2015中考数学总复习专题五: 最值问题
中考数学复习考点知识与题型专题讲义15---二次函数的最值(基础篇)
中考数学复习考点知识与题型专题讲义15 二次函数的最值(基础)1.已知二次函数y1=ax2+4x+b与y2=bx2+4x+a都有最小值,记y1、y2的最小值分别为m、n.(1)若m+n=0,求证:对任意的实数x,都有y1+y2≥0;(2)若m,n均大于0,且mn=2,记M为m,n中的最大者,求M的最小值.【分析】(1)根据题意可以用用含a,b的代数式表示m、n,然后根据m+n=0,可以解答本题;(2)根据题意可以用用含a,b的代数式表示m、n,然后根据mn=2,记M为m,n中的最大者,可以求得M的最小值.【解答】解:(1)∵二次函数y1=ax2+4x+b与y2=bx2+4x+a都有最小值,y1、y2的最小值分别为m、n,∴y1+y2≥m+n,∵m+n=0,∴y1+y2≥0;(2))∵y1=ax2+4x+b=a(x+2a)2+ab−4a,∴m=ab−4 a,∵y2=bx2+4x+a=b(x+2b)2+ab−4b,∴n=ab−4 b,∵mn=2,m,n均大于0,∴ab−4a•ab−4b=2,解得,ab=2(舍去)或ab=8,∴{m =4a n =4b , ∴m =4a ,n =a 2,∵M 为m ,n 中的最大者,∴当0<a <2√2时,M =4a >√2,当a =2√2时,M =√2,当a >2√2时,M =a 2由上可得,M 的最小值是√2.【点评】本题考查二次函数的最值,解题的关键是明确题意,可以将函数的一般式化为顶点式,利用分类讨论的数学思想和数形结合的思想解答问题.2.若一次函数y =(a +1)x +a 的图象过第一、三、四象限,则二次函数y =ax 2﹣ax 有最大值还是最小值,并求出其最值.【分析】先根据一次函数的性质得到a +1>0且a <0,则﹣1<a <0,再利用配方法得到y =ax 2﹣ax =a (x −12)2−14a ,然后利用二次函数的性质解决问题.【解答】解:∵一次函数y =(a +1)x +a 的图象过第一、三、四象限,∴a +1>0且a <0,∴﹣1<a <0,∵y =ax 2﹣ax =a (x 2﹣x )=a (x 2﹣x +14−14)=a (x −12)2−14a ,而a <0,∴二次函数有最大值,最大值为−14a .【点评】本题考查了二次函数的最值:确定一个二次函数的最值,首先看自变量的取值范围,当自变量取全体实数时,其最值为抛物线顶点坐标的纵坐标;当自变量取某个范围时,要分别求出顶点和函数端点处的函数值,比较这些函数值,从而获得最值.也考查了一次函数的性质.3.若函数f(x)=−12x 2+133当a ≤x ≤b 时的最小值为2a ,最大值为2b ,求a 、b 的值. 【分析】根据二次函数的增减性以及当a <b ≤0时,当a ≤0<b 时,若0<a <b 时分别得出a ,b 的值即可.【解答】解:函数f(x)=−12x 2+133的顶点是(0,133),对称轴是y 轴,最大值为133,如右图, (1)当a <b ≤0时,x =a 时有最小值2a ,x =b 时有最大值2b ,于是−12a 2+133=2a , −12b 2+133=2b ,可知a 、b 是方程−12x 2+133=2x 的两个根,即3x 2+12x ﹣26=0,由于△>0,x 1x 2=−263,此方程有一正一负两个根,这与a <b ≤0矛盾,故此情况舍去;(2)当a ≤0<b 时,x =0时有最大值133=2b , 解得b =136,x =b 时有最小值2a ,即−12×(136)2+133=14372>0,而2a ≤0,矛盾, 所以只能是x =a 时取最小值,(−12)a 2+133=2a , 3a 2+12a ﹣26=0 a =−6−√1143<0,符合条件,(3)若0<a <b ,显然有 (−12)a 2+133=2b ①,−12b 2+133=2a ②,①﹣②得:(−12)(a ﹣b )(a +b )=2(b ﹣a ),则a+b=4,b=4﹣a,代入①得:(−12)a2+133=2(4﹣a),3a2﹣12a+22=0,∵△<0,∴此方程无实数根,故此情况舍去.故有一组解符合要求:a=−6−√1143,b=136.【点评】此题主要考查了二次函数的最值求法,根据自变量的取值范围分别将a,b代入求出是解题关键.4.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(1,2),且当x=﹣1时,y有最小值y=﹣2.(1)求这个函数的关系式;(2)试判断点(3,14)是否在此函数图象上.【分析】二次函数得最小值出现于对称轴处.因此本题利用二次函数得基本性质便可解题.【解答】解:(1)由题意得,对称轴x=−b2a=−1,代入函数得y=a﹣b+c=﹣2将点(1,2)代入函数得a+b+c=2,解得a=1,b=2,c=﹣1 ∴解析式为y=x2+2x﹣1(2)当x=3时,y=14∴(3,14)在此函数图象上【点评】本题主要考察二次函数得基本性质,熟练掌握二次函数是本题得关键5.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°.AB=8cm,AC=6cm,若动点D从B出发,沿线段BA运动到点A为止(不考虑D与B,A重合的情况),运动速度为2cm/s,过点D作DE∥BC交AC于点E,连接BE,设动点D运动的时间为x(s),AE的长为y(cm).(1)求y关于x的函数表达式,并写出自变量x的取值范围;(2)当x为何值时,△BDE的面积S有最大值?最大值为多少?【分析】(1)由平行线得△ABC∽△ADE,根据相似形的性质得关系式;(2)由S=12•BD•AE;得到函数解析式,然后运用函数性质求解.【解答】解:(1)动点D运动x秒后,BD=2x.又∵AB=8,∴AD=8﹣2x.∵DE∥BC,∴ADAB=AEAC,∴AE=6(8−2x)8=6−32x,∴y关于x的函数关系式为y=−32x+6(0<x<4).(2)解:S△BDE=12⋅BD⋅AE=12×2x(−32x+6)=−32x2+6x(0<x<4).当x=−62×(−32)=2时,S△BDE最大,最大值为6cm2.【点评】本题主要考查相似三角形的判定、三角形的面积及涉及到二次函数的最值问题,找到等量比是解题的关键.6.已知二次函数y=一x2+4x+6.(1)当x 为何值时,y 有最值?是多少?(2)当一2≤x ≤1时,求函数的最值.(3)当x ≥4时.求函数的最值.【分析】(1)将函数解析式配方成顶点式后,根据二次函数的性质即可得;(2)由x <2时,y 随x 的增大而增大,结合x 的范围求解可得;(3)由x >2时,y 随x 的增大而减小,结合x 的范围求解可得.【解答】解:(1)∵y =﹣x 2+4x +6=﹣(x 2﹣4x +4﹣4)+6=﹣(x ﹣2)2+10,∴当x =2时,y 有最大值,最大值为10;(2)∵当x <2时,y 随x 的增大而增大,∴由﹣2≤x ≤1知,当x =﹣2时,y 取得最小值,最小值y =﹣4﹣8+6=﹣6,当x =1时,y 取得最大值,最大值y =﹣1+4+6=9;(3)∵当x >2时,y 随x 的增大而减小,∴在x ≥4范围内,当x =4时,函数取得最大值,最大值y =﹣16+16+6=6,无最小值.【点评】本题主要考查二次函数的最值,解题的关键是熟练将二次函数的一般式配方成顶点式及二次函数的性质.7.对于二次函数f (x )=ax 2﹣bx +c ,当a >0时,只有最小值为4ac−b 24a ,这个结论一定正确吗?【分析】直接利用配方法求出二次函数的顶点式,即可求得出二次函数的顶点坐标,根据二次函数的性质求得出二次函数的最小值.【解答】解:对于二次函数f (x )=ax 2﹣bx +c ,当a >0时,只有最小值为4ac−b 24a ,这个结论一定正确;∵二次函数f (x )=ax 2﹣bx +c=a (x −b 2a )2+4ac−b 24a ; ∴图象的顶点坐标为:(b 2a ,4ac−b 24a ), ∵a >0,∴函数的最小值为:4ac−b 24a .【点评】此题主要考查了求二次函数的最值,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.8.求函数y =3x 2+x+2x 2+2x+1的最小值. 【分析】将函数整理成关于x 的一元二次方程,然后利用根的判别式列出不等式求解即可.【解答】解:∵y =3x 2+x+2x 2+2x+1, ∴y (x 2+2x +1)=3x 2+x +2,整理得,(y ﹣3)x 2+(2y ﹣1)x +(y ﹣2)=0,∵关于x 的一元二次方程有解,∴△=b 2﹣4ac =(2y ﹣1)2﹣4(y ﹣3)(y ﹣2)≥0,整理得,16y ﹣24≥0,解得y ≤32,所以,函数的最小值为32. 【点评】本题考查了二次函数的最值,题目难度较大,将函数整理成关于x 的一元二次方程并考虑利用根的判别式求解是解题的关键.9.已知:二次函数y =﹣x 2+2(α+1)x +1,其中a 为常数.(1)若y 的最大值为2,求a 的值;(2)求y =﹣x 2+2(a +1)x +1在0≤x ≤|a |时的最小值;(3)若方程|﹣x 2+2(a +1)x +1|=2﹣x 的正实数根只有一个,求a 的取值范围.【分析】(1)把y=﹣x2+2(α+1)x+1配方即可得到结论;(2)根据二次函数的性质即可得到结论;(3)根据题意得到即该方程的一次项的系数为0,判别式△≥0且二次项的系数与常数项的符号相反.解方程即可得到结论.【解答】解:(1)∵二次函数y=﹣x2+2(α+1)x+1=﹣[x﹣(a+1)]2+a2+2a+2,∵y的最大值为2,∴a2+2a+2=2解得:a=0或a=﹣2即y的最大值为2时,a的值为0或﹣2;(2)∵二次函数y=﹣x2+2(α+1)x+1=﹣[x﹣(a+1)]2+(a+1)2+1的图象开口向下,对称轴x =a+1,当|a|≤a+1时,解得a≥−1 2当a>−12时,0≤x≤|a|时,函数值随x的增大而增大,故:函数y=﹣x2+2(a+1)x+1的最小值为:y min═﹣[0﹣(a+1)]2+(a+1)2+1=1,当a<−12时,0≤x≤|a|时,函数值随x的增大而减小,x=|a|时,有最小值,最小值=﹣a2﹣2a(a+1)+1=﹣3a2﹣2a+1.(3)∵方程|﹣x2+2(a+1)x+1|=2﹣x的正实数根只有一个,判别式△≥0且二次项的系数与常数项的符号相反.∴当方程﹣x2+2(a+1)x+1=2﹣x时,有:x2﹣(2a+3)x+1=0,而此时二次项的系数与常数项的符号相同,不符合题意,舍去.∴当方程为:﹣x 2+2(a +1)x +1=x ﹣2时,化简整理得:x 2﹣(2a +1)x ﹣3=0,∵△=[﹣(2a +1)]2﹣4×(﹣3)=4a 2+4a +13=(2a +1)2+12>0,∴a 的取值范围为任意实数.【点评】本题考查了二次函数的最值,二次方程的判别式,正确的理解题意是解题的关键.10.已知函数y =k 2x k 2﹣2是关于x 的二次函数(1)求满足条件的k 的值;(2)k 为何值时,函数有最大值?最大值为多少?当x 为何值时,y 随x 的增大而减小?【分析】(1)根据二次函数的指数是二,可得方程,根据解方程,可得答案;(2)根据函数有最大值,可得二次项系数是负数,根据顶点坐标是函数的最值,可得答案;根据a <0时,对称轴的右侧y 随x 的增大而减小,可得答案.【解答】解:(1)函数y =k 2x k 2﹣2是关于x 的二次函数,得{k 2−2=2k 2≠0, 解得k =2或k =﹣2;(2)当k =﹣2时,函数y =﹣x 2有最大值,最大值是0;∴此时函数y =k 2x k 2﹣2是开口向下的,对称轴为x =0;∴当x >0时,y 随x 的增大而减小.【点评】本题考查了二次函数的定义,利用二次函数的定义得出k 值是解题关键,又利用了二次函数的性质.11.如图.抛物线y =ax 2+bx +52与直线AB 交于点A (﹣1,0),B (4,52),点D 是抛物线上位于直线AB 上方的一点(不与点A ,B 重合),连接AD ,BD .(1)求抛物线的解析;(2)设△ADB 的面为S ,求出当S 取最大值时的点D 的坐标.【分析】(1)把A 、B 两点坐标代入抛物线解析式即可.(2)设点D 坐标为(m ,−12m 2+2m +52),直线DC ⊥x 轴,与AB 交于点C ,根据S △ABD =S △ACD +S △BCD 构建二次函数,利用二次函数的最值问题解决.【解答】解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +52经过点A (﹣1,0),B (4,52),∴{a −b +52=016a +4b +52=52解得{a =−12b =2, ∴抛物线解析式为y =−12x 2+2x +52.(2)设点D 坐标为(m ,−12m 2+2m +52),直线DC ⊥x 轴,与AB 交于点C , ∵直线AB 解析式为y =12x +12,∴点C 坐标(m ,12m +12), ∵S △ABD =S △ACD +S △BCD =12(−12m 2+2m +52−12m −12)×(4+1)=−54(m 2﹣3m ﹣4)=−54(m −32)2+12516,∴当m =32时,△ADB 面积最大,此时点D 坐标(32,358).【点评】本题考查二次函数的最值、一次函数等知识,解题的关键是掌握待定系数法确定函数解析式,学会构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题,属于中考常考题型.12.如图,四边形ABCD的两条对角线AC,BD互相垂直,AC+BD=12,当AC,BD的长分别是多少时,四边形ABCD的面积最大?【分析】直接利用对角线互相垂直的四边形面积求法得出S=12AC•BD,再利用配方法求出二次函数最值.【解答】解:设AC=x,四边形ABCD面积为S,则BD=12﹣x,则:S=12AC•BD=12x(12﹣x)=−12(x﹣6)2+18,当x=6时,S最大=18;所以AC=BD=6时,四边形ABCD的面积最大.【点评】此题主要考查了二次函数最值以及四边形面积求法,正确掌握对角线互相垂直的四边形面积求法是解题关键.13.如图,点E、F分别是正方形ABCD的边BC、CD上两点,且CE=CF,AB=4.(1)设CE=x,△AEF的面积为y,求y关于x的函数关系式;(2)当x取何值时,△AEF面积最大?求出此时△AEF的面积.【分析】(1)由已知可得,AB=BC=CD=AD=4,CE=x,由图形得出y=S正方形ABCD﹣S△ABE﹣S △ADF﹣S△CEF,便可求出x与y的关系式.(2)化成顶点式即可求得结论.【解答】解:(1)∵BC=DC,CE=CF,∴BE=DF=x,∴y=S正方形ABCD﹣S△ABE﹣S△ADF﹣S△CEF,∴y=42−12×4×(4﹣x)−12×4×(4﹣x)−12⋅x2∴y=−12x2+4x(0≤x≤4).(2)∵y=−12x2+4x=−12(x﹣4)2+8,∴当x=4时,△AEF的面积最大,此时△AEF的面积是8.【点评】本题考查了二次函数的最值,正方形的性质,三角形的面积,正确求得函数的解析式是解题的关键.14.如图(1)放置两个全等的含有30°角的直角三角板ABC与DEF(∠B=∠E=30°),若将三角板ABC向右以每秒1个单位长度的速度移动(点C与点E重合时移动终止),移动过程中始终保持点B、F、C、E在同一条直线上,如图(2),AB与DF、DE分别交于点P、M,AC与DE交于点Q,其中AC=DF=√3,设三角板ABC移动时间为x秒.(1)在移动过程中,试用含x的代数式表示△AMQ的面积;(2)计算x等于多少时,两个三角板重叠部分的面积有最大值?最大值是多少?【分析】(1)解直角三角形ABC求得EF=BC=3,由题意可知CF=x,可求AQ=√33x,MN=12x,根据三角形面积公式即可求出结论;(2)根据“S重叠=S△ABC﹣S△AMQ﹣S△BPF”列出函数关系式,通过配方求解即可.【解答】解:(1)解:因为Rt△ABC中∠B=30°,∴∠A=60°,∵∠E=30°,∴∠EQC=∠AQM=60°,∴△AMQ为等边三角形,过点M作MN⊥AQ,垂足为点N.在Rt△ABC中,AC=√3,BC=AC⋅tanA=3,∴EF=BC=3,根据题意可知CF=x,∴CE=EF﹣CF=3﹣x,CQ=CE⋅tanE=√33(3−x),∴AQ=AC−CQ=√3−√33(3−x)=√33x,∴AM =AQ =√33x ,而MN =AM ⋅sinA =12x ,∴S △MAQ =12AQ ⋅MN =12×√33x ⋅12x =√312x 2,(2)由(1)知BF =CE =3﹣x ,PF =BF ⋅tanB =√33(3−x),∴S 重叠=S △ABC −S △AMQ −S △BPF =12AC ⋅BC −12AQ ⋅MN −12BF ⋅PF=12×3×√3−√312x 2−12(3﹣x )×√33(3﹣x ) =−√34x 2+√3x =−√34(x −2)2+√3,所以当x =2时,重叠部分面积最大,最大面积是√3.【点评】本题属于几何变换综合题,考查了平移变换,等边三角形的性质和判定,解直角三角形,二次函数的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.15.如图,函数y =﹣x 2+12x +c (﹣2020≤x ≤1)的图象记为L 1,最大值为M 1;函数y =﹣x 2+2cx +1(1≤x ≤2020)的图象记为L 2,最大值为M 2.L 1的右端点为A ,L 2的左端点为B ,L 1,L 2合起来的图形记为L .(1)当c =1时,求M 1,M 2的值;(2)若把横、纵坐标都是整数的点称为“美点”,当点A ,B 重合时,求L 上“美点”的个数;(3)若M 1,M 2的差为4716,直接写出c 的值.【分析】(1)当c =1时,把函数的解析式化成顶点式即可求得M 1,M 2的值;(2)由已知可得点A,B重合时,c−12=2c,c=−12,L1上有1011个“美点”,L2上有2020个“美点”.则L上“美点”的个数是1011+2020﹣1=3030;(3)当x=14时,M1=116+c,由于L2的对称轴为x=c,分两种情况求解:当c≥1时,M2=c2+1;当c<1时,M2=2c;再由已知列出等式即可求c的值.【解答】解:(1)当c=1时,函数y=﹣x2+12x+c=﹣x2+12x+1=﹣(x−14)2+1716.又∵﹣2020≤x≤1,∴M1=17 16,y=﹣x2+2cx+1=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2.又∵1≤x≤2020,∴M2=2;(2)当x=1时,y=﹣x2+12x+c=c−12;y=﹣x2+2cx+1=2c.若点A,B重合,则c−12=2c,c=−12,∴L1:y=﹣x2+12x−12(﹣2020≤x≤1);L2:y=﹣x2﹣x+1(1≤x≤2020).在L1上,x为奇数的点是“美点”,则L1上有1011个“美点”;在L2上,x为整数的点是“美点”,则L2上有2020个“美点”.又点A,B重合,则L上“美点”的个数是1011+2020﹣1=3030.(3)y=﹣x2+12x+c(﹣2020≤x≤1)上时,当x=14时,M1=116+c,y=﹣x2+2cx+1(1≤x≤2020),对称轴为x=c,当c≥1时,M2=c2+1,∴|116+c ﹣c 2﹣1|=4716, ∴c =﹣1(舍去)或c =2;当c <1时,M 2=2c ,∴|2c −116−c |=4716, ∴c =3(舍去)或c =−238;∴c =−238或2. 【点评】本题考查二次函数的图象及性质;能够根据函数所给的取值范围,通过适当的分类讨论,正确的求函数的最大值是解题的关键.16.在矩形ABCD 中,点E 、F 、G 、H 分别在边AB 、BC 、CD 、DA 上,且AE =AH =CF =CG ,已知AB =a ,BC =b .(1)若b 3≤a ≤3b 时,求四边形EFGH 的面积的最大值; (2)若a =4,b =16,求四边形EFGH 的面积的最大值.【分析】(1)由已知可证明△AEH ≌△CGF (SAS ),△BEF ≌△DGH (SAS ),则S 四EFGH =S 矩ABCD ﹣2S △AEH ﹣2S △BEF =﹣2x 2+(a +b )x ,由二次函数的性质即可求面积最大值;(2)将a =4,b =16代入(1)所得的式子即可.【解答】解:(1)设AE =x ,∵AE =AH =CF =CG ,∴△AEH ≌△CGF (SAS ),∵AB =CD ,AD =BC ,∴BE=DG,HD=BF,∴△BEF≌△DGH(SAS),∴S四EFGH=S矩ABCD﹣2S△AEH﹣2S△BEF=ab﹣2×12x2﹣2×12(a﹣x)(b﹣x)=ab﹣x2﹣(ab﹣ax﹣bx+x2)=﹣2x2+(a+b)x,当x=a+b4时,S四EFGH有最大值,最大值为(a+b)28;(2)当a=4,b=16时,四边形EFGH的面积=﹣2x2+20x,∴当x=4时,四边形EFGH的面积的最大值为48.【点评】本题考查矩形的性质;熟练掌握矩形的性质,通过三角形全等求面积,再由二次函数求面积的最大值是解题的关键.17.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm,点P从A点开始沿AB边向点B以1cm/秒的速度移动,同时点Q从B点开始沿BC边向点C以2cm/秒的速度移动,且当其中一点到达终点时,另一个点随之停止移动.(1)P,Q两点出发几秒后,可使△PBQ的面积为8cm2.(2)设P,Q两点同时出发移动的时间为t秒,△PBQ的面积为Scm2,请写出S与t的函数关系式,并求出△PBQ面积的最大值.【分析】(1)由题意,可设P、Q经过t秒,使△PBQ的面积为8cm2,则PB=6﹣t,BQ=2t,根据三角形面积的计算公式,S△PBQ=12BP×BQ,列出表达式,解答出即可;(2)利用三角形面积公式表示S=12×(6﹣t)×2t=﹣t2+6t=﹣(t﹣3)2+9,利用二次函数的性质解题.【解答】解:(1)设经过t秒后,△PBQ的面积等于8cm2.12×(6﹣t)×2t=8,解得:t1=2,t2=4,答:经过2或4秒后,△PBQ的面积等于8cm2.(2)依题意,得S=12×PB×BQ=12×(6﹣t)×2t=﹣t2+6t=﹣(t﹣3)2+9,∴在移动过程中,△PBQ的最大面积是9cm2.【点评】本题考查了二次函数的运用.关键是根据题意,列出相应的函数关系式,运用二次函数的性质解题.18.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12cm,BC=6cm,点P从点C开始沿CB向点B以1cm/s 的速度移动,点Q从A开始沿AC向点C以2cm/s的速度移动,如果点P,Q同时从点C,A出发,试问:(1)出发多少时间时,点P,Q之间的距离等于2√17cm?(2)出发多少时间时,△PQC的面积为6cm2?(3)△PQC面积的是否有最大值?若有是多少?此时时间是多少?【分析】(1)可设出发xs时间时,点P,Q之间的距离等于2√17cm,根据勾股定理列出方程求解即可;(2)可设出发ys时间时,△PQC的面积为6cm2,根据三角形的面积公式列出方程求解即可;(3)根据题意得到△PQC面积和时间t的关系式,根据关系式即可得到结论.【解答】解:(1)设出发xs时间时,点P,Q之间的距离等于2√17cm,依题意有x2+(12﹣2x)2=(2√17)2,解得x1=2,x2=7.6(不合题意舍去).答:出发2s时间时,点P,Q之间的距离等于2√17cm;(2)设出发ys时间时,△PQC的面积为6cm2,依题意有12y(12﹣2y)=6,解得y1=3−√3,y2=3+√3.答:出发(3−√3)s或(3+√3)s时间时,△PQC的面积为6cm2;(3)依题意有S△PQC=12t(12﹣2t)=﹣(t﹣3)2+9,∵﹣1<0,∴△PQC面积的有最大值9,此时时间是3.【点评】此题主要考查了二次函数的最值,一元二次方程的应用,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.19.如图,已知点A(0,2),B(2,2),C(﹣1,﹣2),抛物线F:y=x2﹣2mx+m2﹣2与直线x=﹣2交于点P.(1)当抛物线F经过点C时,求它的表达式;(2)设点P的纵坐标为y p,求y p的最小值,此时抛物线F上有两点(x1,y1),(x2,y2),且x1<x2≤﹣2,比较y1与y2的大小.【分析】(1)根据待定系数法即可求得;(2)把x=﹣2代入解析式得到P点的纵坐标y P=4+4m+m2﹣2=(m+2)2﹣2,即可得到当m=﹣2时,y P的最小值=﹣2,然后根据二次函数的性质即可判断y1与y2的大小.【解答】解:(1)∵抛物线F经过点C(﹣1,﹣2),∴﹣2=1+2m+m2﹣2,∴m=﹣1,∴抛物线F的表达式是y=x2+2x﹣1.(2)当x=﹣2时,y P=4+4m+m2﹣2=(m+2)2﹣2,∴当m=﹣2时,y P的最小值=﹣2.此时抛物线F的表达式是y=(x+2)2﹣2,∴当x≤﹣2时,y随x的增大而减小.∵x1<x2≤﹣2,∴y1>y2.【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.20.如图,在平面直角坐标系中,点A,B是一次函数y=x图象上两点,它们的横坐标分别为a,a+3,其中a>0,过点A,B分别作y轴的平行线,交抛物线y=x2﹣4x+8于点C,D.(1)若AD=BC,求a的值;(2)点E是抛物线上的一点,求△ABE面积的最小值.【分析】(1)将已知点的坐标代入相应的函数解析式,再结合AD=BC,可得关于a的方程,解得a的值即可;(2)设点E(m,m2﹣4m+8),过E作EM垂直于x轴交AB于点M,作BF⊥EM,AG⊥EM,垂足分别为F,G,由题意可得M(m,m),从而可用含m的式子表示出EM的长,根据二次函数的性质及三角形的面积公式可得答案.【解答】解:(1)∵点A,B是一次函数y=x图象上两点,它们的横坐标分别为a,a+3,∴A(a,a),B(a+3,a+3).y=x2﹣4x+8=(x﹣2)2+4,将x=a,代入得:y=(a﹣2)2+4;将x=a+3,代入得:y=(a+1)2+4.∴D(a,(a﹣2)2+4),C(a+3,(a+1)2+4),∴AD=(a﹣2)2+4﹣a,CB=(a+1)2+4﹣(a+3).由AD=BC得:(a﹣2)2+4﹣a=(a+1)2+4﹣(a+3),∴a=1.(2)设点E(m,m2﹣4m+8),过E作EM垂直于x轴交AB于点M,作BF⊥EM,AG⊥EM,垂足分别为F,G,由题意得:M(m,m),∴EM=m2﹣4m+8﹣m=m2﹣5m+8=(m−52)2+74,∴S△ABE=S△AEM+S△EMB=12EM⋅AG+12EM⋅BF=12EM(AG+BF)=32(m−52)2+218,由32>0,得S△ABE有最小值.∴当m=52时,S△ABE的最小值为218.【点评】本题考查了二次函数的最值、一次函数与二次函数图象上的点与坐标的关系及三角形的面积计算等知识点,熟练掌握相关性质及定理并数形结合是解题的关键.。
中考数学最值问题总结(含强化训练)
中考数学最值问题总结(含强化训练)在中学数学题中,最值题是常见题型,围绕最大(小)值所出的数学题是各种各样,就其解法,主要分为几何最值和代数最值两大部分。
一、解决几何最值问题的要领(1)两点之间线段最短;(2)直线外一点与直线上所有点的连线段中,垂线段最短;(3)三角形两边之和大于第三边或三角形两边之差小于第三边(重合时取到最值)。
二、解决代数最值问题的方法要领1.二次函数的最值公式二次函数y ax bx c =++2(a 、b 、c 为常数且a ≠0)其性质中有 ①若a >0当x b a=-2时,y 有最小值。
y ac b a min =-442; ②若a <0当x b a=-2时,y 有最大值。
y ac b a max =-442。
2.一次函数的增减性.一次函数y kx b k =+≠()0的自变量x 的取值范围是全体实数,图象是一条直线,因而没有最大(小)值;但当m x n ≤≤时,则一次函数的图象是一条线段,根据一次函数的增减性,就有最大(小)值。
3. 判别式法.根据题意构造一个关于未知数x 的一元二次方程;再根据x 是实数,推得∆≥0,进而求出y 的取值范围,并由此得出y 的最值。
4.构造函数法.“最值”问题中一般都存在某些变量变化的过程,因此它们的解往往离不开函数。
5. 利用非负数的性质.在实数范围内,显然有a b k k 22++≥,当且仅当a b ==0时,等号成立,即a b k 22++的最小值为k 。
6. 零点区间讨论法.用“零点区间讨论法”消去函数y 中绝对值符号,然后求出y 在各个区间上的最大值,再加以比较,从中确定出整个定义域上的最大值。
7. 利用不等式与判别式求解.在不等式x a ≤中,x a =是最大值,在不等式x b ≥中,x b =是最小值。
8. “夹逼法”求最值.在解某些数学问题时,通过转化、变形和估计,将有关的量限制在某一数值范围内,再通过解不等式获取问题的答案,这一方法称为“夹逼法”。
初中数学最值问题典型例题(含答案分析)
中考数学最值问题总结考查知识点:1、“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。
(2、代数计算最值问题3、二次函数中最值问题)问题原型:饮马问题造桥选址问题(完全平方公式配方求多项式取值二次函数顶点)出题背景变式:角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。
解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直”几何基本模型:条件:如下左图,A、B是直线l同旁的两个定点.问题:在直线l上确定一点P,使PA PB+的值最小.方法:作点A关于直线l的对称点A',连结A B'交l于点P,则PA PB A B'+=的值最小例1、如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM.(1)求证:△AMB≌△ENB;(2)①当M点在何处时,AM+CM的值最小;②当M点在何处时,AM+BM+CM的值最小,并说明理由;(3)当AM+BM+CM的最小值为时,求正方形的边长。
ABA'′Pl例2、如图13,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为(1,4),交x轴于A、B,交y轴于D,其中B点的坐标为(3,0)(1)求抛物线的解析式(2)如图14,过点A的直线与抛物线交于点E,交y轴于点F,其中E点的横坐标为2,若直线PQ为抛物线的对称轴,点G为PQ上一动点,则x轴上是否存在一点H,使D、G、F、H四点围成的四边形周长最小.若存在,求出这个最小值及G、H的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图15,抛物线上是否存在一点T,过点T作x的垂线,垂足为M,过点M作直线M N∥BD,交线段AD于点N,连接MD,使△DNM∽△BMD,若存在,求出点T的坐标;若不存在,说明理由.例3、如图1,四边形AEFG与ABCD都是正方形,它们的边长分别为a,b(b≥2a),且点F在AD上(以下问题的结果可用a,b表示)(1)求S△DBF;(2) 把正方形AEFG绕点A逆时针方向旋转450得图2,求图2中的S△DBF;(3) 把正方形AEFG绕点A旋转任意角度,在旋转过程中,S△DBF是否存在最大值,最小值?如果存在,试求出最大值、最小值;如果不存在,请说明理由。
2015年中考数学复习专题三:最短距离问题分析[1]
专题五:最短距离问题最值问题是初中数学的重要内容,也是一类综合性较强的问题,它贯穿初中数学的始终,是中考的热点问题,它主要考察学生对平时所学的内容综合运用,无论是代数问题还是几何问题都有最值问题,在中考压轴题中出现比较高的主要有利用重要的几何结论(如两点之间线段最短、三角形两边之和大于第三边、两边之差小于第三边、垂线段最短等)。
利用一次函数和二次函数的性质求最值。
一、“最值”问题大都归于两类基本模型:Ⅰ、归于函数模型:即利用一次函数的增减性和二次函数的对称性及增减性,确定某范围内函数的最大或最小值Ⅱ、归于几何模型,这类模型又分为两种情况:(1)归于“两点之间的连线中,线段最短”。
凡属于求“变动的两线段之和的最小值”时,大都应用这一模型。
(2)归于“三角形两边之差小于第三边”凡属于求“变动的两线段之差的最大值”时,大都应用这一模型。
几何模型:条件:如图,A 、B 是直线l 同旁的两个定点.问题:在直线l 上确定一点P ,使PA PB +的值最小. 方法:作点A 关于直线l 的对称点A ',连结A B '交l 于点P ,则PA PB A B '+=的值最小(不必证明).模型应用:(1)如图1,正方形ABCD 的边长为2,E 为AB 的中点, P 是AC 上一动点.连结BD ,由正方形对称性可知,B 与D 关于直线AC 对称.连结ED 交AC 于P ,则PB PE +的最小值是___________;(2)如图2,O ⊙的半径为2,点A B C 、、在O ⊙上,OA OB ⊥,60AOC ∠=°,P 是OB 上一动点,求PA PC +的最小值;(3)如图3,45AOB ∠=°,P 是AOB ∠内一点,10PO =,Q R 、分别是OA OB 、上的动点,求PQR △周长的最小值.(4)如图,要在一条河上架一座桥MN (河的两岸互相平行,桥与河岸垂直),在如下四种方案中,使得E 、F 两地的路程最短的是A B A 'P lAB PRQ 图3A BB 图1A B C图2 P A BC D · · E F· · EF· · E F M N M N M N EM 与河岸垂直 EM ∥FN E 、M 、F 共线 FN 与河岸垂直 · · E F M N · · E F (4)题图(5)、作图设计,村庄A 、B 位于不平行的两条小河的两侧,若要在两条小河上各架设一座与河岸垂直的桥,并要使A 到B 的路程最近,问桥应架在何处?(6). (2012•台州)如图,菱形ABCD 中,AB=2,∠A=120°,点P ,Q ,K 分别为线段BC ,CD ,BD 上的任意一点,则PK+QK 的最小值为( ) A .1B.3C .2D .31+(7).(2012•兰州)如图,四边形ABCD 中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°,在BC 、CD 上分别找一点M 、N ,使△AMN 周长最小时,则∠AMN+∠ANM 的度数为( ) A .130° B .120° C .110° D .100°【典型例题分析】1.如图所示,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 +的和最小,则这个最小值为( )A .23B .26C .3D .62.如图,抛物线2124y x x =--+的顶点为A ,与y 轴交于点B .(1)求点A 、点B 的坐标;(2)若点P 是x 轴上任意一点,求证:PA-PB ≤AB ; (3)当PA-PB 最大时,求点P 的坐标.BOA·xyA D EPBCyOxP DB(40)A ,(02)C ,第4题OxyBD AC P 3.如图,在矩形OABC 中,已知A 、C 两点的坐标分别为(40)(02)A C ,、,,D 为OA 的中点.设点P 是AOC ∠平分线上的一个动点(不与点O 重合).(1)试证明:无论点P 运动到何处,PC 总造桥与PD 相等;(2)当点P 运动到与点B 的距离最小时,试确定过O P D 、、三点的抛物线的解析式;(3)设点E 是(2)中所确定抛物线的顶点,当点P 运动到何处时,PDE △的周长最小?求出此时点P 的坐标和PDE △的周长;(4)设点N 是矩形OABC 的对称中心,是否存在点P ,使90CPN ∠=°?若存在,请直接写出点P 的坐标.4.一次函数y kx b =+的图象与x 、y 轴分别交于点A (2,0),B (0,4). (1)求该函数的解析式;(2)O 为坐标原点,设OA 、AB 的中点分别为C 、D ,P 为OB 上一动点, 求PC +PD 的最小值,并求取得最小值时P 点坐标.5.已知:抛物线的对称轴为与x 轴交于A B ,两点,与y 轴交于点C ,其中A(-3,0)、B(1,0) C(0,-2).(1)求这条抛物线的函数表达式.(2)已知在对称轴上存在一点P ,使得PBC △的周长最小.请求出点P 的坐标.(3)若点D 是线段OC 上的一个动点(不与点O 、点C 重合).过点D 作DE PC ∥交x 轴于点E .连接PD 、PE .设CD 的长为m ,PDE △的面积为S .求S 与m 之间的函数关系式.试说明S 是否存在最大值,若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由.A CxyB O5题图A CxyB O6.如图,抛物线2y ax bx c =++的顶点P 的坐标为4313⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,,交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点(03)C -,. (1)求抛物线的表达式.(2)把△ABC 绕AB 的中点E 旋转180°,得到四边形ADBC . 判断四边形ADBC 的形状,并说明理由.(3)试问在线段AC 上是否存在一点F ,使得△FBD 的周长最小, 若存在,请写出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图(1),抛物线3518532+-=x x y 和y 轴的交点为M A ,为OA 的中点,若有一动点P ,自M 点处出发,沿直线运动到x 轴上的某点(设为点E ),再沿直线运动到该抛物线对称轴上的某点(设为点F ),最后又沿直线运动到点A ,求使点P 运动的总路程最短的点E ,点F 的坐标,并求出这个最短路程的长。
2015年中考数学一轮复习课件:专题6最值问题概要
专题6 最值问题
最值问题,也就是最大值和最小值问题,这类问题出现的试题,内容丰 富,知识点多,涉及面广,解法灵活多样,而且具有一定的难度. 最值问题一般有三类,一是以几何背景的最值问题,一般可以看成是运 动变化的图形在特殊位置时,与图形有关的几何量达到最大或最小值; 二是有关函数的最值问题,如一次函数、反比例函数和二次函数;三是 实际背景问题,来求最优化问题. 关键是要结合题意,借助相关的概念、图形的性质,将最值问题化归与 转化为相应的数学模型(函数增减性、线段公理、三角形三边关系等)进 行分析与突破
DN⊥OA,∴∠NDA=30°,∴AN=21AD=23,由勾股定理得 DN=32 3,∵C(12,0),∴CN=3-12
-23=1,在 Rt△DNC 中,由勾股定理得 DC=
12+(23
3)2=
231,即 PA+PC 的最小值是
31 2
4.如图,已知抛物线 y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为(4,-23),且与 y 轴交于点 C(0, 2),与 x 轴交于 A,B 两点(点 A 在点 B 的左边).
解:作 A 点关于直线 y=x 的对称点 A′,连结 A′B,交直线 y=x 于点 P,此时 PA +PB 最小,由题意可得 OA′=1,BO=2,PA′=PA,∴PA+PB=A′B= 12+22= 5
2.(2014·张家界)如图,AB,CD 是半径为 5 的⊙O 的两条弦,AB=8,CD =6,MN 是直径,AB⊥MN 于点 E,CD⊥MN 于点 F,P 为 EF 上任意一点,求 PA+PC 的最小值.
作 A 关于 OB 的对称点 D,连结 CD 交 OB 于 P,连结 AP,过 D 作 DN⊥OA 于 N,则此时 PA+PC 的值最小,
中考数学最值问题
中考数学最值问题
中考数学中的最值问题是指在给定的条件下,求某个函数或一组数的最大值或最小值。
以下是一些解决中考数学最值问题的常见方法:
1. 建立函数:首先要明确问题中涉及的数学模型或函数关系。
根据题目给出的条件,将要求解的问题通过数学函数进行建模,可以是线性函数、二次函数、指数函数等。
2. 求导/导数法:如果函数为可导函数,可以通过对函数求导,找到其导数为零的点(极值点)。
然后,根据导数的符号变化确定最值点。
如果没有导数,可以使用手工绘制函数曲线或制作函数表格的方法,来寻找最值点。
3. 求平均值法:当要求的是一组数的最值时,可以通过求这组数的平均值,并将其与其他给定条件进行比较,找到最大或最小值。
4. 极值点法:对于一个函数或一组数的最值问题,可以通过找到函数或数列的极值点来求解最大值或最小值。
极值点是函数或数列中局部最大或最小的点。
5. 比较法:在给定条件下,将题目中的变量与已知的观察值进行比较,找到最大或最小的观察值,从而确定最值。
- 1 -
6. 间隔法:通过将待求解的变量进行适当的分割或分组,进一步缩小求解范围,从而找到最大或最小值。
对于最值问题,一定要仔细阅读题目,理解给定的条件,根据题目的要求选择合适的解题方法。
那么,通过适当的建模和运用上述方法,你就能够在中考数学中解决最值问题了。
- 2 -。
中考数学复习《最值问题》
解:如图,∵高为 12 cm,底面周长为 10 cm,在容器内壁离容器底部 3 cm 的 点 B 处有一饭粒,此时蚂蚁正好在容器外壁,离容器上沿 3 cm 与饭粒相对的点 A 处,∴A′D=5 cm,BD=12-3+AE=12(cm),∴将容器侧面展开,作 A 关 于 EF 的对称点 A′,连结 A′B,则 A′B 即为最短距离,A′B= A′D2+BD2= 52+122=13(cm)
解:(1)如图所示 (2)如图,即为所求
(3)作点 C 关于 y 轴的对称点 C′,连结 CP,B1C′交 y 轴于点 P, 则点 P 即为所求.设直线 B1C′的解析式为 y=kx+b(k≠0),
-2k+b=-2, k=2, ∵B1(-2,-2),C′(1,4),∴ 解得 k+b=4, b=2,
7.图1、图2为同一长方体房间的示意图 ,图3为该长方体的表面展开 图.
(1)蜘蛛在顶点A′处.
①苍蝇在顶点B处时,试在图1中画出蜘蛛为捉住苍蝇,沿墙面爬行的 最近路线;
②苍蝇在顶点C处时,图2中画出了蜘蛛捉住苍蝇的两条路线,往天花
板ABCD爬行的最近路线A′GC和往墙面BB′C′C爬行的最近路线A′HC,试通 过计算判断哪条路线更近;
两点距离之差的绝对值最大时,点P在直线AB上.先运用待定系数法求出直
线AB的解析式,再令y=0,求出x的值即可.
解:由题意可知,当点 P 到 A,B 两点距离之差的绝对值最大时, 点 P 在直线 AB 上.设直线 AB 的解析式为 y=kx+b,
b=1, k=1, ∵A(0,1),B(1,2),∴ 解得 ∴y=x+1, k+b=2, b=1,
令 y=0,得 0=x+1,解得 x=-1,∴点 P 的坐标是(-1,0)
中考数学专题复习资料--几何最值问题
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!几何最值问题复习本内容全部需要在做讲义题目之前进行 一、 读一读下面的内容,想一想 1. 解决几何最值问题的理论依据①两点之间,线段最短(已知两个定点);②_______________(已知一个定点、一条定直线); ③三角形三边关系(已知两边长固定或其和、差固定). 2. 几何最值问题常见的基本结构①利用几何变换进行转化——在右侧一栏中画出相关分析的辅助线,找到最终时刻点P 的位置ll求min ()PA PB +,异侧和最小llMN 为固定线段长,求min ()AM BN +ll求max PB PA -,同侧差最大 ②利用图形性质进行转化MDACO N求ODmax不变特征:Rt△AOB中,直角与斜边长均不变,取斜边中点进行分析.二、还原自己做最值问题的过程(从拿到题目读题开始),与下面小明的动作对标,补充或调整与自己不一样的地方.①研究背景图形,相关信息进行标注;②分析考查目标中的定点、动点及图形特征,利用几何变换或图形性质对问题进行分析;③封装常见的几何结构,当成一个整体处理,后期直接调用分析.三、根据最值问题做题的思考过程,思考最值问题跟存在性问题、动点问题在分析过程中有什么样的区别和联系,简要写一写你的看法.答:下面是小明的看法:①都需要分层对问题分析,一层层,一步步进行分析;②都需要研究基本图形,目标,条件,相关信息都需要有标注;③在画图分析时,都会使用与之有关的性质,判定,定理及公理.如存在性问题需要用四边形的判定;最值问题需要回到问题处理的理论依据.四、借助对上述问题的思考,做讲义的题目.几何最值问题(讲义)一、知识点睛解决几何最值问题的通常思路:1.分析定点、动点,寻找不变特征.2.若属于常见模型、结构,调用模型、结构解决问题;若不属于常见模型,结合所求目标,依据不变特征转化,借助基本定理解决问题.转化原则:尽量减少变量,向定点、定线段、定图形靠拢.二、精讲精练1.如图,在△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,P为BC边上一动点,PE⊥AB于点E,PF⊥AC于点F.若M为EF的中点,则AM长度的最小值为____________.M FE PCBAOED CBA第1题图 第2题图2. 如图,在Rt △ABC 中,∠B =90°,AB =3,BC =4,点D 在BC 边上,则以AC 为对角线的所有□ADCE 中,DE 长度的最小值为_____________.3. 若点D 与点A (8,0),B (0,6),C (a ,a )是一平行四边形的四个顶点,则CD 长度的最小值为_____________.4. 如图,已知AB =2,C 是线段AB 上任一点,分别以AC ,BC 为斜边,在AB 的同侧作等腰直角三角形ACD 和等腰直角三角形BCE ,则DE 长度的最小值为_____________.ED B CA第4题图 第5题图5. 如图,已知AB =10,C 是线段AB 上任一点,分别以AC ,BC 为边,在AB 的同侧作等边三角形ACP 和等边三角形BCQ ,则PQ 长度的最小值为_____________.6. 动手操作:在矩形纸片ABCD 中,AB =3,AD =5.如图所示,折叠纸片,使点A 落在BC边上的A ′处,折痕为PQ ,当点A ′在BC 边上移动时,折痕的端点P ,Q 也随之移动.若限定点P ,Q 分别在AB ,AD 边上移动,则点A ′在BC 边上可移动的最大距离为________________.QPA'D CB AD CBA7. 如图,在直角梯形纸片ABCD 中,AD ⊥AB ,AB =8,AD =CD =4,点E ,F 分别在线段AB ,AD 上,将△AEF 沿EF 翻折,点A 的对应点记为P .QPCBA(1)当点P 落在线段CD 上时,PD 的取值范围是_______.(2)当点P 落在直角梯形ABCD内部时,PD 长度的最小值为_____________.P F ED CB APFE DCBADCBADCBA8. 如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠A =30°,AC =BC 的中点为D .将△ABC 绕点C 顺时针旋转任意一个角度得到△FEC ,EF 的中点为G ,连接DG ,则在旋转过程中,DG 长度的最大值为____________.9. 如图,已知△ABC 是边长为2的等边三角形,顶点A 的坐标为(0,6),BC 的中点D 在点A下方的y 轴上,E 是边长为2且中心在坐标原点的正六边形的一个顶点,把这个正六边形绕其中心旋转一周,则在旋转过程中DE 长度的最小值为_________.10. 探究:如图1,在等边三角形ABC 中,AB =6,AH ⊥BC 于点H ,则AH =_______,△ABC的面积ABC S △__________.发现:如图2,在等边三角形ABC 中,AB =6,点D 在AC 边上(可与点A ,C 重合),分别过点A ,C 作直线BD 的垂线,垂足分别为点E ,F ,设BD =x ,AE =m ,CF =n .DGFECB A图1 图2(1)用含x ,m ,n 的代数式表示ABD S △及CBD S △;(2)求(m n +)与x 之间的函数关系式,并求出(m n +)的最大值和最小值.应用:如图,已知正方形ABCD 的边长为1,P 是BC 边上的任一点(可与点B ,C 重合),分别过点B ,C ,D 作射线AP 的垂线,垂足分别为点B′,C′,D′,则BB′+CC′+DD′的最大值为______,最小值为______.三、回顾与思考________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ 【参考答案】精讲精练 1.1252.3HBAD'B'C'P D CBA3.4.1 5.5 6.27.(1)84PD -≤;(2)8 8.69.410.探究:发现:(1)12ABD S xm =△,12CBD S xn =△(2)m n +=m +n 的最大值为6,最小值为应用:2。
中考数学专题复习-例说线段的最值问题 (共62张)
MA MD 1 AD 1,FDM 60. 2
A
N
B
解答过程:
F M D 3 0 , F D = 1 M D = 1 .
2
2
FM =MD cos30= 3 . 2
MC = FM 2+CF 2 = 7.
A 'C = M C M A ' = 7 1.
FD
C
M
A‘'
A
N
B
小结:
“关联三角形”的另外两条边尽可能长度已知(或 可求),再利用三角形三边关系求解,线段取得最值时 ,“关联三角形”不存在(三顶点共线).
解答过程:
连接OC交e O于点P,此时PC最小. 在RtBCO中, Q BC=4,OB=3, OC=5,PC=OC OP=2. 即PC最小值为2.
小结:
此道作业题构造“辅助圆”的突破口在于发现动点与 两定点连线的夹角为确定值;若点P在△ABC外部,则CP 长存在最大值;若∠APB为非直角时,则作△ABP的外接 圆,此时AB为非直径的弦.
'
2
2
2
在 R t C D D '中 ,
C D '= C D 2 D D '2 3 2 4 2 5 , 即 PC PD的 最 小 值 为 5.
小结:
1. 本题从形的角度得到点P的位置,再从数的角度计算 出点P的坐标,进而得到最小值.这正是体现了数形结合 的重要性.
典型例题2:
D
C
M
A‘'
,52
),B(4,m)两点,点P是线段AB上异于A,B的动点
,过点P作PC⊥x轴于点D,交抛物线于点C.
(1)求抛物线的表达式.
y
2015届湘教版中考数学复习课件专题五_实际应用题
专题五┃ 实际应用题
【解题方法点析】 解直角三角形在解决实际问题中有广泛的应用.我们要学会将各 类的实际问题转化为数学问题来解决,具体地说,要求我们善于将某 些实际问题中的数量关系归结为直角三角形中的元素(边、角)之间的关 系,这样就可运用解直角三角形的方法了. 一般有以下三个步骤: (1)审题,通过图形(题目未画出图形的,可自己画出示意图),弄清 已知和未知; (2)找出有关的直角三角形,或通过作辅助线产生有关的直角三角 形,把问题转化为解直角三角形的问题; (3)根据直角三角形元素(边、角)之间的关系解有关的直角三角形.
专题五┃ 实际应用题
解
(1)由于蜡烛燃烧时剩余部分的高度y(cm)
与燃烧时间x(h)之间为一次函数关系. 故设y与x之间的函数表达式为y=kx+b(k≠0). 由题图知该函数图象经过点(0,24),(2,12),则
2k+b=12, k=-6, 解得 b=24, b=24,
专题五┃ 实际应用题
探究三 利用解直角三角形解决实际问题
例3 [2013· 岳阳] 某校有一露天舞台, 纵断面如图Z5-2所示,AC垂直于地面, AB表示楼梯,AE为舞台面,楼梯的坡角 ∠ABC=45°,坡长AB=2 m,为保障安 全,学校决定对该楼梯进行改造,降低坡 度,拟修新楼梯AD,使∠ADC=30°. (1)求舞台的高AC(结果保留根号); (2)在楼梯口B左侧正前方距离舞台底部C点3 m处有一株大 树,修新楼梯AD时底端D是否会触到大树?并说明理由.
专题五┃ 实际应用题
其中,找出有关的直角三角形是关键,具体方法是: 如果示意图形不是直角三角形,可添加适当的辅助线,把 它们分割成一些直角三角形和矩形,把实际问题转化为解直角 三角形问题,把可解的直角三角形纳入基本类型,确定合适的 边角关系,细心推理,按要求精确度作近似计算,最后写出答 并注明单位.
中考数学总结复习专题:最值问题总结 讲义
中考最值问题专题分享知识点一将军饮马【知识梳理】一、什么是将军饮马?【问题引入】“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,这是唐代诗人李颀《古从军行》里的一句诗。
而由此却引申出一系列非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马”。
【问题描述】如图,将军在图中点A处,现在他要带马去河边喝水,之后返回军营,问:将军怎么走能使得路程最短?B军营河【问题简化】如图,在直线上找一点P使得PA+PB最小?【问题分析】这个问题的难点在于PA+PB是一段折线段,通过观察图形很难得出结果,关于最小值,我们知道“两点之间,线段最短”、“点到直线的连线中,垂线段最短”等,所以此处,需转化问题,将折线段变为直线段.【问题解决】作点A 关于直线的对称点A’,连接PA’,则PA’=PA ,所以PA+PB=PA’+PB当A’、P 、B 三点共线的时候,PA’+PB=A’B ,此时为最小值(两点之间线段最短)【思路概述】作端点(点A 或点B )关于折点(上图P 点)所在直线的对称,化折线段为直线段.【例题精讲】类型一、【一定两动之点点】在OA 、OB 上分别取点M 、N ,使得△PMN 周长最小.BB此处M 、N 均为折点,分别作点P 关于OA (折点M 所在直线)、OB (折点N 所在直线)的对称点,化折线段PM+MN+NP 为P’M+MN+NP’’,当P’、M 、N 、P’’共线时,△PMN 周长最小.例1、如图,点P 是∠AOB 内任意一点,∠AOB=30°,OP=8,点M 和点N 分别是射线OA 和射线OB 上的动点,则△PMN 周长的最小值为___________.类型二【两定两动之点点】在OA 、OB 上分别取点M 、N 使得四边形PMNQ 的周长最小。
考虑PQ 是条定线段,故只需考虑PM+MN+NQ 最小值即可,类似,分别作点P 、Q 关于OA 、OB 对称,化折线段PM+MN+NQ 为P’M+MN+NQ’,当P’、M 、N 、Q’共线时,四边形PMNQ 的周长最小。
中考数学最值问题解题
中考数学最值问题解题技巧中考数学最值问题是指在一组或若干个变量中,要求找到一个或几个变量的最大值或最小值。
这类问题在中考数学中比较常见,通常涉及到函数、不等式、方程等知识点。
下面将介绍几个解题技巧:1.观察法观察法是最直接、最简单的方法,通过观察题目中的条件和结论,寻找其中的规律和趋势,从而得出结论。
例如,在求一个二次函数的最值时,可以通过观察函数的开口方向、对称轴和顶点位置等特征,从而得出函数的最大值或最小值。
2.函数法函数法是指利用函数的概念和性质来解决最值问题。
通常需要建立一个函数模型,如一次函数、二次函数等,然后通过求导数或分析函数的单调性来找到最大值或最小值。
例如,在求一个关于x的二次函数y=x^2+2ax+b的最值时,可以通过配方将函数转化为顶点式,再利用二次函数的性质进行求解。
3.不等式法不等式法是指利用不等式的性质来解决最值问题。
通常需要先找到一个不等式,然后通过分析不等式的性质来找到最大值或最小值。
例如,在求一个关于x的一元二次不等式ax^2+bx+c>0的最大值时,可以通过分析不等式的开口方向、对称轴和判别式等特征,从而找到最大值。
4.数形结合法数形结合法是指将数量关系和空间形式结合起来解决问题。
通常需要先分析题目中的数量关系,然后借助图形将数量关系直观地表现出来,再通过观察图形找到最大值或最小值。
例如,在求一个关于x的一元二次不等式ax^2+bx+c>0的最大值时,可以通过将不等式转化为二次函数,再结合图形进行分析。
总之,解决中考数学最值问题需要掌握一定的解题技巧和思维方式。
在解题过程中要善于观察、分析、归纳和总结,同时要注意灵活运用所学知识进行综合分析和解题。
中考数学最值问题ppt课件
Q
9
求两点间距离的最值,常依据两点间线段最短 (三角形两边之和大于第三边)
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10
求直线上动点到两定点距离和的最值, 常将两定点变化到直线异侧,再利用 对称的性质解决。本题是几何方法求 最值较经典的例题,依据是三角形两 边之和大于第三边(两点间线段最短)
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14
求直线上动点到两定点距离差的最值, 常将两定点变化到直线同侧,再利用 对称的性质解决。依据是三角形两 边之差小于第三边
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15
【例】(2016•成都)如图,面积为6的平行四边形纸片ABCD中,AB=3,∠BAD= 45°,按下列步骤进行裁剪和拼图:
第一步:如图①,将平行四边形纸片沿对角线BD剪开,得到△ABD和△BCD纸片,再 将△ABD纸片沿AE剪开(E为BD上任意一点),得到△ABE和△ADE纸片;
第二步:如图②,将△ABE纸片平移至△DCF处,将△ADE纸片平移至△BCG处;
第三步:如图③,将△DCF纸片翻转过来使其背面朝上置于△PQM处(边PQ与DC重 合,△PQM与△DCF在CD同侧),将△BCG纸片翻转过来使其背面朝上置于△PRN 处(边PR与BC重合,△PRN与△BCG在BC同侧)。
33将直尺以每秒2个单位的速度沿x轴向左平移设平移的时间为t秒平移后的直尺为wxyz其中边xy所在的直线与x轴交于点m与抛物线的其中一个交点为点n请直接写出当t为何值时可使得以cdmn为顶点的四边形是平行四边形
最值问题
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1
最值问题是初中数学的重要内容,从难度上看,既可以是很简 单的小题,也可以是综合性较强的大题,一直是中考命题的热 点,在压轴题和选择填空题中都经常出现。
2015年中考数学第二轮复习:23.最值问题(2015-5)
16.最值问题初三数学组 翟爱军1.下列各数中,最小的数是( )AA. 2-B. 1-C. 0D.2n 20是整数,则满足条件的最小正整数n 为( )DA. 2B. 3C. 4D. 5 x 、y 为实数,代数式5x 2+4y 2-8xy +2x解:原式=(x 2+2x +1)+(4x 2-8xy +4y 2)=4(x -y )2+(x +1)2+3, ∵4(x -y )2和(x +1)2的最小值是0,原式=0+0+3=3, ∴5x 2+4y 2-8xy +2x +4的最小值为3.4.函数y =x 2-2x -2(0≤x ≤3)的最大值和最小值为 .6,2 解:由y =x 2-2x -2 配方得y =(x -1)2-3,所以对称轴方程为x =1. 因为x ∈[0,3],所以当x =3时,函数取得最大值y =1. 当x =1时,函数取得最小值y =-3.函数y =x 2-2x -2(0≤x ≤3)的最大值和最小值为:6,2.5.已知x ,y ,z 为三个非负有理数,且满足3x +2y +z =5,x +y -z =2,若S =2x +y -z ,求S 的最大值与最小值. 解:∵x +y -z =2,S =2x +y -z ,∴S =x +2,∵3x +2y +z =5,x +y -z =2,∴y =743x -≥0或z =13x-, ∵x ,y ,z 为三个非负有理数,∴743x -≥0,13x-≥0,∴x ≤1,又x ,y ,z 为三个非负有理数,∴0≤x ≤1,∴S 的最大值3,最小值2.6.如图是由五个大小相同的正方体搭成的几何体,则关于它的视图,下列说法正确的是( )BA. 正视图的面积最小B. 左视图的面积最小C. 俯视图的面积最小D. 三个视图的面积一样大7.一个几何体是由若干个相同的正方体组成的,某主视图和左视图如图3所示,则这个几何体最多可由多少个这样的正方体组成?( )BA. 12个B. 13个C. 14个D. 18个 8.如图,长方体的长为15,宽为10,高为20,点B 离点C 的距离为5,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A 爬到点B ,需要爬行的最短距离是( )B A.521 B.25 C.1055+ D.35π2,高为2,若一只小虫从A 点出发沿着圆柱体的侧面爬行到C 点,则小虫爬行的最短路程是_________(结果保留根号)22.P D CB A10.如图,是一个用来盛爆米花的圆锥形纸杯,纸杯开口圆的直径EF 长为10cm .母线OE (OF )长为10cm .在母线OF 上的点A 处有一块爆米花残渣,且F A =2cm ,一只蚂蚁从杯口的点E 处沿圆锥表面爬行到A 点.则此蚂蚁爬行的最短距离为 .241cm11.如图,将两张长为8,宽为2的矩形纸条交叉,使重叠部分是一个菱形,容易知道当两张纸条垂直时,菱形的周长有最小值8,那么菱形周长的最大值是 .17解:当两张纸条如图所示放置时,菱形周长最大,设这时菱形的边长为xcm ,在Rt △ABC 中,由勾股定理:x 2=(8-x )2+22,解得:x =,∴4x =17,即菱形的最大周长为17cm .12.如图,AD 是以等边三角形ABC 一边AB 为半径的四分之一圆周, P 为AD 上任意一点,若AC =5,则四边形ACBP 周长的最大值是 .15+52解:由于AC 和BC 值固定,点P 在弧AD 上,而B 是圆心,所以PB 的长也是定值,只要AP 的长为最大值,∴当P 的运动到D 点时,AP 最长为5,所以周长为5×3+52=15+52.13.在矩形纸片ABCD 中,AB =3,AD =5.如图所示,折叠纸片,使点A 落在BC 边上的A ’处,折痕为PQ ,当点A ’在BC 边上移动时,折痕的端点P 、QP 、Q 分别在AB 、AD 边上移动,则点A ’在BC 边上可移动的最大距离为 .解:当点Q 与点D 重合时,图①中的点A 1'是符合要求的最左边的点,此时A 1'D =5,CD =3,在Rt △A 1'CD 中, 当点P 与点B 重合时,图②中的点A '2是符合要求的最右边的点,此时BA '2=3,则A '2C =5-3=2;点A '应在点A 1'与点A '2之间移动,所以点A '在BC 边上可移动的最大距离为CA 1'-CA '2=4-2=2.14.如图,AC ⊥MN 于点C ,BD ⊥MN 于点D ,若AC =1,BD =2,CD =4,请在直线上作一点P ,使P A +PB 最小(保留作图痕迹),且P A +PB 的最小值为 .515.菱形ABCD 的两条对角线AC 、BD 的长分别为8、6,点P 是对角线上AC 的一个动点,点M 、N 分别是的AB 、CB 中点,则PM +PN 的最小值是 . 5N M PD C BA N MDC B A O N M P B A N MD C B ANMD C B A16.四边形ABCD 为菱形,E 为BC 边上中点,P 为对角线BD 上一点,要使PE +PC 最小,则应满足( ) A .PE =PC B .PE ⊥PC C .PB =PD D .∠BAE =∠BCP17.如图,已知正方形ABCD 的边长为8,点M 在DC 上,且DM =2,N 是AC 上一动点,则ND +NM 的最小值为 .1011.如图,点A 是半圆上一个三等分点,点B 是AN 的中点,点P 是直径AB 上的一个动点,⊙O 的半径为1,那么P A +PB 的最小值为 .212.已知三角形三边长均为整数,其中某两条边长之差为5.若此三角形周长为奇数,则第三边长的最小值为 . 6.13.在平面直角坐标系中,有A (3,-2),B (4,2)两点,现另取一点C (1,n ),当n = 时,AC + BC 的值最小.25-(或–0.4) 14.如图,45AOB ∠=°,P 是AOB ∠内一点,10PO =,Q R 、分别是OA OB 、上的动点,求PQR △周长的最小值.解:分别作点P 关于OA 、OB 的对称点M 、N ,连接OM 、ON 、MN ,MN 交OA 、OB 于点Q 、R ,连接PR 、PQ ,此时△PQR 周长的最小值等于MN .由轴对称性质可得,OM =ON =OP =10,∠MOA =∠POA ,∠NOB =∠POB ,∴∠MON =2∠AOB =2×45°=90°,在Rt △MON 中,MN =102.即△PQR 周长的最小值等于102.15.如图,在锐角ABC △中,4245AB BAC =∠=,°,BAC ∠的平分线交BC 于点D M N ,、分别是AD 和AB 上的动点,则BM MN +的最小值是___________ .4解:∵AD 所在的直线是∠BAC 的对称轴,故先将N 点或B 点对称到AC 上(以N 点为例,把N 对称到AC 上的P 点)∵M ,N 分别为动点∴当BP ⊥AC 于点P 时BM +MN 的值最小,此时△APB 是等腰直角△,又AB 已知故BM +MN 的最小值是4. 16.如图,点A 的坐标为(-1,0),点B 在直线y =x 上运动,当线段AB 最短时,点B 的坐标为 . 解:线段AB 最短,说明AB 此时为点A 到y =x 的距离.过A 点作垂直于直线y =x 的垂线AB ,∵直线y =x 与x 轴的夹角∠AOB =45°,∴△AOB 为等腰直角三角形,过B 作BC 垂直x 轴,垂足为C ,则BC 为中垂线,则OC =BC =12.作图可知B 在x 轴下方,y 轴的左方.∴点B 的横坐标为负,纵坐标为负,∴当线段AB 最短时,点B 的坐标为(-12,-12).17.如图,在ABC △中,1086AB AC BC ===,,,经过点C 且与边AB 相切的动圆与CB CA ,分别相交于点E F ,,则线段EF 长度的最小值是 .4.8解.在△ABC 中,AB =10,AC =8,BC =6,所以∠ACB =90°;经过点C 且与边AB 相切的动圆与CB 、CA 分别相交于点E 、F ,所以EF 是该动圆的直径,要使直径EF 最小;设切点为D ,连接CD ,根据题意CD 是该动圆的直径,所以EF 要取得最小,那么CD 就得取最小,而CD 是△A BC 斜边上的高,由直角三角形的面积得CD18.如图,O 的半径5cm OA =,弦8cm AB =,点P 为弦AB 上一动点,则点P 到圆心O 的最短距离是 cm . 319.如图,已知A 、B 两点的坐标分别为(2,0)、(0,2),⊙C 的圆心坐标为(-1,0),半径为1.若D 是⊙C 上的一个动点,线段DA 与y 轴交于点E ,则△ABE 面积的最小值为 .22-解:当AD 为⊙C 的切线,切点为D 时,OE 最长,BE 最短,此时⊿ABE 面积最小,易证⊿AOE ∽⊿ADC ,所以AD AOCD OE =,可求得OE =22,BE =2-22,从而△ABE 面积的最小值是=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯222221222-. 20.如图,已知两点A 、B 在直线l 的异侧,A 到直线l 的距离AM =4,B 到直线l 的距离BN =1,MN =4,点P 在直线l 上运动,则PAPB 的最大值为 .解:延长AB 交MN 于点P ′,∵P ′A -P ′B =AB ,AB >|P A -PB |,∴当点P 运动到P ′点时,|P A -PB |最大,∵BD =5,CD =4,AC =8,过点B 作BE ⊥AC ,则BE =CD =4,AE =AC -BD =8-5=3,∴AB = AE 2+BE 2= 32+42=5. ∴|P A -PB |=5为最大。
中考数学中的最值问题解法(学习材料)
中考数学几何最值问题解法在平面几何的动态问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的周长或面积、角的度数以及它们的和与差)的最大值或最小值问题,称为最值问题。
解决平面几何最值问题的常用的方法有:(1)应用两点间线段最短的公理(含应用三角形的三边关系)求最值;(2)应用垂线段最短的性质求最值;(3)应用轴对称的性质求最值;(4)应用二次函数求最值;(5)应用其它知识求最值。
下面通过近年全国各地中考的实例探讨其解法。
应用两点间线段最短的公理(含应用三角形的三边关系)求最值典型例题:例1. (2012山东济南3分)如图,∠MON=90°,矩形ABCD 的顶点A 、B 分别在边OM ,ON 上,当B 在边ON 上运动时,A 随之在边OM 上运动,矩形ABCD 的形状保持不变,其中AB=2,BC=1,运动过程中,点D 到点O 的最大距离为【 】A .21+B .5C .1455 5 D .52 【答案】A 。
【考点】矩形的性质,直角三角形斜边上的中线性质,三角形三边关系,勾股定理。
【分析】如图,取AB 的中点E ,连接OE 、DE 、OD ,∵OD≤OE+DE,∴当O 、D 、E 三点共线时,点D 到点O 的距离最大,此时,∵AB=2,BC=1,∴OE=AE=12AB=1。
DE=2222AD AE 112=+=+=,∴OD 的最大值为:21+。
故选A 。
例2.(2012湖北鄂州3分)在锐角三角形ABC 中,BC=24,∠ABC=45°,BD 平分∠ABC,M 、N 分别是BD 、BC 上的动点,则CM+MN 的最小值是 ▲ 。
【答案】4。
【考点】最短路线问题,全等三角形的判定和性质,三角形三边关系,垂直线段的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。
【分析】如图,在BA 上截取BE=BN ,连接EM 。
∵∠ABC 的平分线交AC 于点D ,∴∠EBM=∠NBM。
中考数学最值问题 精品课件
⊥PQ.
C
Q
P
C
Q
P
A
O
B
A
O
B
第 20 题图 1
第 20 题图 2
(1)如图 1,当 PQ∥AB 时,求 PQ 的长度;
(2)如图 2,当点 P 在 BC 上移动时,求 PQ 长的最大值.
解:(1)∵OP⊥PQ,PQ∥AB,∴OP⊥AB.
在 Rt△OPB 中,OP=OB·tan∠ABC=3· tan30°= 3 . 连接 OQ,在 Rt△OPQ 中, PQ OQ2 OP2 32 ( 3)2 6 . (2) ∵ PQ2 OQ2 OP2 9 OP2 ,
2、归于函数模型:即利用一次函数的增减性和二次函数的对称性及增 减性,确定某范围内函数的最大或最小值
利用几何模型求最值
(1)归入“两点之间的连线中,线段最短”
条件:如下左图,A、B是直线同旁的两个定点. 问题:在直线L上确定一点P,使PA+PB的值最小.
方法:作点 A 关于直线 l 的对称点 A ,连结 AB 交l 于点P ,
(1)若当x<3时,y随x的增大而增大,当x>3时,y随x的增大而减少,则 3 h=___. (2)若当x<3时,y随x的增大而增大,则h的取值范围为___h_≥__3. (3)当自变量x的取值满足2≤x≤5时,函数值y的最大值为-1,则h=__1_或__6_.
【例2】点P(m,n)在以y轴为对称轴的二次函数y=x2+ax+4的图象上,则m-n
则 PA PB AB的值最小(不必证明).
A
B
P
A
如图菱形 ABCD 中,AB=2,∠BAD=60°,E 是 AB 的中点,P 是对角线 AC 上的
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专题五 最值问题试试看:与最值有关的知识与题目能想起多少?说明: 最值问题是指最大最小、最多最少、最长最短问题,让我们翻开记忆,按最值问题在课本出现的顺序搜索一下:(1)两点之间线段最短; (2)垂线段最短; (3)不等式的最大(小)解; (4)二次整式最值; (5)线段和最小差最大; (6)勾股对称最短路径; (7)一次函数最优方案; (8)二次函数的最值;(9)圆中最长弦是直径; (10)圆的最近(远)距离---以上所列,有的是同一问题、有的是具有包含关系(如“二次函数最值”包含了“二次整式最值”)、有的很少出现,为了简捷实用,提升能力、直面中考,通过整理,就以下几个问题展开研究:(1)两点之间线段最短; (2)垂线段最短(3)圆中最长弦是直径; (4)两正数和的最小值 (5)不等式一次函数最优方案; (6)二次函数最值; (7)几何最值探究 一、两点之间线段最短(一)线段和(PA +PB )最小:“两点之间线段最短”与轴对称结合.【通法】求“直线上一点到这条直线同侧两点的距离和最小”;作其中一点关于这条直线的对称点,连结这个对称点与另一点的线段长即为该最小距离,该线段与这条直线的交点即为所求点. 例6-1-1 几何模型(1)如图6-1-1①,点A 、B 位于直线m 异侧,在直线m 上找一点P ,使AP +BP 的值最小.你的根据是 .(2)如图6-1-1②,点A 、B 位于直线m 同侧,在直线m 上找一点P ,使AP +BP 的值最小.你的根据是:A : .B : . 模型应用:(3)如图6-1-1③,正方形ABCD 中,AB =4,E 是BC 的中点,点P 是对角线AC 上一点,则PE +PB 的最小值为 .(4)如图6-1-1④,已知菱形ABCD 的两条对角线分别为6和8,M 、N 分别是BC 、CD的CB图6-1-1图6-1-1ABmABm 图6-1-1图6-1-1中点,P 是对角线BD 上一点,则PM +PN 的最小值= .(5)如图6-1-1⑤,在Rt △ABC 中,∠C =90°,∠B =60°,点D 是BC 边上的点,CD =3,将△ABC 沿直线AD 翻折,使点C 落在AB 边上的点E 处,若点P 是直线AD 上的动点,则△PEB 的周长的最小值是 .【规律】题目背景不对,但解决问题方法一样,都是作对称点、连线段、求最值.体验与感悟6-1-11.(1)如图6-1-2①,在等边△ABC 中,AB =6,点E 是AB 的中点,AD 是高,在AD 上找一点P ,使PB +PE 的值最小,最小值为 .(2)如图6-1-2②,⊙O 的半径为2,点A 、B 、C 在⊙O 上,OA ⊥OB ,∠AOC =60°,P 是OB 上一动点,则PA +PC 的最小值是 ;(3)如图6-1-2③,点D 、E 分别是△ABC 的AC 、AB 边的中点,BC =6,BC 边上的高为4,P 在BC 边上,则△PDE 周长的最小值为 .2.(1)如图6-1-3①,Rt △OAB 的顶点A 在x 轴的正半轴上,顶点B 的坐标为(3,3),点C 的坐标为(1,0),点P 为斜边OB 上的一动点,则PA +PC 的最小值为 .(2)如图6-1-3② ,菱形ABCD 中AB =2,∠A =120°,点P ,Q ,K 分别为线段BC ,CD ,BD 上的任意一点,则PK +QK 的最小值为 .(3)如图6-1-3③,锐角△ABC 中,AB =42,∠BAC =45°,AD 平分∠BAC ,M 、N 分别是AD 和AB 上的动点,则BM +MN 的最小值是 .3.(1)如图6-1-4①,∠AOB =45°,P 是∠AOB 内一点,PO =10,Q 、R 分别是OA 、OB 上的动点,则△PQR 周长的最小值是 .(2)如图6-1-4②,点A (a ,1)、B (-1,b )都在双曲线y =3x-(x <0)上,点P 、Q 分别是x 轴、y 轴上的动点,当四边形PABQ 的周长取最小值时,PQ 在直线的解析式是( ).A .y =xB .y =x +1C .y =x +2D .y =x +3B图6-1-3图6-1-3CB图6-1-2图6-1-2图6-1-24. 如图6-1-5已知,直线a∥b,且a与b之间的距离为4,点A到直线a的距离为2,点B到直线b的距离为3,AB=a上找一点M,在直线b上找一点N,满足MN⊥a且AM+MN+NB的长度和最短,则此时AM+NB=()A.6B.8C.10D.12(二)“小虫爬行问题”【通法】见“小虫爬行问题”作展开图构造Rt△,再用勾股定理求之.例6-1-2(1)如图6-1-6①,已知长方体的长为AC=2cm,宽BC=1cm,高AA′=4cm,一只蚂蚁沿长方体的表面从A点爬到B′点的最短路径是多少?【规律】“小小相加凑一边时路径最短.”(2)如图6-1-6②,圆柱形杯高为12cm、底面周长为18cm,在杯内离杯底4cm的点C处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿4cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为多少cm?【规律】“一点内一点外要用轴对称.”体验与感悟6-1-21.(1)如图6-1-7①,长方体的长宽高分别为15、10、20,点B离点C的距离为5,一只蚂蚁沿着长方体的表面从点A爬到点B,最短距离是()AB.25 C5D.35AC蚂蚁蜜蜂ABCDA′B′C′D′图6-1-6ABOPRab 图6-1-4图6-1-5图6-1-6(2)6-1-7②,底面半径为3cm的圆锥的主视图是个正三角形,C是母线OB的中点,则从圆锥表面从A到C的最短距离等于cm.(3)6-1-7③,圆柱高8cm,底面半径2cm,一只蚂蚁从点A爬到点B处吃食,爬行的最短路程(π取3)是()cm.A.20B.10C.14D.无法确定(4)如图6-1-7④,ABCDEFGH是个无上底长方体容器,M在容器内侧,位于侧棱BF上,已知AB=5,BF=9,FM=3,则从外部的点A到内部的点M的最短距离等于.2.如图6-1-8,是一个三级台阶,它的每一级的长、宽、高分别为20dm,3dm,2dm,A和B 是这个台阶两相对的端点,A点有一只昆虫想到B点去吃可口的食物,则昆虫沿着台阶爬到B点的最短路程是多少dm?(三)两二次根式和的最小值【通法】形如“求(其中a,b,m为正常数)的最小值”的题目,在平面内画出线段AB=m,使C、D在AB两侧,并且CA⊥AB,DB⊥AB,CA=a,BD=b,则CD长即为所求.例6-1-3(0≤x≤4)的最小值.【规律】先把代数问题转化为直角三角形问题,再根据两点之间线段最短,借助勾股定理求最小值.体验与感悟6-1-3求函数y0≤x ≤12)的最小值.(四)折叠最值【规律】折叠背景下的最值问题,考查的是动手操作能力、合情推理能力.方法是:(1)在折叠中感受大小变化规律,(2)通过特殊位置求最值. 例6-1-4 (1)如图6-1-9,折叠矩形纸片ABCD ,使B 点落在AD 上一点E 处,折痕的两端点M 、N 分别在AB 、BC 上(含端点),且AB =6,BC =10,设AE =x ,则x 的取值范围是 .(2)如图6-1-10,直角梯形纸片ABCD 中,AD ∥AB ,AB =8,AD =CD =4,点E 、F 分别在线段AB 、AD 上,将△AEF 沿EF 翻折,点A 的落点记为P ,则P 落在直角梯形ABCD 内部时,PD 的最小值等于 .【规律】(1)A 、E 重合时k 最小为0, 的两端点在AB 、CD 上,不合题意,向下移动N 到C 时,得x 的最小值,继续沿BC 向B 移动N ,使M 上移至A 时,得到满足条件的x 最大值;(2)观察发现P 在线段DE 上时,PD 比P 在其它位置时小,并且DE 长等于DB 长时的PD 最小.体验与感悟6-1-41.动手操作:在矩形纸片ABCD 中,AB =3,AD =5,如图6-1-11,折叠纸片,使点A 落在BC 边上的A ′处,折痕为PQ ,当点A ′在BC 边上移动时,折痕的端点P 、Q 也随之移动.若限定点P 、Q 分别在AB 、AD 边上移动,则点A ′在BC 边上可移动的最大距离为 .B ADCA图6-1-11 图6-1-12PQA ′FEABCDA图6-1-9图6-1-102.如图6-1-12,直角梯形纸片ABCD 中,AD ⊥AB ,AD =CD =3,AB =6.点E 、F 分别在线段AB 、AD 上,将△AEF 沿EF 翻折,点A 的落点记为P ,当P 落在直角梯形ABCD 内部时,PD 的最小值为 .(五)旋转最值(见第九单元旋转探究) (六)线段差(PA -PB )最大例6-1-6几何模型:(1)如图6-1-13①,点A 、B 位于直线m 的同侧,在直线m 上一点P ,使∣AP -BP ∣的值最大.你作图的根据是 .⑵如图6-1-13②,点A 、B 位于直线m 异侧,在直线m 上找一点P ,使︱AP -BP ︱的值最大.你作图的根据是:A :______________________________________________B :_______________________________________模型应用⑶如图6-1-13③,一次函数y =-2x +4的图象与x 、y 轴分别交于点A ,B ,D 为AB 的中点,C 、A 关于原点对称.P 为OB 上一动点,请直接写出︱PC -PD ︱的范围:___________________. 体验与感悟6-1-61.如图6-1-14,在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (0,1),B (1,2),点P 在x 轴上运动,当点P 到A 、B 两点距离之差的绝对值最大时,点P 的坐标是____________________.2.在⊙O 所在的平面上有一点A ,它到⊙O 的最近距离是3,最远距离是7,则⊙O 的半径为________________.3.在A 、B 均在面积为1的小正方形组成的网格的格点上,建立平面直角坐标坐标系如图6-1-15,若P 是x 轴上使得︱P A -PB ︱的值最大的点,OP =__________________.4.如图6-1-16,抛物线y =ax 2+bx -4a 经过A (-1,0)、C (0,4)两点,与x 轴交于另一B . ⑴抛物线及对称轴分别为________________________________; ⑵点D 所在抛物线的对称轴上,求︱DB -DC ︱的最大值.x 图6-1-14图6-1-15ABmAm 图6-1-13图6-1-13图6-1-13③提醒:请回顾怎么解决求差的绝对值最大的题目.二、垂线段最短[9] 说明:“垂线段最短”用的多,但人们意识到用它的少.只要涉及点到线、线到线距离用的都是“垂线段最短”,如高,与圆有关的位置关系等.例6-2-1 ⑴如图6-2-1,⊙O 的半径为5,弦AB =6,M 是AB 上任意一点,则线段OM 的取值范围是_______________,写出它的一个可能值是______________________.⑵如图6-2-2,在Rt △ABC 中,∠B =90°,AB =3,BC =4,点D 在BC 上,以AC 为对角线的所有平行四边形ADCE 中,DE 最小值是( )A .2B .3C .4D .5⑶如图6-2-3,在△ABC 中,AB =3,BC =4,∠ACB =30°,点E 在线段AB 上,且BE =1,点P 是线段AC 上的动点.将△ABC 绕点B 按逆时针方向旋转过程中,如果点E 不动,则线段EP 的最小值为_________________________.例6-2-2 如图6-2-4,二次函数y =ax 2+2ax +4与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,tan ∠CBO =2.⑴此二次函数的解析式为:_________________________________________; ⑵动直线l 从与直线AC 重合的位置出发,绕点A 顺时针方向旋转,到与直线AB 重合时终止运动,直线l 与线段BC 交于点D ,P 是线段AD 的中点.①直接写出点P 所经过的路线长_________________________________________.②点D 与B 、C 不重合时,过点D 作DF ⊥AB 于点F ,连接PE 、PF ,在旋转过程中,∠EPF 的大小是否发生变化?若不变,求∠EPF 的度数;若变化,请说明理由.③在②的条件下,连接EF ,求EF 的最小值.体验与感悟6-21.如图6-2-5,等边△ABC 的边长为3,N 为AC 的三等分点,三角形边上的动点M 从点A 出发,沿A →B →C 的方向运动,到达点C 时停止.设点M 运动的路程为x ,MN 2=y ,则y 与x 的函数图象大致是()6-2-4C图6-2-1图6-2-2图6-2-32.如图6-2-6,O 为原点,每个小方格的边长为1个单位长度,A 、B 是第一象限内横、纵坐标均为整数的两点,且OA =OB⑴则A 、B 两点的坐标分别为__________、______________;⑵画出线段AB 绕点O 旋转一周所形成的图形,并求出其面积(结果保留π).3.如图6-2-7①和6-2-7②,在△ABC 中,AB =13,BC =14,cos ∠ABC =513探究:如图6-2-7①,AH ⊥BC 于点H ,AH =____________,AC =___________,△ABC 的面积S △ABC =___________________.拓展如图6-2-7②,点D 在AC 上(可与点A ,C 重合),分别过点A 、C 作直线BD 的垂线,垂足为E ,F .设BD =x ,CF =n (当点D 与A 重合时,我们认为S △ABD =0)⑴用x ,m 或n 的代数式表示S △ABD 及S △CBD ;⑵求(m +n )与x 的函数关系式,并求(m +n )的最大值及最小值; ⑶对给定的一个x 值,有时只能确定唯一的点D ,指出这样的x 的取值范围. 发现请你确定一条直线,使得A ,B ,C 三点到这条直线的距离之和最小(不必写出过程),并写出最小值.三、圆中最长弦是直径[9]C 图6-2-7①图6-2-7②ABCD图6-2-5解法归一:求对角是直角的双直角四边形中对角线的最小值、或圆中线段最小值时常用它.例是6-3 如图6-3-1,等腰直角△ABC斜边长为4,D为是斜边AB的中点,直角∠FDE分别交AC、BC于F、E,则线段EF的最小值是_________________.交流分享:EF是△FDE与△FCE公共斜边,所以E、C、F、D四点在以EF为直径的圆上,在这个圆中,总有EF≥CD,所以它的最小值等于CD的长.体验与感悟6-31.如图6-3-2,AB是⊙O的一条弦,点C是⊙O上一动点,且∠ACB=30°,点E、F分别是AC、BC的中点,直线EF与⊙O交点G、H两点,若⊙O的半径为6,则GE+FH的最大值为_______________________.提醒:请回顾一下这两题怎么用圆是最长弦的.四、求两正数和的最小值[9]解法归一:①由(a-b)2≥0得a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时成立;②对任意正数m,n可设m=a2、n=b2(a、b为正数),则有m+n=a2+b2≥2ab=m+n≥m=n时等号成立.这是高中两个最重要的不等式.③求两个正数和的最小值时就用它,并且只有这两个正数相等时和才取最小值.例6-4-1阅读理解:对任意实数a,b,2≥0,∴a-b≥0,∴a+b≥a=b时,等号成立.根据上述内容,回答下列问题:⑴若m>0,只有m=____时m+1m有最小值______________;..⑵若n>0,只有n=_____时n+2n有最小值_____________;图6-3-1图6-3-2⑶若x >0,只有x =______时,8x 2+22x有最小值___________________; 例6-4-2如图6-4-1,AB 为半圆O 的直径,C 为半圆上与点A 、B 不重合的任意一点,过点C 作CD ⊥AB ,垂足为D ,AD =a ,DB =b .请用本题图验证a +b ≥,并指出等号成立时的条件.交流分享:用相似证CD 2=AD ×BD .例6-4-2 如图6-4-2,已知A (-3,0),B (0,-4),P 为双曲线y =12x(x >0)上任意一点,过点P 作PC ⊥x 轴于点C ,PD ⊥y 轴于点D ,求四边形ABCD 的面积的最小值,并说明此时四边形ABCD 的形状.交流分享:利用P 点的坐标表示OD 、OC 的长.体验与感悟6-41.公式:对于任意正数a 、b ,总有a+b ≥a =b 时,等号成立.直接应用与变形应用⑴已经y 1=x (x >0),y 2=1x(x >0),则当x =____________时,y 1 +y 2取得最小值___________.⑵已知函数y =x +ax(a >0,x >0),当x =______________时,该函数有最小值_____________. ⑶已知函数y 1=x +1与函数y 2=(x +1)2+4,当x >-1时,求21y y 的最小值,并指出相应的x 的值.实际应用B 图6-4-1已知某汽车的一次运输成本包含以下三个部分:一是固定费用,共360元;二是燃油费费,每千米为1.6元;三是折旧费,它与路程的平方成正比,比例系数为0.001.设汽车一次运输的路程为x 千米,求当x 为多少时,该汽车平均每千米的运输成本最低?最低是多少元?提醒:想一下求a +b 的最小值实际在考查什么? 五、不等式、一次函数最优方案[8] 见第18单元,一次函数综合应用六、二次函数最值[9]解法归一:“二次整数ax 2+bx +c 最值”完全可以借助二次函数y =ax 2+bx +c 最值解决,解决方案有三:一用配方法,二用顶点公式,三图象法.(注:a ,b ,c 为常数,且a ≠0) 例6-6-1 ⑴x 2-2x +6的最小值是_______________________; ⑵二次函数y =-x 2+6x 的最大值是______________________.例6-6-2 如图6-6-1,在矩形ABCD 中,AB =2,AD =3,P 是BC 上任意一点(P 不与B 、C 重合),过点P 作AP ⊥PE 交CD 于点E.设BP 为x ,CE 为y ,当x 取何值时,y 的值最大?最大值是多少?交流分享:线段最值可由相似建立二次函数模型求.例6-6-3 如图6-6-2,已知抛物线y =ax 2+bx +4经过点B (1,0),C (5,0),交纵轴于点A ,对称轴l 与x 轴相交于点M .⑴请直接写出抛物线的解析式,对称轴及点A 的坐标_________________________;⑵连接AC ,探索:在直线AC 下方的抛物线上是否存在一点N ,使△NAC 的面积最大?若存在,请你求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.体验与感悟6-6图6-6-2C DE图6-6-11.如图6-6-3,把一张边长为4的正方形ABCD 折叠,使B 点落在AD 上的E 处,折痕为MN ,设AE =x ,问x 为何值时,折起的四边形MNFE 面积最小,并求出这个最小面积的值.2.问题情境:已知矩形的面积为a (a 为常数,a >0),当该矩形的长为多少时,它的周长最小?最小值是多少?数学模型:设该矩形的长为x ,周长为y ,则y 与x 的函数关系式为:y =2(x +ax)(x >0). 探索研究:⑴我们可以借鉴以前研究函数的经验,先探索函数y =x +1x(x >0)的图象性质. ① 在图6-6-4中填写下表,并画出函数的图象.② 观察图象,写出该函数两条不同类型的性质;③ 在求二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的最值时,除了通过观察图象,还可以通过配方得到.请你用配方法求函数y =x +1x(x >0)的最小值. 解决问题:⑵用上述方法解决“问题情境“中的问题,直接写出答案. 交流分享:对任意非负数m ,可设m =t 2,其中t =2 七、几何探究最值类[8] 例6-7-1 请阅读下列材料:问题:如图6-7-1①,圆柱的高AB 和它的底面半径均为5dm ,BC 是底面直径,求一只蚂蚁从A 点出发沿圆柱表面爬行到点C 的最短路线.小明设计了两条路线:路线1:走圆柱表面最短路线(即图6-7-1②侧面展开图中的线段AC ).E图6-6-3路线2:走圆柱高线与度面直径(即图6-7-1①中的AB +BC 的长)设路线1的长度为l 1,设路线2的长度为l 2,则l 12=AC 2=AB 2+¼2BDCl 22=(AB +BC )2,将AB =5,BC =10,半圆弧¼BDC 长5π代入上面的式子得(请你帮小明完成下面的计算):l 12=AC 2= ;l 22=(AB +BC )2= ;l 12-l 22= . ∴l 12>l 22 ∴l 1>l 2 ∴选择路线2较短.(1)小明对上述问题结论有些疑惑,于是他把条件改成:“圆柱的底面半径为1dm ,高AB 为5dm ”继续按前面的路线进行计算(请你帮小明完成下面的计算): 路线1:l 12=AC 2= ;路线2:l 22=(AB +BC )2= ;∵l 12 l 22,∴l 1 l 2(填>或<),所以选择路线 (填1或2)较短. (2)请你帮小明继续研究:在一般情况下,当圆柱的底面半径为r ,高为h 时,应如何选择上面的两条路线才能使蚂蚁从点A 出发沿圆柱表面爬行到C 点的路线最短.体验与感悟6-7-11.在河岸l 同侧有A 、B 两个村庄,A 、B 到l 的距离分别是3km 和2km ,AB =akm (a >1)现计划在河岸上建一抽水站P 向两个村庄供水.方案设计:某班数学兴趣小组设计了两种管道铺设方案:图6-7-2①是方案一的示意图,设该方案中管道长度为d ,且d 1=PB +BA (km )(其中PB ⊥l 于P 点);图6-7-2②是方案二的示意图,设该方案中管道长度为d 2,且d 2=PA +PB (km )(其中点A ′与点A 关于l 对称,A ′B 与l 交于点P ).CD图6-7-1① 图6-7-1②沿AB 剪开摊平观察与计算:(1)在方案一中,d 1= km (用含a 的式子表示);(2)在方案二中,组长小宇为了计算d 2的长,作了如图6-7-2③的辅助线,请你按小宇同学的思路计算,d 2= km (用含a 的式子表示).探索归纳:(1)①当a =4时,比较大小:d 1 d 2(填“>”或“=”或“<”); ②当a =6时比较大小:d 1 d 2(填“>”或“=”或“<”);请你就a (当a >1时)的所有取值情况进行分析,要使铺设的管道长度较短,应选择方案一还是方案二?【总结】以上两题是打破学生的思维定势、训练学生思考全面性的经典好题.例6-7-2动手操作(1)如图6-7-3①,把矩形AA ′ B ′ B 卷成以AB 为高的圆柱形,则点A 与 重合,点B 与重合.探究与发现(2)如图6-7-3②所示,若圆柱的底面周长是30cm ,高是40cm ,从圆柱底部A 处沿侧面缠绕一圈丝线到顶部B 处作装饰,则这条丝线的最小长度是 cm ;(丝线的粗细忽略不计)AB′′图6-7-3图6-7-3图6-7-3图6-7-2图6-7-2图6-7-2(3)若用丝线从图6-7-3②圆柱底部A 处沿侧面缠绕4圈直到顶部B 处(如图6-7-3③所示),则至少需要多长丝线?创新与应用:(4)如图6-7-3④,现有一圆柱形的玻璃杯,准备在杯子的外侧缠绕一层装饰带,为使带子的两端沿AE 、CF 方向进行裁剪,如图6-7-3⑤,若带子宽度为1.5厘米,杯子的半径为6厘米,裁剪角为α,则sin α= .【规律】(1)(2)略;(3)可看作把圆柱切成四段,求出一段的长再乘以4;(4)动手操作试试,看看AE 、BE 哪个等于底面周长.本题融绕线、绕带问题于一题,是一道考查学生空间想象能力、分析能力的好题.体验与感悟6-7-21.如图6-7-4①是一个三棱柱包装盒,它的底面是边长为10cm 的正三角形,三个侧面都是矩形.现将宽为15cm 的彩色矩形纸带AMCN 裁剪成一个平行四边形ABCD (如图6-7-4②),然后用这条平行四边形纸带按如图6-7-4③的方式把这个三棱柱包装盒的侧面进行包贴(要求包贴时没有重合部分),纸带在侧面缠绕三圈,正好将这个三棱柱包装盒的侧面全部包贴满.(1)请计算图6-7-4②中裁剪的角度∠BAD ;(2)计算按图6-7-4③方式包贴这个三棱柱包装盒所需的矩形纸带的长度.CN图6-7-4图6-7-4C图6-7-3图6-7-32.如图6-7-5,四边形ABCD 是正方形,△ABE 是等边三角形,M 为对角线BD (不含B 点)上任意一点,将BM 绕点B 逆时针旋转60°得到BN ,连接EN 、AM 、CM .(1)求证:△AMB ≌△ENB ;(2)①当M 点在何处时,AM +CM 的值最小;②当M 点在何处时,AM +BM +CM 的值最小,并说明理由; (3)当AM +BM +CM 的最小值为3+1时,求正方形的边长.3.一种电讯信号转发装置的发射直径为31km .现要求:在一边长为30km 的正方形区域内选择若干个安装点,每个点安装一个这种转发装置,使这些装置转发的信号能完全覆盖这个区域.问: (1)能否找到这样的4个安装点,使得这些点安装了这种转发装置后能达到预设地要求?(2)至少需要选择多少个安装点,才能使这些点安装了这种转发装置后达到预设的要求? 答题要求:请你在解答时,画出必要的示意图,并用必要的计算、推理和文字说明你的理由.(下面给出的图6-7-6①至图6-7-6③是边长为30km 的正方形区域示意图,供解题时选用)ABCDABCDABC D图6-7-6图6-7-6图6-7-6BB 图6-7-5备用图图6-7-4。