2025九年级数学竞赛考什么重点?
校园之窗 2025年12月16日 11:54:21 99ANYc3cd6
由于全国初中数学联赛分为一试和二试,题目不公开,但我们可以根据当年的风格和热点,整理出一些典型例题和专题解析,这些题目与2025年竞赛的考查方向和难度高度吻合,下面我将为你分模块进行解析和提供练习题。
2025年九年级数学竞赛核心考点与专题解析
2025年的竞赛题目延续了“重基础、重能力、重思想”的特点,主要考察以下几个核心板块:

二次函数综合题
这是压轴题的常客,难度最大,综合性最强,通常会结合几何图形(如三角形、四边形、圆),考察函数的解析式、最值、动点问题等。
核心思想:
- 数形结合: 将函数图像与几何图形的性质紧密结合。
- 分类讨论: 当点的位置、图形的形状不确定时,需要分情况讨论。
- 转化与化归: 将复杂的几何问题转化为代数计算(如用坐标系解决几何问题)。
典型例题(模拟2025风格): ** 如图,在平面直角坐标系中,抛物线 $y = ax^2 + bx + c$ 经过点 $A(-4, 0)$、$B(2, 0)$ 和点 $C(0, -2)$,点 $D$ 是抛物线的顶点,点 $E$ 是线段 $AC$ 上的一个动点。
(1) 求抛物线的解析式; (2) 求顶点 $D$ 的坐标; (3) 连接 $BE$,当 $\triangle BCE$ 的面积最大时,求点 $E$ 的坐标; (4) 在 (3) 的条件下,在抛物线的对称轴上是否存在一点 $P$,使得 $\triangle BDP$ 是以 $BD$ 为直角边的直角三角形?若存在,求出点 $P$ 的坐标;若不存在,请说明理由。

解析: (1) 求解析式: 将 $A(-4, 0)$, $B(2, 0)$, $C(0, -2)$ 代入 $y = ax^2 + bx + c$。 由于 $A$, $B$ 是x轴交点,可用交点式 $y = a(x+4)(x-2)$。 将 $C(0, -2)$ 代入:$-2 = a(0+4)(0-2) = -8a$,解得 $a = \frac{1}{4}$。 $y = \frac{1}{4}(x+4)(x-2) = \frac{1}{4}x^2 + \frac{1}{2}x - 2$。
(2) 求顶点 $D$ 坐标: 顶点横坐标 $x = -\frac{b}{2a} = -\frac{\frac{1}{2}}{2 \times \frac{1}{4}} = -1$。 将 $x=-1$ 代入解析式,$y = \frac{1}{4}(-1)^2 + \frac{1}{2}(-1) - 2 = \frac{1}{4} - \frac{1}{2} - 2 = -\frac{9}{4}$。 所以顶点 $D$ 的坐标为 $(-1, -\frac{9}{4})$。
(3) 求点 $E$ 坐标: 设点 $E$ 的坐标为 $(m, -\frac{1}{2}m - 2)$,$-4 \le m \le 0$。 $\triangle BCE$ 的面积 $S = \frac{1}{2} \times BC \times h_E$,$hE$ 是点 $E$ 到直线 $BC$ 的水平距离(或用底 $BC$ 乘以高)。 $BC$ 的长度为 $2 - (-2) = 4$。 $S{\triangle BCE} = S{\triangle BOE} + S{\triangle COE} - S_{\triangle BOC}$ (此法较复杂) 更简单的方法是:以 $BC$ 为底,高为点 $E$ 的横坐标与点 $B$ 横坐标的差的绝对值。 $S = \frac{1}{2} \times BC \times |x_E - x_B| = \frac{1}{2} \times 4 \times |m - 2| = 2(2-m)$ (因为 $m \le 0$) 要使 $S$ 最大,需使 $m$ 最小,即 $m = -4$。 所以当点 $E$ 与点 $A$ 重合时,面积最大,点 $E$ 的坐标为 $(-4, 0)$。
(4) 探究存在性问题:

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第一步:画图分析。 画出抛物线、点 $B(2,0)$, $D(-1, -\frac{9}{4})$ 和对称轴 $x=-1$。
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第二步:确定直角顶点。 题目要求“以 $BD$ 为直角边”,所以直角顶点只能是 $B$ 或 $D$。
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以 $B$ 为直角顶点。 $BP \perp BD$,且 $P$ 在对称轴 $x=-1$ 上。 $k{BD} = \frac{0 - (-\frac{9}{4})}{2 - (-1)} = \frac{9/4}{3} = \frac{3}{4}$。 因为 $BP \perp BD$,$k{BP} = -\frac{4}{3}$。 直线 $BP$ 的方程为 $y - 0 = -\frac{4}{3}(x - 2)$。 令 $x = -1$,得 $y = -\frac{4}{3}(-1-2) = 4$。 $P_1$ 的坐标为 $(-1, 4)$。
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以 $D$ 为直角顶点。 $DP \perp BD$,且 $P$ 在对称轴 $x=-1$ 上。 因为 $DP$ 是过点 $D$ 的垂直于 $BD$ 的直线,而 $P$ 又在对称轴上,这意味着 $P$ $D$ 点本身,但这样构不成三角形,或者,我们理解为 $DP$ 是另一条直角边。 我们需要找到点 $P$,使得 $DP \perp BD$ 且 $P$ 在 $x=-1$ 上。 由于 $DP$ 是垂直于 $BD$ 的直线,且 $D$ 已经在 $x=-1$ 上,那么这条垂线就是过 $D$ 点且斜率为 $-\frac{4}{3}$ 的直线。 $y - (-\frac{9}{4}) = -\frac{4}{3}(x - (-1))$。 令 $x = -1$,得 $y = -\frac{9}{4}$,这说明只有 $D$ 点满足,无法构成三角形。 这里需要重新审题: “以 $BD$ 为直角边的直角三角形”意味着 $BD$ 是其中一条直角边,直角可以在 $B$ 或 $D$。 我们还需要考虑第三种情况:直角在 $P$ 点。
- 以 $P$ 为直角顶点。 $PB \perp PD$。 设 $P$ 的坐标为 $(-1, p)$。 $\overrightarrow{PB} = (2 - (-1), 0 - p) = (3, -p)$ $\overrightarrow{PD} = (-1 - (-1), -\frac{9}{4} - p) = (0, -\frac{9}{4} - p)$ 因为 $\overrightarrow{PB} \perp \overrightarrow{PD}$,所以点积为 $0$。 $3 \times 0 + (-p) \times (-\frac{9}{4} - p) = 0$ $p(\frac{9}{4} + p) = 0$ 解得 $p_1 = 0$ 或 $p_2 = -\frac{9}{4}$。 当 $p=0$ 时,$P(-1, 0)$。 当 $p=-\frac{9}{4}$ 时,$P$ 与 $D$ 重合,舍去。 $P_2$ 的坐标为 $(-1, 0)$。
-
存在两个这样的点 $P$,其坐标为 $(-1, 4)$ 和 $(-1, 0)$。
圆的综合题
圆是几何证明和计算的核心,常常与三角形、四边形、相似形等结合,考察圆周角、垂径定理、切线性质、圆幂定理等。
核心思想:
- 转化思想: 圆的问题常常通过构造直径所对的圆周角(90度角)、切线、弦等来转化。
- 构造辅助线: 连接圆心与切点、连接公共弦、作直径等是常用技巧。
- 代数方法: 利用相交弦定理、切割线定理等进行线段长度的计算。
典型例题(模拟2025风格): ** 如图,$AB$ 是 $\odot O$ 的直径,弦 $CD \perp AB$ 于点 $E$,连接 $AC$,过点 $C$ 作 $\odot O$ 的切线 $l$,连接 $AD$ 并延长交直线 $l$ 于点 $F$。
(1) 求证:$AC$ 平分 $\angle FCD$; (2) 若 $AB = 10$,$CD = 8$,求线段 $AF$ 的长。
解析: (1) 证明:
- 因为 $AB$ 是直径,$CD \perp AB$,根据垂径定理,$CE = ED$。
- 因为 $l$ 是 $\odot O$ 的切线,$C$ 是切点,$OC \perp l$。
- $\angle OCF = 90^\circ$。
- 在 $\triangle OAC$ 和 $\triangle OBC$ 中,$OA=OB$(半径),$OC=OC$,$AC=BC$(等弦对等弧,等弧所对的弦相等,或由勾股定理易证)。
- $\triangle OAC \cong \triangle OBC$ (SSS)。
- $\angle OAC = \angle OBC$。
- 又因为 $\angle OAC = \angle OCA$,$\angle OCA = \angle OBC$。
- 因为 $\angle OCA = \angle FCD$(对顶角),$\angle OBC = \angle BCD$(同弧所对的圆周角相等)。
- $\angle FCD = \angle BCD$。
- 在 $\triangle ACF$ 中,$\angle ACD = \angle FCD$(已证),$AC$ 平分 $\angle FCD$。
(2) 计算:
-
第一步:求半径和 $OE$。 $AB = 10$,所以半径 $r = 5$。 $CD = 8$,$CE = ED = 4$。 连接 $OC$,在 Rt$\triangle OCE$ 中,$OC^2 = OE^2 + CE^2$。 $5^2 = OE^2 + 4^2$,解得 $OE = 3$。 因为 $E$ 在 $AB$ 上,$AB=10$,$AE = AO + OE = 5 + 3 = 8$ 或 $AE = |AO - OE| = 5 - 3 = 2$。
-
第二步:利用相似三角形求 $AF$。 方法一(利用角平分线性质和相似): 在 (1) 中已证 $AC$ 是 $\angle FCD$ 的角平分线。 根据角平分线定理,$\frac{AF}{DF} = \frac{AC}{DC}$。 我们需要求出 $AC$ 和 $DF$。 在 Rt$\triangle AEC$ 中,$AC = \sqrt{AE^2 + CE^2} = \sqrt{8^2 + 4^2} = \sqrt{80} = 4\sqrt{5}$。 需要求 $DF$,连接 $BC$。 $\angle ACB = 90^\circ$(直径所对的圆周角)。 $\angle FCD = \angle ABC$(弦切角定理等于所夹弧对的圆周角)。 $\angle FCD = \angle ABC$。 又因为 $\angle F = \angle F$(公共角),$\triangle FCD \sim \triangle FBA$。 $\frac{FC}{FB} = \frac{CD}{AB} = \frac{8}{10} = \frac{4}{5}$。 设 $FC = 4k$,则 $FB = 5k$,$BC = FB - FC = k$。 在 Rt$\triangle ABC$ 中,$AB^2 = AC^2 + BC^2$。 $10^2 = (4\sqrt{5})^2 + k^2$,$100 = 80 + k^2$,$k^2 = 20$,$k = 2\sqrt{5}$。 $FC = 4k = 8\sqrt{5}$。 因为 $l$ 是切线,$OC \perp CF$,在 Rt$\triangle OCF$ 中,$CF^2 = OF^2 - OC^2$。 $(8\sqrt{5})^2 = OF^2 - 5^2$,$320 = OF^2 - 25$,$OF^2 = 345$。 $AF = OF - OA = \sqrt{345} - 5$,这个结果看起来很奇怪,说明方法可能复杂了。
方法二(更简洁的相似): 重新考虑相似。 $\angle ACB = 90^\circ$。 因为 $CF$ 是切线,$\angle FCA = \angle ABC$(弦切角定理)。 Rt$\triangle FAC \sim$ Rt$\triangle ABC$。 $\frac{AF}{AC} = \frac{AC}{AB}$。 $AF = \frac{AC^2}{AB} = \frac{(4\sqrt{5})^2}{10} = \frac{80}{10} = 8$。 (注意:这里默认 $AE=8$。$AE=2$,则 $AC=\sqrt{2^2+4^2}=\sqrt{20}=2\sqrt{5}$,$AF=\frac{(2\sqrt{5})^2}{10}=\frac{20}{10}=2$,所以需要根据图形判断 $E$ 的位置,通常题目会给出图形,若无,则需讨论,此处按 $E$ 在 $AO$ 之间,$AE=8$ 解答。)
动态几何与最值问题
这类问题通常涉及一个或多个动点,要求在运动过程中求某个量(线段长、面积、角度等)的最大值或最小值。
核心思想:
- 化动为静: 在特殊位置(如重合、垂直、共线)时寻找极值。
- 利用几何模型: 如“两点之间线段最短”、“垂线段最短”、“将军饮马”模型、费马点等。
- 代数工具: 建立变量函数,利用二次函数求最值。
典型例题(模拟2025风格): ** 如图,在矩形 $ABCD$ 中,$AB = 6$,$BC = 8$,点 $P$ 是边 $BC$ 上的一个动点,连接 $AP$,过点 $D$ 作 $DQ \perp AP$ 于点 $Q$,交 $AB$ 于点 $E$,求线段 $EQ$ 长度的最小值。
解析:
- 第一步:分析图形性质。
- $\triangle APE$ 和 $\triangle ADQ$ 有公共角 $\angle PAE$。
- 因为 $\angle AQD = 90^\circ$,$\angle AEB = 90^\circ$,$A, E, Q, B$ 四点共圆。
- 在这个圆中,$EQ$ 是一条弦。
- 第二步:寻找不变量或转化目标。 我们要求 $EQ$ 的最小值,在一个圆中,当弦所对的圆周角为90度时,弦长最大(直径),但我们要求最小值。 观察到 $\angle AEQ = \angle ABQ$(同弧所对的圆周角)。 更重要的是,$\triangle ADQ \sim \triangle APE$ (AA相似)。 $\frac{AQ}{AP} = \frac{AD}{AB} = \frac{8}{6} = \frac{4}{3}$,这个比例是定值。
- 第三步:建立几何模型。
我们发现 $EQ$ 的长度与点 $P$ 的位置有关,直接计算比较复杂,考虑转化。
观察到 $DQ \perp AP$,这意味着 $AP$ 是过点 $D$ 的某条曲线的切线。
考虑以 $AD$ 为直径作圆 $M$,因为 $\angle AQD = 90^\circ$,所以点 $Q$ 始终在圆 $M$ 上。
我们要求的是 $EQ$ 的最小值,即点 $E$ 到点 $Q$ 的距离的最小值。
点 $E$ 是 $DQ$ 与 $AB$ 的交点。
- 关键转化: 我们发现 $\triangle ABE \sim \triangle AQD$ (AA相似)。 $\frac{BE}{QD} = \frac{AB}{AD} = \frac{6}{8} = \frac{3}{4}$。 $BE = \frac{3}{4} QD$。 又因为 $EQ = QD - ED$,这个关系不明显。
- 重新思考模型(“瓜豆原理”或“位似变换”思想):
从 $\frac{AQ}{AP} = \frac{4}{3}$ 可以看出,$Q$ 点是 $P$ 点以 $A$ 为位似中心,位似比为 $\frac{4}{3}$ 的位似变换下的点。
当 $P$ 在 $BC$ 上运动时,$Q$ 点的轨迹是一条线段。
我们可以求出 $P$ 在 $B, C$ 两点时 $Q$ 的位置。
- 当 $P=B$ 时,$AP=AB=6$。$\triangle ABE$ $\triangle ABB$,不成立,重新思考。
- 当 $P \to B$ 时,$AP \to AB$,$DQ \perp AB$,$Q \to D$,$E \to B$。
- 当 $P=C$ 时,$AP=AC=10$。$\triangle APC \sim \triangle AQD$。 $\frac{AQ}{AP} = \frac{AD}{AC} = \frac{8}{10} = \frac{4}{5}$。 $AQ = 8$,在 Rt$\triangle AQD$ 中,$QD = \sqrt{AD^2 - AQ^2} = \sqrt{8^2 - 8^2} = 0$,这说明 $Q$ 与 $D$ 重合,$E$ 与 $D$ 在 $AB$ 上的投影重合,即 $E(0,0)$。 这个思路似乎也走不通。
- 第四步:使用代数方法(坐标法)。
- 建立坐标系:$A(0,0)$, $B(6,0)$, $C(6,8)$, $D(0,8)$。
- 设 $P(p, 0)$,$0 \le p \le 6$。
- 直线 $AP$ 的斜率 $k_{AP} = \frac{8}{p}$,其方程为 $y = \frac{8}{p}x$。
- 直线 $DQ$ 的斜率 $k_{DQ} = -\frac{p}{8}$(与 $AP$ 垂直),其方程为 $y - 8 = -\frac{p}{8}(x - 0)$,即 $y = -\frac{p}{8}x + 8$。
- 点 $E$ 是 $DQ$ 与 $AB$(即 $y=0$)的交点。 令 $y=0$,$0 = -\frac{p}{8}x + 8$,解得 $x = \frac{64}{p}$。 $E$ 的坐标为 $(\frac{64}{p}, 0)$。
- 点 $Q$ 是 $AP$ 与 $DQ$ 的交点。 联立方程 $\begin{cases} y = \frac{8}{p}x \ y = -\frac{p}{8}x + 8 \end{cases}$。 $\frac{8}{p}x = -\frac{p}{8}x + 8$。 $x(\frac{8}{p} + \frac{p}{8}) = 8$。 $x(\frac{64 + p^2}{8p}) = 8$。 $x = \frac{64p}{64 + p^2}$。 $y = \frac{8}{p} \cdot \frac{64p}{64 + p^2} = \frac{512}{64 + p^2}$。 $Q$ 的坐标为 $(\frac{64p}{64 + p^2}, \frac{512}{64 + p^2})$。
- 求 $EQ$ 的长度: $EQ = \sqrt{(\frac{64}{p} - \frac{64p}{64 + p^2})^2 + (0 - \frac{512}{64 + p^2})^2}$。 这个计算非常复杂,竞赛中通常有更巧妙的几何方法。
- 第五步:回归几何,利用面积法。 $S_{\triangle APD} = \frac{1}{2} AP \cdot DQ = \frac{1}{2} AD \cdot PE$。 $AP \cdot DQ = AD \cdot PE$。 $DQ = \frac{AD \cdot PE}{AP} = \frac{8 \cdot PE}{AP}$。 观察 $\triangle ABE$ 和 $\triangle APD$,$\angle BAE = \angle PAD$。 $\frac{BE}{PD} = \frac{AB}{AD} = \frac{6}{8} = \frac{3}{4}$。 $BE = \frac{3}{4}PD$。 $EQ = ED - BE$,依然复杂。
- 第六步:发现“隐形圆”模型(最优解)。
我们注意到 $\angle AEB = \angle AQD = 90^\circ$。
这意味着点 $E, Q$ 都在以 $AD$ 为直径的圆上!
我们之前想到了圆 $M$,但没深挖。
- 以 $AD$ 为直径作圆 $M$,圆心 $M(0, 4)$,半径 $r=4$。
- 点 $Q$ 在圆 $M$ 上运动。
- 点 $E$ 是 $DQ$ 与 $AB$ 的交点,我们需要找到 $E$ 和 $Q$ 之间的关系。
- 考虑 $\triangle MDE$ 和 $\triangle MQE$。
- 关键: 我们发现 $EQ$ 的最小值,可以转化为求点 $E$ 到圆 $M$ 上点 $Q$ 的距离的最小值,而 $E$ 的位置又由 $Q$ 决定。
- 更进一步的转化: 我们要求的是 $EQ$ 的最小值,而 $EQ$ 是圆 $M$ 的割线的一部分。
- 使用幂定思路: $EA \cdot EB = EQ \cdot ED$,这似乎没用。
- 重新审视相似: $\triangle ABE \sim \triangle ADQ$。 $\frac{BE}{QD} = \frac{AB}{AD} = \frac{3}{4}$。 $BE = \frac{3}{4}QD$。 又因为 $ED = AD - AE$,关系不明显。
- 最终极简思路: $EQ$ 的最小值,就是当 $EQ$ 与圆 $M$ 相切时。 这意味着 $EQ$ 是圆 $M$ 的切线,$MQ \perp EQ$。 因为 $DQ$ 是圆 $M$ 的割线,$MQ \perp EQ$ 意味着 $MQ \perp DQ$。 但 $MQ$ 是圆 $M$ 的半径,$DQ$ 是过 $D$ 的割线,$MQ \perp DQ$ 仅在 $Q=D$ 时成立,$EQ=0$,不合理。 错误思路,放弃。
- 第七步:回到坐标法,但换一个思路。
我们要求 $EQ$ 的最小值,$E(\frac{64}{p}, 0)$, $Q(\frac{64p}{64+p^2}, \frac{512}{64+p^2})$。
设 $t = p^2 \ge 0$。
$EQ^2 = (\frac{64}{\sqrt{t}} - \frac{64\sqrt{t}}{64+t})^2 + (\frac{512}{64+t})^2$。
这个表达式依然复杂。
竞赛中的标准解法:
利用相似和“瓜豆原理”。
- 由 $\triangle ABE \sim \triangle ADQ$,得 $\frac{BE}{DQ} = \frac{AB}{AD} = \frac{3}{4}$。
- 由 $\triangle ADQ \sim \triangle APE$,得 $\frac{DQ}{PE} = \frac{AD}{AP} = \frac{8}{AP}$。
- 联立得 $BE = \frac{3}{4}DQ = \frac{3}{4} \cdot \frac{8}{AP} \cdot PE = \frac{6}{AP} \cdot PE$。
- 观察 $PE = PB - EB = (6-p) - \frac{6}{AP}PE$。 $PE(1+\frac{6}{AP}) = 6-p$。 $PE(\frac{AP+6}{AP}) = 6-p$。 $PE = \frac{(6-p)AP}{AP+6}$。
- $AP = \sqrt{p^2+8^2}$,代入后依然复杂。 正确的几何思路(利用位似变换):
- 以 $A$ 为位似中心,位似比为 $\frac{AB}{AD} = \frac{3}{4}$,对点 $D$ 进行位似变换,得到点 $B'$。$B'$ 的坐标是 $(0,6)$。
- 因为 $\triangle ABE \sim \triangle ADQ$,$\frac{AE}{AQ} = \frac{AB}{AD} = \frac{3}{4}$。
- 这说明,点 $E$ 是点 $Q$ 以 $A$ 为位似中心,位似比为 $\frac{3}{4}$ 的位似变换下的点。
- 当点 $P$ 在 $BC$ 上运动时,点 $Q$ 的轨迹是以 $AD$ 为直径的半圆(在矩形内部)。
- 点 $E$ 的轨迹就是将这个半圆以 $A$ 为位似中心,位似比为 $\frac{3}{4}$ 变换后得到的图形,这是一个半圆,圆心在 $(0,3)$,半径为 $3$。
- 问题转化为:在新的轨迹(半圆)上,求哪一点到原点 $A(0,0)$ 的距离最小。
- 最小距离就是圆心到 $A$ 的距离减去半径。$d = 3 - 3 = 0$,这不可能。 位似中心错误! 位似中心应该是 $A$,但变换方式不对。 最终正确解法(利用“Kite”模型):
- 连接 $BD$。
- 我们发现 $\angle ADB = \angle ABD$。
- 因为 $DQ \perp AP$,可以证明 $\angle QAD = \angle BAP$。
- $\triangle AQD \sim \triangle APB$。
- $\frac{AQ}{AP} = \frac{AD}{AB} = \frac{4}{3}$。
- 这意味着 $Q$ 点的轨迹可以看作是 $P$ 点以 $A$ 为位似中心,位似比为 $\frac{4}{3}$ 的位似变换。$P$ 在 $BC$ 上运动,轨迹是线段。$Q$ 的轨迹也是一条线段。
- 当 $P=B(6,0)$ 时,$AP=6$,$AQ=8$。$Q$ 在 $AD$ 上,$Q(0,8)$。
- 当 $P=C(6,8)$ 时,$AP=10$,$AQ=\frac{40}{3}$。$Q$ 在 $AD$ 的延长线上,$Q(0, \frac{40}{3})$。
- $Q$ 的轨迹是线段 $x=0, y \in [8, \frac{40}{3}]$。
- $E$ 是 $DQ$ 与 $AB$ 的交点。$DQ$ 是从 $D(0,8)$ 到 $Q(0, y_Q)$ 的线段,它就是 $y$ 轴,它与 $AB$ 的交点是 $A(0,0)$。$E$ 始终是 $A$ 点。
- 这意味着 $EQ$ 的长度就是 $AQ$ 的长度。
- $AQ$ 的最小值就是 $AQ$ 轨迹的最小值,即 $8$。 这个结论与直觉不符,说明模型假设有误。 重新审视第5步: $\triangle AQD \sim \triangle APB$ (AA)。 $\angle AQD = \angle APB = 90^\circ$。 $\angle QAD = \angle PAB$ (公共角)。 这个相似是正确的。 $\frac{AQ}{AP} = \frac{AD}{AB} = \frac{4}{3}$,这个比例也是正确的。 $AQ = \frac{4}{3}AP$。 $AP$ 的最小值是当 $P$ 为垂足时,$AP \ge \frac{AD \cdot AB}{BD} = \frac{8 \times 6}{10} = 4.8$。 $AQ$ 的最小值是 $\frac{4}{3} \times 4.8 = 6.4$。 但 $EQ$ 不是 $AQ$。 最简单、最可靠的解法:面积法 + 相似
- $S_{\triangle APD} = \frac{1}{2} AD \cdot PE = \frac{1}{2} AP \cdot DQ$。
- $DQ = \frac{AD \cdot PE}{AP} = \frac{8 \cdot PE}{AP}$。
- $\triangle ABE \sim \triangle ADQ$ (AA)。
- $\frac{BE}{DQ} = \frac{AB}{AD} = \frac{3}{4}$。
- $BE = \frac{3}{4} DQ = \frac{3}{4} \cdot \frac{8 \cdot PE}{AP} = \frac{6 \cdot PE}{AP}$。
- 又因为 $PE = PB - BE = (6-p) - BE$。
- 联立得 $PE = (6-p) - \frac{6 \cdot PE}{AP}$。
- $PE(1 + \frac{6}{AP}) = 6-p$。
- $PE = \frac{(6-p)AP}{AP+6}$。
- $EQ = ED - BE = (AD-AE) - BE$,这个方向不对。
- $EQ = DQ - DE$,也不对。
- 关键: $EQ$ 不是 $BE$ 或 $ED$,我们需要找到 $EQ$ 的直接表达式。
- 从 $\triangle ABE \sim \triangle ADQ$ 得到 $\frac{AE}{AQ} = \frac{3}{4}$。
- 从 $\triangle AQD \sim \triangle APB$ 得到 $\frac{AQ}{AP} = \frac{4}{3}$。
- 联立得 $\frac{AE}{AP} = \frac{AE}{AQ} \cdot \frac{AQ}{AP} = \frac{3}{4} \cdot \frac{4}{3} = 1$。
- $AE = AP$。
- 这是一个惊人的结论!这意味着 $E$ 点是 $AP$ 的垂直平分线与 $AB$ 的交点。
- 既然 $AE=AP$,$\triangle AEP$ 是等腰三角形。
- 因为 $DQ \perp AP$,且 $E$ 在 $DQ$ 上,$DQ$ 是 $AP$ 的垂直平分线。
- $EA=EP$ 且 $QA=QP$。
- 我们要求 $EQ$ 的最小值。
- 在等腰 $\triangle AEP$ 中,$EQ$ 是底边 $AP$ 上的高。$EQ = \sqrt{AE^2 - (\frac{AP}{2})^2} = \sqrt{AP^2 - (\frac{AP}{2})^2} = \frac{\sqrt{3}}{2}AP$。
- 问题转化为求 $AP$ 的最小值。
- $AP$ 的最小值是点 $A$ 到线段 $BC$ 的距离,即 $AB=6$。
- $EQ_{min} = \frac{\sqrt{3}}{2} \times