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求四边形周长的最小值是初二数学的重要题型,也是数学中考的常考题型,本文就例题详细解析这类题型的解题方法,希望能给初二、初三学生的数学学习带来帮助。
例题
如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=5,点E,F,G,H分别在矩形ABCD各边上,且AE=CG,BF=DH,求四边形EFGH周长的最小值。
解题过程:
根据矩形的性质和题目中的条件:四边形ABCD为矩形,则AB=CD,AD=BC,∠A=∠B=∠C=∠D=90°;
根据题目中的条件和结论:AB=CD,AD=BC,AE=CG,BF=DH,则BE=DG,AH=CF;
根据全等三角形的判定和结论:BE=DG,∠B=∠D,BF=DH,则△BEF≌△DGH;
根据全等三角形的性质和结论:△BEF≌△DGH,则EF=HG;
根据全等三角形的判定和结论:AE=CG,∠A=∠C,AH=CF,则△AEH≌△CGF;
根据全等三角形的性质和结论:△AEH≌△CGF,则EH=FG;
根据结论:EF=HG,EH=FG,则四边形EFGH的周长=EF+FG+HG+EH=(EF+FG)*2;
延长DC至点M,使得CM=CG,连接FM,过点E作EN⊥CD于点N
根据中垂线性质和结论:CM=CG,BC⊥CD,则FM=FG;
根据结论:FM=FG,则EF+FG=EF+FM;
当E、F、M三点在一条线上,EF+FG取得最小值,即EF+FG=EM;
根据题目中的条件:EN⊥CD,则∠ENC=90°;
根据矩形的判定和结论:∠ENC=∠B=∠BCD=90°,则四边形ENCB为矩形;
根据矩形的性质和结论:四边形ENCB为矩形,则EN=BC,BE=CN;
根据题目中的条件和结论:BC=5,EN=BC,则EN=5;
根据结论:CG=CM,CG=AE,则CM=AE;
根据结论:BE=CN,CM=AE,则MN=CN+CM=AE+BE=AB;
根据题目中的条件和结论:AB=10,MN=AB,则MN=10;
根据勾股定理和结论:EN⊥CD,MN=10,EN=5,则EM=5√5;
根据结论:EF+FG的最小值=EM,EM=5√5,则EF+FG的最小值=5√5;
根据结论:四边形EFGH的周长=(EF+FG)*2,EF+FG的最小值=5√5,则四边形EFGH的周长最小值=10√5。
精选45道平行四边形提优题详解陈老师初中数理化购买专栏结语
解决本题的关键是利用矩形性质得到线段线段间的等量关系,证明到两组全等三角形,利用全等性质得到线段间的等量关系,利用轴对称性质得到三点一线时线段和取得最小值,再利用矩形性质和勾股定理就可以求得题目需要的周长最小值。
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