
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文檔簡介
一大招一逆等線最值模型
模型介紹
兩線段和的最值問題,大家首先想到的都是“將軍飲馬”問題,即要求的兩條線段有公共
端點(diǎn),或者平移后有公共端點(diǎn).
除了將軍飲馬問題外,還有一類兩線段和的最值問題,兩個動點(diǎn)的運(yùn)動過程中,兩條動線段
始終保持著相等,我們可以在等線段處構(gòu)造全等,從而將要求的兩條線段拼接到一起,這就是今
天咱們要說的逆等線最值問題.
講逆等線模型之前我們先來一波回憶:
下圖大家應(yīng)該很熟:
一般化證明:DE+DF的和為定值
只要保證。石,"與腰的夾角相等,總會有:DE+DF的和為定值的結(jié)論!
證明思路:
作/G〃即,HD4BC易得紅藍(lán)全等,黃色平四
.,.DE+DF=AH+HG=AG(定長)
另證易得:XDEAsXDFB,二/。+8。為定值石+。尸為定值
引申:。在線段外時差為定值(證明同理)
然后將這個角一路的改變也相當(dāng)于做腰的平行線!
此圖即產(chǎn)生了逆等線,所謂逆等線,逆向也相等!
Hn
匕
GJQ例題精講
考點(diǎn)一:等腰三角形中的逆等線模型
【例1].如圖,在等腰△A8C中,AB=AC=5,BC=6,點(diǎn)、D、£分別是AB、AC上兩動點(diǎn),
且AO=CE,連接CD、BE,CD+8E最小值為.
解:過點(diǎn)A作A8_LBC于X,作AM〃BC且AM=BC,延長CB并過點(diǎn)M作跖V_LBC
于N,
;AB=AC=5,BC=6,
:.BH=CH=LBC=3,
2
.\AH=^AC2_CH2=4,
且AM=8C,AHLBC,
四邊形4WN”是矩形,
:.NH=AM=BC=6,NC=NH+CH=6+3=9,MN=AH=4,
':AM//BC,
:.ZMAD^ZABC,
':AB=AC,:.ZABC=ZACB=ZMAD,
在△ADM和△CEB中,
'AM=CB
<ZMAD=ZBCE>:.AADM2ACEB(SAS),
AD=CE
...BE=MD,:.CD+BE=MD+CD^CM,
...當(dāng)C、。、M三點(diǎn)共線時,CO+8E取最小值,
CM=>\/MN2-K?N2=?故答案為:V97?
A變式訓(xùn)練
【變式1T】.如圖,在△ABC中,AB=AC=8,BC=4如,£>為BC邊的中點(diǎn),點(diǎn)£、F
分別是線段AC、AD上的動點(diǎn),且AP=CE,則BE+C尸的最小值是.
解:過A作AG_LAB且使得47=8。=4如,連接8/、FG、BG,
?.NB=AC,點(diǎn)。為BC的中點(diǎn),
J.ADLBC,NBAD=/CAD,:.ZBAD+ZABD^90a,
\'BA±AG,:.ZBAG=90°,
AZBAD+ZGAF=90°,:.ZGAF=ZABD,
:.ZGAF=ZBCE,
又:AF=CE,AG=CB,:AAGF/ACBE(SAS),:.GF=BE,
,:FB=FC,:.BE+CF=GF+BF,
?.?當(dāng)點(diǎn)2、F、G三點(diǎn)共線時,GF+BF最小,
GF+BF的最小值時線段BG的長,
':ZBAG=9O°,AB=8,AG=4?,
;?BG=y/g2+(4a)2=45
即BE+CT的最小值為4小,故答案為:477-
【變式1-2].如圖,已知直線A3:>=逗_乂+^分另U交x軸、y軸于點(diǎn)8、A兩點(diǎn),C
3
(3,0),D、E分別為線段A。和線段AC上一動點(diǎn),BE交y軸于點(diǎn)0且4D=CE.當(dāng)
8O+8E的值最小時,則H點(diǎn)的坐標(biāo)為()
解:由題意A(0,V55),8(-3,0),C(3,0),:.AB=AC=S,
取點(diǎn)尸(3,8),連接CREF,BF.
':C(3,0),J.CF//OA,:.ZECF^ZCAO,
\'AB=AC,AOLBC,:.ZCAO=ZBAD,:.ZBAD=ZECF,
:CB=A2=8,AD=EC,
:.△ECFgADAB(SAS),:.BD=EF,:.BD+BE=BE+EF,
BE+EF^BF,:.BD+BE的最小值為線段BF的長,
...當(dāng)B,E,尸共線時,BO+BE的值最小,
?..直線BF的解析式為:y=4x+4,
-3
:.H(0,4),.?.當(dāng)8O+BE的值最小時,則”點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,4),故選:A.
考點(diǎn)二:等邊三角形中的逆等線模型
【例2】.如圖,AD為等邊△A2C的高,E、尸分別為線段A。、AC上的動點(diǎn),且AE=CR
當(dāng)BF+CE取得最小值時,ZAFB=°.
解:如圖1,作CH_LBC,且CH=BC,連接連接尸X,
「△ABC是等邊三角形,ADLBC,C.AC^BC,/ft4c=30°,C.AC^CH,
;NBCH=90°,ZACB=60°,/.ZACH=9Q°-60°=30°,
AZDAC=ZACH=30°,
":AE=CF,:.△AEC@MFH(SAS),:.CE=FH,BF+CE=BF+FH,
當(dāng)尸為AC與8H的交點(diǎn)時,如圖2,BB+CE的值最小,
此時//2。=45°,NFCB=60°,AZAFB=105°,故答案為:105.
A變式訓(xùn)練
【變式27].如圖,AH是正三角形ABC中BC邊上的高,在點(diǎn)A,C處各有一只電子烏龜
P和。同時起步以相同的速度分別沿A”,CA向前勻速爬動.確定當(dāng)兩只電子烏龜?shù)?
點(diǎn)距離之和PB+QB最小時,ZPBQ的度數(shù)為.
:△ABC是等邊三角形,AH是BC邊上的高,
AZACB=ZABC=60°,/BAH=30°,
AZACD=30°,
ZBAH=ZACD,
在△ABP和△CDQ中,
'AB=CD
<ZBAP=ZDCQ>:.AABP咨ACDQ(SAS),:.BP=DQ,ZCQD=ZAPB,
AP=CQ
...當(dāng)8、。、。共線時,PB+QB最小,連接80交AC于。,
AZAPB=ZAQB,:.ZPBQ=ZQAH=30°,故答案為:30°.
【變式2-2].在等邊△ABC中,A8=4,點(diǎn)E在邊8C上,點(diǎn)尸在NAC8的角平分線CD
上,CE=CF,則AE+A尸的最小值為.
解:過點(diǎn)C作CGLAC,并截取CG=AC,連接EG,如圖所示:
,/△ABC為等邊三角形,
:.AB=BC=AC=4,ZABC=ZACB=ZBAC=60°,
:C£?平分NACB./.ZACD=ZBCD=^ZACB=30°,
2
VZACG=9Q°,:,BCG=ZACG-ZACB=90°-60°=30°,
NACD=NBCG,
△GCE咨AACF(SAS),
J.AF^GE,:.AF+AE^GE+AE,
當(dāng)A、G、E三個點(diǎn)在同一直線上時,GE+AE的和最小,即AB+AE最小.
尸h4E的值最小為:7AC2-H}C2=V42+42=4^2-故答案為:472
考點(diǎn)三:直角三角形中逆等線模型
【例3].如圖,在RtZXABC中,ZACB=90°,AB=6,BC=4,D,E分別是AC,AB±.
的動點(diǎn),且連結(jié)BZ),CE,則BD+CE的最小值為
解:過2作2尸〃AC,在平行線上取3尸=48,連接所,如上圖:
:./EBF=ZA,
,:BF=AB,BE=AD,
:.叢BEF”叢ADB(SAS),:.EF=BD,:.BD+CE=EF+CE,
當(dāng)C,E,尸共線時,EF+CE最小,即BD+CE最小,最小值即為CF的長度,
,JBF//AC,ZACB=90°,
/.ZFBC=90°,
;?CF=VBC2+BF2=^42+62=2y,
.??BD+CE最小為2A,故答案為:2后.
A變式訓(xùn)練
【變式3-1].如圖,Rt^ABC中,ZACB=90°,ZB=30°,D,E為A8邊上的兩個動
解:如圖:
構(gòu)造矩形AC8F,連接。凡EF,CP交A8于點(diǎn)。,
貝UOF=OC,OA=OB,AB=CF,
?:AD^BF,:.OD=OE,四邊形CEFD為平行四邊形,
DF=CE,,CD+CE=CD+DF^CF,
VRtAABC+,ZACB=90°,NB=30°,
:.AB=2AC=4,:.CD+CE^4,故答案為:4.
【變式3-2].如圖,在等腰直角三角形ABC中,ZBAC=90°,點(diǎn)M,N分別為BC,AC
上的動點(diǎn),且AN=CM,AB=?當(dāng)AM+8N的值最小時,CM的長為.
解:過點(diǎn)C作CELCB,使得CE=AC,連接EM,過點(diǎn)A作于點(diǎn)D
;AB=AC=CE,NBAN=NECM=90°,AN=CM,
:ABAN"4ECM(SAS),
:.BN=EM,
:.AM+BN=AM+ME,
...當(dāng)A,M,E共線時,AM+BN的值最小,
':AD//EC,.?②=%=&,
DMAD
:.CM=近「Xl=2-故答案為:2-近.
1W2
考點(diǎn)四:一般三角形中逆等線模型
【例4】.在△ABC中,ZABC=60°,BC=8,AC=10,點(diǎn)。、E在AB、AC邊上,且A。
=CE,則CD+3E的最小值
"JCK//AB,:.ZKCE=ZA,
':CK=CA,CE=AD,:.ACKE咨ACAD,:.CD=KE,
VCD+BE=EK+EB^BK,
:.CD+BE的最小值為BK的長,
在Rtz^BCG中,VZG=90°,BC=8,
.-.CG=ABC=4,BG=AM,
2
在RtaKBG中,BK=VGK2+BG2=V142+(4V3)2=?故答案為2鬧.
A變式訓(xùn)練
【問題背景】(1)如圖(1),E為乙ABC的邊A8上的一點(diǎn),AE=BC,過點(diǎn)A作AO〃BC,
且連接。E,求證:△AOEg/sBAC;
【變式遷移】(2)如圖(2),在△A3C中,AC=BC,8。平分/ABC,點(diǎn)E在AB上,
且AE=CQ,若點(diǎn)C分別到A8,8。的距離之比為機(jī),求證:CE+BD.;
BC
【拓展創(chuàng)新】(3)如圖(3),在△ABC中,ZABC=45°,BC=3j5,AC=6,D,E分
別是AC,48上的點(diǎn),且AE=C。,直接寫出CE+8D的最小值.
(1)證明:'JAD//BC,;./DAE=NB,
在△ADE和△BAC中,
'AD=AB
-ZDAE=ZC>:.AADE/ABAC(SAS);
AE=BC
(2)證明:如圖2,過點(diǎn)C作CG//AB交BD的延長線于G,過點(diǎn)C作CTLBG于點(diǎn)T,
SLAB于點(diǎn)H,連接GH.
':AC^BC,AE=CD,;.ACDG絲AAEC(SAS),
:.DG=CE,CG=AC,:.CE+BD=DG+BD=BG,
'JCA^CB,:.CG=CB,
':CG//AB,:&CGB=S&CGH,.?.▲BG?CT=2?CG?",
22
:.BG'CT=BC'CH,.-,CEj^D=CH=W.
BCCT
(3)解:如圖3中,作CG//AB,使得CG=AC,連接DG,過點(diǎn)C作CH1AB于點(diǎn)H,
過點(diǎn)G作GTLBA交BA的延長線于點(diǎn)T,連接BG.
,:BC=3?NCBH=45°,NCHB=9Q°,
:.CH=BH=3,
,四邊形CG7W是矩形,:.GT=CH=3,CG=AC=HT=6,
222=
.,.BT=9,BG=<^Qj+gj2=^2+93(/10>
由(2)可知,ACDG冬AAEC,:.DG=EC,
:.CE+BD=DG+DBNBG=3y/~6:.CE+BD的最小值為35/10.
考點(diǎn)五:正方形中逆等線模型
【例5].如圖,正方形ABC。的邊長為6,點(diǎn)、E、尸分別在A8、BC上,且CE
解::四邊形ABCD是正方形,:.AB=BC=CD,
;AE=BF,:.BE=CF,
'BE=CF
在ABCE和△CDE中,,ZEBC=ZFCD=90°,
BC=CD
:.△BCEWACDF(SAS),:./ECB=NFDC,
VZECB+ZECD=90°,:,ZFDC+ZECD=90°,:.ZDPC=90°,
...點(diǎn)P在以CO為直徑的圓上,
如圖,以CQ為直徑作O。,連接OP,OB,
:.OP=OC=OD=3,
在△OPB中,BP>BO-OP,
當(dāng)點(diǎn)P在OB上時,BP的最小值為BO-OP,
VBO=7BC2-K)C2=V36+9=3遙,:.BP的最小值為3遙-3.
A變式訓(xùn)練
[5-1],已知正方形ABC。的邊長為1,點(diǎn)E,尸分別是邊BC,C。上的兩個動點(diǎn),且滿足
BE=CF,連接AE,AF,則AE+AF的最小值為.
解:連接DE,作點(diǎn)A關(guān)于BC的對稱點(diǎn)A',連接氏4'、EA',
:四邊形ABC。為正方形,
:.AD=CD=BC,NADC=NBCD=90°,
;BE=CF,
:.DF=CE,
:.ADCE咨AADF(S4S),
:.DE=AF,
:.AE+AF^AE+DE,
作點(diǎn)A關(guān)于BC的對稱點(diǎn)A',連接54,、EA',
貝|JAE=A'E,
即AE+AF=AE+DE=A'E+DE,
當(dāng)。、E、A,在同一直線時,AE+AF最小,
A4'=2AB=2,
此時,在RtZXAZM'中,由勾股定理得:DA1=遙,
故AE+AP的最小值為灰.故答案為:V5.
考點(diǎn)六:矩形中逆等線模型
【例6】.如圖,矩形ABC。中,A2=2,A£>=3,點(diǎn)E、/分別為邊A3、C£>上的動點(diǎn),且
AE=CF,則8F+CE的最小值為
AD
E
B
:四邊形4BCD是矩形,,AB=CD,
':AE=CF,:,BE=DF,
四邊形BEDF是平行四邊形,,?!?BF,
要求2尸+CE的最小值,即求。E+CE的最小值,
作。點(diǎn)關(guān)于的對稱點(diǎn)。',連接。'C交AB于E,
則。E+CE=。'E+CE=CD'的值最小,
VAB=2,AD=3,:.CD=AB=2,DD'=2AD=6,
'CD=VDDy2CD2=V62+22=)
即即+CE的最小值為2折,故答案為:2內(nèi).
A變式訓(xùn)練
[6-1]如圖,矩形A8CZ)中,AB=3,AO=4,點(diǎn)E、尸分別是邊BC和對角線8D上的動
解:如圖,作點(diǎn)。關(guān)于BC的對稱點(diǎn)G,連接BG,在BG上截取8H,使得
連接AH.作交48的延長線于M.
,四邊形A2C。是矩形,,A2=C£>=3,BC=AD=4,AD//BC,
:./ADF=/DBC,
:DC=CG,BCLDG,:.BD=BG,:./DBC=NCBG,:.NADF=NHBE,
,:DA=BH,DF=BE,:./\ADF^/\HBE(SAS),:.AF=EH,
:.AE+AF^AE+EH^AH,
在Rt^BCZ)中,BD=y/22+^2=5'
由△8HMS/OBC,可得現(xiàn)=理.=理_,
XCDBCDB
...典=典=廷,,MH=—,/.AM=3+—=—,
3455555
在中,AH={AM+叫2=理^,
b
;.AE+A廠》通匝,,AE+A尸的最小值為返運(yùn).故答案為返運(yùn)
555
[6-2].如圖,在矩形A8CD中,AD=4,AB=4、巧,E,尸分別是8Z),8C上的一動點(diǎn),
且BF=2DE,則AF+2AE的最小值是.
解:連接。R延長AB到T,使得BT=AB,連接£>T.
:四邊形ABCD是矩形,:.ZBAD=ZABC=90°,BC//AD,
:.tanZDBA=^-=J^-,NADE=/DBF,:.ZDBA=30Q,:.BD=2AD,
AB3
,:BF=2DE,BD=BF=2,:./\DBF^AADE,.?.史=股=2,
ADDEAEAD
DF=2AE,:.AF+2AE=AF+DF,
':FB±AT,BA=BT,:.FA=FT,:.AF+2AE=DF+FT^DT,
^=VAT2+AD2=V(8V3)2+42=4^13):.AF+2AE^/13,
;.AF+2AE的最小值為故答案為:4Jj百.
考點(diǎn)七:菱形中逆等線模型
【例7】.如圖,菱形ABCD中,ZABC=60°,AB=2,E、F分別是邊BC和對角線BD
解:如圖,BC的下方作NCBT=30°,在BT上截取BT,使得BT=A。,連接ET,AT.
:四邊形ABC。是菱形,ZABC=60°,
:.ZADC=ZABC=60°,ZADF=^-ZADC=30°,
2
,:AD=BT,ZADF=ZTBE=30°,DF=BE,
:./\ADF^/\TBE(SAS),
:.AF=ET,
?;NABT=/ABC+/CBT=60°+30°=90°,AB=AZ)=BT=2,
AT=VAB2+BT2=722+22=2&f
:.AE+AF=AE+ET,
':AE+ET^AT,
,AE+AF22&,
;.AE+A尸的最小值為2&,故答案為2&.
A變式訓(xùn)練
【7-1】.如圖,在菱形ABC。中,ZBAD=120°,CD=4,M,N分別是邊AB,A。的動
點(diǎn),滿足AM=OV,連接CM、CN,E是邊CM上的動點(diǎn),尸是CM上靠近C的四等分
點(diǎn),連接AE、BE、NF,當(dāng)△C&V面積最小時,工BE+AE的最小值為.
:四邊形ABCD是菱形,ZBAD=120°,
:.AB=AD=CD,ZBAC=ZDAC=ZADC=60°,
.?.△ADC和△ABC為等邊三角形,:.AC^DC,ZACD=60°,
AM=DN,:.AAMC^/^DNC(SAS),
:.CM=CN,/DCN=/ACM,
:./MCN=ZMCA+ZACN=ZDCN+ZACN=ZAC£>=60°,
.?.△CMN為等邊三角形,
.點(diǎn)尸是CM上靠近點(diǎn)C的四等分點(diǎn),
4
...△CAW的面積最小時,△C7W的面積也最小,
2
S&CMN=H,
4
.,.當(dāng)CN和CM長度最短時,SACMN的面積最小,即CALLAO,CAf_LAB時△C2W的面
積最小,
取BE的中點(diǎn)為點(diǎn)G,連接MG,
:△ABC為等邊三角形,...點(diǎn)M是A2的中點(diǎn),
:.AE=BE,:.MG^—AE^—BE,:.—BE+AE^AA£+AE=^-AE,
22222
7點(diǎn)E是CM上的動點(diǎn),N40E=9O°,的最小值即為AM的長度,
;CD=4,:.AM=1AB=2,,(工8E+AE)最小值=3x2=3,故答案為:3.
222
【7-2】.如圖,在菱形ABC£>中,ZBAD=120°,AB=6,連接BD
(1)求8。的長;
(2)點(diǎn)E為線段3。上一動點(diǎn)(不與點(diǎn)3,。重合),點(diǎn)b在邊上,且BE=JjDF.
①當(dāng)CELAB時,求四邊形ABEF的面積;
②當(dāng)四邊形A8E尸的面積取得最小值時,?!?'舊。尸的值是否也最小?如果是,求。£+、巧
解:(1)過點(diǎn)。作交瓦1的延長線于“,如圖:
丁四邊形ABC。是菱形,
.'.AD=AB=6,
ZBAD=120°,
/.ZDAH=60°,
在RtZXAOH中,
DH=AD-sinZDAH=6X返=373,
2
AH=AD-cosZDAH=6X^=3,
2
:?BD=VDH2+BH2=V(3V3)2+(6+3)2=6M;
(2)①設(shè)CEL42交AB于“點(diǎn),過點(diǎn)/作尸N,AB交BA的延長線于N,如圖:
菱形ABCD中,
':AB=BC=CD=AD=6,AD//BC,ZBAD=120°,
AZABC+ZBAD=180°,
:.ZABC=180°-ZBAD=60°,
在Rt/XBCM中,BA/=BC*cosZABC=6XA=3,
2
是菱形ABCD的對角線,
AZDBA=^2/ABC=30°,
在RtABEM中,
ME—BM?tan/DBM—3X早加,
3
BE=——粵——=-j=-=273,
cosZDBMV3
~2~
,:BE=MDF,
:.DF=2,
:.AF=AD-DF=4,
在RtAAFN中,
ZFAN=180°-ZBAD=60°,
:.FN-AF?sinZFAN~4X返二2?,
2
AN=AF-cosZFAN=4X2=2,
2
:.MN=AB+AN-BM=6+2-3=5,
S四邊形梯形EMNF一S^AFN
=(EM+FN>MN-±AN*FN
222
==XFX3+5X(V3+2V3)X5-1X2X2A/3
222
=1V3+-yV3-2V3
=7百;
②當(dāng)四邊形ABEF的面積取最小值時,CE+yf^CF的值是最小,
理由:設(shè)DF=x,則BE=MDF=MX,過點(diǎn)C作CH±AB于點(diǎn)H,過點(diǎn)/作FGLCH
于點(diǎn)G,
過點(diǎn)E作EYLCH于點(diǎn)匕作EMLAB于M點(diǎn),過點(diǎn)F作FNLAB交BA的延長線于N,
四邊形EM“y、FNHG是矩形,
:.FN=GH,FG=NH,EY=MH,EM=YH,
由①可知:ME=LBE=?X,
22
BM=^I^BE=&X,
22
AN=^AF=^-(.AD-DF)=3-工X,
222
FN=AF=6Ax,
22
CH=?BC=3我,BH=LBC=3,
22
:.AM=AB-BM=6-
2
AH=AB-BH=3,
YH=ME=^-x,
2
GH=FN=X
2
EY=MH=BM-BH=—x-3,
2
ACY^CH-YH=3如-畢x,
FG=NH=AN+AH=6-三,CG=CH-G;/=3?-\=近彳,
222
:.MN=AB+AN-BM=6+3-L-旦x=9-2x,
22
S四邊形ABE/=S^8EW+S梯形EMNF~S^AFN
=AEWBM+A(EM+FN)-MN-FN
222
=Lx返XX&+』dlx+m-MX)92X)-1(3」)—
222222222
=近/-嵬&x+9如
42
=返(…)2+至運(yùn),
44
?.?近>0,
4
當(dāng)尤=3時,四邊形ABEF的面積取得最小值,
方法—:CE+VsCF=^CY2+EY2?VFG2-K?G2
=(373-^y-x)2+(yx-3)2+^3XJ(6卷x)2+(^-x7
=V3X2-18X+36+如*V36-6x+x2
=l3(x-3)2+9+43(x-3)2+81,
(x-3)22o,當(dāng)且僅當(dāng)x=3時,(x-3)2=0,
CE+43CF=V3(X-3)2+9+V3(X-3)2+81?12;
當(dāng)且僅當(dāng)x=3時,CE+MCF=12,即當(dāng)x=3時,CE+百CP的最小值為12,
.?.當(dāng)四邊形ABE尸的面積取最小值時,CE+?CF的值也最小,最小值為12.
方法二:
如圖:將△BCD繞點(diǎn)2逆時針旋轉(zhuǎn)60°至△R4G,連接CG,
vBE=BG=A/1_,ZCDF=ZGBE=60°,
DFDC1
△BEGS^DFC,
.,.絲==弛=返,即GK=ECR
CFDC1
CE+MCF=CE+GE》CG=12,
即當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)C、E、G三點(diǎn)共線時,CE+?C尸的值最小,
此時點(diǎn)E為菱形對角線的交點(diǎn),8。中點(diǎn),BE=343,DF=3,
...當(dāng)四邊形A2EF的面積取最小值時,C£+?CF的值也最小,最小值為12.
解法二:如圖,在8。上截取DM,使得。M=2我,在D4上取點(diǎn)尸,連接OF,使得
則有作點(diǎn)M關(guān)于AO阿德對稱點(diǎn)M',
/.CE+y/3CF=y/3FM+y/3CF=y/3(CF+FM)=73(CF+FM'),
AC,F,M'共線時,最小,
此時。尸=3,可得CE+J^CF的值也最小,最小值為12.
CD,連接BE,AD,相交于點(diǎn)P,則"的最小值為
.'.AB^BC^AC,NABC=/a4C=N2CE=60°,
\'AE=CD
:.BD=CE,
:.AABD沿4BCE(SAS),
;./BAD=NCBE,
/APE=ZBAD+ZABE,
:.ZAPE=ZCBE+ZABE=ZABC,
:.ZAPE=60°,
.,?點(diǎn)尸的運(yùn)動軌跡是以。為圓心,。4為半徑的圓弧上運(yùn)動,如圖,
連接OC交OO于N,則0CLA2,
根據(jù)圓周角定理可得NAOB=120°,/04尸=30°,4/=工43=我,
2
yAB
:.OA=—^--------=2,
sin30°
OC=2OA=4,
當(dāng)點(diǎn)尸與N重合時,CP的值最小,最小值=OC-ON=4-2=2,故答案為:2.
2.如圖,在RtZXABC中,ZACB=90°,AC=2C=4,動點(diǎn)、D,E分別在AB,C2邊上,且
BE=?AD.連接CO,AE相交于點(diǎn)P,連接BP,則△CAOs^,8P的最小值
為.
解:如圖,過點(diǎn)E作EKLA2于K,取AE的中點(diǎn)J,連接CJ,JK,CK.
\'CA=CB,ZACB=90°,
:.ZCAB=ZCBA^45°,
?:NEKB=9Q°,
:.NKEB=NKBE=45°,
:.EK=EK,:.BE=yf2BK,:BE=^AD,:.AD=BK,
'CA=CB
在△C4。和△CBK中,,ZCAD=ZCBK,
AD=BK
:ACAD經(jīng)ACBK(SAS),:.ZACD=ZBCK,
VZACE=ZAKE=90°,AJ=JE,:,CJ=JA=JE=JK,
:.A,C,E,K四點(diǎn)共圓,ZEAK=ZECK,:.ZDAP=ZACD,
ZA£)P=ZADC,:./\CAD^/\APD,
VZCPE=ZACP+ZCAP=ZEAB+ZCAE^45°,:.ZAPC=135°,
在AC的右左側(cè)作等腰直角三角形ACO,NAOC=90°,OA^OC,連接OP,OB,過點(diǎn)
。作。HLBC交BC的延長線于X.則點(diǎn)P在以。為圓心,04為半徑的圓上運(yùn)動,
由題意0A=0C=^~AC=2近,OH=CH=^-OC=2,BH=CH+BC=6,
22
-0B=VOH2+BH2=722+62=2,
?:OP=OA=2?,PB'OB-OP,:.BPN2丁五-2M,:.BP的最小值為2V15-26.
故答案為:APD,2A/7Q-272.
3.如圖,A。為等腰△ABC的高,AB=AC^5,BC=3,E、尸分別為線段A。、AC上的動點(diǎn),
且A£=CR則BF+CE的最小值為
G
解:作CG_LBC于C,取CG=AC,
;4方是高,AZADC=ZGCD^9Q°,
J.AD//CG,:.ZCAE=ZACG,
':AE^CF,AC=CG,AAAEC^ACFG(SAS),
:.CE=FG,:.BF+CE=BF+FG,
...點(diǎn)8、F、G三點(diǎn)共線時,BF+FG的最小值為BG,
VBC=3,CG=5,
由勾股定理得,BG=V52+32=V34>故答案為:V34.
4.如圖,ABC。是。。內(nèi)接矩形,半徑r=2,AB=2,E,F分別是AC,CD上的動點(diǎn),且
AE=CF,則BE+8尸的最小值是()
解:作。關(guān)于CO的對稱點(diǎn)連接。打,交CD于G,過X作直線BC的垂線,垂足為
M,連接交CD于F,連接。尸,此時2尸+。/為最小,
:.ZABC=90°,;.AC為O。的直徑,
?半徑,=2,AB=2,...OC=AB=OA=OB=2,△。42是等邊三角形,
是OO內(nèi)接矩形,:.AB//CD,:.ZOCD=ZBAO,
':AB=2,AC=4,
由勾股定理得:BC=^42_22=2V3,
':AE=CF,:AABE沿△COF,:.BE=OF,;.BE+BF=OF+BF,
由對稱性得:OF=FH,OG=GH,:.BE+BF=BF+FH=BH,
VOC=OD,OH±CD,:.CG=DG=^-CD=^AB=1,
22
■:NCGH=NGCM=NM=90°,四邊形GCAffi是矩形,
:.CM=GH=^BC=^X2/3=V3>HM=CG=1,
22
在RtZ\B/7Af中,由勾股定理得:BH=JHM+BM2=、F+(2=2A/'7,
即BF+BE的最小值為2J7;故選:B.
5.如圖,菱形ABC。中,ZABC=60°,AB=3,E、/分別是邊BC和對角線8。上的動點(diǎn),
且BE=DF,則AE+AF的最小值為.
解:如圖,在BC的下方作NCBT=30°,使得8T=A£),連接ET,AT,
:四邊形4BCD是菱形,ZABC=60°,
:.ZADC^ZABC=60°,
/Am//ADC=30°,
在△AD尸與△TBE中,
'AD=BT
'ZADF=ZTBE,:.AADFmATBE(SAS),:.AF=ET,
DF=BE
VZABT=ZABC+ZCBT=600+30°=90°,
AB=AD=BT^3,=3亞,-AE+AF=AE+ET,
?:AE+ET^AT,.,.AE+AF23&,;.4£+4尸的最小值為3&,故答案為:3&
6.如圖(1),在△ABC中,AB=AC,ZBAC=90°,邊AB上的點(diǎn)。從頂點(diǎn)A出發(fā),向
頂點(diǎn)8運(yùn)動,同時,邊BC上的點(diǎn)E從頂點(diǎn)2出發(fā),向頂點(diǎn)C運(yùn)動,D,£兩點(diǎn)運(yùn)動速
度的大小相等,設(shè)尤=AD,產(chǎn)AE+CD,y關(guān)于x的函數(shù)圖象如圖(2),圖象過點(diǎn)(0,2),
則圖象最低點(diǎn)的橫坐標(biāo)是
解:...圖象過點(diǎn)(0,2),
即當(dāng)x=AO=8E=0時,點(diǎn)。與A重合,點(diǎn)E與B重合,
止匕時y=AE+CD=AB+AC=2,
:△ABC為等腰直角三角形,
:.AB=AC=1,
過點(diǎn)A作AEL2C于點(diǎn)E過點(diǎn)B作NBLBC,并使得BN=AC,如圖所示:
":AD=BE,ZNBE=ZCAD,
:ANBE二ACAD(SAS),
:.NE=CD,
Ji':y=AE+CD,
:.y=AE+CD=AE+NE,
當(dāng)A、E、N三點(diǎn)共線時,y取得最小值,如圖所示,此時:
AD=BE=x,AC=BN=1,
;.AF=gsin45°=一,
2
\又,:NBEN=/FEA,ZNBE=ZAFE:./\NBE^/\AFE
.NBBE解得:x=42-1,
"AF=FE
,圖象最低點(diǎn)的橫坐標(biāo)為:V2-1.故答案為:V2-1-
7.如圖,在△ABC中,AB=AC=10,8C=12,A£?_LBC于點(diǎn)。,點(diǎn)、E、P分別是線段A3、
上的動點(diǎn),5.BE^AF,則BB+CE的最小值為.
解:過點(diǎn)2作BGLBC,使BG=AB,連接GE,GC,
':AD±BC:.BG//AD,:.ZGBA=ZBAD,
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