1、几何最值几何最值之瓜豆原理巩固练习之瓜豆原理巩固练习(基础基础) 1. 如图,ABCD 是正方形场地,点 E 在 DC 的延长线上,AE 与 BC 相交于点 F,有甲、乙、丙三名同学 同时从点 A 出发,甲沿着 ABFC 的路径行走至 C,乙沿着 AFECD 的路径行走至 D,丙沿 着 AFCD 的路径行走至 D,若三名同学行走的速度都相同,则他们到达各自的目的地的先后顺序(由 先至后)是( ) A甲乙丙 B甲丙乙 C乙丙甲 D丙甲乙 【解答】B 【解析】四边形 ABCD 是正方形,ABBCCDAD,B90 , 甲行走的距离是 ABBFCFABBC2AB; 乙行走的距离是 AFEFECCD;
2、丙行走的距离是 AFFCCD, BECF90 ,AFAB,EFCF, AFFCCD2AB,AFFCCDAFEFECCD, 甲比丙先到,丙比乙先到,即顺序是甲丙乙,故选 B 2. 如图,点 P(3,4),圆 P 半径为 2,A(2.8,0),B(5.6,0),点 M 是圆 P 上的动点,点 C 是 MB 的中点, 则 AC 的最小值是_ 【解答】1.5 【解析】由题意可知 M 点为主动点,C 点为从动点,B 点为定点 C 是 BM 中点,可知 C 点轨迹为取 BP 中点 F,以 F 为圆心,FC 为半径作圆,即为点 C 轨迹,如图所示: 由题中数据可知 OP5,又点 A、F 分别是 OB、BP
3、的中点,AF 是BPO 的中位线,AF2.5, 当 M 运动到如图位置时,AC 的值最小,此时 A、C、O 三点共线,AC2.511.5. 3. 如图,在等腰 RtABC 中,ACBC2 2,点 P 在以斜边 AB 为直径的半圆上,M 为 PC 的中点,当 半圆从点 A 运动至点 B 时,点 M 运动的路径长为_ 【解答】 【解析】当点 P 位于弧 AB 的中点时,M 为 AB 的中点, , 设分别为 AC、BC 的中点,连接交 CP 于点 O,如图所示: , 当点 P 沿半圆从点 A 运动至点 B 时 ,点 M 的运动路径是以 O 为圆心,1 为半径的半圆,如图蓝色半圆, 点 M 的运动路径
4、长为. 4. 如图,正方形 ABCD 中,2 5AB ,O 是 BC 边的中点,点 E 是正方形内一动点,OE2, 连接 DE,将线段 DE 绕点 D 逆时针旋转 90 得 DF,连接 AE、CF求线段 OF 长的最小值 【解答】 【解析】法一、OE2,点 E 可以看成是在以 O 为圆心,2 为半径的半圆上运动,延长 BA 至 点 P,使得 APOC,连接 PE,如图所示: AECF,PAEOCF,PAEOCF,PEOF, 当 O、E、P 三点共线时,PE 的值最小, , , OF 的最小值是. 法二、E 是主动点,F 是从动点,D 是定点,E 点满足 EO2,故 E 点轨迹是以 O 为圆心,
5、2 为半 径的圆 考虑 DEDF 且 DEDF, 故作 DMDO 且 DMDO, F 点轨迹是以点 M 为圆心, 2 为半径的圆 直接连接 OM,与圆 M 交点即为 F 点,此时 OF 最小可构造三垂直全等求线段长,再利用勾股 定理求得 OM,减去 MF 即可得到 OF 的最小值 5. ABC 中,AB4,AC2,以 BC 为边在ABC 外作正方形 BCDE,BD、CE 交于点 O,则 线段 AO 的最大值为_ 【解答】 【解析】如图,以 AO 为直角边作等腰直角三角形 AOF,且AOF90 ,则 AOFO, 四边形 BCDE 是正方形,BOCO,BOC90 , BOCAOF90 ,AOBCO
6、F,AOBFOC,CFAB4, 若点 A、C、F 三点不共线时 ,AFACCF, 若点 A、C、F 三点共线时,AFACCF, AFACCF246,AF 的最大值是 6, ,AO 的最大值是; 法二、考虑到 AB、AC 均为定值,可以固定其中一个,比如固定 AB,将 AC 看成动线段,由此引 发正方形 BCED 的变化,求得线段 AO 的最大值 根据 AC2,可得 C 点轨迹是以点 A 为圆心,2 为半径的圆 接下来题目求 AO 的最大值,所以确定 O 点轨迹即可,观察BOC 是等腰直角三角形,锐角顶点 C 的轨迹是以点 A 为圆心,2 为半径的圆,所以 O 点轨迹也是圆,以 AB 为斜边构造
7、等腰直角三 角形,直角顶点 M 即为点 O 轨迹圆圆心 连接 AM 并延长与圆 M 交点即为所求的点 O,此时 AO 最大,根据 AB 先求 AM,再根据 BC 与 BO 的比值可得圆 M 的半径与圆 A 半径的比值,得到 MO,相加即得 AO 6. 如图,已知点 A 是第一象限内横坐标为2 3的一个定点,ACx 轴于点 M,交直线 yx 于点 N,若点 P 是线段 ON 上的一个动点,APB30 ,BAPA,则点 P 在线段 ON 上运动时, A 点不变,B 点随之运动求当点 P 从点 O 运动到点 N 时,点 B 运动的路径长是_ 【解答】 【分析】根据PAB90 ,APB30 可得:AP
8、:AB,故 B 点轨迹也是线段,且 P 点轨 迹路径长与 B 点轨迹路径长之比也为,P 点轨迹长 ON 为,故 B 点轨迹长为 7. 如图,在平面直角坐标系中,A(3,0),点 B 是 y 轴正半轴上一动点,点 C、D 在 x 正半轴 上,以 AB 为边在 AB 的下方作等边ABP,点 B 在 y 轴上运动时,求 OP 的最小值 【解答】 【解析】求 OP 最小值需先作出 P 点轨迹,根据ABP 是等边三角形且 B 点在直线上运动,故可知 P 点轨迹也是直线 取两特殊时刻:(1)当点 B 与点 O 重合时,作出 P 点位置 P1;(2)当点 B 在 x 轴上方且 AB 与 x 轴 夹角为 60
9、 时,作出 P 点位置 P2连接 P1P2,即为 P 点轨迹 根据ABP60 可知:与 y 轴夹角为 60 ,作 OP,所得 OP 长度即为最小值,OP2 OA3,所以 8. 如图,正方形 ABCD 的边长为 4,E 为 BC 上一点,且 BE1,F 为 AB 边上的一个动点,连接 EF,以 EF 为边向右侧作等边EFG,连接 CG,求 CG 的最小值是多少? 【解答】 【解析】同样是作等边三角形,区别于上一题求动点路径长,本题是求 CG 最小值,可以将 F 点看成是由 点 B 向点 A 运动,由此作出 G 点轨迹: 考虑到 F 点轨迹是线段,故 G 点轨迹也是线段,取起点和终点即可确定线段位置,初始时刻 G 点 在位置,最终 G 点在位置(不一定在 CD 边),即为 G 点运动轨迹 CG 最小值即当 CG的时候取到,作 CH于点 H,CH 即为所求的最小值 根据模型可知:与 AB 夹角为 60 ,故 过点 E 作 EFCH 于点 F,则 HF1, 所以,因此 CG 的最小值为