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文檔簡介

專題36最值模型之逆等線模型

最值問題在各類考試中常以壓軸題的形式考查,逆等線模型主要考查轉化與化歸等的數(shù)學思想。在各

類考試中都以高檔題為主,中考說明中曾多處涉及。本專題就最值模型中的逆等線問題進行梳理及對應試

題分析,方便掌握。

目錄導航]

例題講模型]

-----------------------1..........................................................................................................................................1

模型1.最值模型-逆等線模型(三角形邊上的逆等線)..........................................1

模型2.最值模型-逆等線模型(非邊上的逆等線)..............................................3

模型3.最值模型-逆等線模型(同邊上的逆等線)..............................................4

模型4.最值模型-逆等線模型(特殊平行四邊形的逆等線)......................................5

模型5.最值模型-加權逆等線模型..............................................................7

習題練模型

...........................................................................................................................................9

例題講模型]

模型1.最值模型-逆等線模型(三角形邊上的逆等線)

模型解讀

逆等線:AABC中,D、E分別是A3、AC上的動點,S.AD=CE,即逆向相等,則稱和CE為逆等線。

逆等線模型特點:動線段長度相等,并且位置錯開。

模型證明

條件:如圖,在zVlBC中,ZABC=a,BC=m,AC=w,點。、E分別是AB、AC上的動點,MAD=CE,求

CD+BE的最小值。

u

證明思路:①在AADC中,以CE為一邊構造另一個三角形與之全等,這個也叫做一邊一角造全等;

②即過點C作CF//AB,且CF=AC。(構造一邊一角,得全等);③構造出“DC絲SAS);證出EF=CD;

@CD+BE=EF+BE,根據(jù)兩點之間,線段最短,連接3/,則即為所求,此時,B、E、尸三點共線;

⑤求8凡構造直角三角形求出8G和尸G,再利用勾股定理求出8尸即可。

模型運用

例1.(23-24九年級上.廣東廣州?期中)在等邊三角形VA3C中,邊AB上的點。從頂點A出發(fā),向頂點6運

動,同時,邊BC上的點E從頂點8出發(fā),向頂點C運動,D,E兩點運動速度的大小相等,設%=/1£),

y=AE+CD,y與尤的函數(shù)圖象如圖,圖象過點(0,4),則圖象最低點的縱坐標是()

乂4卜J

AL

BECO1j

A.V2-1B.?C.2V3-ID.2A/3

例2.(23-24九年級上?江蘇無錫?期末)如圖,在等腰△ABC中,AB=AC=5,BC=6,點D、E分另U是AB、

AC上兩動點,且AD=CE,連接CD、BE,CD+BE最小值為____.

AA

B乙-----------、C

例3.(23-24九年級下?廣東廣州?階段練習)如圖,在Rt^ABC中,AB=3,AC=4,ABAC=90°,D,E

分別是邊A8,AC上的動點,且=則CD+BE的最小值為.

例4.(24-25八年級上?四川成都?期中)如圖,在VABC中,ZABC=45°,ABAC=15°,AC=2,點E與

點。分別在射線8C與射線AD上,且=則AE+BD的最小值為,的最小值為.

模型2.最值模型-逆等線模型(非邊上的逆等線)

模型解讀

條件:已知三角形ABC中,AB=a,BC=b,C。為高,CE=BF,求AF+3E的最小值。

CG

4DBADB

證明思路:①CE在ABEC中,以2尸為一邊構造另一個三角形與之全等,這個也叫做一邊一角造全等;

②即過點B作BG//CE,且BG=BC=6。(構造一邊一角,得全等);

③構造出ABEC0△GFB(SAS);證出EB=FG;

@AF+BE=AF+FG,根據(jù)兩點之間,線段最短,連接AG,則AG即為所求,止匕時,A、F、G三點共線;

⑤求AG。在直角三角形求利用勾股定理求出AG即可。

模型運用

例1.(2024?安徽合肥?一模)如圖,AQ為等邊AABC的高,E、尸分別為線段A。、AC上的動點,且AE=

CF,當8F+CE取得最小值時,ZAFB=

A

BDC

A.112.5°B.105°C.90°D.82.5°

例2.(2023?四川成都?一模)如圖,在三角形VABC中,NA4c=50。,AB=AC,8。_147于。,M,N

分別是線段BO,上的動點,BM=CN,當AM+AN最小時,ZMAD^.

例3.(2024?四川樂山?二模)如圖,等腰AABC中,ZBAC=100°,3。平分NABC,點N為20上一點,點

M為BC上一點、,且BN=MC,若當AM+4V的最小值為4時,A8的長度是.

A

模型3.最值模型-逆等線模型(同邊上的逆等線)

模型解讀

條件:已知在RtAABC中,ZACB=90°,AB=a,點、E、。是線段AB上的動點,且滿足

求CD+CE的最小值。

C

模型證明

證明思路:①BE在ABEC中,以A。為一邊構造另一個三角形與之全等,這個也叫做一邊一角造全等;

②即過點A作AF//BC,且AF=BC=6。(構造一邊一角,得全等);

③構造出XBEC名AADF(SAS);證出CE=FD;

@CD+CE=CD+FD,根據(jù)兩點之間,線段最短,連接CR則CF即為所求,此時,F(xiàn)、D、C三點共線;

⑤求尸C。在直角三角形求利用勾股定理求出FC即可,或利用全等證明尸C=A3也可。

模型運用

例1.(23-24八年級上?北京朝陽?期末)如圖,R/AABC中,ZACB=90°,ZB^30°,D,E為A3邊上的

兩個動點,且=連接CD,CE,若AC=2,則CD+CE的最小值為.

例2.(23-24八年級下?黑龍江哈爾濱?期末)如圖,在矩形ABCD中,對角線AC上有兩動點E和凡連接BE

和3/,^AE=CF,AC-AB=9,AC—BC=2,則3E+3尸的最小值是.

模型4.最值模型-逆等線模型(特殊平行四邊形的逆等線)

模型解讀

特殊的平行四邊形的逆等線模型我們就以矩形為例來研究即可。

條件:已知在矩形ABC。中,AD=a,AB=b,點、E、尸是邊BC、8。上的動點,且滿足

求AE+AE的最小值。

模型證明

證明思路:①BE在AABE中,以。尸為一邊構造另一個三角形與之全等,這個也叫做一邊一角造全等;

②即過點A作/EDG=NABE=90。,且DG=AB=6。(構造一邊一角,得全等);

③構造出AABE且△GZ)尸(SAS);證出AE=FG;

④AF+AE=AF+FG,根據(jù)兩點之間,線段最短,連接AG,則AG即為所求,止匕時,A、F、G三點共線;

⑤求AG。先利用相似求出。X和8G(若四邊形為正方形或含特殊角度的菱形也可直接用勾股定理求出兩

條線段的長度),再利用勾股定理求出AG即可。

模型運用

例1.(2023?山東德州?校考一模)如圖,在菱形ABCD中,/ABC=60。,AB=4,E,尸分別是邊2C和

對角線50上的動點,且=f,則A£+AF的最小值為

例2.(2023?陜西西安?模擬預測)如圖,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,點E、下分別是邊8C和對角線

3。上的例2.動點,且BE=DF,則A£+AF的最小值是.

例3.(2024?福建南平.一模)如圖,在菱形A8CQ中,AB=2,NABC=120。,點E,F分別在AB,CD±,

且DF=BE,連接DE,AF,則DE+AF的最小值為

模型5.最值模型-加權逆等線模型

模型解讀

條件:已知在VABC中,ZACB=a,AB=a,AC=6,點及。是線段AB、8C上的動點,且滿足8E"

xA£),

求AE+QC。的最小值。

模型證明

證明思路:①在AAOC中,以2E為一邊構造另一個三角形與之相似,這個也叫做一邊一角造相似;

②即過點B作NE8P=/ZMC=90。,且BF=kxAC=kb。(構造一邊一角,得相似);

③構造出△E2F絲ZX/MC(SAS);證出EF=kxDC;

@AE+k^CD=AE+EF,根據(jù)兩點之間,線段最短,連接AE則AF即為所求,此時,A、F、E三點共線;

⑤求A凡^MZGBF=ZACB=a,再利用三角函數(shù)求出BG和尸G,最后利用勾股定理求出A尸即可。

模型運用

例1.(24-25九年級上?四川成都?階段練習)如圖,在等邊VABC中,BC=6,E,尸分別是邊AB、AC上

的動點,且滿足C「=23E,則3尸+2CE的最小值為;

例2.(24-25九年級上?陜西西安?階段練習)如圖,在矩形ABCD中,AB=5,BC=6,E、歹分別為BC、

CO上的動點,且BE=2DR,則DE+2AF的最小值為.

例3.(2024?四川成都?校考一模)如圖,平行四邊形ABCD,AB>AD,AD=4,ZAZ>B=60。,點E、F為

對角線8。上的動點,DE=2BF,連接AE、CF,則AE+2b的最小值為.

例4.(2024?吉林?模擬預測)如圖,在菱形ABCD中,AB=4,NABC=60。,點E,尸分別是3。,CD±

的點,若BE=2CF,則,+凈的最小值是一.

BC

習題練模型

1.(23-24九年級上.河南安陽?階段練習)如圖,在矩形ABCD中,對角線AC上有兩動點E和尸,連接BE

和BF,若AE=CF,AC-AB=4,AC-BC=2,則3E+3尸的最小值是()

A.4B.10C.6D.20

2.(2024?河南商丘?八年級期中)如圖,等邊AABC中,為BC邊上的高,點M、N分別在A。、AC上,

且AM=CN,連3M、BN,當最小時,的度數(shù)為()

A.15°B.22.5°C.30°D.47.5°

3.(23-24八年級下.安徽安慶?期末)如圖,正方形ABCD的邊長為4,點E,尸分別是BC,C。邊上的動

點,且=(1)若比=CF=1,則AE+A^=;(2)/場+”的最小值為

4.(2024?四川綿陽?三模)在Rt/XABC中,ZBAC=90°,AB=AC,點。,E分別為AB,8C上的動點,

且AB=3日當AE+CD的值最小時,CE的長為.

A

D

5.(23-24八年級下?江蘇宿遷?期末)如圖,邊長為2的菱形ABCD中,ZABC=60°,E,尸分別是AO,BD

上的動點,DE=BF,連川,CE,則AE+CE的最小值為.

6.(23-24八年級上?四川成都?期末)在VABC中,N54c=90。,AB=5,AC=y,D,E分別為射線BC

與射線AC上的兩動點,且BD=AE,連接AD,BE,則AD+3E最小值為;|相)-即的最大值為.

7.(2024?陜西西安?二模)如圖,正方形ABCD的邊長為2,E、歹分別是對角線AC和邊C。上的動點,滿

足AE=£>尸.當BE+8B=2有時,線段CP的長度為一.

8.(2024.四川宜賓?中考真題)如圖,在平行四邊形ABCD中,AB=2,AD=4,E、尸分別是邊CD、AD±.

9.(2024湖北武漢.二模)如圖,M為矩形ABCD中AD邊中點,E、F分別為BC、CD上的動點,且BE

=2DF,若AB=1,BC=2,則ME+2AF的最小值為

10.(23-24九年級上?福建福州?期末)如圖,在平行四邊形ABCD中,AB=20,BC=6,ZADC=120°,

點、E,F分別在邊AD,AB上運動,且滿足BF=6DE,連接BE,CF,則CF+y/iBE的最小值是

11.(2024?黑龍江綏化?模擬預測)如圖:等邊三角形ABC中,AB=1,E、E分別是邊AB、AC上的動點,

且CR=23E,則政+2CE的最小值為.

A

12.(2024?山東濟南?二模)如圖,在正方形ABCD中,E、F分別是BC、CD邊上的動點,且3E=2CF,

若AB=1,則DE+2BF的最小值是.

13.(23-24九年級上?陜西咸陽?階段練習)如圖,在44BC中,AB=4,AC=6,以點5為直角頂點、BC

為直角邊向下作直角△BCD,且3C=2BD,連接AQ,則AD的最大值是

14.(23-24九年級上?四川成都?期末)如圖所示,在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,E,尸分別是AC,CD

ApSS

上的動點,且而,連接BE,3尸,當E為AC中點時,貝UBE+M=;在整個運動過程中,BE+tBF

15.(2024?廣東深圳?模擬預測)如圖,在菱形ABCD中,ZA=2ZB,鉆=2,點£和點尸分別在邊AB和

邊BC上運動,且滿足=則。P+CE的最小值為()

C.2驕D.6

16.(23-24九年級上?四川成都?開學考試)如圖,在矩形中,AB=2,ZACB=30°,P,。分別為對

角線AC邊CO上的兩點,且AP=C0,3P+3Q的最小值為.

17.(2024?江蘇連云港?中考真題)【問題情境】

(1)如圖1,圓與大正方形的各邊都相切,小正方形是圓的內(nèi)接正方形,那么大正方形面積是小正方形面

積的幾倍?小昕將小正方形繞圓心旋轉45°(如圖2),這時候就容易發(fā)現(xiàn)大正方形面積是小正方形面積的

倍.由此可見,圖形變化是解決問題的有效策略;

圖1圖2

【操作實踐】(2)如圖3,圖①是一個對角線互相垂直的四邊形,四邊。、b、c、1之間存在某種數(shù)量關系.小

昕按所示步驟進行操作,并將最終圖形抽象成圖4.請你結合整個變化過程,直接寫出圖4中以矩形內(nèi)一點

產(chǎn)為端點的四條線段之間的數(shù)量關系;

【探究應用】(3)如圖5,在圖3中“④”的基礎上,小昕將△產(chǎn)□?繞點P逆時針旋轉,他發(fā)現(xiàn)旋轉過程中NDAP

存在最大值.若PE=8,PF=5,當NZMP最大時,求的長;

(4)如圖6,在Rt/VlBC中,ZC=90°,點E分別在邊AC和8c上,連接DE、AE、BD若AC+CD=5,

BC+CE=8,求AE+8Z)的最小值.

18.(2024?安徽池州?模擬預測)如圖,已知拋物線丁=-;/+泳+。與x軸交于A、8(4,0)兩點,與y軸交

于點CQ2).點尸為第一象限拋物線上的點,連接C4,CB,PB,PC.

(1)直接寫出結果:b=;。=;點人的坐標為;tanZABC=;

(2)如圖1,當/PCB=2/OG4時,求點尸的坐標;

(3)如圖2,點。在V軸負半軸上,OD=03,點。為拋物線上一點,/。8。=90。.點E,尸分別為

的邊OQ,£>8上的動點,且QE=。尸,求8E+Q尸的最小值.

圖1圖2備用圖

專題36最值模型之逆等線模型

最值問題在各類考試中常以壓軸題的形式考查,逆等線模型主要考查轉化與化歸等的數(shù)學思想。在各

類考試中都以高檔題為主,中考說明中曾多處涉及。本專題就最值模型中的逆等線問題進行梳理及對應試

題分析,方便掌握。

目錄導航]

例題講模型]

-----------------------1..........................................................................................................................................1

模型1.最值模型-逆等線模型(三角形邊上的逆等線)..........................................1

模型2.最值模型-逆等線模型(非邊上的逆等線)..............................................3

模型3.最值模型-逆等線模型(同邊上的逆等線)..............................................4

模型4.最值模型-逆等線模型(特殊平行四邊形的逆等線)......................................5

模型5.最值模型-加權逆等線模型..............................................................7

習題練模型

...........................................................................................................................................9

例題講模型]

模型1.最值模型-逆等線模型(三角形邊上的逆等線)

模型解讀

逆等線:AABC中,D、E分別是A3、AC上的動點,S.AD=CE,即逆向相等,則稱和CE為逆等線。

逆等線模型特點:動線段長度相等,并且位置錯開。

模型證明

條件:如圖,在zVlBC中,ZABC=a,BC=m,AC=w,點。、E分別是AB、AC上的動點,MAD=CE,求

CD+BE的最小值。

證明思路:①在AADC中,以CE為一邊構造另一個三角形與之全等,這個也叫做一邊一角造全等;

②即過點C作CFHAB,且CP=AC。(構造一邊一角,得全等);③構造出“OC0(SAS);證出EF=CD;

@CD+BE=EF+BE,根據(jù)兩點之間,線段最短,連接8/,則即為所求,此時,B、E、尸三點共線;

⑤求8八構造直角三角形求出BG和BG,再利用勾股定理求出8尸即可。

模型運用

例1.(23-24九年級上?廣東廣州?期中)在等邊三角形VABC中,邊A8上的點。從頂點A出發(fā),向頂點8運

動,同時,邊BC上的點E從頂點B出發(fā),向頂點C運動,D,E兩點運動速度的大小相等,^x=AD,

y=AE+CD,y與無的函數(shù)圖象如圖,圖象過點(0,4),則圖象最低點的縱坐標是()

C.273-1D.2A/3

【答案】D

【分析】結合函數(shù)圖像,當x=0時,y=4,求得等邊三角形的邊長,證明AADC&A8E4,得出

y=AE+CE=2AE,當AE_L3C時,AE最小,勾股定理即可求解.

【詳解】當%=0時,y=AE+CD=AB+AC=4f?三角形A3C是等邊三角形,:.AB=BC=2,

?;AD=BE,ADAC=NEBA=60°,AC=BA,;.^ADC^BEA,

y=AE+CE=2AE,當AE_L8C時,AE最小,最小值為JAB?-AB)=^-AB=43,

的最小值為2g,即圖象最低點的縱坐標是2相,故選:D.

【點睛】本題考查了動點問題的函數(shù)圖象,勾股定理,垂線段最短,求得等邊三角形的邊長是解題的關鍵.

例2.(23-24九年級上?江蘇無錫?期末)如圖,在等腰AABC中,AB=AC=5,BC=6,點D、E分別是AB、

AC上兩動點,且AD=CE,連接CD、BE,CD+BE最小值為.

【答案】歷

【分析】過點A作BC,>AH=BC,連接。X,由題意易得進而可證

則有CD+BE=CD+HD,當CD+BE為最小時,即CD+HO為最小,當點C、。、”三點共線時即為最小,連

接CH,交于點過點M作MNLBC于點N,點A分別作于點憶如圖所示,即C8的長度

113

為CD+BE的最小值,然后可得AHW/則有MN=—AF=2,BN=NF=—BF=—,

222

9

CN=CF+NF=-,然后問題可求解.

2

【詳解】解:由題意可得如圖所示:

\'AB=AC,:.ZABC=ZACB,:.ZHAD=ZBCE,

':AD=CE,:.△HAD也ABCE(SAS),:.HD=BE,:.CD+BE=CD+HD,

.?.當CD+BE為最小時,即CD+HD為最小,

二當點C、。、“三點共線時即為最小,連接CH,交A8于點M,過點M作MN,8c于點N,點A分別作

AFL8C于點居如圖所示,即C”的長度為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,點M是AB的中點,:.MN=—AF=2,BN=NF=—BF=—,

222

ACN=CF+NF=^,.:在&AMNC中,CM=yjMN2+CN2=,

CH=2CM=屈,:.CD+BE的最小值為歷;故答案為屈.

【點睛】本題主要考查勾股定理及等腰三角形的性質,解題的關鍵在于構造三角形全等把問題轉為兩點之

間線段最短進行求解即可.

例3.(23-24九年級下.廣東廣州?階段練習)如圖,在RtZ^ABC中,AB=3,AC=4,ABAC=90°,D,E

分別是邊AB,AC上的動點,且BD=AE,則CD+BE的最小值為.

【答案】屈

【分析】本題考查了正方形和矩形的判定與性質,勾股定理,全等三角形的判定與性質,過8作枷,4?,

使3N=AB=3,連接DN,CN,作M0,AC交C4延長線于點M,證明四邊形4VWB是正方形,由勾股

定理得CN=1MN?+C”=打+72=屈,然后證明△及石絲ANBDGAS),當N,。,C三點共線時,

CD+8E有最小值耳,熟練掌握知識點的應用是解題的關鍵.

【詳解】過8作使m=AB=3,連接DN,CN,作MlJ_AC交6延長線于點”,

ZAMN=ZMAB=ZABN=90°,四邊形AMA啰是矩形,:.BN=AB,

四邊形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,

當N,D,C三點共線時,CD+BE有最小值可,故答案為:758.

例4.(24-25八年級上?四川成都?期中)如圖,在VABC中,ZABC=45°,/&LC=75。,AC=2,點E與

點。分別在射線BC與射線AD上,且=則AE+3D的最小值為,AE+ED的最小值為.

【答案】3五46

【分析】先根據(jù)已知條件求得各邊數(shù)據(jù),然后根據(jù)已知一邊一角,構造全等三角形,當。在上時,

取得最小值,如圖所示,過點M作交出的延長線于點N,進而勾股定理即可求解;對于AE+EZ),

構造等邊三角形,進而即可求解.

【詳解】如圖所示,過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

如圖所示,作NM4D=45。且AM=AB,連接£>Af,BM,AB=AM,ZABE=ZMAD=45°,BE=AD

:.AABE^AM4D(SAS)/.AE=DM,BD+AE=BD+DM>BM,

當。在BM上時,即+AE取得最小值,如圖所示,過點M作腦交54的延長線于點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,即鉆+應)的最小值為人歷;

如圖所示,作A關于的對稱點J,連接則

AB=AM,ZBAM=120°AB=AM則ZABM=ZJBM=30°ZABJ=60°,

,/對稱,;.BA=BJ:.“ABJaAMJ都是等邊三角形,連接EJ,DJ,

?:AABE當41AD,:.ZBAE=ZAMD,貝=

又?/AJ=JM,AE=MD:.AEAJ'DMJ:.ZEJA=NDJM,EJ=DJ

:./R7D=/ATM=60。.是等邊三角形,AE+ED=AE+EJ>AJ

...當E在A7上時,AE+ED=AJ,如圖所示

此時AE+ED取得最小值,最小值AJ=AB=n故答案為:3應,瓜.

【點睛】本題考查了全等三角形的性質與判定,等腰三角形的性質,等邊三角形的性質,勾股定理,線段

最值問題,熟練掌握以上知識是解題的關鍵.

模型2.最值模型-逆等線模型(非邊上的逆等線)

模型解讀

條件:已知三角形A8C中,AB=a,BC=b,C。為高,CE=BF,求AF+BE的最小值。

模型證明

證明思路:①CE在ABEC中,以8尸為一邊構造另一個三角形與之全等,這個也叫做一邊一角造全等;

②即過點8作BG//CE,且BG=BC=6。(構造一邊一角,得全等);

③構造出(SAS);證出EB=FG;

④AF+BEMF+PG,根據(jù)兩點之間,線段最短,連接AG,則AG即為所求,此時,A、F、G三點共線;

⑤求AG。在直角三角形求利用勾股定理求出AG即可。

模型運用

例1.(2024?安徽合肥.一模)如圖,為等邊"BC的高,E、尸分別為線段A。、AC上的動點,且AE=

CF,當BP+CE取得最小值時,ZAFB=

A.112.5°B.105°C.90°D.82.5°

【答案】B

【分析】如圖,作輔助線,構建全等三角形,證明"EC絲△CM,得CE=FH,將CE轉化為FH,與BF

在同一個三角形中,根據(jù)兩點之間線段最短,確定點P的位置,即尸為AC與的交點時,BF+CE的值最

小,求出此時乙4尸8=105。.

【詳解】解:如圖,作C//L2C,且C8=BC,連接交AD于M,連接產(chǎn)

?.,△ABC是等邊三角形,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,

當F為AC與的交點時,如圖2,Bb+CE的值最小,

此時NPBC=45°,ZFCB=60°,:.ZAFB=105°,故選2.

圖2圖1

【點睛】此題考查全等三角形的性質和判定、等邊三角形的性質、最短路徑問題,關鍵是作出輔助線,當

3F+CE取得最小值時確定點E的位置,有難度.

例2.(2023?四川成都?一模)如圖,在三角形V45C中,ABAC=50°,AB=AC,8Z)_LAC于。,M,N

分別是線段3。,8C上的動點,BM=CN,當AM+4V最小時,ZMAD=.

【分析】在8C下方作ACA^,使AQMNABMA,連接A41則4W+4V最小值為A4',止匕時A、N、A三點

1ono_inco

在同一直線上,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°.

【詳解】解:在5C下方作△皈,,使/△BM4,連接AV.

貝l)Z/VC4'=ZMR4,AM=AN.AAM+AN=AN+AN>AA,

即AM+4V最小值為4V,此時A、N、A三點在同一直線上.

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°,故答案為:12.5°.

【點睛】本題考查了最短路線問題以及等腰三角形的性質的運用,凡是涉及最短距離的問題,一般要考慮

線段的性質定理,結合軸對稱變換來解決,多數(shù)情況要作點關于某直線的對稱點.

例3.(2024?四川樂山?二模)如圖,等腰AABC中,ZBAC=100°,8D平分/ABC,點N為80上一點,點

加為8C上一點,且BN=MC,若當+AN的最小值為4時,AB的長度是

【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。,如圖,作NBCE=NABD=20。,使CE=AB,連接加,貝1J

ZACE=ZACB+ZBCE=60°,證明ACEM絲AB4N(SAS),則ME=4V,CE=AB,AM+AN=AM+ME,

可知當A、M,E三點共線時,AM+AN最小,即AE=4,證明"CE是等邊三角形,貝UAC=AE=4,進

而可求.

【詳解】解::等腰“BC中,ZBAC=100°,/ABC=/ACB=幽二也2=40。,

2

:8。平分/ABC,Z.ZABD=|ZABC=20°,如圖,作NBCE=NASD=20。,使CE=AB,連接EM,

/.ZACE=ZACB+ZBCE=60°,VCE=AB,ZBCE^ZABD,MC=BN,

/.ACEM=ABAN(SAS),ME=AN,CE=AB,AM+AN=AM+ME,

...當A、M、E三點共線時,+最小,即AE=4,

VCE^AC,ZACE=60°,;.△ACE是等邊三角形,;.AC=AE=4,AAB=4,故答案為:4.

【點睛】本題考查了等腰三角形的性質,角平分線,全等三角形的判定與性質,等邊三角形的判定與性質

等知識.熟練掌握等腰三角形的性質,角平分線,全等三角形的判定與性質,等邊三角形的判定與性質是

解題的關鍵.

模型3.最值模型-逆等線模型(同邊上的逆等線)

模型解讀

條件:已知在Rt^ABC中,ZACB=90°,AB=a,點、E、。是線段A8上的動點,且滿足

求CD+CE的最小值。

證明思路:①BE在ABEC中,以為一邊構造另一個三角形與之全等,這個也叫做一邊一角造全等;

②即過點A作AF//BC,且A尸=BC=6。(構造一邊一角,得全等);

③構造出4BEC沿AADF(SAS);證出CE=FD;

@CD+CE=CD+FD,根據(jù)兩點之間,線段最短,連接CT,則CF即為所求,此時,F(xiàn)、D、C三點共線;

⑤求PC。在直角三角形求利用勾股定理求出FC即可,或利用全等證明也可。

模型運用

例1.(23-24八年級上?北京朝陽?期末)如圖,中,ZACB=90°,ZB=30°,D,E為AB邊上的

兩個動點,且=連接CD,CE,若AC=2,則CD+CE的最小值為.

【答案】4

【分析】過點A,B分別作AC的垂線和8c的垂線交于點",連接MC,ME,先證△ACBZ/WBC,得

AB^MC,再證A。⑦絲AMBE,得CD=ME,進而得出CD+CE=ME+CE,當C,E,M三點不共線時,

ME+CE>MC;當C,E,M三點共線時,ME+CE=MC,然后根據(jù)直角三角形中,30。的角所對的直

角邊等于斜邊的一半求出AB的值,從而得出結果.

【詳解】過點A,8分別作AC的垂線和BC的垂線交于點“,連接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,

當C,E,M三點不共線時,ME+CE>MC-,當C,E,M三點共線時,ME+CE^MC.

CD+CE的最小值是MC的長,Z5=30°,ZACB=90°,AB=2AC,

VAC=2,AB=4,■-MC=AB=4,CD+CE的最小值是4.故答案為:4.

【點睛】本題主要考查了全等三角形的判定與性質,三角形三邊關系,直角三角形的性質,正確作出輔助

線找出恰當?shù)娜热切问墙獗绢}的關鍵.

例2.(23-24八年級下?黑龍江哈爾濱?期末)如圖,在矩形ABCD中,對角線AC上有兩動點E和尸,連接破

和3尸,若AE=CF,AC-AB^9,AC-BC=2,則仍+3歹的最小值是.

D

【答案】17

【分析】如圖,連接Db,BD,由全等三角形判定(SAS)可以證得△ABE0ACD7L得到DF=BE,進而

得到5E+9'23。,再根據(jù)題意及勾股定理求出AC的值,即可得出答案.

【詳解】解:如圖,連接。尸,BD,

,??四邊形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為矩形的對角線,=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移項得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,故答案為:17.

【點睛】本題考查了矩形的性質,全等三角形的判定與性質,兩點之間線段最短,勾股定理的應用及解一

元二次方程,熟知相關的判定與性質及解一元二次方程方法是解題關鍵.

模型4.最值模型-逆等線模型(特殊平行四邊形的逆等線)

模型解讀

特殊的平行四邊形的逆等線模型我們就以矩形為例來研究即可。

條件:已知在矩形ABC。中,AD=a,AB=b,點、E、F是邊BC、2。上的動點,且滿足BE=DF,

求AB+AE的最小值。

模型證明

證明思路:①BE在母488中,以。尸為一邊構造另一個三角形與之全等,這個也叫做一邊一角造全等;

②即過點A作/EDG=NABE=90。,且DG=AB=6。(構造一邊一角,得全等);

③構造出△ABEg/kG。尸(SAS);證出AE=FG-,

@AF+AE=AF+FG,根據(jù)兩點之間,線段最短,連接AG,則AG即為所求,止匕時,A、F、G三點共線;

⑤求AG。先利用相似求出。”和HG(若四邊形為正方形或含特殊角度的菱形也可直接用勾股定理求出兩

條線段的長度),再利用勾股定理求出AG即可。

模型運用

例1.(2023?山東德州?校考一模)如圖,在菱形ABCD中,ZABC=60°,AB=4,E,尸分別是邊8C和

對角線80上的動點,且=則A£+AF的最小值為.

BEC

【答案】40

【分析】在3c的下方作NCBT=30。,截取BT,使得BT=AD,連接ET,AT.證明ZViZ)尸也ATOdSAS),

推出AF=£T,AE+AF=AE+ET,根據(jù)AT求解即可.

【詳解】解:如圖,8c的下方作NCBT=30。,截取2T,使得BT=4D,連接ET,AT.

,??四邊形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的最小值為40,故答案為40.

【點睛】本題考查菱形的性質,全等三角形的判定和性質,兩點之間線段最短等知識,解題的關鍵是學會

添加常用輔助線,構造全等三角形解決問題,學會用轉化的思想思考問題,屬于中考填空題中的壓軸題.

例2.(2023?陜西西安?模擬預測)如圖,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,點E、下分別是邊8C和對角線

8。上的例2.動點,且BE=DF,則AE+瓶的最小值是.

A^---------------------

E

27985

-5--

【分析】設點。關于3C的對稱點為G,在BG上截取=連接£77,可證從而

AF=EH,^^AE+AF=AE+EH>AH,A、X都是固定點,過點H作H0_LAB于點M,結合相似三角

形和勾股定理即可求得,

【詳解】如圖,設點。關于8C的對稱點為G,在BG上截取=連接EH,過點H作于

點跖

,四邊形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.

故答案為:馬叵生.

5

【點睛】本題主要考查了勾股定理、相似三角

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