1、几何最值之将军饮马巩固练习1.如图所示,在四边形ABCD中,A90,C90,D60,AD3,AB,若点M、N分别为边CD,AD上的动点,则BMN的周长最小值为( )A. B. C. 6D. 3【解答】C【解析】作点B关于CD、AD的对称点分别为点B和点B,连接BB交DC和AD于点M和点N,连接MB、NB;再DC和AD上分别取一动点M和N(不同于点M和N),连接MB,MB,NB和NB,如图1所示:BBMBMNNB,BMBM, BNBN,BMMNBNBB,又BBBMMNNB,MBMB,NBNB,NBNM BM BMMNBN,NBNMBM时周长最小;连接DB,过点B作BHDB于BD的延长线于点H,如
2、图示2所示:在RtABD中,AD3,AB,230,530,DBDB,又ADC1260,130,730,DBDB,BDB1257120,DBDBDB,又BDB6180,660,HD,HB3,在RtBHB中,由勾股定理得:BB,NBNMBM6,故选C.2.如图,在四边形ABCD中,DAAB,DA6,BC150,CD与BA的延长线交于E点,A刚好是EB中点,P、Q分别是线段CE、BE上的动点,则BPPQ最小值是( )A. 12B. 15C. 16D. 18【解答】D【解析】如图,作点B关于CE的对称点F,连接BF,EF,则EBEF,BC150,BEC30,BEF60,BEF是等边三角形,连接BP,P
3、F,PQ,则BPFP,BPQPFPPQ,当F,P,Q在同一直线上且FQEB时,BPPQ的最小值为FQ的长,此时,Q为EB的中点,故与A重合,DAAB.DA6,AE ,RtQEF中,FQAE18,BPPQ最小值值为18,故选D.3.如图,等边ABC中,AD为BC边上的高,点M、N分别在AD、AC上,且AMCN,连接BM、BN,当BMBN最小时,MBN 度.【解答】30【解析】作CHBC,使得CHBC,连接NH,BH,如图所示:ABC是等边三角形,ADBC,CHBC,DACDAB30,ADCH,HCNCADBAM30,AMCN,ABBCCH,ABMCHN(SAS),BMHN,BNHNBH,B,N,
4、H共线时,BMBNNHBN的值最小,当B,N,H共线时,如图所示:ABMCHN,ABMCHBCBH45,ABD60,DBM15,MBN451530,当BMBN的值最小时,MBN30.4.如图,矩形ABCD中,AB4,BC6,点P是矩形ABCD内一动点,且,则PCPD的最小值为 .【解答】【解析】如图,作PMAD于M,作点D关于直线PM的对称点E,连接PE,EC.设AM,四边形ABC都是矩形,AB/CD, AB CD4, BCAD6,2,AM2,DMEM4,在RtECD中,PM垂直平分线段DE,PDPE,PCPDPCPEEC,PDPC,PDPC的最小值为.5.如图,在ABC中,ACB90,点D是
5、直线BC上一点.(1)如图1,若ACBC2,点D是BC边的中点,点M是线段AB上一动点,求CMD周长的最小值;(2)如图2,若AC4,BC8,是否存在点D,使以A,D,B为顶点的三角形是等腰三角形,若存在,请直按写出线段CD的长度;若不存在,请说明理由.【解答】(1)CMD周长的最小值为;(2)存在,详细见解析【解析】(1)如图,作C关于AB的对称点E,连接DE交AB于M,此时,CMD周长的值最小,ACBC,ACB90,BCE45,连接BE,BCBE2,CBE是等腰直角三角形,CMD周长的最小值 ;(2)存在,AC4,BC8,当AD1AB时,AD1B的等腰三角形,ACBC,CD1BC8当BD2
6、AB 时,AD2B是等腰三角形,当AD3D3B时,AD3B的等腰三角形,BD38CD3,解得CD23,当BD4AB 时,AD4B的等腰三角形,CD48 ,综上所述,以A,D,B为顶点的三角形是等腰三角形,线段CD的长度为8或8或3或8.6.如图,在锐角三角形ABC中,BC4 ,ABC45,BD平分ABC,M、N分别是BD、BC上的动点,试求CMMN的最小值.【解答】4【解析】如图所示,过点C作CEAB于点E,交BD于点M,过点M作MNBC于N,则CE即为CMMN的最小值.BC,ABC45,BD平分ABC,BCE是等腰直角三角形,故CMMN的最小值为4.7.如图,在平行四边形ABCD中,BD是对
7、角线,ADB90,E、F分别为边AB、CD的中点.(1)求证:四边形DEBF是菱形;(2)若BE4,DEB120,点M为BF的中点,当点P在BD边上运动时,求PFPM的最小值.【解答】(1)见解析;(2)【解析】(1)证明:平行四边形ABCD中,ADBC,DBCADB90,ABD中,ADB90,E时AB的中点,DEABAEBE,同理,BFDF,平行四边形ABCD中,ABCD,DEBEBFDF,四边形DEBF是菱形;(2)连接BF,如图所示:菱形DEBF中,DEB120,EBF60,BEF是等边三角形,M是BF的中点,EMBF,则,即PFPM的最小值是.8.已知:矩形ABCD中,AD2AB,AB
8、6,E为AD中点,M为CD上一点,PEEM交CB于点P,EN平分PEM交BC于点N.(1)求证:PEEM;(2)用等式表示BP2、PN2、NC2三者的数量关系,并加以证明;(3)过点P作PGEN于点G,K为EM中点,连接DK、KG,求DKKGPG的最小值.【解答】(1)见解析;(2)BP2NC2PN2;(3)【解析】(1)证明:过P作PQAD于Q,则PQAB,如图所示:AD2AB,E为AD中点,AD2DE,PQDE,PEEM,PQEDPEM90,QPEPEQPEQDEM90,QPEDEM,PQEEDM(ASA),PEEM;(2)三者的数量关系是:BP2NC2PN2点N与点C重合时,P为BC的中
9、点,显然BP2NC2PN2成立;点P与点B重合时,N为BC的中点,显然BP2NC2PN2成立;证明:连接BE、CE,如图所示:四边形ABCD为矩形,AD2AB,E为AD中点,AABC90,ABCDAEDE,AEB45,DEC45,在ABE和DCE中,ABEDCE(SAS),BEC90,BECE,EBCECB45,EBCECD,又BECPEM90,BEPMEC,EBPECM在BEP和CEM中,BEPCEM(ASA),BPMC,PEME,EN平分PEM,PENMEN45,在EPN和EMN中,EPNEMN(SAS),PNMN,在RtMNC中有:MC2NC2MN2,BP2NC2PN2;(3)连接PM,如图所示:由(2),可得PN MN, PE ME,EN垂直平分PM,PGEN,P、G、M三点共线,且G为PM的中点,K为EM中点,又D90,由(2),可得PEM为等腰直角三角形,根据勾股定理,可得,当ME取得最小值时,DKGKPG取得最小值,即当MEDE6时,DKGKPG有最小值,最小值为.