专题15平行四边形中的最值问题8个解题思路(原卷版+解析)_第1页
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文档简介

专题15平行四边形中的最值问题8个解题思路(原卷版)专题解读:平行四边形中的最值问题是八年级下册的压轴题,也是中考最常考的题型。本专题精心选择了最新最好的最值问题,并为孩子们提供了8个解题思路,可以有效地突破这个难点,欢迎下载使用。思路一一个动点,求两条线段的和,作一个对称点1.(2023春•蔡甸区期中)如图,点E是线段BC上的一个动点,AB+DC=22,BC=4,且∠B=∠C=135°,则AE+DE的最小值是2.(2022春•永昌县期中)如图所示,四边形OABC为正方形,边长为6,点A,C分别在x轴,y轴的正半轴上,点D在OA上,且D的坐标为(2,0),P是OB上的一动点,试求PD+PA和的最小值是()A.6 B.10 C.210 D.4103.(2023春•盐都区期中)如图,正方形ABCD的面积为9,△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.8 B.2 C.3 D.4思路二两个动点,求几条线段的和,作两个对称点4.如图,∠AOB=30°,点M、N分别在边OA、OB上,且OM=3,ON=5,点P、Q分别在边OB、OA上,则MP+PQ+QN的最小值是.5.(2023•苍溪县一模)如图,已知正方形ABCD边长为3,点E在AB边上且BE=1,点P,Q分别是边BC,CD的动点(均不与顶点重合),当四边形AEPQ的周长取最小值时,四边形AEPQ的面积是()A.34 B.92 C.45思路三两个动点,求两条线段的和,作一个对称点,结合垂线段最短6.(2023春•厦门期中)如图,在▱ABCD中,AB=2,BC=4,∠D=60°,点P、Q分别是AC和BC上的动点,在点P和点Q运动的过程中,PB+PQ的最小值为()A.4 B.3 C.23 D.43思路四两个动点,主从联动,找动点轨迹,根据垂线段最短7.(2023秋•长沙期中)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(1,0),点C是y轴上的动点,线段CA绕着点C逆时针旋转90°至线段CB,连接BO,则BO的最小值是.8.(2022春•靖江市期末)如图,线段AB的长为10,点D在AB上,△ACD是边长为3的等边三角形,过点D作与CD垂直的射线DP,过DP上一动点G(不与D重合)作矩形CDGH,记矩形CDGH的对角线交点为O,连接OB,则线段BO的最小值为.9.(2022春•香洲区期中)如图,正方形ABCD中,AB=4,动点E在BC边上,以AE为直角边向上作正方形AEFG,连接DF,则E在运动过程中DF最小值为()A.2 B.22 C.32 10.(2023•天山区三模)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=33,点P在线段BC上运动(含B、C两点),连接AP,以点A为中心,将线段AP逆时针旋转60°到AQ,连接DQ,则线段DQ的最小值为.思路五两个动点,求一条线段的最小值,利用等量代换,根据垂线段最短11.(2023•新野县一模)如图,在菱形ABCD中,∠B=45°,E、F分别是边CD,BC上的动点,连接AE、EF,G、H分别为AE、EF的中点,连接GH.若GH的最小值为3,则BC的长为.12.(2023•雅安)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=6,P为边AB上一动点,作PD⊥BC于点D,PE⊥AC于点E,则DE的最小值为.13.(2022秋•惠济区期末)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=4,AC=5,点D在BC上,以AC为对角线的所有平行四边形ADCE中,DE的最小值是()A.3 B.6 C.8 D.1014.(2022春•公安县期末)如图,正方形ABCD的边长为2,E为对角线AC上一动点,∠EDP=90°,DE=DP,当点E从点A运动到点C的过程中,△EPC的周长的最小值为()A.22+2 B.42 C.3215.(2021•雁塔区模拟)如图,在△ABC中,AB=2,∠ABC=60°,∠ACB=45°,D是BC的中点,直线l经过点D,AE⊥l,BF⊥l,垂足分别为E,F,则AE+BF的最大值为.16.(2023春•上蔡县期末)如图,在正方形ABCD中,点E在对角线AC上,点F在射线BC上,且四边形DEFG是正方形,连接CG.(1)求证:AE=CG.(2)∠ACG=;(3)若AB=22,当点E在AC上移动时,AE2+CE2是否有最小值?若有最小值,求出最小值.

17.(2022•市北区二模)如图,已知AB=22,C为线段AB上的一个动点,分别以AC,CB为边在AB的同侧作菱形ACED和菱形CBGF,点C,E,F在一条直线上,∠D=120°.P、Q分别是对角线AE,BF的中点,当点C在线段AB上移动时,点P,Q之间的距离最短为(结果保留根号).思路六构造全等,利用三边关系求最值18.(2023•陵城区一模)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=4,E,F分别是边BC和对角线BD上的动点,且BE=DF,则AE+AF的最小值为.19.(2021•滨州)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,AB=2.若点P是△ABC内一点,则PA+PB+PC的最小值为.思路七胡不归问题转化为将军饮马问题20.(2021•罗湖区模拟)如图,▱ABCD中,∠DAB=60°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则PB+32A.3 B.3 C.33 D.2+23

思路八造桥选址模型(将军遛马)转化为将军饮马模型21.(2023春•凤阳县期末)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=2,G是AD的中点,线段EF在边AB上左右滑动,若EF=1,则GE+CF的最小值为()A.4 B.5 C.32 D.专题15平行四边形中的最值问题8个解题思路(解析版)专题解读:平行四边形中的最值问题是八年级下册的压轴题,也是中考最常考的题型。本专题精心选择了最新最好的最值问题,并为孩子们提供了8个解题思路,可以有效地突破这个难点,欢迎下载使用。思路一一个动点,求两条线段的和,作一个对称点1.(2023春•蔡甸区期中)如图,点E是线段BC上的一个动点,AB+DC=22,BC=4,且∠B=∠C=135°,则AE+DE的最小值是210【分析】作点A关于线段BC的对称点F,连接BF,DF,DF交BC于点O,连接AO,过点F作FH∥BC,交DC的延长线于点H,过点D作DG⊥HF,交FH的延长线于点G,由题意易得∠FBC=∠DCB=135°,则有BF∥CH,然后可得四边形BFHC是平行四边形,进而可得FH=4,推出DH=22,勾股定理求出FD【解答】解:作点A关于线段BC的对称点F,连接BF,DF,DF交BC于点O,连接AO,过点F作FH∥BC,交DC的延长线于点H,过点D作DG⊥HF,交FH的延长线于点G,如图所示:由轴对称的性质可知:∠ABC=∠FBC=135°=∠DCB,AO=FO,AB=BF,∴BF∥CH,∵FH∥BC,∴四边形BFHC是平行四边形,∴FH=BC=4,BF=CH=AB,∵AB+DC=22∴CH+CD=DH=22当点E与点O重合时,则AE+DE的最小值即为FD的长,∵FH∥BC,∴∠FHC=∠DCB=135°,∴∠DHG=45°,∵DG⊥HF,∴∠DGH=90°,∴∠HDG=45°=∠DHG,∴GH=GD,∴DH=G∴GH=DG=2∴FG=FH+GH=6,∴FD=F∴即AE+DE的最小值为210故答案为:210【点评】本题主要考查轴对称的性质、平行四边形的性质与判定、勾股定理及等腰三角形的判定和性质,熟练掌握轴对称的性质,是解题的关键.2.(2022春•永昌县校级期中)如图所示,四边形OABC为正方形,边长为6,点A,C分别在x轴,y轴的正半轴上,点D在OA上,且D的坐标为(2,0),P是OB上的一动点,试求PD+PA和的最小值是()A.6 B.10 C.210 D.410【分析】由正方形的性质可得,点A,C关于OB对称,连接CD,交OB于点Q,连接AQ,则当点P与点Q重合时,PD+PA最小,最小值即为CD的长,再利用勾股定理可得答案.【解答】解:∵四边形OABC为正方形,∴点A,C关于OB对称,连接CD,交OB于点Q,连接AQ,当点P与点Q重合时,PD+PA最小,最小值为QD+QA=QD+QC=CD,∵D的坐标为(2,0),∴OD=2,∵正方形OABC的边长为6,∴OC=6,∴CD=6故选:C.【点评】本题考查轴对称﹣最短路线问题、正方形的性质、坐标与图形性质,熟练掌握轴对称的性质、正方形的性质是解答本题的关键.3.(2023春•盐都区期中)如图,正方形ABCD的面积为9,△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.8 B.2 C.3 D.4【分析】作点E关于AC的对称点E',连接DE',则PD+PE的和最小即为DE'的长;证明△ADE'是等边三角形,即可求解;【解答】解:作点E关于AC的对称点E',连接DE',则PD+PE的和最小即为DE'的长;由对称性可知:AE=AE',∵△ABE是等边三角形,∴AE'=AD,∵∠EAB=60°,∠CAB=45°,∴∠EAE'=30°,∠DAE=30°,∴△ADE'是等边三角形,∵正方形ABCD的面积为9,∴AD=3,∴DE'=3,故选:C.【点评】本题考查正方形的性质,最短距离;掌握正方形和等边三角形的性质,利用对称性求最短距离是解题的关键.思路二两个动点,求几条线段的和,作两个对称点4.如图,∠AOB=30°,点M、N分别在边OA、OB上,且OM=3,ON=5,点P、Q分别在边OB、OA上,则MP+PQ+QN的最小值是34.【分析】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;证出△ONN′为等边三角形,△OMM′为等边三角形,得出∠N′OM′=90°,由勾股定理求出M′N′即可.【解答】解:作M关于OB的对称点M′,作N关于OA的对称点N′,如图所示: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°,OM′=OM=3,ON′=ON=5,在Rt△M′ON′中,M′N′=5故答案为:34.【点评】本题考查了轴对称﹣最短路径问题,根据轴对称的定义,找到相等的线段,得到等边三角形是解题的关键.5.(2023•苍溪县一模)如图,已知正方形ABCD边长为3,点E在AB边上且BE=1,点P,Q分别是边BC,CD的动点(均不与顶点重合),当四边形AEPQ的周长取最小值时,四边形AEPQ的面积是()A.34 B.92 C.45【分析】作E关于BC的对称点E',点A关于DC的对称点A',连接A'E',四边形AEPQ的周长最小,根据S四边形AEPQ=S正方形ABCD﹣S△ADQ﹣S△PCQ﹣S△BEP,即可解.【解答】解:如图1所示,作E关于BC的对称点E',点A关于DC的对称点A',连接A'E',四边形AEPQ的周长最小,∵AD=A′D=3,BE=BE'=1,∴AA′=6,AE′=4.∵DQ∥AE,D是AA'的中点,∴DQ是△AA'E'的中位线,∴DQ=12AE′=2,CQ=DC∵BP∥AE′,∴△BE′P∽△AE′A′,∴BPAA′=BE′∴BP=32,S四边形AEPQ=S正方形ABCD﹣S△ADQ﹣S△PCQ﹣S△BEP=9−12AD•DQ−12CQ•CP=9−1=9故选:B.【点评】本题主要考查了正方形的性质,轴对称的性质,三角形相似的判定和性质,中位线的性质,三角形面积的计算,解题的关键是作出辅助线,找出四边形AEPQ的周长最小时,P、Q的位置.思路三两个动点,求两条线段的和,作一个对称点,结合垂线段最短6.(2023春•厦门期中)如图,在▱ABCD中,AB=2,BC=4,∠D=60°,点P、Q分别是AC和BC上的动点,在点P和点Q运动的过程中,PB+PQ的最小值为()A.4 B.3 C.23 D.43【分析】取BC的中点G,连接AG.首先证明∠BAC=90°,作点B关于AC的对称点F,连接CF,作FE⊥BC于E,则FE的长即为PB+PQ的最小值,【解答】解:取BC的中点G,连接AG.∵AB=BG=2,∠ABG=∠D=60°,∴△ABG是等边三角形,∴AG=GC=2,∠AGB=∠BAG=60°,∴∠GAC=∠GCA=30°,∴∠BAC=90°,作点B关于AC的对称点F,连接CF,作FE⊥BC于E,∵CF=CB,∠CBF=60°,∴△BCF是等边三角形,∵PB=PF,∴PB+PQ=FP+PQ≤FE,则EF的长即为PB+PQ的最小值(垂线段最短),∵EF=32×∴BP+PQ的最小值为23.故选:C.【点评】本题考查轴对称﹣最短问题、等边三角形的判定和性质、垂线段最短等知识,解题的关键是学会利用对称,根据垂线段最短解决最值问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.思路四两个动点,主从联动,找动点轨迹,根据垂线段最短7.(2023秋•长沙期中)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(1,0),点C是y轴上的动点,线段CA绕着点C逆时针旋转90°至线段CB,连接BO,则BO的最小值是22【分析】设C(0,m),过点B作BH⊥y轴,垂足为点H,证明△AOC≌△CHB(AAS),推出HC=OA,HB=OC,可得点B的坐标为(m,m+1),推出点B的运动轨迹是直线y=x+1,根据垂线段最短解决问题即可.【解答】解:设C(0,m),过点B作BH⊥y轴,垂足为点H,∴∠BHC=90°,∴∠HCB+∠B=90°,∵线段CA绕着点C按逆时针方向旋转90°至线段CB,∴∠BAC=90°,CB=CA,∴∠HCB+∠ACO=90°,∴∠B=∠ACO,∵∠AOC=90°,∴△AOC≌△CHB(AAS),∴HC=OA,HB=OC,∵点C(0,m),点A(1,0),∴点B的坐标为(m,m+1),∴点B的运动轨迹是直线y=x+1,∵直线y=x+1交x轴于E(﹣1,0),交y轴于F(0,1),∴OE=OF=1,EF=2过点O作OT⊥EF于T.则OT=12EF根据垂线段最短可知,当点B与点T重合时,OB的值最小,最小值为22故答案为:22【点评】本题考查坐标与图形变化﹣旋转,全等三角形的判定和性质,垂线段最短等知识,解题的关键是正确寻找点B的运动轨迹,属于中考常考题型.8.(2022春•靖江市校级期末)如图,线段AB的长为10,点D在AB上,△ACD是边长为3的等边三角形,过点D作与CD垂直的射线DP,过DP上一动点G(不与D重合)作矩形CDGH,记矩形CDGH的对角线交点为O,连接OB,则线段BO的最小值为5.【分析】连接AO,根据矩形对角线相等且互相平分得:OC=OD,再证明△ACO≌△ADO,则∠OAB=30°;点O一定在∠CAB的平分线上运动,根据垂线段最短得:当OB⊥AO时,OB的长最小,根据直角三角形30°角所对的直角边是斜边的一半得出结论.【解答】解:连接AO,∵四边形CDGH是矩形,∴CG=DH,OC=12CG,OD=∴OC=OD,∵△ACD是等边三角形,∴AC=AD,∠CAD=60°,在△ACO和△ADO中,AC=ADAO=AO∴△ACO≌△ADO(SSS),∴∠OAB=∠CAO=30°,∴点O一定在∠CAB的平分线上运动,∴当OB⊥AO时,OB的长度最小,∵∠OAB=30°,∠AOB=90°,∴OB=12AB即OB的最小值为5.故答案为:5.【点评】本题考查了矩形的性质、全等三角形的性质和判定、含30°角的直角三角形的性质,熟练掌握直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半,利用了矩形对角线相等且平分的性质得对角线的一半相等,为三角形全等用铺垫;另外还利用了垂线段最短解决了求最值问题.9.(2022春•香洲区校级期中)如图,正方形ABCD中,AB=4,动点E在BC边上,以AE为直角边向上作正方形AEFG,连接DF,则E在运动过程中DF最小值为()A.2 B.22 C.32 【分析】过点F作FH⊥BC,交BC的延长线于点H,根据题意,首先证出△ABE≌△EHF,得到FH﹣BE,EH=AB=BC,进而证出△CHF为等腰直角三角形,得到∠FCH=45°=12∠DCH,当E在BC上移动时,F点在∠DCH的角平分线上移动,当DF⊥CF时,DF最短.再证得△DFC为等腰直角三角形,解这个直角三角形得DC2=2DF2【解答】解:过点F作FH⊥BC,交BC的延长线于点H,∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=∠BCD=90°,∴∠AEB+∠EAB=90°,∵四边形AEFG是正方形,∴∠AEF=90°,AE=EF,∵∠AEB+∠AEF+∠FEH=180°,∴∠AEB+∠FEH=90°,∴∠EAB=∠FEH,∵FH⊥BC,∴∠FHE=∠B=90°,∴△ABE≌△EHF(AAS),∴FH=BE,EH=AB=BC,∴EH﹣CE=BC﹣CE,∴CH=BE,∴△CHF为等腰直角三角形,∴∠FCH=45°,∵∠DCH=90°,∴∠FCH=45°=1∴当E在BC上移动时,F点在∠DCH的角平分线上移动,∴当DF⊥CF时,DF最短,∵∠DCF=45°,∴△DFC为等腰直角三角形,∴DF=FC,∴DF2+FC2=DC2,∴DC2=2DF2,∵AB=4,AB=DC,∴DF=2故选:B.【点评】本题主要考查的是线段的最小值的问题,正方形的性质,全等三角形的性质与判定,解直角三角形,熟练掌握各种图形的性质与判定,确定点的运动轨迹是解本题的关键.10.(2023•天山区校级三模)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=33,点P在线段BC上运动(含B、C两点),连接AP,以点A为中心,将线段AP逆时针旋转60°到AQ,连接DQ,则线段DQ的最小值为32【分析】如图,以AB为边向右作等边△ABF,作射线FQ交AD于点E,过点D作DH⊥QE于H.利用全等三角形的性质证明∠AFQ=90°,推出∠AEF=60°,推出点Q在射线FE上运动,求出DH,可得结论.【解答】解:如图,以AB为边向右作等边△ABF,作射线FQ交AD于点E,过点D作DH⊥QE于H.∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABP=∠BAD=90°,∵△ABF,△APQ都是等边三角形,∴∠BAF=∠PAQ=60°,BA=FA,PA=QA,∴∠BAP=∠FAQ,在△BAP和△FAQ中,BA=FA∠BAP=∠FAQ∴△BAP≌△FAQ(SAS),∴∠ABP=∠AFQ=90°,∵∠FAE=90°﹣60°=30°,∴∠AEF=90°﹣30°=60°,又∵AB=AF=3,∴AF=3EF,AE=2EF∴EF=3,AE=23∴点Q在射线FE上运动,∵AD=BC=33,∴DE=AD﹣AE=3∵DH⊥EF,∠DEH=∠AEF=60°,∴EH=12DE=32,DH根据垂线段最短可知,当点Q与H重合时,DQ的值最小,最小值为32故答案为:32【点评】本题考查矩形的性质,旋转变换,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,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,本题的突破点是证明点Q的在射线FE上运动,属于中考填空题中的压轴题.思路五两个动点,求一条线段的最小值,利用等量代换,根据垂线段最短11.(2023•新野县一模)如图,在菱形ABCD中,∠B=45°,E、F分别是边CD,BC上的动点,连接AE、EF,G、H分别为AE、EF的中点,连接GH.若GH的最小值为3,则BC的长为62【分析】连接AF,利用中位线的性质GH=12AF,要使GH最小,只要AF最小,当AF⊥BC时,AF最小为6,由∠B=45°确定△ABF为等腰直角三角形,得出AF=BF=6,由勾股定理得:AB2=BF2+AF2【解答】解:连接AF,∵G,H分别为AE,EF的中点,∴GH∥AF,且GH=1要使GH最小,只要AF最小,当AF⊥BC时,AF最小,∵GH的最小值为3,∴AF=6,∵∠B=45°,∴∠BAF=45°,∴BF=AF=6,∴AB=A∵四边形ABCD是菱形,∴BC=AB=62故答案为:62【点评】本题考查动点图形中的中位线,菱形的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理应用问题,掌握中位线的性质,菱形性质,等腰直角三角形的性质是解题关键.12.(2023•雅安)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=6,P为边AB上一动点,作PD⊥BC于点D,PE⊥AC于点E,则DE的最小值为32.【分析】连接CP,由勾股定理求出AB的长,再证四边形CDPE是矩形,得DE=CP,然后由等腰直角三角形的性质求出CP的长,即可得出结论.【解答】解:如图,连接CP,∵∠ACB=90°,AC=BC=6,AB=AC2∵PD⊥BC,PE⊥AC,∴∠PDC=∠PEC=90°,∴四边形CDPE是矩形,∴DE=CP,由垂线段最短可得,当CP⊥AB时,线段DE的值最小,此时,AP=BP,∴CP=12AB=3∴DE的最小值为32,故答案为:32.【点评】本题考查了矩形的判定与性质、勾股定理、垂线段最短以及等腰直角三角形的性质等知识,熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.13.(2022秋•惠济区校级期末)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=4,AC=5,点D在BC上,以AC为对角线的所有平行四边形ADCE中,DE的最小值是()A.3 B.6 C.8 D.10【分析】平行四边形ADCE的对角线的交点是AC的中点O,当OD⊥BC时,OD最小,即DE最小,根据三角形中位线定理即可求解.【解答】解:平行四边形ADCE的对角线的交点是AC的中点O,当OD⊥BC时,OD最小,即DE最小.∵OD⊥BC,BC⊥AB,∴OD∥AB,∵∠B=90°,BC=4,AC=5,∴AB=A又∵OC=OA,∴CD=DB,∴OD是△ABC的中位线,∴OD=12∴DE=2OD=3.故选:A.【点评】此题考查的是三角形中位线的性质,即三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半,正确理解DE最小的条件是关键.14.(2022春•公安县期末)如图,正方形ABCD的边长为2,E为对角线AC上一动点,∠EDP=90°,DE=DP,当点E从点A运动到点C的过程中,△EPC的周长的最小值为()A.22+2 B.42 C.32【分析】先证得△ADE≌△CDP(SAS),得出AE=CP,E为的对角线AC上一动点,点E从点A运动到点C的过程中,当DE⊥AC时,△EPC的周长有最小值,由等腰直角三角形性质可得DE的最小值为2,即可求得答案.【解答】解:∵正方形ABCD的边长为2,∴AD=CD=2,∠ADC=∠ADE+∠EDC=90°,∴AC=AD2∵△DEP中,∠EDP=∠CDP+∠EDC=90°,DE=DP,∴∠ADE=∠CDP,在△ADE和△CDP中,AD=CD∠ADE=∠CDP∴△ADE≌△CDP(SAS),∴AE=CP,∴CE+CP=CE+AE=AC∵E为的对角线AC上一动点,点E从点A运动到点C的过程中,当DE⊥AC时,△EPC的周长有最小值,又∵AD=CD=2,∠ADC=90°,∴DE=12AC=2=又∵△DEP中,∠EDP=90°,DE=DP,∴EP=D∴△EPC的周长的最小值=EP+CE+CP=EP+AE+CE=2+AC=2+22.故选:A.【点评】此题考查正方形的性质:四条边都相等,四个角都是直角以及正方形的对称性质,还考查了勾股定理的计算.依据点到直线的距离垂线段最短,可得当DE⊥AC时,DE最小,即△CEP的周长最小,这是解题的关键.15.(2021•雁塔区校级模拟)如图,在△ABC中,AB=2,∠ABC=60°,∠ACB=45°,D是BC的中点,直线l经过点D,AE⊥l,BF⊥l,垂足分别为E,F,则AE+BF的最大值为6.【分析】过点C作CK⊥l于点K,过点A作AH⊥BC于点H,延长AE,过点C作CN⊥AE于点N,证明BF=CK,则AE+BF=AE+CK=AE+EN=AN,然后再根据垂线段最短来进行计算即可.【解答】解:如图,过点C作CK⊥l于点K,过点A作AH⊥BC于点H,在Rt△AHB中,∵∠ABC=60°,AB=2,∴BH=1,AH=3在Rt△AHC中,∠ACB=45°,∴AH=CH=3∴AC=A∵点D为BC中点,∴BD=CD,在△BFD与△CKD中,∠BFD=∠CKD=90°∠BDF=∠CDK∴△BFD≌△CKD(AAS),∴BF=CK,延长AE,过点C作CN⊥AE于点N,可得AE+BF=AE+CK=AE+EN=AN,在Rt△ACN中,AN<AC,当直线l⊥AC时,最大值为6,综上所述,AE+BF的最大值为6,故答案为:6.【点评】本题主要考查了全等三角形的判定定理和性质定理及平移的性质,构建全等三角形是解答此题的关键.16.(2023春•上蔡县期末)如图,在正方形ABCD中,点E在对角线AC上,点F在射线BC上,且四边形DEFG是正方形,连接CG.(1)求证:AE=CG.(2)∠ACG=90°;(3)若AB=22,当点E在AC上移动时,AE2+CE2是否有最小值?若有最小值,求出最小值.【分析】(1)根据正方形的性质得出DA=DC,DE=DG,∠ADC=∠EDG=90°,进而得出∠ADE=∠CDG,判断出△ADE≌△CDG,即可得出结论;(2)先求出∠DAC=∠DCA=45°,再判断出∠DAE=∠DCG,即可求出答案;(3)先得出CG2+CE2=EG2,进而得出EG2=AE2+CE2,即可判断出AE2+CE2=2DE2,进而得出当DE⊥AC时,DE最小,此时,AE2+CE2最小,最后根据勾股定理即可求出答案.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD和四边形DEFG是正方形,∴DA=DC,DE=DG,∠ADC=∠EDG=90°,∴∠ADE=∠CDG,∴△ADE≌△CDG(SAS),∴AE=CG;(2)解:∵AC是正方形ABCD的对角线,∴∠DAC=∠DCA=45°,由(1)知,△ADE≌△CDG,∴∠DAE=∠DCG,∴∠ACG=∠ACD+∠DCG=∠ACD+∠DAE=45°+45°=90°,故答案为:90°;(3)解:如图,连接EG,由(2)知,∠ACG=90°,根据勾股定理得,CG2+CE2=EG2,由(1)知,AE=CG,∴EG2=AE2+CE2,∵四边形DEFG是正方形,∴DE=DG,∠EDG=90°,∴EG2=2DE2,∴AE2+CE2=2DE2,∵点E是正方形ABCD的对角线上的点,∴当DE⊥AC时,DE最小,此时,AE2+CE2最小,如图2,在Rt△ABC中,BC=AB=22,根据勾股定理得,AC=4,在Rt△ADC中,DE=12∴AE2+CE2的最小值为2DE2=2×22=8.【点评】此题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,判断出DE⊥AC时,AE2+DE2最小是解(3)的关键.17.(2022•市北区校级二模)如图,已知AB=22,C为线段AB上的一个动点,分别以AC,CB为边在AB的同侧作菱形ACED和菱形CBGF,点C,E,F在一条直线上,∠D=120°.P、Q分别是对角线AE,BF的中点,当点C在线段AB上移动时,点P,Q之间的距离最短为62【分析】连接QC、PC.首先证明∠PCQ=90°,设AC=2a,则BC=22−2a,PC=a,CQ=3(【解答】解:连接PC、CQ.∵四边形ACED,四边形CBGF是菱形,∠D=120°,∴∠ACE=120°,∠FCB=60°,∵P,Q分别是对角线AE,BF的中点,∴∠ECP=12∠ACE,∠FCQ=1∴∠PCQ=90°,设AC=2a,则BC=22−2a,PC=a,CQ=32BC=∴PQ=P∴当a=324时,点P,Q解法二:连接CD、CG、DG,构造中位线解决,当DG与AD或BG垂直时,取最值.故答案为:62【点评】本题考查菱形的性质、勾股定理、二次函数的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构建二次函数解决最值问题.思路六构造全等,利用三边关系求最值18.(2023•陵城区校级一模)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=4,E,F分别是边BC和对角线BD上的动点,且BE=DF,则AE+AF的最小值为42【分析】如图,BC的下方作∠CBT=30°,截取BT,使得BT=AD,连接ET,AT.证明△ADF≌△TBE(SAS),推出AF=ET,AE+AF=AE+ET,根据AE+ET≥AT求解即可.【解答】解:如图,BC的下方作∠CBT=30°,截取BT,使得BT=AD,连接ET,AT.∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴∠ADC=∠ABC=60°,∠ADF=12∠∵AD=BT,∠ADF=∠TBE=30°,DF=BE,∴△ADF≌△TBE(SAS),∴AF=ET,∵∠ABT=∠ABC+∠CBT=60°+30°=90°,AB=AD=BT=2,∴AT=A∴AE+AF=AE+ET,∵AE+ET≥AT,∴AE+AF≥42∴AE+AF的最小值为42故答案为42【点评】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.19.(2021•滨州)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,AB=2.若点P是△ABC内一点,则PA+PB+PC的最小值为7.【分析】根据题意,首先以点A为旋转中心,顺时针旋转△APB到△AP′B′,旋转角是60°,作出图形,然后根据旋转的性质和全等三角形的

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