形的折叠、勾股定理的应用等知识,难度稍大,学生主要缺乏动手操作习惯,单凭想象造成错误.

5.如图,直角梯形纸片 ABCD , AD ⊥ AB , AB =8, AD = CD =4,点 E 、 F 分别在线段 AB 、 AD 上,将△ AEF 沿 EF 翻折,点 A 的落点记为 P .当 P 落在直角梯形 ABCD 内部时, PD 的最小值等于 .

【分析】如图,经分析、探究,只有当直径 EF 最大,且点 A 落在 BD 上时, PD 最小;根据勾股定理求出 BD 的长度,问题即可解决.

【解答】

解:如图,

∵当点 P 落在梯形的内部时,∠ P =∠ A =90°,

∴四边形 PFAE 是以 EF 为直径的圆内接四边形,

∴只有当直径 EF 最大,且点 A 落在 BD 上时, PD 最小,

此时 E 与点 B 重合;

由题意得: PE = AB =8,

由勾股定理得:

BD 2 =8 2 +6 2 =80,

∴ BD =

∴ PD =

【题后思考】

该命题以直角梯形为载体,以翻折变换为方法,以考查全等三角形的判定及其性质的应用为核心构造而成;解题的关键是抓住图形在运动过程中的某一瞬间,动中求静,以静制动。

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