2020年中考数学复习专题最值问题

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2020年中考数学(线段路径)最值问题解法分类(10种)及试题精练(PDF版带答案)

2020年中考数学(线段路径)最值问题解法分类(10种)及试题精练(PDF版带答案)

中考数学专题:线段/路径最值问题线段最值问题解法分类一、定点到定点⇒连线段点P在直线l上,AP+BP何时最小?二、定点到定线⇒作垂线点P在直线l上,AP何时最小?三、定点到定圆⇒连心线点P在圆O上,AP何时最小?线段最值问题一般转化为上述三个问题.例题赏析:1.如图,∠AOB=30°,点M、N分别是射线OA、OB上的动点,OP平分∠AOB,且OP=6,当△PMN 的周长最小值为.思路:把点P分别沿OA、OB翻折得P1、P2,周长即为P1M+MN+P2N,转化为求P1、P2两点之间最小值,得△PMN最小值为P1P2=OP=6.2.如图,在锐角△ABC中,AB=4,∠BAC=45°,∠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.思路:点N沿AD翻折至AC上,BM+MN=BM+MN',转化为求点B到直线AC的连线最小值,即BN'⊥AC时,最小值为2√2.3.如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=3,以A为圆心、1为半径画圆,E是⊙A上一动点,F是BC 上的一动点,则FE+FD的最小值是.思路:点D沿BC翻折至D',DF+EF=D'F+EF,转化为求点D'到圆A上各点的最小距离,易求D'E=4.4.抛物线y=3/5x2-18/5x+3与直线y=3/5x+3相交于A、B两点,点M是线段AB上的动点,直线PM∥y轴,交抛物线于点N.在点M运动过程中,求出MN的最大值.思路:设M(m,3/5m2-18/5m+3),N(m,3/5m+3),用函数关系式表示MN=(3/5m+3)-(3/5m2-18/5m+3)=21/5m-3/5m2,求得最大值即可.5.在菱形ABCD中,对角线AC=8,BD=6,点E、F分别是边 AB、BC的中点,点P在AC上运动,在运动过程中,存在PE+PF 的最小值,则这个最小值是思路:点E沿AC翻折,转化为点到点的距离.(将军饮马问题实质就是通过翻折转化为定点到定点的问题)6.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 .思路:取AB中点E,连接DE、OE,由两点间线段最短,得OD≤OE+DE,最大为1+√2.7.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,P是AB边上的动点(不与点B重合),将△BCP 沿CP所在的直线翻折,得到△B′CP,连接B′A,则B′A长度的最小值是简解:B'点运动路径为以C为圆心,BC为半径的圆弧,转化为点到圆的最短距离AC-B'C=1.8.如图,正方形ABCD的边长为1,中心为点O,有一边长大小不定的正六边形EFGHIJ绕点O可任意旋转,在旋转过程中,这个正六边形始终在正方形ABCD内(包括正方形的边),当这个六边形的边长最大时,AE的最小值为 .思路:正六边形最大半径为1/2,与正方形中心重合,E点运动路径为圆,转化为求点到圆的最短距离,如下图.9.在⊙O中,圆的半径为6,∠B=30°,AC是⊙O的切线,则CD的最小值是 .思路:D是定点,C是直线AC上的动点,转化为求点到线的最短距离.10.在△ABC中,AB=AC=5,cos∠ABC=3/5,将△ABC绕点C顺时针旋转,得到△A'B'C,点E是BC上的中点,点F为线段AB上的动点,在△A'B'C绕点C顺时针旋转过程中,点F的对应点是F',求线段EF'长度的最大值与最小值的差.思路:先确定线段A'B'的运动轨迹是圆环,外圆半径为BC,内圆半径为AB边上的高,F'是A'B'上任意一点,因此F'的运动轨迹是圆环内的任意一点,由此转化为点E到圆环的最短和最长距离.E到圆环的最短距离为EF2=CF2-CE=4.8-3=1.8,E到圆环的最长距离为EF1=EC+CF1=3+6=9,其差为7.2.问:何时需要作辅助线翻折其中的定点(定线或定圆)?答:当动点所在直线不在定点(定线或定圆)之间时,需把定点(定线或定圆)沿动点所在直线翻折以使定点(定线或定圆)处于动点所在直线的两侧,从而便于连接相关线段或作垂线与动点所在直线找到交点.如上述例3,动点F所在直线不在定圆A和定点D之间,因而需把D点沿BC翻折至D',即可转化为定点D'到定圆A的最短距离,另外亦可把圆A沿BC翻折至另一侧,同样可以转化为定点D到定圆A'的最短距离,如下图.关键方法:动中求定,动点化定线;以定制动,定点翻两边.(1)动中求定,动点化定线:如例7、例8、例10,动点所在路径未画出时需先画出动点所在轨迹,一般动点所在轨迹为线或圆.(2)以定制动,定点翻两边:如例1、例2、例3、例5,定点(线或圆)在动点所在直线同侧时需翻折至两侧,转化为上述三种关系.练1、如图,已知直线112y x =+与y 轴交于点A ,与x 轴交于点D ,抛物线212y x bx c =++与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为 (1,0)。

2020年中考数学系列复习之最大值最小值专项训练题(附答案详解)

2020年中考数学系列复习之最大值最小值专项训练题(附答案详解)

2.如图,AB 为⊙O 的直径, AB 4 ,点 C 为半圆 AB 上动点,以 BC 为边在⊙O 外
作正方形 BCDE,(点 D 在直线 AB 的上方)连接 OD,当点 C 运动时,则线段 OD 的
长( )
A.随点 C 的运动而变化,最大值为 2 2 2 B.不变 C.随点 C 的运动而变化,最小值为 2 2 D.随点 C 的运动而变化,但无最值
12.已知:在四边形 ABCD 中, AD∥BC , AB CD 5 , AD 6 , BC 12 . (1)求四边形 ABCD 的面积. ( 2 )点 P 是线段 AD 上的动点,连接 BP 、 CP ,求 BCP 周长的最小值及此时 AP
的长.
( 3 )点 P 是线段 AD 上的动点,N 、M 为边 BC 上的点,BM CN 5 ,连接 AN 、 DM ,分别交 BP 、 CP 于点 E 、 F ,记 ADG 和 △BPC 重叠部分的面积为 S ,求 S 的最值.
3.如图,AB 是⊙O 的直径,C 为圆上一点,且∠AOC=120°,⊙O 的半径为 2,P 为 圆上一动点,Q 为 AP 的中点,则 CQ 的长的最值是_____.
4.如图 1, ABC 和 DEC 均为等腰三角形,且 ACB DCE 90 ,连接 BE , AD ,两条线段所在的直线交于点 P .
13.如图,直线 y=2x﹣8 分别交 x 轴、y 轴于点 A、点 B,抛物线 y=ax2+bx(a≠0) 经过点 A,且顶点 Q 在直线 AB 上.
(1)求 a,b 的值. (2)点 P 是第四象限内抛物线上的点,连结 OP、AP、BP,设点 P 的横坐标为 t,△ OAP 的面积为 s1,△ OBP 的面积为 s2,记 s=s1+s2,试求 s 的最值. 14.如图,长方形 OABC 的 OA 边在 x 轴的正半轴上,OC 在 y 轴的正半轴上,抛物线 y=ax2+bx 经过点 B(1,4)和点 E(3,0)两点. (1)求抛物线的解析式;

2020初中数学中考专题复习——四边形中的线段最值问题专项训练5(附答案详解)

2020初中数学中考专题复习——四边形中的线段最值问题专项训练5(附答案详解)

1.C
参考答案
【解析】
【分析】
根据三个角都是直角的四边形是矩形,得四边形 AEPF 是矩形,根据矩形的对角线相等,得
EF=AP,则 EF 的最小值即为 AP 的最小值,根据垂线段最短,知:AP 的最小值即等于直角
三角形 ABC 斜边上的高.
【详解】
连接 AP,
∵在△ ABC 中,AB=3,AC=4,BC=5, ∴AB2+AC2=BC2, 即∠BAC=90°, 又∵PE⊥AB 于 E,PF⊥AC 于 F, ∴四边形 AEPF 是矩形, ∴EF=AP, ∵AP 的最小值即为直角三角形 ABC 斜边上的高,即 2.4, ∴EF 的最小值为 2.4, 故选:C. 【点睛】 本题考查了矩形的性质和判定,勾股定理的逆定理,直角三角形的性质的应用,要能够把要 求的线段的最小值转化为便于求的最小值得线段是解此题的关键. 2.C 【解析】 【分析】 根据轴对称确定最短路线问题,作点 P 关于 BD 的对称点 P',连接 与 BD 的交点即为所求的 点 K,然后根据直线外一点到直线的所有连线中垂直线段最短的性质可知 ⊥CD 时
的最小值,求解即可.
【详解】
解::如图,∵

,,
∴点 P'到 CD 的距离为 2× = ,
∴ 故选 C.
的最小值为 .
【点睛】 本题考查了菱形的性质,轴对称确定最短路线问题,熟记菱形的轴对称性和利用轴对称确定最 短路线的方法是解题的关键. 3.C 【解析】 【分析】 先作点 M 关于 AC 的对称点 M′,连接 M′N 交 AC 于 P,此时 MP+NP 有最小值.然后证明 四边形 ABNM′为平行四边形,即可求出 MP+NP=M′N=AB=2. 【详解】 解:如图,作点 M 关于 AC 的对称点 M′,连接 M′N 交 AC 于 P,此时 MP+NP 有最小值, 最小值为 M′N 的长. ∵菱形 ABCD 关于 AC 对称,M 是 AB 边上的中点, ∴M′是 AD 的中点, 又∵N 是 BC 边上的中点, ∴AM′∥BN,AM′=BN, ∴四边形 ABNM′是平行四边形, ∴M′N=AB=2, ∴MP+NP=M′N=2,即 MP+NP 的最小值为 2, 故选:C.

2020初中数学中考专题复习——四边形中的线段最值问题专项训练3(附答案详解)

2020初中数学中考专题复习——四边形中的线段最值问题专项训练3(附答案详解)
19.在平面直角坐标系中,点 是原点,四边形 是矩形,点 ,点 .以点 为中心,顺时针旋转矩形 ,得到矩形 ,点 的对应点分别为 .
(1)如图①,当点 落在 边上时,求点 的坐标;
(2)如图②,当点 落在线段 上时, 与 交于点 .求点 的坐标;
(3)记 为矩形 对角线的交点, 为 的面积,求 的取值范围(直接写出结果即可).
A. B. C. D.
3.线段AB上有一动点C(不与A,B重合),分别以AC,BC为边向上作等边△ACM和等边△BCN,点D是MN的中点,连结AD,BD,在点C的运动过程中,有下列结论:①△ABD可能为直角三角形;②△ABD可能为等腰三角形;③△CMN可能为等边三角形;④若AB=6,则AD+BD的最小值为 .其中正确的是( )
【详解】
解:如图所示,作以BD为对称轴作N的对称点N',连接PN',MN',
根据轴对称性质可知,PN=PN',
∴PM-PN=PM-PN'≤MN',
当P,M,N'三点共线时,PM-PN'= MN',
∵正方形边长为4,
∴AC= AB=4 ,
∵O为AC中点,
∴AO=OC=2 ,
∵N为OA中点,
∴ON= ,
7.A
【解析】
【分析】
连接BD、BF,延长AC交GE于H,连接BH,证明四边形BNHM是矩形,得出MN=BH,由直角三角形的性质得出GH,AH的长,当BH⊥AG时,BH最小,由直角三角形的性质得出BH的长,即可得出答案.
【详解】
连接BD、BF,延长AC交GE于H,连接BH,如图所示:
∵四边形ABCD和四边形BEFG是菱形,∠DAB=60°,∴AD∥BC∥GF,AC⊥BD,BF⊥GE,BE=BG,AM=CM,EN=GN,∴∠GAH=30°,∠EBG=∠DAB=60°,∴△BEG是等边三角形,∴∠BGE=60°,∴∠AHG=90°,∴四边形BNHM是矩形,GH AG=4,AH GH=4 ,∴MN=BH,当BH⊥AG时,BH最小.

2020中考数学复习微专题:最值问题(将军饮马)突破与提升策略

2020中考数学复习微专题:最值问题(将军饮马)突破与提升策略

2020中考数学复习微专题:最值问题(将军饮马)突破与提升策略【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?A B将军军营河【问题简化】如图,在直线上找一点P使得P A+PB最小?P【问题分析】这个问题的难点在于P A+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P A’,则P A’=P A,所以P A+PB=P A’+PB当A’、P、B三点共线的时候,P A’+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.将军饮马模型系列【一定两动之点点】在OA、OB上分别取点M、N,使得△PMN周长最小.B B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.【例题】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___________.P O B AMN【分析】△PMN周长即PM+PN+MN的最小值,此处M、N均为折点,分别作点P关于OB、OA对称点P’、P’’,化PM+PN+MN为P’N+MN+P’’M.P''A当P’、N、M、P’’共线时,得△PMN周长的最小值,即线段P’P’’长,连接OP’、OP’’,可得△OP’P’’为等边三角形,所以P’P’’=OP’=OP=8.A【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。

2020初中数学中考专题复习——四边形中的线段最值问题专项训练1(附答案详解)

2020初中数学中考专题复习——四边形中的线段最值问题专项训练1(附答案详解)
∵四边形ABCD是菱形,
∴BD是∠ABC的平分线,
∴E1在AB上,
由图形对称的性质可知,
BE=BE1= BC= ×4=2,
∵BE=BE1= BC,
∴△BCE1是直角三角形,
∴CE1= = = ,
∴PE+PC的最小值是 ,
故选:B
【点睛】
本题考查菱形的性质、轴对称-最短路线问题,利用了角平分线的性质和直角三角形的判定及勾股定理,掌握确定最短路线的方法是解题的关键.
【详解】
作D点关于AB的对称点D',连接CD'交AB于P,P即为所求,此时PC+PD=PC+PD'=CD',根据两点之间线段最短可知此时PC+PD最小.
作D'E⊥BC于E,则EB=D'A=AD.
∵CD=2AD,
∴DD'=CD,
∴∠DCD'=∠DD'C.
∵∠DAB=∠ABC=90°,
∴四边形ABED'是矩形,
8.如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形ABCD的边AB=4,BC=6.若不改变矩形ABCD的形状和大小,当矩形顶点A在x轴的正半轴上左右移动时,矩形的另一个顶点D始终在y轴的正半轴上随之上下移动.
(1)当∠OAD=30°时,求点C的坐标;
(2)设AD的中点为M,连接OM、MC,当四边形OMCD的面积为 时,求OA的长;
∴DD'∥EC,D'E=AB=3,
∴∠D'CE=∠DD'C,
∴∠D'CE=∠DCD'.
∵∠DCB=60°,
∴∠D'CE=30°,
∴D'C=2D'E=2AB=2×3=6,

2020中考数学冲刺练习-第19讲 线段的最值问题--含解析

2020中考数学冲刺练习-第19讲 线段的最值问题--含解析

2020数学中考冲刺专项练习专题19线段的最值问题【难点突破】着眼思路,方法点拨, 疑难突破;两条动线段的和的最小值问题,常见的是典型的“牛喝水”问题,关键是指出一条对称轴“河流”(如图1).三条动线段的和的最小值问题,常见的是典型的“台球两次碰壁”或“光的两次反射”问题,关键是指出两条对称轴“反射镜面”(如图2).两条线段差的最大值问题,一般根据三角形的两边之差小于第三边,当三点共线时,两条线段差的最大值就是第三边的长.如图3,P A与PB的差的最大值就是AB,此时点P在AB的延长线上,即P′.解决线段和差的最值问题,有时候求函数的最值更方便,本讲不涉及函数最值问题.【名师原创】原创检测,关注素养,提炼主题;【原创】如图,抛物线y=ax2+bx+c与y轴交于点A(0,2),与x轴交于一点(-2+ 2,0),对称轴为直线x=﹣2,抛物线上存在B、C两点,点B在对称轴左侧,点C在对称轴右侧,BC=6且平行于x轴。

(1)求此抛物线的解析式.(2)求△ABC的面积.(3)点P在x轴负半轴上,且PA+PB的最小值为,求点P的坐标.直线CP将线段AB分成1:3两部分,试求点P的坐标。

【解答】解:(1)由题意得:x=﹣=﹣2,b=4a,c=2,又∵过点(-2+2,0),代入y=ax 2+4ax+2,解得a=1,故b=4则此抛物线的解析式为y=x 2+4x+2; (2)∵抛物线对称轴为直线x=﹣2,BC=6, ∴B 横坐标为﹣5,C 横坐标为1, 把x=1代入抛物线解析式得:y=7,又∵点A 的坐标为(0,2),故点A 到BC 的距离为7-2=5, ∴△ABC 的面积=5×6÷2=15. (3)由(2)题可知B (﹣5,7),C (1,7), 设直线PC 解析式为y=kx+b ,交AB 与点D , 过点A 作AE//BC ,交PC 于点E ,① 当AD :BD=1:3时,则有AE :BC=1:3又∵BC=6,故AE=2,从而得到点E 的坐标为(-2,2) 则代入PC 解析式可得:722k b k b +=⎧⎨-+=⎩解得:53163k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩则直线PC 解析式为y=53x+163,则可得点P 的坐标为(0,165-) ②当AD :BD=3:1时,则有AE :BC=3:1 同理可得到点E 的坐标为(-18,2) 则代入PC 解析式可得:7182k b k b +=⎧⎨-+=⎩解得:51912819k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩则直线PC 解析式为y=519x+ 12819,则可得点P 的坐标为(0,1285-) 综上所述可得点P 的坐标为(0,165-)或(0,1285-).【典题精练】典例精讲,运筹帷幄,举一反三;【例题1】如图1,菱形ABCD 中,AB =2,∠A =120°,点P 、Q 、K 分别为线段B C 、CD 、BD 上的任意一点,求PK +QK 的最小值.图1【解析】如图2,点Q 关于直线BD 的对称点为Q ′,在△KPQ ′中,PK +QK 总是大于PQ ′的.如图3,当点K 落在PQ ′上时,PK +QK 的最小值为PQ ′.如图4,PQ ′的最小值为Q ′H ,Q ′H 就是菱形ABCD 的高,Q ′H=3.这道题目应用了两个典型的最值结论:两点之间,线段最短;垂线段最短.图2 图3 图4【例题2】如图1,已知A (0, 2)、B (6, 4)、E (a , 0)、F (a +1, 0),求a 为何值时,四边形ABEF 周长最小?请说明理由.图1【解析】在四边形ABEF 中,AB 、EF 为定值,求AE +BF 的最小值,先把这两条线段经过平移,使得两条线段有公共端点.如图2,将线段BF 向左平移两个单位,得到线段ME .如图3,作点A 关于x 轴的对称点A ′,MA ′与x 轴的交点E ,满足AE +ME 最小. 由△A ′OE ∽△BHF ,得'OE HF OA HB =.解方程6(2)24a a -+=,得43a =.图2 图3【例题3】在平面直角坐标系中,O为原点,点A(﹣2,0),点B(0,2),点E,点F分别为OA,OB的中点.若正方形OEDF绕点O顺时针旋转,得正方形OE′D′F′,记旋转角为α.(Ⅰ)如图①,当α=90°时,求AE′,BF′的长;(Ⅱ)如图②,当α=135°时,求证AE′=BF′,且AE′⊥BF′;(Ⅲ)若直线AE′与直线BF′相交于点P,求点P的纵坐标的最大值(直接写出结果即可).【分析】(1)利用勾股定理即可求出AE′,BF′的长.(2)运用全等三角形的判定与性质、三角形的外角性质就可解决问题.(3)首先找到使点P的纵坐标最大时点P的位置(点P与点D′重合时),然后运用勾股定理及30°角所对的直角边等于斜边的一半等知识即可求出点P的纵坐标的最大值.【解答】解:(Ⅰ)当α=90°时,点E′与点F重合,如图①.∵点A(﹣2,0)点B(0,2),∴OA=OB=2.∵点E,点F分别为OA,OB的中点,∴OE=OF=1∵正方形OE′D′F′是正方形OEDF绕点O顺时针旋转90°得到的,∴OE′=OE=1,OF′=OF=1.在Rt△AE′O中,AE′=.在Rt△BOF′中,BF′=.∴AE′,BF′的长都等于.(Ⅱ)当α=135°时,如图②.∵正方形OE′D′F′是由正方形OEDF绕点O顺时针旋转135°所得,∴∠AOE′=∠BOF′=135°.在△AOE′和△BOF′中,,∴△AOE′≌△BOF′(SAS).∴AE′=BF′,且∠OAE′=∠OBF′.∵∠ACB=∠CAO+∠AOC=∠CBP+∠CPB,∠CAO=∠CBP,∴∠CPB=∠AOC=90°∴AE′⊥BF′.(Ⅲ)∵∠BPA=∠BOA=90°,∴点P、B、A、O四点共圆,∴当点P在劣弧OB上运动时,点P的纵坐标随着∠PAO的增大而增大.∵OE′=1,∴点E′在以点O为圆心,1为半径的圆O上运动,∴当AP与⊙O相切时,∠E′AO(即∠PAO)最大,此时∠AE′O=90°,点D′与点P重合,点P的纵坐标达到最大.过点P作PH⊥x轴,垂足为H,如图③所示.∵∠AE′O=90°,E′O=1,AO=2,∴∠E′AO=30°,AE′=.∴AP=+1.∵∠AHP=90°,∠PAH=30°,∴PH=AP=.∴点P的纵坐标的最大值为.【最新试题】名校直考,巅峰冲刺,一步到位。

2020初中数学中考专题复习——四边形中的线段最值问题专项训练2(附答案详解)

2020初中数学中考专题复习——四边形中的线段最值问题专项训练2(附答案详解)
【详解】
解:∵在△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,
∴AB2+AC2=BC2,
即∠BAC=90°.
又PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,
∴四边形AEPF是矩形,
∴EF=AP.
∵M是EF的中点,
∴AM= EF= AP,
因为AP的最小值即为直角三角形ABC斜边上的高
AP= ,
∴AM的最小值是 .
故选C.
②根据对称性:连接ED交BC于点P,此时AP+EP=AD,最小,再过点D作DF垂直AC的延长线于点F,根据勾股定理即可求解.
【详解】
如图所示:
(1)∵BD∥CE,CD∥BE,
∴四边形BDCE是平行四边形,
∵CE⊥AB,
∴∠BEC=90°,
∴四边形BECD是矩形;
(2)①当BE的长为 时,四边形BECD是菱形.理由如下:
6.C
【解析】
【分析】
根据勾股定理的逆定理可以证明∠BAC=90°,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,则AM= EF,要求AM的最小值,即求EF的最小值;根据三个角都是直角的四边形是矩形得四边形AEPF是矩形,根据矩形的对角线相等,得EF=AP,则EF的最小值即为AP的最小值,根据垂线段最短知:AP的最小值即等于直角三角形ABC斜边上的高.
【详解】
设 与AC交于点O,作 ⊥ 于 ,如图所示:
在Rt△ABC中,∠BAC=90 ,∠ACB=45 ,
∴ ,
∵四边形PAQC是平行四边形,
∴ ,
∵ ⊥ ,∠ACB=45 ,
∴ ,
当 与 重合时,OP的值最小,则PQ的值最小,
∴PQ的最小值
故选:A.
【点睛】
本题考查了勾股定理的运用、平行四边形的性质以及垂线段最短的性质,利用垂线段最短求线段的最小值是解题的关键.

2020年中考数学复习微专题最值问题(费马点问题)

2020年中考数学复习微专题最值问题(费马点问题)

2020年中考数学复习专题最值问题(费马点问题)突破与提升策略问题:在△ABC内找一点P,使得P A+PB+PC最小.APB C【分析】在之前的最值问题中,我们解决的依据有:两点之间线段最短、点到直线的连线中垂线段最短、作对称化折线段为直线段、确定动点轨迹求最值等.其实理论还是上面的理论,本题难点在于有3条线段,我们需要对这三条线段作一些位置上的变化,如果能变换成在一条直线上,问题就能解决了!若点P满足∠P AB=∠BPC=∠CP A=120°,则P A+PB+PC值最小,P点称为该三角形的费马点.接下来讨论3个问题:(1)如何作三角形的费马点?(2)为什么是这个点?(3)费马点怎么考?一.如何作费马点问题要从初一学到的全等说起:(1)如图,分别以△ABC中的AB、AC为边,作等边△ABD、等边△ACE.(2)连接CD、BE,即有一组手拉手全等:△ADC≌△ABE.(3)记CD、BE交点为P,点P即为费马点.(到这一步其实就可以了)(4)以BC为边作等边△BCF,连接AF,必过点P,有∠P AB=∠BPC=∠CP A =120°.EB ACAB CDE在图三的模型里有结论:(1)∠BPD =60°;(2)连接AP ,AP 平分∠DPE . 有这两个结论便足以说明∠P AB =∠BPC =∠CP A =120°.原来在“手拉手全等”就已经见过了呀,只是相逢何必曾相识!但是在这里有个小小的要求,细心的同学会发现,这个图成立的一个必要条件是∠BAC <120°,若120BAC∠≥︒ ,这个图就不是这个图了,会长成这个样子:此时CD 与BE 交点P 点还是我们的费马点吗?显然这时候就不是了,显然P 点到A 、B 、C 距离之和大于A 点到A 、B 、C 距离之和.所以咧?是的,你想得没错,此时三角形的费马点就是A 点!当然这种情况不会考的,就不多说了.二.为什么是这个点为什么P点满足∠P AB=∠BPC=∠CP A=120°,P A+PB+PC值就会最小呢?归根结底,还是要重组这里3条线段:P A、PB、PC的位置,而重组的方法是构造旋转!在上图3中,如下有△ADC≌△ABE,可得:CD=BE.类似的手拉手,在图4中有3组,可得:AF=BE=CD.E更巧的是,其长度便是我们要求的P A+PB+PC的最小值,这一点是可以猜想得到的,毕竟最小值这个结果,应该也是个特别的值!接下来才是真正的证明:考虑到∠APB=120°,∴∠APE=60°,则可以AP为边,在PE边取点Q使得PQ=AP,则△APQ是等边三角形.△APQ、△ACE均为等边三角形,且共顶点A,故△APC≌△AQE,PC=QE.以上两步分别转化P A=PQ,PC=QE,故P A+PB+PC=PB+PQ+QE=BE.没有对比就没有差别,我们换个P 点位置,如下右图,同样可以构造等边△APQ ,同样有△APC ≌△AQE ,转化P A =PQ ,PC =QE ,显然,P A +PB +PC =PB +PQ +QE >BE .还剩下第3个问题!如果说费马点以前还算是课外的拓展内容,那现在,已经有人把它搬上了中考舞台!三.费马点怎么考?问题背景:如图1,将△ABC 绕点A 逆时针旋转60°得到△ADE ,DE 与BC 交于点P ,可推出结论:P A +PC =PE .问题解决:如图2,在△MNG 中,MN =6,∠M =75°,MG=点O 是△MNG 内一点,则点O 到△MNG 三个顶点的距离和的最小值是______.NG图2图1ABCD EP【分析】本题的问题背景实际上是提示了解题思路,构造60°的旋转,当然如果已经了解了费马点问题,直接来解决就好了!如图,以MG为边作等边△MGH,连接NH,则NH的值即为所求的点O到△MNG三个顶点的距离和的最小值.(此处不再证明)HGNM过点H作HQ⊥NM交NM延长线于Q点,根据∠NMG=75°,∠GMH=60°,可得∠HMQ=45°,∴△MHQ是等腰直角三角形,∴MQ=HQ=4,∴NH==464QHGNM【练习】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=AC=1,P是△ABC内一点,求P A+PB+PC的最小值.C【分析】如图,以AD为边构造等边△ACD,连接BD,BD的长即为P A+PB+PC的最小值.至于点P的位置?这不重要!AB CD如何求BD ?考虑到△ABC 和△ACD 都是特殊的三角形,过点D 作DH ⊥BA 交BA 的延长线于H 点,根据勾股定理,222BD BH DH =+即可得出结果.HDCB A【练习】如图,已知矩形ABCD ,AB =4,BC =6,点M 为矩形内一点,点E 为BC 边上任意一点,则MA +MD +ME 的最小值为______.ABCDME【分析】依然构造60°旋转,将三条折线段转化为一条直线段. 分别以AD 、AM 为边构造等边△ADF 、等边△AMG ,连接FG ,易证△AMD ≌△AGF ,∴MD =GF ∴ME +MA +MD =ME +EG +GF过F 作FH ⊥BC 交BC 于H 点,线段FH 的长即为所求的最小值.HFGE MDCBA。

2020中考数学专题10——最值问题之阿氏圆

2020中考数学专题10——最值问题之阿氏圆

IA2020中考专题10——最值问题之阿氏班级________姓名____________ . 【模型解析】“阿氏圆”樓型——u PA + k PB M型最值♦条件:A、B为定点,P为ΘO±一个动A, —= k (0<i<l). OB♦问題:求PA^k PB的最小血并预出点P的位置・CP ∙k PB•所以PA + k PB∙PAYP≥AC,当P为AC与GlO的交点时■ PA^kPB的最小置为AC・【例題分析】2例 1.⅛ Rt∆ABC 中P ZACB=90β , AC=4, BC=3,点 D 为AABC 内一动点■满足CD=2,求AD÷ jBD 的最小值•例2•问题提出:如图h在RtΔ^5C中.ZACB=90°. CB=A, CA≈69 CDC半径为2, P为SI上一动点,连结肿、BP9求AP丄BP的最小值.2图2图3√2 2尝试解决,为了解决这个问題,下面给出一种耘題思路:如图2,连按CP,在CB 上取点D,使CDCP1PD 1 1CD=I,则有一=—=-,Xv ZPCD=ZBCP, ΛΔPCDS≤ΔJCP, — = -, APD=-BP, CPCB2 BP 2 2:.AP--BP^AP^PD.2请你芫成余下的思考,芥直按写出答案,AP +I BP 的最小值为 ______________ .2自主探索:在“问题提出"的条件不变的情况下,^AP^BP 的最:、值为 ______________ . 拓展延伸:己知扇形CoD 中,ZCOD=90°, OC=6, 0Λ=3f 0B≡5f 点P 是弧CD 上一点,求的最小值.【巩固训练】2•如BB 2,在Rt∆ABC 中∙ ZB=90t ∙ AB=CB=2,以点B 为圆心作HIB 与AC 相切.点P 为OaB 上任3•如图3,己知点P 是边长为6的正方形ABCD 内SC —动点・PA=3■求PC÷- PD 的量小值为.—动点.则PA∙PC 的最小值是 __________1 •如图 1,在 Rt∆ABC 中,ZACB=90∙ , CB=4, CA=6, HIC 半径为 2,点 P 为21上一动点,连按 AP,国45•如图5,己知点A (4, 0), B (4, 4力点P 在半径为2的圆0上运动•试求丄AP+BP 的最小值• 26•如旳6,己知点A (-3^ 0) ,B (03), C C1, 0),若点P 为ElCJz 的一気 试求, CI)1AP ÷BP ^^5 ⑵的最小值.7.如图 7,扼物线y=-χ2+bx-^c 与直线 AB 交于 A(-4,-4), B(0, 4)两点,直线 AC : V = -^X-6 交y 轴于点C,点E 是直线AB ±的动点,过点E 作EF 丄X 轴交AC 于点F,交拋物线于点G(I) 求牠物线y = -x 2+bx + C 的表达式;4•如EB 4,己知[S O 半径为1, AC. BD 为切线,AC=1, BD=2, P 为弧AB 上一动点试求√2 2PC÷PD留5国6(2) 连按GB, EO,当四边形GEOB 是平行四边形时, 求点G 的坐标:(3) ①在y 轴上存在一点H,连按EH, HF,当点E 运动到什么住置时,以A. E l F, H 为顶点的四边形是矩形?求出此时点匕H 的坐标: ②在①的前提下,以点E 为El 心,EH 长为半径作Eh 点M 为EIE 上一动点,求ZAM 十CM 的最小值.2图72020中考专题10——最值问題之阿氏圆 参考答案CD 2 例1・分析:由C 为定点D 为动点可知CD 的运动轨迹为以C 为图心半径为2的匮。

2020中考数学复习微专题:最值(阿氏圆问题)突破与提升策略

2020中考数学复习微专题:最值(阿氏圆问题)突破与提升策略

2020中考数学复习微专题:最值(阿氏圆问题)突破与提升策略所谓“阿氏圆”,是指由古希腊数学家阿波罗尼奥斯提出的圆的概念,在平面内,到两个定点距离之比等于定值(不为1)的点的集合叫做圆.如下图,已知A 、B 两点,点P 满足PA :PB=k (k≠1),则满足条件的所有的点P 构成的图形为圆.下给出证明法一:首先了解两个定理(1)角平分线定理:如图,在△ABC 中,AD 是∠BAC 的角平分线,则AB DBAC DC=. FEDCBA证明:ABD ACDS BD SCD =,ABD ACDS AB DE AB SAC DF AC ⨯==⨯,即AB DBAC DC=(2)外角平分线定理:如图,在△ABC 中,外角CAE 的角平分线AD 交BC 的延长线于点D ,则AB DB AC DC=.ABCDE证明:在BA 延长线上取点E 使得AE=AC ,连接BD ,则△ACD ≌△AED (SAS ),CD=ED 且AD 平分∠BDE ,则DB AB DE AE =,即AB DBAC DC=.接下来开始证明步骤:如图,PA :PB=k ,作∠APB 的角平分线交AB 于M 点,根据角平分线定理,MA PAk MB PB==,故M 点为定点,即∠APB 的角平分线交AB 于定点; 作∠APB 外角平分线交直线AB 于N 点,根据外角平分线定理,NA PAk NB PB==,故N 点为定点,即∠APB 外角平分线交直线AB 于定点;又∠MPN=90°,定边对定角,故P 点轨迹是以MN 为直径的圆.法二:建系不妨将点A 、B 两点置于x 轴上且关于原点对称,设A (-m ,0),则B (m ,0),设P (x ,y ),PA=kPB ,即:()()()()()()22222222222222222122102201x m y k x m k y kx y m k m x k m m k mx y x m k ++=-+-+-++-=++-+=-解析式满足圆的一般方程,故P 点所构成的图形是圆,且圆心与AB 共线. 那么这个玩意和最值有什么关系呢?且来先看个例子:如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=4,BC=3,以点C 为圆心,2为半径作圆C ,分别交AC 、BC 于D 、E 两点,点P 是圆C 上一个动点,则12PA PB +的最小值为__________.EABC DP【分析】这个问题最大的难点在于转化12PA ,此处P 点轨迹是圆,故转化方法与之前有所不同,如下,提供两种思路.法一:构造相似三角形注意到圆C 半径为2,CA=4,连接CP ,构造包含线段AP 的△CPA ,在CA 边上取点M 使得CM=2,连接PM ,可得△CPA ∽△CMP ,故PA :PM=2:1,即PM=12PA .问题转化为PM+PB最小值,直接连BM即可.【问题剖析】(1)这里为什么是12PA?答:因为圆C半径为2,CA=4,比值是1:2,所以构造的是12PA,也只能构造12PA.(2)如果问题设计为PA+kPB最小值,k应为多少?答:根据圆C半径与CB之比为2:3,k应为23.【小结】此类问题都是构造好的图形搭配恰当的比例,构造相似转化线段即可解决.法二:阿氏圆模型对比一下这个题目的条件,P点轨迹是圆,A是定点,我们需要找出另一个定点M使得PM:PA=1:2,这不就是把“阿氏圆”的条件与结论互换了一下嘛!已知PA 、圆确定PB已知PA 、PB 之比确定圆而且这种问题里,给定的圆的位置、定点A 的位置、线段的比例等,往往都是搭配好的!P 点轨迹圆的圆心C 点和A 点在直线AC 上,故所求M 点在AC 边上,考虑到PM :PA=1:2,不妨让P 点与D点重合,此时DM=12DA =1,即可确定M 点位置.如果对这个结果不是很放心,不妨再取个特殊的位置检验一下,如下图,此时PM=3,PA=6,亦满足PM:PA=1:2.【小结】法二其实是开了上帝视角,在已知其是阿氏圆的前提下,通过特殊点找出所求M 点位置,虽不够严谨,却很实用.【练习1】如图,在ABC ∆中,∠ACB=90°,BC=12,AC=9,以点C 为圆心,6为半径的圆上有一个动点D .连接AD 、BD 、CD ,则2AD+3BD 的最小值是 .ABCD【分析】首先对问题作变式2AD+3BD=233AD BD ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,故求23AD BD +最小值即可.考虑到D 点轨迹是圆,A 是定点,且要求构造23AD ,条件已经足够明显. 当D 点运动到AC 边时,DA=3,此时在线段CD 上取点M 使得DM=2,则在点D 运动过程中,始终存在23DM DA =.问题转化为DM+DB 的最小值,直接连接BM ,BM 长度的3倍即为本题答案.【练习2】如图,已知正方ABCD 的边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,则12PD PC 的最大值为_______.AB CDP【分析】当P 点运动到BC 边上时,此时PC=2,根据题意要求构造12PC ,在BC 上取M 使得此时PM=1,则在点P 运动的任意时刻,均有PM=12PC ,从而将问题转化为求PD-PM 的最大值.连接PD ,对于△PDM ,PD-PM <DM ,故当D 、M 、P 共线时,PD-PM=DM 为最大值.。

2020重庆中考复习数学第18题《七类最值问题的求解策略》

2020重庆中考复习数学第18题《七类最值问题的求解策略》

2020重庆中考复习第18题《七类最值问题的求解策略》类型一:旋转三角形利用三点共线求最值例1、如图,菱形ABCD的边长为4,∠A=60°,E是边AD的中点,F是边AB上的一个动点将线段.EF绕着点E逆时针旋转60°得到EG,连接BG、CG,则BG+CG的最小值为练习1、如图,在平行四边形ABCD中,∠A=45°,AB=4,AD=2,M是AD边的中点,N是AB边上一动点,将线段MN绕点M逆时针旋转90至MN′,连接N′B,N′C,则N′B+N′C的最小值.2、(2019秋•海曙区校级月考)如图,菱形ABCD的边长是6,∠A=60°,E是AD的中点,F是AB边上一个动点,EG=EF且∠GEF=60°,则GB+GC的最小值是 .A类型二:旋转三角形利用四点共线求最值例2、如图,△ABC中,∠ABC=30°,AB=4,BC=5,P是△ABC内部的任意一点,连接PA,PB,PC,则PA+PB+PC的最小值为 .练习如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=6,P为矩形内一点,连接PA,PB,PC,则PA+PB+PC的最小值是.类型三:旋转三角形利用垂线段最短求最值例2、如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC上一点,且BE=1,F为AB边上的一个动点,连接EF,以EF为边向右侧作等边△EFG,连接CG,则CG的最小值为 .练习1、(2019秋•东台市期中)如图,正方形ABCD中边长为6,E为BC上一点,且BE=1.5,F为AB边上的一个动点,连接EF,以EF为边向右侧作等边△EFG,连接CG,则CG的最小值为 .2、如图,长方形 ABCD 中,AB=3,BC=4,E 为 BC 上一点,且 BE=2,F 为 AB 边上的一个动点,连接 EF,将 EF 绕着点 E 顺时针旋转 45˚到 EG 的位置,连接 FG 和 CG,则 CG 的最小值为.3、如图,平行四边形ABCD中,∠B=60°,BC=12,AB=10,点E在AD上,且AE=4,点F是AB上一点,连接EF,将线段EF绕点E逆时针旋转120°得到EG,连接GD,则线段GD长度的最小值为 .类型四:利用二次函数求最值例3、如图,在ABC ∆中,090ACB ∠=,5,2AC BC ==,点D 是AC 边上一点,连接BD ,将线段BD 绕点D 逆时针旋转090得线段ED ,连接AE ,则AE 的最小值为 .A例4、(2010秋•东城区期末)如图,在△ABC 中,∠ACB 为锐角,点D 为射线BC 上一动点,连接AD ,将线段AD 绕点A 逆时针旋转90°得到AE ,连接EC .若点D 在线段BC 上运动,DF ⊥AD 交线段CE 于点F ,且∠ACB =45°,,则线段CF 长的最大值为.例5、如图,在△ABC 中,∠BAC =120°,AB =AC =6,D 为边AB 上一动点(不与B 点重合),连接CD ,将线段CD 绕着点D 逆时针旋转90°得到DE ,连接BE ,则S △BDE 的最大值为 .练习1、如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点E是矩形ABCD的边AD上的一动点,以CE为边,在CE的右侧构造正方形CEFG,连结AF,则AF的最小值为 .2、(2019秋•黄陂区期中)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,点D为AB边上一点(不与点B重合),连接CD,将线段CD绕点D逆时针旋转90°,点C的对应点为E,连接BE.若AB=2,则△BDE面积的最大值为 .类型五:构造等边三角形求最值例6、如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=60°,BC=4,若BD⊥CD,垂足为点D,则对角线AC的长的最大值为.练习如图,在四边形ABCD 中,AB =6,BC =4,若AC =AD ,且∠ACD =60°,则对角线BD 的长的最大值为 .类型六:利用对称求最值例7、(2019•成都)如图,在边长为1的菱形ABCD 中,∠ABC =60°,将△ABD 沿射线BD 的方向平移得到△A 'B 'D ',分别连接A 'C ,A 'D ,B 'C ,则A 'C +B 'C 的最小值为 .练习:如图,在矩形ABCD 中,AB =,1BC =,将ABD ∆沿射线DB 平移到A B D '''∆,连接B C D C ''、,则+B C D C ''的最小值为 .类型七:利用基本不等式求最值参考答案类型一:旋转三角形利用三点共线求最值例1、如图,菱形ABCD的边长为4,∠A=60°,E是边AD的中点,F是边AB上的一个动点将线段EF绕着点E逆时针旋转60°得到EG,连接BG、CG,则BG+CG的最小值为.解:如图,取AB的中点N.连接EN,EC,GN,(即将△EAF绕点E逆时针旋转60°得△ENG)作EH ⊥CD交CD的延长线于H.∵四边形ABCD是菱形,∴AD=BD,∵AE=ED,AN=NB,∴AE=AN,∵∠A=60°,∴△AEN是等边三角形,∴∠AEN=∠FEG=60°,∴∠AEF=∠NEG,∵EA=EN,EF=EG,∴△AEF≌△NEG(SAS),∴∠ENG=∠A=60°,∵∠ANE=60°,∴∠GNB=180°﹣60°﹣60°=60°,∴点G的运动轨迹是射线NG,易知B,E关于射线NG对称,∴GB=GE,∴GB+GC=GE+GC≥EC,在Rt△DEH中,∵∠H=90°,DE=2,∠EDH=60°,∴DH=DE=1,EH=,在Rt△ECH中,EC==2,∴GB+GC≥2,∴GB+GC的最小值为2.练习1、如图,在平行四边形ABCD中,∠A=45°,AB=4,AD=2,M是AD边的中点,N是AB边上一动点,将线段MN绕点M逆时针旋转90至MN′,连接N′B,N′C,则N′B+N′C的最小值.解:如图,作ME⊥AD交AB于E,连接EN′、AC、作CF⊥AB于F.∵∠MAE=45°,∴△MAE是等腰直角三角形,∴MA=ME,∵∠AME=∠NMN′=90°,∴∠AMN=∠EMN′,∵MN=MN′,∴△AMN≌△EMN′,∴∠MAN=∠MEN′=45°,∴∠AEN′=90°,∴EN′⊥AB,∵AM=DM=,AB=4,∴AE=2,EB=2,∴AE=EB,∴N′B=N′A,∴N′B+N′C=N′A+N′C,∴当A、N′、C共线时,N′B+N′C的值最小,最小值=AC,在Rt△BCF中,∵BC=AD=2,∠CBF=∠DAB=45°,∴CF=BF=2,在Rt△ACF中,AC ==22、(2019秋•海曙区校级月考)如图,菱形ABCD的边长是6,∠A=60°,E是AD的中点,F是AB边上一个动点,EG=EF且∠GEF=60°,则GB+GC的最小值是 .AA解:取AB的中点H,连接HG、HE、HG、BE、CE,则△AEF≌△HEG∴∠GHE=∠A=60°,∴HG∥AD,可知△BHG≌△EHG,∴BG=GE,∴CE的长就是GB +GC的最小值;在Rt△EBC中,EB=3,BC=6,∴EC=3,∴GB+GC的最小值3.类型二:旋转三角形利用四点共线求最值例2、如图,△ABC中,∠ABC=30°,AB=4,BC=5,P是△ABC内部的任意一点,连接PA,PB,PC,则PA+PB+PC的最小值为 .解析:如图,将△ABP绕着点B逆时针旋转60°,得到△DBE,连接EP,CD,∴△ABP≌△DBE∴∠ABP=∠DBE,BD=AB=4,∠PBE=60°,BE=PE,AP=DE,∴△BPE是等边三角形∴EP=BP∴AP+BP+PC=PC+EP+DE,∴当点D,点E,点P,点C共线时,PA+PB+PC有最小值CD∵∠ABC=30°=∠ABP∠+PBC,∴∠DBE∠+PBC=30°,∴∠DBC=90°,∴CD==.练习如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=6,P为矩形内一点,连接PA,PB,PC,则PA+PB+PC的最小值是.解:由旋转的性质可知:△PFC是等边三角形,∴PC=PF,∵PB=EF,∴PA+PB+PC=PA+PF+EF,∴当A、P、F、E共线时,PA+PB+PC的值最小,∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∴tan∠ACB==,∴∠ACB=30°,AC=2AB=4,∵∠BCE=60°,∴∠ACE=90°,∴AE==2.类型三:旋转三角形利用垂线段最短求最值例2、如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC上一点,且BE=1,F为AB边上的一个动点,连接EF,以EF为边向右侧作等边△EFG,连接CG,则CG的最小值为 .解析:由题意可知,点F是主动点,点G是从动点,点F在线段上运动,点G也一定在直线轨迹上运动将△EFB绕点E旋转60°,使EF与EG重合,得到△EFB≌△EHG,从而可知△EBH为等边三角形,点G在垂直于HE的直线HN上,作CM⊥HN,则CM即为CG的最小值,作EP⊥CM,可知四边形HEPM为矩形,则CM=MP+CP=HE+EC=1+=,CG的最小值为.练习1、(2019秋•东台市期中)如图,正方形ABCD中边长为6,E为BC上一点,且BE=1.5,F为AB边上的一个动点,连接EF,以EF为边向右侧作等边△EFG,连接CG,则CG的最小值为 .解:由题意可知,点F是主动点,点G是从动点,点F在线段上运动,点G也一定在直线轨迹上运动将△EFB绕点E旋转60°,使EF与EG重合,得到△EFB≌△EHG,从而可知△EBH为等边三角形,点G在垂直于HE的直线HN上,作CM⊥HN,则CM即为CG的最小值,作EP⊥CM,可知四边形HEPM为矩形,则CM=MP+CP=HE+EC ==,故答案为:.2、如图,长方形 ABCD 中,AB=3,BC=4,E 为 BC 上一点,且 BE=2,F 为 AB 边上的一个动点,连接 EF,将 EF 绕着点 E 顺时针旋转 45˚到 EG 的位置,连接 FG 和 CG,则 CG 的最小值为.F解析:由题意可知,点F是主动点,点G是从动点,点F在线段上运动,点G也一定在直线轨迹上运动,将△EFB绕点E旋转45°,使EF与EG重合,得到△EFB≌△EHG,从而可知△EBH为等腰直角三角形,点G在垂直于HE的直线HG上,作CM⊥HG,则CM即为CG的最小值,作EN⊥CM,可知四边形HENM为矩形,则CM=MN+CN=HE EC=123、如图,平行四边形ABCD中,∠B=60°,BC=12,AB=10,点E在AD上,且AE=4,点F是AB 上一点,连接EF,将线段EF绕点E逆时针旋转120°得到EG,连接GD,则线段GD长度的最小值为 .解析:将线段AE绕点E逆时针旋转120°得到EH,连接HG,过点H作HM⊥AD,∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠A∠+B=180°,∴∠A=120°,∵将线段AE绕点E逆时针旋转120°得到EH,将线段EF绕点E逆时针旋转120°得到EG,∴EF=EG=4,AE=EH,∠AEH=∠FEG=120°,∴∠DEH =60°,∠AEF =∠HEG ,且EF =EG ,AE =EH ,∴△AEF ≌△HEG (SAS ) ∴∠A =∠EHG =120°=∠AEH ,∴AD ∥HG ,∴点G 的轨迹是过点H 且平行于AD 的直线, ∴当DG ⊥HG 时,线段GD 长度有最小值,∵∠HEM =60°,EH =4,HM ⊥AD , ∴EM =2,MH =EM =2,∴线段GD 长度的最小值为2,类型四:利用二次函数求最值例3、如图,在ABC ∆中,090ACB ∠=,5,2AC BC ==,点D 是AC 边上一点,连接BD ,将线段BD 绕点D 逆时针旋转090得线段ED ,连接AE ,则AE 的最小值为 .AA解:过E 作EF ⊥AC 于点F . 则∠EFD =90°,∵090ACB ∠=,∴∠EFD=∠C ,∵ED=DB ,∠FED =∠CDB ,∴△EFH ≌△EDC , ∴DF =CB =2,EF CD =,设AD x =,则2AF x =+,5EF CD x==-, ∴AE ===32x =时,AE 有最小值2. 例4、(2010秋•东城区期末)如图,在△ABC 中,∠ACB 为锐角,点D 为射线BC 上一动点,连接AD ,将线段AD 绕点A 逆时针旋转90°得到AE ,连接EC .若点D 在线段BC 上运动,DF ⊥AD 交线段CE 于点F ,且∠ACB =45°,,则线段CF 长的最大值为.解:过A 作AM ⊥BC 于M ,EN ⊥AM 于N ,如图,∵线段AD 绕点A 逆时针旋转90°得到AE ,∴∠DAE =90°,AD =AE ,∴∠NAE =∠ADM , 易证得Rt △AMD ≌Rt △ENA ,∴NE =AM ,∵∠ACB =45°,∴△AMC 为等腰直角三角形,∴AM =MC ,∴MC =NE ,∵AM⊥BC,EN⊥AM,∴NE∥MC,∴四边形MCEN为平行四边形,∵∠AMC=90°,∴四边形MCEN为矩形,∴∠DCF=90°,∴Rt△AMD∽Rt△DCF,∴=,设DC=x,∵∠ACB=45°,,∴AM=CM=3,MD=3﹣x,∴=,∴CF=﹣x2+x,∴当x=1.5时有最大值,最大值为0.75.例5、如图,在△ABC中,∠BAC=120°,AB=AC=6,D为边AB上一动点(不与B点重合),连接CD,将线段CD绕着点D逆时针旋转90°得到DE,连接BE,则S△BDE的最大值为 .解:作CM⊥AB于M,EN⊥AB于N,∴∠EDN+∠DEN=90°,∵∠EDC=90°,∴∠EDN+∠CDM=90°,∴∠DEN=∠CDM,在△EDN和△DCM中∴△EDN≌△DCM(AAS),∴EN=DM,∵∠BAC=120°,∴∠MAC=60°,∴∠ACM=30°,∴AM=AC=6=3,∴BM=AB+AM=6+3=9,设BD=x,则EN=DM=9﹣x,∴S△BDE==(9﹣x)=﹣(x﹣4.5)2+,∴当BD=4,5时,S△BDE有最大值为.练习1、如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点E是矩形ABCD的边AD上的一动点,以CE为边,在CE的右侧构造正方形CEFG,连结AF,则AF的最小值为 .解:过F作FH⊥ED,∵正方形CEFG,∴EF=EC,∠FEC=∠FED+∠DEC=90°,∵FH⊥ED,∴∠FED+∠EFH=90°,∴∠DEC=∠EFH,且EF=EC,∠FHE=∠EDC=90°,∴△EFH≌△EDC(AAS),∴EH=DC=2,FH=ED,∴AF===∴当AE=1时,AF的最小值为3 .2、(2019秋•黄陂区期中)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,点D为AB边上一点(不与点B重合),连接CD,将线段CD绕点D逆时针旋转90°,点C的对应点为E,连接BE.若AB=2,则△BDE面积的最大值为 .解:作CM⊥AB于M,EN⊥AB于N,∴∠EDN+∠DEN=90°,∵∠EDC=90°,∴∠EDN+∠CDM=90°,∴∠DEN=∠CDM,在△EDN和△DCM中,∴△EDN≌△DCM(AAS),∴EN=DM,∵∠BAC=120°,∴∠MAC=60°,∴∠ACM=30°,∴AM=AC=2=1,∴BM=AB+AM=2+1=3,设BD=x,则EN=DM=3﹣x,∴S△BDE==(3﹣x)=﹣(x﹣1.5)2+,∴当BD=1.5时,S△BDE有最大值为,类型五:构造等边三角形求最值例6、如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=60°,BC=4,若BD⊥CD,垂足为点D,则对角线AC的长的最大值为.CA解析:如图,以BC为边作等边三角形BCE,过点E作EF⊥BC于点F,连接DE,∵AB=BD,∠ABC=∠DBE,BC=BE,∴△ABC≌△DBE,∴DE=AC,∵在等边三角形BCE中,EF ⊥BC,∴BF =BC=2,∴EF=BF=×2=2,以BC为直径作⊙F,则点D在⊙F上,连接DF ,∴DF =BC=×4=2,∴AC =DE ≤DF+EF=2+2,即AC的最大值为2+2.练习如图,在四边形ABCD中,AB=6,BC=4,若AC=AD,且∠ACD=60°,则对角线BD的长的最大值为 .解析:将AB绕点A顺时针旋转60°得到线段AK,连接BK、DK.则AK=AB=BK=6,∠KAB=60°,∴∠DAC=∠KAB,∴∠DAK=∠CAB,在△DAK和△CAB中,,∴△DAK≌△CAB(SAS)∴DK=BC=4,∵DK+KB≥BD,DK=4,KB=AB=6∴当D、K、B共线时,BD的值最大,最大值为DK+KB=10.类型六:利用对称求最值例7、(2019•成都)如图,在边长为1的菱形ABCD中,∠ABC=60°,将△ABD沿射线BD的方向平移得到△A'B'D',分别连接A'C,A'D,B'C,则A'C+B'C的最小值为 .解法一:∵在边长为1的菱形ABCD 中,∠ABC =60°,∴AB =CD =1,∠ABD =30°, ∵将△ABD 沿射线BD 的方向平移得到△A 'B 'D ',∴A ′B ′=AB =1,A ′B ′∥AB ,∵四边形ABCD 是菱形,∴AB =CD ,AB ∥CD ,∴∠BAD =120°,∴A ′B ′=CD ,A ′B ′∥CD , ∴四边形A ′B ′CD 是平行四边形,∴A ′D =B ′C ,∴A 'C +B 'C 的最小值=A ′C +A ′D 的最小值,∵点A ′在过点A 且平行于BD 的定直线上, ∴作点D 关于定直线的对称点E ,连接CE 交定直线于A ′,则CE 的长度即为A 'C +B 'C 的最小值,∵∠A ′AD =∠ADB =30°,AD =1,∴∠ADE =60°,DH =EH =AD =,∴DE =1,∴DE =CD ,∵∠CDE =∠EDB ′+∠CDB =90°+30°=120°,∴∠E =∠DCE =30°,∴CE =2×CD =.解法二:练习:如图,在矩形ABCD 中,AB =,1BC =,将ABD ∆沿射线DB 平移到A B D '''∆,连接B C D C ''、,则+B C D C ''的最小值为 .解法一: 解法一:解法三: 解法四:类型七:利用基本不等式求最值解:原式=1111+12a a++⨯=11+12a a a ++=2222+32a a a a +++=2232+32a a a a a ++-+=21+32aa a -+=112+3a a -+12a a +≥ ,1+35a a ∴+≥,1513a a ∴≤++,1513a a ∴-≥-++, 1142+3a a∴-≥-+.当2a a =,即a =时有最小值4-,此时2b =.。

【人教版】2020年中考数学复习 核心母题一 最值问题深度练习

【人教版】2020年中考数学复习 核心母题一 最值问题深度练习

核心母题一最值问题深度练习1.如图,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=230.试在直线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.6 B.8 C.10 D.122.如图,在边长为2的等边△ABC中,D为BC的中点,E是AC边上一点,则BE+DE的最小值为________.3.菱形OBCD在平面直角坐标系中的位置如图所示,顶点B(2,0),∠DO B=60°,点P是对角线OC上一个动点,E(0,-1),当EP+BP最短时,点P的坐标为________.4.如图,在⊙O中,直径AB=6,BC是弦,∠ABC=30°,点P在BC上,点Q在⊙O上,且OP⊥PQ.当点P在BC 上移动时,求PQ的最大值.5.如图,对称轴为直线x =2的抛物线经过A(-1,0),C(0,5)两点,与x 轴另一交点为B.已知M(0,1),E(a ,0),F(a +1,0),点P 是第一象限内的抛物线上的动点. (1)求此抛物线的解析式;(2)当a =1时,求四边形MEFP 的面积的最大值,并求此时点P 的坐标;(3)若△PCM 是以点P 为顶点的等腰三角形,求a 为何值时,四边形PMEF 周长最小?请说明理由.参考答案1.B 2.7 3.(23-3,2-3) 4.解:如图,连接OQ.在Rt△OPQ 中,PQ =OQ 2-OP 2=9-OP 2, 当OP 最小时,PQ 最大,此时OP⊥BC, 则OP =12OB =32,∴PQ 的最大值为9-(32)2=332.5.解:(1)设抛物线的解析式为y =ax 2+bx +c ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧-b2a=2,a -b +c =0,c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =4,c =5,∴抛物线的解析式为y =-x 2+4x +5.(2)当a =1时,E(1,0),F(2,0),OE =1,OF =2. 设P(x ,-x 2+4x +5).如图,过点P 作PN⊥y 轴于点N ,则PN =x ,ON =-x 2+4x +5, ∴MN=ON -OM =-x 2+4x +4. S 四边形MEFP =S 梯形OFPN -S △PMN -S △OME =12(OF +PN)·ON-12MN·NP-12OE·OM =12(x +2)(-x 2+4x +5)-12x·(-x 2+4x +4)-12×1×1=-(x -94)2+15316, ∴当x =94时,S 四边形MEFP 最大,最大为15316.当x =94时, y =-x 2+4x +5=14316,此时点P 坐标为(94,14316).(3)∵M(0,1),C(0,5),△PCM 是以点P 为顶点的等腰三角形, ∴点P 的纵坐标为3.令y =-x 2+4x +5=3,解得x =2± 6. ∵点P 在第一象限, ∴点P(2+6,3).∵在四边形PMEF 中,PM ,EF 长度是固定的, ∴ME+PF 最小时,四边形PMEF 的周长最小.如图,将点M 向右平移1个单位长度(EF 的长度),得M 1(1,1),作点M 1关于x 轴的对称点M 2,则M 2(1,-1),连接PM 2,与x 轴交于F 点,此时ME +PF =PM 2最小. 设直线PM 2的解析式为y =mx +n , 将P(2+6,3),M 2(1,-1)代入得⎩⎨⎧(2+6)m +n =3,m +n =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =46-45,n =-46+15,∴y=46-45x -46+15.当y =0时,解得x =6+54,∴F(6+54,0). ∵a+1=6+54,∴a=6+14, ∴当a =6+14时,四边形PMEF 的周长最小.。

2020中考数学专题8——最值问题之将军饮马-含答案

2020中考数学专题8——最值问题之将军饮马-含答案

2020 中考专题 8 ——最值问题之将军饮马【例题分析】例 1.如图,在平面直角坐标系中, 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中,∠ BAE =120°,∠ B =∠ E =90°, AB =BC =1,AE =DE = 2, N . AMN +∠ ANM =tan ∠ MBC 的值为动在 BC 、 DE 上分别找一点 M 、 (1) 当△ AMN 的周长最小时,∠ (2) 求△ AMN 的(1) 求四边形 BMNE 周长最小值;[ 南瓜讲数学] 系列之中考专题且 CE=1,长为 2 的线段 MN 在 AC 上运例 4.在平面直角坐标系中,已知点 A(一 2,0),点 B(0 ,4),点 E 在 OB 上,且∠ OAE=∠ OBA .如图,将△ AEO 沿 x 轴向右平移得到△ AE′O′,连接 A' B、BE' .当 AB+BE' 取得最小值时,求点 E' 的坐标.例 5.如图,已知正比例函数 y=kx(k>0)的图像与 x轴相交所成的锐角为 70°,定点 A的坐标为(0, 4),P 为 y 轴上的一个动点, M、N 为函数 y= kx( k> 0)的图像上的两个动点,则 AM + MP+ PN 的最小值为.【巩固训练】1.如图 1 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.2.如图 2,在菱形 ABCD 中,对角线 AC=6,BD= 8,点 E、F、 P 分别是边 AB、 BC、AC上的动点, PE+ PF 的最小值是.3.如图 3,在边长为 2 的等边△ ABC 中,D 为BC 的中点,E 是 AC 边上一点,则 BE+DE 的最小值为.4.如图 4 ,钝角三角形 ABC 的面积为 9,最长边 AB=6,BD 平分∠ ABC,点 M、N 分别是 BD、BC 上的动点,则 CM+ MN 的最小值为.5.如图 5,在△ ABC 中,AM 平分∠ BAC,点 D、E 分别为 AM、AB 上的动点,(1)若AC=4,S△ABC=6,则 BD+DE 的最小值为图1 图2 图4(2)若∠ BAC=30°, AB=8,则BD +DE 的最小值为.(3)若 AB=17,BC=10,CA=21,则 BD+DE 的最小值为.6.如图 6,在△ ABC 中, AB =BC = 4, S △ ABC = 4 3 ,点 一点,则 PK + QK 的最小值为 .7.如图 7,AB 是⊙O 的直径, AB =8,点M 在⊙O 上, 径 AB 上的一动点,则 PM +PN 的最小值为 . 8. 如图 8,在锐角△ ABC 中,AB =4,∠ BAC =45°,∠AD 和 AB 上的动点,则 BM +MN 的最小值是 .9. 如图 9 ,圆柱形玻璃杯高为 12 cm 、底面周长为 18 cm ,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cm .10. 如图 10,菱形 OABC 中,点 A 在 x 轴上,顶点 C 的坐标为 (1, 3),动点 D 、E 分别在射线 OC 、OB 上,则 CE +DE +DB 的最小值是 .311. 如图 11,点 A (a ,1)、B (-1,b )都在双曲线 y =- 3( x< 0)上,点 P 、Q 分别是 x 轴、y 轴上x 的动点,当四边形 PABQ 的周长取最小值时, PQ 所在直线的解析式是 .12. 如图 12,点 P 是∠AOB 内任意一点, OP =5cm ,点 M 和点 N 分别是射线 OA 和射线 OB 上的 动点,△ PMN 周长的最小值是 5cm ,则∠ AOB 的度数是 .13. 如图 13,∠ AOB =30°,点 M 、N 分别在边 OA 、OB 上,且 OM = 1, ON = 3,点 P 、Q 分别在 边 OB 、OA 上,则 MP +PQ + QN 的最小值是 .14. 如图 14,在 Rt △ABC 中,∠ ACB =90°,点 D 是 AB 边的中点,过 D 作DE ⊥BC 于点 E . (1) 点 P 是边 BC 上的一个动点,在线段 BC 上找一点 P ,使得 AP + PD 最小,在下图中画出点 P ; (2) 在(1)的条件下,连接 CD 交AP 于点Q ,求 AQ 与PQ 的数量关系;BAC 的平分线交 BC 于点 D ,M 、N 分别是 MAB =20°, N 是弧 MB 的中点, P是直15.在矩形 ABCD 中, AB=6, BC= 8,G 为边 AD 的中点.(1) 如图 1,若 E 为 AB 上的一个动点,当△ CGE 的周长最小时,求 AE 的长.(2) 如图 2,若 E、F 为边 AB 上的两个动点,且 EF= 4,当四边形 CGEF 的周长最小时,求 AF 的长.1216.如图,抛物线 y x2 2x 4交 y轴于点 B,点A为 x轴上的一点,OA=2,过点A作直线 MNAB 2交抛物线与 M、N 两点.( 1) 求直线 AB 的解析式;(2) 将线段 AB 沿 y 轴负方向平移 t 个单位长度,得到线段 A1B1 ,求 MA1 MB1 取最小值时实数 t 的值 .图2020 中考专题 8 ——最值问题之将军饮马 参考答案例 1. 解:作 A 关于 OB 的对称点 D ,连接 CD 交 OB 于 P ,连接 AP ,过 D 作 DN ⊥OA于 N , 则此时 PA +PC 的值最小,∵DP =PA ,∴PA +PC =PD +PC =CD ,∵B (3, 3 ) ,∴ AB = 3,OA =3, ∵ tan ∠AOB = AB = 3,∴ ∠ AOB =30°,∴OB =2AB =2 3 ,OA 31 1 3 3 由三角形面积公× OA ×AB = ×OB ×AM ,∴AM = ,∴ A D =2× = 3,2222∵∠AMB =90° ,∠ B =60° ,∴∠ BAM =30°,∵ ∠ BAO =90°, ∴∠ OAM =60°, ∵DN ⊥OA ,∴∠ NDA =30° 1 3 ,∴ AN =1AD = 由勾股定理得:3 DN = 3 ,222∵C( 1 ,0) ,∴CN=3﹣ 1 ﹣ 3= 1,在 Rt △ DNC 中,由勾股定理得: DC = 31 ,22 22即 PA + PC 的最小值是31例 2. 解:作 A 关于 BC 和 ED 的对称点 A ′, A ″,连接 A ′A ″,交 BC 于 M ,交 ED 于 N ,则 A ′A ″即为△ AMN 的周长最小值.⑴作 EA 延长线的垂线,垂足为 H ,∠ BAE =120°,∴∠ AA ′A ″+∠ AA ″A ′= 60 °,∠AA ′A ″=∠ A ′AM ,∠AA ″A ′=∠EAN ,∴∠CAN =120°-∠AA ′A ″-∠AA ″A ′=60°, 也 就是说∠ AMN +∠ ANM =180°-60°=120°. ⑵过点 A ′作 EA 延长线的垂线,垂足为 H ,∵AB =BC =1,AE = DE =2,∴AA ′=2BA =2,AA ″=2AE =4, 则 Rt △ A ′HA 中,∵∠ EAB = 120°,∴∠ HAA ′= 60°,1∵ A ′H ⊥ HA ,∴∠ AA ″H =30°,∴ AH =1AA ′= 1,∴ A ′H = 3 ,A ″H =1+4=5,2∴A ′A ″=2 7 ,例3.解:作 EF∥AC 且 EF=2,连结 DF 交AC 于M,在 AC 上截取 MN=2,延长 DF 交BC 于 P ,作 FQ⊥BC 于 Q,作出点 E 关于 AC 的对称点 E′,则 CE′=CE= 1,将 MN 平移至E′F′处,则四边形 MNE ′ F ′为平行四边形,当 BM +EN =BM +FM = BF ′时,四边形 BMNE 的周长最小, 由∠ FEQ =∠ ACB =45°,可求得 FQ =EQ =1, tan ∠MBC = tan ∠PDC =例 4. 【提示】将△ AEO 向右平移转化为△ AEO 不动,点 移动的轨迹为一平行于 x 轴的直线,所以作点 点 E 1 ,连接 AE 1 ,与该直线交点 F 即为最小时点 长度即可求出点 E 向右平移的距离.例 5. 解:如图所示,直线 OC 、y 轴关于直线 y =kx 对称,直线 OD 、直线 y =kx 关于 y轴对称,点 A ′是点 A 关于直线 y = kx 的对称点.作 A ′E ⊥ OD 垂足为 E ,交 y 轴于点 P ,交直线 y = kx 于 M ,作 PN ⊥直线 y = kx 垂足为 N , ∵PN =PE ,AM =A ′M ,∴AM +PM +PN =A ′M +PM +PE =A ′E 最小(垂线段最短 ),在 RT △A ′EO 中,∵∠ A ′EO =90°, OA ′= 4,∠ A ′OE =3∠ AOM =60°,1∴OE = 1 OA ′= 2, A ′E = 42 22 =2 3 .2 ∴AM +MP +PN 的最小值为 23 .PQ ,PQ = 1 ,解PQ = 2 ,PC =CD PQ 2 433∵∠ DPC =∠ FPQ ,∠ DCP =∠ FQP ,∴△ PFQ ∽△PDC , PQ PQ QE EC2 3由对称性可求巩固训练】答案1.解:连接 BD,∵点 B 与 D 关于 AC 对称,∴PD=PB,∴PD+PE=PB+PE=BE 最小.∵正方形 ABCD 的面积为 12,∴AB=2 3 ,又∵△ ABE 是等边三角形,∴ BE= AB= 2 3 ,故所求最小值为 2 3 .2.解:∵四边形 ABCD 是菱形,对角线 AC=6,BD=8,∴AB=5,作E 关于 AC 的对称点 E′,作 E′F⊥BC 于F 交AC 于P,连接 PE,则E′F 即为 PE +PF 的最3.解:作 B 关于 AC 的对称点 B′,连接 BB′、B′D,交 AC 于 E,此时 BE+ED=B′E+ED=B′D,根据两点之间线段最短可知 B′D 就是 BE+ED 的最小值,∵ B、 B′关于 AC 的对称,∴ AC、BB′互相垂直平分,∴四边形ABCB′是平行四边形,∵三角形 ABC 是边长为 2,D 为 BC 的中点,∴ AD⊥BC,AD= 3 ,BD=CD=1,BB′=2AD =2 3 ,作 B′G⊥BC 的延长线于 G,∴ B′G= AD= 3 ,在Rt△B′BG 中,BG=3,∴DG=BG﹣BD=3﹣1=2,在Rt△B′DG 中,B′D=74.解:过点 C 作 CE⊥AB 于点 E,交 BD 于点 M,过点 M 作 MN⊥BC 于 N,∵BD平分∠ ABC, ME⊥AB 于点 E,MN⊥BC 于 N,∴ MN = ME,∴CE=CM+ME=CM+MN 是最小值.1∵三角形 ABC 的面积为 9 ,AB =6,∴×6CE = 9,∴ CE=3.2即 CM+MN 的最小值为 3.小值,AC BD=AD E′F,∴E′F=24,∴ PE+PF 的最小值为24125.提示:作点 E 关于 AM 的对称点 E′,BH⊥AC 于 H,易知 BD+DE 的最小值即为BH 的长. 答案: (1)3 ; (2)4 ;(3)8 .6.解:如图,过 A 作AH⊥BC 交 CB 的延长线于 H,∵ AB= CB = 4, S△ABC = 43 ,∴ AH=2 3 ,∴ cos∠ HAB=AH= 2 3=3,∴∠ HAB =30°,∴∠ ABH =60°,∴∠ ABC=120°,AB 4 2 ∵∠ BAC=∠ C=30°,作点 P 关于直线 AC 的对称点 P′,过P′作 P′Q⊥ BC 于 Q 交AC 于K,则 P′Q 的长度= PK + QK 的最小值,∴∠ P′AK =∠ BAC=30°,∴∠ HAP′=90°,∴∠ H =∠ HAP ′=∠ P′QH =90°,∴四边形 AP′QH 是矩形,∴ P′Q=AH=2 3 ,即 PK +QK 的最小值为 23 .7.解:作点 N 关于 AB 的对称点 N′,连接 OM、ON、ON′、MN′,则 MN′与 AB的交点即为 PM+ PN 的最小时的点, PM+ PN 的最小值= MN′,∵∠ MAB=20°,∴∠ MOB =2∠ MAB=2×20°=40°,11∵N 是弧 MB 的中点,∴∠ BON=1∠MOB=1×40°=20°,22由对称性,∠ N′OB=∠ BON =20°,∴∠ MON ′=∠ MOB+∠ N′OB=40°+20°=60°, 1 1∴△ MON ′是等边三角形,∴ MN′=OM=OB=1 AB=18 =4,2 2∴PM+PN 的最小值为 4,8.解:如图,作 BH ⊥AC ,垂足为 H,交 AD 于 M′点,过 M′点作 M′N′⊥AB,垂足为N′,则 BM ′+ M′N′为所求的最小值.∵AD 是∠BAC 的平分线,∴ M′H=M′N′,∴BH 是点 B 到直线 AC 的最短距离,2∵AB=4,∠ BAC=45°,∴ BH=AB sin45°= 4× 2=2 2.2∵BM+MN 的最小值是 BM′+M′N′=BM′+M′H=BH=2 2 .9.解:沿过 A 的圆柱的高剪开,得出矩形 EFGH ,过 C 作 CQ⊥ EF 于 Q,作 A 关于 EH 的对称点 A′,连接 A′C 交 EH 于 P,连接AP,则 AP+ PC 就是蚂蚁到达蜂蜜的最短距离,∵AE=A′E,A′P=AP,∴ AP+PC=A′P+PC=A′C,1∵CQ=×18cm=9cm,A′Q=12cm﹣4cm+4cm= 12cm,2在 Rt△A′QC 中,由勾股定理得: A′C= 15cm,故答案为: 15.10.解:连接 AC,作 B 关于直线 OC 的对称点 E′,连接 AE′,交OC 于D,交OB 于E,此时 CE+ DE +BD 的值最小,∵四边形 OCBA 是菱形,∴ AC⊥ OB,AO= OC,即 A 和 C 关于 OB 对称,∴CE= AE,∴ DE +CE= DE+AE=AD,∵B 和 E′关于 OC 对称,∴ DE′=DB,∴CE+DE+DB=AD+DE′=AE′,过C 作 CN⊥OA 于 N,∵ C(1 ,3),∴ON=1,CN=3,由勾股定理得: OC=2,即 AB=BC=OA=OC=2,∴∠ CON=60°,∴∠ CBA=∠ COA =60°,∵四边形 COAB 是菱形,∴ BC∥ OA,∴∠ DCB=∠ COA=60°,∵B 和 E′关于 OC 对称,∴∠ BFC=90°,∴∠ E′BC=90°﹣60°=30°,∴∠E′BA=60°+30°=90°, CF=1 BC=1,由勾股定理得: BF=3=E′F,2在 Rt△EBA 中,由勾股定理得: AE′=4,即 CE+DE+DB 的最小值是 4 .12.解:分别作点 P 关于 OA 、OB 的对称点 C 、D ,连接 CD ,分别交 OA 、OB 于点 M 、N ,连接 OC 、OD 、PM 、PN 、MN ,如图所示:∵点 P 关于 OA 的对称点为 D ,关于 OB 的对称点为 C ,∴PM =DM ,OP =OD ,∠ DOA =∠ POA ;∵点 P 关于 OB 的对称点为 C ,∴ PN =CN ,OP =OC ,∠ COB =∠ POB , ∴OC =OP =OD ,∠AOB = 1 ∠COD,2 ∵△ PMN 周长的最小值是 5 cm ,∴ PM +PN + MN = 5,∴ DM + CN + MN =5,即 CD =5=OP , ∴OC =OD =CD ,即△ OCD 是等边三角形,∴∠ COD =60°,∴∠ AOB =30°;13 解:作 M 关于 OB 的对称点 M ′,作 N 关于 OA 的对称点 N ′,连接 M ′N ′,即为 MP + PQ +QN 的最小值.根据轴对称的定义可知:∠ N ′OQ =∠M ′OB =30°,∠ ONN ′=60°, ∴△ ONN ′为等边三角形,△ OMM ′为等边三角形,∴∠ N ′OM ′=90 ∴在 Rt △ M ′ON ′中, M ′N ′= 10 .故答案为 10.3b )代入 y =﹣ 3 (x <0) 得 a = x3),作 A 点关于 x 轴的对称点 C ,B 点关于 y 轴的对称点 D , 3),连结 CD 分别交 x 轴、 y 轴于 设直线 CD 的解析式为 y = kx + b ,﹣ 3,b =3,则 A ( ﹣3,1)、B ( ﹣1,P 点、Q 点,此时四边形 则 3k b 1 ,解得 k b所以 C 点为(﹣3,﹣1),D 点为(1, P 1 ABQ 的周长最小, 214. 解: (1)作点 A 关于 BC 的对称点 A′,连 DA′交 BC 于点 P.(2) 由 (1) 可证得 PA 垂直平分 CD,∴ AQ= 3 CQ= 3PQ15.解:(1) ∵ E 为 AB 上的一个动点,∴作 G 关于 AB 的对称点 M,连接 CM 交 AB 于 E,那么 E 满足使△ CGE 的周长最小;∵在矩形 ABCD 中, AB= 6, BC= 8, G 为边 AD 的中点,∴ AG=AM=4,MD=12,CD MA而 AE∥ CD ,∴△ AEM ∽△ DCM ,∴ AE: CD= MA : MD ,∴ AE=CD MA=2;MD(2) ∵E 为 AB 上的一个动点,∴如图,作 G 关于 AB 的对称点 M,在 CD 上截取 CH =4,然后连接 HM 交 AB 于 E,接着EF=4,那么 E、F 两点即可满足使四边形中, AB= 6, BC= 8, G 为边 AD 的中点, MD= 12,而 CH=4,∴ DH=2,∴△ AEM∽△ DHM ,∴ AE:HD = MA: MD ,∴ AE=HD MAMD 在 EB 上截取∵在矩形ABCD ∴AG=AM=4,CGEF 的周长最小.而AE∥CD,16.解:( 1)依题B4),A2,0),则 AB 解析式: y 2x(2)∵ AB⊥MN∴直线 MN: y 1 x 12 1 2y2x 4x与抛物线联立可 2y1 x 12解得: M( -2, -2)将 AB 向负方向平移 t 个单位后, A1( 2, -t),B1(0,4-t)则 A1 关于直线 x=-2 的对称点 A2 为( -6,-t)当 A2、M、B1 三点共线时, MA1 MB1 取最小值∴ t 143。

2020中考数学复习微专题:最值与辅助圆问题

2020中考数学复习微专题:最值与辅助圆问题

2020中考数学复习微专题:最值与辅助圆问题在这类题目中,题目很少直接告诉我们动点轨迹是个圆,也很少把这个圆画出来,因此,结合题目给的条件,分析出动点的轨迹图形,将是我们面临的最大的问题.若已经确定了动点的轨迹圆,接下来求最最值的问题就会变得简单了,比如:如下图,A 为圆外一点,在圆上找一点P 使得P A 最小.当然,也存在耿直的题目直接告诉动点轨迹是个圆的,比如:1.如图,已知圆C 的半径为3,圆外一定点O 满足OC =5,点P 为圆C 上一动点,经过点O 的直线l 上有两点A 、B ,且OA =OB ,∠APB =90°,l 不经过点C ,则AB 的最小值为________.【分析】连接OP ,根据△APB 为直角三角形且O 是斜边AB 中点,可得OP 是AB 的一半,若AB 最小,则OP 最小即可.连接OC ,与圆C 交点即为所求点P ,此时OP 最小,AB 也取到最小值.一.从圆的定义构造圆圆的定义:平面内到定点的距离等于定值的所有点构成的集合.Alll构造思路:若动点到平面内某定点的距离始终为定值,则其轨迹是圆或圆弧.1.如图,在边长为2的菱形ABCD 中,∠A =60°,M 是AD 边的中点,N 是AB 边上的一动点,将△AMN 沿MN 所在直线翻折得到△A ’MN ,连接A ’C ,则A ’C 长度的最小值是__________.【分析】考虑△AMN 沿MN 所在直线翻折得到△A ’MN ,可得MA ’=MA =1,所以A ’轨迹是以M 点为圆心,MA 为半径的圆弧.连接CM ,与圆的交点即为所求的A ’,此时A ’C 的值最小.构造直角△MHC ,勾股定理求CM ,再减去A ’M 即可.2.如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =6,BC =8,点F 在边AC 上,并且CF =2,点E 为边BC 上的动点,将△CEF 沿直线EF 翻折,点C 落在点P 处,则点P 到边AB 距离的最小值是__________.A'NMABCDA'NMABCDDCBA MN A'H A'N MA BCD【分析】考虑到将△FCE 沿EF 翻折得到△FPE ,可得P 点轨迹是以F 点为圆心,FC 为半径的圆弧.过F 点作FH ⊥AB ,与圆的交点即为所求P 点,此时点P 到AB 的距离最小.由相似先求FH ,再减去FP ,即可得到PH .3.如图,已知等边△ABC 的边长为8,点P 是AB 边上的一个动点(与点A 、B 不重合).直线l 是经过点P 的一条直线,把△ABC 沿直线l 折叠,点B 的对应点是点B ’.当PB =6时,在直线l 变化过程中,求△ACB ’面积的最大值.【分析】考虑l 是经过点P 的直线,且△ABC 沿直线l 折叠,所以B ’轨迹是以点P 为圆心,ABCEFPABCEFPBPB 为半径的圆弧.考虑△ACB ’面积最大,因为AC 是定值,只需B ’到AC 距离最大即可.过P 作作PH ⊥AC 交AC 于H 点,与圆的交点即为所求B ’点,先求HB ’,再求面积.4.如图,矩形ABCD 中,AB =4,BC =8,P 、Q 分别是直线BC 、AB 上的两个动点,AE =2,△AEQ 沿EQ 翻折形成△FEQ ,连接PF 、PD ,则PF +PD 的最小值是_________.【分析】F 点轨迹是以E 点为圆心,EA 为半径的圆,作点D 关于BC 对称点D ’,连接PD ’,PF +PD 化为PF +PD ’.Q ABC DEFP连接ED ’,与圆的交点为所求F 点,与BC 交点为所求P 点,勾股定理先求ED ‘,再减去EF 即可.二.定边对直角知识回顾:直径所对的圆周角是直角.构造思路:一条定边所对的角始终为直角,则直角顶点轨迹是以定边为直径的圆或圆弧. 图形释义:若AB 是一条定线段,且∠APB =90°,则P 点轨迹是以AB 为直径的圆.【例题】已知正方形ABCD 边长为2,E 、F 分别是BC 、CD 上的动点,且满足BE =CF ,连接AE 、BF ,交点为P 点,则PD 的最小值为_________.D'PFE DCBAQAB【分析】由于E 、F 是动点,故P 点也是动点,因而存在PD 最小值这样的问题,那P 点轨迹如何确定?考虑BE =CF ,易证AE ⊥BF ,即在运动过程中,∠APB =90°,故P 点轨迹是以AB 为直径的圆.连接OC ,与圆的交点即为P 点,再通过勾股定理即可求出PC 长度.思路概述:分析动点形成原理,通常“非直即圆”(不是直线就是圆),接下来可以寻找与动点相关有无定直线与定角.1.如图,E 、F 是正方形ABCD 的边AD 上的两个动点,满足AE =DF ,连接CF 交BD 于点G ,连接BE 交AG 于点H ,若正方形边长为2,则线段DH 长度的最小值是________.【分析】根据条件可知:∠DAG =∠DCG =∠ABE ,易证AG ⊥BE ,即∠AHB =90°,EFA BCDPFDHGAB CDEF所以H 点轨迹是以AB 为直径的圆弧当D 、H 、O 共线时,DH 取到最小值,勾股定理可求.2.如图,Rt △ABC 中,AB ⊥BC ,AB =6,BC =4,P 是△ABC 内部的一个动点,且满足∠P AB =∠PBC ,则线段CP 长的最小值是_________.【分析】∵∠PBC +∠PBA =90°,∠PBC =∠P AB , ∴∠P AB +∠PBA =90°,αααHGABCDE FPABC∴∠APB =90°,∴P 点轨迹是以AB 为直径的圆弧.当O 、P 、C 共线时,CP 取到最小值,勾股定理先求OC ,再减去OP 即可.【寻找定边】1.如图, AB 是半圆O 的直径,点C 在半圆O 上,AB =5,AC =4.D 是弧BC 上的一个动点,连接AD ,过点C 作CE ⊥AD 于E ,连接BE .在点D 移动的过程中,BE 的最小值为 .【分析】E 是动点,E 点由点C 向AD 作垂线得来,∠AEC =90°,且AC 是一条定线段,所以E 点轨迹是以AC 为直径的圆弧.当B 、E 、M 共线时,BE 取到最小值.连接BC ,勾股定理求BM ,再减去EM 即可.CCBB【寻找定边与直角】1.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,BC =4,AC =10,点D 是AC 上的一个动点,以CD 为直径作圆O ,连接BD 交圆O 于点E ,则AE 的最小值为_________.【分析】连接CE ,由于CD 为直径,故∠CED =90°,考虑到CD 是动线段,故可以将此题看成定线段CB 对直角∠CEB .取CB 中点M ,所以E 点轨迹是以M 为圆心、CB 为直径的圆弧.B连接AM ,与圆弧交点即为所求E 点,此时AE值最小,22AE AM EM =-==.2.如图,正方形ABCD 的边长为4,动点E 、F 分别从点A 、C 同时出发,以相同的速度分别沿AB 、CD 向终点B 、D 移动,当点E 到达点B 时,运动停止,过点B 作直线EF 的垂线BG ,垂足为点G ,连接AG ,则AG 长的最小值为 .【分析】首先考虑整个问题中的不变量,仅有AE =CF ,BG ⊥EF ,但∠BGE 所对的BE 边是不确定的.重点放在AE =CF ,可得EF 必过正方形中心O 点,连接BD ,与EF 交点即为O 点.GF EDCB A∠BGO 为直角且BO 边为定直线,故G 点轨迹是以BO 为直径的圆.记BO 中点为M 点,当A 、G 、M 共线时,AG 取到最小值,利用Rt △AOM 勾股定理先求AM ,再减去GM 即可.【辅助圆+将军饮马】1.如图,正方形ABCD 的边长是4,点E 是AD 边上一动点,连接BE ,过点A 作AF ⊥BE 于点F ,点P 是AD 边上另一动点,则PC +PF 的最小值为________.【分析】∠AFB =90°且AB 是定线段,故F 点轨迹是以AB 中点O 为圆心、AB 为直径的圆.AB C DE F GABCDE FP考虑PC +PF 是折线段,作点C 关于AD 的对称点C ’,化PC +PF 为PC ’+PF ,当C ’、P 、F 、O 共线时,取到最小值.【辅助圆+相切】1.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠B =30°,AB =4,D 是BC 上一动点,CE ⊥AD 于E ,EF ⊥AB 交BC 于点F ,则CF 的最大值是_________.【分析】∠AEC =90°且AC 为定值,故E 点轨迹是以AC 为直径的圆弧.考虑EF ⊥AB ,且E 点在圆上,故当EF 与圆相切的时候,CF 取到最大值.F EDCBAB连接OF ,易证△OCF ≌△OEF ,∠COF =30°,故CF 可求.三.定边对定角在“定边对直角”问题中,依据“直径所对的圆周角是直角”,关键性在于寻找定边、直角,而根据圆周角定理:同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角都相.定边必不可少,而直角则可一般为定角.例如,AB 为定值,∠P 为定角,则A 点轨迹是一个圆.当然,∠P 度数也是特殊角,比如30°、45°、60°、120°,下分别作对应的轨迹圆. 若∠P =30°,以AB 为边,同侧构造等边三角形AOB ,O 即为圆心.若∠P =45°,以AB 为斜边,同侧构造等腰直角三角形AOB ,O 即为圆心.BB若∠P =60°,以AB 为底,同侧构造顶角为120°的等腰三角形AOB ,O 即为圆心.若∠P =120°,以AB 为底,异侧为边构造顶角为120°的等腰三角形AOB ,O 即为圆心.1.如图,等边△ABC 边长为2,E 、F 分别是BC 、CA 上两个动点,且BE =CF ,连接AE 、BF ,交点为P 点,则CP 的最小值为________.【分析】由BE =CF 可推得△ABE ≌△BCF ,所以∠APF =60°,但∠APF 所对的边AF 是变化的.EFCBAP所以考虑∠APB =120°,其对边AB 是定值.所以如图所示,P 点轨迹是以点O 为圆心的圆弧.(构造OA =OB 且∠AOB =120°)当O 、P 、C 共线时,可得CP 的最小值,利用Rt △OBC 勾股定理求得OC ,再减去OP 即可.60°EF CBAP 120°EF CBAP 120°MOP ABCF E120°2.如图,△ABC 为等边三角形,AB =2,若P 为△ABC 内一动点,且满足∠P AB =∠ACP ,则线段PB 长度的最小值为_________.【分析】由∠P AB =∠ACP ,可得∠APC =120°,后同上例题.3.在△ABC 中,AB =4,∠C =60°,∠A >∠B ,则BC 的长的取值范围是________. 【分析】先作图,如下条件不多,但已经很明显,AB 是定值,∠C =60°,即定边对定角.故点C 的轨迹是以点O 为圆心的圆弧.(作AO =BO 且∠AOB =120°)题意要求∠A >∠B ,即BC >AC ,故点C 的轨迹如下图.当BC 为直径时,BC 取到最大值,考虑∠A 为△ABC 中最大角,故BC 为最长边,BC >AB =4.无最小值.ABCP4ABC 60°4.如图,AB 是圆O 的直径,M 、N 是弧AB (异于A 、B )上两点,C 是弧MN 上一动点,∠ACB 的角平分线交圆O 于点D ,∠BAC 的平分线交CD 于点E ,当点C 从点M 运动到点N 时,则C 、E 两点的运动路径长的比是_______.【分析】分别考虑C 、E 两点的轨迹,C 点轨迹上是弧MCN ,其对应圆心角为∠MON ,半径为OM (或ON ).再考虑E 点轨迹,考虑到CE 、AE 都是角平分线,所以连接BE ,BE 平分∠ABC ,可得:∠AEB =135°.考虑到∠AEB 是定角,其对边AB 是定线段,根据定边对定角,所以E 点轨迹是个圆,考虑到∠ADB =90°,所以D 点即为圆心,DA 为半径.ABAAE 点轨迹所对的圆心角为∠MDN ,是∠MON 的一半,所以C 、E 两点轨迹圆半径之比为1:根号2,圆心角之比为2:1,所以弧长比值为根号2.。

2020年初三数学下册中考专题复习 二次函数面积最值问题(含答案)

2020年初三数学下册中考专题复习 二次函数面积最值问题(含答案)

2020年初三数学下册中考专题复习二次函数面积最值问题1.如图,关于x的二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求二次函数的表达式;(2)在y轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在.请求出点P的坐标;(3)有一个点M从点A出发,以每秒1个单位的速度在AB上向点B运动,另一个点N 从点D与点M同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M到达点B时,点M、N同时停止运动,问点M、N运动到何处时,△MNB面积最大,试求出最大面积.2.如图,在平面直角坐标系中,平行四边形ABOC如图放置,将此平行四边形绕点O顺时针旋转90°得到平行四边形A′B′OC′.抛物线y=﹣x2+2x+3经过点A、C、A′三点.(1)求A、A′、C三点的坐标;(2)求平行四边形ABOC和平行四边形A′B′OC′重叠部分△C′OD的面积;(3)点M是第一象限内抛物线上的一动点,问点M在何处时,△AMA′的面积最大?最大面积是多少?并写出此时M的坐标.3.如图,直线AB和抛物线的交点是A(0,﹣3),B(5,9),已知抛物线的顶点D的横坐标是2.(1)求抛物线的解析式及顶点坐标;(2)在x轴上是否存在一点C,与A,B组成等腰三角形?若存在,求出点C的坐标,若不在,请说明理由;(3)在直线AB的下方抛物线上找一点P,连接P A,PB使得△P AB的面积最大,并求出这个最大值.4.如图,抛物线C1:y=x2﹣2x与抛物线C2:y=ax2+bx开口大小相同、方向相反,它们相交于O,C两点,且分别与x轴的正半轴交于点B,点A,OA=2OB.(1)求抛物线C2的解析式;(2)在抛物线C2的对称轴上是否存在点P,使P A+PC的值最小?若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由;(3)M是直线OC上方抛物线C2上的一个动点,连接MO,MC,M运动到什么位置时,△MOC面积最大?并求出最大面积.5.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣4)三点,点P是直线BC下方抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)是否存在点P,使△POC是以OC为底边的等腰三角形?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由;(3)动点P运动到什么位置时,△PBC面积最大,求出此时P点坐标和△PBC的最大面积.6.如图,二次函数y=﹣x2+3x+m的图象与x轴的一个交点为B(4,0),另一个交点为A,且与y轴相交于C点(1)求m的值及C点坐标;(2)在直线BC上方的抛物线上是否存在一点M,使得它与B,C两点构成的三角形面积最大,若存在,求出此时M点坐标;若不存在,请简要说明理由(3)P为抛物线上一点,它关于直线BC的对称点为Q①当四边形PBQC为菱形时,求点P的坐标;②点P的横坐标为t(0<t<4),当t为何值时,四边形PBQC的面积最大,请说明理由.7.如图,抛物线y=ax2+bx+与直线AB交于点A(﹣1,0),B(4,),点D是抛物线A、B两点间部分上的一个动点(不与点A、B重合),直线CD与y轴平行,交直线AB于点C,连接AD,BD.(1)求抛物线的表达式;(2)设点D的横坐标为m,△ADB的面积为S,求S关于m的函数关系式,并求出当S 取最大值时的点C的坐标.8.如图A(0,3),B(3,0),C(1,0)分别是抛物线:y=ax2+bx+c(a≠0)上的三点,点P为抛物线上一动点.(1)求此抛物线的解析式.(2)当△P AB是以AB为一直角边的直角三角形时,求此时点P的坐标.(3)若点P在抛物线上A、B两点之间移动时,是否存在一个位置,使△P AB的面积最大?若存在,请求此时点P的坐标.若不存在,请说明理由.9.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(0,3)、B(﹣1,0)、D(2,3),抛物线与x轴的另一交点为E.点P为直线AE上方抛物线上一动点,设点P的横坐标为t.(1)求抛物线的表达式;(2)当t为何值时,△P AE的面积最大?并求出最大面积;(3)是否存在点P使△P AE为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.10.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)B(3,0)两点,与y轴交于点C (0,﹣3)(1)求出该抛物线的函数关系式及对称轴(2)点P是抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为t(0<t<3).当△PCB的面积的最大值时,求点P的坐标(3)在(1)的条件下,点P在抛物线上,点Q在抛物线的对称轴上,若以BC为边,以点B、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,求P点的坐标.11.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于C(0,3),直线y=+m经过点C,与抛物线的另一交点为点D,点P是直线CD上方抛物线上的一个动点,过点P作PF⊥x轴于点F,交直线CD于点E,设点P的横坐标为m.(1)求抛物线解析式并求出点D的坐标;(2)连接PD,△CDP的面积是否存在最大值?若存在,请求出面积的最大值;若不存在,请说明理由;(3)当△CPE是等腰三角形时,请直接写出m的值.12.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=x﹣与抛物线y=﹣x2+bx+c交于A、B两点,点A在x轴上,点B的横坐标为﹣8.点P是直线AB上方的抛物线上的一动点(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线,垂足为E,交直线AB于点C,作PD⊥AB于点D,交x轴于点F.(1)求该抛物线的解析式;(2)求sin∠ACE的值;(3)连接P A、PB(如图2所示),设△P AB的面积为S,点P的横坐标为x,求S关于x的函数关系式,并求出S的最大值.13.如图,⊙M的圆心M(﹣1,2),⊙M经过坐标原点O,与y轴交于点A.经过点A的一条直线l解析式为:y=﹣x+4与x轴交于点B,以M为顶点的抛物线经过x轴上点D(2,0)和点C(﹣4,0).(1)求抛物线的解析式;(2)求证:直线l是⊙M的切线;(3)点P为抛物线上一动点,且PE与直线l垂直,垂足为E;PF∥y轴,交直线l于点F,是否存在这样的点P,使△PEF的面积最小.若存在,请求出此时点P的坐标及△PEF面积的最小值;若不存在,请说明理由.14.如图,已知抛物线y=ax2﹣x+c与x轴相交于A、B两点,并与直线y=x﹣2交于B、C两点,其中点C是直线y=x﹣2与y轴的交点,连接AC.(1)求抛物线的解析式;(2)证明:△ABC为直角三角形;(3)△ABC内部能否截出面积最大的矩形DEFG?(顶点D、E、F、G在△ABC各边上)若能,求出最大面积;若不能,请说明理由.15.如图,在平面直角坐标系中,矩形OCDE的三个顶点分别是C(3,0),D(3,4),E (0,4).点A在DE上,以A为顶点的抛物线过点C,且对称轴x=1交x轴于点B.连接EC,AC.点P,Q为动点,设运动时间为t秒.(1)填空:点A坐标为;抛物线的解析式为.(2)在图①中,若点P在线段OC上从点O向点C以1个单位/秒的速度运动,同时,点Q在线段CE上从点C向点E以2个单位/秒的速度运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动.当t为何值时,△PCQ为直角三角形?(3)在图②中,若点P在对称轴上从点A开始向点B以1个单位/秒的速度运动,过点P做PF⊥AB,交AC于点F,过点F作FG⊥AD于点G,交抛物线于点Q,连接AQ,CQ.当t为何值时,△ACQ的面积最大?最大值是多少?16.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C(0,3),其对称轴l为x=﹣1,P为抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;(2)当点P的纵坐标为2时,求点P的横坐标;(3)当点P在运动过程中,求四边形P ABC面积最大时的值及此时点P的坐标.17.如图,在平面直角坐标系中,顶点为(4,﹣1)的抛物线交y轴于A点,交x轴于B,C两点(点B在点C的左侧),已知A点坐标为(0,3).(1)求此抛物线的解析式;(2)过点B作线段AB的垂线交抛物线于点D,如果以点C为圆心的圆与直线BD相切,请判断抛物线的对称轴l与⊙C有怎样的位置关系,并给出证明;(3)已知点P是抛物线上的一个动点,且位于A,C两点之间,问:当点P运动到什么位置时,△P AC的面积最大?并求出此时P点的坐标和△P AC的最大面积.18.如图,已知抛物线y=﹣+bx+4与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,若已知B点的坐标为B(8,0).(1)求抛物线的解析式及其对称轴方程.(2)连接AC、BC,试判断△AOC与△COB是否相似?并说明理由.(3)在抛物线上BC之间是否存在一点D,使得△DBC的面积最大?若存在请求出点D 的坐标和△DBC的面积;若不存在,请说明理由.19.如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣4,0)、B(1,0)两点,与y轴交于C点,对称轴x=﹣,点N(n,0)是线段AB上的一个动点(N与A、B两点不重合),请回答下列问题:(1)求出抛物线的解析式,并写出C点的坐标;(2)试求出当n为何值时,△ANC恰能构成是等腰三角形.(3)如图2,过N作NF∥BC,与AC相交于D点,连结CN,请问在N点的运动过程中,△CDN的面积是否存在最大值;若存在,试求出该最大面积,若不存在,请说明理由.20.抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(1,0)和点B(5,0),与y轴交于点C(0,3).该抛物线与直线相交于C,D两点,点P是抛物线上的动点且位于x轴下方,直线PM∥y轴,分别与x轴和直线CD交于点M,N.(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)连结PC,PD,如图1,在点P运动过程中,△PCD的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由;(3)连结PB,过点C作CQ⊥PM,垂足为点Q,如图2,是否存在点P,使得△CNQ 与△PBM相似?若存在,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.详细答案一.解答题(共20小题)1.【解答】解:(1)把A(1,0)和C(0,3)代入y=x2+bx+c,解得:b=﹣4,c=3,∴二次函数的表达式为:y=x2﹣4x+3;(2)令y=0,则x2﹣4x+3=0,解得:x=1或x=3,∴B(3,0),∴BC=3,点P在y轴上,当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1,①当CP=CB时,PC=3,∴OP=OC+PC=3+3或OP=PC﹣OC=3﹣3∴P1(0,3+3),P2(0,3﹣3);②当BP=BC时,OP=OB=3,∴P3(0,﹣3);③当PB=PC时,∵OC=OB=3∴此时P与O重合,∴P4(0,0);综上所述,点P的坐标为:(0,3+3)或(0,3﹣3)或(0,﹣3)或(0,0);(3)如图2,设A运动时间为t,由AB=2,得BM=2﹣t,则DN=2t,∴S△MNB=×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t=﹣(t﹣1)2+1,即当M(2,0)、N(2,2)或(2,﹣2)时△MNB面积最大,最大面积是1.2.【解答】解:(1)当y=0时,﹣x2+2x+3=0,解得x1=3,x2=﹣1,则C(﹣1,0),A′(3,0);当x=0时,y=3,则A(0,3);(2)∵四边形ABOC为平行四边形,∴AB∥OC,AB=OC,而C(﹣1,0),A(0,3),∴B(1,3)∴OB==,S△AOB=×3×1=,又∵平行四边形ABOC旋转90°得平行四边形A′B′OC′,∴∠ACO=∠OC′D,OC′=OC=1,又∵∠ACO=∠ABO,∴∠ABO=∠OC′D.又∵∠C′OD=∠AOB,∴△C′OD∽△BOA,∴=()2=()2=,∴S△C′OD=×=;(3)设M点的坐标为(m,﹣m2+2m+3),0<m<3,作MN∥y轴交直线AA′于N,易得直线AA′的解析式为y=﹣x+3,则N(m,﹣m+3),∵MN=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,∴S△AMA′=S△ANM+S△MNA′=MN•3=(﹣m2+3m)=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+,∴当m=时,S△AMA'的值最大,最大值为,此时M点坐标为().3.【解答】解:(1)抛物线的顶点D的横坐标是2,则x=﹣=2…①,抛物线过是A(0,﹣3),则:函数的表达式为:y=ax2+bx﹣3,把B点坐标代入上式得:9=25a+5b﹣3…②,联立①、②解得:a=,b=﹣,c=﹣3,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣3,当x=2时,y=﹣,即顶点D的坐标为(2,﹣);(2)A(0,﹣3),B(5,9),则AB=13,①当AB=AC时,设点C坐标(m,0),则:(m)2+(﹣3)2=132,解得:m=±4,即点C坐标为:(4,0)或(﹣4,0);②当AB=BC时,设点C坐标(m,0),则:(5﹣m)2+92=132,解得:m=5,即:点C坐标为(5,0)或(5﹣2,0),③当AC=BC时,设点C坐标(m,0),则:点C为AB的垂直平分线于x轴的交点,则点C坐标为(,0),故:存在,点C的坐标为:(4,0)或(﹣4,0)或(5,0)或(5﹣2,0)或(,0);(3)过点P作y轴的平行线交AB于点H,设:AB所在的直线过点A(0,﹣3),则设直线AB的表达式为y=kx﹣3,把点B坐标代入上式,9=5k﹣3,则k=,故函数的表达式为:y=x﹣3,设:点P坐标为(m,m2﹣m﹣3),则点H坐标为(m,m﹣3),S△P AB=•PH•x B=(﹣m2+12m),当m=2.5时,S△P AB取得最大值为:,答:△P AB的面积最大值为.4.【解答】解:(1)令:y=x2﹣2x=0,则x=0或2,即点B(2,0),∵C1、C2:y=ax2+bx开口大小相同、方向相反,则a=﹣1,则点A(4,0),将点A的坐标代入C2的表达式得:0=﹣16+4b,解得:b=4,故抛物线C2的解析式为:y=﹣x2+4x;(2)联立C1、C2表达式并解得:x=0或3,故点C(3,3),作点C关于C2对称轴的对称点C′(1,3),连接AC′交函数C2的对称轴与点P,此时P A+PC的值最小为:线段AC′的长度=3,此时点P(2,2);(3)直线OC的表达式为:y=x,过点M作y轴的平行线交OC于点H,设点M(x,﹣x2+4x),则点H(x,x),则S△MOC=MH×x C=(﹣x2+4x﹣x)=﹣x2+x,∵﹣<0,故x=,故当点M(,)时,S△MOC最大值为.5.【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,把A、B、C三点坐标代入可得,解得,∴抛物线解析式为y=x2﹣3x﹣4;(2)作OC的垂直平分线DP,交OC于点D,交BC下方抛物线于点P,如图1,∴PO=PC,此时P点即为满足条件的点,∵C(0,﹣4),∴D(0,﹣2),∴P点纵坐标为﹣2,代入抛物线解析式可得x2﹣3x﹣4=﹣2,解得x=(小于0,舍去)或x=,∴存在满足条件的P点,其坐标为(,﹣2);(3)∵点P在抛物线上,∴可设P(t,t2﹣3t﹣4),过P作PE⊥x轴于点E,交直线BC于点F,如图2,∵B(4,0),C(0,﹣4),∴直线BC解析式为y=x﹣4,∴F(t,t﹣4),∴PF=(t﹣4)﹣(t2﹣3t﹣4)=﹣t2+4t,∴S△PBC=S△PFC+S△PFB=PF•OE+PF•BE=PF•(OE+BE)=PF•OB=(﹣t2+4t)×4=﹣2(t﹣2)2+8,∴当t=2时,S△PBC最大值为8,此时t2﹣3t﹣4=﹣6,∴当P点坐标为(2,﹣6)时,△PBC的最大面积为8.6.【解答】解:(1)将B(4,0)代入y=﹣x2+3x+m,解得,m=4,∴二次函数解析式为y=﹣x2+3x+4,令x=0,得y=4,∴C(0,4),(2)存在,理由:∵B(4,0),C(0,4),∴直线BC解析式为y=﹣x+4,当直线BC向上平移b单位后和抛物线只有一个公共点时,△MBC面积最大,∴,∴x2﹣4x+b=0,∴△=16﹣4b=0,∴b=4,∴,∴M(2,6),(3)①如图,∵点P在抛物线上,∴设P(m,﹣m2+3m+4),当四边形PBQC是菱形时,点P在线段BC的垂直平分线上,∵B(4,0),C(0,4)∴线段BC的垂直平分线的解析式为y=x,∴m=﹣m2+3m+4,∴m=1±,∴P(1+,1+)或P(1﹣,1﹣),②如图,设点P(t,﹣t2+3t+4),过点P作y轴的平行线l,过点C作l的垂线,∵点D在直线BC上,∴D(t,﹣t+4),∵PD=﹣t2+3t+4﹣(﹣t+4)=﹣t2+4t,BE+CF=4,∴S四边形PBQC=2S△PCB=2(S△PCD+S△PBD)=2(PD×CF+PD×BE)=4PD=﹣4t2+16t,∵0<t<4,∴当t=2时,S四边形PBQC最大=167.【解答】解:(1)∵由题意得解得:,∴y=﹣x2+2x+.(2)设直线AB为:y=kx+b.则,解得直线AB的解析式为y=+.如图所示:记CD与x轴的交点坐标为E.过点B作BF⊥DC,垂足为F.设D(m,﹣m2+2m+)则C(m,m+).∵CD=(﹣m2+2m+)﹣(m+)=m2+m+2,∴S=AE•DC+CD•BF=CD(AE+BF)=DC=m2+m+5.∴S=m2+m+5.∵﹣<0,∴当m=时,S有最大值.∴当m=时,m+=×+=.∴点C(,).8.【解答】解:(1)将A(0,3),B(3,0),C(1,0)代入y=ax2+bx+c,得:,解得:,∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3.(2)设点P的坐标为(m,m2﹣4m+3).∵点A的坐标为(0,3),点B的坐标为(3,0),∴AP2=(m﹣0)2+(m2﹣4m+3﹣3)2=m4﹣8m3+17m2,BP2=(m﹣3)2+(m2﹣4m+3)2=m4﹣8m3+23m2﹣30m+18,AB2=(3﹣0)2+(0﹣3)2=18.分两种情况考虑:①当∠BAP=90°时,AB2+AP2=BP2,即18+m4﹣8m3+17m2=m4﹣8m3+23m2﹣30m+18,整理,得:m2﹣5m=0,解得:m1=0(舍去),m2=5,∴点P的坐标为(5,8);②当∠ABP=90°时,AB2+BP2=AP2,即18+m4﹣8m3+23m2﹣30m+18=m4﹣8m3+17m2,整理,得:m2﹣5m+6=0,解得:m3=2,m3=3(舍去),∴点P的坐标为(2,﹣1).综上所述:当△P AB是以AB为一直角边的直角三角形时,点P的坐标为(5,8)或(2,﹣1).(3)存在,如图过点P作PD∥y轴交直线AB于点D.设直线AB的解析式为y=kx+d(k≠0),将A(0,3),B(3,0)代入y=kx+d,得:,解得:,∴直线AB的解析式为y=﹣x+3.设点P的坐标为(n,n2﹣4n+3)(0<n<3),则点D的坐标为(n,﹣n+3),∴PD=(﹣n+3)﹣(n2﹣4n+3)=﹣n2+3n,∴S△P AB=OB•PD=﹣n2+n=﹣(n﹣)2+.∵﹣<0,∴当n=时,S△P AB取得最大值,此时最大值为,∴当△P AB的面积取最大值时,点P的坐标为(,﹣).9.【解答】解:(1)由题意得:,解得:,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)∵A(0,3),D(2,3),∴抛物线对称轴为x=1,∴E(3,0),设直线AE的解析式为y=kx+3,∴3k+3=0,解得,k=﹣1,∴直线AE的解析式为y=﹣x+3,如图1,作PM∥y轴,交直线AE于点M,设P(t,﹣t2+2t+3),M(t,﹣t+3),∴PM=﹣t2+2t+3+t﹣3=﹣t2+3t,∴==,∴t=时,△P AE的面积最大,最大值是.(3)由图可知∠PEA≠90°,∴只能有∠P AE=90°或∠APE=90°,①当∠P AE=90°时,如图2,作PG⊥y轴,∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA=45°,∴∠P AG=∠APG=45°,∴PG=AG,∴t=﹣t2+2t+3﹣3,即﹣t2+t=0,解得t=1或t=0(舍去),②当∠APE=90°时,如图3,作PK⊥x轴,AQ⊥PK,则PK=﹣t2+2t+3,AQ=t,KE=3﹣t,PQ=﹣t2+2t+3﹣3=﹣t2+2t,∵∠APQ+∠KPE=∠APQ+∠P AQ=90°,∴∠P AQ=∠KPE,且∠PKE=∠PQA,∴△PKE∽△AQP,∴,∴,即t2﹣t﹣1=0,解得:t=或t=<0(舍去),综上可知存在满足条件的点P,t的值为1或.10.【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),∵抛物线与y轴交于点C(0,﹣3),∴﹣3=a(0+1)(0﹣3),∴a=1∴设抛物线解析式为y=(x+1)(x﹣3)=x2﹣2x﹣3,对称轴为直线x=1;(2)设P(t,t2﹣2t﹣3),S△PCB=S△POC+S△POB﹣S△BOC=×3t+×3×|t2﹣2t﹣3|﹣=∵a=<0,∴函数有最大值,当t=时,面积最大,∴P()(3)设Q(1,n)),①当PQ、PC为平行四边形的对角线时,P(4,n+3),∴42﹣2×4﹣3=n+3,n=2,∴P(4,5);②当CQ、BP为平行四边形的对角线时,P(﹣2,n﹣3),∴(﹣2)2﹣2×(﹣2)﹣3=n﹣3,n=8,∴P(﹣2,5);综上所述,以BC为边,以点B、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,P点的坐标(4,5),(﹣2,5).11.【解答】解:(1)把A(﹣1,0),C(0,3)分别代入y=﹣x2+bx+c得,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;把C(0,3)代入y=﹣x+m,解得m=3,∴直线CD的解析式为y=﹣x+3,解方程组,解得或,∴D点坐标为(,);(2)存在.设P(m,﹣m2+2m+3),则E(m,﹣m+3),∴PE=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+m,∴S△PCD=••(﹣m2+m)=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+,当m=时,△CDP的面积存在最大值,最大值为;(3)当PC=PE时,m2+(﹣m2+2m+3﹣3)2=(﹣m2+m)2,解得m=0(舍去)或m=;当CP=CE时,m2+(﹣m2+2m+3﹣3)2=m2+(﹣m+3﹣3)2,解得m=0(舍去)或m=(舍去)或m=;当EC=EP时,m2+(﹣m+3﹣3)2=(﹣m2+m)2,解得m=(舍去)或m =,综上所述,m的值为或或.12.【解答】解:(1)当x=﹣8时,y=x﹣=﹣,则B(﹣8,﹣),当y=0时,x﹣=0,解得x=2,则A(2,0),把B(﹣8,﹣),A(2,0)代入y=﹣x2+bx+c得,解得,∴抛物线的解析式y=﹣x2﹣x+;(2)当x=0时,y=x﹣=﹣,则G(0,﹣),在Rt△AOG中,∵OG=,OA=2,∴AG==,∴sin∠AGO===,∵PC⊥x轴,∴PC∥OG,∴∠ACE=∠AGO,∴sin∠ACE=;(3)设P(x,﹣x2﹣x+),则C(x,x﹣),∴PC=﹣x2﹣x+﹣(x﹣)=﹣x2﹣x+4,∴S=•(2+8)•(﹣x2﹣x+4)=﹣x2﹣x+20=﹣(x+3)2+,当x=﹣3时,S的最大值为.13.【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)(x+4),将点M的坐标代入得:﹣9a=2,解得:a=﹣.∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+.(2)连接AM,过点M作MG⊥AD,垂足为G.把x=0代入y=﹣x+4得:y=4,∴A(0,4).将y=0代入得:0=﹣x+4,解得x=8,∴B(8,0).∴OA=4,OB=8.∵M(﹣1,2),A(0,4),∴MG=1,AG=2.∴tan∠MAG=tan∠ABO=.∴∠MAG=∠ABO.∵∠OAB+∠ABO=90°,∴∠MAG+∠OAB=90°,即∠MAB=90°.∴l是⊙M的切线.(3)∵∠PFE+∠FPE=90°,∠FBD+∠PFE=90°,∴∠FPE=∠FBD.∴tan∠FPE=.∴PF:PE:EF=:2:1.∴△PEF的面积=PE•EF=×PF•PF=PF2.∴当PF最小时,△PEF的面积最小.设点P的坐标为(x,﹣x2﹣x+),则F(x,﹣x+4).∴PF=(﹣x+4)﹣(﹣x2﹣x+)=﹣x+4+x2+x﹣=x2﹣x+=(x﹣)2+.∴当x=时,PF有最小值,PF的最小值为.∴P(,).∴△PEF的面积的最小值为=×()2=.14.【解答】(1)解:∵直线y=x﹣2交x轴、y轴于B、C两点,∴B(4,0),C(0,﹣2),∵y=ax2﹣x+c过B、C两点,∴,解得,∴y=x2﹣x﹣2.(2)证明:如图1,连接AC,∵y=x2﹣x﹣2与x负半轴交于A点,∴A(﹣1,0),在Rt△AOC中,∵AO=1,OC=2,∴AC=,在Rt△BOC中,∵BO=4,OC=2,∴BC=2,∵AB=AO+BO=1+4=5,∴AB2=AC2+BC2,∴△ABC为直角三角形.(3)解:△ABC内部可截出面积最大的矩形DEFG,面积为,理由如下:①一点为C,AB、AC、BC边上各有一点,如图2,此时△AGF∽△ACB∽△FEB.设GC=x,AG=﹣x,∵,∴,∴GF=2﹣2x,∴S=GC•GF=x•(2)=﹣2x2+2x=﹣2[(x﹣)2﹣]=﹣2(x﹣)2+,即当x=时,S最大,为.②AB边上有两点,AC、BC边上各有一点,如图3,此时△CDE∽△CAB∽△GAD,设GD=x,∵,∴,∴AD=x,∴CD=CA﹣AD=﹣x,∵,∴,∴DE=5﹣x,∴S=GD•DE=x•(5﹣x)=﹣x2+5x=﹣[(x﹣1)2﹣1]=﹣(x﹣1)2+,即x=1时,S最大,为.综上所述,△ABC内部可截出面积最大的矩形DEFG,面积为.15.【解答】解:(1)∵抛物线的对称轴为x=1,矩形OCDE的三个顶点分别是C(3,0),D(3,4),E(0,4),点A在DE上,∴点A坐标为(1,4),设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+4,把C(3,0)代入抛物线的解析式,可得a(3﹣1)2+4=0,解得a=﹣1.故抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)2+4,即y=﹣x2+2x+3;(2)依题意有:OC=3,OE=4,∴CE===5,当∠QPC=90°时,∵cos∠QCP==,∴=,解得t=;当∠PQC=90°时,∵cos∠QCP==,∴=,解得t=.∴当t=或t=时,△PCQ为直角三角形;(3)∵A(1,4),C(3,0),设直线AC的解析式为y=kx+b,则,解得.故直线AC的解析式为y=﹣2x+6.∵P(1,4﹣t),将y=4﹣t代入y=﹣2x+6中,得x=1+,∴Q点的横坐标为1+,将x=1+代入y=﹣(x﹣1)2+4中,得y=4﹣.∴Q点的纵坐标为4﹣,∴QF=(4﹣)﹣(4﹣t)=t﹣,∴S△ACQ=S△AFQ+S△CFQ=FQ•AG+FQ•DG=FQ(AG+DG)=FQ•AD=×2(t﹣)=﹣+t=﹣(t2+4﹣4t﹣4)=﹣(t﹣2)2+1,∴当t=2时,△ACQ的面积最大,最大值是1.16.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A和点B(1,0),与y 轴交于点C(0,3),其对称轴l为x=﹣1,∴A(﹣3,0),∴解得:,∴二次函数的解析式为y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,∴顶点坐标为(﹣1,4).(2)设点P(x,2)即y=﹣x2﹣2x+3=2,解得x1=﹣1或x2=﹣﹣1,∴点P(﹣1,2)或(﹣﹣1,2).(3)设点P(x,y),则y=﹣x2﹣2x+3,∵S四边形BCP A=S△OBC+S△OAP+S△OPC,∴=,∵﹣<0,∴当x=﹣时,四边形P ABC的面积有最大值,所以点P(﹣,).17.【解答】解:(1)设抛物线为y=a(x﹣4)2﹣1,∵抛物线经过点A(0,3),∴3=a(0﹣4)2﹣1,;∴抛物线为;(2)相交.证明:连接CE,则CE⊥BD,当时,x1=2,x2=6.A(0,3),B(2,0),C(6,0),对称轴x=4,∴OB=2,AB==,BC=4,∵AB⊥BD,∴∠OAB+∠OBA=90°,∠OBA+∠EBC=90°,∴△AOB∽△BEC,∴=,即=,解得CE=,∵>2,故抛物线的对称轴l与⊙C相交.(3)如图,过点P作平行于y轴的直线交AC于点Q;可求出AC的解析式为;设P点的坐标为(m,),则Q点的坐标为(m,);∴PQ=﹣m+3﹣(m2﹣2m+3)=﹣m2+m.∵S△P AC=S△P AQ+S△PCQ=×(﹣m2+m)×6=﹣(m﹣3)2+;∴当m=3时,△P AC的面积最大为;此时,P点的坐标为(3,).18.【解答】解:(1)∵B点的坐标为B(8,0),∴﹣16+8b+4=0,解得b=,∴抛物线的解析式为y═﹣+x+4,对称轴方程为x=﹣=3;(2)∵由(1)知,抛物线的对称轴方程为x=3,B(8,0)∴A(﹣2,0),C(0,4),∴OA=2,OC=4,OB=8,∴tan∠ACO=tan∠CBO=,∴∠ACO=∠CBO.∵∠AOC=∠COB=90°,∴△AOC∽△COB.(3)设BC解析式为y=kx+b,把(8,0),(0,4)分别代入解析式得,,解得,解得y=﹣x+4,作DH⊥x轴,交BC于H.设D(t,﹣t2+t+4),H(t,﹣t+4),S△BCD=DH•OB=×(﹣t2+t+4+t﹣4)×8=﹣t2+8t=﹣(t2﹣8t+42﹣16)=﹣(t﹣4)2+16,当t=4时,△DBC的最大面积为16,此时D点坐标为(4,6).19.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣4,0)、B(1,0)两点,不妨设抛物线的解析式为y=﹣(x+4)(x﹣1),即y=﹣x2﹣x+2.∴C(0,2).(2)分两种情形:①当AN=AC时,如图1中,∵AC==2,∴n﹣(﹣4)=2,∴n=2﹣4.②当NA=NC时,如图2中,在Rt△NOC中,OC=2,∵NC=NA=n﹣(﹣4)=n+4,ON=n,∴n2+22=(n+)2,解得n=﹣.综上所述,当n=2﹣4或﹣时,△ANC是等腰三角形.(3)如图3中,由题意可知:直线BC的解析式为y=﹣2x+2,直线AC的解析式为y=x+2,设N(n,0),易知N在线段OB上时,△CDN的面积较小,不妨设n<0,∵ND∥BC,设ND的解析式为y=﹣2x+b,代入(n,0)可得b=2n,∴ND的解析式为y=﹣2x+2n,由,可得点D的纵坐标:y D=(8+2n),∴S△CDN=S△AOC﹣S△ADN﹣S△CON=[2×4﹣2|n|﹣(8+2n)(n+4)=﹣(n+)2+,∵﹣<0,∴当n=﹣时,△DCN的面积最大,最大值为.20.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(1,0)、点B(5,0)和点C(0,3),因为与y轴相较于点C,所以c=3.∴,解得,∴该抛物线对应的函数解析式为y=x2﹣x+3;(2)∵点P是抛物线上的动点且位于x轴下方,∴可设P(t,t2﹣t+3)(1<t<5),∵直线PM∥y轴,分别与x轴和直线CD交于点M、N,∴M(t,0),N(t,t+3),∴PN=t+3﹣(t2﹣t+3)=﹣(t﹣)2+直线CD与抛物线解析式可得,解得或,∴C(0,3),D(7,),分别过C、D作直线PN的垂线,垂足分别为E、F,如图1,则CE=t,DF=7﹣t,∴S△PCD=S△PCN+S△PDN=PN•CE+PN•DF=PN=[﹣(t﹣)2+]=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,△PCD的面积有最大值,最大值为;(3)存在.∵∠CQN=∠PMB=90°,∴当△CNQ与△PBM相似时,有或两种情况,∵CQ⊥PM,垂足为Q,∴Q(t,3),且C(0,3),N(t,t+3),∴CQ=t,NQ=t+3﹣3=t,∴,∵P(t,t2﹣t+3),M(t,0),B(5,0),∴BM=5﹣t,PM=0﹣(t2﹣t+3)=﹣t2+t﹣3,当时,则PM=BM,即﹣t2+t﹣3=(5﹣t),解得t=2或t=5(舍去),此时P(2,﹣);当时,则BM=PM,即5﹣t=(﹣t2+t﹣3),解得t=或t=5(舍去),此时P(,﹣);综上可知存在满足条件的点P,其坐标为(2,﹣)或(,﹣).。

2020中考数学复习分类汇编专题3:二次函数与线段及其最值问题(含答案)

2020中考数学复习分类汇编专题3:二次函数与线段及其最值问题(含答案)

专题:二次函数中的线段问题(含最值问题)1. 如图,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴交于点A ,B (1,0),与y 轴交于点C ,直线y = x -2经过点A 、C .抛物线的顶点为D ,对称轴为直线l .(1) 求抛物线的表达式、顶点D 的坐标及对称轴l ; (2) 设点E 为x 轴上一点,且AE =CE ,求点E 的坐标;(3) 设点G 是y 轴上一点,是否存在点G ,使得GD +GB 的值最小,若存在,求出点G 的坐标;若不存在,请说明理由;(4) 在直线l 上是否存在一点F ,使得△BCF 的周长最小,若存在,求出点F 的坐标及△BCF 周长的最小值;若不存在,请说明理由;(5) 点S 为y 轴上任意一点,K 为直线AC 上一点,连接BS ,BK ,是否存在点S ,K 使得△BSK 的周长最小,若存在,求出S ,K 的坐标,并求出△BSK 周长的最小值;若不存在,请说明理由;(6) 在y 轴上是否存在一点S ,使得SD -SB 的值最大,若存在,求出点S 的坐标;若不存在,请说明理由; (7) 若点H 是抛物线上位于AC 上方的一点,过点H 作y 轴的平行线,交AC 于点K ,设点H 的横坐标为h ,线段HK =d .①求d 关于h 的函数关系式; ②求d 的最大值及此时H 点的坐标.122. 如图,抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.点D(m,0)为线段OA上一个动点(与点A,O不重合),过点D作x轴的垂线与线段AC交于点P,与抛物线交于点Q,连接BP,与y轴交于点E.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)当点D是OA的中点时,求线段PQ的长;(3)在点D运动的过程中,探究下列问题:①是否存在一点D,使得PQ+22PC取得最大值?若存在,求此时m的值;若不存在,请说明理由;②连接CQ,当线段PE=CQ时,直接写出m的值.3. 如图,直线y =-34x +1与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,抛物线y =-12x 2+bx +c 经过点B ,且与直线AB 的另一交点为C (4,n ).(1)求该抛物线的表达式及点C 的坐标;(2)设抛物线上的一个动点P 的横坐标为t (0<t <4),过点P 作PD ⊥AB 交直线AB 于点D ,作PE ∥y 轴交直线AB 于点E .①求线段PD 的长的最大值; ②当t 为何值时,点D 为BE 的中点.4. 已知抛物线y =ax 2+bx +2经过A (-1,0),B (2,0),C 三点.直线y =mx +12交抛物线于A ,Q 两点,点P 是抛物线上直线AQ 上方的一个动点,过点P 作PF ⊥x 轴,垂足为点F ,交AQ 于点N .(1)求抛物线的表达式;(2)如图①,在点P 运动过程中,当PN =2NF 时,求点P 的坐标;(3)如图②,线段AC 的垂直平分线交x 轴于点E ,垂足为点D ,点M 为抛物线的顶点,在直线DE 上是否存在一点G ,使△CMG 的周长最小?若存在,请求出点G 的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1. (1)解:对于直线y =21x -2, 令y =0,得x =4,令x =0,得y =-2, ∴点A (4,0),点C (0,-2),抛物线的解析式为y = -21x 2+25x -2 ∴顶点D 的坐标为(25,98 ),对称轴l 为直线x = 25(2)要求点E 的坐标,已知AE =CE ,设E 点坐标为(e ,0),用含e 的式子分别表示出AE 和CE ,建立等量关系求解即可.点E 的坐标为( 23,0)(3)要使GD +GB 的值最小,一般是通过轴对称作出对称点来解决. 解:存在.如解图②,要使GD +GB 的值最小,取点B 关于y 轴的对称点B ′,点B ′的坐标为(-1,0).连接B ′D ,直线B ′D 与y 轴的交点G 即为所求的点,点G 的坐标为(0, 289);(4)要使△BCF 周长最小,BC 长为定值,即要使CF +BF 的值最小.△BCF 周长的最小值为BC +AC =3 √5 ;(5)要求△BSK 周长的最小值,可分别作点B 关于y 轴和直线AC 的两个对称点B ′、B ″,连接B ′B ″与y 轴和直线AC 交点即为使得△BSK 的周长最小的点S 、K ,最小值即线段B ′B ″的长.存在点S (0,-43 ),点K (1, - 23 )使得△BSK 的周长最小,最小值为4;(6)当点S 在DB 的延长线上时,SD -SB 最大,最大值为BD , 即当点S 的坐标为(0,-43)时,SD -SB 的值最大;(7)平行于y 轴的直线上两点之间的距离为此两点的纵坐标之差的绝对值,如此问,由题可得点H 的横坐标为h ,①求出点H ,K 的纵坐标,再由点H 在点K 的上方,可得到d 关于h 的函数关系式;②利用二次函数的性质求最值,即可得d 的最大值及H 点的坐标.(1)d 关于h 的函数关系式为d =-21h 2+2h ; (2)当h =2时,d 最大,最大值为2,此时点H 的坐标为(2,1).参考答案2. 解:(1)在y =-x 2-2x +3中, 令y =0,得-x 2-2x +3=0, 解得x 1=-3,x 2=1. ∵点A 在点B 的左侧, ∴A (-3,0),B (1,0). 令x =0,得y =3, ∴点C 的坐标为(0,3);(2)设直线AC 的表达式为y =kx +b .将A ,C 两点的坐标(-3,0),(0,3)代入表达式,得⎩⎪⎨⎪⎧-3k +b =0,b =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =1,b =3,∴直线AC 的表达式为y =x +3.(4分) ∵点D 是OA 的中点,∴OD =12OA =32,∴点D 的横坐标m =-32.∵PQ ⊥x 轴,∴把m =-32分别代入y =x +3和y =-x 2-2x +3,得P ,Q 两点的坐标分别为(-32,32)、(-32,154),∵DQ ⊥OA ,∴PQ =DQ -DP =y Q -y P . ∴PQ =154-32=94;(3)①存在点D ,使得PQ +22PC 取得最大值. 理由:∵点D 的横坐标为m ,PQ ⊥x 轴,且点P ,Q 分别在直线AC 和抛物线上, ∴P ,Q 两点的坐标分别为(m ,m +3),(m ,-m 2-2m +3). ∵DQ ⊥OA ,∴PQ =DQ -DP =y Q -y P ,∴PQ =-m 2-2m +3-(m +3)=-m 2-3m . 如解图,过点P 作PF ⊥y 轴于点F ,则PF =-m . 在Rt △AOC 中,OA =OC =3, ∴∠CAO =∠OCA =45°.∴sin ∠OCA =PF PC =22.∴PF =22PC ∴PQ +22PC =-m 2-3m -m =-m 2-4m =-(m +2)2+4, ∵PQ +22PC 是m 的二次函数,其中a =-1<0,而-3<m <0. ∴当m =-2时,PQ +22PC 取得最大值;②m =-1或m =- 5.【解法提示】∵△PFE ∽△BOE ,∴PF BO =EFEO.∵PF =-m ,OF =m +3,OB =1,∴EF =-mOE .∵OF =EF +OE ,∴m +3=(-m +1)OE ,则OE =m +3-m +1,EF =-m (m +3)-m +1,又∵CQ =PE ,PQ ∥CE ,∴|y Q -y C |=|y P -y E |=EF .∵|y Q -y C |=|-m 2-2m +3-3|=|m 2+2m |,∴-m (m +3)-m +1=|m 2+2m |.又∵-3<m <0,解得m =-1或m =- 5.3. 解:(1)把x =4,y =n 代入y =-34x +1中,得n =-34×4+1=-2∴点C 的坐标为(4,-2).将点C (4,-2)和点B (0,1)代入y =-12x 2+bx +c ,得⎩⎪⎨⎪⎧-8+4b +c =-2,c =1, 解得⎩⎪⎨⎪⎧b =54,c =1,∴抛物线的表达式为y =-12x 2+54x +1;(2)①∵PE =-12t 2+54t +1-(-34t +1)=-12t 2+2t ,如解图,过点E 作QE ⊥y 轴于点Q ,则QE =t , QB =1+34t -1=34t ,BE =QB 2+QE 2=(34t )2+t 2=54t ∵PE ∥y 轴, ∴∠PEB =∠EBQ , ∵∠BQE =∠PDE =90°, ∴△PED ∽△EBQ ,∴PE EB =PD EQ ,得-12t 2+2t 54t =PDt, PD =-25t 2+85t .∵-25<0,∴PD 有最大值, PD 最大=0-(85)24×(-25)=85;②∵点D 为BE 的中点,∴由PE EB =DE QB ,DE =12BE ,得12BE 2=PE ·QB ,代入得12×(54t )2=(-12t 2+2t )×34t ,整理得2532=-38t +32,解得t =2312,∴当t =2312时,点D 为BE 的中点.4. 解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +2经过A (-1,0),B (2,0),∴将点A 和点B 的坐标代入得⎩⎪⎨⎪⎧a -b +2=0,4a +2b +2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1,∴抛物线的表达式为y =-x 2+x +2;(2)直线y =mx +12交抛物线于A 、Q 两点,把A (-1,0)代入解析式得m =12,∴直线AQ 的表达式为y =12x +12.设点P 的横坐标为n ,则P (n ,-n 2+n +2),N (n ,12n +12),F (n ,0),∴PN =-n 2+n +2-(12n +12)=-n 2+12n +32,NF =12n +12.∵PN =2NF ,即-n 2+12n +32=2×(12n +12),解得n =-1或n =12,当n =-1时,点P 与点A 重合,不符合题意舍去.∴点P 的坐标为(12,94);(3)在直线DE 上存在一点G ,使△CMG 的周长最小;此时G (-38,1516).理由如下:∵y =-x 2+x +2=-(x -12)2+94,∴M (12,94).如解图,连接AM 交直线DE 于点G ,连接CG 、CM ,此时,△CMG 的周长最小. 设直线AM 的函数表达式为y =kx +b ,且过A (-1,0),M (12,94).根据题意得⎩⎪⎨⎪⎧-k +b =0,12k +b =94,解得⎩⎨⎧k =32,b =32.∴直线AM 的表达式为y =32x +32.∵D 为AC 的中点,∴D (-12,1).设直线AC 的表达式为y =kx +2,将点A 的坐标代入得-k +2=0,解得k =2, ∴AC 的表达式为y =2x +2.设直线DE 的表达式为y =-12x +c ,将点D 的坐标代入得:14+c =1,解得c =34,∴直线DE 的表达式为y =-12x +34.联立⎩⎨⎧y =-12x +34,y =32x +32,解得⎩⎨⎧x =-38,y =1516.∴在直线DE 上存在一点G ,使△CMG 的周长最小,此时G (-38,1516).。

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最值问题专题
1. 如图,在Rt △ABO 中,∠OBA=90°,A (4,4),点C 在边AB 上,
且AC:CB=1:3,点D 为OB 的中点,点P 为边OA 上的动点,当点P 在OA 上移动时,使四边形PDBC 周长最小的点P 的坐标为( )
A .(2,2)
B .5
(2,5)2 C .8
(3,8)3 D .(3,3)
2. 如图,矩形ABOC 的顶点A 的坐标为(-4,5),D 是OB 的中点,E 是OC 上的一点,当△ADE 的周长最小时,点E 的坐标是( )
A .4
(0,)3 B .5
(0,)3 C .(0,2) D .10
(0,)3
3. 如图,∠AOB=60°,点P 是∠AOB 内的定点且
M 、N 分别是射线OA 、OB 上异于点O 的动点,则△PMN 周长的最小值是( )
A
B
C .6
D .3 4. 如图,在反比例函数2y x =-的图像上有一个动点A ,连接AO 并延长交图像的另一支于点B ,在第一象限内有一点C ,满足AC=BC ,当点A 运
动时,点C 始终在函数k y x
=的图像上运动,若tan ∠CAB=2,则k 的值为
( )
A .2
B .4
C .6
D .8
5. 如图所示,已知A (1/2,y 1),B (2,y 2)为反比例函数y=1/X 图象上的两点,
动点P (x ,0)在x 轴正半轴上运动,当线段 AP 与线段 BP 之差达到最大时,点P 的坐标是( )
6. 如图,在圆O 上有定点C 和动点P 位于直径AB 的异侧,过点C 作CP 的垂线,与PB 的延长线交于点G .已知:圆O 半径为
52,4tan 3
ABC ∠=,则CG 的最大值是( ). A
B
M O P
N
A.5
B.154
C.253
D.203
7.如图,△ABC 中,AB=AC=10,tanA=2,BE ⊥AC 于点E ,D 是线段BE 上的一个动
点,则CD +的最小值是_______.
8. 如图,平行四边形ABCD 中,∠DAB=60°,AB=6,BC=2,P 为边CD 上的一动
点,则PB +
的最小值等于________.
9. 如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=4,BC=3,以点C 为圆心,2为半径作圆C ,分别交AC 、BC 于D 、E 两点,点P 是圆C 上一个动点,则12
PA PB +的最小值为__________.
A
B C D E
A B C
D P
10. 如图,等边△ABC 边长为2,E 、F 分别是BC 、CA 上两个动点,且BE=CF ,连接AE 、BF ,交点为P 点,则CP 的最小值为________.
11. 如图,在△MNG 中,MN=6,∠M=75°,
MG=O 是△MNG 内一点,则点O 到△MNG 三个顶点的距离和的最小值是______.
12. 如图,已知矩形ABCD ,AB=4,BC=6,点M 为矩形内一点,点E 为BC 边上任意一点,则MA+MD+ME 的最小值为______.
13.
抛物线2y =-+x 轴交于点A ,B (点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C .点P 是直线AC 上方抛物线上一点,PF ⊥x 轴于点F ,PF 与线段AC
E A
B
C D P
E F
C
B A
P
A
B C
D
M E
O 交于点E ;将线段OB 沿x 轴左右平移,线段OB 的对应线段是O1B1,当12
P E E C +的值最大时,求四边形PO1B1C 周长的最小值,并求出对应的点O1的坐标.(为突出问题,删去了两个小问)
14. 已知:如图A 是锐角∠MON 内部任意一点,在∠MON 的两边OM ,ON 上各取一点B ,C ,组成三角形,使△ABC 周长最小.
15.如图,已知抛物线()()248
k y x x =+-(k 为常数,且k>0)与x 轴从左至右依次交于A ,B
两点,与y 轴交于点C ,经过点B 的直线y b =+
与抛物线的另一
交点为D.
(1)若点D的横坐标为-5,求抛物线的函数表达式;
(2)在(1)的条件下,设F为线段BD上一点(不含端点),连接AF,一动点M 从点A出发,沿线段AF以每秒1个单位的速度运动到F,再沿线段FD以每秒2个单位的速度运动到D后停止,当点F的坐标是多少时,点M在整个运动过程中用时最少?
16. 如图
, 45
XOY
∠=︒,一把直角三角形尺ABC的两个顶点,A B分别在
,
OX OY上移动,10
AB=,求点O到AB距离的最大值.
17.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=AC=1,P是△ABC内一点,求PA+PB+PC 的最小值.
18. 如图,在ABC
AC=,点A,C分别在x轴、
BC=,8
∠=︒,3
∆中,90
ACB
y轴的正半轴上.当点A在x轴上运动时,点C随之在y轴上运动,在运动中OB
的最大值是多少?。

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