特殊四边形将军饮马模型+必考知识点

将军饮马模型是解决几何最值比较重要的模型,包括两动一定模型、两定两动模型、两定一动模型。该模型在一次函数、反比例函数、二次函数、四边形中都得到广泛的应用,今天和大家分享的是初二数学下册【特殊四边形】中将军饮马模型实战篇,必考重难点!

两定一动模型

例题1:如图,正方形ABCD的边长为16,M在DC上,且DM=4,N是AC上的一动点,则DN+MN的最小值是_______ .

分析:求DN+MN的最小值,点D与点M两点是定点,点N是动点,因此是将军饮马中的两定一动问题,可以过其中一个定点作动点所在直线的对称点,然后将所作对称点与另一定点连接与AC的对称点即为点N。本题可以选择作点D的对称点,点D关于直线AC的对称点为点B,连接BM,则DN+MN可以转化为线段BM的长度,放在直角三角形BCM中,利用勾股定理求解。

练习1:如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=60°,E是AB的中点,P是对角线AC上的一个动点,则PE+PB的最小值为_______ .

练习2:如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠BAD=90°,AB=6,对角线AC平分∠BAD,点E在AB上,且AE=2(AE<AD),点P是AC上的动点,则PE+PB的最小值是_______ .

练习3:如图,正方形ABCD的面积为12,△ABE是等边三角形,点E在正方形ABCD内,在对角线AC上有一点P,使PD+PE最小,则这个最小值为_______ .

将军饮马模型中两定一动在平常考试中是遇到最多的模型。

两动一定模型

例题2:如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠DAB=60°,P,E分别是线段AC,AB上的动点,PE+PB的最小值为_______ .

分析:求PE+PB的最小值,点P与点E是动点,点B是定点,是典型的两动一定问题。我们可以先假设点E不动,那就是两定一动问题,过点B做直线AC的对称点,即为点D,然后连接DE,当然点E在运动。

或者说就将线段PB转化为线段PD,求PE+PB的最小值即求PD+PE的最小值,就是求DE的最小值。那么点D、P、E需要满足三点共线,根据“垂线段最短”,且满足DE⊥AB于点E,此时DE最小,那么所求PE+PB最小。

练习3:如图,菱形ABCD中,AB=10,∠A=120°,若点P,Q,K分别为线段BC,CD,BD上任意一点,则PK+QK的最小值为_______ .

两动两定模型

例题4:如图,已知正方形ABCD边长为3,点E在AB边上且BE=1,点P,Q分别是边BC,CD的动点(均不与顶点重合),则四边形AEPQ的周长的最小值是_______ .

分析:求四边形AEPQ周长的最小值,即求AQ+QP+PE+EA的最小值,题目已知正方形的边长与BE的长度,即线段AE的长度已知,那么求四边形周长的最小值变为求AQ+QP+PE三段的最小值,可过点E作BC的对称点F,作点A作CD的对称点H,连接FH即为所求三段的最小值,四边形的周长最小值最终转化为求FH+AE的长度。

造桥选址模型

例题5:如图,已知菱形ABCD的边长为10,E为AB中点,对角线BD上有两个动点P,Q总保持PQ=2,若BD=16,则四边形AEPQ的周长最小值为_______ .

分析:本题也是两个动点两个定点的问题,但是两个动点行成了动线段,因此是造桥选址模型,可以先构造平行四边形,再转化为将军饮马模型。过点A作AH∥BD且AH=2,那么本题转化为PE+PH的最小值(两定一动模型),过点E作直线BD的对称点M,连接MH,即求MH的最小值。新的问题出现了,如何求MH的长度?

两种方法:(1)构造直角三角形;(2)建立平面直角坐标系,求出两点坐标,利用勾股定理求解。

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