中考数学最值问题
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中考数学最值问题【例题1】(经典题)二次函数y二2 (x-3) 2-4的最小值为.【例题2】(2018江西)如图,AB是。
的弦,AB=5,点C是。
上的一个动点,且NACB=45°,若点M、N分别是AB、AC的中点,则MN长的最大值是___ .C【例题3】(2019湖南张家界)已知抛物线y=ax2+bx+c (a不0)过点A(1, 0), B(3, 0)两点,与y 轴交于点C, OC=3.(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)过点A作AM^BC,垂足为M,求证:四边形ADBM为正方形;(3)点P为抛物线在直线BC下方图形上的一动点,当^PBC面积最大时,求P点坐标及最大面积的值;(4)若点Q为线段OC上的一动点,问AQ+ 2 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.1.(2018河南)要使代数式V-2^37有意义,则乂的( )A.最大值为2B.最小值为2C.最大值为-D.最大值为°3 3 2 22.(2018四川绵阳)不等边三角形AABC的两边上的高分别为4和12且第三边上的高为整数,那么此高的最大值可能为。
3.(2018齐齐哈尔)设a、b为实数,那么“2+“〃 +从一” 的最小值为04.(2018云南)如图,MN是。
的直径,MN=4, NAMN=40° ,点B为弧AN的中点,点P是直径MN上的一个动点,则PA+PB的最小值为.C5.(2018海南)某水果店在两周内,将标价为10元/斤的某种水果,经过两次降价后的价格为元/斤,并且两次降价的百分率相同.(1)求该种水果每次降价的百分率;(2)从第一次降价的第1天算起,第x天(x为正数)的售价、销量及储存和损耗费用的相关信息如表所示.已知该种水果的进价为元/斤,设销售该水果第x(天)的利润为y(元),求y与x(1WxV15)之间的函数关系式,并求出第几天时销售利润最大(3)在(2)的条件下,若要使第15天的利润比(2)中最大利润最多少元,则第15天在第14天的价格基础上最多可降多少元6.(2018湖北荆州)某玩具厂计划生产一种玩具熊猫,每日最高产量为40只,且每日产出的产品全部售出,已知生产x只玩具熊猫的成本为R (元),售价每只为P (元),且R、P与x的关系式分别为R = 500 + 30x , P = 170 —2x。
中考数学最值问题总结(含强化训练)在中学数学题中,最值题是常见题型,围绕最大(小)值所出的数学题是各种各样,就其解法,主要分为几何最值和代数最值两大部分。
一、解决几何最值问题的要领(1)两点之间线段最短;(2)直线外一点与直线上所有点的连线段中,垂线段最短;(3)三角形两边之和大于第三边或三角形两边之差小于第三边(重合时取到最值)。
二、解决代数最值问题的方法要领1.二次函数的最值公式二次函数y ax bx c =++2(a 、b 、c 为常数且a ≠0)其性质中有 ①若a >0当x b a=-2时,y 有最小值。
y ac b a min =-442; ②若a <0当x b a=-2时,y 有最大值。
y ac b a max =-442。
2.一次函数的增减性.一次函数y kx b k =+≠()0的自变量x 的取值范围是全体实数,图象是一条直线,因而没有最大(小)值;但当m x n ≤≤时,则一次函数的图象是一条线段,根据一次函数的增减性,就有最大(小)值。
3. 判别式法.根据题意构造一个关于未知数x 的一元二次方程;再根据x 是实数,推得∆≥0,进而求出y 的取值范围,并由此得出y 的最值。
4.构造函数法.“最值”问题中一般都存在某些变量变化的过程,因此它们的解往往离不开函数。
5. 利用非负数的性质.在实数范围内,显然有a b k k 22++≥,当且仅当a b ==0时,等号成立,即a b k 22++的最小值为k 。
6. 零点区间讨论法.用“零点区间讨论法”消去函数y 中绝对值符号,然后求出y 在各个区间上的最大值,再加以比较,从中确定出整个定义域上的最大值。
7. 利用不等式与判别式求解.在不等式x a ≤中,x a =是最大值,在不等式x b ≥中,x b =是最小值。
8. “夹逼法”求最值.在解某些数学问题时,通过转化、变形和估计,将有关的量限制在某一数值范围内,再通过解不等式获取问题的答案,这一方法称为“夹逼法”。
中考数学最值——阿氏圆问题(点在圆上运动)(PA+k·PB型最值)【问题背景】与两个定点距离之比为一个不为0的常数的点的轨迹是一个圆,这个圆为阿氏圆。
这个定理叫阿波罗尼斯定理。
【知识储备】①三角形三边关系:两边之和大于第三边;两边之差小于第三边。
②两点之间线段最短。
③连接直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短。
【模型分析】①条件:已知A、B为定点,P为 O上一动点,OPOB=k(0<k<1)。
②问题:P在何处时,PA+k·PB的值最小。
③方法:连接OP,OB,在OB上取点C,使OCOP =k,可得△POC∽△BOP,所以CPPB=OPOB=k,所以得CP=k·PB。
所以PA+k·PB=PA+CP≥AC,当P为AC与 O的交点时,PA+k·PB的最小值为AC。
总结:构造母子三角形相似若能直接构造△相似计算的,直接计算,不能直接构造△相似计算的,先把k提到括号外边,将其中一条线段的系数化成,再构造△相似进行计算。
【经典例题】已知∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C半径为2,P为圆上一动点.(1)求12AP BP+的最小值为。
(2)求13AP BP+的最小值为。
【巩固训练】练习1:如图,点A、B在⊙O 上,且OA=OB=6,且OA⊥OB,点C是OA的中点,点D在OB 上,且OD=4,动点P在⊙O 上,则2PC+PD的最小值为;练习2:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AC的中点,M为BD的中点,将线段AD绕A点任意旋转(旋转过程中始终保持点M为BD的中点),若AC=4,BC=3,那么在旋转过程中,线段CM长度的取值范围是__________。
练习3:Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 为△ABC 内一动点,满足CD=2,则AD+32BD 的最小值为_______.练习4:如图,菱形ABCD 的边长为2,锐角大小为60°,⊙A 与BC 相切于点E ,在⊙A 上任取一点P ,则PB+23PD 的最小值为________.练习5:如图,已知菱形ABCD 的边长为4,∠B=60°,圆B 的半径为2,P 为圆B 上一动点,则PD+21PC 的最小值为_________.练习6:如图,等边△ABC 的边长为6,内切圆记为⊙O ,P 是圆上动点,求2PB+PC 的最小值.值。
题型四几何最值问题类型一利用“垂线段最短”解决最值问题1. 如图,在△ABC中,AC=BC=6,AB=8,点D在AC边上,连接BD,以AD,BD为邻边作▱ADBE,连接DE,则DE的最小值为________.第1题图2. 如图,在△ABC中,AC=BC=6,S△ABC=12,点D为AB的中点,点M,N分别是CD 和BC上的动点,则BM+MN的最小值是________.第2题图3. 如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,点P是BD上一动点,点E 是BC上一动点,若AC=6,BD=63,则PC+PE的最小值为________.第3题图4. 如图,在△OAB中,已知∠AOB=35°,点P是边AB上一点,点M,N分别是射线OA,OB上异于点O的动点,连接PO,PM,MN,若∠BOP=10°,OP=6,则PM+MN的最小值为________.第4题图类型二 利用“两点之间线段最短”解决最值问题1. 如图,在矩形ABCD 中,AB =6,AD =8,点P 是矩形ABCD 内一点,记a =S △APB +S △CPD ,b =P A +PB +PC +PD ,则a +b 的最小值为________.第1题图2. 如图,在四边形ABCD 中,∠BAD =120°,∠B =∠D =90°,AB =1,AD =2,M ,N 分别为BC ,CD 边上的动点,则△AMN 周长的最小值为________.第2题图3. 如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,∠ABC =30°,BC =43 ,点D 为边BC 上的动点,点E 为边AB 的中点,连接DE ,DA ,则线段DE +DA 的最小值为________.第3题图4. 如图,在等腰Rt △ABC 中,AB =AC =22 ,∠A =90°,点P 是△ABC 内部一点,且满足S △BCP =12S △ABC ,则PB +PC 的最小值为________.第4题图5. 如图,二次函数y =-23 x 2-43x +2的图象与x 轴分别交于A ,B 两点(点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C ,点P 是其对称轴上一点,连接PB ,PC ,BC ,则△PBC 的周长最小为________.第5题图类型三 利用“二次函数性质”解决最值问题(2021.9)1. 我国南宋时期数学家秦九韶曾提出利用三角形的三边求面积的公式,此公式与古希腊几何学家海伦提出的公式如出一辙,即三角形的三边长分别为a ,b ,c, 记p =a +b +c 2,则其面积S =p (p -a )(p -b )(p -c ) .这个公式也被称为海伦-秦九韶公式.若p =5,c =4,则此三角形面积的最大值为( )A. 5B. 4C. 25D. 52. 如图,在矩形ABCD 中,AB =2,AD =3,P 是BC 上的任意一点(P 与B ,C 不重合),过点P 作AP ⊥PE ,垂足为P ,PE 交CD 于点E ,连接AE ,在点P 的运动过程中,线段CE 的最大值为________.第2题图3. 如图,在等腰△ABC 中,AC =BC =4,∠C =120°,点P 是AC 上一动点,PD ∥AB ,交BC 于点D ,连接AD ,则点P 在运动过程中,△APD 的面积的最大值为________.第3题图4. 如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=4,点E,F分别为边AB,CD上的动点,且AE=CF,将线段EF绕点F逆时针旋转90°得到线段FG,连接DG.(1)当点E为AB的中点时,线段DG的长是________;(2)当点E在边AB上运动时,线段DG的最小值是________.第4题图类型四利用“辅助圆”解决最值问题(8年3考:2021.10、17,2020.17)1. 如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=25,E是边CD上一点,将△ADE沿直线AE 折叠得到△AFE,BF的延长线交边CD于点G,则DG长的最大值为________.第1题图2. 如图,在正方形ABCD中,E,F分别是AB,BC边上的动点(不与正方形的顶点重合),且AE=BF,CE,DF交于点M,连接BM,若AB=2,则BM的最小值为________.第2题图3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,BC=8,E,F分别是AC,BC边上的动点,且EF=AC,P是EF的中点,连接AP,BP,则△APB面积的最小值为________.第3题图4. 如图,已知△ABC为等边三角形,AB=6,将边AB绕点A顺时针旋转a(0°<a<120°),得到线段AD,连接CD,点E为CD上一点,且DE=2CE.连接BE,则BE的最小值为________.第4题图5. 如图,在△ABC中,∠C=45°,∠B=60°,BC=3+1,P为边AB上一动点,过点P 作PD⊥BC于点D,PE⊥AC于点E,连接DE,则DE的最小值为________.第5题图题型四 几何最值问题类型一 利用“垂线段最短”解决最值问题 1. 853【解析】如解图,设DE 与AB 交于点O ,∵四边形ADBE 是平行四边形,∴OB =OA ,DE =2OD ,∴当OD ⊥AC 时,DO 的值最小,即DE 的值最小,过点B 作BH ⊥AC 于点H ,则∠BHD =∠EDH =90°,易知AD ∥BE ,即AC ∥BE ,∴∠EBH =90°,∴四边形BHDE 是矩形,∴DE =BH ,∵AC =BC =6,AB =8,∴设CH =x ,则AH =6-x ,∵BA 2-AH 2=BH 2=BC 2-CH 2,即82-(6-x )2=62-x 2,解得x =23 ,∴CH =23,∴DE =BH =BC 2-CH 2 =853 .∴DE 的最小值为853.第1题解图2. 4 【解析】如解图,作点N 关于DC 的对称点N ′.∵AC =BC ,点D 为AB 的中点,∴点N ′在AC 上,连接MN ′,BN ′,∴BM +MN =BM +MN ′≥BN ′,∴当B ,M ,N ′三点共线,且BN ′⊥AC 时,BM +MN 取得最小值.∵AC =6,S △ABC =12,∴△ABC 中AC 边上的高为4,∴BM +MN 的最小值是4.第2题解图3. 33 【解析】如解图,作点E 关于BD 的对称点E ′,连接PE ′,∵四边形ABCD 是菱形,∴BA 与BC 关于BD 对称,∴点E ′位于BA 上,由对称的性质可知,PE =PE ′,∴当C ,P ,E ′三点重合,且CE ′⊥BA 时,PC +PE 的值最小,即为CE ′的长,∵四边形ABCD 是菱形,∴AO =CO =12 AC =3,BO =DO =12BD =33 ,AC ⊥BD ,AB =BC ,∴在Rt △BOC 中,BC =BO 2+CO 2 =6,tan ∠BCO =BO CO=3 ,∴∠BCO =60°,∴△ABC 是等边三角形,∴CE ′=BC ·sin 60°=33 ,∴PC +PE 的最小值为33 .第3题解图 4. 33 【解析】如解图,作点P 关于OA 的对称点P ′,连接OP ′,过点P ′作OB 的垂线交OA 于点M ,交OB 于点N ,此时PM +MN 的值最小,最小值为线段P ′N 的长.∵∠AOB =35°,∠BOP =10°,点P ′与点P 关于OA 对称,∴∠POA =∠P ′OA =25°,∴∠BOP ′=60°,OP ′=OP =6,在Rt △P ′ON 中,P ′N =OP ′·sin 60°=6×32=33 ,∴PM +MN 的最小值为33 .第4题解图类型二 利用“两点之间线段最短”解决最值问题1. 44 【解析】如解图,过点P 作EF ⊥AB ,分别交AB ,CD 于点E ,F ,连接AC ,BD ,则EF =AD =8,∵四边形ABCD 是矩形,∴∠ABC =90°,AB =CD =6,AD =BC =8,∴AC=AB 2+BC 2 =62+82 =10,∴BD =AC =10,∵S △APB +S △CPD =12 AB ·PE +12 CD ·PF =12AB ·EF =12×6×8=24,P A +PC ≥AC ,PB +PD ≥BD ,∴当A ,P ,C 三点共线,B ,P ,D 三点也共线时,P A +PB +PC +PD 有最小值,最小值为AC +BD =20,∴a +b 的最小值为24+20=44.第1题解图2. 27 【解析】如解图,分别作A 关于BC 和CD 的对称点A ′,A ″,连接A ′A ″,交BC 于点M ,交CD 于点N ,则A ′A ″即为△AMN 的周长最小值,作A ′H ⊥DA 交DA 的延长线于点H ,∴AA ′=2AB =2,AA ″=2AD =4,∵∠BAD =120°,∴∠HAA ′=60°,∴在Rt △A ′HA 中,AH =12 AA ′=1,∴A ′H =22-12 =3 ,A ″H =AH +AA ″=1+4=5,∴A ′A ″=A ′H 2+A ″H 2 =27 ,∴△AMN 的周长最小值为27 .第2题解图3. 43 【解析】如解图,作点E 关于BC 的对称点E ′,连接EE ′,交BC 于点F ,连接DE ′,AE ′,过点E ′作E ′G ⊥AC 交AC 的延长线于点G ,则DE =DE ′,EF =E ′F ,DE +DA =DE ′+DA ≥AE ′,∴当A ,D ,E ′在同一直线上时,DE +DA 的值最小,最小值为AE ′的长,∵∠ACB =90°,∠ABC =30°,BC =43 ,∴AC =33 BC =33×43 =4,∵点E 为边AB 的中点,∴EF 为△ABC 的中位线,∴EF =12 AC =2,CF =12BC =23 ,∴E ′F =EF =2=CG ,E ′G =CF =23 ,∴AG =AC +CG =4+2=6,∴AE ′=E ′G 2+AG 2 =(23)2+62 =43 ,∴DE +DA 的最小值为43 .第3题解图4. 25 【解析】如解图,过点A 作AD ⊥BC 于点D ,∵AB =AC =22 ,∠BAC =90°,∴AD =2,BC =4,∵S △BCP =12S △ABC ,∴点P 到BC 的距离为1,即点P 在AD 的垂直平分线l 上运动,作点B 关于直线l 的对称点B ′,连接B ′C 交直线l 于点P ′,连接BP ′,B ′P ,则BB ′⊥BC ,BP ′=B ′P ′,BP =B ′P ,∴BP +PC =B ′P +PC ≥B ′C ,当B ′,P ,C 三点共线,即点P 与点P ′重合时,BP +PC 的值最小,为B ′C 的长.在Rt △B ′BC 中,BB ′=2,BC =4,∴B ′C =BB ′2+BC 2 =25 ,∴PB +PC 的最小值为25 .第4题解图5. 13 +5 【解析】如解图,连接AC ,AP ,令y =0,得x =-3或1,∴点A (-3,0),点B (1,0),∴抛物线的对称轴是直线x =-1,OA =3,OB =1,令x =0,得y =2,∴点C (0,2),∴OC =2,∴BC =OB 2+OC 2 =5 ,AC =OA 2+OC 2 =13 ,∵△PBC 的周长为PB +PC +BC ,BC 为定值,∴要使△PBC 的周长最小,则PB +PC 最小即可,∵点A 与点B 关于对称轴对称,∴P A =PB ,∴PB +PC =P A +PC ≥AC ,∴PB +PC 的最小值为AC 的长,∴△PBC 的周长最小值=AC +BC =13 +5 .第5题解图类型三 利用“二次函数性质”解决最值问题1. C 【解析】∵p =5,c =4,∴S =5(5-a )(5-b )(5-4) =5(5-a )(5-b ) ,∵p =a +b +c 2 ,∴a +b =2p -c =6,∴b =6-a ,∴S =5(5-a )[5-(6-a )] =5(5-a )(a -1) =-5(a -3)2+20 ,∵-5<0,∴当a =3时,S 有最大值为20 =25 .2. 98【解析】∵四边形ABCD 是矩形,∴∠B =∠C =90°,∵AP ⊥PE ,∴∠APB +∠CPE =∠CPE +∠PEC =90°,∴∠APB =∠PEC ,∴△ABP ∽△PCE ,∴AB PC =BP CE,设BP =x ,CE =y ,则PC =3-x ,即23-x =x y,∴y =-12 x 2+32 x =-12 (x -32 )2+98 ,∵-12 <0,∴当x =32 时,y 有最大值,最大值是98 ,∴线段CE 的最大值为98 . 3. 3 【解析】如解图,过点C 作CE ⊥AB 于点E ,过点P 作PF ⊥AB 于点F ,设AP =x ,则CP =4-x ,∵AC =BC ,∠C =120°,∴∠BAC =∠B =30°,AE =BE ,∴CE =12AC =2,PF =12 AP =12x ,在Rt △AEC 中,由勾股定理得AE =42-22 =23 ,∴AB =2AE =43 ,∵PD ∥AB ,∴△PCD ∽△ACB ,∴PC AC =PD AB ,∴4-x 4 =PD 43,解得PD =3 (4-x ),∴S △APD =12 PD ·PF =12 ×3 (4-x )×12 x =-34 (x -2)2+3 ,∵-34<0,∴当x =2时,S △APD 有最大值,最大值为3 .第3题解图4. (1)1 【解析】∵点E 为AB 的中点,AE =CF ,∴点F 为CD 的中点,∴EF =FG =4,此时F ,D ,G 三点共线,∴DG =FG -FD =1; (2)255 【解析】如解图,过点F 作FH ⊥AB 于点H ,过点G 作IG ⊥CD 于点I ,则∠EHF =∠GIF =90°,由题意可知∠EFG =90°,EF =GF ,∴∠EFH +∠EFI =∠EFI +∠GFI =90°,∴∠EFH =∠GFI ,∴△EFH ≌△GFI (AAS),∴EH =GI ,设AE =a ,①当0<a <3时,如解图①,GI =EH =6-2a ,ID =FD -FI =FD -FH =6-a -4=2-a ,∴DG 2=ID 2+IG 2=(2-a )2+(6-2a )2=5a 2-28a +40=5(a -145 )2+45 ,∵5>0,∴当a =145 时,DG 2取最小值45,∴DG =255;②当3≤a <6时,如解图②,GI =EH =2a -6,ID =FI -FD =FH -AE +EH =4-a +2a -6=a -2,∴DG 2=ID 2+IG 2=(a -2)2+(2a -6)2=5a 2-28a +40=5(a -145)2+45 ,∵5>0,3≤a <6,∴当a =3时,DG 2取最小值1,∴DG =1,∵1>255,∴DG 的最小值为255.第4题解图类型四 利用“辅助圆”解决最值问题1. 2 【解析】如解图,以点A 为圆心,AD 长为半径画弧,过点B 作弧的切线交CD 于点G ,切点为F ,此时点E 和点G 重合,DG 的最大值即为DE 的长,∵四边形ABCD 是矩形,∴BC =AD =25 ,AB =CD =6,由折叠的性质可知,DE =EF ,AF =AD =25 ,设DE =EF =x ,则CE =CD -DE =6-x ,在Rt △ABF 中,由勾股定理得BF =AB 2-AF 2 =4,则BE =BF +EF =4+x ,在Rt △BEC 中,由勾股定理得BE 2=CE 2+BC 2,即(4+x )2=(6-x )2+(25 )2 ,解得x =2,即DG 的最大值为2.第1题解图 2. 5 -1 【解析】如解图,取CD 的中点O ,连接BO ,∵四边形ABCD 为正方形,∴AB =BC =CD =AD ,∠EBC =∠FCD =90°,∵AE =BF ,∴AE +BE =BF +CF ,∴BE =CF ,∴△EBC ≌△FCD (SAS),∴∠BCE =∠CDF ,∵∠BCE +∠DCE =∠BCD =90°,∴∠CDF +∠ECD =90°,∴∠CMD =90°,当点E ,F 分别在AB 和BC 上移动时,点M 在以CD 的中点O 为圆心,OC 长为半径的半圆上运动,要使BM 取得最小值,则需点B ,M ,O 在同一条直线上.∵AB =2,∴CO =1,∴BO =5 ,∴此时BM =5 -1,即BM 的最小值为5 -1.第2题解图3. 9 【解析】如解图,过点P 作PH ⊥AB 于点H ,则S △ABP =12AB ·PH =5PH ,∴当PH 最小时,△ABP 的面积最小.∵∠ACB =90°,AB =10,BC =8,∴AC =AB 2-BC 2 =6.∴EF=AC =6.连接CP ,则CP =12EF =3.∴点P 在以点C 为圆心,3为半径的圆弧上,过点C 作CH ′⊥AB 于点H ′,交⊙C 于点P ′,∵P ′H ′=CH ′-CP ′=CH ′-CP ≤CP +PH -CP =PH ,∴当点P 与点P ′重合,点H 与点H ′重合时,PH 最小,最小值为P ′H ′的长.∵S △ABC =12AC ·BC =12 AB ·CH ′,∴CH ′=AC ·BC AB =245 ,∴P ′H ′=CH ′-CP ′=245 -3=95 ,∴PH 的最小值是95 ,此时S △ABP =5PH =9,即△ABP 面积的最小值为9.第3题解图4. 27 -2 【解析】如解图,过点E 作EH ∥AD ,交AC 于点H ,∵△ABC 为等边三角形,∴AB =AC =6,由旋转的性质得AD =AB ,∴AD =AC ,∴∠D =∠ACD ,∵DE =2CE ,∴CE CD =CH CA =13 ,∠CEH =∠D =∠ACD ,∴CH =EH ,∵AC =6,∴CH =EH =2,取AH 的中点P ,连接EP ,则PH =EH ,∴∠EPH =∠PEH ,∵∠EPH +∠CEP +∠ACD =180°,∴2∠PEH +2∠CEH =180°,∴∠CEP =90°,∴点E 在以点H 为圆心,CP 为直径的圆弧上运动,连接BH ,∵EH 为定值2,∴当B ,E ,H 三点共线时,BE 的长最小,过点B 作BQ ⊥AC 于点Q ,则CQ =12AC =3,∴QH =CQ -CH =1,BQ =BC 2-CQ 2 =62-32 =33 ,∴BH =BQ 2+QH 2 =(33)2+12 =27 ,∴BE 的最小值为27 -2.第4题解图5. 32+64【解析】如解图,连接CP ,∵∠PDC =∠PEC =90°,∴∠PDC +∠PEC =180°,∴C ,D ,P ,E 四点共圆,圆心为点O ,且直径为CP ,∵BC =3 +1,∠ACB =45°,∠B =60°是定值,∴直径CP 最小时,∠DCE 所对的弦DE 最小,即CP ⊥AB 时,DE 的值最小,连接OD ,OE ,∵∠B =60°,CP ⊥AB ,BC =3 +1,∴∠BCP =30°,∴BP =12BC =3+12 ,CP =3 BP =3+32 ,∴OD =OE =12 CP =3+34,∵∠ACB =45°,∴∠DOE =2∠ACB =90°,∴△ODE 是等腰直角三角形,∴DE =2 OD =32+64,即DE 的最小值为32+64.第5题解图。
初中几何最值问题类型
初中几何中的最值问题类型有以下几种:
1.最大值最小值问题:
求某个几何图形的最大面积或最小周长,如矩形、三角形等。
求抛物线的最高点或最低点,即顶点的坐标。
2.极值问题:
求函数图像与坐标轴的交点。
求函数在某个区间内的最大值或最小值,如求二次函数的最
值等。
3.最优化问题:
求物体从一个点到另一个点的路径问题,如两点之间的最短
路径、最快速度等。
4.最长边最短边问题:
求三角形的最长边或最短边,如用三根木棍构成三角形,求
最长边的长度。
5.相等问题:
求两个几何形状中的某个参数,使得它们的某个关系成立,
如求两个相似三角形的边长比、两个等腰三角形的底角角度等。
这些问题类型都需要通过合理的分析和运用相关的几何定理
来解决。
对于初中学生来说,熟练掌握基本的几何概念和定理,灵活运用数学思维和方法,可以较好地解决这些最值问题。
通
过多做练习和思考,培养几何思维和解决问题的能力。
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.。
牛吃草最值问题:1.如图,AB 是⊙O 的直径,AB=8,点M 在⊙O 上,∠MAB=20°,N 是弧MB 的中点,P 是直径AB 上的一动点.若MN=1,则△PMN 周长的最小值为.2.如图,点P 是∠AOB 内一定点,点M 、N 分别在边OA 、OB 上运动,若∠AOB =45°,OP =32,则△PMN 周长的最小值为.3.如图,∠AOB 的边OB 与x 轴正半轴重合,点P 是OA 上一动点,点N(6,0)是OB 上的一定点,点M 是ON 中点,∠AOB=30∘,要使PM+PN 最小,则点P 的坐标为.4.如图,Rt △ABC 中,∠ACB=90º,∠CAB=30º, BC=1,将△ABC 绕点B 顺时针转动, 并把各边缩小为原来的一半,得到△DBE ,点A ,B ,E 在一直线上.P 为边DB 上的动点,则AP+CP 的最小值为 .5.点A 、B 均在由面积为1的相同小矩形组成的网格的格点上,建立坐标系如图所示.若P 是x 轴上使得PA PB -的值最大的点,Q 是y 轴上使得QA+QB 的值最小的点,则OP OQ ⋅= .N M O P B A Ay6.如图,当四边形PABN 的周长最小时,a =.7.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,则点F 的坐标为8.如图,在Rt △ABO 中,∠OBA =90°,A (4,4),点C 在边AB 上,且=,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 的坐标为三角形条件及隐圆最值问题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 边上一动点,将△AMN 沿MN 所在的直线翻折得到△A′MN ,连接A′C. 则A′C 长度的最小值是.N (a +2,0)P (a ,0)B (4,-1)A (1,-3)O y x F D C B A x y O E F D C B A x y O E2如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=2,把矩形ABCD沿过点A的直线AE折叠点D落在矩形ABCD内部的点D处,则CD′的最小值是3.如图,点P是正方形ABCD的对角线BD上的一个动点(不与B、D重合),连结AP,过点B作直线AP的垂线,垂足为H,连结DH,若正方形的边长为4,则线段DH长度的最小值是.4.如图,AB为直径,C为⊙O上一点,其中AB=4,∠AOC=120°,P为⊙O上的动点,取AP中点Q,连CQ,则线段CQ的最大值为5.如图,矩形ABCD中,AC与BD相交于点E,AD:AB=:1,将△ABD沿BD折叠,点A的对应点为F,连接AF交BC于点G,且BG=2,在AD边上有一点H,使得BH+EH的值最小,此时BH:CF=6.如图,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=6,BC=4,P是△ABC内部的一个动点,且满足∠PAB=∠PBC,则线段CP长的最小值为_____.7.如图,A(1,0)、B(3,0),以AB为直径作⊙M,射线OF交⊙M于E、F两点,C为弧AB的中点,D为EF的中点.当射线OF 绕O点旋转时,CD的最小值为________8.如图,点A(1,0),B(1﹣a,0),C(1+a,0)(a>0),点P在以D(4,4)为圆心,1为半径的圆上运动,且始终满足∠BPC=90°,则a的最大值是______9.AB是半圆O的直径,AB=10,弦AC长为8,点D是弧BC上一个动点,连接AD,作CP⊥AD,垂足为P,连接BP,则BP的最小值是_____10.直线y=x+4 分别与x 轴、y 轴相交与点M、N,边长为2 的正方形OABC 一个顶点O 在坐标系的原点,直线AN 与MC 相交与点P,若正方形绕着点O 旋转一周,则点P 到点(0,2)长度的最小值是__________11.如图,在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,以边AB的中点O为圆心,作半圆与AC相切,点P,Q分别是边BC和半圆上的动点,连接PQ,则PQ长的最大值与最小值的和是x−3与x轴、y轴分别交于A、B两点,P是以C(0,2)为圆心,2为半径的圆上一动点,连结PA、12.如图,已知直线y=34PB.则△PAB面积的最小值是_____.13.如图,C、D是以AB为直径的圆O上的两个动点(点C、D不与A、B重合),在运动过程中弦CD始终保持不变,M是弦CD 的中点,过点C作CP⊥AB于点P.若CD=3,AB=5,PM=x,则x的最大值是14.如图,已知A、B两点的坐标分别为(8,0)、(0,8),点C、F分别是直线x=﹣5和x轴上的动点,CF=10,点D是线段CF的中点,连接AD交y轴于点E,当△ABE面积取得最小值时,tan∠BAD的值是15.如图,抛物线y=x2﹣4与x轴交于A、B两点,P是以点C(0,3)为圆心,2为半径的圆上的动点,Q是线段P A的中点,连结OQ.则线段OQ的最大值是16.如图,正方形ABCD和Rt△AEF,AB=5,AE=AF=4,连接BF,DE.若△AEF绕着点A旋转,当∠ABF最大时,S△ADE =17.如图,在直角坐标系中,已知C(3,4),以点C为圆心的圆与y轴相切.点A、B在x轴上,且OA=OB.点P为⊙C上的动点,∠APB=90°,则AB长度的最大值为18.在△ABC中,AB=4,∠C=60°,∠A>∠B,则BC的长的取值范围是19.如图,直线y=x+1与抛物线y=x2﹣4x+5交于A,B两点,点P是y轴上的一个动点,当△P AB的周长最小时,S△P AB=20..如图,△ABC是⊙O的内接三角形,且AB是⊙O的直径,点P为⊙O上的动点,且∠BPC=60°,⊙O的半径为6,则点P到AC距离的最大值是路径问题:1.如图,AB是⊙O的直径,M、N是(异于A、B)上两点,C是上一动点,∠ACB的角平分线交⊙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2.如图,在圆心角为90°的扇形OAB中,OB=2,P为上任意一点,过点P作PE⊥OB于点E,设M为△OPE的内心,当点P从点A运动到点B时,则内心M所经过的路径长为3.如图,在矩形ABCD中,AB=4,∠DCA=30°,点F是对角线AC上的一个动点,连接DF,以DF为斜边作∠DFE=30°的直角三角形DEF,使点E和点A位于DF两侧,点F从点A到点C的运动过程中,点E的运动路径长是4.等边三角形ABC的边长为6,在AC,BC边上各取一点E,F,连接AF,BE相交于点P.若AF=BE,当点E从点A运动到点C时,则点P经过的路径长为.5.如图,边长为2 的正方形ABCD 的两条对角线交于点O,把BA 与CD 分别绕点B 和点C 逆时针旋转相同的角度,此时正方形ABCD 随之变成四边形A′BCD′.设A′C,BD′交于点O′,若旋转了60°,则点O 运动到点O′所经过的路径长为6.已知等边三角形ABC 的边长为4,点D 是边BC 的中点,点E 在线段BA 上由点B 向点A 运动,连接DE,以DE 为边在DE 右侧作等边三角形DEF.设△DEF 的中心为O,则点 E 由点 B 向点 A 运动的过程中,点O 运动的路径长为胡不归型问题:当 k≠1 且 k 为正数时,若点 P 在某条直线上运动时,此时所求的最短路径问题称之为“胡不归”问题.那么对于当“PA + k·PB”的值最小时,点 P 的位置如何确定呢?过点 P 作 PQ⊥BN,垂足为 Q,如图3则 k·PB = PB·sin∠MBN = PQ.因此,本题求“PA + k·PB”的最小值转化为求“PA +PQ”的最小值,即 A,P,Q 三点共线时最小.1.如图,四边形ABCD是菱形,AB=4,且∠ABC=60°,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,则AM+1BM的最小值为.22.在△ABC中,AB=AC=10,tan A=2,BE⊥AC于点E,D是线段BE上的一个动点,则CD+BD的最小值是阿氏圆模型问题:已知平面上两点 A,B,则所有满足 PA + k·PB(k≠1,且 k 为正数),若点 P 的轨迹是一个圆,当点 P 在圆周上运动的类型称之为“阿氏圆”(阿波罗尼斯圆)问题.如图所示,⊙O 的半径为 r,点 A,B 都在圆外,P 为⊙O 上的动点,已知 r = k·OB,连接 PA,PB,则当“PA + k·PB”的值最小时,P 点的位置如何确定?在线段 OB 上截取 OC 使 OC = k·r,则可说明△BPO∽△PCO,即 k·PB = PC.因此,求“PA + k·PB”的最小值转化为求“PA + PC”的最小值,即 A,P,C 三点共线时最小1.已知A(-4,-4)、B(0, 4)、C(0, -6)、 D(0, -1),AB与x轴交于点E,以点E为圆心,ED长为半径作圆,点M为⊙E上AM的最小值.一动点,求CM+122.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C半径为2,P为圆上一动点,连接AP,BP,则AP+1BP的最小值为.2旋转最值及路径问题:1.如图,点O在线段AB上,OA=1,OB=3,以O为圆心,OA长为半径作⊙O,点M在⊙O上运动,连接MB,以MB为腰作等腰Rt△MBC,使∠MBC=90°,M,B,C三点为逆时针顺序,连接AC,则AC长的取值范围为___________.2.如图,线段AB为⊙O的直径,AB=4,点C为OB的中点,点P在⊙O上运动,连接CP,以CP为一边向上作等边△CPD,连接OD,则OD的最大值为___________.3.如图,在直角坐标系中,已知点A(4,0),点B为y轴正半轴上一动点,连接AB,以AB为一边向下做等边△ABC,连接OC,则OC的最小值为__________4.如图,在Rt△ABC中,AB=BC=2,点P为AB边上一动点,连接CP,以CP为边向下作等腰RT△CPD,连接BD,则BD的最小值为____________.5..如图,在直角坐标系中,已知点A(4,0),点B为直线y=2上一动点,连接AB,以AB为底边向下做等腰Rt△ABC,∠ACB=90°,连接OC,则OC的最小值为__________6.如图,已知点A(3,0),C(0,-4),⊙C的半径为√5,点P为⊙C上一动点,连接AP,若M为AP的中点,连接OM,则OM的最大值为.7.如图,已知△ABC为等腰直角三角形,∠BAC=90°,AC=2,以点C为圆心,1为半径作圆,点P为⊙C上一动点,连结AP,并绕点A顺时针旋转90°得到AP′,连结CP′,则CP′的取值范围是.8.如图,Rt△ABC中,AC=6,BC=8,∠C=90°.点P是AB边上一动点,D是AC延长线上一点,且AC=CD,连接PD,过点D作.则当点P从点A运动到B点时,点E运动的路径长为DE⊥PD,连接PE,且tan∠DPE=252的一个定点,AC⊥x 轴于点M,交直线y=-x 于点N.若点P 是线段ON 上9.如图,点A 是第一象限内横坐标为3的一个动点,∠APB=30°,BA⊥PA,则点P 在线段ON 上运动时,A 点不变,B 点随之运动.当点P 从点O 运动到点N 时,点B 运动的路径长是旋转构图法(补形)问题:常见旋转模型:1.如图,在△ABC 中,AB=AC=32,∠BAC=120°,点D ,E 都在BC 上,∠DAE=60°,若BD=2CE ,则DE 的长为_____.2.在四边形ABCD 中,AD=4,CD =3,∠ABC=∠ACB =∠ADC=45°,则BD 的长为;3.如图,在△ABC 中,∠ABC=90°,将AB 边绕点A 逆时针旋转90°得到线段AD ,将AC 边绕点C 顺时针旋转90°得到线段CE ,AE 与BD 交于点F .若DF=2,EF=22,则BC 边的长为____________.A D CB E FDE CB A4.如图,菱形ABCD的对角线AC上有一动点P,BC=6,∠ABC=150°,则线段AP+BP+PD的最小值为5.如图,在△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.。
中考数学中的最值问题求法考点一:利用对称求最值问题1.基本知识点:①两点之间线段最短;②点到直线的距离最短。
2.求最值问题的类型ABCD的边长为6,点E在BC上,CE=2.点M是对角线BD上的一个动点,则EM+CM的最小值是()A.62B.35C.213D.413【分析】要求ME+MC的最小值,ME、MC不能直接求,可考虑通过作辅助线转化ME,MC的值,从而找出其最小值求解.【解答】解:如图,连接AE交BD于M点,∵A、C关于BD对称,∴AE就是ME+MC的最小值,∵正方形ABCD中,点E是BC上的一定点,且BE=BC﹣CE=6﹣2=4,∵AB=,∴AE==2,∴ME+MC的最小值是2.故选:C.2.(2022•资阳)如图,正方形ABCD的对角线交于点O,点E是直线BC上一动点.若AB =4,则AE+OE的最小值是()A.42B.25+2C.213D.210【分析】本题为典型的将军饮马模型问题,需要通过轴对称,作点A关于直线BC的对称点A',再连接A'O,运用两点之间线段最短得到A'O为所求最小值,再运用勾股定理求线段A'O的长度即可.【解答】解:如图所示,作点A关于直线BC的对称点A',连接A'O,其与BC的交点即为点E,再作OF⊥AB交AB于点F,∵A与A'关于BC对称,∴AE=A'E,AE+OE=A'E+OE,当且仅当A',O,E在同一条线上的时候和最小,如图所示,此时AE+OE=A'E+OE=A'O,∵正方形ABCD,点O为对角线的交点,∴,∵A与A'关于BC对称,∴AB=BA'=4,∴F A'=FB+BA'=2+4=6,在Rt△OF A'中,,故选:D.3.(2022•菏泽)如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠ABC=60°,M是对角线BD上的一个动点,CF=BF,则MA+MF的最小值为()A.1B.2C.3D.2【分析】当MA+MF的值最小时,A、M、F三点共线,即求AF的长度,根据题意判断△ABC为等边三角形,且F点为BC的中点,根据直角三角形的性质,求出AF的长度即可.【解答】解:当A、M、F三点共线时,即当M点位于M′时,MA+MF的值最小,由菱形的性质可知,AB=BC,又∵∠ABC=60°,∴△ABC为等边三角形,∵F点为BC的中点,AB=2,∴AF⊥BC,CF=FB=1,∴在Rt△ABF中,AF==.故选:C.4.(2022•广安)如图,菱形ABCD的边长为2,点P是对角线AC上的一个动点,点E、F 分别为边AD、DC的中点,则PE+PF的最小值是()A.2B.3C.1.5D.5【分析】如图,取AB的中点T,连接PT,FT.首先证明四边形ADFT是平行四边形,推出AD=FT=2,再证明PE+PF=PT+PF,由PF+PT≥FT=2,可得结论.【解答】解:如图,取AB的中点T,连接PT,FT.∵四边形ABCD是菱形,∴CD∥AB,CD=AB,∵DF=CF,AT=TB,∴DF=AT,DF∥AT,∴四边形ADFT是平行四边形,∴AD=FT=2,∵四边形ABCD是菱形,AE=DE,AT=TB,∴E,T关于AC对称,∴PE=PT,∴PE+PF=PT+PF,∵PF+PT≥FT=2,∴PE+PF≥2,∴PE+PF的最小值为2.故选:A.5.(2022•赤峰)如图,菱形ABCD,点A、B、C、D均在坐标轴上.∠ABC=120°,点A (﹣3,0),点E是CD的中点,点P是OC上的一动点,则PD+PE的最小值是()3 A.3B.5C.22D.32【分析】根据题意得,E点关于x轴的对称点是BC的中点E',连接DE'交AC与点P,此时PD+PE有最小值,求出此时的最小值即可.【解答】解:根据题意得,E点关于x轴的对称点是BC的中点E',连接DE'交AC与点P,此时PD+PE有最小值为DE',∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,点A(﹣3,0),∴OA=OC=3,∠DBC=60°,∴△BCD是等边三角形,∴DE'=OC=3,即PD+PE的最小值是3,故选:A .6.(2022•安顺)已知正方形ABCD 的边长为4,E 为CD 上一点,连接AE 并延长交BC 的延长线于点F ,过点D 作DG ⊥AF ,交AF 于点H ,交BF 于点G ,N 为EF 的中点,M为BD 上一动点,分别连接MC ,MN .若91=∆∆FCEDCG S S ,则MC +MN 的最小值为 .【分析】由正方形的性质,可得A 点与C 点关于BD 对称,则有MN +CM =MN +AM ≥AN ,所以当A 、M 、N 三点共线时,MN +CM 的值最小为AN ,先证明△DCG ∽△FCE ,再由=,可知=,分别求出DE =1,CE =3,CF =12,即可求出AN .【解答】解:如图,连接AM ,∵四边形ABCD 是正方形, ∴A 点与C 点关于BD 对称, ∴CM =AM ,∴MN +CM =MN +AM ≥AN ,∴当A 、M 、N 三点共线时,MN +CM 的值最小, ∵AD ∥CF , ∴∠DAE =∠F ,∵∠DAE +∠DEH =90°, ∵DG ⊥AF ,∴∠CDG +∠DEH =90°, ∴∠DAE =∠CDG , ∴∠CDG =∠F , ∴△DCG ∽△FCE , ∵=,∴=,∵正方形边长为4,∴CF=12,∵AD∥CF,∴==,∴DE=1,CE=3,在Rt△CEF中,EF2=CE2+CF2,∴EF==3,∵N是EF的中点,∴EN=,在Rt△ADE中,EA2=AD2+DE2,∴AE==,∴AN=,∴MN+MC的最小值为,故答案为:,7.(2022•内江)如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=4,点E、F分别是AB、DC上的动点,EF∥BC,则AF+CE的最小值是.【分析】延长BC到G,使CG=EF,连接FG,则四边形EFGC是平行四边形,得CE =FG,则AF+CE=AF+FG,可知当点A、F、G三点共线时,AF+CE的值最小为AG,利用勾股定理求出AG的长即可.【解答】解:延长BC到G,使CG=EF,连接FG,∵EF∥CG,EF=CG,∴四边形EFGC是平行四边形,∴CE=FG,∴AF+CE=AF+FG,∴当点A、F、G三点共线时,AF+CE的值最小为AG,由勾股定理得,AG===10,∴AF+CE的最小值为10,故答案为:10.8.(2022•贺州)如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=6,E,F分别是AD,AB的中点,∠ADC的平分线交AB于点G,点P是线段DG上的一个动点,则△PEF的周长最小值为.【分析】如图,在DC上截取DT,使得DT=DE,连接FT,过点T作TH⊥AB于点H.利用勾股定理求出FT=,EF=5,证明PE+PF=PF+PT≥FT,可得结论.【解答】解:如图,在DC上截取DT,使得DT=DE,连接FT,过点T作TH⊥AB于点H.∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ADT=90°,∵∠AHT=90°,∴四边形AHTD是矩形,∵AE=DE=AD=3.AF=FB=AB=4,∴AH=DT=3,HF=AF﹣AH=4﹣3=1,HT=AD=6,∴FT===,∵DG平分∠ADC,DE=DT,∴E、T关于DG对称,∴PE=PT,∴PE+PF=PF+PT≥FT=,∵EF===5,∴△EFP的周长的最小值为5+,故答案为:5+.9.(2022•娄底)菱形ABCD的边长为2,∠ABC=45°,点P、Q分别是BC、BD上的动点,CQ+PQ的最小值为.【分析】连接AQ,作AH⊥BC于H,利用SAS证明△ABQ≌△CBQ,得AQ=CQ,当点A、Q、P共线,AQ+PQ的最小值为AH的长,再求出AH的长即可.【解答】解:连接AQ,作AH⊥BC于H,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=CB,∠ABQ=∠CBQ,∵BQ=BQ,∴△ABQ≌△CBQ(SAS),∴AQ=CQ,∴当点A、Q、P共线,AQ+PQ的最小值为AH的长,∵AB=2,∠ABC=45°,∴AH=,∴CQ+PQ的最小值为,故答案为:.10.(2022•眉山)如图,点P为矩形ABCD的对角线AC上一动点,点E为BC的中点,连接PE,PB,若AB=4,BC=43,则PE+PB的最小值为.【分析】作点B关于AC的对称点B',交AC于点F,连接B′E交AC于点P,则PE+PB 的最小值为B′E的长度;然后求出B′B和BE的长度,再利用勾股定理即可求出答案.【解答】解:如图,作点B关于AC的对称点B',交AC于点F,连接B′E交AC于点P,则PE+PB的最小值为B′E的长度,∵四边形ABCD为矩形,∴AB=CD=4,∠ABC=90°,在Rt△ABC中,AB=4,BC=4,∴tan∠ACB==,∴∠ACB=30°,由对称的性质可知,B'B=2BF,B'B⊥AC,∴BF=BC=2,∠CBF=60°,∴B′B=2BF=4,∵BE=BF,∠CBF=60°,∴△BEF是等边三角形,∴BE=BF=B'F,∴△BEB'是直角三角形,∴B′E===6,∴PE+PB的最小值为6,故答案为:6.11.(2022•滨州)如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=10.若点E是边AD上的一个动点,过点E作EF⊥AC且分别交对角线AC、直线BC于点O、F,则在点E移动的过程中,AF+FE+EC的最小值为.【分析】如图,过点E作EH⊥BC于点H.利用相似三角形的性质求出FH,EF,设BF=x,则DE=10﹣x﹣=﹣x,因为EF是定值,所以AF+CE的值最小时,AF+EF+CE 的值最小,由AF+CE=+,可知欲求AF+CE的最小值相当于在x轴上找一点P(x,0),使得P到A(0,5),B(,5)的距离和最小,如图1中,作点A关于x轴的对称点A′,连接BA′交x轴于点P,连接AP,此时P A+PB的值最小,最小值为线段A′B的长,由此即可解决问题.【解答】解:如图,过点E作EH⊥BC于点H.∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠BAD=∠BHE=90°,∴四边形ABHE是矩形,∴EH=AB=5,∵BC=AD=10,∴AC===5,∵EF⊥AC,∴∠COF=90°,∴∠EFH+∠ACB=90°,∵∠BAC+∠ACB=90°,∴∠EFH=∠BAC,∴△EHF∽△CBA,∴==,∴==,∴FH=,EF=,设BF=x,则DE=10﹣x﹣=﹣x,∵EF是定值,∴AF+CE的值最小时,AF+EF+CE的值最小,∵AF+CE=+,∴欲求AF+CE的最小值相当于在x轴上找一点P(x,0),使得P到A(0,5),B(,5)的距离和最小,如图1中,作点A关于x轴的对称点A′,连接BA′交xz轴于点P,连接AP,此时P A+PB的值最小,最小值为线段A′B的长,∵A′(0,﹣5),B(,5),∴A′B==,∴AF+CE的最小值为,∴AF+EF+CE的最小值为+.解法二:过点C作CC′∥EF,使得CC′=EF,连接C′F.∵EF=CC′,EF∥CC′,∴四边形EFC′C是平行四边形,∴EC=FC′,∵EF⊥AC,∴AC⊥CC′,∴∠ACC=90°,∵AC′===,∴AF+EC=AF+FC′≥AC′=,∴AF+EF+CE的最小值为+.故答案为:+.12.(2022•自贡)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=2,G是AD的中点,线段EF在边AB上左右滑动,若EF=1,则GE+CF的最小值为.【分析】解法一:利用已知可以得出GC,EF长度不变,求出GE+CF最小时即可得出四边形CGEF周长的最小值,利用轴对称得出E,F位置,即可求出.解法二:设AE=x,则BF=3﹣x,根据勾股定理可得:EG+CF=+,由勾股定理构建另一矩形EFGH,根据线段的性质:两点之间线段最短可得结论.【解答】解:解法一:如图,作G关于AB的对称点G',在CD上截取CH=1,然后连接HG'交AB于E,在EB上截取EF=1,此时GE+CF的值最小,∵CH=EF=1,CH∥EF,∴四边形EFCH是平行四边形,∴EH=CF,∴G'H=EG'+EH=EG+CF,∵AB=4,BC=AD=2,G为边AD的中点,∴DG'=AD+AG'=2+1=3,DH=4﹣1=3,由勾股定理得:HG'==3,即GE+CF的最小值为3.解法二:∵AG=AD=1,设AE=x,则BF=AB﹣EF﹣AE=4﹣x﹣1=3﹣x,由勾股定理得:EG+CF=+,如图,矩形EFGH中,EH=3,GH=2,GQ=1,P为FG上一动点,设PG=x,则FP=3﹣x,∴EP+PQ=+,当E,P,Q三点共线时,EP+PQ最小,最小值是3,即EG+CF的最小值是3.故答案为:3.13.(2022•泰州)如图,正方形ABCD的边长为2,E为与点D不重合的动点,以DE为一边作正方形DEFG.设DE=d1,点F、G与点C的距离分别为d2、d3,则d1+d2+d3的最小值为()A.2B.2C.22D.4【分析】连接AE,那么,AE=CG,所以这三个d的和就是AE+EF+FC,所以大于等于AC,故当AEFC四点共线有最小值,最后求解,即可求出答案.【解答】解:如图,连接AE ,∵四边形DEFG 是正方形,∴∠EDG =90°,EF =DE =DG ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AD =CD ,∠ADC =90°,∴∠ADE =∠CDG ,∴△ADE ≌△CDG (SAS ),∴AE =CG ,∴d 1+d 2+d 3=EF +CF +AE ,∴点A ,E ,F ,C 在同一条线上时,EF +CF +AE 最小,即d 1+d 2+d 3最小,连接AC ,∴d 1+d 2+d 3最小值为AC ,在Rt △ABC 中,AC =AB =2,∴d 1+d 2+d 3最小=AC =2, 故选:C .14.(2022•安徽)已知点O 是边长为6的等边△ABC 的中心,点P 在△ABC 外,△ABC ,△P AB ,△PBC ,△PCA 的面积分别记为S 0,S 1,S 2,S 3.若S 1+S 2+S 3=2S 0,则线段OP 长的最小值是( )A .233B .235C .33D .237【分析】如图,不妨假设点P 在AB 的左侧,证明△P AB 的面积是定值,过点P 作AB 的平行线PM ,连接CO 延长CO 交AB 于点R ,交PM 于点T .因为△P AB 的面积是定值,推出点P 的运动轨迹是直线PM ,求出OT 的值,可得结论.【解答】解:如图,不妨假设点P 在AB 的左侧,∵S △P AB +S △ABC =S △PBC +S △P AC ,∴S 1+S 0=S 2+S 3,∵S 1+S 2+S 3=2S 0,∴S 1+S 1+S 0=2,∴S1=S0,∵△ABC是等边三角形,边长为6,∴S0=×62=9,∴S1=,过点P作AB的平行线PM,连接CO延长CO交AB于点R,交PM于点T.∵△P AB的面积是定值,∴点P的运动轨迹是直线PM,∵O是△ABC的中心,∴CT⊥AB,CT⊥PM,∴•AB•RT=,CR=3,OR=,∴RT=,∴OT=OR+TR=,∵OP≥OT,∴OP的最小值为,当点P在②区域时,同法可得OP的最小值为,如图,当点P在①③⑤区域时,OP的最小值为,当点P在②④⑥区域时,最小值为,∵<,故选:B.考点二:利用确定圆心的位置求最短路径通过确定圆心的位置,利用定点到圆心的距离加或减半径解题。
考查知识点:1、“两点之间线段最短”(2、代数计算最值问题 问题原型:饮马问题造桥选址问题(完全平方公式 出题背景变式:角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、 解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直” 几何基本模型: 条件 问题 方法 中考数学最值问题总结 ,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。
3、二次函数中最值问题) 配方求多项式取值 二次函数顶点)圆、坐标轴、抛物线等。
如下左图, A 、B 是直线I 同旁的两个定点.在直线I 上确定一点P ,使PA PB 的值最小. 作点 A 关于直线I 的对称点A ,连结AB 交I 于 点P ,则PA PB AB 的值最小 例1、如图,四边形 ABCD 是正方形,△ ABE 是等边三 角形,M 为对角线BD (不含B 点) 上任意一点,将 BM 绕点B 逆时针旋转60°得到BN ,连接 EN 、AM 、CM . (1) 求证:△ AMB ENB ; (2) ①当M 点在何处时,AM+CM 的值最小;②当 M 点在何处时,AM+BM+CM 的值最小,并说明理由;(3) 当AM+BM+CM 的最小值为 ■■ ■■■ I 时,求正方形的边长。
例2、如图13,抛物线y=ax2+ bx + c(a丰(的顶点为(1,4 ),交x轴于A B,交y轴于D, 其中B点的坐标为(3,0 )(1)求抛物线的解析式(2)如图14,过点A的直线与抛物线交于点E,交y轴于点F,其中E点的横坐标为2,若直线PQ为抛物线的对称轴,点G为PQ上一动点,则x轴上是否存在一点H,使D、G、F、H四点围成的四边形周长最小•若存在,求出这个最小值及G、H的坐标;若不存在,请说明理由•(3)如图15,抛物线上是否存在一点T,过点T作x的垂线,垂足为M,过点M作直线MN// BD,交线段AD于点N,连接MD使厶DN WA BMD若存在,求出点T的坐标;若不存在,说明理由.例3、如图1,四边形AEFG与ABCD都是正方形,它们的边长分别为a,b(b >2a且点F在AD上(以下问题的结果可用a,b表示)(1) 求DBF;(2) 把正方形AEFG绕点A逆时针方向旋转45°得图2,求图2中的S^DBF;(3) 把正方形AEFG绕点A旋转任意角度,在旋转过程中DBF是否存在最大值,最小值?如果存在,试求出最大值、最小值;如果不存在,请说明理由。
中考数学最值问题
类型一:线段和最小值
例1 如图,在菱形ABCD中,AB=12,∠ABC=60°,P在AD上,Q在AB上,AP=2,BQ=2,点K是BD 的一动点,则PK+QK的最小值为___.
变式1、如图,在菱形ABCD中,AB=12,∠ABC=60°,P在AD上,Q在AB上,AP=2,BQ=3,点K是BD的一动点,则PK+QK的最小值为___.
变式2、如图,在菱形ABCD中,AB=12,∠ABC=60°,P在AD上,AP=2,点Q是AB上的一动点,点K是BD上的一动点,则PK+QK的最小值为___.
例2 点A(1,-3),B(4,-1),P(a,0),则AP+BP的最小值是
__________.
变式1、若点N(a+2,0),连接AB、AP、BN,则当四边形ABNP周长最小时,
a=______
变式2、若点Q为(0,b),PQ、AQ、AB、BP, 则当四边形PQAB周长最小时,Q的坐标为_________
课后思考
1、如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=3,分别以A.?D为圆心,1为半径画圆,E、F分别是A.?D上的一动点,P是BC上的一动点,则PE+PF的最小值是_________
类型二:线段的最值
例4、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最
大距离为___.
课后思考
1、如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,E是AB边的中点,F是线段BC边上的动点,将△EBF沿EF所在
直线折叠得到△EB′F,连接B′D,则B′D的最小值是___.
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∠PAB=∠PBC,
则线段CP长的最小值为___.
类型三:利用函数关系式求最值
例5 正方形ABCD的边长为1cm,M、N分别是BC、CD上两个动点,且始终保持AM⊥MN,当BM=___cm 时,四边形ABCN的面积最大,最大面积为___cm2.
课后思考
如图,已知半径为2的O与直线l相切于点A,点P是直径AB左侧半圆上的动点,过点P作直线l的
垂线,垂足为C,PC与O交于点D,连接PA、PB,设PC的长为x(2<x<4)
当x为何值时,PD?PC的值最大?最大值是多少?
类型四:利用相似或三角函数转化求最值
例6、在平面直角坐标系中,一次函数x轴于点C,交y轴于点B,
D为(-1
2,0),A为射线BO上的动点,求1
2
AB+AD的最小值
课后思考
如图,圆柱形玻璃板,高为12cm,底面周长为18cm,在杯内离杯底4cm的点C处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿4cm与蜂蜜相对的A处,则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离________cm.。