1、初中数学的几何最值问题经典例题1. (2016山东济南3分)如图,MON=90,矩形ABCD的顶点A、B分别在边OM,ON上,当B在边ON上运动时,A随之在边OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=2,BC=1,运动过程中,点D到点O的最大距离为【 】ABC5D2.(2016湖北鄂州3分)在锐角三角形ABC中,BC=,ABC=45,BD平分ABC,M、N分别是BD、BC上的动点,则CM+MN的最小值是 。3.(2016四川凉山5分)如图,圆柱底面半径为,高为,点A、B分别是圆柱两底面圆周上的点,且A、B在同一母线上,用一棉线从A顺着圆柱侧面绕3圈到B,求棉线最短为 。4. (2016
2、四川眉山3分)在ABC中,AB5,AC3,AD是BC边上的中线,则AD的取值范围是 5.(2016湖北荆门3分)如图,长方体的底面边长分别为2和4,高为5.若一只蚂蚁从P点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q点,则蚂蚁爬行的最短路径长为【 】A.13cm B.12cm C.10cm D.8cm6.(2016广西贵港2分)如图所示,在边长为2的正三角形ABC中,E、F、G分别为AB、AC、BC的中点,点P为线段EF上一个动点,连接BP、GP,则BPG的周长的最小值是 7.(2016浙江台州4分)如图,菱形ABCD中,AB=2,A=120,点P,Q,K分别为线段BC,CD,BD上的任意一点,则PK+QK
3、的最小值为A1 B C 2 D18.(2016四川广元3分) 如图,点A的坐标为(-1,0),点B在直线上运动,当线段AB最短时,点B的坐标为【 】A.(0,0) B.(,) C.(,) D.(,)9.(2016江苏连云港12分)已知梯形ABCD,ADBC,ABBC,AD1,AB2,BC3,问题1:如图1,P为AB边上的一点,以PD,PC为边作平行四边形PCQD,请问对角线PQ,DC的长能否相等,为什么?问题2:如图2,若P为AB边上一点,以PD,PC为边作平行四边形PCQD,请问对角线PQ的长是否存在最小值?如果存在,请求出最小值,如果不存在,请说明理由问题3:若P为AB边上任意一点,延长P
4、D到E,使DEPD,再以PE,PC为边作平行四边形PCQE,请探究对角线PQ的长是否也存在最小值?如果存在,请求出最小值,如果不存在,请说明理由问题4:如图3,若P为DC边上任意一点,延长PA到E,使AEnPA(n为常数),以PE、PB为边作平行四边形PBQE,请探究对角线PQ的长是否也存在最小值?如果存在,请求出最小值,如果不存在,请说明理由10. (2016四川自贡12分)如图所示,在菱形ABCD中,AB=4,BAD=120,AEF为正三角形,点E、F分别在菱形的边BCCD上滑动,且E、F不与BCD重合(1)证明不论E、F在BCCD上如何滑动,总有BE=CF;(2)当点E、F在BCCD上滑
5、动时,分别探讨四边形AECF和CEF的面积是否发生变化?如果不变,求出这个定值;如果变化,求出最大(或最小)值11. (2016福建南平14分)如图,在ABC中,点D、E分别在边BC、AC上,连接AD、DE,且1=B=C(1)由题设条件,请写出三个正确结论:(要求不再添加其他字母和辅助线,找结论过程中添加的字母和辅助线不能出现在结论中,不必证明)答:结论一: ;结论二: ;结论三: (2)若B=45,BC=2,当点D在BC上运动时(点D不与B、C重合),求CE的最大值;若ADE是等腰三角形,求此时BD的长(注意:在第(2)的求解过程中,若有运用(1)中得出的结论,须加以证明)12.(2016四
6、川南充8分)如图,等腰梯形ABCD中,ADBC,AD=AB=CD=2,C=60,M是BC的中点(1)求证:MDC是等边三角形;(2)将MDC绕点M旋转,当MD(即MD)与AB交于一点E,MC(即MC)同时与AD交于一点F时,点E,F和点A构成AEF试探究AEF的周长是否存在最小值如果不存在,请说明理由;如果存在,请计算出AEF周长的最小值13.(2016云南昆明12分)如图,在RtABC中,C=90,AB=10cm,AC:BC=4:3,点P从点A出发沿AB方向向点B运动,速度为1cm/s,同时点Q从点B出发沿BCA方向向点A运动,速度为2cm/s,当一个运动点到达终点时,另一个运动点也随之停止
7、运动(1)求AC、BC的长;(2)设点P的运动时间为x(秒),PBQ的面积为y(cm2),当PBQ存在时,求y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;(3)当点Q在CA上运动,使PQAB时,以点B、P、Q为定点的三角形与ABC是否相似,请说明理由;(4)当x=5秒时,在直线PQ上是否存在一点M,使BCM得周长最小,若存在,求出最小周长,若不存在,请说明理由14. (2016甘肃兰州4分)如图,四边形ABCD中,BAD120,BD90,在BC、CD上分别找一点M、N,使AMN周长最小时,则AMNANM的度数为【 】A130 B120 C110 D10015.(2016湖北十堰6分)阅读材料:
8、例:说明代数式 的几何意义,并求它的最小值解: ,如图,建立平面直角坐标系,点P(x,0)是x轴上一点,则可以看成点P与点A(0,1)的距离,可以看成点P与点B(3,2)的距离,所以原代数式的值可以看成线段PA与PB长度之和,它的最小值就是PAPB的最小值设点A关于x轴的对称点为A,则PA=PA,因此,求PAPB的最小值,只需求PAPB的最小值,而点A、B间的直线段距离最短,所以PAPB的最小值为线段AB的长度为此,构造直角三角形ACB,因为AC=3,CB=3,所以AB=3,即原式的最小值为3。根据以上阅读材料,解答下列问题:(1)代数式的值可以看成平面直角坐标系中点P(x,0)与点A(1,1
9、)、点B 的距离之和(填写点B的坐标)(2)代数式 的最小值为 16.(2016江苏扬州3分)如图,线段AB的长为2,C为AB上一个动点,分别以AC、BC为斜边在AB的同侧作两个等腰直角三角形ACD和BCE,那么DE长的最小值是 17.(2016广东广州14分)如图,在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=10,F为AD的中点,CEAB于E,设ABC=(6090)(1)当=60时,求CE的长;(2)当6090时,是否存在正整数k,使得EFD=kAEF?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由连接CF,当CE2CF2取最大值时,求tanDCF的值18.(2016江苏镇江11分)等边ABC的边长为
10、2,P是BC边上的任一点(与B、C不重合),连接AP,以AP为边向两侧作等边APD和等边APE,分别与边AB、AC交于点M、N(如图1)。(1)求证:AM=AN;(2)设BP=x。若,BM=,求x的值;记四边形ADPE与ABC重叠部分的面积为S,求S与x之间的函数关系式以及S的最小值;连接DE,分别与边AB、AC交于点G、H(如图2),当x取何值时,BAD=150?并判断此时以DG、GH、HE这三条线段为边构成的三角形是什么特殊三角形,请说明理由。19. (2016陕西省12分)如图,正三角形ABC的边长为(1)如图,正方形EFPN的顶点E、F在边AB上,顶点N在边AC上在正三角形ABC及其内
11、部,以A为位似中心,作正方形EFPN的位似正方形,且使正方形的面积最大(不要求写作法);(2)求(1)中作出的正方形的边长;(3)如图,在正三角形ABC中放入正方形DEMN和正方形EFPH,使得D、EF在边AB上,点P、N分别在边CB、CA上,求这两个正方形面积和的最大值及最小值,并说明理由20.(2016四川宜宾12分)如图,在ABC中,已知AB=AC=5,BC=6,且ABCDEF,将DEF与ABC重合在一起,ABC不动,ABC不动,DEF运动,并满足:点E在边BC上沿B到C的方向运动,且DE、始终经过点A,EF与AC交于M点(1)求证:ABEECM;(2)探究:在DEF运动过程中,重叠部分
12、能否构成等腰三角形?若能,求出BE的长;若不能,请说明理由;(3)当线段AM最短时,求重叠部分的面积21.(2016安徽省12分)在ABC中,ACB90,ABC30,将ABC绕顶点C顺时针旋转,旋转角为(0180),得到A1B1C(1)如图1,当ABCB1时,设A1B1与BC相交于点D证明:A1CD是等边三角形; (2)如图2,连接AA1、BB1,设ACA1和BCB1的面积分别为S1、S2求证:S1S213;(3) 如图3,设AC的中点为E,A1B1的中点为P,ACa,连接EP当 时,EP的长度最大,最大值为 22已知等边三角形ABC的高为4,在这个三角形所在的平面内有一点P,若点P到AB的距离是1,点P到AC的距离是2,则点P到BC的最小距离和最大距离分别是 _(沈阳)23如图,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,满足AEDF连接CF交BD于G,连接BE交AG于点H若正方形的边长为2,则线段DH长度的最小值是 (武汉)7