精彩初中几何最值问题全总结

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初中数学几何最值问题(完整版)资料

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初中数学几何最值问题(完整版)资料(可以直接使用,可编辑优秀版资料,欢迎下载)初中数学几何最值问题面面观在平面几何的动态问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的周长或面积、角的度数以及它们的和与差)的最大值或最小值问题,称为几何最值问题.近年来,各地中考题常通过几何最值问题考查学生的实践操作能力、空间想象能力、分析问题和解决问题的能力.本文针对不同类型的几何最值问题作一总结与分析,希望对大家有所帮助.最值问题的解决方法通常有如下两大类:一、应用几何性质1.三角形的三边关系例1 如图1,90∠=︒,矩形ABCD的顶点A、B分别MON在边,OM ON上.当分在边ON上运动时,A随之在边OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中2,1==,运动过程中,AB BC点D到点O的最大距离为( )(A) 1(B) (c)(D)52分析 如图1,取AB 的中点E ,连结,,OE DE OD .OD OE DE ≤+,∴当,,O D E 三点共线时,点D 到点O 的距离最大,此时,2,1AB BC ==,112OE AE AB ∴===.DE = ZOD ∴的最大值为1.故选A.2.两点间线段最短例2 如图2,圆柱底面半径为2cm,高为9πcm ,点,A B 分别是回柱两底面圆周上的点,且,A B 在同一母线上,用一棉线从A 顺着圆柱侧面绕3圈到B ,求棉线长度最短为 .分析 如图3,将圆柱展开后可见,棉线最短是三条斜线的长度,第一条斜线与底面回周长、圆柱的三分之一高组成直角三角形.由周长公式知底面圆一周长为4πcm,圆柱的三分之一高为3πcm,根据勾股定理,得一条斜线长为5πcm,根据平行四边形的性质,棉线长度最短为15πcm.3.垂线段最短例3 如图4,点A的坐标为(1,0)-,点B在直线y x=运动,当线段AB最短时,点B的坐标为( )(A)(0,0)(B)11--(C)(,)22(D)(,)--22分析如图4,过点A作'AB OB⊥,垂足为点'B,过'B作⊥轴,垂足为C.'B C x由垂线段最短可知,当'B与点B重合时,AB最短.∵点B在直线y x=上运动,∴'AOB是等腰直角三角形∴'B CO为等腰直角三角形∵点A 的坐标为(1,0)-,111'1222OC CB OA ∴===⨯=, B ∴的坐标为11(,)22-- ∴当线段AB 最短时,点B 的坐标为11(,)22-- 故选B.4.利用轴对称例4 如图5,正方形ABCD ,4AB =,E 是BC 的中点,点P 是对角线AC 上一动点,则PE PB +的最小值为 . 分析 连结DE ,交BD 于点P ,连结BD .∵点B 与点D 关于AC 对称,∴DE 的长即为PE PB +的小值4AB =,E 是BC 的中点,2CE ∴=在Rt CDE 中DE ==二、代数证法1.利用配方法例5 如图6是半圆与矩形结合而成的窗户,如果窗户的周长为8米,怎样才能得出最大面积,使得窗户透光最好?分析 设x 表示半圆半径,y 表示矩形边长AD,则有228x y x π++=, 于是,822xy π--= ①若窗户的最大面积为S ,则2122S xy x π=+ ②把①代入②,有2821222xS x x ππ--=+2221822x x x x ππ=--+28(2)2x x π=-+24832()244x πππ+=--+++324π≤+. 上式中,只有84x π=+时,等号成立.这时,由①有 8818(82)4424y x ππππ=--⨯==+++,即当窗户周长一定时,窗户下部矩形宽恰为半径时,窗户面积最大.2.利用一元二次方程根的判别式例6 已知:0x >,0y >且121x y+=,求2x y +的最小值. 解 令2x y t +=,2y t x ∴=- 代入121x y+=, 1212x t x∴+=-, 去分母,整理,得220x tx t -+=∵x 为实数,280t t ∴=-≥8t ∴≥或0t ≤∵0x >,0y >8t ∴≥.初中数学经典几何模型(模型即套路)【应用上面模型解决如下问题】“最值问题”集锦●平面几何中的最值问题 (01)●几何的定值与最值 (07)●最短路线问题 (14)●对称问题 (18)●巧作“对称点”妙解最值题 (22)●数学最值题的常用解法 (26)●求最值问题 (29)●有理数的一题多解 (34)●4道经典题 (37)●平面几何中的最值问题在平面几何中,我们常常遇到各种求最大值和最小值的问题,有时它和不等式联系在一起,统称最值问题.如果把最值问题和生活中的经济问题联系起来,可以达到最经济、最节约和最高效率.下面介绍几个简例.在平面几何问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的面积、角的度数)的最大值或最小值问题,称为最值问题。

中考数学最值问题总结(含强化训练)

中考数学最值问题总结(含强化训练)

中考数学最值问题总结(含强化训练)在中学数学题中,最值题是常见题型,围绕最大(小)值所出的数学题是各种各样,就其解法,主要分为几何最值和代数最值两大部分。

一、解决几何最值问题的要领(1)两点之间线段最短;(2)直线外一点与直线上所有点的连线段中,垂线段最短;(3)三角形两边之和大于第三边或三角形两边之差小于第三边(重合时取到最值)。

二、解决代数最值问题的方法要领1.二次函数的最值公式二次函数y ax bx c =++2(a 、b 、c 为常数且a ≠0)其性质中有 ①若a >0当x b a=-2时,y 有最小值。

y ac b a min =-442; ②若a <0当x b a=-2时,y 有最大值。

y ac b a max =-442。

2.一次函数的增减性.一次函数y kx b k =+≠()0的自变量x 的取值范围是全体实数,图象是一条直线,因而没有最大(小)值;但当m x n ≤≤时,则一次函数的图象是一条线段,根据一次函数的增减性,就有最大(小)值。

3. 判别式法.根据题意构造一个关于未知数x 的一元二次方程;再根据x 是实数,推得∆≥0,进而求出y 的取值范围,并由此得出y 的最值。

4.构造函数法.“最值”问题中一般都存在某些变量变化的过程,因此它们的解往往离不开函数。

5. 利用非负数的性质.在实数范围内,显然有a b k k 22++≥,当且仅当a b ==0时,等号成立,即a b k 22++的最小值为k 。

6. 零点区间讨论法.用“零点区间讨论法”消去函数y 中绝对值符号,然后求出y 在各个区间上的最大值,再加以比较,从中确定出整个定义域上的最大值。

7. 利用不等式与判别式求解.在不等式x a ≤中,x a =是最大值,在不等式x b ≥中,x b =是最小值。

8. “夹逼法”求最值.在解某些数学问题时,通过转化、变形和估计,将有关的量限制在某一数值范围内,再通过解不等式获取问题的答案,这一方法称为“夹逼法”。

初中数学最值问题解题技巧,初中几何最值问题方法归纳总结

初中数学最值问题解题技巧,初中几何最值问题方法归纳总结

几何最值问题大一统追本溯源化繁为简目有千万而纲为一,枝叶繁多而本为一。

纲举则目张,执本而末从。

如果只在细枝末节上下功夫,费了力气却讨不了好。

学习就是不断地归一,最终以一心一理贯通万事万物,则达自由无碍之化境矣(呵呵,这境界有点高,慢慢来)。

关于几何最值问题研究的老师很多,本人以前也有文章论述,本文在此基础上再次进行归纳总结,把各种知识、方法、思想、策略进行融合提炼、追本溯源、认祖归宗,以使解决此类问题时更加简单明晰。

一、基本图形所有问题的老祖宗只有两个:①[定点到定点]:两点之间,线段最短;②[定点到定线]:点线之间,垂线段最短。

由此派生:③[定点到定点]:三角形两边之和大于第三边;④[定线到定线]:平行线之间,垂线段最短;⑤[定点到定圆]:点圆之间,点心线截距最短(长);⑥[定线到定圆]:线圆之间,心垂线截距最短;⑦[定圆到定圆]:圆圆之间,连心线截距最短(长)。

余不赘述,下面仅举一例证明:[定点到定圆]:点圆之间,点心线截距最短(长)。

已知⊙O半径为r,AO=d,P是⊙O上一点,求AP的最大值和最小值。

证明:由“两点之间,线段最短”得AP≤AO+PO,AO≤AP+PO,得d-r≤AP≤d+r,AP最小时点P在B处,最大时点P在C处。

即过圆心和定点的直线截得的线段AB、AC分别最小、最大值。

(可用“三角形两边之和大于第三边”,其实质也是由“两点之间,线段最短”推得)。

上面几种是解决相关问题的基本图形,所有的几何最值问题都是转化成上述基本图形解决的。

二、考试中出现的问题都是在基本图形的基础上进行变式,如圆与线这些图形不是直接给出,而是以符合一定条件的动点的形式确定的;再如过定点的直线与动点所在路径不相交而需要进行变换的。

类型分三种情况:(1)直接包含基本图形;(2)动点路径待确定;(3)动线(定点)位置需变换。

(一)直接包含基本图形。

AD一定,所以D是定点,C是直线的最短路径,求得当CD⊥AC时最短为是定点,B'是动点,但题中未明确告知B'点的运动路径,所以需先确定B'点运动路径是什么图形,一般有直线与圆两类。

初中几何中线段和差的最大值与最小值典型分析(最全)

初中几何中线段和差的最大值与最小值典型分析(最全)

初中几何中线段和差的最大值与最小值典型分析(最全)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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:(对称轴为:动点所在的直线上)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:A 、A ’ 是关于直线m 的对称点。

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:mm A Bm B mA Bmnmnnmn(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 、E 点,使得围成的四边形ADEB 周长最短.填空:最短周长=________________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:n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:2、点与圆在直线同侧:m nmnmnmmm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:过A 点作AC ∥m,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。

(完整版)初中几何中线段和与差最值问题

(完整版)初中几何中线段和与差最值问题
(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。
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:
2、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)
压轴题
1、如图,正比例函数 的图象与反比例函数 (k≠0)在第一象限的图象交于A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.
2、如图,一元二次方程 的二根 , ( < )是抛物线 与x轴的两个交点B,C的横坐标,且此抛物线过点A(3,6).
(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.

初中几何中线段和差的最大值与最小值典型分析(最全)

初中几何中线段和差的最大值与最小值典型分析(最全)

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:(对称轴为:动点所在的直线上)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:A 、A ’ 是关于直线m 的对称点。

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:m m mmABmn m nnmn(3)两个点都在内侧:(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 、E 点,使得围成的四边形ADEB 周长最短.填空:最短周长=________________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:nnm Bnn2、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:2、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:mnmmmmm过A 点作AC ∥m,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,∠AOB =45°,P 是∠AOB 内一点,PO =10,Q 、R 分别是OA 、OB 上的动点,求△PQR 周长的最小值为 .2、 如图1,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,在锐角三角形ABC 中 ,AB=52,∠BAC=45,BAC 的平分线交BC 于D ,M 、N 分别是AD 和AB 上的动点,则BM+MN 的最小值是多少mABB'EQ PmABQPQ4、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、如图3,在直角梯形ABCD中,∠ABC=90°,AD∥BC,AD=4,AB=5,BC=6,点P是AB 上一个动点,当PC+PD的和最小时,PB的长为__________.6、如图4,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5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,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,圆柱形玻璃杯,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________cm.10、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11、如图,正方形ABCD的边长为2,E为AB的中点,P是AC上一动点.则PB+PE的最小值是12、如图6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.13、如图,正方形ABCD的边长是2,∠DAC的平分线交DC于点E,若点P、Q分别是AD和AE上的动点,则DQ+PQ的最小值为.14、如图7,在边长为2cm的正方形ABCD中,点Q为BC边的中点,点P为对角线AC上一动点,连接PB、PQ,则△PBQ周长的最小值为cm.(结果不取近似值).15、如图,⊙O的半径为2,点A、B、C在⊙O上,OA⊥OB,∠AOC=60°,P是OB上一动点,则PA+PC的最小值是.16、如图8,MN是半径为1的⊙O的直径,点A在⊙O上,∠AMN=30°,B为AN弧的中点,P是直径MN上一动点,则PA+PB的最小值为( )(A)2 (B) (C)1 (D)2解答题1、如图9,正比例函数y=x的图象与反比例函数y=(k≠0)在第一象限的图象交于A 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.2、如图,一元二次方程x2+2x-3=0的二根x1,x2(x1<x2)是抛物线y=ax2+bx+c 与x轴的两个交点B,C的横坐标,且此抛物线过点A(3,6).(1)求此二次函数的解析式;(2)设此抛物线的顶点为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10,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,),△AOB的面积是.(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 =35x 2-185x +3和y 轴的交点为A ,M 为OA 的中点,若有一动点P ,自M点处出发,沿直线运动到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.5.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PQ =1,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11,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.v1.0 可编辑可修改二、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,P ’A —P ’B <AB ,而PA —PB=AB 此时最大,因此点P 为所求的点。

初中几何最值问题常用解法

初中几何最值问题常用解法

初中几何最值问题常用解法初中几何最值问题一直是学生们的难点,但通过一些常用的解法,我们可以轻松解决这些问题。

以下将介绍9种常用的解法,帮助您更好地理解和学习。

一、轴对称法轴对称法是一种常用的解决最值问题的方法。

通过将图形进行轴对称变换,可以将问题转化为相对简单的问题,从而找到最值。

二、垂线段法垂线段法是指在几何图形中,利用垂线段的性质来求取最值。

例如,在矩形中,要使矩形的周长最小,可以将矩形的一条边固定,然后通过调整其他边的长度,使得矩形的周长最小。

三、两点之间线段最短两点之间线段最短是几何学中的基本原理。

在解决最值问题时,我们可以利用这个原理,找到两个点之间的最短距离。

四、利用三角形三边关系三角形三边关系是指在一个三角形中,任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边。

利用这个关系,可以解决一些与三角形相关的最值问题。

五、利用余弦定理求最值余弦定理是三角学中的基本定理,它可以用来解决一些与角度和边长相关的问题。

通过余弦定理,我们可以找到一个角的最大或最小余弦值,从而求得最值。

六、利用基本不等式求最值基本不等式是指在一个数列中,平均值总是小于等于几何平均值。

利用这个不等式,可以解决一些与数列相关的最值问题。

七、代数运算求最值代数运算是一种基本的数学运算方法,它可以用来解决一些与代数式相关的最值问题。

例如,通过求导数或微分的方法,可以找到一个函数的最大或最小值。

八、代数方程求最值代数方程是一种基本的数学方程形式,它可以用来解决一些与代数方程相关的最值问题。

例如,通过解二次方程或不等式的方法,可以找到一个表达式的最大或最小值。

九、几何变换求最值几何变换是指在几何图形中,通过平移、旋转、对称等方式改变图形的形状和大小。

利用几何变换的方法,可以解决一些与图形变换相关的最值问题。

例如,在矩形中,要使矩形的面积最大。

(完整版)初中几何最值问题(最新整理)

(完整版)初中几何最值问题(最新整理)
【巩固】设正三角形 ABC 的边长是 2, M 是 AB 边上的中点, P 是边 BC 上任意一点,则 PA+PM 的最
大值为_______,最小值为________
【例3】如图,已知等边△ABC 的边长为 1,D、E、F 分别是 AB、BC、AC 边上的点(均不与点 A、B、C 重合),
记△DEF 的周长为 p .若 D、E、F 分别是 AB、BC、AC 边上任意点,则 p 的取值范围是
y
B
C
y
B
C
D
D
O E Ax
O
Ax
D (Ⅱ)若 E 、 F 为边 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.
【巩固】已知点 A(3,4),点 B 的坐标为(﹣1,1)时,在 x 轴上另取两点 E,F,且 EF=1.线段 EF 在 x 轴上平移,线段 EF 平移至何处时,四边形 ABEF 的周长最小?求出此时点 E 的坐标.
【例9】已知直线 y 1 x 1 与 y 轴交于点 A,与 x 轴交于点 D,抛物线 y 1 x2 bx c 与直线交于 A、E
2
2
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;
(2)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。
【 例 2】 AB CD 是 半 径 为 5 的 A O 的 两 条 弦 , AB 8 , CD 6 , MN 为 直 径 , AB MN 于 点 E , CD MN 于点 F , P 为 EF 上任意一点,则 PA+PC 的最小值为_________
A C
M
E

精彩初中几何最值问题全总结

精彩初中几何最值问题全总结

一、基本图形余不赘述,下面仅举一例证明:[定点到定圆]:点圆之间,点心线截距最短(长)。

已知⊙O半径为r,AO=d,P是⊙O上一点,求AP的最大值和最小值。

证明:由“两点之间,线段最短”得AP≤AO+PO,AO≤AP+PO,得d-r≤AP≤d+r,AP最小时点P在B处,最大时点P在C处。

即过圆心和定点的直线截得的线段AB、AC分别最小、最大值。

(可用“三角形两边之和大于第三边”,其实质也是由“两点之间,线段最短”推得)。

上面几种是解决相关问题的基本图形,所有的几何最值问题都是转化成上述基本图形解决的。

二、考试中出现的问题都是在基本图形的基础上进行变式,如圆与线这些图形不是直接给出,而是以符合一定条件的动点的形式确定的;再如过定点的直线与动点所在路径不相交而需要进行变换的。

类型分三种情况:(1)直接包含基本图形;(2)动点路径待确定;(3)动线(定点)位置需变换。

(一)直接包含基本图形。

例1.在⊙O中,圆的半径为6,∠B=30°,AC是⊙O的切线,则CD的最小值是。

简析:由∠B=30°知弧AD一定,所以D是定点,C是直线AC上的动点,即为求定点D到定线AC的最短路径,求得当CD⊥AC时最短为3。

(二)动点路径待确定。

例2.,如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,P是AB 边上的动点(不与点B重合),将△BCP沿CP所在的直线翻折,得到△B′CP,连接B′A,则B′A长度的最小值是。

简析:A是定点,B'是动点,但题中未明确告知B'点的运动路径,所以需先确定B'点运动路径是什么图形,一般有直线与圆两类。

此题中B'的路径是以C为圆心,BC为半径的圆弧,从而转化为定点到定圆的最短路径为AC-B'C=1。

例3.在△ABC中,AB=AC=5,cos∠ABC=3/5,将△ABC绕点C顺时针旋转,得到△A'B'C,点E是BC上的中点,点F为线段AB上的动点,在△A'B'C绕点C顺时针旋转过程中,点F的对应点是F',求线段EF'长度的最大值与最小值的差。

2024年中考数学重难点《几何最值问题》题型及答案解析

2024年中考数学重难点《几何最值问题》题型及答案解析

重难点几何最值问题中考数学中《几何最值问题》部分主要考向分为五类:一、将军饮马类最值二、动点辅助圆类最值三、四点共圆类最值四、瓜豆原理类最值五、胡不归类最值几何最值问题虽然在中考数学中经常考察的是将军饮马类和辅助圆类,剩余几种虽然不经常考察,但是考到的时候难度都比较大,所以也需要理解并掌握不同类型的几何最值问题的处理办法,这样到考到的时候才能有捷径应对。

考向一:将军饮马类最值一动”“两定异侧普通一动”“两定同侧普通动”两定“一动”两定“两两动”“两定同侧两动”“两定异侧满分技巧将军饮马:。

1.(2023•绥化)如图,△ABC是边长为6的等边三角形,点E为高BD上的动点.连接CE,将CE绕点C 顺时针旋转60°得到CF.连接AF,EF,DF,则△CDF周长的最小值是3+3.【分析】分析已知,可证明△BCE≌△ACF,得∠CAF=∠CBE=30°,可知点F在△ABC外,使∠CAF =30°的射线AF上,根据将军饮马型,求得DF+CF的最小值便可求得本题结果.【解答】解:∵△ABC是等边三角形,∴AC=BC=6,∠ABC=∠BCA=60°,∵∠ECF=60°,∴∠BCE=60°﹣∠ECA=∠ACF,∵CE=CF,∴△BCE≌△ACF(SAS),∴∠CAF=∠CBE,∵△ABC是等边三角形,BD是高,∴∠CBE=∠ABC=30°,CD=AC=3,过C点作CG⊥AF,交AF的延长线于点G,延长CG到H,使得GH=CG,连接AH,DH,DH与AG 交于点I,连接CI,FH,则∠ACG=60°,CG=GH=AC=3,∴CH=AC=6,∴△ACH为等边三角形,∴DH=CD•tan60°=,AG垂直平分CH,∴CI=HI,CF=FH,∴CI+DI=HI+DI=DH=3,CF+DF=HF+DF≥DH,∴当F与I重合时,即D、F、H三点共线时,CF+DF的值最小为:CF+DF=DH=3,∴△CDF的周长的最小值为3+3.故答案为:3+3.2.(2023•德州)如图,在四边形ABCD中,∠A=90°,AD∥BC,AB=3,BC=4,点E在AB上,且AE=1.F,G为边AD上的两个动点,且FG=1.当四边形CGFE的周长最小时,CG的长为.【分析】先确定FG和EC的长为确定的值,得到四边形CGFE的周长最小时,即为CG+EF最小时,平移CG到C'F,作点E关于AD对称点E',连接E'C'交AD于点G',得到CG+EF最小时,点G与G'重合,再利用平行线分线段成比例求出C'G'长即可.【解答】解:∵∠A=90°,AD∥BC,∴∠B=90°,∵AB=3,BC=4,AE=1,∴BE=AB﹣AE=3﹣1=2,在Rt△EBC中,由勾股定理,得EC===,∵FG=1,∴四边形CGFE的周长=CG+FG+EF+EC=CG+EF+1+,∴四边形CGFE的周长最小时,只要CG+EF最小即可.过点F作FC'∥GC交BC于点C',延长BA到E',使AE'=AE=1,连接E'F,E'C',E'C'交AD于点G',可得AD垂直平分E'E,∴E'F=EF,∵AD∥BC,∴C'F=CG,CC'=FG=1,∴CG+EF=C'F+E'F≥E'C',即CG+EF最小时,CG=C'G',∵E'B=AB+AE'=3+1=4,BC'=BC﹣CC'=4﹣1=3,由勾股定理,得E'C'===5,∵AG'∥BC',∴=,即=,解得C'G'=,即四边形CGFE的周长最小时,CG的长为.故答案为:.考向二:动点辅助圆类最值满分技巧动点运动轨迹为辅助圆的三种类型:一.定义法——若一动点到定点的距离恒等于固定长,则该点的运动轨迹为以定点为圆心,定长为半径的圆(或圆弧)二.定边对直角模型原理:直径所对的圆周角是直角思路构造:若一条定边所对的“动角”始终为直角,则直角顶点运动轨迹是以该定边为直径的圆(或圆弧)三.定边对定角模型原理:在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等思路构造:若一条定边所对的“动角”始终为定角,则该定角顶点运动轨迹是以该定角为圆周角,该定边为弦的圆(或圆弧)1.(2023•徐州)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,CA=CB=3,点D在边BC上.将△ACD沿AD折叠,使点C落在点C′处,连接BC′,则BC′的最小值为.【分析】由折叠性质可知AC=AC'=3,然后根据三角形的三边不等关系可进行求解.【解答】解:∵∠C=90°,CA=CB=3,∴,由折叠的性质可知AC=AC'=3,∵BC'≥AB﹣AC',∴当A、C′、B三点在同一条直线时,BC'取最小值,最小值即为,故答案为.2.(2023•黑龙江)如图,在Rt△ACB中,∠BAC=30°,CB=2,点E是斜边AB的中点,把Rt△ABC绕点A顺时针旋转,得Rt△AFD,点C,点B旋转后的对应点分别是点D,点F,连接CF,EF,CE,在旋转的过程中,△CEF面积的最大值是4+.【分析】线段CE为定值,点F到CE距离最大时,△CEF的面积最大,画出图形,即可求出答案.【解答】解:∵线段CE为定值,∴点F到CE的距离最大时,△CEF的面积有最大值.在Rt△ACB中,∠BAC=30°,E是AB的中点,∴AB=2BC=4,CE=AE=AB=2,AC=AB•cos30°=2,∴∠ECA=∠BAC=30°,过点A作AG⊥CE交CE的延长线于点G,∴AG=AC=,∵点F在以A为圆心,AB长为半径的圆上,∴AF=AB=4,∴点F到CE的距离最大值为4+,∴,故答案为:.3.(2023•大庆模拟)如图,AB是⊙O的直径,AB=4,C为的三等分点(更靠近A点),点P是⊙O上个动点,取弦AP的中点D,则线段CD的最大值为()A.2B.C.D.【分析】如图,连接OD,OC,首先证明点D的运动轨迹为以AO为直径的⊙K,连接CK,当点D在CK的延长线上时,CD的值最大,利用勾股定理求出CK即可解决问题.【解答】解:如图,连接OD,OC,∵AD=DP,∴OD⊥P A,∴∠ADO=90°,∴点D的运动轨迹为以AO为直径的⊙K,连接CK,AC,当点D在CK的延长线上时,CD的值最大,∵C为的三等分点,∴∠AOC=60°,∴△AOC是等边三角形,∴CK⊥OA,在Rt△OCK中,∵∠COA=60°,OC=2,OK=1,∴CK==,∵DK=OA=1,∴CD=+1,∴CD的最大值为+1,故选:D.考向三:四点共圆类最值满分技巧对角互补的四边形必有四点共圆,即辅助圆产生模型原理:圆内接四边形对角互补∴FD=,在四边形ACBF中,∠ACB=∠AFB=90°,∴A、C、B、F四点共圆,∴∠ACF=∠ABF=45°,∠CAB=∠CFB,∵∠PCD=45°∴∠ACP=∠FCD,又∵△ABE∽△FBD,∴∠BAE=∠BFD,∴∠CAP=∠CFD,∴△CAP∽△CFD,∴,在四边形ACBF中,由对角互补模型得AC+CB=,∴CF=∴,∴AP=1,∴PE=2,故答案为:2考向四:瓜豆原理类最值满分技巧瓜豆原理的特征和结论:∴AB=CD=6,∠B=∠BCD=90°,∵∠BET=∠FEG=45°,∴∠BEF=∠TEG,∵EB=ET,EF=EG,∴△EBF≌△ETG(SAS),∴∠B=∠ETG=90°,∴点G在射线TG上运动,∴当CG⊥TG时,CG的值最小,∵BC=,BE=,CD=6,∴CE=CD=6,∴∠CED=∠BET=45°,∴∠TEJ=90°=∠ETG=∠JGT=90°,∴四边形ETGJ是矩形,∴DE∥GT,GJ=TE=BE=,∴CJ⊥DE,∴JE=JD,∴CJ=DE=3,∴CG=CJ+GJ=+3,∴CG的最小值为+3,故答案为:+3.2.(2023•宿城区二模)如图,矩形ABCD中,AD=6,DC=8,点E为对角线AC上一动点,BE⊥BF,,BG⊥EF于点G,连接CG,当CG最小时,CE的长为.【分析】过点B作BP⊥AC于点P,连接PG,则可得△ABE∽△PBG,进而可知∠BPG为定值,因此CG⊥PG时,CG最小,通过设元利用三角函数和相似比可表示出PG、CP,即可求出结果.【解答】解:如图,过点B作BP⊥AC于点P,连接PG,∵,∠ABC=∠EBF,∴△ABC∽△EBF,∴∠CAB=∠FEB,∵∠APB=∠EGB=90°,∴△ABP∽△EBG,∴=,∠ABP=∠EBG,∴∠ABE=∠PBG,∴△ABE∽△PBG,∴∠BPG=∠BAE,即在点E的运动过程中,∠BPG的大小不变且等于∠BAC,∴当CG⊥PG时,CG最小,设此时AE=x,∵,∴PG=,∵CG⊥PG,∴∠PCG=∠BPG=∠BAC,∴,代入PG=,解得CP=x,∵CP=BC•sin∠CBP=BC•sin∠BAC=,∴x=,∴AE=∴CE=,故答案为:.考向五:胡不归类最值满分技巧胡不归模型解决步骤:模型具体化:如图,已知两定点A、B,在定直线BC上找一点P,使从B走道P,再从P走到A的总时间最小解决步骤:由系数k·PB确定分割线为PBPA在分割线一侧,在分割线PB另一侧依定点B构α角,使sinα=k,α角另一边为BD过点P作PQ⊥BD,转化kPB=PQ过定点A作AH⊥BD,转化(PA+k·PB)min=AH,再依“勾股法”求AH的长即可。

中考压轴题突破:几何最值问题大全(将军饮马、造桥选址、胡不归、阿波罗尼斯圆等)

中考压轴题突破:几何最值问题大全(将军饮马、造桥选址、胡不归、阿波罗尼斯圆等)

中考压轴题突破:几何最值问题大全(将军饮马、造桥选址、胡不归、阿波罗尼斯圆等)一、基本图形所有问题的老祖宗只有两个:①[定点到定点]:两点之间,线段最短;②[定点到定线]:点线之间,垂线段最短。

由此派生:③[定点到定点]:三角形两边之和大于第三边;④[定线到定线]:平行线之间,垂线段最短;⑤[定点到定圆]:点圆之间,点心线截距最短(长);⑥[定线到定圆]:线圆之间,心垂线截距最短;⑦[定圆到定圆]:圆圆之间,连心线截距最短(长)。

余不赘述,下面仅举一例证明:[定点到定圆]:点圆之间,点心线截距最短(长)。

已知⊙O半径为r,AO=d,P是⊙O上一点,求AP的最大值和最小值。

证明:由“两点之间,线段最短”得AP≤AO+PO,AO≤AP+PO,得d-r≤AP≤d+r,AP最小时点P在B处,最大时点P在C处。

即过圆心和定点的直线截得的线段AB、AC分别最小、最大值。

(可用“三角形两边之和大于第三边”,其实质也是由“两点之间,线段最短”推得)。

上面几种是解决相关问题的基本图形,所有的几何最值问题都是转化成上述基本图形解决的。

二、考试中出现的问题都是在基本图形的基础上进行变式,如圆与线这些图形不是直接给出,而是以符合一定条件的动点的形式确定的;再如过定点的直线与动点所在路径不相交而需要进行变换的。

类型分三种情况:(1)直接包含基本图形;(2)动点路径待确定;(3)动线(定点)位置需变换。

(一)直接包含基本图形例 1.在⊙O中,圆的半径为6,∠B=30°,AC是⊙O的切线,则CD的最小值是。

(二)动点路径待确定例2.,如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,P是AB边上的动点(不与点B 重合),将△BCP沿CP所在的直线翻折,得到△B′CP,连接B′A,则B′A长度的最小值是。

(三)动线(定点)位置需变换线段变换的方法:(1)等值变换:翻折、平移;(2)比例变换:三角、相似。

初中几何动点最值问题难题集锦

初中几何动点最值问题难题集锦

初中几何动点最值问题难题集锦初中几何动点最值问题是初中数学中的一道难题类型。

动点最值问题考察动点在几何形状内运动时,某一量的最大值或最小值的求解方法。

下面是一些初中几何动点最值问题的难题集锦。

1.【问题描述】在一个矩形ABCD中,点P动态地沿着矩形的边移动,求线段AP的最长长度。

【解答】假设矩形ABCD的边长为a和b(a<b),点P动态地沿着矩形的边移动。

我们可以观察到,当点P处于矩形的顶点A或D时,线段AP的长度为a;当点P处于矩形的顶点B或C时,线段AP的长度为b。

因此,线段AP的最长长度为b。

2.【问题描述】在一个圆形O内,点P动态地沿着圆的周长移动,求线段OP的最长长度。

【解答】设圆的半径为r,点P动态地沿着圆的周长移动。

根据三角形的性质,可以知道线段OP的长度最长时,点P应该位于圆的周长上的与点O相对的点,即直径上的点。

因此,线段OP的最长长度为2r。

3.【问题描述】在一个正方形ABCD内,点P动态地沿着正方形的边移动,求线段BP的最长长度。

【解答】设正方形ABCD的边长为a,点P动态地沿着正方形的边移动。

由于线段BP的长度等于点P距离B点的距离,所以线段BP的最长长度为正方形的对角线长度,即√2a。

4.【问题描述】在一个等腰直角三角形ABC中,点P动态地沿着三角形的边移动,求线段AP的最长长度。

【解答】设等腰直角三角形ABC的等腰边长为a,点P动态地沿着三角形的边移动。

可以观察到,当点P处于顶点B或C 时,线段AP的长度为a;当点P处于顶点A时,线段AP的长度为0。

因此,线段AP的最长长度为a。

5.【问题描述】在一个梯形ABCD中,点P动态地沿着梯形的边移动,求线段CP的最长长度。

【解答】设梯形ABCD的上底长为a,下底长为b(a>b),点P动态地沿着梯形的边移动。

可以观察到,当点P处于梯形的底端点C或顶端点D时,线段CP的长度为0;当点P处于梯形的上底端点A时,线段CP的长度为ab。

初中数学《最值问题》专题归纳暨典例精讲(初二快班使用及收藏)

初中数学《最值问题》专题归纳暨典例精讲(初二快班使用及收藏)

初中数学《最值问题》专题归纳暨典例精讲(初二快班使用及
收藏)
初中数学《最值问题》专题归纳暨典例精讲
内容概述:
解决几何最值问题的通常思路:
一、两点之间线段最短;
二、直线外一点与直线上所有点的连线段中,垂线段最短;
三、三角形两边之和大于第三边或三角形两边之差小于第三边(重合时取到最值)
以上,是解决几何最值问题的理论依据,根据不同特征转化是解决最值问题的关键.通过转化减少变量,向三个定理靠拢进而解决问题;直接调用基本模型也是解决几何最值问题的高效手段.
(今日头条号:聚慧狮。

其它更多见【jhsedu】)。

初中几何最值问题归纳

初中几何最值问题归纳

初中几何中的最值问题主要涉及到求解图形的最大值或最小值,以下是一些常见的几何最值问题的归纳:
1.矩形最大面积:给定一定的周长,求解能够构成的矩形中面积最大的情况。

这个
问题可以通过对矩形的边长关系进行分析和求导来解决。

2.三角形最大面积:给定一条固定的边长和该边对应的高,求解能够构成的三角形
中面积最大的情况。

通常使用面积公式和高度相关的关系进行求解。

3.圆内接多边形最大面积:给定一个圆,求解能够内接于该圆的正多边形中面积最
大的情况。

通过分析正多边形的边长和面积的关系,可以求解最值。

4.直线与曲线的最短距离:给定一条直线和一条曲线,求解离直线最近的曲线上的
点。

这个问题可以通过计算点到直线的距离并求最小值来解决。

5.圆与线段的最大面积:给定一条线段,求解能够与该线段构成的圆中面积最大的
情况。

这个问题可以通过计算圆的面积与半径的关系进行求解。

这些是初中几何中常见的最值问题的归纳,每个问题都有不同的解题方法和技巧。

在解决这些问题时,需要灵活运用几何知识和数学推理,结合具体的题目条件进行分析和求解。

初中几何图形所有最小值问题

初中几何图形所有最小值问题

一.已知两定点模型①:将军饮马问题:在直线l上求作点P,使PA+PB最小。

原理:两点之间,线段最短模型②:在直线l上求作点P,使|PA-PB|最大.原理:两边之差小于第三边,|PA-PB|最大值即为AB长模型③:在直线l上求作点P,使|PA-PB|最小模型④:在直线m、n上分别找两点P、Q,使PA+PQ+QB最小(1)两点都在直线外侧;(2)一个点在内侧,一个点在外侧;(3)两个点都在内侧模型⑤:台球两次碰:已知点A、B位于角的内部,在角的两边上分别找点C、D,使得围成的四边形ABCD周长最小变式…模型⑥:已知点A位于直线m、n内侧,在直线上分别找P、Q,使△APQ 周长最小二.一个动点,一个定点模型⑦:动点在直线上运动点A是定点,动点B在直线n上运动,在直线m上找一点P使PA+PB最小模型⑧:点A是定点,动点B在圆上运动,在直线m上找一点P,使PA+PB最小模型⑨:点A是定点,动点B在直线n上运动,在直线m上找一点P使AB+PB 最小三.两个定点、两个动点模型⑩:P,Q为OA,OB的定点,在OA,OB上求作点M,N,使PN+NM+MQ最小.模型11:用平移+对称来解决已知A、B是两个定点,P、Q是直线上两个动点,P在Q的左侧,且PQ之间的长度为定值不变,在直线上找两点P、Q,使得PA+PQ+QB的值最小问题情境:将军从军营A出发,去河边l饮马,饮马完在河边牵马散步a米,回军营B。

模型12:造桥选址问题:直线m∥n,在m上求作点M,在n上求作点N,MN⊥m,且MN为定值;使AM+MN+NB最小.四.转化为某个变量的函数,模型13:模型①:如图,已知点A(1,1),B(3,2),且P为x轴上一动点,则△ABP 周长的最小值为_____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的最小值是____在边长为2㎝的正方形ABCD中,点Q为BC边的中点,点P为对角线AC上一动点,连接PB、PQ,则△PBQ周长的最小值为_______㎝在△ABC 中,点A 、B 、C 的坐标分别为(x ,0)、(0,1)和(3,2),则当△ABC 的周长最小时,x 的值为_____在平面直角坐标系中,有A (3,-2),B (4,2)两点,现另取一点C (1,n ),当n =______时,AC + BC 的值最小.模型②:已知点A (-1,0),C(0,-3),在直线x=1上确定一点P 使得|PA-PC|最大,则P 点坐标为__________已知点A (1,3),B (5,-2),在x 轴上找一点P 使|PA-PB|最大,则P 点坐标为__________模型③:去冬今春,济宁市遭遇了200年不遇的大旱,某乡镇为了解决抗旱问题,要在某河道建一座水泵站,分别向河的同一侧张村A 和李村B 送水.经实地勘查后,工程人员设计图纸时,以河道上的大桥O 为坐标原点,以河道所在的直线为x 轴建立直角坐标系(如图),两村的坐标分别为A (2,3),B (12,7). 水泵站建在距离大桥O 多远的地方,可使它到张村、李村的距离之差最小 模型④:在河中有A (-4,-5)、B (2,-1)两岛(如图),六年级一班组织一次划船比赛,规则要求船从A 岛出发,必须先划到甲岸(y=-6),又到乙岸(x 轴),再到B 岛,最后回到A 岛,试问应选择怎样的路线才能使路程最短?请在图中画出来,并求出最短路程是多少?模型⑤: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)。

初中数学几何最值问题(将军饮马、将军过河、费马点、隐圆、瓜豆、胡不归、阿氏圆)

初中数学几何最值问题(将军饮马、将军过河、费马点、隐圆、瓜豆、胡不归、阿氏圆)

1、如图,在直线上找一点P使得PA+PB最小?2、【一定两动之点点】在OA、OB上分别取点M、N,使得△PMN周长最小.B3、【两定两动之点点】在OA、OB上分别取点M、N使得四边形PMNQ的周长最小。

BB4、【一定两动之点线】在OA、OB上分别取M、N使得PM+MN最小。

BB【将军过桥】1.已知将军在图中点A 处,现要过河去往B 点的军营,桥必须垂直于河岸建造,问:桥建在何处能使路程最短?2.已知A 、B 两点,MN 长度为定值,求确定M 、N 位置使得AM +MN +NB 值最小?军营河1.如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD 的顶点B 在原点,点A 、C 在坐标轴上,点D 的坐标为(6,4),E 为CD 的中点,点P 、Q 为BC 边上两个动点,且PQ =2,要使四边形APQE 的周长最小,则点P 的坐示应为______________.x2.如图,矩形ABCD 中,AD =2,AB =4,AC 为对角线,E 、F 分别为边AB 、CD 上的动点,且EF ⊥AC 于点M ,连接AF 、CE ,求AF +CE 的最小值.AB CDEFM几何图形中的将军饮马正方形中的将军饮马1. 如图,正方形ABCD 的边长是4,M 在DC 上,且DM =1, N 是AC 边上的一动点,则△DMN 周长的最小值是___________.NMD CBA2.如图,在Rt △ABO 中,∠OBA =90°,A (4,4),点C 在边AB 上,且AC :CB =1:3,点D 为OB 的中点,点P 为边OA 上的动点,当点P 在OA 上移动时,使四边形PDBC 周长最小的点P 的坐标为( )A .(2,2)B .5(2,5)2C .8(3,8)3D .(3,3)3.如图,在△ABC 中,AC =BC ,∠ACB =90°,点D 在BC 上,BD =3,DC =1,点P 是AB 上的动点,则PC +PD 的最小值为( )PDCBAA .4B .5C .6D .7三角形中的将军饮马1.如图,在等边△ABC 中,AB =6, N 为AB 上一点且BN =2AN , BC 的高线AD 交BC 于点D ,M 是AD 上的动点,连结BM ,MN ,则BM +MN 的最小值是___________.A BCDMN2. 如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =6.AB =12,AD 平分∠CAB ,点F 是AC 的中点,点E 是AD 上的动点,则CE +EF 的最小值为( )E AFCDBA .3B .4C .33D .233. 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( )NMDCBAA .3B .2C .23D .44.如图,△ABC 中,∠BAC =75°,∠ACB =60°,AC =4,则△ABC 的面积为_;点D ,点E ,点F 分别为BC ,AB ,AC 上的动点,连接DE ,EF ,FD ,则△DEF 的周长最小值为 .矩形、菱形中的将军饮马1. 如图,在菱形ABCD 中,AC=BD =6,E 是BC 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( )EPDCBAMA .6 B.C.D .4.52.如图,矩形ABOC 的顶点A 的坐标为(-4,5),D 是OB 的中点,E 是OC 上的一点,当△ADE 的周长最小时,点E 的坐标是( )A .4(0,)3B .5(0,)3C .(0,2)D .10(0,)33.如图,在矩形ABCD 中,AB =6,AD =3,动点P 满足13PAB ABCD S S ∆=矩形,则点P 到A 、B 两点距离之和PA +PB的最小值为( )DCBAPA. B.C.D4.如图,矩形ABCD 中,AB =10,BC =5,点E 、F 、G 、H 分别在矩形ABCD 各边上,且AE =CG ,BF =DH ,则四边形EFGH 周长的最小值为( )H FGEDCB AA.B. C. D.特殊角的对称1. 如图,∠AOB =60°,点P 是∠AOB 内的定点且OPM 、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( )ABMOPNABC .6D .32. 如图,∠AOB 的边OB 与x 轴正半轴重合,点P 是OA 上的一动点,点N (3,0)是OB 上的一定点,点M 是ON 的中点,∠AOB =30°,要使PM +PN 最小,则点P 的坐标为 .x3. 如图,已知正比例函数y =kx (k >0)的图像与x 轴相交所成的锐角为70°,定点A 的坐标为(0,4),P 为y 轴上的一个动点,M 、N 为函数y =kx (k >0)的图像上的两个动点,则AM +MP +PN 的最小值为____________.求两线段差的最大值问题基本图形解析: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,P ’A-P ’B <AB ,而PA —PB=AB 此时最大,因此点P 为所求的点。

几何最值问题常用解法初二

几何最值问题常用解法初二

几何图形中常见最值问题的解法平面几何图形中的最值问题是近几年中考常见的题型,此类问题常让学生无从下手,特别是新市民子女,由于他们数学知识的短缺、题目信息采集不够、综合应用能力弱、数学思维紊乱,课本知识理解不到位等原因造成错误为此我在平时教学中注重对这类问题的归类整理,在教学中对他们进行必要的专题拓展训练,引导他们归纳、总结、获得解决这类问题的基本技能,培养他们的思维习惯.一、轴对称变换—最短路径问题1.书本原型:(1)点A 、点B 在直线l 两侧,在直线l 找一点P ,使PA PB +值最小.分析根据两点之间线段最短.点P 既在直线l 上,又在线段AB 上,PA PB +值最小.解连接AB ,交直线l 于点P ,点P 就是所要求作的点.(2)点A 、点B 在直线l 同侧,在直线l 找一点P ,使PA PB +最小.分析利用轴对称的性质找一个点1B ,使得1PB PB =,因而1PA PB PA PB +=+,要使PA PB +最小,只要1PA PB +最小,只要A 、P 、1B 三点共线.解作点B 关于l 的对称点1B ,连接1AB 交l 于点,点P 就是所要求作的点.(也可以作点A 关于l 的对称点1A ,连接1A B 交l 于点P ,点P 就是所要求作的点).2.应用例1在右图中,以直线l 为x 轴,以O 为坐标原点建立平面直角坐标系,点(1,2)A 、(4,1)B .(1)在x 轴上找一点P ,使PA PB +最小,请在图中画出点P ,并求出点PA PB +的最小值.分析作A 、B 两点中的一点关于x 轴的对称点,连接这个对称点与另一点的线段交x 轴于点P .PA PB +的最小值实际上就是线段1AB 的长3.∴PA PB +的最小值是3.(2)在y 轴上找一点C ,在x 轴上找一点D ,使四边形ACDB 的周长最小,则点C 的坐标为,点D 的坐标为.分析本题两个动点C 、D ,要使四边形ACDB 的周长最小,只要AC CD BD AB +++的值最小,而AB 是一个定值,只要AC CD BD ++最小.作点A 关于y 轴的对称点1A ,作点B 关于x 轴的对称点1B ,则1AC A C =,1BD B D =,AC CD +11BD A C B D CD +=++,只要1A 、C 、D 、1B 共线,则11A C B D CD ++最小,从而AC CD BD ++最小.解作点A 关于y 轴的对称点1A ,作点B 关于x 轴的对称点1B ,连接11A B .交y 轴于点C ,交x 轴于点D .设直线11A B ,的解析式为y kx b =+, 点A (1,2)关于y 的对称点1(1,2)A -, 点B (4,1)关于x 轴的对称点1(4,1)B -,241k b k b -+=⎧∴⎨+=-⎩,解得3/57/5k b =-⎧⎨=⎩,∴直线11A B 的解析式为37.55y x =-+∴点C 的坐标为7(0,5,点D 的坐标为7(,0)3.二、垂线段最短—最短路径问题1.书本原型在灌溉时,要把河中的水引到农田P 处,如何挖渠使渠道最短.分析根据垂线段最短,P 到直线l 最短的距离是点P 到直线l 的垂线段的长.解过点P 作直线河岸l 的垂线段,垂足为点A ,线段PA 就是最短的渠道.2.应用例3如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线AB 经过点(4,0)A -、(0,4)B ,⊙O 的半径为1(O 为坐标原点),点P 在直线AB 上,过点P 作⊙O 的一条切线,PQ Q 为切点,则切线长PQ 的最小值为.分析因为PQ 是⊙O 的切线,连接OQ ,则90PQO ∠=︒.由勾股定理得222PQ PO OQ =-.因为⊙O 的半径1OQ =,要使PQ 最小,只要PO 最小,从而转化为求PO 的最小值,当PO AB ⊥时,PO 最小值为2.PQ ∴.四、平面展开图—最短路径问题我们常常遇到蚂蚁从一个几何体的一个侧面上一个点,绕过侧面走到另一个点,怎样走最近的问题.通常将曲面展平,转化为两点之间线段最短、垂线段最短问题,从而将曲面的最短路径问题转化为平面最短路径问题例5如图,透明的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为12cm,底面周长为10cm ,在容器内壁离容器底部3cm 的点B 处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿3cm 的点A 处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是.分析这是一个蚂蚁爬行的最短路径问题,将圆柱的侧面展平,得到一个矩形.蚂蚁从容器外壁爬到容器内壁最短,就是蚂蚁沿圆柱侧面爬到容器顶经过某一点P ,再爬到点A 的最短路径,实际上就是在一边DE 上找一点P ,使1PA PB +最小.根据轴对称—最短路径问题的作图步骤得蚂蚁沿线段2BA 最短,根据勾股定理可得2BA 的长.解在21Rt A B B ∆中,2112A B = cm ,15BB =cm由勾股定理得,222221114425169A B A B BB =+=+= ,213A B ∴=cm.所以蚂蚁爬行的最短路线长是13cm.学生觉得难以解决的几何最值问题,我在平时的教学中注重把书本原型跟学生讲透;让学生理解书本上的原理: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,两边之差小于第三边,让学生感受到数学中的化归思想、数形结合思想,让学生有章可循,有法可用.授人以鱼不如授人以渔,对于新市民子女的数学学习,主要是提高他们数学学习兴趣,学会解题技能,让他们感受到学习数学乐趣,让他们想学数学、能学数学、学好数学,从而爱上数学,真正实现《新课程标准》所倡导的理念:“人人学有价值的数学,人人都能获得必需的数学;不同的人在数学上得到不同的发展.”。

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一、基本图形
余不赘述,下面仅举一例证明:
[定点到定圆]:点圆之间,点心线截距最短(长)。

已知⊙O半径为r,AO=d,P是⊙O上一点,求AP的最大值和最小值。

证明:由“两点之间,线段最短”得AP≤AO+PO,
AO≤AP+PO,得d-r≤AP≤d+r,AP最小时点P在B处,最大时点P在C处。

即过圆心和定点的直线截得的线段AB、AC分别最小、最大值。

(可用“三角形两边之和大于第三边”,其实质也是由“两点之间,线段最短”推得)。

上面几种是解决相关问题的基本图形,所有的几何最值问题都是转化成上述基本图形解决的。

二、考试中出现的问题都是在基本图形的基础上进行变式,如圆与线这些图形不是直接给出,而是以符合一定条件的动点的形式确定的;再如过定点的直线与动点所在路径不相交而需要进行变换的。

类型分三种情况:(1)直接包含基本图形;(2)动点路径待确定;(3)动线(定点)位置需变换。

(一)直接包含基本图形。

例1.在⊙O中,圆的半径为6,∠B=30°,AC是⊙O的切线,则CD的最小值是。

简析:由∠B=30°知弧AD一定,所以D是定点,C是直线AC上的动点,即为求定点D到定线AC的最短路径,求得当CD⊥AC时最短为3。

(二)动点路径待确定。

例2.,如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,P是AB 边上的动点(不与点B重合),将△BCP沿CP所在的直线翻折,得到△B′CP,连接B′A,则B′A长度的最小值是。

简析:A是定点,B'是动点,但题中未明确告知B'点的运动路径,所以需先确定B'点运动路径是什么图形,一般有直线与圆两类。

此题中B'的路径是以C为圆心,BC为半径的圆弧,从而转化为定点到定圆的最短路径为AC-B'C=1。

例3.在△ABC中,AB=AC=5,cos∠ABC=3/5,将△ABC绕点C顺时针旋转,得到△A'B'C,点E是BC上的中点,点F为线段AB上的动点,在△A'B'C绕点C顺时针旋转过程中,点F的对应点是
F',求线段EF'长度的最大值与最小值的差。

简析:E是定点,F'是动点,要确定F'点的运动路径。

先确定线段A'B'的运动轨迹是圆环,外圆半径为BC,内圆半径为AB边上的高,F'是A'B'上任意一点,因此F'的运动轨迹是圆环内的任意一点,由此转化为点E到圆环的最短和最长路径。

E到圆环的最短距离为EF2=CF2-CE=4.8-3=1.8,E到圆环的最长距离为EF1=EC+CF1=3+6=9,其差为7.2。

(三)动线(定点)位置需变换。

线段变换的方法:(1)等值变换:翻折、平移;(2)比例变换:三角、相似。

【a翻折变换类】典型问题:“将军饮马”。

例4.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的周长最小值为。

简析:动线段(或定点)应居于动点轨迹的两侧,本题的三条动线段PM、MN、PN在OA、OB的内侧。

所以本题的关键是把定线段变换到动点轨迹的两侧,从而把三条动线段PM、MN、PN转化为连接两点之间的路径。

如图,把点P分别沿OA、OB翻折得
P1、P2,△PMN的周长转化为P1M+MN+P2N,这三条线段的和正是连接两个定点P1、P2之间的路径,从而转化为求P1、P2两点之间最短路径,得△PMN的周长最小值为线段P1P2=OP=6。

例5.如图,在锐角△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 的最小值是。

简析:本题的问题也在于动线段BM、MN居于动点轨迹AD的同侧,同样把点N沿AD翻折至AC上,BM+MN=BM+MN',转化为求点B到直线AC的最短路径,即BN'⊥AC时,最小值为
2√2。

【b平移变换类】典型问题:“造桥选址”。

例6.如图,m、n是小河两岸,河宽20米,A、B是河旁两个村庄,要在河上造一座桥,要使A、B之间的路径最短应该如何选址(桥须与河岸垂直)?
简析:桥长为定值,可以想像把河岸m向下平移与n重合,同时把点A向下平移河宽,此时转化成n上的一点到A、B的路径之和最短,即转化为定点A'到定点B的最短路径。

如下图:
思路是把动线AM平移至A'M,A'N+BN即转化为求定点A'与定点B之间的最路径。

本题的关键是定长线段MN把动线段分隔,此时须通过平移把动线段A'N、BN变为连续路径,也可以把点B向上平移20米与点A连接。

例7.如图,CD是直线y=x上的一条定长的动线段,且CD=2,点A(4,0),连接AC、AD,设C点横坐标为m,求m为何值时,△AC D的周长最小,并求出这个最小值。

解析:两条动线段AC、AD居于动点所在直线的两侧,不符合基本图形中定形(点线圆)应在动点轨迹的两侧。

首先把AC沿直线CD 翻折至另一侧,如下图:
现在把周长转化为A'C+CD+AD,还需解决一个问题:动线段A'C 与AD之间被定长线段CD阻断,动线段必须转化成连续的路径。

同上题的道理,把A'C沿CD方向平移CD的长度即可,如下图。

现在已经转化为A''D+AD的最短路径问题,属定点到定点,当
A''D与AD共线时A''D+AD最短,即为线段AA''的长。

【c三角变换类】典型问题:“胡不归”。

例8.如图,A地在公路BC旁的沙漠里,A到BC的距离AH=
2√3,AB=2√19,在公路BC上行进的速度是在沙漠里行驶速度的2倍。

某人在B地工作,A地家中父亲病危,他急着沿直线BA赶路,谁知最终没能见到父亲最后一面,其父离世之时思念儿子,连连问:“胡不归,胡不归……!”(怎么还不回来),这真是一个悲伤的故事,也是因为不懂数学而导致的。

那么,从B至A怎样行进才能最快到达?
简析:BP段行驶速度是AP段的2倍,要求时间最短即求
BP/2+AP最小,从而考虑BP/2如何转化,可以构造含30°角利用三角函数关系把BP/2转化为另一条线段。

如下图,作
∠CBD=30°,PQ⊥BD,得PQ=1/2BP,由“垂线段最短”知当A、P、Q共线时AP+PQ=AQ'最小。

【d相似变换类】典型问题:“阿氏圆”。

“阿氏圆”:知平面上两点A、B,则所有满足PA/PB=k且不等于1的点P的轨迹是一个圆,这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称阿氏圆,如下图所示,其中PO:BO=AO:PO=PA:PB=k。

例9.已知A(-4,-4)、B(0, 4)、C(0, -6)、 D(0, -1),AB与x轴交于点E,以点E为圆心,ED长为半径作圆,点M为⊙E上一动点,求 1/2AM+CM 的最小值。

简析:本题的主要问题在于如何转化1/2AM,注意到由条件知在M的运动过程中,EM:AE=1:2保持不变,从而想到构造相似三角形,使之与△AEM的相似比为1:2,这样便可实现1/2AM的转
化,如下图取EN:EM=1:2,即可得△EMN∽△EAM,再得
MN=1/2AM,显然,MN+CM的最小值就是定点N、C之间的最短路径。

之后便是常规方法先求N点坐标,再求CN的长。

【e解法大一统】
万法归宗:路径成最短,折线到直线。

(所求路径在一般情况下是若干折线的组合,这些折线在同一直线上时即为最短路径)
基本图形:动点有轨迹,动线居两边。

(动点轨迹可以是线或圆,动线指动点与定点或定线、定圆的连线,动线与折线同指)
核心方法:同侧变异侧,分散化连续。

(动线在同侧进,要变为异侧,一般用翻折、三角、相似的方法构造;动折线被定长线段分散时需化为连续折线,一般用平移的方法构造,如造桥选址问题)
下图是构造完成的目标图形:
再举2例说明上述规律的运用方法:
1.如图,菱形ABCD中,∠A=60°,AB=3,⊙A、⊙B的半径为2和1,P、E、F分别是CD、⊙A、⊙B上的动点,则PE+PF的最小值为。

思考方法如下图所示:
2.菱形ABCD中,∠BAC=60°,P是AC上的动点,求BP+1/2AP 的最小值。

思考方法如下图所示:。

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