专题5-5. 特殊平行四边形中的最值模型-将军遛马(造桥)模型 2023-2024学年八年级下册数学同步课堂+培优题库(浙教版)(原卷+解析卷)

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专题5-5. 特殊平行四边形中的最值模型-将军遛马(造桥)模型 2023-2024学年八年级下册数学同步课堂+培优题库(浙教版)(原卷+解析卷)

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专题5-5. 特殊平行四边形中的最值模型-将军遛马(造桥)模型
模块1:模型简介
将军遛马模型和将军过桥(造桥)模型是将军饮马的姊妹篇,它是在将军饮马的基础上加入了平移的思想,主要还是考查转化与化归等的数学思想。在各类考试中都以中高档题为主,本专题就将军遛马模型和将军过桥(造桥)模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
在解决将军遛马和将军过桥(造桥),不管是横向还是纵向的线段长度(定长),只要将线段按照长度方向平移即可,即可以跨越长度转化为标准的将军饮马模型,再依据同侧做对称点变异侧,异侧直接连线即可。利用数学的转化思想,将复杂模型变成基本模型就简单容易多了,从此将军遛马和将军过桥(造桥)再也不是问题!
模块2:核心模型点与典例
模型1.将军遛马模型
【核心思路】去除定量,组合变量(通过几何变换将若干段原本彼此分类的线段组合到一起)。
【模型解读】已知A、B是两个定点,P、Q是直线m上的两个动点,P在Q的左侧,且PQ间长度恒定,在直线m上要求P、Q两点,使得PA+PQ+QB的值最小。(原理用平移知识解)
(1)点A、B在直线m两侧: (2)点A、B在直线m同侧:
如图1 如图2
(1)如图1,过A点作AC∥m,且AC长等于PQ长,连接BC,交直线m于Q,Q向左平移PQ长,即为P点,此时P、Q即为所求的点。
(2)如图2,过A点作AE∥m,且AE长等于PQ长,作B关于m的对称点B’,连接B’E,交直线m于Q,Q向左平移PQ长,即为P点,此时P、Q即为所求的点。
【最值原理】两点之间线段最短。
例1.(2023·黑龙江·九年级校考期中)问题背景(1)如图(1),在公路的一侧有,两个工厂,,到公路的垂直距离分别为和,,之间的水平距离为.现需把厂的产品先运送到公路上然后再转送到厂,则最短路线的长是_____.
问题探究(2)如图(2),和是腰长为2的两个全等的等腰直角三角形,,点,重合,点,重合,将沿直线平移,得到,连接,.试探究在平移过程中,是否存在最小值.若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
问题解决(3)如图(3),A,B分别是河岸m一侧的两个旅游景点,它们到河岸的垂直距离分别是和,,的水平距离是.游客在景点游览完后,乘坐大巴先到河岸上的码头甲处,改乘游轮沿河航行到达码头乙,再乘坐大巴到达景点.请问码头甲,乙建在何处才能使从到的旅游路线最短,并求出最短路线的长.
【答案】(1)(2)存在,最小值为(3)最短路线长为
【分析】(1)根据最短路径的作法,找出最短路径,再利用矩形的性质,求出和的距离,最后利用勾股定理即可求出最短路径;
(2)根据平移的性质可知四边形和均为平行四边形,再利用最短路径作法得出即为最短距离,最后根据等腰直角三角形的性质和勾股定理即可求出答案;
(3)根据题意画图可知四边形为平行四边形,最后根据勾股定理即可求出答案.
【详解】解:(1) 如图 (1), 点 是公路上的一点, 假设先把产品运送到点 处, 再转送到 厂, 作点 关于 的 对称点, 连接,, 连接 交于点,
则 ,,
当点 与点 重合时, 取得最小值, 为 的长.
连接, 交于点, 过点 作 于点, 过点 作, 垂足为点,
则,四边形 是矩形,
,,
又,,
即最短路线的长是.故答案为:.
(2) 存在.理由如下,如图 (2), 过点 作直线, 作点 关于直线的对称点, 连接 ,,交直线于点, 过点 作交直线 于点, 连接,,, 则.
由平移知,.又 ,四边形 是平行四边形,
,由平移知,
又,四边形 是平行四边形,
当点 与点重合时, 最小, 最小值为 的长.
过点 作 交 的延长线于点, 则 为等腰直角三角形.
,,,
的最小值为.故答案为:存在,最小值为.
(3) 如图 (3),设码头乙为点, 码头甲为点, 连接,,
过点 作, 且, 作点 关于 的对称点, 连接 交于点.
连接, 则.是平行四边形, ,
点 ,N重合时,旅游路线最短.
过点 作直线, 过点 作 于点,
则 ,,,,
.故答案为:最短路线长为.
【点睛】本题考查了轴对称在最短路径问题中的应用,涉及到的知识点有矩形的性质、平行四边形的性质、等腰直角三角形的性质、勾股定理,解题的关键在于如何利用轴对称找到最短路径.
例2.(2023·陕西·模拟预测)如图,菱形ABCD的边长为3,∠BAD=60°,点E、F在对角线AC上(点E在点F的左侧),且EF=1,则DE+BF最小值为________
【答案】
【分析】作DMAC,使得DM=EF=1,连接BM交AC于F,由四边形DEFM是平行四边形,推出DE=FM,推出DE+BF=FM+FB=BM,根据两点之间线段最短可知,此时DE+FB最短,由四边形ABCD是菱形,在Rt△BDM中,根据勾股定理计算即可.
【详解】解:如图,作DMAC,使得DM=EF=1,连接BM交AC于F,
∵DM=EF,DMEF,∴四边形DEFM是平行四边形,∴DE=FM,
∴DE+BF=FM+FB=BM,根据两点之间线段最短可知,此时DE+FB最短,
∵四边形ABCD是菱形,AB=3,∠BAD=60°∴AD=AB,
∴△ABD是等边三角形,∴BD=AB=3,∵BD⊥AC,DM∥AC,∴BD⊥DM,
在Rt△BDM中,BM==∴DE+BF的最小值为.故答案为.
【点睛】本题考查菱形的性质、平行四边形的判定和性质、两点之间线段最短、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,把问题转化为两点之间线段最短解决,属于中考填空题中的压轴题.
例3.(2022·四川自贡·中考真题)如图,矩形中,,是的中点,线段在边上左右滑动;若,则的最小值为____________.
【答案】
【分析】如图,作G关于AB的对称点G',在CD上截取CH=1,然后连接HG'交AB于E,在EB上截取EF=1,此时GE+CF的值最小,可得四边形EFCH是平行四边形,从而得到G'H=EG'+EH=EG+CF,再由勾股定理求出HG'的长,即可求解.
【详解】解:如图,作G关于AB的对称点G',在CD上截取CH=1,然后连接HG'交AB于E,在EB上截取EF=1,此时GE+CF的值最小,
∴G'E=GE,AG=AG',∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,AD=BC=2∴CH∥EF,
∵CH=EF=1, ∴四边形EFCH是平行四边形,∴EH=CF,∴G'H=EG'+EH=EG+CF,
∵AB=4,BC=AD=2,G为边AD的中点,∴AG=AG'=1 ∴DG′=AD+AG'=2+1=3,DH=4-1=3,
∴,即的最小值为.故答案为:
【点睛】此题主要考查了利用轴对称求最短路径问题,矩形的性质,勾股定理等知识,确定GE+CF最小时E,F位置是解题关键.
例4.(2023·黑龙江牡丹江·校考模拟预测)如图,在等腰直角三角形中,,,线段在斜边上运动,且.连接,.则周长的最小值是______.
【答案】/
【分析】作点关于的对称点,连接、,过点作,且点在上方,,连接交于点,取,连接,.由轴对称的性质可得出的周长,此时最小,再结合勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,作点关于的对称点,连接、,过点作,且点在上方,,连接交于点,取,连接,.
,.,,
∴四边形为平行四边形,.
,,三点共线,此时的周长最小.
,,即,,
周长的最小值为:.故答案为:.
【点睛】本题考查轴对称—最短路线问题,勾股定理,平行四边形的判定和性质等知识.熟练运用轴对称的性质和平行四边形的性质是解题的关键.
例5.(2023秋·河南南阳·九年级校联考期末)如图,在边长为的正方形中将沿射线平移,得到,连接、.求的最小值为______.
【答案】
【分析】将△ABC沿射线CA平移到△AB′C′的位置,连接C′E、AE、DE,证出四边形ABGE和四边形EGCD均为平行四边形,根据平行四边形的性质和平移图形的性质,可得C′E=CE,CG=DE,可得EC+GC=C′E+ED,当点C′、E、D在同一直线时,C′E+ED最小,由勾股定理求出C′D的值即为EC+GC的最小值.
【详解】如图,将△ABC沿射线CA平移到△AB′C′的位置,连接C′E、AE、DE,
∵AB∥GE∥DC且AB=GE=DC,∴四边形ABGE和四边形EGCD均为平行四边形,
∴AE∥BG,CG=DE,∴AE⊥CC′,由作图易得,点C与点C′关于AE对称,C′E=CE,
又∵CG=DE,∴EC+GC=C′E+ED,当点C′、E、D在同一直线时,C′E+ED最小,
此时,在Rt△C′D′E中,C′B′=4,B′D=4+4=8, C′D=,
即EC+GC的最小值为,故答案为:.
【点睛】本题考查正方形的性质、图形的对称性、线段最短和平行四边形的性质与判定,解题的关键是将两条线段的和转化为同一条线段求解.
例6.(2023·贵州黔东南·统考一模)如图,在菱形中,对角线,的长分别为,,将沿射线的方向平移得到,分别连接,,,则的最小值为______.
【答案】
【分析】连接与交于点,延长到,使得,连接,证明,,得,当点、、三点共线时,的值最小,由勾股定理求得便可.
【详解】解:如图所示,连接与交于点,延长到,使得,连接,
四边形是菱形,,
,由平移性质知,,,,
,,
当点、、三点共线时,的值最小,
的最小值为:,故答案为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质,平移的性质,勾股定理,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
模型2.将军过桥(造桥)模型
【核心思路】去除定量,组合变量(通过几何变换将若干段原本彼此分类的线段组合到一起)。
【模型解读】
【单桥模型】已知,如图1将军在图中点A处,现要过河去往B点的军营,桥必须垂直于河岸建造,问:桥建在何处能使路程最短?
考虑MN长度恒定,只要求AM+NB最小值即可.问题在于AM、NB彼此分离,所以首先通过平移,使AM与NB连在一起,将AM向下平移使得M、N重合,此时A点落在A’位置(图2 ).
问题化为求A’N+NB最小值,显然,当共线时,值最小,并得出桥应建的位置(图3).
图1 图2 图3
【双桥模型】已知,如图4,将军在图中点A处,现要过两条河去往B点的军营,桥必须垂直于河岸建造,问:桥建在何处能使路程最短?
图4 图5 图6
考虑PQ、MN均为定值,所以路程最短等价于AP+QM+NB最小,对于这彼此分离的三段,可以通过平移使其连接到一起.AP平移至A'Q,NB平移至MB',化AP+QM+NB为A'Q+QM+MB'.(如图5)
当A'、Q、M、B'共线时,A'Q+QM+MB'取到最小值,再依次确定P、N位置.(如图6)
【最值原理】两点之间线段最短。
例1.(2023 西湖区八年级月考)如图直线l1,l2表示一条河的两岸,且l1∥l2,现要在这条河上建一座桥.桥建在何处才能使从村庄A经过河到村庄B的路线最短?画出示意图,并说明理由.
【分析】先确定AA′与河等宽,且AA′⊥河岸,连接BA′,与河岸的交点就是点C,过点C作CD垂直河岸,交另一河岸于点D,即可得出答案.
【答案】解:如图,先确定AA′与河等宽,且AA′⊥河岸,连接BA′,与河岸的交点就是点C,过点C作CD垂直河岸,交另一河岸于点D,CD就是所求的桥的位置.
理由:由作图过程可知,四边形ACDA′为平行四边形,AD平移至A′C即可得到线段A′B,两点之间,线段最短,由于河宽不变,CD即为桥.
【点睛】本题考查的是作图﹣平移变换以及利用轴对称解决最短路径问题,熟知图形平移不变性的性质是解答此题的关键.
例2.(2022上·湖北襄阳·九年级联考自主招生)如图有一条直角弯道河流,河宽为2,、两地到河岸边的距离均为1,,,,现欲在河道上架两座桥、,使最小,则最小值为  

A. B. C.14 D.12
【答案】C
【分析】延长到,使得,延长到,使得,连接交河道于点,,得到两座桥,,此时的值最小.
【详解】解:延长到,使得,延长到,使得,连接交河道于点,,得到两座桥,,此时的值最小.

∴四边形是平行四边形,∴,同理:=,
延长交的延长线于点.∴,,
∴,,
在中,,

的最小值为14.故选:C.
【点睛】本题考查轴对称最短问题,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题.
例3.(2023·江苏·八年级校联考期末)如图,已知直线a∥b,a,b之间的距离为4,点P到直线a的距离为4,点Q到直线b的距离为2,PQ=2.在直线a上有一动点A,直线b上有一动点B,满足AB⊥b,且PA+AB+BQ最小,此时PA+BQ= .
【答案】10
【分析】过P作PC⊥a于C,当Q、B、C三点一线时,PA+AB+BQ最小.
【详解】作QD∥b,PD⊥QD.
如图,当AB∥PC时,AB又等于PC,所以四边形PABC是平行四边形,PA=BC,所以PA+BQ=BC+BQ,当Q、B、C三点一线时,PA+AB+BQ最小.在直角三角形PQD中,根据勾股定理得QD==8.在直角三角形QDC中,根据勾股定理得QC=10,所以PA+BQ=BC+BQ=BC=10.
【点睛】本题的解题关键是作图确定B点位置,根据勾股定理求线段长度.
例4.(2023·陕西西安·校考模拟预测)如图,中,,,,,;垂足分别为点F和E.点G和H分别是和上的动点,,那么的最小值为______.

【答案】
【分析】过点E作交于点I,连接.易求出,,.易证四边形为平行四边形,得出,即说明当最小时,最小.由当点I,H,C三点共线时,最小.结合平行四边形的判定和性质和勾股定理求出,即得出,即可得出答案.
【详解】解:如图,过点E作交于点I,连接.

∵中,,,∴,∴,
∴,.∵,,∴.
∵,∴四边形为平行四边形,∴.同理可得出.
∵,,∴四边形为平行四边形,
∴,∴四边形为平行四边形,
∴,∴,∴当最小时,最小.
∵当点I,H,C三点共线时,最小,∴此时最小,如图,

∵,∴.∵∴四边形为平行四边形,∴,,
∵,,∴,∴,∴,
∴的最小值为. 故答案为:.
【点睛】本题考查平行四边形的性质和判定,含30度角的直角三角形,勾股定理,平行线的判定,两点之间线段最短等知识.正确作出辅助线,理解当点I,H,C三点共线时,最小,即此时
最小是解题关键.
例6.(2022·山东滨州·统考中考真题)如图,在矩形中,.若点E是边AD上的一个动点,过点E作且分别交对角线AC,直线BC于点O、F,则在点E移动的过程中,的最小值为 .
【答案】
【分析】过点D作交BC于M,过点A作,使,连接NE,当N、E、C三点共线时,,分别求出CN、AN的长度即可.
【详解】过点D作交BC于M,过点A作,使,连接NE,
四边形ANEF是平行四边形,,当N、E、C三点共线时,最小,
四边形ABCD是矩形,,,
,四边形EFMD是平行四边形,,,
,,,
,,
,即,,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
,,
的最小值为,故答案为:.
【点睛】本题考查了利用轴对称求最短距离问题,勾股定理,矩形的性质,解直角三角形,平行四边形的判定和性质,熟练掌握知识点,准确作出辅助线是解题的关键.
模块3:同步培优题库
全卷共20题 测试时间:90分钟 试卷满分:120分
一、选择题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2023下·江苏无锡·八年级统考期末)如图,E为正方形中边上的一点,且,,M、N分别为边、上的动点,且始终保持,则的最小值为( )

A.8 B.8 C.8 D.12
【答案】C
【分析】由勾股定理可求的长,由“”可证,可得,通过证明四边形是平行四边形,可得,由,可得当点A,点M,点G三点共线时,的最小值为,由勾股定理即可求解.
【详解】解:过点D作,交于点H,过点E作,过点M作,直线交于点G,连接,如图,

∵四边形是正方形,∴,
∵,,∴,
∵,,∴四边形是平行四边形,∴,
∵,∴,
∴,∴,
在和中,∴,
∴,∴,
∵,,∴四边形是平行四边形,
∴,∴,
∴当点A,点M,点G三点共线时,的最小值为,∴.故选:C.
【点睛】本题考查了正方形的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,两点之间线段最短等知识,添加恰当辅助线构造平行四边形以及得到最小值为是解题的关键.
2.(2023下·安徽滁州·八年级统考期末)如图,在矩形中,边的长分别为4和3,点E在上,点F在的延长线上,且,连接,当点E在边上移动时,的最小值为( )

A.7 B. C.10 D.
【答案】B
【分析】先证明四边形为平行四边形,得到,将转化为,找到点B关于的对称点为,求出AB′即为的最小值.
【详解】如图所示,连接,∵四边形是矩形,∴,

∵∴四边形是平行四边形∴,∴,
设点B关于的对称点为,连接,交于点E,
此时最小,即最小,即为的长,
∵,∴,又,∴,
即的最小值为.故选:B.
【点睛】本题考查了矩形的性质,平行四边形的判定和性质,最短路径问题,勾股定理,解题的关键是通过特殊四边形的性质和对称的性质对线段进行转化.
3.(2023下·广东广州·八年级统考期末)如图,在边长为10的正方形对角线上有E,F两个动点,且,点P是中点,连接,则最小值为( )

A. B. C. D.10
【答案】A
【分析】取的中点Q,连接,,证明四边形为平行四边形,求出,最后用勾股定理求出最小值.
【详解】解:取的中点Q,连接,,如下图所示:

∵正方形的边长为10,∴,,
∵是正方形的对角线,∴,
∵是的角平分线,∴,
∵,,∴,∴,
∵,即,∴四边形为平行四边形,∴,∴,
∴当A、E、Q三点共线时,的值最小,最小值就是的长,
∵点Q时的中点,∴,由勾股定理得,,故选:A.
【点睛】本题考查三角形中位线,勾股定理的知识,掌握性质是解题的关键.
4.(2023·安徽·校联考模拟预测)如图,在四边形中,对角线相交于点,,,则的最小值为( )

A.8 B. C. D.
【答案】C
【分析】过点作,过点作,相交于点,连接,过点作于点.根据平行四边形的性质和判定即可得出,,再由当A,B,E三点在同一条直线上时,,此时取得最小值.在中,,,即可得出,即可得出答案.
【详解】解:如图,过点作,过点作,相交于点,连接,过点作于点.∵,,∴四边形是平行四边形,∴,.

∵,∴.
当A,B,E三点在同一条直线上时,,此时取得最小值,.
∵,,∴,,
在中,,,,
∴,∴,即的最小值为.
【点睛】此题考查了平行四边形的性质和判定,三角形的三边关系,等腰三角形的性质,锐角三角函数求线段长度,掌握三角形的三边关系求最值是解题的关键.
5.(2023·安徽合肥·合肥寿春中学校考三模)在边长为2的正方形中,点E、F是对角线上的两个动点,且始终保持,连接、,则的最小值为( )
A. B.3 C. D.
【答案】B
【分析】过点作使,易得四边形为平行四边形,得到,进而得到,得到三点共线时,有最小值即为的长,利用勾股定理进行求解即可.
【详解】解:过点作使,则:四边形为平行四边形,

∴,∴,∴当三点共线时,有最小值即为的长,
∵四边形为正方形,∴,,,
∴,,∴,即:的最小值为3.故选B.
【点睛】本题考查正方形的性质,平行四边形的判定和性质,勾股定理.解题的关键是构造平行四边形,进行线段的转化.
二、填空题(本大题共11小题,每小题5分,共55分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)
6.(2023下·辽宁鞍山·八年级统考期末)如图,河的两岸有,两个水文观测点,为方便联络,要在河上修一座木桥(河的两岸互相平行,垂直于河岸),现测得,两点到河岸的距离分别是5米,4米,河宽3米,且,两点之间的水平距离为12米,则的最小值是 米.

【答案】18
【分析】作垂直于河岸,使等于河宽,连接,与靠近A的河岸相交于M,作垂直于另一条河岸,则且,于是为平行四边形,故;根据“两点之间线段最短”,最短,即最短,也就是最短,据此求解即可.
【详解】作垂直于河岸,使等于河宽,连接,与靠近A的河岸相交于M,作垂直于另一条河岸, 过点A作交的延长线于点C,
则且,于是为平行四边形,故,

当时,最小,也就是最短,
∵(米),(米),(米)
∴在中,(米),
∴的最小值为:(米) 故答案为:18 .
【点睛】本题考查了轴对称---最短路径问题、勾股定理、平行四边形的判定与性质,要利用“两点之间线段最短”,但许多实际问题没这么简单,需要我们将一些线段进行转化,即用与它相等的线段替代,从而转化成两点之间线段最短的问题.目前,往往利用对称性、平行四边形的相关知识进行转化.
7.(2023·江苏无锡·统考二模)如图,在中,,,M、N分别是、边上的动点,且,则的最小值是 .

【答案】
【分析】由可知为定长,在、间滑动,故由造桥选址模型进行平移,转化为两点间距离加上定长,再利用特殊角构造直角三角形,使用勾股定理求出两点间距离.
【详解】作交于点E,在取,连接,延长至点,使,连接,作于点,如下图:

,,为等边三角形,,
,,四边形为平行四边形,
同理得四边形与四边形为平行四边形,
,,,

中,,
中,
,的最小值是.
【点睛】本题考查平移类最短路径,为造桥选址模型,即沿一个方向平移的定长线段两端到两个定点距离和最小,解题时需要理清楚是否含有定长平移线段,且利用平移求出最短路径位置.求解长度时若有特殊角,通常采用构造直角三角形利用勾股定理求解的方法.
8.(2023.广东省深圳市九年级期中)如图1,已知平行四边形ABCO,以点O为原点,OC所在的直线为x轴,建立直角坐标系,AB交y轴于点D,AD=2,OC=6,∠A=60°,线段EF所在的直线为OD的垂直平分线,点P为线段EF上的动点,PM⊥x轴于点M点,点E与E′关于x轴对称,连接BP、E′M.
(1)请直接写出点A的坐标为_____,点B的坐标为_____;
(2)当BP+PM+ME′的长度最小时,请直接写出此时点P的坐标为_____;
【答案】(1)(﹣2,2),(4,2);(2)(2,);
【分析】(1)由30°直角三角形的性质求出OD的长,再由平行四边形的性质求出BD的长即可解决问题;
(2)首先证明四边形OPME′是平行四边形,可得OP=EM,因为PM是定值,推出PB+ME′=OP+PB的值最小时,BP+PM+ME′的长度最小;
【详解】解:(1)如图1中,
在Rt△ADO中,∵∠A=60°,∴∠AOD=30°.∵AD=2,∴OD =2,∴A(﹣2,2),
∵四边形ABCO是平行四边形,∴AB=OC=6,∴DB=6﹣2=4,∴B(4,2);
(2)如图1中,连接OP.
∵EF垂直平分线段OD,PM⊥OC,∴∠PEO=∠EOM=∠PMO=90°,∴四边形OMPE是矩形,∴PM=OE=.
∵OE=OE′,∴PM=OE′,PM∥OE′,∴四边形OPME′是平行四边形,∴OP=EM,
∵PM是定值,∴PB+ME′=OP+PB的值最小时,BP+PM+ME′的长度最小,∴当O、P、B共线时,BP+PM+ME′的长度最小.∵直线OB的解析式为y=x,∴P(2,).故答案为(2,).
【点睛】本题考查了四边形综合题、平行四边形的性质、等腰三角形的判定和性质、最短问题等知识,解题的关键是学会利用两点之间线段最短,解决最短问题.
9.(成都市2022-2023学年八年级期末)如图,在平面直角坐标系中有,两点.将直线:向上平移个单位长度得到直线,点在直线上,过点作直线的垂线,垂足为点,连接,,,则折线的长的最小值为 .
【答案】
【分析】先证四边形是平行四边形,可得,则,即当点,点,点三点共线时,有最小值为的长,即有最小值,即可求解.
【详解】解:如图,将点沿轴向下平移个单位得到,以为斜边,作等腰直角三角形,则点,连接,是等腰直角三角形,,,
将直线:向上平移个单位长度得到直线,,,
,,,
,,,四边形是平行四边形,
,,
当点,点,点三点共线时,有最小值为的长,即有最小值,
点,点,,
折线的长的最小值为,故答案为:.
【点睛】本题考查了轴对称最短路线问题,平行四边形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,一次函数的应用,添加恰当辅助线构造平行四边形是解题的关键.
10.(2023上·北京西城·八年级校考期中)如图,中,,,D,E为边上的两个动点,且,连接,,若,则的最小值为 .

【答案】16
【分析】先构造矩形,再证明线段相等,再根据两点之间线段最短求解.
【详解】解:构造矩形,连接,,交于点,如图所示:

则,,,
,,四边形为平行四边形,
,,
中,,,,
,,故答案为:16.
【点睛】本题主要考查最短路径问题、矩形的性质与判定、平行四边形的性质与判定及含30度直角三角形的性质,熟练掌握矩形的性质与判定、平行四边形的性质与判定及含30度直角三角形的性质是解题的关键.
11.(2023上·福建漳州·八年级校考阶段练习)如图,在正方形中,,点E是的中点,P,Q为边上的两点,且,则四边形周长的最小值为 .
【答案】
【分析】由题意可知,,为定长,四边形周长最小只要最小即可,将平移到点Q与点P重合的位置,最小,即最小,作点A关于的对称点,连接交BC于点,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】解:∵四边形是矩形,,点E为中点,
∴为定长,∴,
,∴四边形周长最小只要最小即可;
取中点F,连接,在上取,连接,
则四边形是矩形,四边形为平行四边形,,
,,最小,只要最小即可;
作点A关于的对称点,连接交于点,则,,
,即最小时,点P位于处,
由作图可知,,,∴,
∴四边形周长的最小值为:,故答案为:.
【点睛】本题考查轴对称—最短路径问题、矩形的性质、平行四边形的判定和性质,确定出四边形周长最小时,点P的位置是解题的关键.
12.(2023下·四川绵阳·八年级统考期中)如图,在平行四边形中,,,连接,且,平分交与于点.点在边上,,若线段(点在点的左侧)在线段上运动,,连接,,则的最小值为 .
【答案】
【分析】在上截取,连接,过点作,使,连接交于点,连接,过点作于点,过点作于点,连接,由平行四边形的性质和含直角三角形三边关系可得:,利用勾股定理可得,再利用含直角三角形三边关系可得:,,进而可得,求得:,再证四边形是平行四边形,得出,再证明,得出,根据,可得出:当点在线段上时,的最小值为,即的最小值为,即可求得的最小值.
【详解】解:在上截取,连接,过点作,使,连接交于点,连接,过点作于点,过点作于点,连接,
∵四边形是平行四边形,,∴,,
∵,∴,
∵,,∴,
∴,∴,
∵平分,∴,
∵,∴,∴,
∵,,∴,,
∴,∴,
∵,∴,
∵,∴,∵,∴,
∵,,∴,∴,∴,∵,,∴,
,∴,
∴,
∵,,∴四边形是平行四边形,∴,
在和中,,∴,∴,
∵线段(点在点的左侧)在线段上运动,∴,
∴当点在线段上时,的最小值为,∴的最小值为,
∵,,∴最小值为:,
即最小值为,故答案为:.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了平行四边形的判定和性质,角所对的直角边等于斜边的一半,勾股定理,全等三角形的判定和性质,添加辅助线构造平行四边形和全等三角形是解题的关键.
13.(2023·辽宁抚顺·统考三模)如图,在矩形中,,.若点E是边上的一个动点,过点E作,交直线于点F,则点E移动的过程中,的最小值为 .

【答案】5
【分析】过点D作交于M,过点A作,使,连接,可得是平行四边形,则:,当N、E、C三点共线时,的值最小,即为的长度,求出的长度即可得解.
【详解】
过点D作交于M,过点A作,使,连接,
四边形是平行四边形,,
∴ 当N、E、C三点共线时,最小,
四边形是矩形,,,
,四边形是平行四边形,,,
,,,,
,,即,,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,即:的最小值为5;故答案为:5.
【点睛】本题考查了利用轴对称求最短距离问题,勾股定理,矩形的性质,解直角三角形,平行四边形的判定和性质,熟练掌握知识点,准确作出辅助线是解题的关键.
14.(2023·陕西西安·校考模拟预测)如图,在边长为2的菱形中,,将沿射线的方向平移,得到,则的最小值为 .
【答案】
【分析】根据菱形的性质得到,根据平移的性质得到,推出四边形是平行四边形,得到,于是得到的最小值的最小值,根据平移的性质得到点在过点A且平行于的定直线上,作点D关于定直线的对称点E,连接交定直线于,则的长度即为的最小值,求得,得到,于是得到结论.
【详解】解:连接,∵在边长为2的菱形中,,∴,
∵将沿射线的方向平移,得到,∴,
∵四边形是菱形,∴,∴,
∴四边形是平行四边形,∴,∴的最小值的最小值,
∵点在过点A且平行于的定直线上,
∴作点D关于定直线的对称点E,连接交定直线于,则的长度即为的最小值,
在中,,
∴,∴,∴,
∵∴,∴故答案为:.
【点睛】本题考查了轴对称一最短路线问题,菱形的性质,解直角三角形,平移的性质,求得的最小值的最小值,是解题的关键.
15.(2023下·安徽芜湖·八年级统考期末)如图,正方形ABCD的边长为8,点E在AB上,BE=2,点M,N为AC上动点,且,连接BN,EM,则四边形BEMN周长的最小值为 .
【答案】
【分析】连接BD、DN,作点E关于BD的对称点F,连接NF、DF,根据正方形的性质和平行四边形的判定可证明四边形MEFN是平行四边形得到ME=NF,BN=DN,利用三角形三边关系可得ME+BN=NF+DN≥DF(当D、N、F共线时取等号),利用勾股定理求得DF即可求解.
【详解】解:连接BD、DN,作点E关于BD的对称点F,则BE=BF=2,连接NF、DF,
∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠BCD=90°,DB⊥AC,BN=DN,点F在BC上,
∴EF∥AC,EF= =MN,∴四边形MEFN是平行四边形,∴ME=NF,
∴ME+BN=NF+DN≥DF(当D、N、F共线时取等号),
在Rt△DCF中,CD=8,CF=8-2=6,则DF= =10,
∴ME+BN≥10,∴MN+BE+ME+BN≥+2+10=12+ ,
即则四边形BEMN的周长的最小值为12+ ,故答案为:12+ .
【点睛】本题考查最短路径问题,涉及正方形的性质、平行四边形的判定与性质、勾股定理、轴对称性质、三角形的三边关系,熟练掌握正方形的对称性质,会利用三角形的三边关系找的DF为最小是解答的关键.
16.(2023上·重庆沙坪坝·八年级校考阶段练习)已知点函数的图象上有两个动点,且,则四边形的周长最小值是 .
【答案】
【分析】如图(见解析),先利用平行四边形的判定与性质可得,再利用轴对称的性质可得,然后根据两点之间线段最短可得的最小值为OC,最后利用一次函数的性质、两点之间的距离公式求出OC的长,由此即可得.
【详解】如图,过点A作PQ的平行线,过点P作AQ的平行线,两平行线交于点B,作点B关于直线的对称点C,连接PC、OC、BC,其中BC交直线于点D,
,四边形ABPQ是平行四边形,
,由轴对称的性质得:,,
,,四边形的周长为,
则要使四边形的周长最小,只需最小,
由两点之间线段最短得:当点共线时,取最小值,最小值为,
,设直线AB的函数解析式为,
将点代入得:,解得,则直线AB的函数解析式为,
设点B的坐标为,则,
解得或(不符题意,舍去),,
,设直线BC的函数解析式为,
将点代入得:,解得,则直线BC的函数解析式为,
联立,解得,,设点C的坐标为,
点B、C关于直线对称,点D为BC的中点,
,解得,,的最小值,
则四边形的周长最小值为,故答案为:.

【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质、一次函数的几何应用、轴对称的性质等知识点,利用平行四边形的性质和轴对称性的性质找出的最小值是解题关键.
三、解答题(本大题共4小题,共40分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(2023.广东八年级专项训练)如图所示,某条护城河在处角转弯,河宽相同,从处到达处,须经过两座桥(桥宽不计,桥与河垂直),设护城河以及两座桥都是东西、南北走向的,恰当地造桥可使到的路程最短,请确定两座桥的位置.

【答案】见解析
【分析】由于含有固定线段“桥”,需要将点向下平移至点,点向右平移至点,构造平行四边形进行求解即可.
【详解】解:如图所示,

将点向下平移至点,使的长等于河宽,将点向右平移至点,使的长等于河宽;连接,与河岸相交于点,;过点作于点D,过点作于点,则,即为两桥的位置.
【点睛】本题考查了轴对称—最短路径问题,由于有固定的长度的线段,常用的方法通过平移,构造平行四边形,将问题转化为平行四边形的问题解答.
18.(2023上·陕西西安·九年级校考阶段练习)(1)问题提出如图①,在中,,点D,E分别是的中点.若点M,N分别是和上的动点,则的最小值是______.
(2)问题探究:如图②,A和B两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥(与河床垂直),桥造在何处,才能使从A到B的路径最短.博琳小组针对该问题展开讨论,小旭同学认为:过A作河岸的垂线,使,为河宽,连接,与河的一岸交于点N,此时在点N处建桥,可使从A到B的路径最短.你认为小旭的说法正确吗?请说明理由.(3)问题解决:如图③,在矩形中,.E、F分别在上,且满足,.若边长为10的正方形在线段上运动,连接,当取值最小时,求的长.

【答案】(1)3;(2)小旭的说法正确,理由见解析;(3)38或14
【分析】(1)连接,过点A作于点F,根据两点之间线段最短,可得当时,最短,此时点N与点F重合,即的最小值为的长,再根据直角三角形的性质,即可求解;
(2)根据题意可得四边形为平行四边形,从而得到,再根据“两点之间线段最短”,当点,N,B三点共线时,最短,即可求解;
【详解】解:(1)如图,连接,过点A作于点F,∴,
当时,最短,此时点N与点F重合,即的最小值为的长,
∵,∴,∴,
∴的最小值为3;故答案为:3

(2)解:小旭的说法正确,理由如下:根据题意得:,,
∴四边形为平行四边形,∴,
根据“两点之间线段最短”,当点,N,B三点共线时,最短,
∵为河宽,∴在点N处建桥,可使从A到B的路径最短.
【点睛】本题主要考查了直角三角形的性质,平行四边形的判定和性质,两点之间,线段最短,熟练掌握直角三角形的性质,平行四边形的判定和性质,利用类比思想解答是解题的关键.
19.(2023·江苏·九年级专题练习)在平面直角坐标系中,矩形OACB的顶点O在坐标原点,顶点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上,A(3,0),B(0,4),D为边OB的中点.(1)若E为边OA上的一个动点,求的周长最小值;(2)若E、F为边OA上的两个动点,且EF=1,当四边形CDEF的周长最小时,求点E、F的坐标.
【答案】(1) (2),
【分析】(1)作点D关于x轴的对称点,连接与x轴交于点E,连接DE,先求出直线的关系式,得出点E的坐标,求出AE=2,根据勾股定理求出,,,即可得出答案;
(2)将点D向右平移1个单位得到,作关于x轴的对称点,连接交x轴于点F,将点F向左平移1个单位到点E,此时点E和点F为所求作的点,用待定系数法求出的关系式,然后求出与x轴的交点坐标,即可得出答案.
(1)解:如图,作点D关于x轴的对称点,连接与x轴交于点E,连接DE,由模型可知的周长最小,
∵在矩形OACB中,OA=3,OB=4,D为OB的中点,∴D(0,2),C(3,4),,
设直线为y=kx+b,把C(3,4),代入,
得,,解得k=2,,∴直线为,
令y=0,得x=1,∴点E的坐标为(1,0).∴OE=1,AE=2,
利用勾股定理得,,,
∴△CDE周长的最小值为:.
(2)解:如图,将点D向右平移1个单位得到,作关于x轴的对称点,连接交x轴于点F,将点F向左平移1个单位到点E,此时点E和点F为所求作的点,连接,此时四边形CDEF周长最小,理由如下:∵四边形CDEF的周长为CD+DE+EF+CF,CD与EF是定值,
∴DE+CF最小时,四边形CDEF周长最小,
∵,且,∴四边形为平行四边形,
∴,根据轴对称可知,,∴,
设直线的解析式为y=kx+b,把C(3,4),代入,
得,解得,∴直线的解析式为,
令y=0,得,∴点F坐标为,∴点E坐标为.
【点睛】本题主要考查了轴对称的性质,将军饮马问题,根据题意作出辅助线,找出最短时动点的位置,是解题的关键.
20.(2023下·吉林长春·八年级校考期末)(1)如图①,在边长是1的网格中,点A、B、C、D都在格点上,在线段上找一点P,使得最短.(2)如图②,在正方形中,,E是中点,P是对角线AC上一动点,求的最小值.(3)如图③,在正方形中, ,E、F是对角线上的两个动点,且,则的最小值是 .

【答案】(1)见解析;(2)的最小值为;(3)
【分析】(1)根据对称性质,作点C关于对称点,连接交于P,根据两点之间线段最短知点P,使得最短;
(2)如图②,连接交于P,连接,,根据正方形的性质、对称性质以及两点之间线段最短知的长为的最小值,根据勾股定理求得的长即可;
(3)在图3中,过D作,,连接,,,则的长是的最小值,利用勾股定理求解、即可.
【详解】解:(1)如图,点P即为所求;

(2)如图②,连接交于P,连接,,
∵四边形是正方形,,∴点B和点D关于对称,,∴,
∴根据两点之间线段最短知的长为的最小值,∵E是中点,∴,
在中,,故的最小值为;
(3)在图3中,过D作,,则四边形是平行四边形,∴
连接,,,∵点B和点D关于对称,∴,
∴,当B、E、H共线时,取等号,则的长是的最小值,
∵,,∴,在中,,
∴,故答案为:.
【点睛】本题考查轴对称-最短距离问题、正方形的性质、勾股定理、平行四边形的判定与性质等知识,解答的关键是学会利用轴对称性质解决最短距离问题,属于中考常考题型.
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专题5-5. 特殊平行四边形中的最值模型-将军遛马(造桥)模型
模块1:模型简介
将军遛马模型和将军过桥(造桥)模型是将军饮马的姊妹篇,它是在将军饮马的基础上加入了平移的思想,主要还是考查转化与化归等的数学思想。在各类考试中都以中高档题为主,本专题就将军遛马模型和将军过桥(造桥)模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
在解决将军遛马和将军过桥(造桥),不管是横向还是纵向的线段长度(定长),只要将线段按照长度方向平移即可,即可以跨越长度转化为标准的将军饮马模型,再依据同侧做对称点变异侧,异侧直接连线即可。利用数学的转化思想,将复杂模型变成基本模型就简单容易多了,从此将军遛马和将军过桥(造桥)再也不是问题!
模块2:核心模型点与典例
模型1.将军遛马模型
【核心思路】去除定量,组合变量(通过几何变换将若干段原本彼此分类的线段组合到一起)。
【模型解读】已知A、B是两个定点,P、Q是直线m上的两个动点,P在Q的左侧,且PQ间长度恒定,在直线m上要求P、Q两点,使得PA+PQ+QB的值最小。(原理用平移知识解)
(1)点A、B在直线m两侧: (2)点A、B在直线m同侧:
如图1 如图2
(1)如图1,过A点作AC∥m,且AC长等于PQ长,连接BC,交直线m于Q,Q向左平移PQ长,即为P点,此时P、Q即为所求的点。(2)如图2,过A点作AE∥m,且AE长等于PQ长,作B关于m的对称点B’,连接B’E,交直线m于Q,Q向左平移PQ长,即为P点,此时P、Q即为所求的点。
【最值原理】两点之间线段最短。
例1.(2023·黑龙江·九年级校考期中)问题背景(1)如图(1),在公路的一侧有,两个工厂,,到公路的垂直距离分别为和,,之间的水平距离为.现需把厂的产品先运送到公路上然后再转送到厂,则最短路线的长是_____.
问题探究(2)如图(2),和是腰长为2的两个全等的等腰直角三角形,,点,重合,点,重合,将沿直线平移,得到,连接,.试探究在平移过程中,是否存在最小值.若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
问题解决(3)如图(3),A,B分别是河岸m一侧的两个旅游景点,它们到河岸的垂直距离分别是和,,的水平距离是.游客在景点游览完后,乘坐大巴先到河岸上的码头甲处,改乘游轮沿河航行到达码头乙,再乘坐大巴到达景点.请问码头甲,乙建在何处才能使从到的旅游路线最短,并求出最短路线的长.
例2.(2023·陕西·模拟预测)如图,菱形ABCD的边长为3,∠BAD=60°,点E、F在对角线AC上(点E在点F的左侧),且EF=1,则DE+BF最小值为________
例3.(2022·四川自贡·中考真题)如图,矩形中,,是的中点,线段在边上左右滑动;若,则的最小值为____________.
例4.(2023·黑龙江牡丹江·校考模拟预测)如图,在等腰直角三角形中,,,线段在斜边上运动,且.连接,.则周长的最小值是______.
例5.(2023秋·河南南阳·九年级校联考期末)如图,在边长为的正方形中将沿射线平移,得到,连接、.求的最小值为______.
例6.(2023·贵州黔东南·统考一模)如图,在菱形中,对角线,的长分别为,,将沿射线的方向平移得到,分别连接,,,则的最小值为______.
模型2.将军过桥(造桥)模型
【核心思路】去除定量,组合变量(通过几何变换将若干段原本彼此分类的线段组合到一起)。
【模型解读】
【单桥模型】已知,如图1将军在图中点A处,现要过河去往B点的军营,桥必须垂直于河岸建造,问:桥建在何处能使路程最短?
考虑MN长度恒定,只要求AM+NB最小值即可.问题在于AM、NB彼此分离,所以首先通过平移,使AM与NB连在一起,将AM向下平移使得M、N重合,此时A点落在A’位置(图2 ).
问题化为求A’N+NB最小值,显然,当共线时,值最小,并得出桥应建的位置(图3).
图1 图2 图3
【双桥模型】已知,如图4,将军在图中点A处,现要过两条河去往B点的军营,桥必须垂直于河岸建造,问:桥建在何处能使路程最短?
图4 图5 图6
考虑PQ、MN均为定值,所以路程最短等价于AP+QM+NB最小,对于这彼此分离的三段,可以通过平移使其连接到一起.AP平移至A'Q,NB平移至MB',化AP+QM+NB为A'Q+QM+MB'.(如图5)
当A'、Q、M、B'共线时,A'Q+QM+MB'取到最小值,再依次确定P、N位置.(如图6)
【最值原理】两点之间线段最短。
例1.(2023 西湖区八年级月考)如图直线l1,l2表示一条河的两岸,且l1∥l2,现要在这条河上建一座桥.桥建在何处才能使从村庄A经过河到村庄B的路线最短?画出示意图,并说明理由.
例2.(2022上·湖北襄阳·九年级联考自主招生)如图有一条直角弯道河流,河宽为2,、两地到河岸边的距离均为1,,,,现欲在河道上架两座桥、,使最小,则最小值为  

A. B. C.14 D.12
例3.(2023·江苏·八年级校联考期末)如图,已知直线a∥b,a,b之间的距离为4,点P到直线a的距离为4,点Q到直线b的距离为2,PQ=2.在直线a上有一动点A,直线b上有一动点B,满足AB⊥b,且PA+AB+BQ最小,此时PA+BQ= .
例4.(2023·陕西西安·校考模拟预测)如图,中,,,,,;垂足分别为点F和E.点G和H分别是和上的动点,,那么的最小值为______.

例6.(2022·山东滨州·统考中考真题)如图,在矩形中,.若点E是边AD上的一个动点,过点E作且分别交对角线AC,直线BC于点O、F,则在点E移动的过程中,的最小值为 .
模块3:同步培优题库
全卷共20题 测试时间:90分钟 试卷满分:120分
一、选择题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2023下·江苏无锡·八年级统考期末)如图,E为正方形中边上的一点,且,,M、N分别为边、上的动点,且始终保持,则的最小值为( )

A.8 B.8 C.8 D.12
2.(2023下·安徽滁州·八年级统考期末)如图,在矩形中,边的长分别为4和3,点E在上,点F在的延长线上,且,连接,当点E在边上移动时,的最小值为( )

A.7 B. C.10 D.
3.(2023下·广东广州·八年级统考期末)如图,在边长为10的正方形对角线上有E,F两个动点,且,点P是中点,连接,则最小值为( )

A. B. C. D.10
4.(2023·安徽·校联考模拟预测)如图,在四边形中,对角线相交于点,,,则的最小值为( )

A.8 B. C. D.
5.(2023·安徽合肥·合肥寿春中学校考三模)在边长为2的正方形中,点E、F是对角线上的两个动点,且始终保持,连接、,则的最小值为( )
A. B.3 C. D.
二、填空题(本大题共11小题,每小题5分,共55分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)
6.(2023下·辽宁鞍山·八年级统考期末)如图,河的两岸有,两个水文观测点,为方便联络,要在河上修一座木桥(河的两岸互相平行,垂直于河岸),现测得,两点到河岸的距离分别是5米,4米,河宽3米,且,两点之间的水平距离为12米,则的最小值是 米.

7.(2023·江苏无锡·统考二模)如图,在中,,,M、N分别是、边上的动点,且,则的最小值是 .

8.(2023.广东省深圳市九年级期中)如图1,已知平行四边形ABCO,以点O为原点,OC所在的直线为x轴,建立直角坐标系,AB交y轴于点D,AD=2,OC=6,∠A=60°,线段EF所在的直线为OD的垂直平分线,点P为线段EF上的动点,PM⊥x轴于点M点,点E与E′关于x轴对称,连接BP、E′M.
(1)请直接写出点A的坐标为_____,点B的坐标为_____;
(2)当BP+PM+ME′的长度最小时,请直接写出此时点P的坐标为_____;
9.(成都市2022-2023学年八年级期末)如图,在平面直角坐标系中有,两点.将直线:向上平移个单位长度得到直线,点在直线上,过点作直线的垂线,垂足为点,连接,,,则折线的长的最小值为 .
10.(2023上·北京西城·八年级校考期中)如图,中,,,D,E为边上的两个动点,且,连接,,若,则的最小值为 .

11.(2023上·福建漳州·八年级校考阶段练习)如图,在正方形中,,点E是的中点,P,Q为边上的两点,且,则四边形周长的最小值为 .
12.(2023下·四川绵阳·八年级统考期中)如图,在平行四边形中,,,连接,且,平分交与于点.点在边上,,若线段(点在点的左侧)在线段上运动,,连接,,则的最小值为 .
13.(2023·辽宁抚顺·统考三模)如图,在矩形中,,.若点E是边上的一个动点,过点E作,交直线于点F,则点E移动的过程中,的最小值为 .

14.(2023·陕西西安·校考模拟预测)如图,在边长为2的菱形中,,将沿射线的方向平移,得到,则的最小值为 .
15.(2023下·安徽芜湖·八年级统考期末)如图,正方形ABCD的边长为8,点E在AB上,BE=2,点M,N为AC上动点,且,连接BN,EM,则四边形BEMN周长的最小值为 .
16.(2023上·重庆沙坪坝·八年级校考阶段练习)已知点函数的图象上有两个动点,且,则四边形的周长最小值是 .
三、解答题(本大题共4小题,共40分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(2023.广东八年级专项训练)如图所示,某条护城河在处角转弯,河宽相同,从处到达处,须经过两座桥(桥宽不计,桥与河垂直),设护城河以及两座桥都是东西、南北走向的,恰当地造桥可使到的路程最短,请确定两座桥的位置.

18.(2023上·陕西西安·九年级校考阶段练习)(1)问题提出如图①,在中,,点D,E分别是的中点.若点M,N分别是和上的动点,则的最小值是______.
(2)问题探究:如图②,A和B两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥(与河床垂直),桥造在何处,才能使从A到B的路径最短.博琳小组针对该问题展开讨论,小旭同学认为:过A作河岸的垂线,使,为河宽,连接,与河的一岸交于点N,此时在点N处建桥,可使从A到B的路径最短.你认为小旭的说法正确吗?请说明理由.(3)问题解决:如图③,在矩形中,.E、F分别在上,且满足,.若边长为10的正方形在线段上运动,连接,当取值最小时,求的长.
19.(2023·江苏·九年级专题练习)在平面直角坐标系中,矩形OACB的顶点O在坐标原点,顶点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上,A(3,0),B(0,4),D为边OB的中点.(1)若E为边OA上的一个动点,求的周长最小值;(2)若E、F为边OA上的两个动点,且EF=1,当四边形CDEF的周长最小时,求点E、F的坐标.
20.(2023下·吉林长春·八年级校考期末)(1)如图①,在边长是1的网格中,点A、B、C、D都在格点上,在线段上找一点P,使得最短.(2)如图②,在正方形中,,E是中点,P是对角线AC上一动点,求的最小值.(3)如图③,在正方形中, ,E、F是对角线上的两个动点,且,则的最小值是 .

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