二次函数与线段和差问题
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中考数学专题复习——二次函数与几何图形综合问题(线段类问题)二次函数与几何图形综合类问题一直是中考的热点和重点,也是难点,常常以压轴题的形式出现,把二次函数和几何图形放在一起,可以“创造”出很多综合性强、解法灵活的题型,这类问题集代数、几何知识于一体,灵活多变,通常需要借助“数形结合”思想加以解决。
★常见的两条线段的和差最值问题:问题大致图形方法数学原理1 如图,点P是定点,点Q为直线m上一动点,求PQ的最小值。
过P作PQ⊥m于Q,则PQ最小垂线段最短2 如图,点P是⊙O外一定点,点Q在⊙O上运动,求PQ的最大(小)值。
过P,O的直线与⊙O交于Q1,Q2,则PQ1最小,PQ2最大点圆距离3 如图,已知两定点A,B,动点P在直线m上,求PA+PB的最小值。
(或△ABP周长的最小值)作点A关于直线m对称点A’,当A’,P,B三点共线时,PA+PB最小两边之和大于第三边4 如图,已知A,B是两个定点,动点P在直线m上,求PAPB-的最大值。
作A关于直线m的对称点A’,当P,A’,B三点共线时,PAPB-最大两边之和大于第三边5 如图,已知点A,B位于直线m,n的内侧,在直线n,m上分别求点D,E,使所围成的四边形ADEB周长最小。
作点A关于直线n的对称点A’,点B关于直线m的对称点B’,当A’,D,E,B’四点共线时,四边形ADEB周长最小两点之间,线段最短6 如图,已知定点A,在直线m,n上分别求点P,Q,使△APQ周长最小,(或PA+PQ+QA最小)。
作两次对称点,当A’,Q,P,A’’四点共线时,△APQ周长最小两点之间,线段最短7 如图,已知A,B是两个定点,线段PQ在直线m上运动,且PQ=a(a为定值),求PA+PQ+QB(或四边形ABQP周长)的最小值。
将点A沿PQ方向平移a个单位得点A’,作A’关于直线m的对称点A’’,当A’’,Q,B三点共线时,PA+PQ+QB最小①平行四边形对边相等②两边之和大于第三边8直线 m ∥ n ,在 m ,n 上分别求点 M ,N ,使 MN ⊥m ,求 AM+MN+BN 的 最小值.将点 A 向下平移 MN 的长度单位到A ',连 A 'B ,交 n 于点 N ,过 N 作 NM ⊥ m 于M ,则AM+MN+BN 最小两点之间,线段最短 9A ,B 分别为m ,n 上的两个定点,在n ,m 上分别取P ,Q 两点,求AP+PQ+QB 的最小值。
中考压轴题(二次函数)之【因动点产生的线段和差问题】精品解析【例1】(天津市中考第25题)在平面直角坐标系中,已知点A(-2,0),B(0,4),点E在OB上,且∠OAE=∠OBA.(1)如图1,求点E的坐标;(2)如图2,将△AEO沿x轴向右平移得到△AE′O′,连结A′B、BE′.①设AA′=m,其中0<m<2,使用含m的式子表示A′B2+BE′2,并求出使A′B2+BE′2取得最小值时点E′的坐标;②当A′B+BE′取得最小值时,求点E′的坐标(直接写出结果即可).图1 图2思路点拨1.图形在平移的过程中,对应点的连线平行且相等,EE′=AA′=m.2.求A′B2+BE′2的最小值,第一感觉是用勾股定理列关于m的式子.3.求A′B+BE′的最小值,第一感觉是典型的“牛喝水”问题——轴对称,两点之间线段最短.满分解答(1)由∠OAE=∠OBA,∠AOE=∠BOA,得△AOE∽△BOA.所以AO BOOE OA=.因此242OE=.解得OE=1.所以E(0,1).(2)①如图3,在Rt△A′OB中,OB=4,OA′=2-m,所以A′B2=16+(2-m)2.在Rt△BEE′中,BE=3,EE′=m,所以BE′2=9+m2.所以A′B2+BE′2=16+(2-m)2+9+m2=2(m-1)2+27.所以当m=1时,A′B2+BE′2取得最小值,最小值为27.此时点A′是AO的中点,点E′向右平移了1个单位,所以E′(1,1).②如图4,当A′B+BE′取得最小值时,求点E′的坐标为8(,1)7.图3 图4考点伸展第(2)②题这样解:如图4,过点B 作y 轴的垂线l ,作点E ′关于直线l 的对称点E ′′, 所以A ′B +BE ′=A ′B +BE ′′.当A ′、B 、E ′′三点共线时,A ′B +BE ′′取得最小值,最小值为线段A ′E ′′.在Rt △A ′O ′E ′′中,A ′O ′=2,O ′E ′′=7,所以A ′E ′′ 当A ′、B 、E ′′三点共线时,''''''A O A O BO E O =.所以247m =. 解得87m =.此时8'(,1)7E .【例2】(滨州市中考第24题)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +c 经过A (-2, -4 )、O (0, 0)、 B (2, 0)三点.(1)求抛物线y =ax 2+bx +c 的解析式;(2)若点M 是该抛物线对称轴上的一点,求AM +OM 的最小值.图1答案(1)212y x x =-+。
二次函数与线段和差问题例题精讲:如图抛物线与x 轴交于A,B(1,0 ),与y 轴交于点C,直线经过点A,C. 抛物线的顶点为D,对称轴为直线l,(1))求抛物线解析式。
(2))求顶点 D 的坐标与对称轴l.点E的坐标。
(3))设点E 为x 轴上一点,且AE=CE求,(4))设点G是y 轴上的一点,是否存在点G,使得GD+GB的值最小,若存在,求出G点坐标,若不存在,说明理由。
(5))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,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S 点坐标,若不存在,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=d①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(8))设点P 是直线AC上方抛物线上一点,当P点与直线AC距离最大值时,求P点的坐标,并求出最大距离是多少?1. 如图,矩形的边OA在轴上,边OC在轴上,点的坐标为(10,8) ,沿直线OD折叠矩形,使点正好落在上的处,E点坐标为(6,8) ,抛物线经过、、三点。
(1))求此抛物线的解析式。
(2))求AD的长。
(3))点P是抛物线对称轴上的一动点,当△PAD的周长最小时,求点P 的坐标。
2. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y x2点O关于点 A 对称。
(1))填空:点 B 的坐标是。
1与轴相交于点A,点B与4(2))过点的直线(其中)与轴相交于点C,过点C作直线平行于轴,P 是直线上一点,且PB=PC,求线段PB的长(用含k 的式子表示),并判断点P 是否在抛物线上,说明理由。
(3))在(2)的条件下,若点C关于直线BP的对称点恰好落在该抛物线的对称轴上,求此时点P 的坐标。
3. 如图, 抛物线与x 轴交于A,B 两点, 与y 轴交于点C,点O为坐标原点, 点D为抛物线的顶点, 点E 在抛物线上, 点F 在x 轴上, 四边形OCEF为矩形, 且OF=2,EF=3,.(1) 写出抛物线对应的函数解析式: △AOD的面积是(2) 连结CB交EF于M,再连结AM交OC于R,求△ ACR的周长.(3) 设G(4,-5) 在该抛物线上,P 是y 轴上一动点, 过点P作PH垂直于直线EF并交于H,连接AP,GH,问AP+PH+H是G否有最小值?如果有, 求点P 的坐标; 如果没有, 请说明理由.4.在平面直角坐标系中,矩形OACB 的顶点O 在坐标原点,顶点A、B 分别在x 轴、y轴的正半轴上,OA 3 ,OB 4 ,D 为边OB的中点.若E 、F 为边OA 上的两个动点,且EF 2 ,当四边形CDEF 的周长最小时,求点 E 、F 的坐标.yB CDO A x5.四边形ABCD是直角梯形,BC∥AD,∠BAD=90°,BC与y 轴相交于点M,且M 是BC的中点,A、B、D 三点的坐标分别是A( 1 ,0 ),B( 1 ,2 ),D(3,0).连接DM,并把线段DM 沿DA方向平移到ON.若抛物线y ax2 bx c 经过点D、M、N.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上是否存在点P,使得PA=PC,若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)设抛物线与x 轴的另一个交点为E,点Q 是抛物线的对称轴上的一个动点,当点Q 在什么位置时有| QE-QC| 最大?并求出最大值.6. 已知,如图,二次函数y ax2 2ax 3a (a0) 图象的顶点为H,与x 轴交于A、B 两点(B 在A 点右侧),点H、B 关于直线l : y3x33 对称.(1)求A、B 两点坐标,并证明点 A 在直线l 上;(2)求二次函数解析式;(3)过点B 作直线BK∥AH 交直线l 于K 点,M、N 分别为直线AH 和直线l上的两个动点,连接HN、NM、MK,求HN+NM+MK 和的最小值.ylHKA O Bx7.如图,已知点A(- 4,8)和点B(2,n)在抛物线y = ax2 上.(1)求a 的值及点 B 关于x 轴对称点P 的坐标,并在x 轴上找一点Q,使得AQ+QB 最短,求出点Q 的坐标;(2)平移抛物线y = ax 2 ,记平移后点 A 的对应点为A′,点B 的对应点为B′,点C(- 2,0)和点D(- 4,0)是x 轴上的两个定点.①当抛物线向左平移到某个位置时,A′C+CB′最短,求此时抛物线的函数解析式;②当抛物线向左或向右平移时,是否存在某个位置,使四边形A′B′CD 的周长最短?若存在,求出此时抛物线的函数解析式;若不存在,请说明理由.yA 8642 BD - 4 C- 2 O- 22 4 x- 4。
二次函数-因动点产生的线段和差问题例1、在平面直角坐标系中,已知点J(-2,0), 〃(0,4),点、E 在0B 上,且上OAE= Z OBA.(1) 如图L,求点E 的坐标;(2) 如图2,将△昇加沿/轴向右平移得到ZUF O f ,连结"B 、BE' .① 设曲'=加其中0<刃<2,使用含刃的式子表示木用+加S 并求出使才用+3F 彳取得最小值时点用的坐标;② 当彳B+BE'取得最小值时,求点F 的坐标(直接写出结果即可).思路点拨1. 图形在平移的过程中・,对应点的连线平行且相等,EE 1 =AA f =/〃.2. 求彳$的最小值,第一感觉是用勾股定理列关于/〃的式子.3. 求才B+BE'的最小值,第一感觉是典型的“牛喝水”问题一一轴对称,两点之间 线段最短.满分解答(1) 由 ZOAE=ZOBA, ZAOE=ZBOA,得[\AOEs\BOA.rri ., AO BO m u 2 4所以——=—.因此一=一・OE OA 0E 2解得0E=\.所以00,1).(2) ①如图3,在Rt △才 加屮,OB=4, OA 1 =2—刃,所以才 仔=16+(2— 〃 在 Rt △应F 中,BE=3, EE' =m,所以 BE' 2=^+m ・所以"I^+BE' 2=16+(2-/7?)2 + 9+/W 2=2(/»-1)2+27.图2所以当〃尸1时,A 1Ef 2取得•最小值,最小值为27. 此时点彳是昇0的中点,点F 向右平移了 1个单位,所以E 1(1,1).考点伸展第(2)②题这样解:如图4-,过点〃作y 轴的垂线厶作点E'关于直线1的对称点 所以彳 B+BE' =A f R+BE'三点共线时,A r B+BE' f取得最小值,最小值为线段才E'在 Rt △川 O' E f '中,A r O' =2, O f =7,所以川 F '=后. 当才、B 、三点共线时,也=竺1.所以!1 = 1.BO E'O4 7解得m = -.此时£*(-,1). 77当才、B 、E f例2、如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax+bx+c经过/(一2, —4 )、0(0, 0)、M2, 0)三点.(1)求抛物线『=ax^+bx+c的解析式;(2)若点〃是该抛物线对称轴上的一点,求加/+〃”的最小值.图1答案(1) y = _討+ z (2)AM+ OM的最小值为4血.例3、如图1,在平面直角坐•标系中,抛物线尸=一#+2/+3与/轴交于爪B 两点、, 与y 轴交于点C 点〃是抛物线的顶点.(1) 求直线的解析式及〃、〃两点的坐标;(2) 点”是*轴上的一个动点,过"作直线〃/力。