1、几何最值之将军饮马巩固练习(基础)1.如图,正方形ABEF的面积为4,BCE是等边三角形,点C在正方形ABEF外,在对角线BF上有一点P,使PCPE最小,则这个最小值的平方为( )A. B. C. 12D. 【解答】B【解析】连接AC、AE,过点C作CGAB,如图所示:正方形ABEF,AEBF,OAOE,即可得:E关于BF的对称点是A,连接AC交BF于P,则此时EPCP的值最小,EPCPAC,正方形ABEF的面积为4,BCE是等边三角形,ABBE2,BEBC2,在RtBCG中,CBG906030,BC2,CG1,即这个最小值的平方为.2.如图,在ABC中,ABAC,AC的垂直平分线交AC于点N
2、,交AB于点M,AB12,BMC的周长是20,若点P在直线MN上,则PAPB的最大值为( )A. 12B. 8C. 6D. 2【解答】B【解析】MN垂直平分AC,MAMC,又BMMCBC20,BMMAAB12,BC20128,在MN上取点P,MN垂直平分AC,如图所示,连接PA、PB、PC,PAPC,PAPBPCPB,在PBC中PCPBBC当P、B、C共线时(PCPB)有最大值,此时PCPBBC8,故选B.3.如图,在MON的边OM,ON上分别有点A,D,且MON30,OA10,OD6,B,C两点分别是边OM,ON上的动点,则ACBCBD的最小值为 .【解答】【解析】作点D关于OM的对称点D,
3、作点A关于ON的对称点A,连接AD,与OM,ON的交点就是点B、C,如图所示:此时ACBCBDACBCBDAD为最短距离。连接OD,OA,根据对称性可知:OAOA,ODOD,AOA60,DOD60,AOA和DOD是等边三角形,ODOD6,OAOA10,AOD90,根据勾股定理,得,ACBCBD的最小值为.4.如图,在菱形ABCD中,AB6,ABC60,AC与BD交于点O,点N在AC上且AN2,点M在BC上且BMBC,P为对角线BD上一点,则PMPN的最大值为 .【解答】2【解析】如图所示,作以BD为对称轴作N的对称点N,连接PN,MN,根据轴对称性质可知,PNPN,PMPNPMPNMN,当P,
4、M,N三点共线时,取“”,在菱形ABCD中,AB6,ABC60,AC6,O为AC中点,AOOC3,AN2,ON1,ON1,CN2,AN4,CMABBM642,PMABCD,CMN60,NCM60,NCM为等边三角形,CMMN2,即PMPN的最大值为2.5.如图,在菱形ABCD中,AB,A120,点P,Q,K分别为线段BC,CD,BD上的任意一点,则PKQK的最小值为 .【解答】【解析】过点C作CEAB,如图所示:菱形ABCD中,AB2,A120,ABC60,BC2,BD平分ABD,BE,CEBE,BD平分ABD,在AB上作点P关于BD的对称点P,PKQKPKKQ,当P,K,Q三点共线且PQAB
5、时,PKQK有最小值,即最小值为平行线AB,CD的距离,则最小值为.6.如图,等边ABC的边长为4,AD是BC边上的中线,F是AD边上的动点,E是AC边上一点,若AE2,当EFCF取得最小值时,则ECF的度数为多少?【解答】ECF30【解析】过E作EMBC,交AD于N,如图所示:AC4,AE2,EC2AE,AMBM2,AMAE,AD是BC边上的中线,ABC是等边三角形,ADBC,EMBC,ADEM,AMAE,E和M关于AD对称,连接CM交AD于F,连接EF,则此时EFCF的值最小,ABC是等边三角形,ACB60,ACBC,AMBM,ECFACB30.7.如图,在ABC中,已知ABAC,AB的垂
6、直平分线交AB于点N,交AC于点M,连接MB.(1)若ABC70,则NMA的度数是 度;(2)若AB8,MBC的周长是14.求BC的长度;若点P为直线MN上一点,请你直接写出PBC周长的最小值.【解答】(1)NMA50;(2)BC6,最小值为14【解析】(1)ABAC,CABC70,A40,AB的垂直平分线交AB于点N,ANM90,NMA50;(2)MN是AB的垂直平分线,AMBM,MBC的周长BMCMBCAMCMBCACBC,AB8,MBC的周长是14,BC1486;当点P与M重合时,PBC周长的值最小,理由:PBPCPAPC,PAPCAC,P与M重合时,PAPCAC,此时PBPC最小,PB
7、C周长的最小值ACBC8614.8.如图,在四边形ABCD中,BCAD,BC AD,点E为AD的中点,点F为AE的中点,ACCD,连接BE、CE、CF.(1)判断四边形ABCE的形状,并说明理由;(2)如果AB4,D30,点P为BE上的动点,求PAF的周长的最小值.【解答】(1)菱形;(2)【解析】(1)四边形ADCE是菱形,理由如下点E是AD的中点,AE ADBC AD,AEBCBCAD,即DCAE,四边形ABCE是平行四边形,ACCD,点E是AD的中点,CEAEDE,四边形ABCE是菱形;(2)由(1)得,四边形ABCE是菱形AEECAB4,且点A、C关于BE对称,点F是AE的中点,AF
8、AE2,当PAPF最小时,PAF的周长最小,即点P为CF与BE的交点时,PAF的周长最小,此时PAF的周长PAPFAFCFAF,在RtACD中,点E是AD的中点,则CEDE,ECDD30,ACE903060ACE是等边三角形,ACAECE4,AFEF,CFAE,PAF的周长最小CFAF .9.如图,在ABC中,ABAC,AD是中线,且AC是DE的中垂线(1)求证:BADCAD;(2)连接CE,写出BD和CE的数量关系,并说明理由;(3)当BAC90,BC8时,在AD上找一点P,使得点P到点C与到点E的距离之和最小,求BCP的面积.【解答】(1)见解析;(2)BDCE;(3)8【解析】(1)AB
9、AC,AD是中线,BADCAD;(2)BDCE.理由:AD是中线,BDCD,AD,AE关于AC对称,CDCE,BDCE;(3)连接BE交AD于点P,此时PEPC的值最小,如图所示:ABAC,BAC90,BDDC4,ADAE4,由题意AEBD,AEADBD,四边形ABDE是平行四边形,PAPD2,PDBC,.10.如图,在ABC中,ACB90,以AC为边在ABC外作等边三角形ACD,过点D作AC的垂线,垂足为F,与AB相交于点E,连接CE(1)说明:AECEBE;(2)若DAAB,BC6,P是直线DE上的一点,则当P在何处时,PBPC最小,并求出此时PBPC的值.【解答】(1)见解析;(2)12【解析】(1)ADC是等边三角形,DFAC,DF垂直平分线段AC,AEEC,ACECAE,ACB90,ACEBCE90CAEB90,BCEB,CEEB,AECEBE;(2)连接PA,PB,PC,如图所示:DAAB,DAB90,DAC60,CAB30,B60,BCAEEBCE6.AB12,DE垂直平分AC,PCAP,PCPBPA,当PBPC最小时,也就是PBPA最小,即P,B,A共线时最小,当点P与点E共点时,PBPC的值最小,最小值为12.