初中数学求线段和固定值、最值

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初中线段最值问题的常用解法

初中线段最值问题的常用解法

初中线段最值问题的常用解法初中线段最值问题是数学中的一个常见问题,也是初步引导学生运用数学知识解决实际问题的一种典型例题。

下面将介绍几种常用的解法。

1.分情况讨论法分情况讨论是解决初中线段最值问题的一个常用方法。

以找线段上的最大值为例,我们可以将线段分为两个部分,一部分是线段的左半部分,一部分是线段的右半部分。

然后分别在左半部分和右半部分找到最大值,最后比较这两个最大值,取较大者即为线段上的最大值。

同理,要找线段上的最小值,也可以采用相似的方法。

2.数轴法数轴法是线段最值问题中常用的一种解法。

以线段的最大值为例,我们可以将数轴上线段的两个端点列出,然后根据所给条件(如线段的起点和终点的坐标等)确定线段的位置。

然后,我们可以逐个将线段上的点都标在数轴上,然后找到其中的最大值。

同样地,我们也可以用数轴法来找线段上的最小值。

3.函数法函数法是解决线段最值问题的常用方法之一。

我们可以根据线段的起点和终点的坐标,建立一个函数来描述线段上的点。

然后,对这个函数进行求导,求出其导数为零的点,这些点即为函数的极值点。

然后,我们可以将这些极值点与线段的端点进行比较,找出线段上的最大值或最小值。

4.图像法图像法是解决线段最值问题的另一种有效方法。

我们可以根据线段的起点和终点的坐标,在坐标平面上画出对应的线段图像。

然后,通过观察图像,我们可以直观地找到线段上的最大值或最小值。

5.代数法代数法是解决线段最值问题的另一种常用方法。

我们可以先将线段上的点表示为变量的形式,然后根据线段的端点的坐标,列出相应的方程组。

然后,我们可以通过求解方程组,得到线段上的最大值或最小值。

总结起来,初中线段最值问题一般可以通过分情况讨论法、数轴法、函数法、图像法和代数法等解决。

根据实际情况和题目要求,可以选择合适的方法来解决问题。

需要注意的是,在解题过程中,我们不仅要运用数学知识,还要灵活运用判断和推理能力,善于观察和分析问题,才能高效地解决线段最值问题。

初中几何最值问题常用解法

初中几何最值问题常用解法

初中几何最值问题常用解法初中几何最值问题一直是学生们的难点,但通过一些常用的解法,我们可以轻松解决这些问题。

以下将介绍9种常用的解法,帮助您更好地理解和学习。

一、轴对称法轴对称法是一种常用的解决最值问题的方法。

通过将图形进行轴对称变换,可以将问题转化为相对简单的问题,从而找到最值。

二、垂线段法垂线段法是指在几何图形中,利用垂线段的性质来求取最值。

例如,在矩形中,要使矩形的周长最小,可以将矩形的一条边固定,然后通过调整其他边的长度,使得矩形的周长最小。

三、两点之间线段最短两点之间线段最短是几何学中的基本原理。

在解决最值问题时,我们可以利用这个原理,找到两个点之间的最短距离。

四、利用三角形三边关系三角形三边关系是指在一个三角形中,任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边。

利用这个关系,可以解决一些与三角形相关的最值问题。

五、利用余弦定理求最值余弦定理是三角学中的基本定理,它可以用来解决一些与角度和边长相关的问题。

通过余弦定理,我们可以找到一个角的最大或最小余弦值,从而求得最值。

六、利用基本不等式求最值基本不等式是指在一个数列中,平均值总是小于等于几何平均值。

利用这个不等式,可以解决一些与数列相关的最值问题。

七、代数运算求最值代数运算是一种基本的数学运算方法,它可以用来解决一些与代数式相关的最值问题。

例如,通过求导数或微分的方法,可以找到一个函数的最大或最小值。

八、代数方程求最值代数方程是一种基本的数学方程形式,它可以用来解决一些与代数方程相关的最值问题。

例如,通过解二次方程或不等式的方法,可以找到一个表达式的最大或最小值。

九、几何变换求最值几何变换是指在几何图形中,通过平移、旋转、对称等方式改变图形的形状和大小。

利用几何变换的方法,可以解决一些与图形变换相关的最值问题。

例如,在矩形中,要使矩形的面积最大。

初中数学中求极值的几种常见的方法

初中数学中求极值的几种常见的方法

初中数学中求最值的几种常见方法仪陇县实验学校 李洪泉在生活实践中,人们经常面对求最值的问题:如在一定方案中,往往会讨论什么情况下花费最低、消耗最少、产值最高、获利最大等;在解数学题时也常常求某个变量的最大值或最小值。

同时,探求最值也是中考或一些高中学校自主招生考试中的一个热点内容,是初高中知识衔接的重要内容。

这类问题涉及变量多,综合性强,技巧性强,要求学生要有较强的数学转化思想和创新意识。

下面从不同的角度讨论如何求一些问题的最值。

一 、根据绝对值的几何意义求最值 实数的绝对值具有非负性,0a ≥,即a 的最小值为0,但根据绝对值的代数意义求一些复杂问题的最值就要采用分类讨论法,比较麻烦。

若根据绝对值的几何意义求最值就能够把一些复杂的问题简单化。

例1:已知13M x x =-++,则M 的最小值是 。

【思路点拨】用分类讨论法求出13x x -++的最小值是4,此时31x -≤≤。

如果我们从绝对值的几何意义来看此题,就是在数轴上求一点,使它到点1和点3-的距离之和为最短。

显然,若3x <-,距离之和为[1(3)]2(3)4x --+-->;若31x -≤≤,距离之和为1(3)4--=;若1x >,距离之和为[1(3)]2(1)4x --+->。

所以, 当31x -≤≤时,距离之和最短,最小值为4。

故M 的最小值为4。

二、利用配方法求最值完全平方式具有非负性,即2()0a b +≥。

一个代数式若能配方成2()m a b k ++的形式,则这个代数式的最小值就为k 。

例2:设,a b 为实数,求222a ab b a b ++--的最小值。

【思路点拨】一是将原式直接配方成与,a b 的完全平方式有关的式子可以求出最小值。

二是引入参数设222a ab b a b t ++--=,将等式整理成关于a 的二次方程,运用配方法利用判别式求最值。

解:(方法一) 配方得:当10,10,2b a b -+=-=即0,1a b ==时,上式中不等号的等式成立,故所求的最小值222222222(1)21331()242413()(1)1124a ab b a b a b a b b b a b b b a b ++--=+-+--=++---=++--≥-为1-。

「初中数学」利用对称求线段和最值

「初中数学」利用对称求线段和最值

「初中数学」利用对称求线段和最值用轴对称思想解决线段最值问题是常用的方法,本质是利用三角形三边关系或两点之间线段最短解决问题,即化折为直。

常见的类型笔者归纳为五种:即两定一动型,一定两动型,两定两动型,两定滑动型(架桥),三动型等类型一:两定一动型【模型介绍】已知直线l同侧有A,B两点,在l上找一点P,使得PA+PB最小。

作法:作点A关于直线l的对称点A',连接A'B,与直线l的交点就是点P,线段A'B的长度即为最小值。

验证:如图,AQ+BQ=A'Q+BQ>A'B【例1】如图,在正方形ABCD中,E是AB上一点,BE=2,AB=3BE,P是AC上一动点,则PB+PE的最小值是__________.【分析】这是两定一动模型,需要作一个定点关于动点所在直线的对称点,根据本题图形特征,B点关于AC的对称点恰好是C点,连接CE,CE即为所求的最小值。

【答案】10【例2】如图,在平面直角坐标系中,A(2,1),B(5,5),P是x轴上一动点,当PA+PB值最小时,求点P坐标【分析】这是两定一动模型,作A点关于x轴的对称点A',A'B 与x轴的交点即为P,P点坐标可以用直线解析式或勾股定理求,初三学生也可用相似。

【答案】P(2.5,0)类型二:一定两动型【模型介绍】已知,在∠AOB内有一点M,在边OA,OB上分别找点P,Q,使MP+MQ+PQ最小。

作法:作M关于OA的对称点M‘,关于OB的对称点M'',连接M'M'',交OA于点P,交OB于点Q,此时则MP+MP+PQ的值最小,最小值即为线段M'M''的长。

验证: 如图,OA上取一点P',OB上取一点Q',连接M'P',M''Q',则MP'+MQ'+P'Q'=M'P'+M''Q'+P'Q'>M'M''(两点之间线段最短)【例3】五边形ABCDE中,∠A=120°,∠B=∠E=90°,AB=BC=1,AE=DE=2,在BC、DE上分别找一点M、N,使得△AMN的周长最小,则△AMN周长的最小值为____.【分析】这是一定两动模型,作点A关于BC的对称点A’,关于ED的对称点A'',连接A'A'',交BC于M,交ED于N,此时△AMN 的周长最小,最小值即为A'A''的长。

中考专题复习 初中几何五大最值模型(双线段最值,含参数最值,代数最值,单线段最值)

中考专题复习 初中几何五大最值模型(双线段最值,含参数最值,代数最值,单线段最值)

中考最值问题中考最值问题是中考当中的热门,同时也是难点,其有种考察方式,下面我来一一叙述。

一.最简单的双线段相加减最值(将军饮马)(1)在直线l上找一点p使得PA+PB最小异侧解:连接AB即可,两点之间线段最短(2)在直线l上找一点p使得PA+PB最小同侧解:过点B作关于l的对称点B’,连接AB'即可。

利用l垂直平分BB’,PB=PB’,故两点之间线段最短即可求解(3)在直线l上找一点p使得|PA-PB|最大同侧解:连接AB并延长即可,利用三角形三边关系,任意两边之差小于第三边(4)在直线l上找一点p使得|PA-PB|最大异侧解:同理,过点B作关于直线l的对称点B’,连接AB'并延长即可。

(5)在直线l上找一点p使得|PA-PB|最小解:作AB的垂直平分线交直线l于p点,由于PA=PB,所以最小值为0(6)在OA,OB上求作点M,N,使△PMN周长最小.解:作两次对称,两点之间,线段最短.(7)在OA,OB上求作点M,N,使四边形PQMN周长最小.解:P,Q分别作对称,两点之间,线段最短.(8)在OA,OB上求作点M,N,(1)使PM+MN最小.(2)使PN+MN最小.解:先连哪个点,就先做关于那个点所在射线的对称点.垂线段最短.题目:二:比较难的单线段最值问题1.垂线段最短2.三角形中,任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三遍3.圆外一点到圆上距离的最值问题设圆外一点到圆心的距离为d,圆的半径为r最小值为:d-r最大值为:d+r4.圆中,弦是最大的直径题目:1.如图1,在矩形纸片ABCD中,AB=3cm,AD=5cm,折叠纸片使B点落在边AD上的E处,折痕为PQ.过点E作EF∥AB交PQ于F,连接BF,(1)求证:四边形BFEP为菱形;(2)当E在AD边上移动时,折痕的端点P,Q也随着移动.①当点Q与点C重合时,(如图2),求菱形BFEP的边长;②如限定P,Q分别在BA,BC上移动,求出点E在边AD上移动的最大距离.解:当点Q与点C重合时,如图2,点E离A点最近,由①知,此时AE=1cm.当点P与点A重合时,如图3.点E离A点最远,此时,四边形ABQE是正方形.AE=AB=3cm∴点E在边AD上移动的最大距离为2cm.此题用到了极限的思想。

初中数学最值问题解题技巧,初中几何最值问题方法归纳总结

初中数学最值问题解题技巧,初中几何最值问题方法归纳总结

几何最值问题大一统追本溯源化繁为简目有千万而纲为一,枝叶繁多而本为一。

纲举则目张,执本而末从。

如果只在细枝末节上下功夫,费了力气却讨不了好。

学习就是不断地归一,最终以一心一理贯通万事万物,则达自由无碍之化境矣(呵呵,这境界有点高,慢慢来)。

关于几何最值问题研究的老师很多,本人以前也有文章论述,本文在此基础上再次进行归纳总结,把各种知识、方法、思想、策略进行融合提炼、追本溯源、认祖归宗,以使解决此类问题时更加简单明晰。

一、基本图形所有问题的老祖宗只有两个:①[定点到定点]:两点之间,线段最短;②[定点到定线]:点线之间,垂线段最短。

由此派生:③[定点到定点]:三角形两边之和大于第三边;④[定线到定线]:平行线之间,垂线段最短;⑤[定点到定圆]:点圆之间,点心线截距最短(长);⑥[定线到定圆]:线圆之间,心垂线截距最短;⑦[定圆到定圆]:圆圆之间,连心线截距最短(长)。

余不赘述,下面仅举一例证明:[定点到定圆]:点圆之间,点心线截距最短(长)。

已知⊙O半径为r,AO=d,P是⊙O上一点,求AP的最大值和最小值。

证明:由“两点之间,线段最短”得AP≤AO+PO,AO≤AP+PO,得d-r≤AP≤d+r,AP最小时点P在B处,最大时点P在C处。

即过圆心和定点的直线截得的线段AB、AC分别最小、最大值。

(可用“三角形两边之和大于第三边”,其实质也是由“两点之间,线段最短”推得)。

上面几种是解决相关问题的基本图形,所有的几何最值问题都是转化成上述基本图形解决的。

二、考试中出现的问题都是在基本图形的基础上进行变式,如圆与线这些图形不是直接给出,而是以符合一定条件的动点的形式确定的;再如过定点的直线与动点所在路径不相交而需要进行变换的。

类型分三种情况:(1)直接包含基本图形;(2)动点路径待确定;(3)动线(定点)位置需变换。

(一)直接包含基本图形。

AD一定,所以D是定点,C是直线的最短路径,求得当CD⊥AC时最短为是定点,B'是动点,但题中未明确告知B'点的运动路径,所以需先确定B'点运动路径是什么图形,一般有直线与圆两类。

初中数学定值定点最值问题

初中数学定值定点最值问题

初中数学定值定点最值问题初中数学定值定点和最值问题是中考数学压轴题常考考点,对于定值定点问题可以采用特殊点,特殊值和特殊位置确定其值是多少,然后采用一般法去证明,最值问题一般是线段的和与差,最常用的方法是“化折为直”比如常见的“将军饮马问题”、“胡不归问题”、“阿氏圆问题”、“隐圆问题”。

例1.对于任意非零实数a,抛物线y=ax2+ax﹣6a总不经过点P(m+1,4﹣2m),则符合条件的点P的坐标为.变式1.若对于任意非零实数a,抛物线y=ax2+ax﹣2a总不经过点P(x0﹣3,x02﹣16),则写出符合条件的点P的坐标:.变式2.若对于任意非零实数a,抛物线y=ax2+ax﹣6a总不经过点P(m﹣2,m2﹣9),写出符合条件的点P的坐标:.变式3.若对于任意非零实数a,抛物线y=ax2+ax﹣2a总不经过点P(x0,2x0﹣6),写出符合条件的点P的坐标:.变式4.若对于任意非零实数a,抛物线y=ax2+ax﹣2a总不经过点P(m﹣3,m2﹣16),写出符合条件的点P的坐标:.变式5.若对于任意非零实数a,抛物线y=a(x+2)(x﹣1)总不经过点P(x0﹣3,x0﹣5)写出符合条件的点P的坐标:.变式6.若对于任意非零实数a,抛物线y=ax2+ax﹣2a总不经过点P(x0﹣3,x02﹣16),写出符合条件的点P的坐标:.例2.已知抛物线y=ax2﹣2anx+an2+n+3的顶点P在一条定直线l上.求直线l的解析式;例3.我们不妨约定:在平面直角坐标系中,若某函数图象上至少存在不同的两点关于y轴对称,则把该函数称之为“T函数”,其图象上关于y轴对称的不同两点叫做一对“T点”.若关于x的“T函数”y=ax2+bx+c(a>0,且a,b,c是常数)经过坐标原点O,且与直线l:y=mx+n(m≠0,n>0,且m,n是常数)交于M(x1,y1),N(x2,y2)两点,当x1,x2满足(1﹣x1)﹣1+x2=1时,直线l是否总经过某一定点?若经过某一定点,求出该定点的坐标;否则,请说明理由.例4.如图,已知P为正方形ABCD的外接圆的劣弧上任意一点,求证:为定值.例5.如图,在△ABC中,AB=5,AC=4,sin A=,BD⊥AC交AC于点D.点P为线段BD上的动点,则PC+PB的最小值为.例6.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,M为BC的中点,H为AB上一点,过点C作CG ∥AB,交HM的延长线于点G,若AC=8,AB=6,求四边形ACGH周长的最小值例7如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点C(2,﹣3),且与x轴交于原点及点B(8,0).若点P为⊙O上的动点,且⊙O的半径为2,一动点E从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段AP匀速运动到点P,再以每秒1个单位长度的速度沿线段PB匀速运动到点B后停止运动,求点E的运动时间t的最小值.例8.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过点A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,OC=3.若点Q为线段OC上的一动点,问:AQ+QC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.例9.如图,A,B两点的坐标分别为A(4,3),B(0,﹣3),在x轴上找一点P,使线段P A+PB的值最小,则点P的坐标是.例10.如图,已知抛物线过点O(0,0),A(5,5),且它的对称轴为x=2,点B是抛物线对称轴上的一点,且点B在第一象限.当△OAB的面积为15时,P是抛物线上的动点,当P A﹣PB的值最大时,求P的坐标以及P A﹣PB的最大值.例11.如图1,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6.点E是线段AD上的动点(点E不与点A,D重合),连接CE,过点E作EF⊥CE,交AB于点F.连接CF,过点B作BG⊥CF,垂足为G,连接AG.点M是线段BC的中点,连接GM.①求AG+GM的最小值;②当AG+GM取最小值时,求线段DE的长.例12.如图一所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c经过点A(﹣1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,顶点为点D.在线段CB上方的抛物线上有一动点P,过点P作PE ⊥BC于点E,作PF∥AB交BC于点F.当△PEF的周长为最大值时,求点P的坐标和△PEF的周长.。

七年级下册最值问题。

七年级下册最值问题。

七年级下册最值问题。

全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:七年级下册最值问题是初中数学中的重要概念,通过这一概念的学习,可以帮助学生更好地理解和应用数学知识。

最值问题指的是在一组数据中找到最大值和最小值,并求出它们的具体数值。

在日常生活中,最值问题也是非常常见的,比如求一组数据中的最高温度和最低温度,或者求一堆数中的最大值和最小值等等。

在七年级下册的数学课程中,最值问题通常是以实际案例为背景展开讨论的。

通过解决这些案例,学生可以更好地理解最值问题的概念,并掌握解题的方法。

最值问题的解决一般分为两步,首先是找出一组数据中的最大值和最小值,然后是求出它们的具体数值。

在实际操作中,学生需要通过比较不同数的大小,从而找到最值。

除了直接比较数值大小外,还可以通过化简、提取公因式等方法来简化问题,更快地找到最值。

最值问题的学习不仅可以提高学生的数学分析和解决问题的能力,还可以培养他们的逻辑思维和数学素养。

在解决最值问题的过程中,学生需要反复比较和分析数据,培养了他们的观察力和思考能力。

通过实际案例的讨论,学生可以更好地理解数学知识与实际生活的联系,增强他们的数学应用能力。

七年级下册最值问题还可以帮助学生培养合作精神和团队意识。

在解决最值问题的过程中,学生可以进行小组讨论和合作,共同探讨问题的解决方法,促进了他们与同学之间的交流与合作。

通过互相学习、互相启发,学生可以更好地理解数学知识,提高解题的效率和准确度。

最值问题的学习还可以促进学生主动学习的能力。

通过解决最值问题,学生需要自主思考、积极探索,培养了他们的自主学习意识。

在解决问题的过程中,学生可以提出自己的见解和想法,不断尝试和总结,从而提高了他们的学习兴趣和学习主动性。

七年级下册最值问题是一个涵盖面广、实用性强的数学概念,通过这一概念的学习,学生可以在数学知识上取得更好的掌握与运用。

最值问题的解决不仅可以提高学生的数学分析和解决问题的能力,还可以培养他们的逻辑思维和团队合作精神。

初中数学求线段最值的方法

初中数学求线段最值的方法

初中数学求线段最值的方法初中数学中,求解线段的最值是一个基本的问题,它可以用来优化一些实际问题的解法,例如最短路径、最大收益、最小支出等。

本文将为大家介绍在初中数学中求解线段最值的方法,包括整体流程和每个环节的详细描述。

一、问题描述和基本概念假设有一条直线段AB,其中A(x1,y1)和B(x2,y2)是已知的点。

我们的问题是如何求出该直线段上某个点P(x,y)的函数值的最大值或最小值。

我们需要了解一些基本的概念和知识:1. 直线段:由两个端点确定的线段,其中端点A是起点,端点B是终点。

2. 函数:将一个集合中的每个元素都对应到另一个集合中的唯一元素的规则。

通常用f(x)表示函数。

3. 函数的最值:给定一个函数f(x),若存在x1,x2∈D,使得f(x1)≥f(x) ∀x∈D 或f(x2)≤f(x) ∀x∈D,则称f(x)在D上取得最大值或最小值。

4. 坐标系:用于描述点或图形位置的平面直角坐标系,由x轴和y轴组成、原点为(0,0)。

5. 勾股定理:在直角三角形ABC中,设直角边分别为a,b,斜边为c,则有c²=a²+b²。

二、分析求解思路和方法对于我们的问题,我们可以用函数来描述直线段AB上每个点P(x,y)的值。

为了方便,我们通常称这个函数为f(x)。

如果我们要求f(x)的最大值,则需要寻找使得f(x)取得最大值的点x值。

同理,如果我们要求f(x)的最小值,则需要寻找使得f(x)取得最小值的点x值。

基于这个思路,我们可以考虑用以下的方法来求解线段最值:1. 明确问题:首先需要明确问题的具体描述和目标,即要求线段上某个点P(x,y)的函数值的最大值或最小值。

2. 理解数据:仔细查看题目给定的图形或数据,注意理解每个点的坐标和重要的约束条件。

3. 定义函数:用函数f(x)来描述线段上每个点P(x,y)的值,需要注意函数的定义域D,即x的取值范围。

4. 求解方法:根据问题的不同,可以选用合适的求解方法来求解线段的最值。

初中数学 几何最值专题

初中数学 几何最值专题

初中数学几何最值专题初中数学中,几何最值问题是一个常见的专题。

以下是一些常见的几何最值问题的类型和解决方法:一、两点之间线段最短原理:两点之间线段最短。

应用:在解决几何最值问题时,常常需要利用这个原理来找到两个点之间的最短路径。

例如,在一个矩形中,从一个顶点到另一个顶点的最短路径是通过矩形的对角线。

二、三角形三边关系原理:三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。

应用:在解决几何最值问题时,可以利用这个原理来判断三角形的形状和大小。

例如,在一个三角形中,已知两边长分别为a和b,第三边长为c,则c的取值范围是|a-b|<c<a+b。

当c取最小值时,三角形为直角三角形;当c取最大值时,三角形为等腰三角形。

三、利用对称性求最值原理:利用对称性可以简化问题,找到最值。

应用:在解决几何最值问题时,可以利用对称性来找到最值。

例如,在一个圆内,从一个点到一个定直线的距离的最值可以通过作该点关于定直线的对称点来找到。

同样地,在一个矩形内,从一个点到一个定点的距离的最值也可以通过作该点关于矩形中心的对称点来找到。

四、利用旋转和平移求最值原理:利用旋转和平移可以改变图形的位置和方向,从而找到最值。

应用:在解决几何最值问题时,可以利用旋转和平移来找到最值。

例如,在一个三角形中,已知两边长分别为a和b,夹角为θ,则可以通过旋转和平移将三角形转化为直角三角形,从而找到第三边长的最值。

五、利用相似性和全等性求最值原理:利用相似性和全等性可以将复杂问题转化为简单问题,从而找到最值。

应用:在解决几何最值问题时,可以利用相似性和全等性来找到最值。

例如,在两个相似的三角形中,已知其中一个三角形的三边长分别为a、b、c,则可以通过相似性找到另一个三角形的三边长的最值。

同样地,在两个全等的图形中,可以通过全等性找到它们之间的最短距离或最大面积等。

初中数学线段最值问题解题技巧

初中数学线段最值问题解题技巧

初中数学线段最值问题解题技巧(最新版4篇)目录(篇1)1.线段最值问题的定义和特点2.解题思路和方法3.具体解题步骤和技巧正文(篇1)一、线段最值问题的定义和特点线段最值问题是指在已知线段长度范围内,求取最大或最小值的问题。

此类问题在数学中较为常见,尤其是在几何学和代数中的应用广泛。

其特点在于,通常需要结合线段长度、角度、边长等几何要素进行求解。

二、解题思路和方法1.转化:将问题转化为具体几何模型或代数方程。

2.寻找最大值点:通过观察线段或几何图形,找到最大值点。

3.应用数学知识:利用数学知识求解最大值,如三角函数、勾股定理等。

4.运用数学公式:运用特定数学公式,如辅助线公式、几何倍增等,来寻找最大值。

三、具体解题步骤和技巧1.分析问题:首先需要认真阅读问题,理解问题的要求。

2.构建模型:根据问题建立几何模型或代数方程。

3.寻找最大值点:根据题目中的条件,找到最大值点。

这可能需要对几何图形或代数方程进行深入分析。

4.应用数学知识:使用所学的数学知识求解最大值,例如:三角函数、勾股定理等。

5.验证结果:验证所求得的解是否符合题目要求,必要时进行修正。

总之,解决线段最值问题需要灵活运用数学知识,同时注意分析问题、建立模型、寻找最大值点和应用数学知识等多个步骤。

目录(篇2)一、初中数学线段最值问题解题技巧概述1.解题技巧简介2.解题技巧的应用范围和优势3.解题技巧的适用条件和限制二、初中数学线段最值问题解题技巧详解1.寻找临界点法2.构造辅助线法3.转化角度法4.函数思想法三、初中数学线段最值问题解题技巧的实际应用案例1.题目类型:线段和的最值问题2.题目类型:线段长的最值问题3.题目类型:线段差的的最值问题4.题目类型:三角形中的最值问题正文(篇2)初中数学线段最值问题解题技巧是解决线段相关问题的有效工具。

它通过寻找临界点、构造辅助线、转化角度以及运用函数思想等方法,将复杂的问题简单化,从而快速准确地求解。

初中数学求线段和差最值知识

初中数学求线段和差最值知识

初中数学求线段和差最值知识初中阶段我们学过三种路径最值问题,一是两点之间线段最短;二是将军饮马问题;三是直线外一点与直线上一点的连线中,垂线段最短。

一、直接利用公理(定理)求最值1、公理:两点直接线段最短2、定理:三角形的两边之和大于第三边,两边之差小于第三边(由上面公理证明而得)3、定理:直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短。

(简称垂线段最短)所有的线段和差问题都是直接利用或者转化为第1点或第3点来求最值,这是咱们思考这类问题的出发点,大家要死死记住。

二、结合图形三大变换求最值1、应用平移变换、轴对称变换将线段和差转化为可以利用公理(定理)求最值(将军饮马问题)2、应用旋转变换将线段和差转化为可以利用公理(定理)求最值(费马点问题)【将军饮马问题】【费马点问题】三.例题1.如图,A、B两个小集镇在河流CD的同侧,分别到河的距离为AC=10千米,BD=30千米,且CD=30千米,现在要在河边建一自来水厂,向A、B两镇供水,铺设水管的费用为每千米3万,请你在河流CD上选择水厂的位置M,使铺设水管的费用最节省,并求出总费用是多少?作点B关于直线CD的对称点B',连接AB',交CD于点M则AM+BM = AM+B'M = AB',水厂建在M点时,费用最小如右图,在直角△AB'E中,AE = AC+CE = 10+30 = 40EB' = 30所以:AB' = 50总费用为:50×3 = 150万2.如图,C为线段BD上一动点,分别过点B、D作AB⊥BD,ED⊥BD,连接AC、EC。

已知AB=5,DE=1,BD=8,设CD=x.(1)用含x的代数式表示AC+CE的长;(2)请问点C满足什么条件时,AC+CE的值最小?(3)根据(2)中的规律和结论,请构图求出代数式的最小值3.两条公路OA、OB相交,在两条公路的中间有一个油库,设为点P,如在两条公路上各设置一个加油站,,请你设计一个方案,把两个加油站设在何处,可使运油车从油库出发,经过一个加油站,再到另一个加油站,最后回到油库所走的路程最短.分析这是一个实际问题,我们需要把它转化为数学问题,经过分析,我们知道此题是求运油车所走路程最短,OA与OB相交,点P在∠AOB内部,通常我们会想到轴对称,分别做点P关于直线OA和OB 的对称点P1、P2 ,连结P1P2分别交OA、OB于C、D,C、D两点就是使运油车所走路程最短,而建加油站的地点,那么是不是最短的呢?我们可以用三角形的三边关系进行说明.解:分别做点P关于直线OA和OB的对称点P1、P2,连结P1P2分别交OA、OB于C、D,则C、D就是建加油站的位置.若取异于C、D两点的点,则由三角形的三边关系,可知在C、D两点建加油站运油车所走的路程最短.点评:在这里没有详细说明为什么在C、D两点建加油站运油车所走的路程最短,请同学们思考弄明白。

专题8 最值与定值问题

专题8 最值与定值问题

AC 交直线 l2 于点 D.设直线 l1,l2 之间的距离为 m,直
线 l2,l3 之间的距离为 n,若∠ABC=90°,BD=4,
且mn
=32
25
,则 m+n 的最大值为__3__.
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6 cm,BC =2 cm,点P在边AC上,从点A向点C移动,点Q在边 CB上,从点C向点B移动.若点P,Q均以1 cm/s的速度 同时出发,且当一点移动到终点时,另一点也随之停 止,连接PQ,则线段PQ的最小值是( C ) A.20 cm B.18 cm
【解析】选项A正确;
B.∵△DOF≌△GOF≌△GOE,
∴DF=GF=GE,∴△ADF≌△B′GF≌△CGE, ∴B′G=AD,∴△B′FG的周长=FG+B′F+B′G=FG +AF+CG=AC(定值),故选项B正确;
C.S四边形FOEC=S△OCF+S△OCE=S△OCF+S△OAF

1 3
S△AOC(定值),故选项C正确;
定值问题,是指变动的图形中某些几何元素的几 何量保持不变,或几何元素间的某些几何性质或位置 关系不变的一类问题,解几何定值问题的基本方法是 :分清问题的定量及变量,运用特殊位置、极端位置 ,直接计算等方法,先探求出定值,再给出证明.
精讲释疑
类型一 利用线段公理求最值
例 1.(2019·西藏)如图,在矩形 ABCD 中,AB=6,AD =3,动点 P 满足 S△PAB=31 S 矩形 ABCD,则点 P 到 A,B
专题8 最值与定值问题
专题解读
最值问题是初中数学的重要内容,具有较大的灵 活性,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,它主要考查学生对平时 所学内容的综合运用能力,关键要用数学思想方法为 指导,找准问题的切入点,建立合适的解决问题的数 学模型,寻找解决问题的捷径,从而把问题由难转化 为易,由复杂转化为简单,使问题得到解决.

二次函数中求线段,线段和,面积等最值问题—备战2024年中考数学(全国通用)(解析版)

二次函数中求线段,线段和,面积等最值问题—备战2024年中考数学(全国通用)(解析版)

二次函数中求线段,线段和,面积等最值问题(压轴通关) 目录【中考预测】预测考向,总结常考点及应对的策略【误区点拨】点拨常见的易错点【抢分通关】精选名校模拟题,讲解通关策略(含新考法、新情境等)二次函数中求线段,线段和,面积等最值问题是全国中考的热点内容,更是全国中考的必考内容。

每年都有一些考生因为知识残缺、基础不牢、技能不熟、答欠规范等原因导致失分。

1.从考点频率看,二次函数的图象和性质是考查的基础,也是高频考点、必考点。

2.从题型角度看,以解答题的最后一题或最后第二题为主,分值12分左右,着实不少!题型一 二次函数中求线段的最值问题【例1】(2024·安徽滁州·一模)已知抛物线()22131y x n x n =−++++交x 轴于点()10A −,和点B ,交y 轴于点C .(1)求抛物线的函数解析式;(2)如图1,已知点P 是位于BC 上方的抛物线上的一点,作PM BC ⊥,垂足为M ,求线段PM 长度的最大值;(3)如图2,已知点Q 是第四象限抛物线上一点,45ACQ ∠=︒,求点Q 的坐标.【答案】(1)234y x x =−++;(2)PM 的最大值为(3)点Q 的坐标为143439⎛⎫− ⎪⎝⎭,.【分析】(1)将点()10A −,代入()22131y x n x n =−++++,求得1n =,即可得解;(2)求得点B 和C 的坐标,推出45OAB OBC ∠=∠=︒,作PF x ⊥轴于点F ,交BC 于点E ,得到PEM △是等腰直角三角形,2PM PE =,设()234P m m m −++,,求得PM 关于m 的二次函数,利用二次函数的性质求解即可;(3)作BG CQ ⊥轴于点G ,作GH x ⊥轴于点H ,求得BC =ACO GCB ∠=∠,利用正切函数的定义求得BG ,证明HBG 是等腰直角三角形,求得()31G −,,再求得直线CG 的解析式,据此求解即可.【详解】(1)解:∵抛物线()22131y x n x n =−++++交x 轴于点()10A −,, ∴()121310n n −−+++=,解得1n =,∴抛物线的函数解析式为234y x x =−++; (2)解:当0x =时,4y =;当0y =时,2340x x −++=,解得4x =或=1x −;∴()40B ,,()04C ,,∴4OA OB ==,∴45OCB OBC ∠=∠=︒,作PF x ⊥轴于点F ,交BC 于点E ,∴9045PEM BEF OBC ∠=∠=︒−∠=︒,∴PEM △是等腰直角三角形,∴PM =,设直线BC 的解析式为4y kx =+,把()40B ,代入得044k =+,解得1k =−,∴直线BC 的解析式为4y x =−+,设()234P m m m −++,,则()4E m m −+,,∴))223442PM PE m m m m ==−+++−=−+∵0>,∴PM 有最大值,最大值为(3)解:作BG CQ ⊥轴于点G ,作GH x ⊥轴于点H ,∵()10A −,,()40B ,,()04C ,,∴1OA =,4OB OC ==,BC =∵45ACQ ∠=︒,45OCB ∠=︒,∴ACO GCB ∠=∠,∴tan tan ACO GCB ∠=∠,即OA BG OC BC =,∴14=∴BG ,∵45OBC ∠=︒,∴45HBG ∠=︒,∴HBG 是等腰直角三角形,∴1BH GH ==,∴413OH =−=,∴()31G −,,同理直线CG 的解析式为543y x =−+, 联立得235434x x x =−+++−,解得0x =或143x =; 当143x =时,514344339y =−⨯+=−, ∴点Q 的坐标为143439⎛⎫− ⎪⎝⎭,.【例2】(2024·江苏淮安·二模)如图,在平而直角坐标系中,二次函数2y =+的图象与x 轴分别交于点,O A ,顶点为B .连接,OB AB ,将线段AB 绕点A 按顺时针方向旋转60︒得到线段AC ,连接BC .点,D E 分别在线段,OB BC 上,连接,,,AD DE EA DE 与AB 交于点,60F DEA ∠=︒.(1)求点A ,B 的坐标;(2)随着点E 在线段BC 上运动.①EDA ∠的大小是否发生变化?请说明理由;②线段BF 的长度是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()20A ,,(B ;(2)①EDA ∠的大小不变,理由见解析;②线段BF 的长度存在最大值为12【分析】(1)0y =得20+=,解方程即可求得A 的坐标,把2y =+化为顶点式即可求得点B 的坐标;(2)①在AB 上取点M ,使得BM BE =,连接EM ,证明AED △是等边三角形即可得出结论;②证BDF OAD ∽,利用相似三角形的性质得BD BF OA OD =即22x BF x −=,解得()211122BF x =−−+进而利用二次函数的性质即可得解.【详解】(1)解:∵)221y x =+=−+∴顶点为(B ,令0y =,20+=,解得0x =或2x =,∴()20A ,;(2)解:①EDA ∠的大小不变,理由如下:在AB 上取点M ,使得BM BE =,连接EM ,∵)21y x =−∴抛物线对称轴为1x =,即1ON =,∵将线段AB 绕点A 按顺时针方向旋转60︒得到线段AC ,∴60BAC ∠=︒,AB AC =,∴BAC 是等边三角形,∴AB AC BC ==,60C ∠=︒,∵()20A ,,(B ,()00O ,,1ON =,∴2OA =,OB =2,AB =2=,∴OA OB AB ==,∴OAB 是等边三角形,2OA OB AC BC ====,∴60∠=∠=∠=︒OAB OBA AOB ,∵60MBE ∠=︒,BM BE =,∴BME 是等边三角形,∴60BME ABE ∠∠=︒=,ME BE BM ==,∴180120AME BME ∠∠=︒−=︒,BD EM ∥,∵120DBE ABO ABC ∠∠∠=+=︒,∴DBE AME ∠∠=,∵BD EM ∥,∴18012060FEM BED AEF MEA FEM ∠∠∠∠∠+=︒−︒=︒==+,∴BED MEA ∠∠=,∴BED MEA ≌,∴DE EA =,又60AED ∠=︒,∴AED △是等边三角形,∴60ADE ∠=︒,即ADE ∠的大小不变;②设OD x =,则2BD x =−,∵OAB 是等边三角形,60ADE ∠=︒,∴60DOA FBD ADE ∠∠∠===︒,∵BDA BDF ADE DOA OAD ∠∠∠∠∠=+=+,∴BDF OAD ∠∠=,∴BDF OAD ∽,∴BD BF OA OD =即22x BF x −=, ∴()211122BF x =−−+,∴当1x =时,BF 有最大值为12.【点睛】本题主要考查了二次函数的图像及性质,全等三角形的判定及性质,相似三角形的判定及性质以及等边三角形的判定及性质,题目综合性较强,熟练掌握各知识点是解题的关键.1.(2024·四川南充·一模)如图,已知抛物线2y x bx c =++与x 轴交于0()1,A -,B 两点,与y 轴交于点C (0,3)−.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点P 是抛物线上位于第四象限内一动点,PD BC ⊥于点D ,求PD 的最大值及此时点P 的坐标;(3)如图2,点E 是抛物线的顶点,点M 是线段BE 上的动点(点M 不与B 重合),过点M 作MN x ⊥轴于N ,是否存在点M ,使CMN 为直角三角形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)223y x x =−−(2)当32m =时,PD取得最大值为.此时315,24P ⎛⎫− ⎪⎝⎭ (3)CMN 为直角三角形时,点M 的坐标为:3,32⎛⎫− ⎪⎝⎭或()12【分析】(1)把点,A C 坐标代入函数的解析式,利用待定系数法求解即可;(2)先求线BC 的解析式,设点p 的横坐标为m ,再用m 的代数式表示PD 的长度建立二次函数求解即可;(3)先求直线BE 的解析式,再分三种情况,根据相似三角形的判定和性质求解即可.【详解】(1)由题意得103b c c −+=⎧⎨=−⎩,解得:23b c =−⎧⎨=−⎩.则抛物线的解析式为:223y x x =−−;(2)过点P 作PH x ⊥轴于点H ,交BC 于点G当0y =时,2230x x −−=,解得=1x −或3,∴(3,0)B设直线BC 的解析式为:1y kx b =+,则11303k b b +=⎧⎨=−⎩,解得:113k b =⎧⎨=−⎩∴3y x =−设点()2,23P m m m −−(03m <<),则3G m m −(,), ∴()()223233PG m m m m m =−−−−=−, ∵OB OC =,∴45OBC OCB ∠=∠=︒,∴45BGH ∠=︒∴45PGD BGH ∠=∠=︒,∴PD =.)22332228PD m m m ⎫=−+=−−+⎪⎝⎭ ∴当32m =时,PD取得最大值为8.此时315,24P ⎛⎫− ⎪⎝⎭. (3)在EB 上存在点M ,使CMN 为直角三角形.抛物线顶点(1,4)E −,设直线BE 的解析式为:22y k x b =+,则2222430k b k b +=−⎧⎨+=⎩,解得:2226k b =⎧⎨=−⎩,∴26y x =−.设26M n n −(,)13n ≤<(),①∵90CNM ONC ∠=︒−∠,∴90CNM ∠<︒,不可能为直角;②当90CMN ∠=︒时,则90CMN MNB ∠=∠=︒ ∴//MC x 轴,则263n −=−,∴32n =,∴3,32M ⎛⎫− ⎪⎝⎭. ③当90MCN ∠=︒时,过点M 作MF y ⊥轴于点F .∵90MCF NCO ∠+∠=︒,90CNO NCO ∠+∠=︒,∴MCF CNO ∠=∠,又90MFC CON ∠=∠=︒,∴MFC CON ∽, ∴CF MF NO CO =, ∴()3263n nn −−−=,∴2690n n +−=,解得:123,3n n ==−.∵13n ≤<,∴23n =−不合题意,应舍去,∴3n =∴()12M综上所述,CMN 为直角三角形时,点M 的坐标为:3,32⎛⎫− ⎪⎝⎭或()12.【点睛】本题考查用待定系数法求二次函数的解析式,构造二次函数求线段的最值,二次函数与直角三角形的存在性问题,相似三角形的判定和性质,难度较大,是中考的压轴题,解题的关键是数形结合,提高综合运用的能力.2.(23-24九年级下·江苏宿迁·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中抛物线214y x bx c =++与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,其中()3,0B ,()0,3C −.(1)求该抛物线的表达式;(2)点P 是直线AC 下方抛物线上一动点,过点P 作PD AC ⊥于点D ,求PD 的最大值及此时点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,将该抛物线向右平移5个单位,点E 为点P 的对应点,平移后的抛物线与y 轴交于点F ,Q 为平移后的抛物线的对称轴上任意一点.求出所有使得以QF 为腰的QEF △是等腰三角形的点Q 的坐标.【答案】(1)211344y x x =+−;(2)PD 的最大值为45,此时点52,2P ⎛⎫−− ⎪⎝⎭; (3)Q 点的坐标为9,12⎛⎫− ⎪⎝⎭或9,52⎛⎫ ⎪⎝⎭或97,24⎛⎫ ⎪⎝⎭.【分析】(1)待定系数法求二次函数解析式即可求解;(2)直线AC 的解析式为334y x =−−,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交AC 于点Q ,设211,344P t t t ⎛⎫+− ⎪⎝⎭,则3,34Q t t ⎛⎫−− ⎪⎝⎭,则45PD PQ =,进而根据二次函数的性质即可求解;(3)根据平移的性质得出219494216y x ⎛⎫=−− ⎪⎝⎭,对称轴为直线92x =,点52,2P ⎛⎫−− ⎪⎝⎭向右平移5个单位得到53,2E ⎛⎫− ⎪⎝⎭,()0,2F ,勾股定理分别表示出2EF ,2QE ,2QF 进而分类讨论即可求解. 【详解】(1)解:将点()3,0B ,()0,3C −,代入214y x bx c =++得,2133043b c c ⎧⨯++=⎪⎨⎪=−⎩,解得:143b c ⎧=⎪⎨⎪=−⎩,∴抛物线解析式为:211344y x x =+−; (2)∵211344y x x =+−与x 轴交于点A ,B ,当0y =时,2113044x x +−=,解得:124,3x x =−=, ∴()4,0A −, ∵()0,3C −, 设直线AC 的解析式为3y kx =−,∴430k −−=, 解得:34k =−,∴直线AC 的解析式为334y x =−−,如图所示,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交AC 于点Q ,设211,344P t t t ⎛⎫+− ⎪⎝⎭,则3,34Q t t ⎛⎫−− ⎪⎝⎭, ∴223111334444PQ t t t t t ⎛⎫=−−−+−=−− ⎪⎝⎭,∵AQE PQD ∠=∠,90AEQ QDP ∠=∠=︒,∴OAC QPD ∠=∠,∵4,3OA OC ==,∴5AC =, ∴4cos cos =5PD AO QPD OAC PQ AC ∠==∠=, ∴()222441141425545555PD PQ t t t t t ⎛⎫==−−=−−=−++ ⎪⎝⎭, ∴当2t =−时,PD 取得最大值为45,()()2211115322344442t t +−=⨯−+⨯−−=−, ∴52,2P ⎛⎫−− ⎪⎝⎭; (3)∵抛物线211344y x x =+−211494216x ⎛⎫=+− ⎪⎝⎭, 将该抛物线向右平移5个单位,得到219494216y x ⎛⎫=−− ⎪⎝⎭,对称轴为直线92x =, 点52,2P ⎛⎫−− ⎪⎝⎭向右平移5个单位得到53,2E ⎛⎫− ⎪⎝⎭, ∵平移后的抛物线与y 轴交于点F ,令0x =,则2194924216y ⎛⎫=⨯−= ⎪⎝⎭, ∴()0,2F , ∴22251173224EF ⎛⎫=++= ⎪⎝⎭, ∵Q 为平移后的抛物线的对称轴上任意一点,则Q 点的横坐标为92, 设9,2Q m ⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴22295322QE m ⎛⎫⎛⎫=−++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()222922QF m ⎛⎫=+− ⎪⎝⎭, 当QF EF =时,()229117224m ⎛⎫+−= ⎪⎝⎭, 解得:1m =−或5m =,当QE QF =时,()222295932222m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫−++=+− ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 解得:74m =, 综上所述,Q 点的坐标为9,12⎛⎫− ⎪⎝⎭或9,52⎛⎫ ⎪⎝⎭或97,24⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查了二次函数综合问题,解直角三角形,待定系数法求解析式,二次函数的平移,线段周长问题,特殊三角形问题,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.3.(2024·山西阳泉·一模)综合与探究 如图,二次函数213442y x x =−−的图象与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,对称轴与x 轴交于点D ,连接AC ,作直线BC .(1)求A ,B ,C 三点的坐标,并直接写出直线BC 的表达式;(2)如图1,若点P 是第四象限内二次函数图象上的一个动点,其横坐标为m ,过点P 分别作x 轴、y 轴的垂线,交直线BC 于点M ,N ,试探究线段MN 长的最大值;(3)如图2,若点Q 是二次函数图象上的一个动点,直线BQ 与y 轴交于点H ,连接CD ,在点Q 运动的过程中,是否存在点H ,使以H ,C ,B 为顶点的三角形与ACD 相似?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()20A −,,()80B ,,()04C −,,直线BC 的表达式为1y x 42=−;(2)线段MN长的最大值为(3)点Q 的坐标为3954⎛⎫− ⎪⎝⎭,或()46−,.【分析】(1)令0y =,求得x 的值,令0x =,求得y 的值,可求得A ,B ,C 三点的坐标,利用待定系数法即可求得直线BC 的表达式;(2)设213442P m m m ⎛⎫−− ⎪⎝⎭,,则142M m m ⎛⎫− ⎪⎝⎭,,证明PNM OBC ∠=∠,利用正切函数的定义推出2PN PM =,求得MN ,得到MN 关于m 的二次函数,利用二次函数的性质求解即可;(3)利用勾股定理求得AC =,5AD OC ==,作DG AC ⊥于点G ,用正切函数的定义推出OCA BCH ∠=∠,分BC BH =和BH CH =两种情况讨论,分别求得点H 的坐标,求得直线BH 的表达式,与二次函数的表达式联立求解即可.【详解】(1)解:令0y =,则2134042x x −−=,解得12x =−,28x =,令0x =,则4y =−,∴()20A −,,()80B ,,()04C −,,设直线BC 的表达式为4y kx =−,代入()80B ,得084k =−,解得12k =, ∴直线BC 的表达式为1y x 42=−; (2)解:∵()20A −,,()80B ,,()04C −,,∴2OA =,8OB =,4OC =, 设213442P m m m ⎛⎫−− ⎪⎝⎭,,则142M m m ⎛⎫− ⎪⎝⎭,,2211314422424PM m m m m m ⎛⎫=−−−−=−+ ⎪⎝⎭,∵PN OB ∥,PM OC ∥,∴PNM OBC ∠=∠, ∴41tan tan 82OC PNM OBC OB ∠=∠===,∴2PN PM =,MN ,∴)221244MN m m m ⎫=−+=−+⎪⎭∵0<,∴当4m =时,线段MN 长的最大值为 (3)解:∵()20A −,,()80B ,,()04C −,, ∴对称轴为直线2832x −+==, ∴()30D ,,∴()325AD =−−=,5CD ==,AC == ∴5AD DC ==,作DG AC ⊥于点G ,∴12AG CG AC ===∴DG == ∴tan 2DG DCA CG ∠==, ∵tan 2OB BCO OC ∠==,∴DCA BCH ∠=∠,以H ,C ,B 为顶点的三角形与ACD 相似,则分BC BH =和BH CH =两种情况讨论,①当BC BH =时,∵BO CH ⊥,∴OH OC =,∴()04H ,,同理求得直线BH 的表达式为142y x =−+, 联立得241234412x x x −−−+=,解得14x =−,28x =(舍去),()14462y =−⨯−+=,∴点Q 的坐标为()46−,;①当BH CH =时,设()0H t ,,则2264BH t =+,()2224816CH t t t =+=++,∴2264816t t t +=++,解得6t =,∴()06H ,,同理求得直线BH 的表达式为364y x =−+, 联立得261434432x x x −−−+=,解得15x =−,28x =(舍去),()3395644y =−⨯−+=,∴点Q 的坐标为3954⎛⎫− ⎪⎝⎭,; 综上,点Q 的坐标为3954⎛⎫− ⎪⎝⎭,或()46−,.【点睛】本题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求一次函数的解析式,点的坐标表示三角形的面积,勾股定理,正切函数,解方程,熟练掌握待定系数法,勾股定理,正切函数是解题的关键.题型二 将军饮马河求二次函数中线段和最值问题【例1】(2024·天津津南·一模)综合与探究:如图,抛物线2y x bx c =−++上的点A ,C 坐标分别为()0,2,()4,0,抛物线与x 轴负半轴交于点B ,且2OM =,连接AC ,CM .(1)求点M 的坐标及抛物线的解析式;(2)点P 是抛物线位于第一象限图象上的动点,连接AP ,CP ,当PAC ACM S S =△△时,求点P 的坐标;(3)将抛物线沿x 轴的负方向平移得到新抛物线,点A 的对应点为点A ',点C 的对应点为点C ',当MA MC ''+的值最小时,新抛物线的顶点坐标为 ,MA MC ''+的最小值为 .【答案】(1)()0,2M −,2722y x x =−++ (2)()2,5P(3)1181,1216⎛⎫− ⎪⎝⎭,【分析】(1)根据点M 在y 轴负半轴且2OM =可得点M 的坐标为()0,2M −,利用待定系数法可得抛物线的解析式为2722y x x =−++;(2)过点P 作PF x ⊥轴于点F ,交线段AC 于点E ,用待定系数法求得直线AC 的解析式为122y x =−+,设点P 的横坐标为()04p p <<,则27,22P p p p ⎛⎫−++ ⎪⎝⎭,1,22E p p ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭,故24(04)PE p p p =−+<<,先求得8ACM S =△,从而得到212882PAC S PE OC p p =⋅=−+=△,解出p 的值,从而得出点P 的坐标;(3)设抛物线沿x 轴的负方向平移m 个单位长度得到新抛物线,将点M 右平移m 个单位长度得到点M ',由平移的性质可知,,MA M A MC M C ''''==,MA MC ''+的值最小就是M A M C ''+最小值,作出点C 关于直线=2y −对称的对称点C '',连接AC ''交直线=2y −于点M ',连接M C '则此时M A M C ''+取得最小值,即为AC ''的长度,利用两点间的距离公式求这个长度,用待定系数法求出直线AC ''的解析式,从而确定M '的坐标,继而确定平移距离,将原抛物线的解析式化为顶点式,从而得到其顶点,继而确定新抛物线的顶点.【详解】(1)解:∵点M 在y 轴负半轴且2OM =,∴()0,2M −将()0,2A ,()4,0C 代入2y x bx c =−++,得:21640c b c =⎧⎨−++=⎩,解得722b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩∴抛物线的解析式为2722y x x =−++(2)解:过点P 作PF x ⊥轴于点F ,交线段AC 于点E ,设直线AC 的解析式为()0y kx m k =+≠,将()0,2A ,()4,0C 代入y kx m =+,得:240m k m =⎧⎨+=⎩,解得122k m ⎧=−⎪⎨⎪=⎩,∴直线AC 的解析式为122y x =−+ 设点P 的横坐标为()04p p << 则27,22P p p p ⎛⎫−++ ⎪⎝⎭,1,22E p p ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭, ∴2271224(04)22PE p p p p p p ⎛⎫=−++−−+=−+<< ⎪⎝⎭∵8ACM S =△,∴212882PAC S PE OC p p =⋅=−+=△,解得122p p ==, ∴()2,5P ;(3)1181,1216⎛⎫− ⎪⎝⎭,补充求解过程如下:设抛物线沿x 轴的负方向平移m 个单位长度得到新抛物线,将点M 向右平移m 个单位长度得到点M ',作出图形如下:由平移的性质可知,,MA M A MC M C ''''==,∴MA MC ''+的值最小就是M A M C ''+最小值, 显然点M '在直线=2y −上运用,作出点C 关于直线=2y −对称的对称点C '',连接AC ''交直线=2y −于点M ',连接M C '则此时M A M C ''+取得最小值,即为AC ''的长度,∵点C 关于直线=2y −C '',()4,0C ∴()4,4C ''−,∴()()min min MA MC M A M C AC ''''''+=+== 设直线AC ''的解析式是:11y k x b =+将点()0,2A ,()4,4C ''−代入得:111244b k b =⎧⎨+=−⎩,解得:11322k b ⎧=−⎪⎨⎪=⎩直线AC ''的解析式是:322y x =−+令3222y x =−+=−,解得:83x =, ∴8,23M ⎛⎫'− ⎪⎝⎭,∴平移的距离是83m = 又∵22778122416y x x x ⎛⎫=−++=−−+ ⎪⎝⎭, ∴平移前的抛物线的坐标是781416,⎛⎫ ⎪⎝⎭∴新抛物线的顶点坐标为7881,4316⎛⎫− ⎪⎝⎭即1181,1216⎛⎫− ⎪⎝⎭ 故答案是:1181,1216⎛⎫− ⎪⎝⎭,【例2】(2024·江苏宿迁·模拟预测)如图1,抛物线2y x bx =−+与x 轴交于点A ,与直线y x =−交于点()4,4B −,点()0,4C −在y 轴上.点P 从点B 出发,沿线段BO 方向匀速运动,运动到点O 时停止.(1)求抛物线2y x bx =−+的表达式;(2)当BP =1中过点P 作PD OA ⊥交抛物线于点D ,连接PC OD ,,判断四边形OCPD 的形状,并说明理由;(3)如图2,点P 从点B 开始运动时,点Q 从点O 同时出发,以与点P 相同的速度沿x 轴正方向匀速运动,点P 停止运动时点Q 也停止运动.连接BQ PC ,,求CP BQ +的最小值.【答案】(1)抛物线的表达式为23y x x =−+ (2)平行四边形,见解析(3)【分析】(1)利用待定系数法将B 点坐标代入抛物线2y x bx =−+中,即可求解.(2)作辅助线,根据题意,求出PD 的长,PD OC =,PD OC ∥,利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形即可得证.(3)作出图,证明()SAS CBP MOQ ≌,CP BQ +的最小值为MB ,根据勾股定理求出MB 即可解答. 【详解】(1)解: 抛物线2y x bx =−+过点(4,4)B −,1644b ∴−+=−,3b ∴=,23y x x ∴=−+.即抛物线的表达式为23y x x =−+. (2)解:四边形OCPD 是平行四边形,理由如下:如图1,作PD OA ⊥交x 轴于点H ,连接PC 、OD ,点P 在y x =−上,OH PH ∴=,45POH ∠=︒,连接BC ,4OC BC ==,OB ∴= 2BP =OP OB BP ∴=−=2OH PH ∴===,当2D x =时,4322D DH y ==−+⨯=,224PD DH PH ∴=+=+=, (0,4)C −,4OC ∴=,PD OC ∴=,OC x ⊥Q 轴,PD x ⊥轴,PD OC ∴∥,∴四边形OCPD 是平行四边形.(3)如图2,由题意得,BP OQ =,连接BC ,在OA 上方作OMQ ,使得45MOQ ∠=︒,OM BC =,4OC BC ==,BC OC ⊥,45CBP ∴∠=︒,CBP MOQ ∴∠=∠,BP OQ =,CBP MOQ ∠=∠,BC OM ,(SAS)CBP MOQ ∴△≌△,CP MQ ∴=,CP BQ MQ BQ MB ∴+=+≥(当M ,Q ,B 三点共线时最短),CP BQ ∴+的最小值为MB ,454590MOB MOQ BOQ ∠=∠+∠=︒+︒=︒,MB ∴即CP BQ +的最小值为答:CP BQ +的最小值为【点睛】本题主要考查待定系数法,二次函数图象与性质,平等四边形的判定,全等三角形的判定与性质以及勾股定理等知识,正确作出辅助线是解答醒的关键.1.(2024·宁夏银川·一模)如图,已经抛物线经过点()00O ,,()55A ,,且它的对称轴为2x =.(1)求此抛物线的解析式;(2)若点B 是抛物线对称轴上的一点,且点B 在第一象限,当OAB 的面积为15时;求点B 的坐标.(3)在(2)的条件下,P 是抛物线上的动点,求P 的坐标以及PA PB −的最大值.【答案】(1)24.y x x =- (2)()2,8B (3)()2,12,P - PA PB −的最大值为【分析】(1)根据题意可设抛物线为2,y ax bx =+再利用待定系数法求解抛物线的解析式即可; (2)设()2,,B y 且0,y > 记OA 与对称轴的交点为Q ,设直线OA 为:,y kx = 解得:1,k = 可得直线OA 为:,y x = 则()2,2,Q 利用()12OAB BOQ ABQ A O S S S BQ x x =+=⨯⨯−列方程,再解方程即可;(3)如图,连接AB ,延长AB 交抛物线于P ,则此时PA PB AB −=最大,由勾股定理可得最小值,再利用待定系数法求解AB 的解析式,联立一次函数与二次函数的解析式,解方程组可得P 的坐标.【详解】(1)解: 抛物线经过点(0,0)O ,∴设抛物线为:2,y ax bx =+抛物线过(5,5)A ,且它的对称轴为2x =.2555,22a b b a +=⎧⎪∴⎨−=⎪⎩ 解得:1,4a b =⎧⎨=−⎩∴抛物线为:24.y x x =-(2)解:如图,点B 是抛物线对称轴上的一点,且点B 在第一象限,设()2,,B y 且0,y > 记OA 与对称轴的交点为Q ,设直线OA 为:,y kx =55,k \= 解得:1,k =∴ 直线OA 为:,y x =()2,2,Q ∴ ()12OAB BOQ ABQ A O SS S BQ x x ∴=+=⨯⨯− 12515,2y =−⨯=解得:8y =或4,y =−∵0,y > 则8,y =()2,8.B ∴(3)如图,连接AB ,延长AB 交抛物线于P ,则此时PA PB AB −=最大,()()5,5,2,8,A BAB ∴=设AB 为:,y k x b ''=+ 代入A 、B 两点坐标,55,28k b k b '''+=⎧∴⎨+=⎩' ,解得:1,10k b =−⎧⎨='⎩'∴AB 为:10,y x =-+210,4y x y x x =−+⎧∴⎨=−⎩ 解得:52,,512x x y y ==−⎧⎧⎨⎨==⎩⎩()2,12.P ∴−【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,坐标与图形面积,三角形三边关系的应用,勾股定理的应用,确定PA PB −最大时P 的位置是解本题的关键.2.(2024·湖南怀化·一模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =−++与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,5OB OC ==,顶点为D ,对称轴交x 轴于点E .图1 图2 图3(1)求抛物线的解析式、对称轴及顶点D 的坐标;(2)如图2,点Q 为抛物线对称轴上一动点,当Q 在什么位置时QA QC +最小,求出Q 点的坐标,并求出此时QAC △的周长;(3)如图3,在对称轴左侧的抛物线上有一点M ,在对称轴右侧的抛物线上有一点N ,满足90MDN ∠=︒.求证:直线MN 恒过定点,并求出定点坐标.【答案】(1)245y x x =−++,对称轴为直线2x =,顶点D 的坐标为()29,;(2)QAC △(3)直线MN 恒过定点,定点坐标为()28,.【分析】(1)求得点B 的坐标为()50,,点C 的坐标为()05,,利用待定系数法求解,再配成顶点式,即可得解;(2)先求得直线BC 的解析式,再求直线BC 与对称轴交点Q ,将AQ CQ +转化为BC ,在Rt AOC 中求AC ,在Rt BOC 中求BC 即可求解;(3)如图,过点D 作直线l 垂直y 轴,再过点M ,N 分别作直线l 的垂线,设点M 的坐标为()245m m m −++,,点N 的坐标为()245n n n −++,,证明MDH DNG ∽△△,求得()250mn m n −++=,再利用待定系数法求得直线MN 的解析式为()45y m n x mn =−−+++,据此求解即可. 【详解】(1)解:∵5OB OC ==,∴点B 的坐标为()50,,点C 的坐标为()05,,∴25505b c c −++=⎧⎨=⎩,解得4b =,∴抛物线的解析式为245y x x =−++, ∵()224529y x x x =−++=−−+,∴对称轴为直线2x =,顶点D 的坐标为()29,; (2)解:∵点A 与点()50B ,关于直线2x =对称,∴直线BC 与对称轴的交点为Q ,则Q 为QA QC +最小时位置,设直线BC 的解析式为5y kx =+,代入点()50B ,得055k =+,解得1k =−,∴直线BC 的解析式为5y x =−+,当2x =,253y =−+=,∴()23Q ,,∵点()10A −,,∵ACAQ CQ CB +===∴QAC △(3)解:如图,过点D 作直线l 垂直y 轴,再过点M ,N 分别作直线l 的垂线,垂足分别为H ,G ,设点M 的坐标为()245m m m −++,,点N 的坐标为()245n n n −++,,∵顶点D 的坐标为()29,, ∴()()222945442MH m m m m m =−−++=−+=−,2DH m =−,()()222945442GN n n n n n =−−++=−+=−,2DG n =−,由题意得90H G MDN ∠=∠=∠=︒,∴90MDH NDG DNG ∠=︒−∠=∠, ∴MDH DNG ∽△△, ∴MH HD DG NG =,即()()222222m mn n −−=−−,∴()()221m n −−=−, ∴()250mn m n −++=,∵点M 的坐标为()245m m m −++,,点N 的坐标为()245n n n −++,,设直线MN 的解析式为11y k x b =+,∴2112114545mk b m m nk b n n ⎧+=−++⎨+=−++⎩①②,−①②得()()()2214m n k m n m n −=−−+−, ∵m n ≠,∴14k m n =−−+,将14k m n =−−+代入①得()21445m m n b m m −−++=−++,求得15b mn =+;∴直线MN 的解析式为()45y m n x mn =−−+++, ∵()250mn m n −++=,即()25m n mn +=+, ∴()()428y m n x =−−+−+, ∴当20x −=即2x =时,8y =,∴无论m n 、为何值,直线MN 总会经过定点()28,, ∴直线MN 恒过定点,定点坐标为()28,.【点睛】本题考查了二次函数的综合运用.考查了待定系数法求函数解析式,相似三角形的判定和性质,熟练掌握二次函数的图象与性质、轴对称的性质,添加适当的辅助线,是解题的关键.3.(2024·安徽池州·二模)如图,抛物线2Ly ax bx c =++∶与x 正半轴交于点(3,0)A ,与y 轴交于点(0,3)B ,对称轴为直线1x =.(1)求直线AB 的解析式及抛物线的解析式;(2)如图①,点P 为第一象限抛物线上一动点,过点P 作PC x ⊥轴,垂足为C ,PC 交AB 于点D ,求当点P 的横坐标为多少时,PD AD +最大;(3)如图②,将抛物线2Ly ax bx c =++∶向左平移得到抛物线L ',直线AB 与抛物线L '交于M 、N 两点,若点B 是线段MN 的中点,求抛物线'L 的解析式.【答案】(1)3y x =−+,223y x x =−++;(2)点P 的横坐标为时,PD AD +有最大值; (3)2154y x x =−−+.【分析】(1)利用待定系数法解答即可求解;(2)设点P 的横坐标为t ,则()2,23P t t t −++,(,0)C t ,(,3)D t t −+,先证明ACD 为等腰直角三角形,得到)AD t =−,进而得到2PD AD t ⎛+=−+ ⎝⎭,根据二次函数的性质即可求解;(3)设平移后抛物线L '的解析式2()4y x m =−−+,联立函数解析式得23()4x x m −+=−−+,整理得,22(21)10x m x m −++−=,设()11,M x y ,()22,N x y ,则1x ,2x 是方程22(21)10x m x m −++−=的两根,由B 为MN 的中点可得210m +=,求出m 即可求解;本题考查了二次函数与一次函数的交点问题,待定系数法求函数解析式,二次函数的性质,二次函数图象的平移,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.【详解】(1)解:抛物线2L y ax bx c =++∶与x 正半轴交于点(3,0)A ,与y 轴交于点(0,3)B ,对称轴为直线1x =,930312a b c c b a ⎧⎪++=⎪∴=⎨⎪⎪−=⎩,解得123a b c =−⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴抛物线L 的解析式为223y x x =−++;设直线AB 的解析式为3(0)y kx k =+≠,把(3,0)A 代入得,330k +=,解得1k =−,∴直线AB 的解析式为3y x =−+;(2)解:设点P 的横坐标为t ,则()2,23P t t t −++,(,0)C t ,(,3)D t t −+, 3AC t ∴=−,23PD t t =−+,(3,0)A ,(0,3)B −,3OA OB ∴==,AOB ∴为等腰直角三角形,45OAB ∴∠=︒,PC x ⊥轴, ACD ∴为等腰直角三角形,)AD t ∴==−,∴223PD AD t t t ⎛+=−++=− ⎝⎭,∴当t =时,PD AD +有最大值,即点P的横坐标为32时,PD AD +有最大值;(3)解:由(1)可知,直线AB 的解析式为3y x =−+,抛物线L 为:2223(1)4y x x x =−++=−−+,∴设平移后抛物线L '的解析式2()4y x m =−−+,联立函数解析式得,()234y x y x m =−+⎧⎪⎨=−−+⎪⎩,23()4x x m ∴−+=−−+,整理得,22(21)10x m x m −++−=, 设()11,M x y ,()22,N x y ,则1x ,2x 是方程22(21)10x m x m −++−=的两根,1221x x m ∴+=+,∵B 为MN 的中点,∴120x x +=,∴210m +=, 解得12m =−,∴抛物线L '的解析式22115424y x x x ⎛⎫=−++=−−+ ⎪⎝⎭.题型三 胡不归求二次函数中线段和最值问题【例1】(新考法,拓视野)(2024·陕西西安·三模)已知抛物线2(,,y ax bx c a b c =++为常数,0)a ≠与x 轴交于点()A −、点B 两点,与y 轴交于点()0,2C,对称轴为x =(1)求抛物线的表达式;(2)M 是抛物线上的点且在第二象限,过M 作MN AC ⊥于点N,求AN 的最大值.【答案】(1)22y x =−+(2)496【分析】(1)用待定系数法求解即可;(2)过点M 作MF y ∥轴,交AC 于点E ,先求出一次函数AC 的解析式,用解直角三角形的方法求出30OAC ∠=︒,表示出MN =,设2,2M m m ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭,2E m ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭,分别表示出EF ME AE MN ,,,,最后得到249=26AN m ⎛−+ ⎝⎭,求出最后结果即可.【详解】(1)解:点()A −,对称轴为x =(2a c ∴−−+=,2c =,2b a −=解得:1a =−,b = ∴抛物线的表达式为:22y x =−+;(2)如图,过点M 作MF y ∥轴,交AC 于点E ,设AC 的解析式为y kx b =+,02b b ⎧−+=⎪∴⎨=⎪⎩,2k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴AC的解析式为2y =+,2AO =2CO =,tan CO OAC AO ∴∠==,30OAC ∴∠=︒,90AFE MNE ∠=︒=∠,AEF MEN ∠=∠, 30M OAC ∴∠=∠=︒,2AE EF ∴=,12EN ME =,sin MN ME ACO ∴=⋅∠=,设2,2M m m ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭,2E m ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭,2EF ∴=+,2222ME m m ∴=−+−=−−,24AE EF ∴==+,21122EN ME m ==−,23MN m==−,AN ∴,AE EN=+2213422m m =+−−−224m =−+24926m ⎛=−++ ⎝⎭,20−<,∴当m =时,AN 的最大值为496.【例2】(2024·浙江·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线24y ax bx =++交y 轴于点A ,交x 轴于点()6,0B −和点()2,0C ,连接AB 、AQ 、BQ ,BQ 与y 轴交于点N .(1)求抛物线表达式;(2)点713Q ⎛⎫⎪⎝⎭,,点M 在x 轴上,点E 在平面内,BME AOM ≌,且四边形ANEM 是平行四边形.①求点E 的坐标;②设射线AM 与BN 相交于点P ,交BE 于点H ,将BPH 绕点B 旋转一周,旋转后的三角形记为11BPH △,求11BP 的最小值. 【答案】(1)214433y x x =−−+(2)①()2,2E −−;②【分析】(1)将点B 、C 的坐标代入抛物线,利用待定系数法求得解析式;(2)①由Q 坐标求出BQ 解析式,然后根据四边形ANEM 是平行四边形和BME AOM ≌得出4BM OA ==,再分类讨论求得M 和E 的坐标;②求出AM 解析式,交点为P ,再求出H 坐标,然后由两点间距离公式求出BP 和BH 长度,因为旋转不改变长度,所以1BP长度不变,当H 旋转到x 轴上时,此时1OH 最短,所以此时1OH 等于BO BH −,然后代入计算即可.【详解】(1)解:①抛物线24y ax bx =++交y 轴于点A ,交x 轴于点()6,0B −和点()2,0C , ∴366404240a b a b −+=⎧⎨++=⎩,解得:1343a b ⎧=−⎪⎪⎨⎪=−⎪⎩ ∴214433y x x =−−+;(2)解:214433y x x =−−+4∴=OA ,设直线BQ 的解析式为1y kx b =+, ()6,0B −,713Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴117360k b k b ⎧+=⎪⎨⎪−+=⎩,解得1132k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴直线BQ 的解析式为123=+y x ,N Q 为BQ 与y 轴交点, ()0,2N ∴,2AN ∴=,四边形ANEM 是平行四边形,∴AN EM ∥且2EM AN ==,且点E 在点M 下方, 点M 在x 轴上,点E 在平面内,BME AOM ≌,4BM OA ∴==, ()6,0B −, ()2,0M ∴−或()10,0−,若M 为()2,0−,90BME AOM ∠=∠=︒,故()2,2E −−, 若M 为()10,0−,2OM ME ==,此时10OM =,(矛盾,舍去),综上,点E 的坐标为()2,2−−;②如图,设AM 的解析式为,y kx b =+抛物线24y ax bx =++交y 轴于点A ,∴点A 的坐标为(0,4),将点()0,4A 、()2,0M −的坐标代入y kx b =+得:420b k b =⎧⎨−+=⎩,解得24k b =⎧⎨=⎩,AM ∴的解析式为24y x =+,AM 与BQ 相交于点P ,∴24123y x y x =+⎧⎪⎨=+⎪⎩,解得6585x y ⎧=−⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 所以点P 的坐标为68,55⎛⎫− ⎪⎝⎭,设直线BE 的解析式为y mx n =+,将点B 、E 的坐标代入直线BE 的解析式得:2260m n m n −+=−⎧⎨−+=⎩,解得123m n ⎧=−⎪⎨⎪=−⎩, 所以直线BE 的解析式为132y x =−−,BE 与AM 相交于点H ,∴24132y x y x =+⎧⎪⎨=−−⎪⎩,解得14585x y ⎧=−⎪⎪⎨⎪=−⎪⎩, ∴点H 的坐标为148,55⎛⎫−− ⎪⎝⎭,BP ∴==BH ==1BP ∴当H 旋转到x 轴上时,此时1OH 最短,∴16OH BO BH =−=116BP ∴==⎭∴11BP的最小值为1.(2024·河南洛阳·一模)在平面直角坐标系中,抛物线212y x bx c =−++交x 轴于()4,0A 、B 两点,交y 轴于点()0,4C .(1)求抛物线表达式中的b 、c ;(2)点P 是直数AC 上方抛物线上的一动点,过点F 作PF y 轴交AC 于点E ,作PE AC ∥交x 轴于点F ,求PE 的最大值及此时点P 的坐标; (3)将该抛物线沿射线CA方向平移1y ,请直接写出新抛物线1y 的表达式______.【答案】(1)1b =,4c =(2)PE 取得最大值为254,此时335,28P ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(3)()2115322y x =−−+【分析】本题考查了二次函数的综合,待定系数法求函数解析式: (1)利用待定系数法即可求解;(2)延长PE 交x 轴于H ,根据题意求得直线AC 的解析式为4y x =−+,OC OA =,设点()21,4042P p p p p ⎛⎫−++<< ⎪⎝⎭,则(),4E p p −+,(),0H p ,证得PHF是等腰直角三角形,从而求得232524PE PE PH p ⎛⎫=+=−−+⎪⎝⎭,即可求解; (3)先求得CA =,根据1y 由抛物线()2211941222y x x x =−++=−−+,向右和向下分别平移2个单位长度得到,进而可求解;掌握待定系数法求函数解析式及利用数学结合是解题的关键.【详解】(1)解:抛物线212y x bx c =−++交于()4,0A 和()0,4C ,8404b c c −++=⎧∴⎨=⎩,解得:14b c =⎧⎨=⎩. (2)延长PE 交x 轴于H()4,0A ,()0,4C ,∴直线AC 的解析式为4y x =−+,OC OA =, PE y ∥Q 轴,PE x ∴⊥轴, 90AOC ∴∠=︒,45OAC ∴∠=︒,PFAC ,45OFP ∴∠=︒,2PH PF ∴=,PE PE PH ∴+=+,设点()21,4042P p p p p ⎛⎫−++<< ⎪⎝⎭,则(),4E p p −+,(),0H p , ()221144222PE p p p p p ∴=−++−−+=−+,2142PH p p =−++,222211325243422224PE PF PE PH p p p p p p p ⎛⎫∴+=+=−+−++=−++=−−+⎪⎝⎭,PE ∴+的最大值为254,此时点P 的坐标为325,24⎛⎫ ⎪⎝⎭.(3)()4,0A ,()0,4C ,CA ∴=将抛物线y 沿射线CA 方向平移1y ,∴1y 由抛物线()2211941222y x x x =−++=−−+,向右和向下分别平移2个单位长度得到, ()2115322y x ∴=−−+,故答案为:()2115322y x =−−+.2.(2024·海南海口·一模)如图,抛物线2y ax bx c =++过点()1,0A −,()3,0B ,()0,3C .(1)求抛物线的解析式;(2)设点P 是第一象限内的抛物线上的一个动点, ①当P 为抛物线的顶点时,求证:PBC 直角三角形; ②求出PBC 的最大面积及此时点P 的坐标;③过点P 作PN x ⊥轴,垂足为N ,PN 与BC 交于点E.当PE 的值最大时,求点P 的坐标.【答案】(1)223y x x =−++(2)①PBC 是直角三角形;②315,24P ⎛⎫ ⎪⎝⎭;③57,24P ⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】(1)把A 、B 、C 三点坐标代入2y ax bx c =++求解即可; (2)①作PH y ⊥轴于点H ,易证PCH △和BOC 是等腰直角三角形,即可求出90PCB ∠=︒; ②先求出直线BC 的解析式,过点P 作PD x ⊥轴于点D ,交BC 于点E ,设点()2,23P x x x −++,则(),3E x x −+,故23PE x x =−+,23922PBC S x x ∆=−+,然后根据二次函数的性质求解即可; ③过点P 作PN x ⊥轴于点N ,交BC 于点E ,设点()2,23P x x x −++,则(),3E x x −+,故23PE x x =−+,判断BEN是等腰直角三角形得出BE =,即可求出25PE x x =−+,然后根据二次函数的性质求解即可. 【详解】(1)解:将点()1,0A −,()3,0B ,()0,3C 代入解析式得:09303a b c a b c c −+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得:123a b c =−⎧⎪=⎨⎪=⎩,∵抛物线的解析式为223y x x =−++;(2)解:①配方得()222314y x x x =−++−−+∴点P 的坐标为()1,4,作PH y ⊥轴于点H ,则1PH CH ==,∴45HCP ∠=︒又∵在Rt BOC 中,3OB OC ==, ∴45OCB ∠=︒, ∴90PCB ∠=︒∴PCB 是直角三角形②设直线BC 的解析式为y kx b =+,将点B 、C 代入得:303k b b +=⎧⎨=⎩,解得:13k b =−⎧⎨=⎩, ∴直线BC 的解析式为3y x =−+, ∵()3,0B ,∴3OB =, 设点()2,23P x x x −++(03x <<),过点P 作PD x ⊥轴于点D ,交BC 于点E ,如图所示:∴(),3E x x −+,∴()222333PE x x x x x=−++−−+=−+,∴()22211393327332222228PBCSPE OB x x x x x ⎛⎫=⨯⨯=⨯−+⨯=−+=−−+ ⎪⎝⎭,当32x =时,PBC 的最大面积为278,2915233344x x −++=−++=,∴315,24P ⎛⎫⎪⎝⎭③设点()2,23P x x x −++(03x <<),过点P 作PN x ⊥轴于点N ,交BC 于点E ,如图所示:∴(),3E x x −+,∴()222333PE x x x x x =−++−−+=−+, ∵()0,3C ,()3,0B ,∴3OC OB ==,3BN x =−,∴45OBC OCB ∠=∠=︒,∴45NEB OBC ∠=∠=︒,∴BE ==,∴()CE BC BE =−==,∴22525524PE x x x ⎛⎫=−+=−−+ ⎪⎝⎭, ∴当52x =时,PE 有最大值,此时57,24P ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查了二次函数综合问题,面积问题,线段问题,掌握二次函数的性质是解题的关键.3.(2023·山东济南·一模)抛物线()21122y x a x a =−+−+与x 轴交于(),0A b ,()4,0B 两点,与y 轴交于点()0,C c ,点P 是抛物线在第一象限内的一个动点,且在对称轴右侧.(1)求a ,b ,c 的值;(2)如图1,连接BC 、AP ,交点为M ,连接PB ,若14PMB AMB S S =V V ,求点P 的坐标; (3)如图2,在(2)的条件下,过点P 作x 轴的垂线交x 轴于点E ,将线段OE 绕点O 逆时针旋转得到OE ',旋转角为9(0)0αα︒<<︒,连接E B ',E C ',求34E B E C ''+的最小值. 【答案】(1)2a =,2b =−,4c = (2)53,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭(3)【分析】(1)利用待定系数法求解即可;(2)过点P 作PD x ⊥轴,交BC 于点D ,过点A 作y 轴的平行线交BC 的延长线于H ,求得BC l 的解析式,设21,42P m m m ⎛⎫−++ ⎪⎝⎭,则(),4D m m −+,利用相似三角形的判定与性质可得答案; (3)在y 轴上取一点F ,使得94OF =,连接BF ,由相似三角形的判定与性质可得34FE CE ''=,可得34E B E C BE E F '''+'+=,即可解答.【详解】(1)解:将()4,0B 代入()21122y x a x a =−+−+,得()84120a a −+−+=,2a ∴=,∴抛物线的解析式为2142y x x =−++,令0x =,则4y =,4c ∴=,令0y =,则21042x x =−++,14x ∴=,22x =−,()2,0A ∴−,即2b =−; ∴2a =,2b =−,4c =(2)过点P 作PD x ⊥轴,交BC 于点D ,过点A 作y 轴的平行线交BC 的延长线于H ,设BC l :y kx b =+,将()0,4,()4,0代入得440b k b =⎧⎨+=⎩解得:4b =,1k =−,BC l ∴:4y x =−+, 设21,42P m m m ⎛⎫−++ ⎪⎝⎭,则(),4D m m −+, ()221144222P D PD y y m m m m m =−=−++−−+=−+,PD HA ∥,AMH PMD ∴∽,PM PD MA HA ∴=,将2x =−代入4y x =−+,6HA ∴=,112142PMB AMBPM h S PM S AM AM h ⋅===⋅, 164PD PD HA ∴==,32PD ∴=, 231222m m ∴=−+,11(m ∴=舍),23m =,53,2P ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭;(3)在y 轴上取一点F ,使得94OF =,连接BF ,根据旋转得性质得出:3OE OE '==,∵9494OF OC ⋅=⨯=, 2OE OFOC '∴=⋅,∴OE OC OF OE '=',COE FOE ''∠=∠,∴FOE E OC ''∽,。

浅谈初中数学中线段和的最值问题

浅谈初中数学中线段和的最值问题

浅谈初中数学中线段和的最值问题摘要:初中数学教学过程中,注重模式教学有助于提高教学效率。

在建模过程当中,要循序渐进,逐步渗透,通过模型思想进行数学思维的培养。

胡不归与阿氏圆之间的联系和区别,联系是都是形如PA+KPB,两个定点一个动点。

这是两者之间的联系。

最大的不同点是阿氏圆动点轨迹是一个圆,胡不归问题是动点轨迹为一条直线。

关键词:将军饮马胡不归与阿氏圆最值一、将军饮马著名的“将军饮马”问题大家都遇到过。

下面我们再来重新回顾一下这个著名的“将军饮马”问题。

传说古罗马亚历山大城有一位精通数学和物理的学者。

一天,以为罗马将军专程去拜访他,向这位学者请教一个百思不得其解的问题:将军每天从军营出发,先到河边饮马,然后再去河岸同侧的军机营帐开会,应该如何安排行程才能使路程最短?关于这道题,我们根据题意可以确定,军营和军机营帐是两个确定的定点,这里在河边的什么位置选择饮马这是一个不确定的动点,也就是说确定一个点,使得三点的连线距离最短也就是两个线段的相加和最短。

我们画个简图来大致感受一下。

根据图中的信息,可以简化成这样一幅图。

做B点关于河岸对称点F,从图中我们看出在河流上任意取一点M,B点到其距离都等于M点到其的距离。

因此,我们连接AF,交河流于D点,那么AB与其组成的距离可以表示为AD+DB=AD+DF,我们分别在D点的左右两边任取两点CE,其这两点组成的AB距离分别都大于D点。

所以D点为两个定点围绕动点变化的最短距离之点。

总结:将军饮马问题实际就是线段之和最短的问题。

可以做其中一个定点关于直线的对称点,然后让另外的一个定点进行连接对称点,与直线的交点就是动点所在的位置。

将军饮马是一个求线段最值问题最基础的一个模型。

它的主要核心思想是“化折为直”,将不在同一条直线上的两条线段转化到同一条直线上,从而利用“两点之间,线段最短”这样一个基本事实解决问题。

而在这个思想指导下,我们采取的主要方法是通过做点关于动点轨迹的轴对称去转化线段。

初中数学线段最值问题解题技巧

初中数学线段最值问题解题技巧

初中数学线段最值问题解题技巧
一、确定目标
解决线段最值问题,首先要明确目标,即要找出线段之间的关系,并确定所要解决的问题。

例如,求两条线段之和的最小值,就要先找到这两条线段的关系,并确定它们的和。

二、定义变量
定义变量是解决线段最值问题的关键步骤。

要明确各线段的长度,并以此作为变量。

例如,在求两条线段之和的最小值时,可以将其中一条线段的长度定义为x,另一条线段的长度定义为y。

三、建立模型
建立模型是解决线段最值问题的核心步骤。

要根据问题建立数学模型,如使用不等式、函数或几何知识等。

例如,在求两条线段之和的最小值时,可以使用不等式或函数关系来表示线段之和,并找到最小值。

四、确定限制条件
解决线段最值问题时,要明确限制条件。

限制条件可以是线段的长度、角度等。

例如,在求两条线段之和的最小值时,限制条件可能是线段x和y的长度之和不能超过某个值。

五、求解最值
求解最值是解决线段最值问题的关键步骤。

要根据建立的模型和限制条件,使用适当的数学方法来求解最值。

例如,在求两条线段之和的最小值时,可以使用不等式的性质或求导方法来求解最值。

六、整合答案
整合答案是解决线段最值问题的最后一步。

要根据求解结果,整合答案。

答案可以是具体的数值或解决问题的策略。

例如,在求两条线段之和的最小值时,结果可能是x+y的最小值为3单位长度,此时可以采取的策略是将两条线段按照这个长度进行调整。

初中数学最值问题汇总

初中数学最值问题汇总

初中数学最值问题汇总
初中数学中的最值问题主要涉及以下几种类型:
1、最大值和最小值:在给定条件下,求某个变量的最大值或最小值。

2、最佳选择问题:在多种选择中,通过比较各种情况的成本或收益,选择最优的方案。

3、图形中的最值问题:在图形中求某一点或某一段的最值,如圆、抛物线、三角形等。

以下是一些常见的最值问题及解决方法:
1、配方法:对于二次函数,通过配方将函数转化为顶点式,从而容易求出最大值或最小值。

2、轴对称:对于线段和直线的问题,常常通过轴对称找到最短路径或最小值。

3、均值不等式:在求几个数的和的最小值时,常常使用均值不等式。

4、函数的单调性:利用函数的单调性来求解最值问题。

此外,还有如利用导数求解最值、概率统计中的最值问题等。

在解决最值问题时,需要灵活运用各种数学知识和方法。

初中线段最值 经典题

初中线段最值 经典题

初中线段最值经典题
在初中数学中,线段的最值问题是一个常见的考点。

这类问题通常涉及到线段长度的最大化或最小化。

下面提供一个线段最值的经典题型和解析,帮助学生理解和应用相关知识点。

1.经典题目:
在直线l上找一点P,使得点P到直线l外两点A 和B的距离之和最小。

2.解析:
①理解题意:
②点A和B都在直线l的同一侧。

③我们需要找到一个点P在直线l上,使得AP + BP的和最小。

④构造方法:
⑤首先,作点A关于直线l的对称点A'。

⑥连接A'和B,交直线l于点P。

⑦点P即为所求的点,因为AP + BP = A'P + BP = A'B(由于A和A'关于直线l对称,所以AP = A'P)。

⑧证明:
⑨假设存在直线l上的另一点Q,使得AQ + BQ < A'B。

⑩但是,由于A和A'关于直线l对称,我们有AQ = A'Q。

11 因此,A'Q + BQ < A'B,这与两点之间线段最短的原则相矛盾。

12 所以,我们的假设是错误的,P点是使AP +
BP最小的唯一点。

13 结论:
14 点P是直线l上使AP + BP之和最小的点。

这种类型的问题考察了学生的几何直观能力和对线段最值原理的理解。

通过作对称点和利用线段的性质,可以有效地解决这类问题。

在实际解题过程中,学生还需要
注意作图的准确性和逻辑的严密性。

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求线段和最小值——将军饮马
题目特征:固定点、动点求线段和的最小值 常见形式:
1.一定两动
同侧
异侧
2.两动一定
区分:
求周长最小:固定点沿两 个动点轨迹分别做双侧对称
求两段线段和最小:固定 点沿公共动点轨迹对称,再 向另一动点轨迹做垂直
3.两定两动
4.三动点
先做对称点,再利用“两点之间 线段最短”或“垂线段最短”解决
步骤: ①找圆心、圆上动点 、圆外(内)固定点 ②以圆心所在角为公共角,在圆心与固定点 连线上找点构造子母型相似 ③利用相似比替换含系数的线段求解
19南通
D
C
P
A
B
19聊城
C
P M
A
N
B
求线段和最小值——将军遛马、过桥
题目特征:求线段和的最小(大)值 常见形式: 一、 将军遛马
将军在A点处,现在将军要带马去河边喝水,并沿着河岸走一段路,再返回军营,问怎么走 路程最短?
二、 将军过桥
已知将军在图中点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?
专题1 求线段和固定值、最值
目录
01
等面积法
高频考点
02将军饮马高频考点03将军过河、将军遛马
低频考点
04 费马点
低频考点
05 阿氏圆
中频考点
06 胡不归
中频考点
求线段和固定值——等面积法
题目特征:一个主动点、两个从动点(被主动点限制运动方式的动点) 常见形式:动点做两条垂线产生的线段和,值为固定值 易混淆点:将军饮马模型的区别(动点均是无限制的,求最值)
已知将军在图中点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?
求三角形内线段和最小值——费马点
题目特征:在△ABC内求一点P,使PA+PB+PC之值为最小,这个点为“费马点”
(费马点是三角形内与三角形三顶点的连线两两夹角为120°的点)
解题方法:过三角形的一条固定边做等边三角形 连接三角形未用点和等边三角形的外端顶点,线段长即为最小值
求系数不同的线段和最小值——阿氏圆、胡不归
题目特征:求AP+mBP(m≠1)线段和最小值
胡不归(动点在直线上)
步骤: ①找家、出发点、驿道 ②求角:sinα=m(注意有无特殊角) ③画角:过出发点在家的异侧同向作一个角, 使其等于α ④ 过动点做垂直,边长转化,利用垂线段最 短
阿氏圆(动点在圆上)
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