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專題33最值模型之胡不歸模型胡不歸模型可看作將軍飲馬衍生,主要考查轉(zhuǎn)化與化歸等的數(shù)學(xué)思想,近年在中考數(shù)學(xué)和各地的模擬考中常以壓軸題的形式考查,學(xué)生不易把握。本專題就最值模型中的胡不歸問題進(jìn)行梳理及對(duì)應(yīng)試題分析,方便掌握。在解決胡不歸問題主要依據(jù)是:點(diǎn)到線的距離垂線段最短。TOC\o"1-4"\h\z\u 1模型1.胡不歸模型(最值模型) 1 13模型1.胡不歸模型(最值模型)從前有個(gè)少年外出求學(xué),某天不幸得知老父親病危的消息,便立即趕路回家.根據(jù)“兩點(diǎn)之間線段最短”,雖然從他此刻位置A到家B之間是一片砂石地,但他義無反顧踏上歸途,當(dāng)趕到家時(shí),老人剛咽了氣,小伙子追悔莫及失聲痛哭.鄰居告訴小伙子說,老人彌留之際不斷念叨著“胡不歸?胡不歸?”看到這里很多人都會(huì)有一個(gè)疑問,少年究竟能不能提前到家呢?假設(shè)可以提早到家,那么他該選擇怎樣的一條路線呢?這就是今天要講的“胡不歸”問題.一動(dòng)點(diǎn)P在直線MN外的運(yùn)動(dòng)速度為V1,在直線MN上運(yùn)動(dòng)的速度為V2,且V1<V2,A、B為定點(diǎn),點(diǎn)C在直線MN上,確定點(diǎn)C的位置使的值最?。ㄗ⒁馀c阿氏圓模型的區(qū)分)。1),記,即求BC+kAC的最小值.2)構(gòu)造射線AD使得sin∠DAN=k,,CH=kAC,將問題轉(zhuǎn)化為求BC+CH最小值.3)過B點(diǎn)作BH⊥AD交MN于點(diǎn)C,交AD于H點(diǎn),此時(shí)BC+CH取到最小值,即BC+kAC最?。窘忸}關(guān)鍵】在求形如“PA+kPB”的式子的最值問題中,關(guān)鍵是構(gòu)造與kPB相等的線段,將“PA+kPB”型問題轉(zhuǎn)化為“PA+PC”型.(若k>1,則提取系數(shù),轉(zhuǎn)化為小于1的形式解決即可)?!咀钪翟怼看咕€段最短。例1.(24-25九年級(jí)上·安徽合肥·階段練習(xí))如圖,在中,,,P為邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與A、C重合),連接,則的最小值是(
)A. B. C. D.8例2.(23-24九年級(jí)上·湖南婁底·階段練習(xí))如圖,在矩形中,,E,P分別是邊和對(duì)角線上的動(dòng)點(diǎn),連接,記,若,則的最小值為(
)
A.3 B.4 C.5 D.例3.(2024·陜西渭南·二模)如圖,在菱形中,對(duì)角線相交于點(diǎn),,,是對(duì)角線上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.例4.(2023·云南昆明·統(tǒng)考二模)如圖,正方形邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)E是邊上一點(diǎn),且.P是對(duì)角線上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為(
)A.4 B. C. D.例5.(23-24九年級(jí)上·江蘇南通·階段練習(xí))如圖,是的直徑,切于點(diǎn)交的延長(zhǎng)線于點(diǎn).設(shè)點(diǎn)是弦上任意一點(diǎn)(不含端點(diǎn)),若,,則的最小值為()
A. B. C. D.例7.(2023·四川自貢·統(tǒng)考中考真題)如圖,直線與x軸,y軸分別交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)D是線段AB上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)H是直線上的一動(dòng)點(diǎn),動(dòng)點(diǎn),連接.當(dāng)取最小值時(shí),的最小值是.
例8.(2024·山東濟(jì)南·一模)實(shí)踐與探究【問題情境】(1)①如圖1,,,,分別為邊上的點(diǎn),,且,則______;②如圖2,將①中的繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),則所在直線較小夾角的度數(shù)為______.【探究實(shí)踐】(2)如圖3,矩形,,,為邊上的動(dòng)點(diǎn),為邊上的動(dòng)點(diǎn),,連接,作于點(diǎn),連接.當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度最小時(shí),求的長(zhǎng).【拓展應(yīng)用】(3)如圖4,,,,,為中點(diǎn),連接,分別為線段上的動(dòng)點(diǎn),且,請(qǐng)直接寫出的最小值.例9.(24-25九年級(jí)上·江蘇蘇州·階段練習(xí))如圖,二次函數(shù)的圖象交x軸于A、B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C,連接.(1)直接寫出點(diǎn)B、C的坐標(biāo),B________;C________.(2)點(diǎn)P是y軸右側(cè)拋物線上的一點(diǎn),連接、.若的面積,求點(diǎn)P的坐標(biāo).(3)設(shè)E為線段上任意一點(diǎn)(不含端點(diǎn)),連接,一動(dòng)點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā),沿線段以每秒1個(gè)單位速度運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn),再沿線段以每秒2個(gè)單位的速度運(yùn)動(dòng)到C后停止,求點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)時(shí)間的最小值.
1.(2024·山東淄博·??家荒#┤鐖D,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)是,點(diǎn)C的坐標(biāo)是,點(diǎn)是x軸上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)B在x軸上移動(dòng)時(shí),始終保持是等邊三角形(點(diǎn)P不在第二象限),連接,求得的最小值為(
)A. B.4 C. D.22.(2024·四川德陽·二模)如圖,已知拋物線與x軸交于兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn).若P為y軸上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,則的最小值為()A. B.2 C.2 D.43.(2024·山東??家荒#┤鐖D,,,C(1,0),D為射線AO上一點(diǎn),一動(dòng)點(diǎn)P從A出發(fā),運(yùn)動(dòng)路徑為,在AD上的速度為4個(gè)單位/秒,在CD上的速度為1個(gè)單位/秒,則整個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間最少時(shí),D的坐標(biāo)為.4.(2023·湖南湘西·統(tǒng)考中考真題)如圖,是等邊三角形的外接圓,其半徑為4.過點(diǎn)B作于點(diǎn)E,點(diǎn)P為線段上一動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)P不與B,E重合),則的最小值為.
5.(2023·遼寧錦州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在中,,,,按下列步驟作圖:①在和上分別截取、,使.②分別以點(diǎn)D和點(diǎn)E為圓心,以大于的長(zhǎng)為半徑作弧,兩弧在內(nèi)交于點(diǎn)M.③作射線交于點(diǎn)F.若點(diǎn)P是線段上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,則的最小值是.6.(2022·湖北武漢·九年級(jí)期末)如圖,?中,,,為邊上一點(diǎn),則的最小值為______.7.(2023·江蘇宿遷·統(tǒng)考二模)已知中,,則的最大值為.
8.(2023·陜西西安·??级#┤鐖D,在RtABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AB=8,D、F分別是邊AB、BC上的動(dòng)點(diǎn),連接CD,過點(diǎn)A作AE⊥CD交BC于點(diǎn)E,垂足為G,連接GF,則GF+FB的最小值為.9.(2023上·四川成都·九年級(jí)校考期中)如圖,在矩形中,,,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊上,且,沿直線翻折,點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)恰好落在對(duì)角線上,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,點(diǎn)M為線段上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.10.(2023·浙江寧波·九年級(jí)開學(xué)考試)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)分別交x軸、y軸于A、B兩點(diǎn),若C為x軸上的一動(dòng)點(diǎn),則2BC+AC的最小值為__________.11.(2023·四川成都·九年級(jí)??计谥校┤鐖D,在矩形中,,E是上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,過點(diǎn)C作的垂線l,過點(diǎn)D作交l于點(diǎn)F,過點(diǎn)D作于點(diǎn)G,,點(diǎn)H是中點(diǎn),連接,則的最小值為.12.(2023春·廣東廣州·九年級(jí)校考階段練習(xí))如圖,菱形的邊長(zhǎng)為5,對(duì)角線的長(zhǎng)為,為上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值等于______.13.(2023·廣東珠海·??既#┤鐖D,在中,,,,點(diǎn)是斜邊上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.
14.(2024·湖北黃岡·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,,,點(diǎn)D是邊上的動(dòng)點(diǎn),連接,則的最小值為.15.(2024·天津紅橋·二模)如圖,在每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為1的網(wǎng)格中,等腰直角三角形的頂點(diǎn)A在格點(diǎn)上,,以為直徑的半圓與邊的交點(diǎn)D在網(wǎng)格線上.(1)的值等于;(2)若P為邊上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng).取得最小值時(shí),請(qǐng)用無刻度的直尺,在如圖所示的網(wǎng)格中,畫出點(diǎn)P,并簡(jiǎn)要說明點(diǎn)P的位置是如何找到的(不要求證明).16.(23-24八年級(jí)下·四川綿陽·階段練習(xí))如圖,直線分別交軸,軸于點(diǎn),點(diǎn),點(diǎn)在軸正半軸上,且,點(diǎn)在直線上,點(diǎn)是軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),設(shè)點(diǎn)P橫坐標(biāo)為t.(1)求直線的函數(shù)解析式;(2)連接,,若面積等于面積的,求t的值;(3)求的最小值.17.(2024·四川德陽·中考真題)如圖,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)當(dāng)時(shí),求的函數(shù)值的取值范圍;(3)將拋物線的頂點(diǎn)向下平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到點(diǎn),點(diǎn)為拋物線的對(duì)稱軸上一動(dòng)點(diǎn),求的最小值.18.(2023·山東濟(jì)南·統(tǒng)考二模)如圖①,在矩形OABC中,OA=4,OC=3,分別以O(shè)C、OA所在的直線為x軸、y軸,建立如圖所示的坐標(biāo)系,連接OB,反比例函數(shù)y=(x>0)的圖象經(jīng)過線段OB的中點(diǎn)D,并與矩形的兩邊交于點(diǎn)E和點(diǎn)F,直線l:y=kx+b經(jīng)過點(diǎn)E和點(diǎn)F.(1)寫出中點(diǎn)D的坐標(biāo),并求出反比例函數(shù)的解析式;(2)連接OE、OF,求△OEF的面積;(3)如圖②,將線段OB繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度,使得點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)H恰好落在x軸的正半軸上,連接BH,作OM⊥BH,點(diǎn)N為線段OM上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求HN+ON的最小值.
19.(2023·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考一模)(1)【問題原型】如圖①,在,,,求點(diǎn)到的距離.(2)【問題延伸】如圖②,在,,.若點(diǎn)在邊上,點(diǎn)在線段上,連結(jié),過點(diǎn)作于,則的最小值為______.(3)【問題拓展】如圖(3),在矩形中,.點(diǎn)在邊上,點(diǎn)在邊上,點(diǎn)在線段上,連結(jié).若,則的最小值為______.
專題33最值模型之胡不歸模型胡不歸模型可看作將軍飲馬衍生,主要考查轉(zhuǎn)化與化歸等的數(shù)學(xué)思想,近年在中考數(shù)學(xué)和各地的模擬考中常以壓軸題的形式考查,學(xué)生不易把握。本專題就最值模型中的胡不歸問題進(jìn)行梳理及對(duì)應(yīng)試題分析,方便掌握。在解決胡不歸問題主要依據(jù)是:點(diǎn)到線的距離垂線段最短。TOC\o"1-4"\h\z\u 1模型1.胡不歸模型(最值模型) 1 13模型1.胡不歸模型(最值模型)從前有個(gè)少年外出求學(xué),某天不幸得知老父親病危的消息,便立即趕路回家.根據(jù)“兩點(diǎn)之間線段最短”,雖然從他此刻位置A到家B之間是一片砂石地,但他義無反顧踏上歸途,當(dāng)趕到家時(shí),老人剛咽了氣,小伙子追悔莫及失聲痛哭.鄰居告訴小伙子說,老人彌留之際不斷念叨著“胡不歸?胡不歸?”看到這里很多人都會(huì)有一個(gè)疑問,少年究竟能不能提前到家呢?假設(shè)可以提早到家,那么他該選擇怎樣的一條路線呢?這就是今天要講的“胡不歸”問題.一動(dòng)點(diǎn)P在直線MN外的運(yùn)動(dòng)速度為V1,在直線MN上運(yùn)動(dòng)的速度為V2,且V1<V2,A、B為定點(diǎn),點(diǎn)C在直線MN上,確定點(diǎn)C的位置使的值最?。ㄗ⒁馀c阿氏圓模型的區(qū)分)。1),記,即求BC+kAC的最小值.2)構(gòu)造射線AD使得sin∠DAN=k,,CH=kAC,將問題轉(zhuǎn)化為求BC+CH最小值.3)過B點(diǎn)作BH⊥AD交MN于點(diǎn)C,交AD于H點(diǎn),此時(shí)BC+CH取到最小值,即BC+kAC最?。窘忸}關(guān)鍵】在求形如“PA+kPB”的式子的最值問題中,關(guān)鍵是構(gòu)造與kPB相等的線段,將“PA+kPB”型問題轉(zhuǎn)化為“PA+PC”型.(若k>1,則提取系數(shù),轉(zhuǎn)化為小于1的形式解決即可)?!咀钪翟怼看咕€段最短。例1.(24-25九年級(jí)上·安徽合肥·階段練習(xí))如圖,在中,,,P為邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與A、C重合),連接,則的最小值是(
)A. B. C. D.8【答案】B【分析】以為斜邊在下方作等腰直角,過B作于E,通過解直角三角形可得的長(zhǎng),再根據(jù),可得,據(jù)此即可解答.【詳解】解:如圖,以為斜邊在下方作等腰直角,過B作于E,連接,,,,,,的最小值為.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用,點(diǎn)到直線的距離,作出輔助線是解決本題的關(guān)鍵.例2.(23-24九年級(jí)上·湖南婁底·階段練習(xí))如圖,在矩形中,,E,P分別是邊和對(duì)角線上的動(dòng)點(diǎn),連接,記,若,則的最小值為(
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A.3 B.4 C.5 D.【答案】A【分析】本題考查了三角函數(shù)的定義,矩形的判定和性質(zhì).過點(diǎn)P作于點(diǎn)H,交于點(diǎn)G,求得,根據(jù)垂線段最短,知當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)G重合時(shí),有最小值,據(jù)此求解即可.【詳解】解:過點(diǎn)P作于點(diǎn)H,交于點(diǎn)G,
∵四邊形是矩形,∴,∴四邊形是矩形,∴,∴,∵,,∴,∴,,∴,∴,當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)G重合時(shí),有最小值,最小值為的長(zhǎng),∵,∴的最小值為3,故選:A.例3.(2024·陜西渭南·二模)如圖,在菱形中,對(duì)角線相交于點(diǎn),,,是對(duì)角線上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.【答案】【分析】本題主要考查了菱形的性質(zhì),勾股定理,解直角三角形,過點(diǎn)P作,連接,由菱形的性質(zhì)可得,則由勾股定理可得,解直角三角形得到,則,進(jìn)而得到當(dāng)三點(diǎn)共線,且時(shí),最小,最小值為的長(zhǎng),據(jù)此利用等面積法求出的長(zhǎng)即可得到答案.【詳解】解:如圖所示,過點(diǎn)P作,連接,∵在菱形中,對(duì)角線相交于點(diǎn),,,∴,∴,∴,∴在中,,∴,∴當(dāng)三點(diǎn)共線,且時(shí),最小,最小值為的長(zhǎng),∴此時(shí)有,∴,∴,∴的最小值為,故答案為:.例4.(2023·云南昆明·統(tǒng)考二模)如圖,正方形邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)E是邊上一點(diǎn),且.P是對(duì)角線上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為(
)A.4 B. C. D.【答案】D【分析】連接AC,作,證明當(dāng)取最小值時(shí),A,P,G三點(diǎn)共線,且,此時(shí)最小值為AG,再利用勾股定理,所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半即可求出結(jié)果.【詳解】解:連接AC,作∵是正方形且邊長(zhǎng)為4,∴,,,∵,∴,∴,∴當(dāng)取最小值時(shí),A,P,G三點(diǎn)共線,且,此時(shí)最小值為AG,∵,,∴,∵,∴,設(shè),則,∴,解得:,設(shè),則,∵,∴,解得:∴,故選:D【點(diǎn)睛】本題考查正方形的性質(zhì),動(dòng)點(diǎn)問題,勾股定理,所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半,解題的關(guān)鍵是證明當(dāng)取最小值時(shí),A,P,G三點(diǎn)共線,且,此時(shí)最小值為AG.例5.(23-24九年級(jí)上·江蘇南通·階段練習(xí))如圖,是的直徑,切于點(diǎn)交的延長(zhǎng)線于點(diǎn).設(shè)點(diǎn)是弦上任意一點(diǎn)(不含端點(diǎn)),若,,則的最小值為()
A. B. C. D.【答案】D【分析】作平分,交于,連接、、,過點(diǎn)作于,根據(jù)切線的性質(zhì)和三角形內(nèi)角和定理可得,求得,根據(jù)角平分線的性質(zhì)可得,根據(jù)含角的直角三角形的性質(zhì)可得,求得,根據(jù)等邊三角形的判定和性質(zhì)可得,根據(jù)菱形的判定和性質(zhì)可得平分,根據(jù)角平分線的性質(zhì)和全等三角形的判定和性質(zhì)可得,根據(jù)等邊對(duì)等角和三角形內(nèi)角和定理求得,根據(jù)特殊角的銳角三角函數(shù)可求得,推得,根據(jù)垂線段最短可得,當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí),的值最小,即時(shí),的值最小,根據(jù)特殊角的銳角三角函數(shù)可求得,即可求解.【詳解】解:作的角平分線,交于,連接、、,過點(diǎn)作于,如圖:
∵,∴,又∵,∴,∴,∵平分,則,∵,,∴,即,又∵,,∴,∴,即圓的半徑為,∵,,∴、是等邊三角形,∴,∴四邊形是菱形,∴平分,∴,又∵,,∴,∴,∵,∴,∴,即,∴.若使的值最小,即的值最小,當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí),,此時(shí)的值最小,即時(shí),的值最小,此時(shí),,,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理,角平分線的性質(zhì),含角的直角三角形的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),菱形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),等邊對(duì)等角,特殊角的銳角三角函數(shù),垂線段最短,解題的關(guān)鍵是明確當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí),的值最小,即的值最?。?.(2023·四川自貢·統(tǒng)考中考真題)如圖,直線與x軸,y軸分別交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)D是線段AB上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)H是直線上的一動(dòng)點(diǎn),動(dòng)點(diǎn),連接.當(dāng)取最小值時(shí),的最小值是.
【答案】【分析】作出點(diǎn),作于點(diǎn)D,交x軸于點(diǎn)F,此時(shí)的最小值為的長(zhǎng),利用解直角三角形求得,利用待定系數(shù)法求得直線的解析式,聯(lián)立即可求得點(diǎn)D的坐標(biāo),過點(diǎn)D作軸于點(diǎn)G,此時(shí)的最小值是的長(zhǎng),據(jù)此求解即可.【詳解】解:∵直線與x軸,y軸分別交于A,B兩點(diǎn),∴,,作點(diǎn)B關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn),把點(diǎn)向右平移3個(gè)單位得到,作于點(diǎn)D,交x軸于點(diǎn)F,過點(diǎn)作交x軸于點(diǎn)E,則四邊形是平行四邊形,此時(shí),,∴有最小值,作軸于點(diǎn)P,
則,,∵,∴,∴,∴,即,∴,則,設(shè)直線的解析式為,則,解得,∴直線的解析式為,聯(lián)立,,解得,即;過點(diǎn)D作軸于點(diǎn)G,直線與x軸的交點(diǎn)為,則,∴,∴,∴,即的最小值是,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了一次函數(shù)的應(yīng)用,解直角三角形,利用軸對(duì)稱求最短距離,解題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題.例8.(2024·山東濟(jì)南·一模)實(shí)踐與探究【問題情境】(1)①如圖1,,,,分別為邊上的點(diǎn),,且,則______;②如圖2,將①中的繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),則所在直線較小夾角的度數(shù)為______.【探究實(shí)踐】(2)如圖3,矩形,,,為邊上的動(dòng)點(diǎn),為邊上的動(dòng)點(diǎn),,連接,作于點(diǎn),連接.當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度最小時(shí),求的長(zhǎng).【拓展應(yīng)用】(3)如圖4,,,,,為中點(diǎn),連接,分別為線段上的動(dòng)點(diǎn),且,請(qǐng)直接寫出的最小值.【答案】(1)①;②;(2)2;(3)【分析】(1)①由得出,再由相似三角形的性質(zhì)即可得解;②延長(zhǎng)交于,令交于,由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)結(jié)合三角形內(nèi)角和定理計(jì)算即可得出答案;(2)延長(zhǎng),相交于點(diǎn),連接.由矩形的性質(zhì)可得,,證明,由相似三角形的性質(zhì)得出點(diǎn)為中點(diǎn),由直角三角形的性質(zhì)得出,當(dāng),三點(diǎn)共線時(shí)取得最小值,證明出為等邊三角形,即可得解;(3)分別過點(diǎn)和作垂線,兩線相交于點(diǎn),連接、、,則,證明,得出,再證明出四點(diǎn)共圓,得出,,解直角三角形得出,即可得出,最后由勾股定理計(jì)算即可得出答案.【詳解】解:(1)①,,,故答案為:;②如圖,延長(zhǎng)交于,令交于,由①可得,由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得:,,,,所在直線較小夾角的度數(shù)為,故答案為:;(2)延長(zhǎng),相交于點(diǎn),連接.四邊形是矩形,,,∴,,∴,∴,∴點(diǎn)為中點(diǎn),,∵于點(diǎn),∴在中,,∵在中,,且為定值,∴當(dāng),三點(diǎn)共線時(shí)取得最小值,∵,∴,此時(shí)為等邊三角形,.(3)如圖,分別過點(diǎn)和作垂線,兩線相交于點(diǎn),連接、、,則,,,,,為中點(diǎn),,,,為等邊三角形,,,,,,,,,,,,四點(diǎn)共圓,,,在中,,,,在中,,的最小值為.【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì)、解直角三角形、圓的性質(zhì)、勾股定理、等邊三角形的判定與性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、矩形的性質(zhì)、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),熟練掌握以上知識(shí)點(diǎn)并靈活運(yùn)用,添加適當(dāng)?shù)妮o助線是解此題的關(guān)鍵.例9.(24-25九年級(jí)上·江蘇蘇州·階段練習(xí))如圖,二次函數(shù)的圖象交x軸于A、B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C,連接.(1)直接寫出點(diǎn)B、C的坐標(biāo),B________;C________.(2)點(diǎn)P是y軸右側(cè)拋物線上的一點(diǎn),連接、.若的面積,求點(diǎn)P的坐標(biāo).(3)設(shè)E為線段上任意一點(diǎn)(不含端點(diǎn)),連接,一動(dòng)點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā),沿線段以每秒1個(gè)單位速度運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn),再沿線段以每秒2個(gè)單位的速度運(yùn)動(dòng)到C后停止,求點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)時(shí)間的最小值.
【答案】(1),(2)或或(3)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的最小值為7秒【分析】(1)根據(jù)拋物線計(jì)算即可;(2)利用同底等高的三角形面積相等構(gòu)造與平行直線,找到與拋物線的交點(diǎn)P;(3)如圖,在x軸上取一點(diǎn)G,連接,使得,作于N.作于交于.由點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,,推出點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,根據(jù)垂線段最短可知,當(dāng)A,E,N關(guān)系,點(diǎn)N與重合,點(diǎn)E與重合時(shí),點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最少.由此即可解決問題;【詳解】(1)解:當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,解得:,,故答案為:,;(2)解:設(shè)x軸上點(diǎn)D,使得的面積,,解得:,,,則可求直線解析式為:,故點(diǎn)D坐標(biāo)為或,當(dāng)D坐標(biāo)為時(shí),過點(diǎn)D平行于的直線l與拋物線交點(diǎn)為滿足條件的P,則可求得直線l的解析式為:,求直線l與拋物線交點(diǎn)得:,解得:,,則P點(diǎn)坐標(biāo)為或,同理當(dāng)點(diǎn)D坐標(biāo)為時(shí),直線l的解析式為,求直線l與拋物線交點(diǎn)得:,解得:(舍棄),,則點(diǎn)P坐標(biāo)為,綜上滿足條件P點(diǎn)坐標(biāo)為:或或;(3)解:如圖,在x軸上取一點(diǎn)G,連接CG,使得,作于N.作于交BC于.
,,,,直線的解析式為,點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,,點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,根據(jù)垂線段最短可知,當(dāng)A,E,N關(guān)系,點(diǎn)N與重合,點(diǎn)E與重合時(shí),點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最少.由題意,,,點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的最小值為7秒,此時(shí).【點(diǎn)睛】本題為代數(shù)幾何綜合題,考查了二次函數(shù)圖象性質(zhì)、一次函數(shù)圖象性質(zhì)及圓的有關(guān)性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵.1.(2024·山東淄博·??家荒#┤鐖D,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)是,點(diǎn)C的坐標(biāo)是,點(diǎn)是x軸上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)B在x軸上移動(dòng)時(shí),始終保持是等邊三角形(點(diǎn)P不在第二象限),連接,求得的最小值為(
)A. B.4 C. D.2【答案】C【分析】如圖1所示,以O(shè)A為邊,向右作等邊△AOD,連接PD,過點(diǎn)D作DE⊥OA于E,先求出點(diǎn)D的坐標(biāo),然后證明△BAO≌△PAD得到∠PDA=∠BOA=90°,則點(diǎn)P在經(jīng)過點(diǎn)D且與AD垂直的直線上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸時(shí),如圖2所示,證明此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,-2)從而求出直線PD的解析式;如圖3所示,作點(diǎn)A關(guān)于直線PD的對(duì)稱點(diǎn)G,連接PG,過點(diǎn)P作PF⊥y軸于F,設(shè)直線PD與x軸的交點(diǎn)為H,先求出點(diǎn)H的坐標(biāo),然后證明∠HCO=30°,從而得到,則當(dāng)G、P、F三點(diǎn)共線時(shí),有最小值,即有最小值,再根據(jù)軸對(duì)稱的性質(zhì)求出點(diǎn)G在x軸上,則OG即為所求.【詳解】解:如圖1所示,以O(shè)A為邊,向右作等邊△AOD,連接PD,過點(diǎn)D作DE⊥OA于E,∵點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,2),∴OA=OD=2,∴OE=AE=1,∴,∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為;∵△ABP是等邊三角形,△AOD是等邊三角形,∴AB=AP,∠BAP=60°,AO=AD,∠OAD=60°,∴∠BAP+∠PAO=∠DAO+∠PAO,即∠BAO=∠PAD,∴△BAO≌△PAD(SAS),∴∠PDA=∠BOA=90°,∴點(diǎn)P在經(jīng)過點(diǎn)D且與AD垂直的直線上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸時(shí),如圖2所示,此時(shí)點(diǎn)P與點(diǎn)C重合,∵△ABP是等邊三角形,BO⊥AP,∴AO=PO=2,∴此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,-2),設(shè)直線PD的解析式為,∴,∴,∴直線PD的解析式為;如圖3所示,作點(diǎn)A關(guān)于直線PD的對(duì)稱點(diǎn)G,連接PG,過點(diǎn)P作PF⊥y軸于F,連接CG,設(shè)直線PD與x軸的交點(diǎn)為H,∴點(diǎn)H的坐標(biāo)為,∴,∴∠OCH=30°,∴,由軸對(duì)稱的性質(zhì)可知AP=GP,∴,∴當(dāng)G、P、F三點(diǎn)共線時(shí),有最小值,即有最小值,∵A、G兩點(diǎn)關(guān)于直線PD對(duì)稱,且∠ADC=90°,∴AD=GD,即點(diǎn)D為AG的中點(diǎn),∵點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,2),點(diǎn)D的坐標(biāo)為,∴AG=2AD=2OA=4,∵AC=4,∠CAG=60°,∴△ACG是等邊三角形,∵OC=OA,∴OG⊥AC,即點(diǎn)G在x軸上,∴由勾股定理得,∴當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到H點(diǎn)時(shí),有最小值,即有最小值,最小值即為OG的長(zhǎng),∴的最小值為,故選:C.【點(diǎn)睛】本題主要考查了等邊三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的性質(zhì)與判定,一次函數(shù)與幾何綜合,軸對(duì)稱最短路徑問題,解直角三角形等等,正確作出輔助線確定點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡是解題的關(guān)鍵.2.(2024·四川德陽·二模)如圖,已知拋物線與x軸交于兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn).若P為y軸上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,則的最小值為()A. B.2 C.2 D.4【答案】C【分析】本題考查了二次函數(shù)的圖象,等腰三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,垂線段最短等知識(shí),關(guān)鍵在于把求最小值轉(zhuǎn)化為求的最小值;連接,過點(diǎn)P作于點(diǎn)G,連接,過點(diǎn)A作于點(diǎn)H;由B、C的坐標(biāo)得,則有,從而;于是求最小值轉(zhuǎn)化為求的最小值;利用勾股定理即可求得最小值.【詳解】解:連接,過點(diǎn)P作于點(diǎn)G,連接,過點(diǎn)A作于點(diǎn)H,如圖,,,,,∴,的最小值為的長(zhǎng),∵,,在中,,,的最小值為.故選:C.3.(2024·山東??家荒#┤鐖D,,,C(1,0),D為射線AO上一點(diǎn),一動(dòng)點(diǎn)P從A出發(fā),運(yùn)動(dòng)路徑為,在AD上的速度為4個(gè)單位/秒,在CD上的速度為1個(gè)單位/秒,則整個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間最少時(shí),D的坐標(biāo)為.【答案】【分析】如圖,作DH⊥AB于H,CM⊥AB于M,交AO于D′.運(yùn)動(dòng)時(shí)間,由,推出,可得,推出當(dāng)共線且和重合時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短.【詳解】如圖,作于H,于,交AO于.∵運(yùn)動(dòng)時(shí)間,∵,,∴,∵,C(1,0),,,∴,∵,,∴,∴,∴,∴,∴當(dāng)C,D,H共線且和CM重合時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短,,∴,∴,∵,設(shè),則,則有:∴或(舍去),∴∴4.(2023·湖南湘西·統(tǒng)考中考真題)如圖,是等邊三角形的外接圓,其半徑為4.過點(diǎn)B作于點(diǎn)E,點(diǎn)P為線段上一動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)P不與B,E重合),則的最小值為.
【答案】6【分析】過點(diǎn)P作,連接并延長(zhǎng)交于點(diǎn)F,連接,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)和圓內(nèi)接三角形的性質(zhì)得到,,然后利用含角直角三角形的性質(zhì)得到,進(jìn)而求出,然后利用代入求解即可.【詳解】如圖所示,過點(diǎn)P作,連接并延長(zhǎng)交于點(diǎn)F,連接
∵是等邊三角形,∴∵是等邊三角形的外接圓,其半徑為4∴,,∴∴∵∴∴∵,∴∴∴的最小值為的長(zhǎng)度∵是等邊三角形,,∴∴的最小值為6.故答案為:6.【點(diǎn)睛】此題考查了圓內(nèi)接三角形的性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì),含角直角三角形的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是熟練掌握以上知識(shí)點(diǎn).5.(2023·遼寧錦州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在中,,,,按下列步驟作圖:①在和上分別截取、,使.②分別以點(diǎn)D和點(diǎn)E為圓心,以大于的長(zhǎng)為半徑作弧,兩弧在內(nèi)交于點(diǎn)M.③作射線交于點(diǎn)F.若點(diǎn)P是線段上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,則的最小值是.【答案】【分析】過點(diǎn)P作于點(diǎn)Q,過點(diǎn)C作于點(diǎn)H,先利用角平分線和三角形的內(nèi)角和定理求出,然后利用含的直角三角的性質(zhì)得出,則,當(dāng)C、P、Q三點(diǎn)共線,且與垂直時(shí),最小,最小值為,利用含的直角三角的性質(zhì)和勾股定理求出,,最后利用等面積法求解即可.【詳解】解:過點(diǎn)P作于點(diǎn)Q,過點(diǎn)C作于點(diǎn)H,由題意知:平分,∵,,∴,∴,∴,∴,∴當(dāng)C、P、Q三點(diǎn)共線,且與垂直時(shí),最小,最小值為,∵,,,∴,∴,∵,∴,即最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了尺規(guī)作圖-作角平分線,含的直角三角形的性質(zhì),勾股定理等知識(shí),注意掌握利用等積法求三角形的高或點(diǎn)的線的距離的方法.6.(2022·湖北武漢·九年級(jí)期末)如圖,?中,,,為邊上一點(diǎn),則的最小值為______.【答案】【分析】作PH丄AD交AD的延長(zhǎng)線于H,由直角三角形的性質(zhì)可得HP=DP,因此PD+2PB=2(DP+PB)=2(PH+PB),當(dāng)H、P、B三點(diǎn)共線時(shí)HP+PB有最小值,即PD十2PB有最小值,即可求解.【詳解】如圖,過點(diǎn)作,交的延長(zhǎng)線于,四邊形是平行四邊形,,∴∵PH丄AD∴∴,,∴當(dāng)點(diǎn),點(diǎn),點(diǎn)三點(diǎn)共線時(shí),HP+PB有最小值,即有最小值,此時(shí),,,∴,則最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了胡不歸問題,平行四邊形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),垂線段最短等知識(shí).構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵.7.(2023·江蘇宿遷·統(tǒng)考二模)已知中,,則的最大值為.
【答案】【分析】過點(diǎn)C作,垂足為D,取,即可說明是等腰直角三角形,求出,進(jìn)一步求出,繼而將轉(zhuǎn)化為,推出點(diǎn)D在以為直徑的圓上,從而可知當(dāng)為等腰直角三角形時(shí),最大,再求解即可.【詳解】解:如圖,過點(diǎn)C作,垂足為D,取,∴是等腰直角三角形,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴,∴,∵,而一定,∴當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí),最大,∵,∴點(diǎn)D在以為直徑的圓上,∴當(dāng)D平分時(shí),點(diǎn)D到的距離最大,即高最大,則面積最大,此時(shí),則為等腰直角三角形,∴,故答案為:.
.【點(diǎn)睛】本題考查了等腰直角三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,含30度的直角三角形的性質(zhì),圓周角定理,解題的關(guān)鍵是添加輔助線,將最值轉(zhuǎn)化為的長(zhǎng).8.(2023·陜西西安·??级#┤鐖D,在RtABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AB=8,D、F分別是邊AB、BC上的動(dòng)點(diǎn),連接CD,過點(diǎn)A作AE⊥CD交BC于點(diǎn)E,垂足為G,連接GF,則GF+FB的最小值為.【答案】【分析】“胡不歸模型”,以BF為斜邊構(gòu)造含30°角的直角三角形,結(jié)合∠B=30°,即把Rt△ABC補(bǔ)成等邊△ABP,過F作BP的垂線FH,根據(jù)垂線段最短得,當(dāng)G、F、H成一直線時(shí),GF+FB最短,又根據(jù)直角所對(duì)的弦是直徑,可得點(diǎn)G在以AC為直徑的圓上,取AC的中點(diǎn)O,連接OG,過點(diǎn)O作OQ⊥BP于點(diǎn)Q,據(jù)此解題.【詳解】解:如圖,延長(zhǎng)AC到點(diǎn)P,使CP=AC,連接BP,過點(diǎn)F作FH⊥BP于點(diǎn)H,取AC的中點(diǎn)O,連接OG,過點(diǎn)O作OQ⊥BP于點(diǎn)Q,∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,AB=8,∴AC=CP=4,AP=8,BP=AB=8,∴△ABP是等邊三角形,∴∠FBH=30°,在Rt△FHB中,F(xiàn)H=FB,∴當(dāng)G、F、H在同一直線上時(shí),GF+FB=GF+FH取得最小值,∵AE⊥CD,∴∠AGC=90°,∵O為AC的中點(diǎn),∴OA=OC=OG=AC,∴A、C、G三點(diǎn)共圓,圓心為O,即點(diǎn)G在⊙O上運(yùn)動(dòng),∴當(dāng)點(diǎn)G運(yùn)動(dòng)到OQ上時(shí),GF+FH取得最小值,∵在Rt△OPQ中,∠P=60°,OP=6,sinP=,∴,∴GF+FH的最小值為,即GF+FB的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查含30°直角三角形性質(zhì),特殊角的三角函數(shù)值,垂直平分線性質(zhì),點(diǎn)到直線距離,圓周角定理,最短路徑,解題關(guān)鍵是找到點(diǎn)G運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí),GH最小,聯(lián)想到找出點(diǎn)G運(yùn)動(dòng)路徑再計(jì)算.9.(2023上·四川成都·九年級(jí)??计谥校┤鐖D,在矩形中,,,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊上,且,沿直線翻折,點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)恰好落在對(duì)角線上,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,點(diǎn)M為線段上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.【答案】/【分析】作于H,作于L,首先利用勾股定理得的長(zhǎng),再根據(jù),求出的長(zhǎng),再利用,得,則當(dāng)E、M、L三點(diǎn)共線時(shí),最小,最小值為的長(zhǎng),進(jìn)而解決問題.【詳解】解:如圖,作于H,作于L,在矩形中,,,,,,∵沿直線翻折,點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)恰好落在對(duì)角線上,∴,,∴,又∵,∴,∴,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴當(dāng)E、M、L三點(diǎn)共線時(shí),最小,最小值為的長(zhǎng),∴,∴的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題主要考查了矩形的性質(zhì),翻折的性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理的運(yùn)用,垂線段最短等知識(shí),熟練掌握最短路徑的計(jì)算方法是解題的關(guān)鍵.10.(2023·浙江寧波·九年級(jí)開學(xué)考試)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)分別交x軸、y軸于A、B兩點(diǎn),若C為x軸上的一動(dòng)點(diǎn),則2BC+AC的最小值為__________.【答案】6【分析】先求出點(diǎn)A,點(diǎn)B坐標(biāo),由勾股定理可求AB的長(zhǎng),作點(diǎn)B關(guān)于OA的對(duì)稱點(diǎn),可證是等邊三角形,由直角三角形的性質(zhì)可得CH=AC,則,即當(dāng)點(diǎn),點(diǎn)C,點(diǎn)H三點(diǎn)共線時(shí),有最小值,即2BC+AC有最小值,由直角三角形的性質(zhì)可求解.【詳解】解:∵一次函數(shù)分別交x軸、y軸于A、B兩點(diǎn),∴點(diǎn)A(3,0),點(diǎn),∴AO=3,,∴,作點(diǎn)B關(guān)于OA的對(duì)稱點(diǎn),連接,,過點(diǎn)C作CH⊥AB于H,如圖所示:∴,∴,∴,∴是等邊三角形,∵,∴,∵CH⊥AB,∴,∴,∴當(dāng)點(diǎn),點(diǎn)C,點(diǎn)H三點(diǎn)共線時(shí),有最小值,即2BC+AC有最小值,此時(shí),,是等邊三角形,∴,,∴,∴2BC+AC的最小值為6.故答案為:6.【點(diǎn)睛】本題是胡不歸問題,考查了一次函數(shù)的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),確定點(diǎn)C的位置是解題的關(guān)鍵.11.(2023·四川成都·九年級(jí)校考期中)如圖,在矩形中,,E是上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,過點(diǎn)C作的垂線l,過點(diǎn)D作交l于點(diǎn)F,過點(diǎn)D作于點(diǎn)G,,點(diǎn)H是中點(diǎn),連接,則的最小值為.【答案】/【分析】證明,得出,再證,求出,所以,即,可得.作的垂直平分線,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)T,連接,過點(diǎn)E作于點(diǎn)Q,求出,所以.求的最小值,即為求的最小值,過點(diǎn)H作于點(diǎn)J,即為所求最小值.設(shè),根據(jù)勾股定理可得出,所以,由,可求得的長(zhǎng)度.【詳解】解:在矩形中,,∴,∵于點(diǎn)C,∴,∴.∴.同理可證,∴,∴,∵,∴,∴,∵于點(diǎn)G,∴,∵,∴,∴,即,∵,∴,∴,∴.如圖,作的垂直平分線,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)T,連接,過點(diǎn)E作于點(diǎn)Q,∴,∴,即.∴.∴,∴求的最小值,即為求的最小值,過點(diǎn)H作于點(diǎn)J,HJ即為所求最小值.設(shè),則,在中,由勾股定理可知,,解得,∴.如圖,連接,,∵點(diǎn)H是的中點(diǎn),∴,∵,∴,即,解得.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查相似三角形的性質(zhì)與判定,解直角三角形,勾股定理,垂線段最短,三角形的面積等相關(guān)知識(shí),根據(jù)題意作出輔助線,將所求目標(biāo)轉(zhuǎn)化為求垂線段的長(zhǎng)度是解題關(guān)鍵.12.(2023春·廣東廣州·九年級(jí)??茧A段練習(xí))如圖,菱形的邊長(zhǎng)為5,對(duì)角線的長(zhǎng)為,為上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值等于______.【答案】4【分析】由四邊形是菱形,根據(jù)已知線段長(zhǎng)度,將轉(zhuǎn)化,再根據(jù)垂線段最短即可求解.【詳解】解:如圖,連接交于點(diǎn)M,過點(diǎn)M作于點(diǎn)H,過點(diǎn)A作于點(diǎn)G,交于點(diǎn)P,四邊形是菱形,邊長(zhǎng)為5,,,,,,,,,,,,,,即,,當(dāng)A,P,G三點(diǎn)共線且時(shí),取最小值,最小值為,菱形的面積,,的最小值是4.故答案為:4.【點(diǎn)睛】本題考查菱形的性質(zhì),解直角三角形,以及最短路徑問題,熟練掌握菱形的性質(zhì),勾股定理,菱形的面積公式,將轉(zhuǎn)化為是解題的關(guān)鍵.13.(2023·廣東珠海·校考三模)如圖,在中,,,,點(diǎn)是斜邊上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.
【答案】【分析】根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短畫出圖形,再根據(jù)銳角三角函數(shù)及相似三角形判定可知,最后利用相似三角形的性質(zhì)及直角三角形的性質(zhì)即可解答.【詳解】解:過點(diǎn)做,過點(diǎn)作于,過點(diǎn)作于點(diǎn),∴,∴,∵兩點(diǎn)之間線段最短,∴當(dāng)共線時(shí),的值最小,即的最小值為,∵,,,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∴,,∵,∴,∴,,∴,∴,故答案為.
【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,銳角三角函數(shù),掌握相似三角形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.14.(2024·湖北黃岡·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,,,點(diǎn)D是邊上的動(dòng)點(diǎn),連接,則的最小值為.【答案】/【分析】本題考查利用軸對(duì)稱求最小值問題,涉及解直角三角形、勾股定理等知識(shí).作點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),連接,作,垂足為,利用勾股定理求得,利用三角函數(shù)求得,將轉(zhuǎn)化為,當(dāng)共線時(shí),有最小值,最小值為的長(zhǎng),據(jù)此求解即可.【詳解】解:作點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),連接,作,垂足為,∵,,,∴,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∵點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱,∴,∴,當(dāng)共線時(shí),有最小值,最小值為的長(zhǎng).在中,,∴,∴,即的最小值為.故答案為:.15.(2024·天津紅橋·二模)如圖,在每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為1的網(wǎng)格中,等腰直角三角形的頂點(diǎn)A在格點(diǎn)上,,以為直徑的半圓與邊的交點(diǎn)D在網(wǎng)格線上.(1)的值等于;(2)若P為邊上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng).取得最小值時(shí),請(qǐng)用無刻度的直尺,在如圖所示的網(wǎng)格中,畫出點(diǎn)P,并簡(jiǎn)要說明點(diǎn)P的位置是如何找到的(不要求證明).【答案】作圖見解析,連接與網(wǎng)格線交于點(diǎn),取與網(wǎng)格線交點(diǎn),連接與網(wǎng)格線交于點(diǎn),連接,與半圓相交于點(diǎn),連接并延長(zhǎng),與相交于點(diǎn),點(diǎn)即為所求.【分析】(1)連接,根據(jù)直徑所對(duì)圓周角為,得到,根據(jù)等腰三角形三線合一的性質(zhì),得到,即可求解,(2)由,當(dāng)時(shí),取得最小值,即取得最小值,找到中點(diǎn),中點(diǎn)G,,,根據(jù)特殊角直角三角形的性質(zhì),通過的圓心角得到,的圓周角,即可求解,本題考查了,直徑所對(duì)圓周角為,等腰三角形三線合一的性質(zhì),三角形中位線,圓周角定理,特殊角直角三角形,解題的關(guān)鍵是:將問題轉(zhuǎn)化為.【詳解】解:(1)連接,∵為直徑,∴,∵等腰直角三角形,∴,∴,∴;(2)在左側(cè),作,,則,當(dāng)點(diǎn)、、三點(diǎn)共線的時(shí)候,取得最小值,即取得最小值,此時(shí),,則是等邊三角形,過點(diǎn)作,交于點(diǎn),交于點(diǎn),則為中點(diǎn),為中點(diǎn),∴過中點(diǎn),作的平行線,與圓交于點(diǎn),與的交點(diǎn),即可確定點(diǎn),用無刻度直尺作圖如下,連接與網(wǎng)格線交于點(diǎn),取與網(wǎng)格線交點(diǎn),連接與網(wǎng)格線交于點(diǎn),連接,與半圓相交于點(diǎn),連接并延長(zhǎng),與相交于點(diǎn),點(diǎn)即為所求.16.(23-24八年級(jí)下·四川綿陽·階段練習(xí))如圖,直線分別交軸,軸于點(diǎn),點(diǎn),點(diǎn)在軸正半軸上,且,點(diǎn)在直線上,點(diǎn)是軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),設(shè)點(diǎn)P橫坐標(biāo)為t.(1)求直線的函數(shù)解析式;(2)連接,,若面積等于面積的,求t的值;(3)求的最小值.【答案】(1)(2)10或(3)【分析】(1)根據(jù)題意求得,,推得,求得,待定系數(shù)法求直線的函數(shù)解析式即可;(2)根據(jù)題意求得,,根據(jù)面積等于面積的,列式即可求得或;(3)過點(diǎn)作點(diǎn),根據(jù)等邊對(duì)等角可得,推得,根據(jù)等角對(duì)等邊可得,根據(jù)勾股定理可得,推得,當(dāng)點(diǎn)、、三點(diǎn)共線時(shí),為的最小值,根據(jù)等角對(duì)等邊可得,推得,根據(jù)勾股定理可得,即可得到的最小值為.【詳解】(1)解:∵直線分別交軸,軸于點(diǎn),點(diǎn),將代入,解得,將代入,解得,∴,,∴,,∵,∴,設(shè)直線的解析式為.將,代入得,解得,∴直線的解析式為;(2)解:如圖:∵設(shè)點(diǎn)橫坐標(biāo)為,,∴,∵點(diǎn)在直線:上,將代入解得,∴,∵面積等于面積的,∴,∴解得:或.(3)如圖,過點(diǎn)作點(diǎn),在中,∵,∴,∴,∴,在,根據(jù)勾股定理得,,∴;當(dāng)點(diǎn)、、三點(diǎn)共線時(shí),為的最小值,在中,∵,∴,∵,根據(jù)勾股定理,得∴的最小值為.【點(diǎn)睛】本題考查了求一次函數(shù)與坐標(biāo)軸交點(diǎn),求一次函數(shù)解析式,等腰三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,根據(jù)勾股定理求得最小值是解題的關(guān)鍵.17.(2024·四川德陽·中考真題)如圖,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;(2)當(dāng)時(shí),求的函數(shù)值的取值范圍;(3)將拋物線的頂點(diǎn)向下平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到點(diǎn),點(diǎn)為拋物線的對(duì)稱軸上一動(dòng)點(diǎn),求的最小值.【答案】(1)(2)(3)的最小值為:【分析】(1)直接利用待定系數(shù)法求解二次函數(shù)的解析式即可;(2)求解的對(duì)稱軸為直線,而,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)可得答案;(3)求解,,可得,求解直線為,及,證明在直線上,如圖,過作于,連接,過作于,可得,,證明,可得,可得,再進(jìn)一步求解即可.【詳解】(1)解:∵拋物線與軸交于點(diǎn),∴,解得:,∴拋物線的解析式為:;(2)解:∵的對(duì)稱軸為直線,而,∴函數(shù)最小值為:,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,∴函數(shù)值的范圍為:;(3)解:∵,當(dāng)時(shí),,∴,當(dāng)時(shí),解得:,,∴,∴,設(shè)直線為,∴,∴,∴直線為,∵拋物線的頂點(diǎn)向下平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到點(diǎn),而頂點(diǎn)為,∴,∴在直線上,如圖,過作于,連接,過作于,∵,,∴,,∵對(duì)稱軸與軸平行,∴,∴,∴,由拋物線的對(duì)稱性可得:,,∴,當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào),∴,∴,∴,即的最小值為:.【點(diǎn)睛】本題考查的是利用待定系數(shù)法求解二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的性質(zhì),利用軸對(duì)稱的性質(zhì)求解線段和的最小值,銳角三角函數(shù)的應(yīng)用,做出合適的輔助線是解本題的關(guān)鍵.18.(2023·山東濟(jì)南·統(tǒng)考二模)如圖①,在矩形OABC中,OA=4,
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