特色题型专练03 最值问题-相似、三角函数、二次函数(解析版)(江苏专用).docx
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1、中考特色题型专练之最值问题相似、三角函数、二次函数相似题型一、手拉手最值1.如图,在R1.ABC中,ZACB=90,AC=9,8C=12,点E是A8中点,P是直线C石上一动点,连接心,以为斜边在其左侧作Rt力抽,使NAPM=N8,连接C则的最小值为()【答案】DAMAP【分析】连接加.由题意易证WC即得出NMAP=N。乩G=益从而得出NMAj4A8即又易证MCSd皿得出器=*.再根据勾股定理可求出血15,从而得出霁=3即说明当斯最小时,CM最小.又根据当APJ_CE时,BP最小,结合三角形相似的判定和性质求出此时Bp的值,即如图BP的值,进而即可求出CM的最小值.【详解】如图,连接8P.*AP
2、M=ABC,ZAMP=ZACB=90。,APMABC,MAP=ZCAB,AMAPAC.Zmap-Zcap=Zcab-Zcap,即NKAC=Np4从MACSPAB,CMAC,BPAB:ZACB=90o,AC=9,BC=12,.AB=JAC2+BC?=15,.CM9=9BP15,当BP鼓小时,CM最小.点尸是直线CE上一动点,,当3P_1.C石时,外最小,如图8产即为最小时,此时所作的三角形为RlAPM.点E是AB中点,NAC8=90。,:CE=BE,NPCB=NCBA.又VZBPfC=ZACB=90,一PCBSdCBA,.B,PBCu,B,P12.=,1-=1ACAB915解得:B,P=y,即外
3、的最小值为?,CMCM9,而一近一百,51AQ解得:C例=罢.故选D.【点睛】本题考查三角形相似的判定和性质,直角三角形斜边中线的性质,勾股定理等知识,较难.证明出当5P_1.CE时,8尸最小,此时CM最小是解题关键.2 .如图,矩形ABCO中,AB=S,AD=4,E为边BC上一个动点,连接AE,取AE的中点G,点G绕点E顺时针旋转90。得到点尸,连接。ROE,EFD面积的最小值是()A.15B.16C.14D.12【答案】A【分析】过点尸作5C的垂线,交5C的延长线于点H,由旋转的性质得/砥4=90。,EF=EG,再证HFHFFF111插EHSgAB,得喘=等=笠=:,设BE=X,则折=9,
4、EHqAB=4,CH=X,然后由梯形面积公d1.AdAtfZ22式和三角形面积公式求出SAEFD=SSe-SEFH=1(-2)2+15,由此即可求解.【详解】解:如图,过点尸作BC的垂线,交8C的延长线于点”,则/”=90。,.四边形ABC。是矩形,.B=NDCB=好,AD=BC=4,AB=CD=Sf:.FHI/CD,/H=/B,二四边形QDM是梯形,由旋转的性质得:NFEA=90。,EF=EG,.ZFEH=90o-ZBEA=NEAB,:ZEHSEAb,.HFHEEFBEABAE,G为AE的中点,.EF=EG=-AEt2-AP1,2,HFHE2BEABAE设BE=x,则WF=,EH=AB=4=
5、BC,:.CH=BE=X,SWFDS梯形WV+SGCDES=-(HF+CD)CH+-CDCE-EHHF2、22=-x+8x+-8(4-x)-4-.2(2)2v722当=2时,面积取得最小值,最小值为15,故选:A.【点睛】本题考查了旋转的性质、矩形的性质、相似三角形的判定与性质、梯形面积公式以及三角形面积等知识;熟练掌握旋转的性质和矩形的性质,证明询S皿是解题的关键.3 .如图,在矩形ABeO中,AB=5,BC=S,点M为边BC的中点,P是直线AO上的一个动点,以MP为边在MP右侧作MMPQ,且尸M=P。,连结AM,AQ,则AMQ周长的最小值为_.【答案】22T+4T【分析】因为AMQ的周长为
6、AM+AQ+MQ,其中AM的长可以由直角AABM中利用勾股定理求得,为定值,所以只需要求得A。+MQ的最小值即可,由题意可得,点4,M为定点,。为动点,即“一动两定问题,只需要找到动点。的运动轨迹即可,过A作AM_1.AM使AN=AM,先证ZiMANsAkMPQ,再证aM4PSAMNQ,得到/MAP=NMNQ,延长NQ交直线4。于H,可以得到NNHO=45。,则。点在经过N点,且与直线4。夹角为45。的直线N”上运动,此题就变成了“在直线M/上找点Q,使AQ+QM最小”的将军饮马问题,所以过A作关于M/的对称点K,连接KM交NH于Q,AQ+例。的最小值为MK利用勾股定理可求出KM的值,即可解决
7、.【详解】解:如图1,过A做ANJ_AM,使AN=AM,连接MMNQ,则NAMN=NANM=45,是直角三角形,且PM=PQ,:./PMQ=NAMN=45。,/MAN=ZP=90o,:,4AMNsAPMQ,.AM_MNaPMMQ,V/AMN=NPMQ,ZAMP=/NMQ,:.!MAPsXMNQ,:./MAP=NMNQ,延长MQ交A。于H,设A。与MN交于点。,则NAOM+ZAMN=NOH+NNHO,VZAOM=ZHOH,:.NNHo=NAMN=45,直线N”与直线AD夹角为45,Q在经过N点且与直线AD夹角为45。的直线NH上运动,如图2,过M作MEJ。于E,过N作NK1.4。于尸,BMC图2
8、则NAEM=NNFA=90。,:.NNAF+ZMAE=ZMAE-VNAME=90,NNAF=NAME,AFM4F中,ZEM=4NFA ZAME=/NAF,AM=NA:.AfEF(AAS),:.AE=NF1EM=AFf M是BC的中点,BC=8,/.BM=4t 四边形ABCO是矩形,:,ZABM=ZBAD=ZAEM=9O0, 四边形ABME是矩形,.NF=AE=BM=4tEM=AB=A产=5,在直角ANHF中,NNHF=45。,:,/FNH=NNHF=45,;FH=NF=4,.A=A尸+777=5+4=9,在直角人中,M=A2+B2=/4?如图3,过A作关于直线M/的对称点K,连接KM交直线M/
9、于点Q,此时M/垂直平分4K,则AQ=QK,A。+QM+4M=QK+QM+4?=MK+4?为AABC的周长的最小值,连接K并延长交BC于7,则NK/7N=NAN=45。,KH=AH=9,:.NA”K=90。,9JADBC,:NMFK=NAK=90,./MTK=ZTHA=NMEH=90。,四边形EM777为矩形,MT=EH=AH-AE=8-4=5,HT=EM=AB=5,在直角AMTK中,KT=KH+HT=14,MT=5,:.MK=T2+T2=221,:.AMQ的周长最小值为夜T+历,故答案为:22T4T【点睛】本题考查了最短路径问题,如何将4Q+QM的最小值问题转化为将军饮马问题是解决本题的关键
10、,找到动点。的运动轨迹是解决本题的突破口.4.如图,在矩形ABC。中,BC=I,A82,点E是边CD上的一个动点,连接EA并延长至点尸,且M=2AF,以BE,E尸为边作平行四边形80G,连接GZ,则GE的最小值为.【答案】I【分析】此题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的性质、相似三角形的判定与性质、垂线段最短等知识,作F1.j_C。交Co的延长线于点1.,FH_1.DA交OA的延长线于点“,证明四边形Z是矩形,再1I3证明得到A=AQ=5,求出尸1.=5,作GP_1.C8交C8的延长线于点尸,EQ_1.GP于35点。,证明&8G尸S一血,得到BP=尸1.=,求出EQ=,由垂线段最短得到GEE
11、Q,即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.【详解】解:作F1._1.C。交8的延长线于点1.,PHJ,DA交DA的延长线于点”, 四边形43CD是矩形,BC=I,AD=BC=I,ZADC=90。,:,NH=ZHD1.=Z1.=ZADC=90。, 四边形0”也是矩形, HF/DE,:aAHFSAADE, :AE2AF,.AHAF*ADAE2,:.AH=-AD=-,2213F1.=DH=AD+AH=+-=-f22作GPj_C8交CB的延长线于点尸,EQ工GP于点Q,则Np=ZABC=N1.=90。,GP/AB/CD,ABGP=ZABG,ZFE1.=ZBAE,四边形BEbG是平行四边形,:.GBEF
12、,GB=EF,:.ZABG=BAE,:./BGP=NFE1.,:.工BGSFE1.,BPGB,京=而=13BP=F1.=-,235EQ=CP=BC+BP=+=t,:GENEQ,:.GE-f2GE的最小值为,故答案为:题型二、面积最值1.如图.已知,BC中,8C=8,直线/BC分别交边ARAC于点。、Et尸是BC上任意一点,若,ABC的面积为24,则1)所面积的最大值为()A.12B.63D.6【答案】D【分析】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,二次函数的性质,三角形面枳,过点A作AHJ.BC于H,交DE于G,先根据三角形面积公式求出A”=6,设AG=X,lGH=AH-AG=6-x,证明AA
13、DEABCf推出OE=gx,则S,尸二1OEG=(x-3)?+6,由10,可得当=3时,SdDEF最大,最大值为6.【详解】解:如图所示,过点A作A_1.3C于”,交DE于G,:IBC,即。七BC,:,AG上DE,Y48C的面积为24,./BCA/7=24,2:BC=S,J.AH=6,设AG=X,WiGH=AH-AG=6-xVDEC,:DEAC,.DEAG11.1DEX.=,即=,BCAH864DE=-x,3:Sdef=DEGH=?3(6一力=-(x2-6x9)6=-(x-3)2+6,V-=90o,/CDB+ZDCB=900,DElDC,.ZCDB+ZEDFt=90tNDCE=NEDF,飞DE
14、FS1.CDB,.DCDBDEEFytanZDEC=2,DCDBC.=2,DEEF设AD=x,AB=4,则08=4-X,.EF=-DB=2-x,22,SADE=5(2-%)=-%+%=Wa-2)2+,当x=2时,SAOE有最大值为1.故答案为:1.4 .如图,在A8C中,A3=AC=2,5C=2I为边45上一动点(8点除外),以CD为一边在BC边上方作正方形8即,连接跖,则班西的面积的最大值为.9【答案】JO【分析】过点A作AM_1.8C于点M,过点七作4/_1.8A的延长线于点,过点C作CG_1.8A的延长线于点G,先根据等腰三角形:线合一求出的长,再证得AA仍SACG3,求出BG的长,再证
15、和ADCG全等,得出EH=DG,最后根据三角形面积公式计,配方成:次函数顶点式,从而得出瓦犯面积的最大值.【详解】解:过点A作AMj_8C于点例,过点上作石Hj_RA的延长线广点,过点。作CGJ_BA的延长线于点G,由题可得NAA仍=NAMC=90。,NCG8=90。,NEwD=90,*:AB=AC=2,BC=26,BM=CM=退,:ZAMB=NCGB=9Cf,ZABM=NCBG,:.AMBS,CGB,.BMABBGCB:.BG=3,13. BD=x,DG=BG-BD=3-x, 四边形8E尸为止方形,:.NCDE=90。,CD=DE,:.NEDH+ZCDG=90, :NCGB=90。,:NCD
16、G+NDCG=(X)。, ZEDH=ZDCg,在dEDH和AQCG中,NEDH=NDCGZEHD=ZDGc,DE=CD.&EDH与DCGw),EH=DG=3-x,,5曲=会(3_力=一1_|)+j,S有最大值,39当X=/时,ZXBDE的面积有最大值,是Q,9故答案为:卷.O【点睛】本题考查了二次函数的最值,正方形的性质,三角形全等的判定与性质,三角形相似的判定与性质,配方法等知识点,熟练掌握这些性质是解题的关键.题型三、阿氏圆1 .如图,在JlBC中,NA=90。,AB=AC=4t点E、/分别是边AB、AC的中点,点P是在以A为圆心、以AE为半径的圆弧上的动点,则gP8+PC的最小值等于()
17、A.4B.32C.i7D.后【答案】C【分析】在A8上截取AQ=I,连接,PQ,CQf证明二4PQ-S3P,可得PQ=B研,则BP+PC=PC+PQ,当C、Q、尸三点共线时,PC+PQ的值最小,求出CQ即为所求.【详解】解:如图,在AB上截取AQ=I,连接AP,PQ,CQtY点E、尸分别是边A8、AC的中点,点?是在以A为圆心、以AE为半径的圆弧上的动点,NA=90。,AB=AC=4,:.AE=-AB=2i21 ap_AE_2_1AQAQ,ABB42,APA-2,.AQ=AP=)_2 *APAB2,:ZPAQZBAP,.APQ.ABP,PQ=3BP,:,3BP+PC=PQ+PCCQ,在RfAA
18、CQ中,AC=4,AQ=I,:CQ=yAC2+AQ2=42+l2=7.1.PB+pc的最小值等于17.故选:C.【点睛】本题考查了阿氏圆问题,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识.添加恰当辅助线构造相似三角形是解题的关键.2.如图,在R3H5C中,NAC8=90。,CB=IfAC=9f以C为圆心、3为半径作。C,P为。上一动点,连接AP、BP,则;Aj+8P的最小值为()【答案】D【分析】作辅助线构造相似三角形,进而找到P在何时会使得g1P+8P有最小值,进而得到答案.【详解】解:如图,连接CR作PE交AC于点E,使NaE=ZMC.ZPCe=ZACP:PCESAPC,PCEPACAP:Ae=
19、9,FC=3.ED=;AP,AP+BP=EP+BPf当B、P、E三点共线,即P运动P时有最小值E8.ECPCPCAC:.EC=1.eb=4ec+ce=5忘1”+期的最小值为5a故选:D.【点睛】本题考查相似三角形,解直角三角形;懂得依题意作辅助线构造相似三角形是解题的关键.3.如图,半圆的半径为1,AB为直径,AC、BD为切线,AC=I,80=2,P为AS上一动点,求包PCtPD2的最小值.【答案】一2【分析】取Co中点M,利用相似三角形的判定和性质推出立尸。+尸=?川+尸。“,利用勾股定理2即可计算求解.【详解】TOA=AC=I,AC是切线,/.NCAO=90。,*Co=y0A2AC2=/2
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