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文档简介
专题36最值模型之逆等线模型
最值问题在各类考试中常以压轴题的形式考查,逆等线模型主要考查转化与化归等的数学思想。在各
类考试中都以高档题为主,中考说明中曾多处涉及。本专题就最值模型中的逆等线问题进行梳理及对应试
题分析,方便掌握。
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例题讲模型]
-----------------------1..........................................................................................................................................1
模型1.最值模型-逆等线模型(三角形边上的逆等线)..........................................1
模型2.最值模型-逆等线模型(非边上的逆等线)..............................................3
模型3.最值模型-逆等线模型(同边上的逆等线)..............................................4
模型4.最值模型-逆等线模型(特殊平行四边形的逆等线)......................................5
模型5.最值模型-加权逆等线模型..............................................................7
习题练模型
...........................................................................................................................................9
例题讲模型]
模型1.最值模型-逆等线模型(三角形边上的逆等线)
模型解读
逆等线:AABC中,D、E分别是A3、AC上的动点,S.AD=CE,即逆向相等,则称和CE为逆等线。
逆等线模型特点:动线段长度相等,并且位置错开。
模型证明
条件:如图,在zVlBC中,ZABC=a,BC=m,AC=w,点。、E分别是AB、AC上的动点,MAD=CE,求
CD+BE的最小值。
u
证明思路:①在AADC中,以CE为一边构造另一个三角形与之全等,这个也叫做一边一角造全等;
②即过点C作CF//AB,且CF=AC。(构造一边一角,得全等);③构造出“DC丝SAS);证出EF=CD;
@CD+BE=EF+BE,根据两点之间,线段最短,连接3/,则即为所求,此时,B、E、尸三点共线;
⑤求8凡构造直角三角形求出8G和尸G,再利用勾股定理求出8尸即可。
模型运用
例1.(23-24九年级上.广东广州•期中)在等边三角形VA3C中,边AB上的点。从顶点A出发,向顶点6运
动,同时,边BC上的点E从顶点8出发,向顶点C运动,D,E两点运动速度的大小相等,设%=/1£),
y=AE+CD,y与尤的函数图象如图,图象过点(0,4),则图象最低点的纵坐标是()
乂4卜J
AL
BECO1j
A.V2-1B.©C.2V3-ID.2A/3
例2.(23-24九年级上•江苏无锡•期末)如图,在等腰△ABC中,AB=AC=5,BC=6,点D、E分另U是AB、
AC上两动点,且AD=CE,连接CD、BE,CD+BE最小值为____.
AA
B乙-----------、C
例3.(23-24九年级下•广东广州•阶段练习)如图,在Rt^ABC中,AB=3,AC=4,ABAC=90°,D,E
分别是边A8,AC上的动点,且=则CD+BE的最小值为.
例4.(24-25八年级上•四川成都・期中)如图,在VABC中,ZABC=45°,ABAC=15°,AC=2,点E与
点。分别在射线8C与射线AD上,且=则AE+BD的最小值为,的最小值为.
模型2.最值模型-逆等线模型(非边上的逆等线)
模型解读
条件:已知三角形ABC中,AB=a,BC=b,C。为高,CE=BF,求AF+3E的最小值。
CG
4DBADB
证明思路:①CE在ABEC中,以2尸为一边构造另一个三角形与之全等,这个也叫做一边一角造全等;
②即过点B作BG//CE,且BG=BC=6。(构造一边一角,得全等);
③构造出ABEC0△GFB(SAS);证出EB=FG;
@AF+BE=AF+FG,根据两点之间,线段最短,连接AG,则AG即为所求,止匕时,A、F、G三点共线;
⑤求AG。在直角三角形求利用勾股定理求出AG即可。
模型运用
例1.(2024•安徽合肥•一模)如图,AQ为等边AABC的高,E、尸分别为线段A。、AC上的动点,且AE=
CF,当8F+CE取得最小值时,ZAFB=
A
BDC
A.112.5°B.105°C.90°D.82.5°
例2.(2023・四川成都•一模)如图,在三角形VABC中,NA4c=50。,AB=AC,8。_147于。,M,N
分别是线段BO,上的动点,BM=CN,当AM+AN最小时,ZMAD^.
例3.(2024・四川乐山•二模)如图,等腰AABC中,ZBAC=100°,3。平分NABC,点N为20上一点,点
M为BC上一点、,且BN=MC,若当AM+4V的最小值为4时,A8的长度是.
A
模型3.最值模型-逆等线模型(同边上的逆等线)
模型解读
条件:已知在RtAABC中,ZACB=90°,AB=a,点、E、。是线段AB上的动点,且满足
求CD+CE的最小值。
C
模型证明
证明思路:①BE在ABEC中,以A。为一边构造另一个三角形与之全等,这个也叫做一边一角造全等;
②即过点A作AF//BC,且AF=BC=6。(构造一边一角,得全等);
③构造出XBEC名AADF(SAS);证出CE=FD;
@CD+CE=CD+FD,根据两点之间,线段最短,连接CR则CF即为所求,此时,F、D、C三点共线;
⑤求尸C。在直角三角形求利用勾股定理求出FC即可,或利用全等证明尸C=A3也可。
模型运用
例1.(23-24八年级上•北京朝阳・期末)如图,R/AABC中,ZACB=90°,ZB^30°,D,E为A3边上的
两个动点,且=连接CD,CE,若AC=2,则CD+CE的最小值为.
例2.(23-24八年级下•黑龙江哈尔滨•期末)如图,在矩形ABCD中,对角线AC上有两动点E和凡连接BE
和3/,^AE=CF,AC-AB=9,AC—BC=2,则3E+3尸的最小值是.
模型4.最值模型-逆等线模型(特殊平行四边形的逆等线)
模型解读
特殊的平行四边形的逆等线模型我们就以矩形为例来研究即可。
条件:已知在矩形ABC。中,AD=a,AB=b,点、E、尸是边BC、8。上的动点,且满足
求AE+AE的最小值。
模型证明
证明思路:①BE在AABE中,以。尸为一边构造另一个三角形与之全等,这个也叫做一边一角造全等;
②即过点A作/EDG=NABE=90。,且DG=AB=6。(构造一边一角,得全等);
③构造出AABE且△GZ)尸(SAS);证出AE=FG;
④AF+AE=AF+FG,根据两点之间,线段最短,连接AG,则AG即为所求,止匕时,A、F、G三点共线;
⑤求AG。先利用相似求出。X和8G(若四边形为正方形或含特殊角度的菱形也可直接用勾股定理求出两
条线段的长度),再利用勾股定理求出AG即可。
模型运用
例1.(2023•山东德州•校考一模)如图,在菱形ABCD中,/ABC=60。,AB=4,E,尸分别是边2C和
对角线50上的动点,且=f,则A£+AF的最小值为
例2.(2023・陕西西安・模拟预测)如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点E、下分别是边8C和对角线
3。上的例2.动点,且BE=DF,则A£+AF的最小值是.
例3.(2024・福建南平.一模)如图,在菱形A8CQ中,AB=2,NABC=120。,点E,F分别在AB,CD±,
且DF=BE,连接DE,AF,则DE+AF的最小值为
模型5.最值模型-加权逆等线模型
模型解读
条件:已知在VABC中,ZACB=a,AB=a,AC=6,点及。是线段AB、8C上的动点,且满足8E"
xA£),
求AE+QC。的最小值。
模型证明
证明思路:①在AAOC中,以2E为一边构造另一个三角形与之相似,这个也叫做一边一角造相似;
②即过点B作NE8P=/ZMC=90。,且BF=kxAC=kb。(构造一边一角,得相似);
③构造出△E2F丝ZX/MC(SAS);证出EF=kxDC;
@AE+k^CD=AE+EF,根据两点之间,线段最短,连接AE则AF即为所求,此时,A、F、E三点共线;
⑤求A凡^MZGBF=ZACB=a,再利用三角函数求出BG和尸G,最后利用勾股定理求出A尸即可。
模型运用
例1.(24-25九年级上•四川成都•阶段练习)如图,在等边VABC中,BC=6,E,尸分别是边AB、AC上
的动点,且满足C「=23E,则3尸+2CE的最小值为;
例2.(24-25九年级上•陕西西安•阶段练习)如图,在矩形ABCD中,AB=5,BC=6,E、歹分别为BC、
CO上的动点,且BE=2DR,则DE+2AF的最小值为.
例3.(2024•四川成都•校考一模)如图,平行四边形ABCD,AB>AD,AD=4,ZAZ>B=60。,点E、F为
对角线8。上的动点,DE=2BF,连接AE、CF,则AE+2b的最小值为.
例4.(2024・吉林•模拟预测)如图,在菱形ABCD中,AB=4,NABC=60。,点E,尸分别是3。,CD±
的点,若BE=2CF,则,+净的最小值是一.
BC
习题练模型
1.(23-24九年级上.河南安阳•阶段练习)如图,在矩形ABCD中,对角线AC上有两动点E和尸,连接BE
和BF,若AE=CF,AC-AB=4,AC-BC=2,则3E+3尸的最小值是()
A.4B.10C.6D.20
2.(2024•河南商丘•八年级期中)如图,等边AABC中,为BC边上的高,点M、N分别在A。、AC上,
且AM=CN,连3M、BN,当最小时,的度数为()
A.15°B.22.5°C.30°D.47.5°
3.(23-24八年级下.安徽安庆•期末)如图,正方形ABCD的边长为4,点E,尸分别是BC,C。边上的动
点,且=(1)若比=CF=1,则AE+A^=;(2)/场+”的最小值为
4.(2024•四川绵阳•三模)在Rt/XABC中,ZBAC=90°,AB=AC,点。,E分别为AB,8C上的动点,
且AB=3日当AE+CD的值最小时,CE的长为.
A
D
5.(23-24八年级下•江苏宿迁•期末)如图,边长为2的菱形ABCD中,ZABC=60°,E,尸分别是AO,BD
上的动点,DE=BF,连川,CE,则AE+CE的最小值为.
6.(23-24八年级上•四川成都・期末)在VABC中,N54c=90。,AB=5,AC=y,D,E分别为射线BC
与射线AC上的两动点,且BD=AE,连接AD,BE,则AD+3E最小值为;|相)-即的最大值为.
7.(2024•陕西西安•二模)如图,正方形ABCD的边长为2,E、歹分别是对角线AC和边C。上的动点,满
足AE=£>尸.当BE+8B=2有时,线段CP的长度为一.
8.(2024.四川宜宾・中考真题)如图,在平行四边形ABCD中,AB=2,AD=4,E、尸分别是边CD、AD±.
9.(2024湖北武汉.二模)如图,M为矩形ABCD中AD边中点,E、F分别为BC、CD上的动点,且BE
=2DF,若AB=1,BC=2,则ME+2AF的最小值为
10.(23-24九年级上•福建福州・期末)如图,在平行四边形ABCD中,AB=20,BC=6,ZADC=120°,
点、E,F分别在边AD,AB上运动,且满足BF=6DE,连接BE,CF,则CF+y/iBE的最小值是
11.(2024•黑龙江绥化•模拟预测)如图:等边三角形ABC中,AB=1,E、E分别是边AB、AC上的动点,
且CR=23E,则政+2CE的最小值为.
A
12.(2024・山东济南・二模)如图,在正方形ABCD中,E、F分别是BC、CD边上的动点,且3E=2CF,
若AB=1,则DE+2BF的最小值是.
13.(23-24九年级上•陕西咸阳•阶段练习)如图,在44BC中,AB=4,AC=6,以点5为直角顶点、BC
为直角边向下作直角△BCD,且3C=2BD,连接AQ,则AD的最大值是
14.(23-24九年级上•四川成都・期末)如图所示,在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,E,尸分别是AC,CD
ApSS
上的动点,且而,连接BE,3尸,当E为AC中点时,贝UBE+M=;在整个运动过程中,BE+tBF
15.(2024・广东深圳•模拟预测)如图,在菱形ABCD中,ZA=2ZB,钻=2,点£和点尸分别在边AB和
边BC上运动,且满足=则。P+CE的最小值为()
C.2骄D.6
16.(23-24九年级上•四川成都・开学考试)如图,在矩形中,AB=2,ZACB=30°,P,。分别为对
角线AC边CO上的两点,且AP=C0,3P+3Q的最小值为.
17.(2024•江苏连云港•中考真题)【问题情境】
(1)如图1,圆与大正方形的各边都相切,小正方形是圆的内接正方形,那么大正方形面积是小正方形面
积的几倍?小昕将小正方形绕圆心旋转45°(如图2),这时候就容易发现大正方形面积是小正方形面积的
倍.由此可见,图形变化是解决问题的有效策略;
图1图2
【操作实践】(2)如图3,图①是一个对角线互相垂直的四边形,四边。、b、c、1之间存在某种数量关系.小
昕按所示步骤进行操作,并将最终图形抽象成图4.请你结合整个变化过程,直接写出图4中以矩形内一点
产为端点的四条线段之间的数量关系;
【探究应用】(3)如图5,在图3中“④”的基础上,小昕将△产□?绕点P逆时针旋转,他发现旋转过程中NDAP
存在最大值.若PE=8,PF=5,当NZMP最大时,求的长;
(4)如图6,在Rt/VlBC中,ZC=90°,点E分别在边AC和8c上,连接DE、AE、BD若AC+CD=5,
BC+CE=8,求AE+8Z)的最小值.
18.(2024・安徽池州•模拟预测)如图,已知抛物线丁=-;/+泳+。与x轴交于A、8(4,0)两点,与y轴交
于点CQ2).点尸为第一象限抛物线上的点,连接C4,CB,PB,PC.
(1)直接写出结果:b=;。=;点人的坐标为;tanZABC=;
(2)如图1,当/PCB=2/OG4时,求点尸的坐标;
(3)如图2,点。在V轴负半轴上,OD=03,点。为抛物线上一点,/。8。=90。.点E,尸分别为
的边OQ,£>8上的动点,且QE=。尸,求8E+Q尸的最小值.
图1图2备用图
专题36最值模型之逆等线模型
最值问题在各类考试中常以压轴题的形式考查,逆等线模型主要考查转化与化归等的数学思想。在各
类考试中都以高档题为主,中考说明中曾多处涉及。本专题就最值模型中的逆等线问题进行梳理及对应试
题分析,方便掌握。
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例题讲模型]
-----------------------1..........................................................................................................................................1
模型1.最值模型-逆等线模型(三角形边上的逆等线)..........................................1
模型2.最值模型-逆等线模型(非边上的逆等线)..............................................3
模型3.最值模型-逆等线模型(同边上的逆等线)..............................................4
模型4.最值模型-逆等线模型(特殊平行四边形的逆等线)......................................5
模型5.最值模型-加权逆等线模型..............................................................7
习题练模型
...........................................................................................................................................9
例题讲模型]
模型1.最值模型-逆等线模型(三角形边上的逆等线)
模型解读
逆等线:AABC中,D、E分别是A3、AC上的动点,S.AD=CE,即逆向相等,则称和CE为逆等线。
逆等线模型特点:动线段长度相等,并且位置错开。
模型证明
条件:如图,在zVlBC中,ZABC=a,BC=m,AC=w,点。、E分别是AB、AC上的动点,MAD=CE,求
CD+BE的最小值。
证明思路:①在AADC中,以CE为一边构造另一个三角形与之全等,这个也叫做一边一角造全等;
②即过点C作CFHAB,且CP=AC。(构造一边一角,得全等);③构造出“OC0(SAS);证出EF=CD;
@CD+BE=EF+BE,根据两点之间,线段最短,连接8/,则即为所求,此时,B、E、尸三点共线;
⑤求8八构造直角三角形求出BG和BG,再利用勾股定理求出8尸即可。
模型运用
例1.(23-24九年级上•广东广州•期中)在等边三角形VABC中,边A8上的点。从顶点A出发,向顶点8运
动,同时,边BC上的点E从顶点B出发,向顶点C运动,D,E两点运动速度的大小相等,^x=AD,
y=AE+CD,y与无的函数图象如图,图象过点(0,4),则图象最低点的纵坐标是()
C.273-1D.2A/3
【答案】D
【分析】结合函数图像,当x=0时,y=4,求得等边三角形的边长,证明AADC&A8E4,得出
y=AE+CE=2AE,当AE_L3C时,AE最小,勾股定理即可求解.
【详解】当%=0时,y=AE+CD=AB+AC=4f♦三角形A3C是等边三角形,:.AB=BC=2,
•;AD=BE,ADAC=NEBA=60°,AC=BA,;.^ADC^BEA,
y=AE+CE=2AE,当AE_L8C时,AE最小,最小值为JAB?-AB)=^-AB=43,
的最小值为2g,即图象最低点的纵坐标是2相,故选:D.
【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,勾股定理,垂线段最短,求得等边三角形的边长是解题的关键.
例2.(23-24九年级上•江苏无锡•期末)如图,在等腰AABC中,AB=AC=5,BC=6,点D、E分别是AB、
AC上两动点,且AD=CE,连接CD、BE,CD+BE最小值为.
【答案】历
【分析】过点A作BC,>AH=BC,连接。X,由题意易得进而可证
则有CD+BE=CD+HD,当CD+BE为最小时,即CD+HO为最小,当点C、。、”三点共线时即为最小,连
接CH,交于点过点M作MNLBC于点N,点A分别作于点忆如图所示,即C8的长度
113
为CD+BE的最小值,然后可得AHW/则有MN=—AF=2,BN=NF=—BF=—,
222
9
CN=CF+NF=-,然后问题可求解.
2
【详解】解:由题意可得如图所示:
\'AB=AC,:.ZABC=ZACB,:.ZHAD=ZBCE,
':AD=CE,:.△HAD也ABCE(SAS),:.HD=BE,:.CD+BE=CD+HD,
.•.当CD+BE为最小时,即CD+HD为最小,
二当点C、。、“三点共线时即为最小,连接CH,交A8于点M,过点M作MN,8c于点N,点A分别作
AFL8C于点居如图所示,即C”的长度为CO+BE的最小值,
VAB=AC=5,BC=6,;.BF=CF=3,/.AF=^AB2-BF2=4-
AH//BC,:.ZHAM=ZB,;NHMA=NCMB,
:.AHAM%CBM(A4S),:.AM=BM=-,HM^CM=-HC,
22
113
•:AF//MN,点M是AB的中点,:.MN=—AF=2,BN=NF=—BF=—,
222
ACN=CF+NF=^,.:在&AMNC中,CM=yjMN2+CN2=,
CH=2CM=屈,:.CD+BE的最小值为历;故答案为屈.
【点睛】本题主要考查勾股定理及等腰三角形的性质,解题的关键在于构造三角形全等把问题转为两点之
间线段最短进行求解即可.
例3.(23-24九年级下.广东广州•阶段练习)如图,在RtZ^ABC中,AB=3,AC=4,ABAC=90°,D,E
分别是边AB,AC上的动点,且BD=AE,则CD+BE的最小值为.
【答案】屈
【分析】本题考查了正方形和矩形的判定与性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,过8作枷,4?,
使3N=AB=3,连接DN,CN,作M0,AC交C4延长线于点M,证明四边形4VWB是正方形,由勾股
定理得CN=1MN?+C”=打+72=屈,然后证明△及石丝ANBDGAS),当N,。,C三点共线时,
CD+8E有最小值耳,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】过8作使m=AB=3,连接DN,CN,作MlJ_AC交6延长线于点”,
ZAMN=ZMAB=ZABN=90°,四边形AMA啰是矩形,:.BN=AB,
四边形AMA®是正方形,=AEV=3,CM=7,CN=QMN?+CM?=j3?+7?=屈,
VBD=AE,/BAE=NNBD=90。,AB=BN,;.ABAERNBD(SAS),
:.BD=BE,/.ND+DC>CN,即CD+BENCN,
当N,D,C三点共线时,CD+BE有最小值可,故答案为:758.
例4.(24-25八年级上•四川成都・期中)如图,在VABC中,ZABC=45°,/&LC=75。,AC=2,点E与
点。分别在射线BC与射线AD上,且=则AE+3D的最小值为,AE+ED的最小值为.
【答案】3五46
【分析】先根据已知条件求得各边数据,然后根据已知一边一角,构造全等三角形,当。在上时,
取得最小值,如图所示,过点M作交出的延长线于点N,进而勾股定理即可求解;对于AE+EZ),
构造等边三角形,进而即可求解.
【详解】如图所示,过A作AFIBC交BC的于尸,
VZABC45°,ZBAC=75。,:.ZACB=180°-45°-75°=60°AZCAF=30°,ZABC=ZBAF=45°,
":AC=2,:.CF=^AC=1,AF=BF=>jAC2-CF2=73AB=y/AF2+BF2=46
如图所示,作NM4D=45。且AM=AB,连接£>Af,BM,AB=AM,ZABE=ZMAD=45°,BE=AD
:.AABE^AM4D(SAS)/.AE=DM,BD+AE=BD+DM>BM,
当。在BM上时,即+AE取得最小值,如图所示,过点M作脑交54的延长线于点N,
ZBAD=75°,Z.DAM=45°ZNAM=60°,ZAMN=300':AB=AM/.ZABM=30°
:AM=AB=而在Rt&WM中,AN=-AM=—,:.MN=y[3AN=^-
222
:.BM=2MN=3及,即钻+应)的最小值为人历;
如图所示,作A关于的对称点J,连接则
AB=AM,ZBAM=120°AB=AM则ZABM=ZJBM=30°ZABJ=60°,
,/对称,;.BA=BJ:.“ABJaAMJ都是等边三角形,连接EJ,DJ,
•:AABE当41AD,:.ZBAE=ZAMD,贝=
又•/AJ=JM,AE=MD:.AEAJ'DMJ:.ZEJA=NDJM,EJ=DJ
:./R7D=/ATM=60。.是等边三角形,AE+ED=AE+EJ>AJ
...当E在A7上时,AE+ED=AJ,如图所示
此时AE+ED取得最小值,最小值AJ=AB=n故答案为:3应,瓜.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,等边三角形的性质,勾股定理,线段
最值问题,熟练掌握以上知识是解题的关键.
模型2.最值模型-逆等线模型(非边上的逆等线)
模型解读
条件:已知三角形A8C中,AB=a,BC=b,C。为高,CE=BF,求AF+BE的最小值。
模型证明
证明思路:①CE在ABEC中,以8尸为一边构造另一个三角形与之全等,这个也叫做一边一角造全等;
②即过点8作BG//CE,且BG=BC=6。(构造一边一角,得全等);
③构造出(SAS);证出EB=FG;
④AF+BEMF+PG,根据两点之间,线段最短,连接AG,则AG即为所求,此时,A、F、G三点共线;
⑤求AG。在直角三角形求利用勾股定理求出AG即可。
模型运用
例1.(2024・安徽合肥.一模)如图,为等边"BC的高,E、尸分别为线段A。、AC上的动点,且AE=
CF,当BP+CE取得最小值时,ZAFB=
A.112.5°B.105°C.90°D.82.5°
【答案】B
【分析】如图,作辅助线,构建全等三角形,证明"EC丝△CM,得CE=FH,将CE转化为FH,与BF
在同一个三角形中,根据两点之间线段最短,确定点P的位置,即尸为AC与的交点时,BF+CE的值最
小,求出此时乙4尸8=105。.
【详解】解:如图,作C//L2C,且C8=BC,连接交AD于M,连接产
•.,△ABC是等边三角形,AD±BC,:.AC=BC,ZDAC=30°,:.AC=CH,
,:ZBCH=90°,ZACB=60°,:.ZACH=9O°-60°=30°,:.ZDAC=ZACH=3>0°,
•:AE^CF,:./\AEC^/\CFH,:.CE=FH,BF+CE=BF+FH,
当F为AC与的交点时,如图2,Bb+CE的值最小,
此时NPBC=45°,ZFCB=60°,:.ZAFB=105°,故选2.
图2图1
【点睛】此题考查全等三角形的性质和判定、等边三角形的性质、最短路径问题,关键是作出辅助线,当
3F+CE取得最小值时确定点E的位置,有难度.
例2.(2023・四川成都•一模)如图,在三角形V45C中,ABAC=50°,AB=AC,8Z)_LAC于。,M,N
分别是线段3。,8C上的动点,BM=CN,当AM+4V最小时,ZMAD=.
【分析】在8C下方作ACA^,使AQMNABMA,连接A41则4W+4V最小值为A4',止匕时A、N、A三点
1ono_inco
在同一直线上,推出Z4'AC=/A'=----------------=37.5。,所以㈤M=37.5。,即可得到
2
ZMAD=ZBAC-ZBAM=50°-37.5°=12.5°.
【详解】解:在5C下方作△皈,,使/△BM4,连接AV.
贝l)Z/VC4'=ZMR4,AM=AN.AAM+AN=AN+AN>AA,
即AM+4V最小值为4V,此时A、N、A三点在同一直线上.
VZBAC=5009AB=ACf:.ZACB=ZABC=65°,
BD1AC,ZABD=90°-50°=40°,ZNCA=40°,ZACA=65°+40°=105°,
1QQO_105。
ZA'AC=ZA'=---------------=37.5°,ZBAM=37.5。,
2
ZMAD=ZBAC-ZBAM=50°-31.5°=n.5°,故答案为:12.5°.
【点睛】本题考查了最短路线问题以及等腰三角形的性质的运用,凡是涉及最短距离的问题,一般要考虑
线段的性质定理,结合轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.
例3.(2024•四川乐山•二模)如图,等腰AABC中,ZBAC=100°,8D平分/ABC,点N为80上一点,点
加为8C上一点,且BN=MC,若当+AN的最小值为4时,AB的长度是
【答案】4
【分析】由等腰AABC中,Z&4C=100°,可得ZABC=/ACB==的。,由比)平分/ABC,可
得NABO=gNABC=20。,如图,作NBCE=NABD=20。,使CE=AB,连接加,贝1J
ZACE=ZACB+ZBCE=60°,证明ACEM丝AB4N(SAS),则ME=4V,CE=AB,AM+AN=AM+ME,
可知当A、M,E三点共线时,AM+AN最小,即AE=4,证明"CE是等边三角形,贝UAC=AE=4,进
而可求.
【详解】解::等腰“BC中,ZBAC=100°,/ABC=/ACB=幽二也2=40。,
2
:8。平分/ABC,Z.ZABD=|ZABC=20°,如图,作NBCE=NASD=20。,使CE=AB,连接EM,
/.ZACE=ZACB+ZBCE=60°,VCE=AB,ZBCE^ZABD,MC=BN,
/.ACEM=ABAN(SAS),ME=AN,CE=AB,AM+AN=AM+ME,
...当A、M、E三点共线时,+最小,即AE=4,
VCE^AC,ZACE=60°,;.△ACE是等边三角形,;.AC=AE=4,AAB=4,故答案为:4.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,角平分线,全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质
等知识.熟练掌握等腰三角形的性质,角平分线,全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质是
解题的关键.
模型3.最值模型-逆等线模型(同边上的逆等线)
模型解读
条件:已知在Rt^ABC中,ZACB=90°,AB=a,点、E、。是线段A8上的动点,且满足
求CD+CE的最小值。
证明思路:①BE在ABEC中,以为一边构造另一个三角形与之全等,这个也叫做一边一角造全等;
②即过点A作AF//BC,且A尸=BC=6。(构造一边一角,得全等);
③构造出4BEC沿AADF(SAS);证出CE=FD;
@CD+CE=CD+FD,根据两点之间,线段最短,连接CT,则CF即为所求,此时,F、D、C三点共线;
⑤求PC。在直角三角形求利用勾股定理求出FC即可,或利用全等证明也可。
模型运用
例1.(23-24八年级上•北京朝阳•期末)如图,中,ZACB=90°,ZB=30°,D,E为AB边上的
两个动点,且=连接CD,CE,若AC=2,则CD+CE的最小值为.
【答案】4
【分析】过点A,B分别作AC的垂线和8c的垂线交于点",连接MC,ME,先证△ACBZ/WBC,得
AB^MC,再证A。⑦丝AMBE,得CD=ME,进而得出CD+CE=ME+CE,当C,E,M三点不共线时,
ME+CE>MC;当C,E,M三点共线时,ME+CE=MC,然后根据直角三角形中,30。的角所对的直
角边等于斜边的一半求出AB的值,从而得出结果.
【详解】过点A,8分别作AC的垂线和BC的垂线交于点“,连接MC,ME,
■:ZACB=90°,MA±AC,..AM//CB,,:MBIBC:.AC〃MB,AC=MB,■.ZCAB=ZMBA,
■:BC=CB,ZACB=ZAffiC=90°,AACB^MBC,AB=MC,
■:AD=BE,^CAD^iMBE,■-CD=ME,■-CD+CE=ME+CE,
当C,E,M三点不共线时,ME+CE>MC-,当C,E,M三点共线时,ME+CE^MC.
CD+CE的最小值是MC的长,Z5=30°,ZACB=90°,AB=2AC,
VAC=2,AB=4,■-MC=AB=4,CD+CE的最小值是4.故答案为:4.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,三角形三边关系,直角三角形的性质,正确作出辅助
线找出恰当的全等三角形是解本题的关键.
例2.(23-24八年级下•黑龙江哈尔滨•期末)如图,在矩形ABCD中,对角线AC上有两动点E和尸,连接破
和3尸,若AE=CF,AC-AB^9,AC-BC=2,则仍+3歹的最小值是.
D
【答案】17
【分析】如图,连接Db,BD,由全等三角形判定(SAS)可以证得△ABE0ACD7L得到DF=BE,进而
得到5E+9'23。,再根据题意及勾股定理求出AC的值,即可得出答案.
【详解】解:如图,连接。尸,BD,
,•・四边形ABCD是矩形,:.AB//CD,AB^CD,ZABC=90°,:.NBAE=NDCF,
■.■AE=CF,:.AABEMACDF(SAS),:.BE=DF,vBF+DF>BD,:.BE+BF>BD,
又••・AC,80为矩形的对角线,=3D;.3E+M2AC,
•.•△ABC是直角三角形,AC-AB=9,AC—BC=2,.-.AB2+BC2=AC2,
:.(AC-9)2+(AC-2)2=AC2移项得AC2-22AC+85=0,
配方得4。2—224。+121=121—85,(AC-11)2=36,解得AC=17,或AC=5
.•AC-AB=9>5,.-.AC=17,:.BE+BF>11,故答案为:17.
【点睛】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,两点之间线段最短,勾股定理的应用及解一
元二次方程,熟知相关的判定与性质及解一元二次方程方法是解题关键.
模型4.最值模型-逆等线模型(特殊平行四边形的逆等线)
模型解读
特殊的平行四边形的逆等线模型我们就以矩形为例来研究即可。
条件:已知在矩形ABC。中,AD=a,AB=b,点、E、F是边BC、2。上的动点,且满足BE=DF,
求AB+AE的最小值。
模型证明
证明思路:①BE在母488中,以。尸为一边构造另一个三角形与之全等,这个也叫做一边一角造全等;
②即过点A作/EDG=NABE=90。,且DG=AB=6。(构造一边一角,得全等);
③构造出△ABEg/kG。尸(SAS);证出AE=FG-,
@AF+AE=AF+FG,根据两点之间,线段最短,连接AG,则AG即为所求,止匕时,A、F、G三点共线;
⑤求AG。先利用相似求出。”和HG(若四边形为正方形或含特殊角度的菱形也可直接用勾股定理求出两
条线段的长度),再利用勾股定理求出AG即可。
模型运用
例1.(2023•山东德州•校考一模)如图,在菱形ABCD中,ZABC=60°,AB=4,E,尸分别是边8C和
对角线80上的动点,且=则A£+AF的最小值为.
BEC
【答案】40
【分析】在3c的下方作NCBT=30。,截取BT,使得BT=AD,连接ET,AT.证明ZViZ)尸也ATOdSAS),
推出AF=£T,AE+AF=AE+ET,根据AT求解即可.
【详解】解:如图,8c的下方作NCBT=30。,截取2T,使得BT=4D,连接ET,AT.
,•・四边形A8CD是菱形,ZABC=60°,ZADC=ZABC=O)°,ZADF=^ZADC=30a,
■,AD=BT,ZADF=ZTBE=30°,DF=BE,...△AD尸2△TBE(SAS),,-.AF=ET,
ZABT=ZABC+Z.CBT=60°+30°=90°,AB=AD=BT=2,
AT=+B『=G+4,=40,:.AE+AF=AE+ET,
AE+ET>AT,:.AE+AF>4yf2.,?!£;+AF的最小值为40,故答案为40.
【点睛】本题考查菱形的性质,全等三角形的判定和性质,两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会
添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考填空题中的压轴题.
例2.(2023•陕西西安・模拟预测)如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点E、下分别是边8C和对角线
8。上的例2.动点,且BE=DF,则AE+瓶的最小值是.
A^---------------------
E
27985
-5--
【分析】设点。关于3C的对称点为G,在BG上截取=连接£77,可证从而
AF=EH,^^AE+AF=AE+EH>AH,A、X都是固定点,过点H作H0_LAB于点M,结合相似三角
形和勾股定理即可求得,
【详解】如图,设点。关于8C的对称点为G,在BG上截取=连接EH,过点H作于
点跖
,四边形ABCD是矩形,AB=CD=6,3C=AT>=8,AD//BC,:.ZADF=ZDBC,
VDC=CG,BC1DG,:.BD=BG,:.NDBC=4CBG,:.ZADF=ZHBE,
VDA=BH,DF=BE,:.^ADF=^HBE,:.AF=EH,:.AE+AF=AE+EH>AH,
在RtABCD中,BD=46+G=10,<HM上AB,:.NBHM=/G=/BDC=9Q°—/CBG:.ABHM〜GBC,
.BMMHBH.BMMH82454
BM=—,MH=-^,:.AM=AB+BM=6+——=——
''CD~BC~DB'"6-8"1055
在Rt^AMH中,AH=y/AM2+MH2=+]曰=3等,/.AE+AF的最小值是劣等.
故答案为:马叵生.
5
【点睛】本题主要考查了勾股定理、相似三角
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