2022年春浙教版九年级数学中考二轮复习《几何图形最值问题》专题提升训练(附答案)
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2022年春浙教版九年级数学中考二轮复习《几何图形最值问题》专题提升训练(附答案)一.垂线段最短
1.已知⊙O的半径为5,P是⊙O内的一点,且OP=3,若过点P任作一直线交⊙O于A、B两点,则△AOB周长的最小值为.
二.菱形的性质
2.如图,在周长为12的菱形ABCD中,AE=1,AF=2,若P为对角线BD上一动点,则EP+FP的最小值为()
A.1B.2C.3D.4
三.轴对称-最短路线问题
3.如图,∠AOB=60°,点P是∠AOB内的定点且OP=,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.B.C.6D.3
4.如图,在锐角三角形ABC中,BC=4,∠ABC=60°,BD平分∠ABC,交AC于点D,M,N分别是BD,BC上的动点,则CM+MN的最小值是()
A.B.2C.2D.4
5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,D、E分别是AB、BC边上的动点,则AE+DE的最小值为()
A.B.C.5D.
6.如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=3,动点P满足S△P AB=S矩形ABCD,则点P到A、B两点距离之和P A+PB的最小值为()
A.B.C.5D.
7.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,D是AB上的动点,E是BC上的动点,则AE+DE的最小值为()
A.3+2B.10C.D.
8.如图,四边形ABCD中,∠C=50°,∠B=∠D=90°,E、F分别是BC、DC上的点,当△AEF的周长最小时,∠EAF的度数为()
A.50°B.60°C.70°D.80°
9.如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=5.若点M、N分别是线段AC,AB上的两个动点,则BM+MN的最小值为()
A.10B.8C.5D.6
10.如图,点P是∠AOB内任意一点,OP=5cm,点M和点N分别是射线OA和射线OB 上的动点,△PMN周长的最小值是5cm,则∠AOB的度数是()
A.25°B.30°C.35°D.40°
11.如图,直线l外不重合的两点A、B,在直线l上求作一点C,使得AC+BC的长度最短,作法为:①作点B关于直线l的对称点B′;②连接AB′与直线l相交于点C,则点C 为所求作的点.在解决这个问题时没有运用到的知识或方法是()
A.转化思想
B.三角形的两边之和大于第三边
C.两点之间,线段最短
D.三角形的一个外角大于与它不相邻的任意一个内角
12.如图,四边形ABCD中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分别找一点M、N,使△AMN周长最小时,则∠AMN+∠ANM的度数为()
A.130°B.120°C.110°D.100°
13.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD是∠BAC的平分线.若P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是()
A.B.4C.D.5
14.如图,直线l是一条河,P,Q两地相距8千米,P,Q两地到l的距离分别为2千米,5千米,欲在l上的某点M处修建一个水泵站,向P,Q两地供水.现有如下四种铺设方案,图中实线表示铺设的管道,则铺设的管道最短的是()
A.B.C.D.
15.如图,在等腰三角形ABC中,∠ABC=120°,点P是底边AC上一个动点,M,N分别是AB,BC的中点,若PM+PN的最小值为2,则△ABC的周长是()
A.2B.2+C.4D.4+2
16.如图所示,正方形ABCD的面积为12,△ABE是等边三角形,点E在正方形ABCD内,在对角线AC上有一点P,使PD+PE的和最小,则这个最小值为()
A.2B.2C.3D.
17.如图,点P是边长为1的菱形ABCD对角线AC上的一个动点,点M,N分别是AB,BC边上的中点,则MP+PN的最小值是()
A.B.1C.D.2
18.如图,在菱形ABCD中,AC=6,BD=6,E是BC边的中点,P,M分别是AC,AB上的动点,连接PE,PM,则PE+PM的最小值是()
A.6B.3C.2D.4.5
19.如图,正△ABC的边长为2,过点B的直线l⊥AB,且△ABC与△A′BC′关于直线l 对称,D为线段BC′上一动点,则AD+CD的最小值是()
A.4B.3C.2D.2+
20.如图,菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,点P,Q,K分别为线段BC,CD,BD上的任意一点,则PK+QK的最小值为()
A.1B.C.2D.+1
21.如图所示,在对角线长分别为12和16的菱形ABCD中,E、F分别是边AB、AD的中点,H是对角线BD上的任意一点,则HE+HF的最小值是()
A.14B.28C.6D.10
22.如图,在菱形ABCD中,对角线AC=6,BD=8,点E、F分别是边AB、BC的中点,点P在AC上运动,在运动过程中,存在PE+PF的最小值,则这个最小值是()
A.3B.4C.5D.6
23.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分别为AB,BC 边上的中点,则MP+NP的最小值是()
A.2B.1C.D.
24.如图,四边形ABCD中,DA⊥AB,CB⊥AB,AD=3,AB=5,BC=2,P是边AB上的动点,则PC+PD的最小值是.
25.如图,Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=6,点D,E分别是边BC,AC上的动点,则DA+DE的最小值为.
26.如图,∠AOB=30°,点M、N分别在边OA、OB上,且OM=1,ON=3,点P、Q 分别在边OB、OA上,则MP+PQ+QN的最小值是.
27.如图,∠AOB=30°,点M、N分别是射线OA、OB上的动点,OP平分∠AOB,且OP=6,当△PMN的周长取最小值时,四边形PMON的面积为.
28.已知∠AOB=60°,点P是∠AOB的平分线OC上的动点,点M在边OA上,且OM =4,则点P到点M与到边OA的距离之和的最小值是.
29.如图,∠BAC=30°,M为AC上一点,AM=2,点P是AB上的一动点,PQ⊥AC,垂足为点Q,则PM+PQ的最小值为.
30.在锐角三角形ABC中,BC=,∠ABC=45°,BD平分∠ABC,M、N分别是BD、BC上的动点,则CM+MN的最小值是.
31.如图,在△ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,D是BC边的中点,E是AB边上一动点,则EC+ED的最小值是.
32.要在街道旁修建一个奶站,向居民区A、B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使从
A、B到它的距离之和最短?小聪根据实际情况,以街道旁为x轴,建立了如图所示的平
面直角坐标系,测得A点的坐标为(0,3),B点的坐标为(6,5),则从A、B两点到奶站距离之和的最小值是.
33.如图,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.
34.如图,已知菱形ABCD的周长为16,面积为8,E为AB的中点,若P为对角线BD 上一动点,则EP+AP的最小值为.
35.如图,在边长为2的等边△ABC中,D为BC的中点,E是AC边上一点,则BE+DE 的最小值为.
36.如图,菱形ABCD的边长为2,∠DAB=60°,E为BC的中点,在对角线AC上存在一点P,使△PBE的周长最小,则△PBE的周长的最小值为.
37.已知菱形ABCD的两条对角线分别为6和8,M、N分别是边BC、CD的中点,P是对角线BD上一点,则PM+PN的最小值=.
38.如图,菱形ABCD的边长为4,∠BAD=120°,点E是AB的中点,点F是AC上的一动点,则EF+BF的最小值是.
39.如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠BAD=90°,AB=6,对角线AC平分∠BAD,点E在AB上,且AE=2(AE<AD),点P是AC上的动点,则PE+PB的最小值是.
40.在学习轴对称的时候,老师让同学们思考课本中的探究题.
如图(1),要在燃气管道l上修建一个泵站,分别向A、B两镇供气.泵站修在管道的什么地方,可使所用的输气管线最短?
你可以在l上找几个点试一试,能发现什么规律?
聪明的小华通过独立思考,很快得出了解决这个问题的正确办法.他把管道l看成一条直线(图(2)),问题就转化为,要在直线l上找一点P,使AP与BP的和最小.他的做法是这样的:
①作点B关于直线l的对称点B′.
②连接AB′交直线l于点P,则点P为所求.
请你参考小华的做法解决下列问题.如图在△ABC中,点D、E分别是AB、AC边的中点,BC=6,BC边上的高为4,请你在BC边上确定一点P,使△PDE得周长最小.(1)在图中作出点P(保留作图痕迹,不写作法).
(2)请直接写出△PDE周长的最小值:.
41.问题背景:
如图(a),点A、B在直线l的同侧,要在直线l上找一点C,使AC与BC的距离之和最小,我们可以作出点B关于l的对称点B′,连接AB′与直线l交于点C,则点C即为所求.
(1)实践运用:
如图(b),已知,⊙O的直径CD为4,点A在⊙O上,∠ACD=30°,B为弧AD的中点,P为直径CD上一动点,则BP+AP的最小值为.
(2)知识拓展:
如图(c),在Rt△ABC中,AB=10,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,E、F分别是线段AD和AB上的动点,求BE+EF的最小值,并写出解答过程.
42.(1)观察发现:
如(a)图,若点A,B在直线l同侧,在直线l上找一点P,使AP+BP的值最小.做法如下:作点B关于直线l的对称点B',连接AB',与直线l的交点就是所求的点P.再如(b)图,在等边三角形ABC中,AB=2,点E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,则这点就是所求的点P,故BP+PE的最小值为.
(2)实践运用:
如(c)图,已知⊙O的直径CD为4,∠AOD的度数为60°,点B是的中点,在直径CD上找一点P,使BP+AP的值最小,并求BP+AP的最小值.
(3)拓展延伸:
如(d)图,在四边形ABCD的对角线AC上找一点P,使∠APB=∠APD.保留作图痕迹,不必写出作法.
43.如图所示,在一笔直的公路MN的同一旁有两个新开发区A,B,已知AB=10千米,直线AB与公路MN的夹角∠AON=30°,新开发区B到公路MN的距离BC=3千米.(1)新开发区A到公路MN的距离为;
(2)现要在MN上某点P处向新开发区A,B修两条公路P A,PB,使点P到新开发区A,B的距离之和最短.此时P A+PB=(千米).
44.需要在高速公路旁边修建一个飞机场,使飞机场到A,B两个城市的距离之和最小,请作出机场的位置.
45.如图,C为线段BD上一动点,分别过点B、D作AB⊥BD,ED⊥BD,连接AC、EC.已知AB=2,DE=1,BD=8,设CD=x.
(1)用含x的代数式表示AC+CE的长;
(2)请问点C满足什么条件时,AC+CE的值最小;
(3)根据(2)中的规律和结论,请构图求出代数式的最小值.
46.几何模型:
条件:如下图,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P A+PB的值最小.
方法:作点A关于直线l的对称点A′,连接A′B交l于点P,则P A+PB=A′B的值最小(不必证明).
模型应用:
(1)如图1,正方形ABCD的边长为2,E为AB的中点,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ED交AC于P,则PB+PE的最小值是;
(2)如图2,⊙O的半径为2,点A、B、C在⊙O上,OA⊥OB,∠AOC=60°,P是OB上一动点,求P A+PC的最小值;
(3)如图3,∠AOB=45°,P是∠AOB内一点,PO=10,Q、R分别是OA、OB上的动点,求△PQR周长的最小值.
47.某大型农场拟在公路L旁修建一个农产品储藏、加工厂,将该农场两个规模相同的水果生产基地A、B的水果集中进行储藏和技术加工,以提高经济效益.请你在图中标明加工厂所在的位置C,使A、B两地到加工厂C的运输路程之和最短.(要求:用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法和证明)
48.某供电部门准备在输电主干线l上连接一个分支线路,分支点为M,同时向新落成的A、B两个居民小区送电.已知居民小区A、B分别到主干线l的距离AA1=2km,BB1=1km,且A1B1=4km.
(1)如果居民小区A、B在主干线l的两旁,如图(1)所示,那么分支点M在什么地方时总线路最短?最短线路的长度是多少千米?
(2)如果居民小区A、B在主干线l的同旁,如图(2)所示,那么分支点M在什么地方时总线路最短?此时分支点M与A1的距离是多少千米?
参考答案
一.垂线段最短
1.解:如图,CD为过P点的直径,CD⊥AB于P,则AB为过P点最短的弦,即此时△AOB的周长有最小值,
∵OP⊥AB,
∴P A=PB,
在Rt△AOP中,AP==4,
∴AB=8.
∴△AOB周长的最小值为18,
故答案为:18.
二.菱形的性质
2.解:作F点关于BD的对称点F′,连接EF′交BD于点P,则PF=PF′.∴EP+FP=EP+F′P.
由两点之间线段最短可知:当E、P、F′在一条直线上时,EP+FP的值最小,此时EP+FP =EP+F′P=EF′.
∵四边形ABCD为菱形,周长为12,
∴AB=BC=CD=DA=3,AB∥CD,
∵AF=2,AE=1,
∴DF=DF′=AE=1,
∴四边形AEF′D是平行四边形,
∴EF′=AD=3.
∴EP+FP的最小值为3.
故选:C.
三.轴对称-最短路线问题
3.解:作P点分别关于OA、OB的对称点C、D,连接CD分别交OA、OB于M、N,如图,
则MP=MC,NP=ND,OP=OD=OC=,∠BOP=∠BOD,∠AOP=∠AOC,∴PN+PM+MN=ND+MN+MC=DC,∠COD=∠BOP+∠BOD+∠AOP+∠AOC=2∠AOB =120°,
∴此时△PMN周长最小,
作OH⊥CD于H,则CH=DH,
∵∠OCH=30°,
∴OH=OC=,
CH=OH=,
∴CD=2CH=3.
故选:D.
4.解:如图,在BA上截取BE=BN,
因为∠ABC的平分线交AC于点D,
所以∠EBM=∠NBM,
在△BME与△BMN中,
所以△BME≌△BMN(SAS),
所以ME=MN.
所以CM+MN=CM+ME≥CE.
因为CM+MN有最小值.
当CE是点C到直线AB的距离时,即C到直线AB的垂线段时,CE取最小值为:4×sin60°=.
故选:C.
5.解:如图,作点A关于BC的对称点A′,过点A′作A′D⊥AB交BC、AB分别于点E、D,
则A′D的长度即为AE+DE的最小值,AA′=2AC=2×3=6,
∵∠ACB=90°,BC=4,AC=3,
∴AB=,
∴sin∠BAC=,
∴A′D=AA′•sin∠BAC=6×=,
即AE+DE的最小值是.
故选:B.
6.解:设△ABP中AB边上的高是h.
∵S△P AB=S矩形ABCD,
∴AB•h=AB•AD,
∴h=AD=2,
∴动点P在与AB平行且与AB的距离是2的直线l上,如图,作A关于直线l的对称点E,连接AE,连接BE,则BE的长就是所求的最短距离.
在Rt△ABE中,∵AB=5,AE=2+2=4,
∴BE===,
即P A+PB的最小值为.
故选:D.
7.解:如图,作点A关于BC的对称点A′,过点A′作A′D⊥AB交BC、AB分别于点E、D,
则A′D的长度即为AE+DE的最小值,AA′=2AC=2×6=12,
∵∠ACB=90°,BC=8,AC=6,
∴AB===10,
∴sin∠BAC===,
∴A′D=AA′•sin∠BAC=12×=,
即AE+DE的最小值是.
故选:D.
8.解:作A关于BC和CD的对称点A′,A″,连接A′A″,交BC于E,交CD于F,则A′A″即为△AEF的周长最小值.作DA延长线AH,
∵∠C=50°,
∴∠DAB=130°,
∴∠HAA′=50°,
∴∠AA′E+∠A″=∠HAA′=50°,
∵∠EA′A=∠EAA′,∠F AD=∠A″,
∴∠EAA′+∠A″AF=50°,
∴∠EAF=130°﹣50°=80°,
故选:D.
9.解:过B点作AC的垂线,使AC两边的线段相等,到E点,过E作EF垂直AB交AB 于F点,
AC=5,
AC边上的高为==2,所以BE=4.
∵△ABC∽△EFB,
∴=,即=
EF=8.
故选:B.
10.解:分别作点P关于OA、OB的对称点C、D,连接CD,分别交OA、OB于点M、N,连接OC、OD、PM、PN、MN,如图所示:∵点P关于OA的对称点为D,关于OB的对称点为C,
∴PM=DM,OP=OD,∠DOA=∠POA;
∵点P关于OB的对称点为C,
∴PN=CN,OP=OC,∠COB=∠POB,
∴OC=OP=OD,∠AOB=∠COD,
∵△PMN周长的最小值是5cm,
∴PM+PN+MN=5,
∴DM+CN+MN=5,
即CD=5=OP,
∴OC=OD=CD,
即△OCD是等边三角形,
∴∠COD=60°,
∴∠AOB=30°;
故选:B.
11.解:∵点B和点B′关于直线l对称,且点C在l上,
∴CB=CB′,
又∵AB′交l与C,且两条直线相交只有一个交点,
∴CB′+CA最短,
即CA+CB的值最小,
将轴对称最短路径问题利用线段的性质定理两点之间,线段最短,体现了转化思想,验证时利用三角形的两边之和大于第三边.
故选:D.
12.解:作A关于BC和CD的对称点A′,A″,连接A′A″,交BC于M,交CD于N,则A′A″的长即为△AMN的周长最小值.∵∠DAB=120°,
∴∠AA′M+∠A″=60°,
∵∠MA′A=∠MAA′,∠NAD=∠A″,
且∠MA′A+∠MAA′=∠AMN,∠NAD+∠A″=∠ANM,
∴∠AMN+∠ANM=∠MA′A+∠MAA′+∠NAD+∠A″=2(∠AA′M+∠A″)=2×60°=120°,
故选:B.
13.解:如图,过点C作CM⊥AB交AB于点M,交AD于点P,过点P作PQ⊥AC于点Q,∵AD是∠BAC的平分线.
∴PQ=PM,这时PC+PQ有最小值,即CM的长度,
∵AC=6,BC=8,∠ACB=90°,
∴AB===10.
∵S△ABC=AB•CM=AC•BC,
∴CM===,
即PC+PQ的最小值为.
故选:C.
14.解:A、PQ+QM=8+2=10km;
B、∵QM+PM=P′Q,P′Q2=82﹣(5﹣2)2+(5+2)2=104,
∴P′Q=2km>10km;
C、QM+PR=5+>10;
D、PM+QM=5+>10.
综上所述,A选项铺设的管道最短.
故选:A.
15.解:作M点关于AC的对称点M′,连接M'N,则与AC的交点即是P点的位置,∵M,N分别是AB,BC的中点,
∴MN是△ABC的中位线,
∴MN∥AC,
∴,
∴PM′=PN,
即:当PM+PN最小时P在AC的中点,
∴MN=AC
∴PM=PN=1,MN=
∴AC=2,
AB=BC=2PM=2PN=2
∴△ABC的周长为:2+2+2=4+2 .
故选:D.
16.解:设BE与AC交于点F(P′),连接BD,
∵点B与D关于AC对称,
∴P′D=P′B,
∴P′D+P′E=P′B+P′E=BE最小.
即P在AC与BE的交点上时,PD+PE最小,为BE的长度;
∵正方形ABCD的面积为12,
∴AB=2.
又∵△ABE是等边三角形,
∴BE=AB=2.
故所求最小值为2.
故选:A.
17.解:如图,
作点M关于AC的对称点M′,连接M′N交AC于P,此时MP+NP有最小值,最小值为M′N的长.
∵菱形ABCD关于AC对称,M是AB边上的中点,
∴M′是AD的中点,
又∵N是BC边上的中点,
∴AM′∥BN,AM′=BN,
∴四边形ABNM′是平行四边形,
∴M′N=AB=1,
∴MP+NP=M′N=1,即MP+NP的最小值为1,
故选:B.
18.解:如图,作点E关于AC的对称点E′,过点E′作E′M⊥AB于点M,交AC于点P,
则点P、M使PE+PM取得最小值,
PE+PM=PE′+PM=E′M,
∵四边形ABCD是菱形,
∴点E′在CD上,
∵AC=6,BD=6,
∴AB==3,
由S菱形ABCD=AC•BD=AB•E′M得×6×6=3•E′M,
解得:E′M=2,
即PE+PM的最小值是2,
故选:C.
19.解:连接CC′,如图所示.
∵△ABC、△A′BC′均为正三角形,
∴∠ABC=∠A′=60°,A′B=BC=A′C′,
∴A′C′∥BC,
∴四边形A′BCC′为菱形,
∴点C关于BC'对称的点是A',
∴当点D与点B重合时,AD+CD取最小值,最小值为AA′的长.
∵AA′=AB+A′B=2+2=4,
∴AD+CD的最小值为4.
故选:A.
20.解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,
∵∠A=120°,
∴∠B=180°﹣∠A=180°﹣120°=60°,
作点P关于直线BD的对称点P′,连接P′Q,P′C,则P′Q的长即为PK+QK的最小值,由图可知,当P′Q⊥AB时PK+QK的值最小,
在Rt△BCP′中,
∵BC=AB=2,∠B=60°,
∴P′Q=CP′=BC•sin B=2×=.
故选:B.
21.解:如图:
作EE′⊥BD交BC于E′,连接E′F,
则E′F就是HE+HF的最小值,
∵E、F分别是边AB、AD的中点,
∴E′F AB,
而由已知可得AB==10,
∴HE+HF的最小值为10.
故选:D.
22.解:∵四边形ABCD是菱形,对角线AC=6,BD=8,
∴AB==5,
作E关于AC的对称点E′,连接E′F,则E′F即为PE+PF的最小值,
∵AC是∠DAB的平分线,E是AB的中点,
∴E′在AD上,且E′是AD的中点,
∵AD=AB,
∴AE=AE′,
∵F是BC的中点,
∴E′F=AB=5.
故选:C.
23.解:作点M关于AC的对称点M′,连接M′N交AC于P,此时MP+NP有最小值.∵菱形ABCD关于AC对称,M是AB边上的中点,
∴M′是AD的中点,
又N是BC边上的中点,
∴AM′∥BN,AM′=BN,
∴四边形AM′BN是平行四边形,
∴PN∥AB,
又N是BC边上的中点,
∴PN是△CAB的中位线,
∴P是AC中点,
∴PM∥BN,PM=BN,
∴四边形PMBN是平行四边形,
∵BM=BN,
∴平行四边形PMBN是菱形.
∴MP+NP=BM+BN=BC=1.
故选:B.
24.解:延长CB到C′,使C′B=CB=2,连接DC′交AB于P.则DC′就是PC+PD 的和的最小值.
∵DA⊥AB,CB⊥AB,
∴AD∥BC,
∴∠A=∠PBC′,∠ADP=∠C′,
∴△ADP∽△BC′P,
∴AP:BP=AD:BC′=3:2,
∴PB=AP,
∵AP+BP=AB=5,
∴AP=3,BP=2,
∴PD===3,PC′===2,∴DC′=PD+PC′=3+2=5,
∴PC+PD的最小值是5,
故答案为5.
25.解:作A关于BC的对称点A',连接AA',交BC于F,过A'作A'E⊥AC于E,交BC 于D,则AD=A'D,此时AD+DE的值最小,就是A'E的长;
Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=6,
∴BC==9,
S△ABC=AB•AC=BC•AF,
∴3×=9AF,
AF=2,
∴AA'=2AF=4,
∵∠A'FD=∠DEC=90°,∠A'DF=∠CDE,
∴∠A'=∠C,
∵∠AEA'=∠BAC=90°,
∴△AEA'∽△BAC,
∴,
∴,
∴A'E=,
即AD+DE的最小值是;
故答案为:.
26.解:作M关于OB的对称点M′,作N关于OA的对称点N′,连接M′N′,即为MP+PQ+QN的最小值.
根据轴对称的定义可知:∠N′OQ=∠M′OB=30°,∠ONN′=60°,∴△ONN′为等边三角形,△OMM′为等边三角形,
∴∠N′OM′=90°,
∴在Rt△M′ON′中,
M′N′==.
故答案为.
27.解:分别作点P关于OA、OB的对称点C、D,连接CD,分别交OA、OB于点M、N,连接OC、OD、PC、PD.
∵点P关于OA的对称点为C,关于OB的对称点为D,
∴PM=CM,OP=OC,∠COA=∠POA;
∵点P关于OB的对称点为D,
∴PN=DN,OP=OD,∠DOB=∠POB,
∴OC=OD=OP=6,∠COD=∠COA+∠POA+∠POB+∠DOB=2∠POA+2∠POB=2∠AOB=60°,
∴△COD是等边三角形,
∴CD=OC=OD=6.
∵∠POC=∠POD,
∴OP⊥CD,
∴OQ=6×=3,
∴PQ=6﹣3
设MQ=x,则PM=CM=3﹣x,
∴(3﹣x)2﹣x2=(6﹣3)2,解得x=6﹣9,
∴MN=2MQ=12﹣18,
∵S△PMN=MN×PQ,
S△MON=MN×OQ,
∴S四边形PMON=S△MON+S△PMN=MN×PQ+MN×OQ=MN×OP=×(12﹣18)×6=36﹣54.
故答案为36﹣54.
28.解:过M作MN′⊥OB于N′,交OC于P,
则MN′的长度等于PM+PN的最小值,
即MN′的长度等于点P到点M与到边OA的距离之和的最小值,∵∠ON′M=90°,OM=4,
∴MN′=OM•sin60°=2,
∴点P到点M与到边OA的距离之和的最小值为2.
29.解:作点M关于AB的对称点N,过N作NQ⊥AC于Q交AB于P,则NQ的长即为PM+PQ的最小值,
连接MN交AB于D,则MD⊥AB,DM=DN,
∵∠NPB=∠APQ,
∴∠N=∠BAC=30°,
∵∠BAC=30°,AM=2,
∴MD=AM=1,
∴MN=2,
∴NQ=MN•cos∠N=2×=,
故答案为:.
30.解:过点C作CE⊥AB于点E,交BD于点M′,过点M′作M′N′⊥BC,则CE即为CM+MN的最小值,
∵BC=,∠ABC=45°,BD平分∠ABC,
∴△BCE是等腰直角三角形,
∴CE=BC•cos45°=4×=4.
故答案为:4.
31.解:过点C作CO⊥AB于O,延长CO到C′,使OC′=OC,连接DC′,交AB于E,连接CE,
此时DE+CE=DE+EC′=DC′的值最小.
连接BC′,由对称性可知∠C′BE=∠CBE=45°,
∴∠CBC′=90°,
∴BC′⊥BC,∠BCC′=∠BC′C=45°,
∴BC=BC′=2,
∵D是BC边的中点,
∴BD=1,
根据勾股定理可得DC′==.
故答案为:.
32.解:点A关于x轴的对称点A1的坐标是(0,﹣3),过点B向x轴作垂线与过A1和x 轴平行的直线交于C,
则A1C=6,BC=8,
∴A1B==10
∴从A、B两点到奶站距离之和的最小值是10.
故填10.
33.解:如图:
作ME⊥AC交AD于E,连接EN,
则EN就是PM+PN的最小值,
∵M、N分别是AB、BC的中点,
∴BN=BM=AM,
∵ME⊥AC交AD于E,
∴AE=AM,
∴AE=BN,AE∥BN,
∴四边形ABNE是平行四边形,
∴EN=AB,EN∥AB,
而由题意可知,可得AB==5,
∴EN=AB=5,
∴PM+PN的最小值为5.
故答案为:5.
34.解:如图作CE′⊥AB于E′,交BD于P′,连接AC、AP′.
∵已知菱形ABCD的周长为16,面积为8,
∴AB=BC=4,AB•CE′=8,
∴CE′=2,
在Rt△BCE′中,BE′==2,
∵BE=EA=2,
∴E与E′重合,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BD垂直平分AC,
∴A、C关于BD对称,
∴当P与P′重合时,P′A+P′E的值最小,最小值为CE的长=2,
故答案为2.
35.解:作B关于AC的对称点B′,连接BB′、B′D,交AC于E,此时BE+ED=B′E+ED=B′D,根据两点之间线段最短可知B′D就是BE+ED的最小值,
∵B、B′关于AC的对称,
∴AC、BB′互相垂直平分,
∴四边形ABCB′是平行四边形,
∵三角形ABC是边长为2,
∵D为BC的中点,
∴AD⊥BC,
∴AD=,BD=CD=1,BB′=2AD=2,
作B′G⊥BC的延长线于G,
∴B′G=AD=,
在Rt△B′BG中,
BG===3,
∴DG=BG﹣BD=3﹣1=2,
在Rt△B′DG中,B′D===.故BE+ED的最小值为.
故答案为:.
36.解:连接DE.
∵BE的长度固定,
∴要使△PBE的周长最小只需要PB+PE的长度最小即可,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC与BD互相垂直平分,
∴P′D=P′B,
∴PB+PE的最小长度为DE的长,
∵菱形ABCD的边长为2,E为BC的中点,∠DAB=60°,
∴△BCD是等边三角形,
又∵菱形ABCD的边长为2,
∴BD=2,BE=1,DE=,
∴△PBE的最小周长=DE+BE=+1,
故答案为:+1.
37.解:取AB的中点Q,连接M,NQ,NQ交BD于P,连接MP,如图,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠QBP=∠MBP,AB∥CD,AB=BC=CD,
∵BM=BC,BQ=AB,
∴BM=BQ.
∴BP垂直平分QM,
∴Q,M关于BD对称,
∴PM+PN=PQ+PN=NQ,此时MP+NP的值最小,
∵CN=CD,
∴CN=BQ.
∵CN∥BQ,
∴四边形BQNC是平行四边形,QN∥BC.
∴NQ=BC,QP为△ABD的中位线,
∴点P为BD的中点,连接AC,则AC经过点P,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,且CP=AC=3,BP=BD=4,
在Rt△BPC中,由勾股定理得:BC==5,
即NQ=5,
∴MP+NP=5,
故答案为:5.
38.解:连接DB,DE,设DE交AC于M,连接MB,DF,延长BA,DH⊥BA于H,∵四边形ABCD是菱形,
∴AC,BD互相垂直平分,
∴点B关于AC的对称点为D,
∴FD=FB,
∴FE+FB=FE+FD≥DE.
只有当点F运动到点M时,取等号(两点之间线段最短),
△ABD中,AD=AB,∠DAB=120°,
∴∠HAD=60°,
∵DH⊥AB,
∴AH=AD,DH=AD,
∵菱形ABCD的边长为4,E为AB的中点,
∴AE=2,AH=2,
∴EH=4,DH=2,
在Rt△EHD中,DE===2,
∴EF+BF的最小值为2.
故答案为:2.
39.解:如图,作EO⊥AC,并延长EO交AD于点E′,
∵对角线AC平分∠BAD,∠BAD=90°,
∴点E、E′关于AC对称,
∴PE=PE′,AE=AE′,
∴PE+PB的最小值即线段BE′的长.
∵AE=2,AB=6,
∴AE′=2,
在直角三角形ABE′中,由勾股定理得,
BE′===2,
∴PE+PB的最小值是2.
故答案为2.
40.解:(1)作D点关于BC的对称点D′,连接D′E,与BC交于点P,P点即为所求;
(2)∵点D、E分别是AB、AC边的中点,
∴DE为△ABC中位线,
∵BC=6,BC边上的高为4,
∴DE=3,DD′=4,
∴D′E===5,
∴△PDE周长的最小值为:DE+D′E=3+5=8,
故答案为:8.
41.解:(1)作点B关于CD的对称点E,连接AE交CD于点P,此时P A+PB最小,且等于AE.
作直径AC′,连接C′E.
根据垂径定理得=.
∵∠ACD=30°,
∴∠AOD=60°,∠DOE=30°,
∴∠AOE=90°,
∴∠C′AE=45°,
又AC′为圆的直径,∴∠AEC′=90°,
∴∠C′=∠C′AE=45°,
∴C′E=AE=AC′=2,
即AP+BP的最小值是2.
故答案为:2;
(2)如图,在斜边AC上截取AB′=AB,连接BB′.
∵AD平分∠BAC,
∴∠B′AM=∠BAM,
在△B′AM和△BAM中
,
∴△B′AM≌△BAM(SAS),
∴BM=B′M,∠BMA=∠B′MA=90°,
∴点B与点B′关于直线AD对称.
过点B′作B′F⊥AB,垂足为F,交AD于E,连接BE,则线段B′F的长即为所求.(点到直线的距离最短)
在Rt△AFB′中,∵∠BAC=45°,AB′=AB=10,
∴B′F=AB′•sin45°=AB•sin45°=10×=5,∴BE+EF的最小值为.
42.解:(1)BP+PE的最小值===.
(2)作点A关于CD的对称点A′,连接A′B,交CD于点P,连接OA′,AA′,OB.∵点A与A′关于CD对称,∠AOD的度数为60°,
∴∠A′OD=∠AOD=60°,P A=P A′,
∵点B是的中点,
∴∠BOD=30°,
∴∠A′OB=∠A′OD+∠BOD=90°,
∵⊙O的直径CD为4,
∴OA=OA′=2,
∴A′B=2.
∴P A+PB=P A′+PB=A′B=2.
(3)如图d:首先过点B作BB′⊥AC于O,且OB=OB′,
连接DB′并延长交AC于P.
(由AC是BB′的垂直平分线,可得∠APB=∠APD).
43.解:(1)∵BC=3,∠AOC=30°,
∴OB=6.
过点A作AE⊥MN于点E,AO=AB+OB=16,
∴AE=8.
即新开发区A到公路的距离为8千米;
(2)过D作DF⊥AE的延长线(点D是点B关于MN的对称点),垂足为F.则EF=CD=BC=3,AF=AE+EF=AE+BC=11,
过B作BG⊥AE于G,
∴BG=DF,
∵BG=AB•cos30°=5,
∴,
连接PB,则PB=PD,
∴P A+PB=P A+PD=AD=14(千米).
44.解:点P就是飞机场所在的位置.(5分)
45.解:(1)+;
(2)当A、C、E三点共线时,AC+CE的值最小;
(3)如右图所示,作BD=12,过点B作AB⊥BD,过点D作ED⊥BD,使AB=2,ED =3,连接AE交BD于点C,设BC=x,则AE的长即为代数的最小值.
过点A作AF∥BD交ED的延长线于点F,得矩形ABDF,
则AB=DF=2,AF=BD=12,EF=ED+DF=3+2=5,
所以AE===13,
即的最小值为13.
46.解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AC垂直平分BD,
∴PB=PD,
由题意易得:PB+PE=PD+PE=DE,
在△ADE中,根据勾股定理得,DE=;
(2)作A关于OB的对称点A′,连接A′C,交OB于P,
P A+PC的最小值即为A′C的长,
∵∠AOC=60°
∴∠A′OC=120°,
∵AO=CO,AO=A′O
∴∠OA'C=∠OCA'=30°,
作OD⊥A′C于D,则∠A′OD=60°
∵OA′=OA=2
∴A′D=
∴;
(3)分别作点P关于OA、OB的对称点M、N,连接OM、ON、MN,MN交OA、OB 于点Q、R,连接PR、PQ,此时△PQR周长的最小值等于MN.
由轴对称性质可得,OM=ON=OP=10,∠MOA=∠POA,∠NOB=∠POB,
∴∠MON=2∠AOB=2×45°=90°,
在Rt△MON中,MN===10.
即△PQR周长的最小值等于10.
47.答:如图:.
48.解:(1)连接AB,AB与l的交点就是所求分支点M分支点开在此处,总线路最短.过B作l的平行线与AA1的延长线交于F,
设A1M=x,则MB1=4﹣x,
∵BB1⊥l,AA1⊥l,
∴∠BB1M=∠AA1M=90°,又∠AMA1=∠BMB1,
∴△B1BM∽△A1AM,
∴=,即=,
解得A1M=x=,
在直角三角形ABF中,AF=AA1+A1F=2+1=3,BF=B1A1=4,
由勾股定理得AB==5,
所以分支点M在线段A1B1上且距A1点千米处,最短线路的长度为5千米;
(2)如图(2),作B点关于直线l的对称点B2,连接AB2交直线l于点M,此处即为分支点,
由(1)知,A1M长度为千米.。