2020年中考数学必考高分考点: 最值问题(试题)
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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)。
备战2020中考数学之解密压轴解答题命题规律专题13 几何中的最值与定值问题【类型综述】【类型综述】线段和差的最值问题,常见的有两类:常见的有两类: 第一类问题是“两点之间,线段最短”.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”第二类问题是“两点之间,线段最短”结合“垂线段最短”.【方法揭秘】【方法揭秘】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.本讲不涉及函数最值问题.图1 图2 图3如图4,正方形ABCD 的边长为4,AE 平分∠BAC 交BC 于E .点P 在AE 上,点Q 在AB 上,那么△BPQ 周长的最小值是多少呢?的最小值是多少呢?如果把这个问题看作“牛喝水”问题,AE 是河流,但是点Q 不确定啊.不确定啊.第一步,应用“两点之间,线段最短”.如图5,设点B 关于“河流AE ”的对称点为F ,那么此刻PF +PQ 的最小值是线段FQ .第二步,应用“垂线段最短”.如图6,在点Q 运动过程中,FQ 的最小值是垂线段FH . 这样,因为点B 和河流是确定的,所以点F 是确定的,于是垂线段FH 也是确定的.也是确定的.图4 图5 图6【典例分析】【典例分析】【例1】如图1,△ABC 是边长为8的等边三角形,AD ⊥BC 于点D,DE ⊥AB 于点E.(1)求证:AE =3EB(2)若点F 是AD 的中点,点P 是BC 边上的动点,连接PE,PF,如图2所示,求PE +PF 的最小值及此时BP的长;(3)在(2)的条件下,连接EF,当PE +PF 取最小值时,△PEF 的面积是______. 【例2】问题探究()1请在图①的正方形ABCD 的对角线BD 上作一点P,使PA PC +最小; ()2如图②,点P 为矩形ABCD 的对角线BD 上一动点,AB 2=,BC 23=,点E 为BC 边的中点,请作一点P,使PE PC +最小,并求这个最小值; 问题解决()3如图③,李师傅有一块边长为1000米的菱形采摘园ABCD,AC 1200=米,BD 为小路,BC 的中点E 为一水池,李师傅现在准备在小路BD 上建一个游客临时休息纳凉室P,为了节省土地,使休息纳凉室P 到水池E 与大门C 的距离之和最短,那么是否存在符合条件的点P ?若存在,请作出点P 的位置,并求出这个最短距离;若不存在,请说明理由.【例3】在平面直角坐标系中,点A (0,4),B (m ,0)在坐标轴上,点C ,O 关于直线AB 对称,点D 在线段AB 上.(1)如图1,若m =8,求AB 的长;(2)如图2,若m =4,连接OD ,在y 轴上取一点E ,使OD =DE ,求证:CE =2DE ;(3)如图3,若m =43,在射线AO 上裁取AF ,使AF =BD ,当CD +CF 的值最小时,请在图中画出点D 的位置,并直接写出这个最小值.【例4】如图,一次函数122y x =-+的图像与坐标轴交于A 、B 两点,点C 的坐标为(1,0)-,二次函数2y ax bx c =++的图像经过A 、B 、C 三点.(1)求二次函数的解析式(2)如图1,已知点(1,)D n 在抛物线上,作射线BD ,点Q 为线段AB 上一点,过点Q 作QM y ⊥轴于点M ,作QN BD ⊥于点N ,过Q 作//QP y 轴交抛物线于点P ,当QM 与QN 的积最大时,求点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,连接AP ,若点E 为抛物线上一点,且满足APE ABO ∠=∠,求点E 的坐标.【例5】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣23533322x x ++与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B左侧),与y 轴交于点C .(1)求出△ABC 的周长.(2)在直线BC 上方有一点Q ,连接QC 、QB ,当△QBC 面积最大时,一动点P 从Q 出发,沿适当路径到达y 轴上的M 点,再沿与对称轴垂直的方向到达对称轴上的N 点,连接BN ,求QM +MN +BN 的最小值.(3)在直线BC 上找点G ,K 是平面内一点,在平面内是否存在点G ,使以O 、C 、G 、K 为顶点的四边形是菱形?若存在,求出K 的坐标;若不存在,请说明理由.【例6】在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A 、B ,C ,已知A (﹣1,0),C (0,3).【变式训练】【变式训练】一、单选题1.如图,APB △中,4,3AP BP ==,在AB 的同侧作正ABD △、正APE V 和正BPC △,则四边形PCDE 面积的最大值是( )A .12B .15C .20D .252.如图,在Rt ABC ∆中, 90BAC =︒∠,45ACB ∠=︒,22AB =,点P 为BC 上任意一点,连结PA ,以PA ,PC 为邻边作平行四边形PAQC ,连结PQ ,则PQ 的最小值为( )A .2B .2C .22D .43.如图,矩形ABCD 中,3AB =,8BC =,点P 为矩形内一动点,且满足PBC PCD ∠=∠,则线段PD 的最小值为( )A .5B .1C .2D .34.已知:AB 是O e 的直径,AD ,BC 是O e 的切线,P 是O e 上一动点,若10AD =,4OA =,16BC =,则PCD ∆的面积的最小值是()A .36B .32C .24D .10.45.⊙O 是半径为1的圆,点O 到直线L 的距离为3,过直线L 上的任一点P 作⊙O 的切线,切点为Q ;若以PQ 为边作正方形PQRS,则正方形PQRS 的面积最小为( )A .7B .8C .9D .106.在△ABC 中,AB=BC,点D 在AC 上,BD=6cm,E ,F 分别是AB ,BC 边上的动点,△DEF 周长的最小值为6 cm,则ABC ∠=()A .20°B .25°C .30°D .35°7.如图,已知点(1,3)A -,(5,1)B -,点(,0)P m 是x 轴上一动点,点Q 是y 轴上一动点,要使四边形ABPQ 的周长最小,m 的值为( )A .3.5B .4C .7D .2.58.如图,四边形ABCD 中,∠BAD=130°BAD=130°,,∠B=∠D=90°D=90°,,在BC 、CD 上分别找一点M 、N,使三角形AMN 周长最小时,则∠AMN+∠ANM 的度数为( )A .80°B .90°C .100°D .130°二、填空题9.如图,ABC ∆是等边三角形,13AD AB =,点E 、F 分别为边AC 、BC 上的动点,当DEF ∆的周长最小时,FDE ∠的度数是______________.10.如图,△ABC 中,AB=8,AC=5,BC=7,点D 在AB 上一动点,线段CD 绕点C 逆时针旋转60°得到线段CE,AE 的最小值为________11.在Rt △ABC 中,∠BAC =90,AB =AC ,AD ⊥BC 于点D ,P 是线段AD 上的一个动点,以点P 为直角的顶点,向上作等腰直角三角形PBE ,连接DE ,若在点P 的运动过程中,DE 的最小值为3,则AD 的长为____.12.如图示,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,3AC =,3BC =,点P 在Rt ABC ∆内部,且PAB PBC ∠=∠,连接CP ,则CP 的最小值等于______.13.如图,在半径为2的⊙O 中,弦AB ⊥直径CD ,垂足为E ,∠ACD =30°30°,,点P 为⊙O 上一动点,CF ⊥AP 于点F . ①弦AB 的长度为_____;②点P 在⊙O 上运动的过程中,线段OF 长度的最小值为_____.14.如图,矩形ABCD 中,6AB =,8BC =,M 是AD 边上的一点,且2AM =,点P 在矩形ABCD 所在的平面中,且90BPD ∠=︒,则PM 的最大值是_________.三、解答题15.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC 的两边OA OC 、分别在x 轴、y 轴的正半轴上,8,4OA OC ==点P 从点O 出发,沿x 轴以每秒2个单位长的速度向点A 匀速运动,当点P 到达点A 时停止运动,设点P 运动的时间是t 秒.将线段CP 的中点绕点P 按顺时针方向旋转90o ,得点D ,点D 随点P 的运动而运动,连接DP DA 、.(1)请用含t 的代数式表示出点D 的坐标.(2)求t 为何值时,DPA ∆的面积最大,最大为多少?(3)在点P 从O 向A 运动的过程中,DPA ∆能否成为直角三角形若能,求t 的值:若不能,请说明理由. (4)请直接写出整个运动过程中,点D 所经过的长度.16.已知矩形纸片OBCD 的边OB 在x 轴上,OD 在y 轴上,点C 在第一象限,且86OB OD ==,.现将纸片折叠,折痕为EF (点E,F 是折痕与矩形的边的交点),点P 为点D 的对应点,再将纸片还原。
备战2020中考数学之解密压轴解答题命题规律专题10 二次函数与线段关系及最值定值问题【类型综述】图形运动的过程中,求两条线段之间的函数关系,是中考数学的热点问题.产生两条线段间的函数关系,常见的情况有两种,一是勾股定理,二是比例关系.还有一种不常见的,就是线段全长等于部分线段之和.由比例线段产生的函数关系问题,在两种类型的题目中比较常用. 一是由平行线产生的对于线段成比例,二是相似三角形的对应边成比例.一般步骤是先说理产生比例关系,再代入数值或表示数的字母,最后整理、变形,根据要求写出定义域.关键是寻找比例关系,难点是有的整理、变形比较繁琐,容易出错.【方法揭秘】由勾股定理产生的函数关系,在两种类型的题目中比较常用.类型一,已知“边角边”,至少一边是动态的,求角的对边.如图1,已知点A 的坐标为(3, 4),点B 是x 轴正半轴上的一个动点,设OB =x ,AB =y ,那么我们在直角三角形ABH 中用勾股定理,就可以得到y 关于x 的函数关系式.类型二,图形的翻折.已知矩形OABC 在坐标平面内如图2所示,AB =5,点O 沿直线EF 翻折后,点O 的对应点D 落在AB 边上,设AD =x ,OE =y ,那么在直角三角形AED 中用勾股定理就可以得到y 关于x 的函数关系式.图1 图2【典例分析】【例1】如图①,矩形ABCD 中,2,5,1AB BC BP ===,090MPN ∠=,将MPN ∠绕点P 从PB 处开始按顺时针方向旋转,PM 交边AB (或AD )于点E ,PN 交边AD (或CD )于点F .当PN 旋转至PC 处时,MPN ∠的旋转随即停止.(1)特殊情形:如图②,发现当PM 过点A 时,PN 也恰好过点D ,此时ABP ∆是否与PCD ∆相似?并说明理由;(2)类比探究:如图③,在旋转过程中,PEPF的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由; (3)拓展延伸:设AE t =时,EPF ∆的面积为S ,试用含t 的代数式表示S ;①在旋转过程中,若1t =时,求对应的EPF ∆的面积; ②在旋转过程中,当EPF ∆的面积为4.2时,求对应的t 的值.【例2】如图1,在矩形ABCD 中,AB =8,AD =10,E 是CD 边上一点,连接AE ,将矩形ABCD 沿AE 折叠,顶点D 恰好落在BC 边上点F 处,延长AE 交BC 的延长线于点G . (1)求线段CE 的长;(2)如图2,M ,N 分别是线段AG ,DG 上的动点(与端点不重合),且∠DMN =∠DAM ,设AM =x ,DN =y . ①写出y 关于x 的函数解析式,并求出y 的最小值;②是否存在这样的点M ,使△DMN 是等腰三角形?若存在,请求出x 的值;若不存在,请说明理由.【例3】抛物线2(0)y ax bx c a =++≠与x 轴交于,A B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点(0,4)C -.已知(2,0)A -,抛物线的对称轴l 交x 轴于点(1,0)D . (1)求出,,a b c 的值;(2)如图1,连接BC ,点P 是线段BC 下方抛物线上的动点,连接,PB PC .点,M N 分别在y 轴,对称轴l 上,且MN y ⊥轴.连接,AM PN .当PBC ∆的面积最大时,请求出点P 的坐标及此时AM MN NP ++的最小值;(3)如图2,连接AC ,把AOC ∆按照直线y x =对折,对折后的三角形记为A OC ∆'',把A OC ∆''沿着直线BC 的方向平行移动,移动后三角形的记为A O C ∆''''',连接DA '',DC '',在移动过程中,是否存在DA C ∆''''为等腰三角形的情形?若存在,直接写出点C ''的坐标;若不存在,请说明理由.【例4】如图在锐角△ABC 中,BC =6,高AD =4,两动点M 、N 分别在AB 、AC 上滑动(不包含端点),且MN ∥BC,以MN 为边长向下作正方形MPQN,设MN =x,正方形MPQN 与△ABC 公共部分的面积为y . (1)如图(1),当正方形MPQN 的边P 恰好落在BC 边上时,求x 的值;(2)如图(2),当PQ 落△ABC 外部时,求出y 与x 的函数关系式(写出x 的取值范围)并求出x 为何值时y 最大,最大是多少?【例5】如图,抛物线y=12-x2+mx+m(m>0)的顶点为A,交y轴于点C.(1)求出点A的坐标(用含m的式子表示);(2)若直线y=﹣x+n经过点A,与抛物线交于另一点B,证明:AB的长是定值;(3)连接AC,延长AC交x轴于点D,作直线AD关于x轴对称的直线,与抛物线分别交于E、F两点.若∠ECF=90°,求m的值.【例6】如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,A点在原点的左侧,B 点的坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3).(1)求二次函数解析式;(2)若点Q为抛物线上一点,且S△ABQ=12S△ACQ,求点Q的坐标;(3)若直线l:y=mx+n与抛物线有两个交点M,N(M在N的左边),P为抛物线上一动点(不与M,N重合).过P作PH平行于y轴交直线l于点H,若HM HNHP⋅=5,求m的值.【变式训练】1.如图,抛物线y =ax 2+4x +c (a ≠0)与反比例函数y =5x的图象相交于点B ,且点B 的横坐标为5,抛物线与y 轴交于点C (0,6),A 是抛物线的顶点,P 和Q 分别是x 轴和y 轴上的两个动点,则AQ +QP +PB 的最小值为_____.2.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC 的顶点 A 在 x 轴正半轴上,顶点 C 的坐标为(4,3),D 是抛物线 y =﹣x 2+6x 上一点,且在x 轴上方,则△BCD 面积的最大值为__________3.己知抛物线2114y x =+具有如下性质:该抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到x 轴的距离始终相等,如图,点M 的坐标为(3,3),P 是抛物线2114y x =+上一个动点,则△PMF 周长的最小值是__________.4.如图,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC =16cm ,AD 为BC 边上的高,动点P 从点A 出发,沿A →D 方向以2/s 的速度向点D 运动,过P 点作PE ∥BC 交AC 于点E ,过E 点作EF ⊥BC 于点F ,设△ABP 的面积为S 1,四边形PDFE 的面积为S 2,则点P 在运动过程中,S 1+S 2的最大值为______.5.在平面直角坐标系中,已知()A 2,4、()P 1,0,B 为y 轴上的动点,以AB 为边构造ABC V ,使点C 在x 轴上,BAC 90.M ∠=o 为BC 的中点,则PM 的最小值为______.6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x 2+4x 与x 轴交于点A,点M 是x 轴上方抛物线上一点,过点M 作MP ⊥x 轴于点P,以MP 为对角线作矩形MNPQ,连结NQ,则对角线NQ 的最大值为_________.7.如图,在平面直角坐标系中,过A (-1,0)、B (3,0)两点的抛物线交y 轴于点C,其顶点为点D,设△ACD 的面积为S 1,△ABC 的面积为S 2.小芳经探究发现:S 1︰S 2是一个定值.这个定值为________.8.如图,在平面直角坐标系中,有二次函数23333y x x =--+,顶点为H ,与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 左侧),易证点H 、B 关于直线3:33l y x =+对称,且A 在直线l 上.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 ,则HN NM MK ++的最小值为________9.如图,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠与直线1y x =+相交于(1,0)A -,(4,)B m 两点,且抛物线经过点(5,0)C(1)求抛物线的解析式.(2)点P 是抛物线上的一个动点(不与点A 点B 重合),过点P 作直线PD x ⊥轴于点D ,交直线AB 于点E .当2PE ED =时,求P 点坐标;(3)如图所示,设抛物线与y 轴交于点F ,在抛物线的第一象限内,是否存在一点Q ,使得四边形OFQC 的面积最大?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.10.如图,在矩形ABCD 中,AB=18,AD=12,点M 是边AB 的中点,连结DM,DM 与AC 交于点G ,点E,F 分别是CD 与DG 上的点,连结EF,(1)求证:CG=2AG .(2)若DE=6,当以E,F,D 为顶点的三角形与△CDG 相似时,求EF 的长.(3)若点E 从点D 出发,以每秒2个单位的速度向点C 运动,点F 从点G 出发,以每秒1个单位的速度向点D 运动.当一个点到达,另一个随即停止运动.在整个运动过程中,求四边形CEFG 的面积的最小值.11.如图①,抛物线y=a(x 2+2x-3)(a≠0)与x 轴交于点A 和点B,与y 轴交于点C,且OC=OB.(1)直接写出点B 的坐标是( , ),并求抛物线的解析式;(2)设点D 是抛物线的顶点,抛物线的对称轴是直线l,连接BD,线段OC 上的点E 关于直线l 的对称点E'恰好在线段BD 上,求点E 的坐标;(3)若点F 为抛物线第二象限图象上的一个动点,连接BF,CF,当△BCF 的面积是△ABC 面积的一半时,求此时点F 的坐标.12.如图,抛物线y =﹣x 2+mx +2与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,点A 的坐标为(1,0) (1)求抛物线的解析式(2)在抛物线的对称轴l 上找一点P ,使PA +PC 的值最小,求出点P 的坐标 (3)在第二象限内的抛物线上,是否存在点M ,使△MBC 的面积是△ABC 面积的12?若存在,求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.13.如图,抛物线212y x mx n =++交x 轴于A 、B 两点,直线y=kx+b 经过点A,与这条抛物线的对称轴交于点M (1,2),且点M 与抛物线的顶点N 关于x 轴对称.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设题中的抛物线与直线的另一交点为C,已知P(x,y)为线段AC上一点,过点P作PQ⊥x轴,交抛物线于点Q.求线段PQ的最大值及此时P坐标;(3)在(2)的条件下,求△AQC面积的最大值.14.如图,抛物线y=﹣12x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且OA=2,OC=3.(1)求抛物线的解析式;(2)点D(2,2)是抛物线上一点,那么在抛物线的对称轴上,是否存在一点P,使得△BDP的周长最小,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3)连接AD并延长,过抛物线上一点Q(Q不与A重合)作QN⊥x轴,垂足为N,与射线交于点M,使得QM=3MN,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,在平面直角坐标系中,点A在抛物线y=- x2 + 4x上,且横坐标为1,点B与点A关于抛物线的对称轴对称,直线AB与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点,点E的坐标为(1,1).(1)求线段AB 的长.(2)点P 为线段AB .上方抛物线上的任意一点,过点P 作AB 的垂线交AB 于点H,点F 为y 轴上一点,当∆PBE 的面积最大时,求PH + HF + 12FO 的最小值. (3)在(2)中,PH+HF+12方FO 取得最小值时,将∆CFH 绕点C 顺时针旋转60°后得到∆CF'H',过点F'作CF'的垂线与直线AB 交于点Q,点R 为抛物线对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点S,使以点D,Q,R,S 为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点S 的坐标,若不存在,请说明理由.16.已知,二次函数24y x x c =-+的图像与x 轴的一个交点为O(0,0),点P (m,0)是x 轴正半轴上的一个动点.(1)如图1,求二次函数的图像与x 轴另一个交点的坐标; (2)如图2,过点P 作x 轴的垂线交直线33y x =与点C,交二次函数图像于点D, ①当PD=2PC 时,求m 的值;如图3,已知A (3,-3)在二次函数图像上,连结AP,求12AP OP +的最小值;(3如图4,在第(2)小题的基础上,作直线OD,作点C关于直线OD的对称点C’,当C’落在坐标轴上时,请直接写出m的值.17.如图1,已知抛物线y =ax2+bx +c 经过A(-3,0),B (1,0 ),C (0,3 )三点,其顶点为D,对称轴是直线l , l 与x 轴交于点H .(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P 是该抛物线对称轴l 上的一个动点,求∆PBC 周长的最小值;(3)如图2,若 E 是线段AD 上的一个动点(E 与A, D 不重合),过 E 点作平行于y 轴的直线交抛物线于点 F ,交x 轴于点G ,设点 E 的横坐标为m ,四边形AODF 的面积为S 。
隐形圆问题一、确定动点轨迹是圆【例题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,且OA=OB,∠APB=90°,l不过点C,则AB的最小值为【举一反三】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长度的最小值是第1题第2题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,则△ACB’面积的最大值是.4、如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=8,P、Q分別是直线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1】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PC的最小值为【举一反三】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3、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4、如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AC=12,AB=10,点D是AC上的一个动点,以AD为直径作圆O,连接BD交圆O于点E,则AE的最小值为5、如图,正方形ABCD的边长为4,动点E、F分別从点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【辅助圆+将军饮马】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【辅助圆+相切】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,同弧或等弧所対的圆周角都相.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P点轨迹是一个圆.当然,∠P度数也是特殊角,比如30°、45°、60°、120°,下面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.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.【例题1】如图,等边△ABC边长为2,E、F分別是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【举一反三】1、如图,△ABC为等边三角形,AB=3,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2、在△ABC中,AB=4,∠C=60°,∠A>∠B,则BC的长的取值范围是3、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。
二次函数的最值问题二次函数的最值问题,是每年中考的必考题,也是考试难点,经常出现在压轴题的位置,解决二次函数的最值问题,特别是含参数的二次函数,一定要考虑二次函数的三个要素:开口方向,对称轴,自变量的取值范围,对于二次函数能够分析出三要素,二次函数的问题就迎刃而解了。
例1.对于二次函数342+-=x x y(1)求它的最小值和最大值.(2)当1≤x ≤4时,求它的最小值和最大值.(3)当-2≤x ≤1时,求它的最小值和最大值.(4)二次函数的最值与哪些因素有关?对于给定的范围,最值可能出现在哪些位置?练习1.二次函数y =x 2+2x ﹣5有( )A .最大值﹣5B .最小值﹣5C .最大值﹣6D .最小值﹣6练习2.在二次函数y =x 2﹣2x ﹣3中,当0≤x ≤3时,y 的最大值和最小值分别是( )A .0,﹣4B .0,﹣3C .﹣3,﹣4D .0,0练习3若抛物线y =﹣x 2+4x +k 的最大值为3,则k = .练习4(多元消参,利用平方的性质确定自变量的取值范围)若实数a 、b 满足a +b 2=2,则a 2+5b 2的最小值为 .练习5如图,P 是抛物线y =x 2﹣2x ﹣3在第四象限的一点,过点P 分别向x 轴和y 轴作垂线,垂足分别为A 、B ,求四边形OAPB 周长的最大值及点P 的横坐标练习6.(回归教材)如图,一张正方形纸板的边长为8cm ,将它割去一个正方形,留下四个全等的直角三角形(图中阴影部分).设AE =BF =CG =DH =x (cm ),阴影部分的面积为y (cm 2).(1)求y 关于x 的函数解析式并写出x 的取值范围;(2)当x 取何值时,阴影部分的面积最大,最大面积是多少.一、对开口方向(二次项前面系数)进行讨论例2.当 41≤≤x 时,二次函数a ax ax y 342+-= 的最大值等于6.求二次项系数a 的值练习1已知二次函数y =mx 2+2mx ﹣1(m >0)的最小值为﹣5,则m 的值为( )A .﹣4B .﹣2C .2D .4练习2已知二次函数y =mx 2+(m 2﹣3)x +1,当x =﹣1时,y 取得最大值,则m = . 练习3已知二次函数y =mx 2+2mx +1(m ≠0)在﹣2≤x ≤2时有最小值﹣2,求m 的值二、对二次函数的对称轴的位置进行讨论例3.当 12≤≤x -时,二次函数a ax x y 342+-= 的最小值等于-1.求a 的值.变式1当﹣2≤x ≤1时,二次函数y =﹣(x ﹣m )2+m 2+1有最大值4,求实数m 的值.变式2当﹣1≤x ≤1时,函数y =﹣x 2﹣2mx +2n +1的最小值是﹣4,最大值是0,求m 、n 的值.三、对二次函数的x 取值范围进行讨论例4.当 2+≤≤a x a 时,二次函数a x x y 342+-= 的最大值等于-6.求a 的值.练习1.当a ﹣1≤x ≤a 时,函数y =x 2﹣2x +1的最小值为1,求a 的值.练习2.若t ≤x ≤t +2时,二次函数y =2x 2+4x +1的最大值为31,求t 的值练习3.已知二次函数y =﹣x 2+6x ﹣5.当t ≤x ≤t +3时,函数的最大值为m ,最小值为n ,若m ﹣n =3,求t 的值.练习4.设a ,b 是任意两个不等实数,我们规定:满足不等式a ≤x ≤b 的实数x 的所有取值的全体叫做闭区间,表示为[a ,b ].对于任何一个二次函数,它在给定的闭区间上都有最小值.求函数y =x 2﹣4x ﹣4在区间[t ﹣2,t ﹣1](t 为任意实数)上的最小值y min 的解析式.练习5.若关于x 的函数y ,当t ﹣≤x ≤t +时,函数y 的最大值为M ,最小值为N ,令函数h =,我们不妨把函数h 称之为函数y 的“共同体函数”.若函数y =﹣x 2+4x +k ,是否存在实数k ,使得函数y 的最大值等于函数y 的“共同体函数“h 的最小值.若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.拓展:C 2的解析式为:y =a (x +2)2﹣3(a >0),当a ﹣4≤x ≤a ﹣2时,C 2的最大值与最小值的差为2a ,求a 的值.作业:1.矩形的周长等于40,则此矩形面积的最大值是2.若实数x ,y 满足x +y 2=3,设s =x 2+8y 2,则s 的取值范围是 .3.已知二次函数y =ax 2+4x +a ﹣1的最小值为2,则a 的值为 .4.已知实数满足x 2+3x ﹣y ﹣3=0,则x +y 的最小值是 .5.若二次函数y =﹣x 2+mx 在﹣2≤x ≤1时的最大值为5,则m 的值为6.当a ≤x ≤a +1时,函数y =x 2﹣2x +1的最小值为1,则a 的值为7.已知二次函数y =122+-ax ax ,当30≤≤x 时,y 的最大值为2,则a 的值为8.如图,在Rt △ABC 中,∠B =90°,AB =6cm ,BC =8cm ,点P 从A 点开始沿AB 边向点B 以1cm /s 的速度移动,点Q 从B 点开始沿BC 边向点C 以2cm /s 的速度移动,则P 、Q 分别从A 、B 同时出发,经过多少秒钟,使△PBQ 的面积最大.9.设a、b是任意两个不等实数,我们规定:满足不等式a≤x≤b的实数x的所有取值的全体叫做闭区间,表示为[a,b].对于一个函数,如果它的自变量x与函数值y满足:当m≤x≤n时,有m≤y≤n,我们就称此函数是闭区间[m,n]上的“闭函数”.若二次函数y=x2﹣x﹣是闭区间[a,b]上的“闭函数”,求实数a,b的值.10.抛物线y=x2+bx+3的对称轴为直线x=1.(1)b=;(2)若关于x的一元二次方程x2+bx+3﹣t=0(t为实数)在﹣1<x<4的范围内有实数根,则t的取值范围是.11.已知关于x的二次函数y1=x2+bx+c(实数b,c为常数).(1)若二次函数的图象经过点(0,4),对称轴为x=1,求此二次函数的表达式;(2)若b2﹣c=0,当b﹣3≤x≤b时,二次函数的最小值为21,求b的值;(3)记关于x的二次函数y2=2x2+x+m,若在(1)的条件下,当0≤x≤1时,总有y2≥y1,求实数m的最小值.12.已知抛物线y=﹣2x2+(b﹣2)x+(c﹣2020)(b,c为常数).(1)若抛物线的顶点坐标为(1,1),求b,c的值;(2)若抛物线上始终存在不重合的两点关于原点对称,求c的取值范围.(3)在(1)的条件下,存在正实数m,n(m<n),当m≤x≤n时,恰好,求m,n的值.。
隐形圆问题一、确定动点轨迹是圆【例题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,且OA=OB,∠APB=90°,l不过点C,则AB的最小值为【举一反三】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长度的最小值是第1题第2题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,则△ACB’面积的最大值是.4、如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=8,P、Q分別是直线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1】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PC的最小值为【举一反三】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3、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4、如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AC=12,AB=10,点D是AC上的一个动点,以AD为直径作圆O,连接BD交圆O于点E,则AE的最小值为5、如图,正方形ABCD的边长为4,动点E、F分別从点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【辅助圆+将军饮马】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【辅助圆+相切】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,同弧或等弧所対的圆周角都相.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P点轨迹是一个圆.当然,∠P度数也是特殊角,比如30°、45°、60°、120°,下面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.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.【例题1】如图,等边△ABC边长为2,E、F分別是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【举一反三】1、如图,△ABC为等边三角形,AB=3,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2、在△ABC中,AB=4,∠C=60°,∠A>∠B,则BC的长的取值范围是3、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。
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PA,PB使得△PAB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PA+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△PAB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△PAB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,△PAE的面积最大?并求出最大面积;(3)是否存在点P使△PAE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PA、PB(如图2所示),设△PAB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PABC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,△PAC的面积最大?并求出此时P点的坐标和△PAC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)=×3×1=,∴OB==,S△AOB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),取得最大值为:,当m=2.5时,S△P AB答:△PAB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PA+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),=MH×x C=(﹣x2+4x﹣x)=﹣x2+x,则S△MOC∵﹣<0,故x=,最大值为.故当点M(,)时,S△MOC5.【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△PFC+S△PFB=PF•OE+PF•BE=PF•(OE+BE)=PF•OB=(﹣t2+4t)∴S△PBC×4=﹣2(t﹣2)2+8,最大值为8,此时t2﹣3t﹣4=﹣6,∴当t=2时,S△PBC∴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,=2S△PCB=2(S△PCD+S△PBD)=2(PD×CF+PD×BE)=4PD=﹣4t2+16t,∴S四边形PBQC∵0<t<4,=16∴当t=2时,S四边形PBQC最大7.【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△PAB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,=OB•PD=﹣n2+n=﹣(n﹣)2+.∴S△P AB∵﹣<0,取得最大值,此时最大值为,∴当n=时,S△P AB∴当△PAB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,△PAE的面积最大,最大值是.(3)由图可知∠PEA≠90°,∴只能有∠PAE=90°或∠APE=90°,①当∠PAE=90°时,如图2,作PG⊥y轴,∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA=45°,∴∠PAG=∠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+∠PAQ=90°,∴∠PAQ=∠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,=••(﹣m2+m)=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+,∴S△PCD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△AFQ+S△CFQ∴S△ACQ=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△OBC+S△OAP+S△OPC,∵S四边形BCP A∴=,∵﹣<0,∴当x=﹣时,四边形PABC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 AQ+S△PCQ=×(﹣m2+m)×6∵S△P AC=﹣(m﹣3)2+;∴当m=3时,△PAC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△AOC﹣S△ADN﹣S△CON∴S△CDN=[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△PCN+S△PDN=PN•CE+PN•DF=PN=[﹣(t﹣)2+]=﹣(t ∴S△PCD﹣)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 压轴专题 二次函数中的最值问题(含答案)1. 如图,已知c <0,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A (x 1,0),B (x 2,0)两点(x 2>x 1),与y 轴交于点C . (Ⅰ)若x 2=1,BC =5,求函数y =x 2+bx +c 的最小值;(Ⅱ)过点A 作AP ⊥BC ,垂足为P (点P 在线段BC 上),AP 交y 轴于点M .若OA OM=2,求抛物线y =x 2+bx +c 顶点的纵坐标随横坐标变化的函数解析式,并直接写出自变量的取值范围.第1题图解:(Ⅰ)∵x 2=1,∴OB =1,∵BC =5, ∴OC =22BC OB =2,∴C (0,-2),把B (1,0),C (0,-2)代入y =x 2+bx +c ,得:0=1+b -2,解得:b =1,∴抛物线的解析式为:y =x 2+x -2.转化为y =(x +12)2-94; ∴函数y =x 2+bx +c的最小值为-94; (Ⅱ)∵∠OAM +∠OBC =90°,∠OCB +∠OBC =90°,∴∠OAM =∠OCB ,又∵∠AOM =∠BOC =90°,∴△AOM ∽△COB ,∴OA OC OM OB =,满足点P在线段BC上的x最小取值,使P、C、M重合,根据根与系数的关系,对于x2+bx+c=0,由c=2b-4,解得c=-1,2.已知抛物线y=ax2+bx+c(a<0)过(m,b),(m+1,a)两点, (Ⅰ)若m=1,c=1,求抛物线的解析式;(Ⅱ)若b≥a,求m的取值范围;(Ⅲ)当b≥a,m<0时,二次函数y=ax2+bx+c有最大值-2,求a的最大值. 解:(Ⅰ)∵m=1,c=1,∴抛物线的解析式为y=ax2+bx+1(a<0)过(1,b),(2,a)两点,∴1421a b ba b a++=⎧⎨++=⎩,解得11ab=-⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为y=-x2+x+1;(Ⅱ)依题意得22(1)(1)am bm c ba mb mc a⎧++=⎪⎨++++=⎪⎩①②,由②-①得b=-am,∵b≥a,∴-am≥a,∵a<0,∴m≥-1;(Ⅲ) 由(Ⅱ)得b=-am,代入①得am2-am2+c=b,∴c=b=-am,∵b≥a,m<0,∴-1≤m<0,∵二次函数y=ax2+bx+c有最大值-2,∴244ac ba-=-2,∴8a=m2+4m,∴8a= (m+2)2-4,∵-1≤m<0,∴-3≤(m+2)2-4<0,∴a≤-8 3 ,∴a的最大值为-8 3 .3.平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2-2m2x+2交y轴于A点,交直线x=4于B点.(Ⅰ)求抛物线的对称轴(用含m的代数式表示);(Ⅱ)若AB∥x轴,求抛物线的解析式;(Ⅲ)若抛物线在A,B之间的部分任取一点P(x p,y p),一定满足y p≤2,求m的取值范围.∴抛物线的对称轴为直线x=m;(Ⅱ)当x=0时,y=mx2-2m2x+2=2,∴点A(0,2).∵AB∥x轴,且点B在直线x=4上,∴点B(4,2),抛物线的对称轴为直线x=2,∴m=2,∴抛物线的解析式为y=2x2-8x+2;(Ⅲ)当m>0时,如解图①,∵A(0,2),∴要使0≤x p≤4时,始终满足y p≤2,只需使抛物线y=mx2-2m2x+2的对称轴与直线x=2重合或在直线x=2的右侧.∴m≥2;当m<0时,如解图②,m<0时,y p≤2恒成立.综上所述,m的取值范围为m<0或m≥2.第3题解图4.已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点为(2,5),且与y轴交于点C(0,1).(Ⅰ)求抛物线的表达式;(Ⅱ)若-1≤x≤3,试求y的取值范围;(Ⅲ)若M(n2-4n+6,y1)和N(-n2+n+74,y2)是抛物线上的不重合的两点,试判断y1与y2的大小,并说明理由.解:(Ⅰ)∵抛物线y=ax2+bx+c的顶点为(2,5),∴设抛物线的表达式为:y=a(x-2)2+5,把(0,1)代入得:a(0-2)2+5=1,a=-1,∴抛物线的表达式为:y=-(x-2)2+5=-x2+4x+1;(Ⅱ)∵抛物线的顶点为(2,5),a=-1,对称轴为直线x=2,且-1≤x≤3,∴当x=-1时,y有最小值,最小值为y=-(-1-2)2+5=-4,当x=2时,y有最大值,最大值为y=5,∴y的取值范围是-4≤y≤5;(Ⅲ)∵n2-4n+6=(n-2)2+2≥2,-n2+n+74=-(n-12)2+2≤2,∴点M在抛物线对称轴右侧,点N在抛物线对称轴左侧,∵N(-n2+n+74,y2),∴点N关于对称轴对称的点坐标为(n2-n+94,y2),∵在抛物线对称轴右侧,y随x的增大而减小,5.b, m2-mb+n),其中a,b,c,m,n为实数,且a,m不为0.(Ⅰ)求c的值;(Ⅱ)求证:抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个交点;(Ⅲ)当-1≤x≤1时,设抛物线y=ax2+bx+c上与x轴距离最大的点为P(x0,y0),求这时|y0|的最小值.把点(m-b,m2-mb+n)代入抛物线,得:a(m-b)2+b(m-b)+c=m2-mb+n∴a(m-b)2+b(m-b)=m2-mb,am2-2abm+ab2+bm-b2-m2+mb=0,(a-1)m2-(a-1)•2bm+(a-1)b2=0,(a-1)(m2-2bm+b2)=0,(a-1)(m-b)2=0,若∴a=1,∴抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个交点;大的点的纵坐标为h,在x轴下方与x轴距离最大的点是(-1,y0),∴|H|>|h|,当b=0时等号成立,在x轴上方与x轴距离最大的点是(-1,y0),在x轴下方与x轴距离最大的点是(1,y0),∴|H|>|h|,6.在平面直角坐标系中,直线l:y=x+3与x轴交于点A,抛物线C:y=x2+mx+n的图象经过点A.(Ⅰ)当m=4时,求n的值;(Ⅱ)设m=-2,当-3≤x≤0时,求二次函数y=x2+mx+n的最小值;(Ⅲ)当-3≤x≤0时,若二次函数y=x2+mx+n时的最小值为-4,求m、n的值.解:(Ⅰ)当y=x+3=0时,x=-3,∴点A 的坐标为(-3,0).∵二次函数y =x 2+mx +n 的图象经过点A ,∴0=9-3m +n ,即n =3m -9,∴当m =4时,n =3m -9=3;当m =-2时,对称轴为x =1,n =3m -9=-15,∴当-3≤x ≤0时,y 随x 的增大而减小,∴当x =0时,二次函数y =x 2+mx +n 取得最小值,最小值为-15.在-3≤x ≤0范围内,y 随x 的增大而增大,当x =-3时,y 取得最小值0,不符合题意;∵二次函数最小值为-4, 解得:23m n -⎧⎨⎩==或1021m n ⎧⎨⎩==(舍去), ∴m =2,n =-3;∴4930n m n --+⎧⎪⎨⎪⎩==, 综上所述:m =2,n =-3.7. 在平面直角坐标系中,抛物线y =x 2-2x +c (c 为常数)的对称轴为x =1.(Ⅰ)当c=-3时,点(x1,y1)在抛物线y=x2-2x+c上,求y1的最小值;(Ⅲ)当-1<x<0时,抛物线与x轴有且只有一个公共点,求c的取值范围. 解:(Ⅰ)当c=-3时,抛物线为y=x2-2x-3,∴抛物线开口向上,有最小值,∴y1的最小值为-4;(Ⅱ)抛物线与x轴有两个交点,①当点A、B都在原点的右侧时,如解图①,∴B(2m,0),∵二次函数y=x2-2x+c的对称轴为x=1,∵点A在抛物线y=x2-2x+c上,②当点A在原点的左侧,点B在原点的右侧时,如解图②,∴B(2n,0),由抛物线的对称性得n+1=2n-1,解得n=2,∴A(-2,0),∵点A 在抛物线y =x2-2x +c 上,∴0=4+4+c ,解得c =-8,此时抛物线的解析式为y =x 2-2x -8,综上,抛物线的解析式为y =x 2-2x +89或y =x 2-2x -8;(Ⅲ)∵抛物线y =x 2-2x +c 与x 轴有公共点,∴对于方程x 2-2x +c =0,判别式b 2-4ac =4-4c ≥0,∴c ≤1.当x =-1时,y =3+c ;当x =0时,y =c ,∵抛物线的对称轴为x =1,且当-1<x <0时,抛物线与x 轴有且只有一个公共点,∴3+c >0且c <0,解得-3<c <0,综上,当-1<x <0时,抛物线与x 轴有且只有一个公共点时,c 的取值范围为-3<c <0.第7题解图8. 已知抛物线 y =(m -1)x 2+(m -2)x -1与x 轴交于A 、B 两点.(Ⅰ)求m 的取值范围;(Ⅱ)若m <0,且点A 在点B 的左侧,OA :OB =3:1,试确定抛物线的解析式;(Ⅲ)设(Ⅱ)中抛物线与y 轴的交点为C ,过点C 作直线l ∥x 轴,将抛物线在y 轴右侧的部分沿直线l 翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新图象.当直线y =-x +b 与新图象只有一个公共点P (x 0,y 0)且 y 0≥-5时,求b 的取值范围.解:(Ⅰ)∵抛物线y =(m -1)x 2+(m -2)x -1与x 轴交于A 、B 两点,∴()210241)0(m m m -≠-+⎩-⎧⎨>①②, 由①得m ≠1,由②得m ≠0,∴m的取值范围是m≠0且m≠1;(Ⅱ)∵点A、B是抛物线y=(m-1)x2+(m-2)x-1与x轴的交点,∴令y=0,即 (m-1)x2+(m-2)x-1=0.∵m<0,∵点A在点B左侧,∵OA:OB=3:1,∴m=-2.∴抛物线的解析式为y=-3x2−4x−1.(Ⅲ)∵点C是抛物线y=-3x2−4x−1与y轴的交点,∴点C的坐标为(0,-1).依题意翻折后的图象如解图所示.令y=-5,即-3x2−4x−1=-5.∴新图象经过点D(-2,-5).当直线y=-x+b经过D点时,可得b=-7.当直线y=-x+b经过C点时,可得b=-1.当直线y=-x+b(b>−1)与函数y=-3x2−4x−1的图象仅有一个公共点P(x0,y0)时,得-x0+b=-3x02−4x0−1.整理得 3x02+3x0+b+1=0.由32-12(b+1)=-12b-3=0,得b=−1 4 .结合图象可知,符合题意的b的取值范围为-7≤b<-1或b>−1 4 .第8题解图9.如图,二次函数y=-x2+2(m-2)x+3的图象与x、y轴交于A、B、C三点,其中A(3,0),抛物线的顶点为D.(Ⅰ)求m的值及顶点D的坐标;(Ⅱ)当a≤x≤b时,函数y的最小值为74,最大值为4,求a,b应满足的条件;(Ⅲ)在y轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得△PDC是等腰三角形?如果存在,求出符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.解:(Ⅰ)把A(3,0)代入y=-x2+2(m-2)x+3,得-9+6(m-2)+3=0,解得m=3,则二次函数为y=-x2+2x+3,∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4);(Ⅱ)把y=74代入y=-x2+2x+3中,得74=-x2+2x+3,解得x1=-12,x2=25,又∵函数y的最大值为4,顶点D的坐标为(1,4),结合图象知-12≤a≤1.当a=-12时,1≤b≤25,当-12<a≤1时,b=25;(Ⅲ)存在点P,使得△PDC是等腰三角形,当x=0时,y=3,∴点C坐标为(0,3).当△PDC是等腰三角形时,分三种情况:①如解图①,当DC=DP时,由抛物线的对称性知:点P与点C关于抛物线的对称轴x=1对称,∴点P坐标为(2,3);②如解图②,当PC=PD时,则线段CD的垂直平分线l与抛物线的交点即为所求的点P, 过点D作x轴的平行线交y轴于点H,过点P作PM⊥y轴于点M,PN⊥DH的延长线于点N,∵HD=HC=1,PC=PD,∴HP是线段CD的垂直平分线.∵HD=HC,HP⊥CD,∴HP平分∠MHN,∵PM⊥y轴于点M,PN⊥HD的延长线于点N,∴PM=PN.设P(m,-m2+2m+3),则m=4-(-m2+2m+3),解得m=253,∴点P的坐标为(253-,255+)(解图中未标记此点)或(253+,255-);③如解图③,当CD=CP时,点P在y轴左侧,不符合题意.综上所述,所求点P的坐标为(2,3)或(253-,255+)或(253+,255-).图①图②图③第9题解图。
【中考数学二轮核心考点讲解】第03讲最值问题专题最值的种类你是否都提前总结过?1. 垂线段最值类型:2. 点与点之间,线段最短类型;3. 轴对称最值类型(也称将军饮马型);4. 二次函数最值类型;5. 辅助圆中最值类型;6. 费马点最值类型;7. 胡不归最值类型;8. 阿波罗尼斯圆最值类型.【例题1】(2019•鸡西)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点P是矩形ABCD内一动点,且S△P AB=S△PCD,则PC+PD的最小值为.【分析】本题属于“将军饮马最值类型”【解析】如图,作PM⊥AD于M,作点D关于直线PM的对称点E,连接PE,EC.设AM=x.∵四边形ABC都是矩形,∴AB∥CD,AB=CD=4,BC=AD=6,∵S△P AB=S△PCD,∴×4×x=××4×(6﹣x),∴x=2,∴AM=2,DM=EM=4,在Rt△ECD中,EC==4,∵PM垂直平分线段DE,∴PD=PE,∴PC+PD=PC+PE≥EC,∴PD+PC ≥4,∴PD+PC的最小值为4.【例题2】在四边形ABDE中,C是BD边的中点.(1)如图(1),若AC平分BAE∠,90ACE∠=︒,则线段AE、AB、DE的长度满足的数量关系为AE AB DE=+;(直接写出答案)(2)如图(2),AC平分BAE∠,EC平分AED∠,若120ACE∠=︒,则线段AB、BD、DE、AE的长度满足怎样的数量关系?写出结论并证明;(3)如图(3),8BD=,2AB=,8DE=,若135ACE=︒,求线段AE长度的最大值.【分析】本题属于“两点之间,线段最短类型”【解析】(1)AE AB DE=+;理由:在AE上取一点F,使AF AB=.易得=AE AF EF AB DE=++(2)猜想:12AE AB DE BD=++.证明:在AE上取点F,使AF AB=,连结CF,在AE上取点G,使EG ED=,连结CG.CQ是BD边的中点,12CB CD BD∴==.ACQ平分BAE∠,BAC FAC∴∠=∠.在ACB∆和ACF∆中,AB AFBAC FACAC AC=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACB ACF SAS∴∆≅∆,CF CB∴=,BCA FCA∴∠=∠.同理可证:CD CG=,DCE GCE∴∠=∠.CB CD=Q,CG CF∴=120ACE∠=︒Q,18012060BCA DCE∴∠+∠=︒-︒=︒.60FCA GCE∴∠+∠=︒.60FCG∴∠=︒.FGC∴∆是等边三角形.12FG FC BD ∴==. AE AF EG FG =++Q .12AE AB DE BD ∴=++.(3)作B 关于AC 的对称点F ,D 关于EC 的对称点G ,连接AF ,FC ,CG ,EG ,FG . C Q 是BD 边的中点,12CB CD BD ∴==.()ACB ACF SAS ∆≅∆Q ,CF CB ∴=,BCA FCA ∴∠=∠.同理可证:CD CG =,DCE GCE ∴∠=∠ CB CD =Q ,CG CF ∴= 135ACE ∠=︒Q ,18013545BCA DCE ∴∠+∠=︒-︒=︒. 45FCA GCE ∴∠+∠=︒. 90FCG ∴∠=︒.FGC ∴∆是等腰直角三角形.12FC BD ∴=.8BD =Q , 4FC ∴=, 42FG ∴=. 42AE AB DE =++Q . 2AB =Q ,8DE =,1042AE AF FG EG ∴++=+….∴当A 、F 、G 、E 共线时AE 的值最大2,最大值为1042+.故答案为:1042+. 【例题3】(2019•普洱一模)已知菱形ABCD 中,AB =5,∠B =60°,⊙A 的半径为2,⊙B 的半径为3,点E 、F 分别为⊙A 、⊙B 上的动点,点P 为DC 边上的动点,则PE +PF 的最小值为 5 .【分析】本题属于“轴对称最值类型”【解析】当P 与C 重合时,F 点在BC 上,E 点在AC 上,此时PE +PF 的值最小; 连接AC ,∵菱形ABCD ,AB =5,∠B =60°, ∴AC =5,∵⊙A 的半径为2, ∴EC =3,∵⊙B 的半径为3, ∴FC =2, ∴PE +PF =5;故答案为5;【例题4】(2019•玉林)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,点O是AB的三等分点,半圆O与AC相切,M,N分别是BC与半圆弧上的动点,则MN的最小值和最大值之和是()A.5 B.6 C.7 D.8【分析】本题属于“圆中常规最值类型”【解析】如图,设⊙O与AC相切于点D,连接OD,作OP⊥BC垂足为P交⊙O于F,此时垂线段OP最短,PF最小值为OP﹣OF,∵AC=4,BC=3,∴AB=5∵∠OPB=90°,∴OP∥AC∵点O是AB的三等分点,∴OB=×5=,==,∴OP=,∵⊙O与AC相切于点D,∴OD⊥AC,∴OD∥BC,∴==,∴OD=1,∴MN最小值为OP﹣OF=﹣1=,如图,当N在AB边上时,M与B重合时,MN经过圆心,经过圆心的弦最长,MN最大值=+1=,∴MN长的最大值与最小值的和是6.故选:B.【例题5】如图,四边形的两条对角线AC、BD相交所成的锐角为60︒,当8+=时,四边形ABCDAC BD的面积的最大值是.【分析】本题属于“二次函数最值类型”【解析】ACQ与BD所成的锐角为60︒,∴根据四边形面积公式,得四边形ABCD 的面积1sin602S AC BD =⨯⨯︒, 设AC x =,则8BD x =-, 所以2133(8)(4)43224S x x x =-⨯=--+, 所以当4x =,S 有最大值43. 故答案为:43.【例题6】(2019•上虞区一模)如图,已知ABC ∆,DEF ∆均为等腰直角三角形,102EF =,顶点D ,E 分别在边AB ,AC 上滑动.则在滑动过程中,点A ,F 间距离的最大值为 .【分析】本题属于“辅助圆最值类型”【解析】DEF ∆均为等腰直角三角形,102EF =,10DE DF ∴==,ABC ∆Q 是等腰直角三角形,以ED 为直角作等腰直角三角形EDM ,以M 为圆心,AM 为半径作圆, 随着D 、E 点运动,A 始终在圆M 上, 当A 、M 、F 三点共线时,AF 最大; AM EM =Q , 52AM ∴=,45DEF MED ∠=∠=︒Q , 90MEF ∴∠=︒, 510MF ∴=, 52510AF ∴=+,故答案为52510+.【例题7】(2019•武汉)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.【分析】本题属于“费马点最值类型”【解析】(1)证明:如图1,在BC上截取BG=PD,在△ABG和△ADP中,∴△ABG≌△ADP(SAS),∴AG=AP,BG=DP,∴GC=PE,∵∠GAP=∠BAD=60°,∴△AGP是等边三角形,∴AP=GP,∴P A+PC=GP+PC=GC=PE∴P A+PC=PE;(2)解:如图2:以MG为边作等边三角形△MGD,以OM为边作等边△OME.连接ND,作DF⊥NM,交NM的延长线于F.∵△MGD和△OME是等边三角形∴OE=OM=ME,∠DMG=∠OME=60°,MG=MD,∴∠GMO=∠DME在△GMO和△DME中∴△GMO≌△DME(SAS),∴OG=DE∴NO+GO+MO=DE+OE+NO∴当D、E、O、M四点共线时,NO+GO+MO值最小,∵∠NMG=75°,∠GMD=60°,∴∠NMD=135°,∴∠DMF=45°,∵MG=.∴MF=DF=4,∴NF=MN+MF=6+4=10,∴ND===2,∴MO+NO+GO最小值为2,故答案为2【例题8】如图,在ACEe经过点C,且圆的直径AB在线段AE上.∆中,CA CE∠=︒,OCAE=,30(1)试说明CE是Oe的切线;(2)若ACEe的直径AB;∆中AE边上的高为h,试用含h的代数式表示O(3)设点D 是线段AC 上任意一点(不含端点),连接OD ,当12CD OD +的最小值为6时,求O e 的直径AB 的长.【分析】本题属于“胡不归最值类型” 【解析】(1)连接OC ,如图1, CA CE =Q ,30CAE ∠=︒,30E CAE ∴∠=∠=︒,260COE A ∠=∠=︒, 90OCE ∴∠=︒,CE ∴是O e 的切线;(2)过点C 作CH AB ⊥于H ,连接OC ,如图2, 由题可得CH h =.在Rt OHC ∆中,sin CH OC COH =∠g , 3sin 60h OC OC ∴=︒=g , 233OC h ∴==,432AB OC h ∴==; (3)作OF 平分AOC ∠,交O e 于F ,连接AF 、CF 、DF ,如图3, 则11(18060)6022AOF COF AOC ∠=∠=∠=︒-︒=︒.OA OF OC ==Q ,AOF ∴∆、COF ∆是等边三角形, AF AO OC FC ∴===, ∴四边形AOCF 是菱形,∴根据对称性可得DF DO =. 过点D 作DH OC ⊥于H ,OA OC =Q ,30OCA OAC ∴∠=∠=︒, 1sin sin302DH DC DCH DC DC ∴=∠=︒=g g , ∴12CD OD DH FD +=+. 根据垂线段最短可得:当F 、D 、H 三点共线时,DH FD +(即1)2CD OD +最小,此时3sin 6FH OF FOH OF =∠==g , 则43OF =,283AB OF ==.∴当12CD OD +的最小值为6时,O e 的直径AB 的长为83.【例题9】阅读以下材料,并按要求完成相应的任务. 已知平面上两点A 、B ,则所有符合(0PAk k PB=>且1)k ≠的点P 会组成一个圆.这个结论最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,称阿氏圆. 阿氏圆基本解法:构造三角形相似.【问题】如图1,在平面直角坐标中,在x 轴,y 轴上分别有点(,0)C m ,(0,)D n ,点P 是平面内一动点,且OP r =,设OPk OD=,求PC kPD +的最小值.阿氏圆的关键解题步骤:第一步:如图1,在OD 上取点M ,使得0::M OP OP OD k ==;第二步:证明kPD PM =;第三步:连接CM ,此时CM 即为所求的最小值. 下面是该题的解答过程(部分):解:在OD 上取点M ,使得::OM OP OP OD k ==, 又POD MOP ∠=∠Q ,~POM DOP ∴∆∆…… 任务:(1)将以上解答过程补充完整.(2)如图2,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,4AC =,3BC =,D 为ABC ∆内一动点,满足2CD =,利用(1)中的结论,请直接写出23AD BD +的最小值.【分析】本题属于“阿波罗尼斯圆最值类型”【解析】解(1)在OD 上取点M ,使得::OM OP OP OD k ==, 又POD MOP ∠=∠Q , ~POM DOP ∴∆∆. :MP PD k ∴=, MP kPD ∴=,PC kPD PC MP ∴+=+,当PC kPD +取最小值时,PC MP +有最小值, 即C ,P ,M 三点共线时有最小值,利用勾股定理得2222222()CM OC OM m kr m k r =+++.(2)4AC m==Q,23CDBC=,在CB上取一点M,使得2433CM CD==,∴23AD BD+的最小值为2244104()3+=.1.(2019•乐山)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()A.3 B.C.D.4【解析】连接BP,如图,当y=0时,x2﹣4=0,解得x1=4,x2=﹣4,则A(﹣4,0),B(4,0),∵Q是线段P A的中点,∴OQ为△ABP的中位线,∴OQ=BP,当BP最大时,OQ最大,而BP过圆心C时,PB最大,如图,点P运动到P′位置时,BP最大,∵BC==5,∴BP′=5+2=7,∴线段OQ的最大值是.故选:C.2.(2019•泰安)如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E为AB的中点,F为EC上一动点,P为DF中点,连接PB,则PB的最小值是()A.2 B.4 C.D.【解析】如图:当点F与点C重合时,点P在P 1处,CP1=DP1,当点F与点E重合时,点P在P2处,EP2=DP2,∴P1P2∥CE且P1P2=CE当点F在EC上除点C、E的位置处时,有DP=FP由中位线定理可知:P1P∥CE且P1P=CF∴点P的运动轨迹是线段P1P2,∴当BP⊥P1P2时,PB取得最小值∵矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E为AB的中点,∴△CBE、△ADE、△BCP1为等腰直角三角形,CP1=2∴∠ADE=∠CDE=∠CP1B=45°,∠DEC=90°∴∠DP2P1=90°∴∠DP1P2=45°∴∠P2P1B=90°,即BP1⊥P1P2,∴BP的最小值为BP1的长在等腰直角BCP1中,CP1=BC=2∴BP1=2∴PB的最小值是2故选:D.3.(2019•黄石)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=()A.B.C.D.【解析】如图,设BD与AF交于点M.设AB=a,AD=a,∵四边形ABCD是矩形,∴∠DAB=90°,tan∠ABD==,∴BD=AC==2a,∠ABD=60°,∴△ABE、△CDE都是等边三角形,∴BE=DE=AE=CE=AB=CD=a.∵将△ABD沿BD折叠,点A的对应点为F,∴BM垂直平分AF,BF=AB=a,DF=DA=a.在△BGM中,∵∠BMG=90°,∠GBM=30°,BG=2,∴GM=BG=1,BM=GM=,∴DM=BD﹣BM=2a﹣.∵矩形ABCD中,BC∥AD,∴△ADM∽△GBM,∴=,即=,∴a=2,∴BE=DE=AE=CE=AB=CD=2,AD=BC=6,BD=AC=4.易证∠BAF=∠F AC=∠CAD=∠ADB=∠BDF=∠CDF=30°,∴△ADF是等边三角形,∵AC平分∠DAF,∴AC垂直平分DF,∴CF=CD=2.作B点关于AD的对称点B′,连接B′E,设B′E与AD交于点H,则此时BH+EH=B′E,值最小.如图,建立平面直角坐标系,则A(3,0),B(3,2),B′(3,﹣2),E(0,),易求直线B′E的解析式为y=﹣x+,∴H(1,0),∴BH==4,∴==.故选:B.4.(2019•包头)如图,在平面直角坐标系中,已知A(﹣3,﹣2),B(0,﹣2),C(﹣3,0),M是线段AB上的一个动点,连接CM,过点M作MN⊥MC交y轴于点N,若点M、N在直线y=kx+b上,则b 的最大值是()A.﹣B.﹣C.﹣1 D.0【解析】连接AC,则四边形ABOC是矩形,∴∠A=∠ABO=90°,又∵MN⊥MC,∴∠CMN=90°,∴∠AMC=∠MNB,∴△AMC∽△NBM,∴,设BN=y,AM=x.则MB=3﹣x,ON=2﹣y,∴,即:y=x2+x∴当x=﹣=﹣时,y最大=×()2+=,∵直线y=kx+b与y轴交于N(0,b)当BN最大,此时ON最小,点N(0,b)越往上,b的值最大,∴ON=OB﹣BN=2﹣=,此时,N(0,)b的最大值为.故选:A.5.如图,正三角形ABC的边长为3+,在正三角形ABC中放入正方形DEMN和EFPH,使得D、E、F 在边AB上,点P、N分别在边CB、CA上,这两个正方形面积和的最小值是,最大值是99﹣54.【解析】设正方形DEMN、正方形EFPH的边长分别为m、n,它们的面积和为S,∵△ABC为等边三角形,∴∠A=∠B=60°,AB=3+,在Rt△ADN中,AD=DN=m,在Rt△BPF中,BF=PF=n,∵AD+DE+EF+BF=AB,∴m+m+n+n=3+,∴m+n=3,∴n=3﹣m,∴S=m2+n2=m2+(3﹣m)2=2(m﹣)2+当点M落在BC上,则正方形DEMN的边长最小,正方形EFPH的边长最大,如图,在Rt△ADN中,AD=DN,AN=DN,∴DN+DN=3+,解得DN=3﹣3,在Rt△BPF中,BF=PF,∴(3﹣3)+3﹣3+EF+PF=3+,解得PF=6﹣9,∴6﹣3≤m≤3﹣3,∴当m=时,S最小,S的最小值为;当m=3﹣3时,S最大,S的最大值=2(3﹣3﹣)2+=99﹣54.故答案为;99﹣54.6.如图,平面直角坐标系中,A、B在x轴上,A(2,0)、B(8,0),点C为y轴上一动点,当∠ACB最大时,C点坐标为(0,4)或(0,﹣4).【解析】当过A、B两点的⊙P与y轴正半轴相切于C时,∠ACB最大时,作PH⊥AB于H,连结PC、P A,如图,∵A(2,0)、B(8,0),∴OA=2,AB=6,∵PH⊥AB,∴AH=BH=3,∴OH=OA+AH=5,∵⊙P与y轴相切,∴PC⊥y轴,∴四边形PHOC为矩形,∴OC=PH,PC=OH=5,在Rt△P AH中,∵AH=3,P A=5,∴PH==4,∴OC=4,∴C点坐标为(0,4),当⊙P与y轴的负半轴相切时,C点坐标为(0,﹣4).故答案为(0,4)或(0,﹣4).7.(2019•威海)如图,在平面直角坐标系中,点A,B在反比例函数y=(k≠0)的图象上运动,且始终保持线段AB=4的长度不变.M为线段AB的中点,连接OM.则线段OM长度的最小值是(用含k的代数式表示).【解析】如图,因为反比例函数关于直线y=x对称,观察图象可知:当线段AB与直线y=x垂直时,垂足为M,此时AM=BM,OM的值最小,∵M为线段AB的中点,∴OA=OB,∵点A,B在反比例函数y=(k≠0)的图象上,∴点A与点B关于直线y=x对称,∵AB=4,∴可以假设A(m,),则B(m+4,﹣4),∴(m+4)(﹣4)=k,整理得k=m2+4m,∴A(m,m+4),B(m+4,m),∴M(m+2,m+2),∴OM===,∴OM的最小值为.故答案为.8.(2019•凉山州)如图,正方形ABCD中,AB=12,AE=AB,点P在BC上运动(不与B、C重合),过点P作PQ⊥EP,交CD于点Q,则CQ的最大值为4.【解析】∵∠BEP+∠BPE=90°,∠QPC+∠BPE=90°,∴∠BEP=∠CPQ.又∠B=∠C=90°,∴△BPE∽△CQP.∴.设CQ=y,BP=x,则CP=12﹣x.∴,化简得y=﹣(x2﹣12x),整理得y=﹣(x﹣6)2+4,所以当x=6时,y有最大值为4.故答案为4.9.(2019•东营)如图,AC是⊙O的弦,AC=5,点B是⊙O上的一个动点,且∠ABC=45°,若点M、N 分别是AC、BC的中点,则MN的最大值是.【解析】∵点M,N分别是BC,AC的中点,∴MN=AB,∴当AB取得最大值时,MN就取得最大值,当AB是直径时,AB最大,连接AO并延长交⊙O于点B′,连接CB′,∵AB′是⊙O的直径,∴∠ACB′=90°.∵∠ABC=45°,AC=5,∴∠AB′C=45°,∴AB′===5,∴MN最大=.故答案为:.10.(2019•乐山)如图,点P是双曲线C:y=(x>0)上的一点,过点P作x轴的垂线交直线AB:y=x﹣2于点Q,连结OP,OQ.当点P在曲线C上运动,且点P在Q的上方时,△POQ面积的最大值是3.【解析】∵PQ⊥x轴,∴设P(x,),则Q(x,x﹣2),∴PQ=﹣x+2,∴S△POQ=(﹣+2)•x=﹣(x﹣2)2+3,∵﹣<0,∴△POQ面积有最大值,最大值是3,故答案为3.11.(2019•宿迁)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+=故答案为.12.(2019•北仑区模拟)如图,菱形ABCD的边长为4,∠A=60°,E是边AD的中点,F是边BC上的一个动点,EG=EF,且∠GEF=60°,则GB+GC的最小值为2.【解析】取AB与CD的中点M,N,连接MN,作点B关于MN的对称点E',连接E'C,E'B,此时CE的长就是GB+GC的最小值;∵MN∥AD,∴HM=AE,∵HB⊥HM,AB=4,∠A=60°,∴MB=2,∠HMB=60°,∴HM=1,∴AE'=2,∴E点与E'点重合,∵∠AEB=∠MHB=90°,∴∠CBE=90°,在Rt△EBC中,EB=2,BC=4,∴EC=2,故答案为2;13.(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.【解析】∵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=.故答案为:.14.(2019•广元)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6+3.【解析】过O作OM⊥AC于M,延长MO交⊙O于P,则此时,点P到AC的距离最大,且点P到AC距离的最大值=PM,∵OM⊥AC,∠A=∠BPC=60°,⊙O的半径为6,∴OP=OA=6,∴OM=OA=×6=3,∴PM=OP+OM=6+3,∴则点P到AC距离的最大值是6+3,故答案为:6+3.15.(2019•眉山)如图,在Rt△AOB中,OA=OB=4.⊙O的半径为2,点P是AB边上的动点,过点P作⊙O的一条切线PQ(点Q为切点),则线段PQ长的最小值为2.【解析】连接OQ.∵PQ是⊙O的切线,∴OQ⊥PQ;根据勾股定理知PQ2=OP2﹣OQ2,∴当PO⊥AB时,线段PQ最短,∵在Rt△AOB中,OA=OB=4,∴AB=OA=8,∴OP==4,∴PQ==2.故答案为2.16.(2019•通辽)如图,在边长为3的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边上的一点,且AM=AD,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﹣1.【解析】过点M作MH⊥CD交CD延长线于点H,连接CM,∵AM=AD,AD=CD=3∴AM=1,MD=2∵CD∥AB,∴∠HDM=∠A=60°∴HD=MD=1,HM=HD=∴CH=4∴MC==∵将△AMN沿MN所在直线翻折得到△A′MN,∴AM=A'M=1,∴点A'在以M为圆心,AM为半径的圆上,∴当点A'在线段MC上时,A'C长度有最小值∴A'C长度的最小值=MC﹣MA'=﹣1故答案为:﹣117(2019•营口)如图,△ABC是等边三角形,点D为BC边上一点,BD=DC=2,以点D为顶点作正方形DEFG,且DE=BC,连接AE,AG.若将正方形DEFG绕点D旋转一周,当AE取最小值时,AG的长为8.【解析】过点A作AM⊥BC于M,∵BD=DC=2,∴DC=4,∴BC=BD+DC=2+4=6,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC=BC=6,∵AM⊥BC,∴BM=BC=×6=3,∴DM=BM﹣BD=3﹣2=1,在Rt△ABM中,AM===3,当点E在DA延长线上时,AE=DE﹣AD.此时AE取最小值,在Rt△ADM中,AD===2,∴在Rt△ADG中,AG===8;故答案为:8.18.(2019•舟山)如图,一副含30°和45°角的三角板ABC和EDF拼合在个平面上,边AC与EF重合,AC =12cm.当点E从点A出发沿AC方向滑动时,点F同时从点C出发沿射线BC方向滑动.当点E从点A滑动到点C时,点D运动的路径长为(24﹣12)cm;连接BD,则△ABD的面积最大值为(24+36﹣12)cm2.【解析】∵AC=12cm,∠A=30°,∠DEF=45°∴BC=4cm,AB=8cm,ED=DF=6cm如图,当点E沿AC方向下滑时,得△E'D'F',过点D'作D'N⊥AC于点N,作D'M⊥BC于点M∴∠MD'N=90°,且∠E'D'F'=90°∴∠E'D'N=∠F'D'M,且∠D'NE'=∠D'MF'=90°,E'D'=D'F'∴△D'NE'≌△D'MF'(AAS)∴D'N=D'M,且D'N⊥AC,D'M⊥CM∴CD'平分∠ACM即点E沿AC方向下滑时,点D'在射线CD上移动,∴当E'D'⊥AC时,DD'值最大,最大值=ED﹣CD=(12﹣6)cm∴当点E从点A滑动到点C时,点D运动的路径长=2×(12﹣6)=(24﹣12)cm如图,连接BD',AD',∵S△AD'B=S△ABC+S△AD'C﹣S△BD'C∴S△AD'B=BC×AC+×AC×D'N﹣×BC×D'M=24+(12﹣4)×D'N当E'D'⊥AC时,S△AD'B有最大值,∴S△AD'B最大值=24+(12﹣4)×6=(24+36﹣12)cm2.故答案为:(24﹣12),(24+36﹣12)19.(2019•十堰)如图,正方形ABCD和Rt△AEF,AB=5,AE=AF=4,连接BF,DE.若△AEF绕点A 旋转,当∠ABF最大时,S△ADE=6.【解析】作DH⊥AE于H,如图,∵AF=4,当△AEF绕点A旋转时,点F在以A为圆心,4为半径的圆上,∴当BF为此圆的切线时,∠ABF最大,即BF⊥AF,在Rt△ABF中,BF==3,∵∠EAF=90°,∴∠BAF+∠BAH=90°,∵∠DAH+∠BAH=90°,∴∠DAH=∠BAF,在△ADH和△ABF中,∴△ADH≌△ABF(AAS),∴DH=BF=3,∴S△ADE=AE•DH=×3×4=6.故答案为6.20.(2019•黄冈)如图,AC,BD在AB的同侧,AC=2,BD=8,AB=8,点M为AB的中点,若∠CMD =120°,则CD的最大值是14.【解析】如图,作点A关于CM的对称点A′,点B关于DM的对称点B′.∵∠CMD=120°,∴∠AMC+∠DMB=60°,∴∠CMA′+∠DMB′=60°,∴∠A′MB′=60°,∵MA′=MB′,∴△A′MB′为等边三角形∵CD≤CA′+A′B′+B′D=CA+AM+BD=2+4+8=14,∴CD的最大值为14,故答案为14.21.(2019•嘉兴)如图,在⊙O中,弦AB=1,点C在AB上移动,连结OC,过点C作CD⊥OC交⊙O于点D,则CD的最大值为.【解析】连接OD,如图,∵CD⊥OC,∴∠DCO=90°,∴CD==,当OC的值最小时,CD的值最大,而OC⊥AB时,OC最小,此时D、B两点重合,∴CD=CB=AB=×1=,即CD的最大值为,故答案为:.22.(2019•连云港)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,以点C为圆心作⊙C与直线BD相切,点P 是⊙C上一个动点,连接AP交BD于点T,则的最大值是3.【解析】方法1、解:如图,过点A作AG⊥BD于G,∵BD是矩形的对角线,∴∠BAD=90°,∴BD==5,∵AB•AD=BD•AG,∴AG=,∵BD是⊙C的切线,∴⊙C的半径为过点P作PE⊥BD于E,∴∠AGT=∠PET,∵∠ATG=∠PTE,∴△AGT∽△PET,∴,∴=×PE∵==1+,要最大,则PE最大,∵点P是⊙C上的动点,BD是⊙C的切线,∴PE最大为⊙C的直径,即:PE最大=,∴最大值为1+=3,故答案为3.方法2、解:如图,过点P作PE∥BD交AB的延长线于E,∴∠AEP=∠ABD,△APE∽△ATB,∴,∵AB=4,∴AE=AB+BE=4+BE,∴,∴BE最大时,最大,∵四边形ABCD是矩形,∴BC=AD=3,CD=AB=4,过点C作CH⊥BD于H,交PE于M,并延长交AB于G,∵BD是⊙C的切线,∴∠GME=90°,在Rt△BCD中,BD==5,∵∠BHC=∠BCD=90°,∠CBH=∠DBC,∴△BHC∽△BCD,∴,∴,∴BH=,CH=,∵∠BHG=∠BAD=90°,∠GBH=∠DBA,∴△BHG∽△BAD,∴=,∴,∴HG=,BG=,在Rt△GME中,GM=EG•sin∠AEP=EG×=EG,而BE=GE﹣BG=GE﹣,∴GE最大时,BE最大,∴GM最大时,BE最大,∵GM=HG+HM=+HM,即:HM最大时,BE最大,延长MC交⊙C于P',此时,HM最大=HP'=2CH=,∴GP'=HP'+HG=,过点P'作P'F∥BD交AB的延长线于F,∴BE最大时,点E落在点F处,即:BE最大=BF,在Rt△GP'F中,FG====,∴BF=FG﹣BG=8,∴最大值为1+=3,故答案为:3.23.(2019•无锡)如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=4,D为边AB上一动点(B点除外),以CD 为一边作正方形CDEF,连接BE,则△BDE面积的最大值为8.【解析】过点C 作CG ⊥BA 于点G ,作EH ⊥AB 于点H ,作AM ⊥BC 于点M . ∵AB =AC =5,BC =4, ∴BM =CM =2, 易证△AMB ∽△CGB , ∴,即∴GB =8,设BD =x ,则DG =8﹣x , 易证△EDH ≌△DCG (AAS ), ∴EH =DG =8﹣x , ∴S △BDE ===,当x =4时,△BDE 面积的最大值为8. 故答案为8. 24.(2019秋•嘉兴期末)一副三角板(ABC ∆与)DEF ∆如图放置,点D 在AB 边上滑动,DE 交AC 于点G ,DF 交BC 于点H ,且在滑动过程中始终保持DG DH =,若2AC =,则BDH ∆面积的最大值是( )A .3B .33C .32D .33【解析】如图,作HM AB ⊥于M , 2AC =Q ,30B ∠=︒,23AB ∴=, 90EDF ∠=︒Q ,90ADG MDH ∴∠+∠=︒, 90ADG AGD ∠+∠=︒Q , AGD MDH ∴∠=∠,DG DH =Q ,90A DMH ∠=∠=︒,()ADG MHD AAS ∴∆≅∆,AD HM ∴=,设AD x =,则23BD x =-,211113(23)(3)22222BDH S BD MH BD AD x x x ∆∴===-=--+g g , BDH ∴∆面积的最大值是32,故选:C .25.如图,已知矩形ABCD ,4AB =,6BC =,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 433+ .【解析】将AMD ∆绕点A 逆时针旋转60︒得到△AM D '',由性质的性质可知:MD M D ='',ADD ∆'和AMM ∆'均为等边三角形, AM MM ∴=',MA MD ME D M MM ME ∴++='+'+, D M ∴'、MM '、ME 共线时最短, 由于点E 也为动点,∴当D E BC '⊥时最短,此时易求得433D E DG GE '=+=+,MA MD ME ∴++的最小值为433+.26.(2012•金牛区校级二模)如图,在△AOB 中,OA =OB =8,∠AOB =90°,矩形CDEF 的顶点C 、D 、F 分别在边AO 、OB 、AB 上,若tan CDO =,则矩形CDEF 面积的最大值s =.【解析】设CD =x ,CF =y .过F 作FH ⊥AO 于H .在 Rt △COD 中, ∵,∴.∴.∵∠FCH +∠OCD =90°,∴∠FCH =∠CDO . ∴.∴.∵△AHF 是等腰直角三角形,∴.∴AO =AH +HC +CO . ∴.∴.易知,∴当x =5时,矩形CDEF 面积的最大值为.故答案为:. 27.(2019•雁塔区校级一模)问题提出:(1)如图1,在四边形ABCD 中,AB BC =,3AD CD ==,90BAD BCD ∠=∠=︒,60ADC ∠=︒,则四边形ABCD 的面积为 33 ; 问题探究:(2)如图2,在四边形ABCD 中,90BAD BCD ∠=∠=︒,135ABC ∠=︒,22AB =,3BC =,在AD 、CD 上分别找一点E 、F ,使得BEF ∆的周长最小,并求出BEF ∆的最小周长; 问题解决: (3)如图3,在四边形ABCD 中,2AB BC ==,10CD =,150ABC ∠=︒,90BCD ∠=︒,则在四边形ABCD 中(包含其边沿)是否存在一点E ,使得30AEC ∠=︒,且使四边形ABCE 的面积最大.若存在,找出点E 的位置,并求出四边形ABCE 的最大面积;若不存在,请说明理由.【解析】(1)AB BC =Q ,3AD CD ==,90BAD BCD ∠=∠=︒ ()ABD CBD SAS ∴∆≅∆ADB CDB ∴∠=∠,且60ADC ∠=︒30ADB CDB ∴∠=∠=︒,且90BAD BCD ∠=∠=︒ 3AB BC ∴==∴四边形ABCD 的面积1233332=⨯⨯⨯=故答案为:33(2)如图,作点B 关于AD 的对称点M ,作点B 关于CD 的对称点N ,连接MN ,交AD 于点E ,交CD 于点F ,过点M 作MG BC ⊥,交CB 的延长线于点G , Q 点B ,点M 关于AD 对称BE EM ∴=,22AB AM ==,42BM ∴=Q 点B ,点N 关于CD 对称BF FN ∴=,3BC CN ==BEF ∴∆的周长BE BF EF NF EF EM MN =++=++= 135ABC ∠=︒Q ,45GBM ∴∠=︒,且GM BG ⊥, 45GBM GMB ∴∠=∠=︒BG GM ∴=,且222BG GM BM +=, 4BG GM ∴==,43310GN BG BC CN ∴=++=++=,∴在Rt GMN ∆中,2210016229MN GM GN =+=+=BEF ∴∆的最小周长为229(3)作ABC ∆的外接圆,交CD 于点E ,连接AC ,AE ,过点A 作AM CD ⊥于点M ,作BN AM ⊥于点N , Q 四边形ABCE 是圆内接四边形 180ABC AEC ∴∠+∠=︒ 30AEC ∴∠=︒,BN AM ⊥Q ,AM CD ⊥,90BCD ∠=︒, ∴四边形BCMN 是矩形2BC MN ∴==,BN CM =,90CBN ∠=︒, 150ABC ∠=︒Q ,60ABN ∴∠=︒,且BN AM ⊥ 30BAN ∴∠=︒, 112BN AB ∴==,33AN BN == 32AM ∴=+,1CM =30AEC ∠=︒Q ,AM CE ⊥,2234AE AM ∴==+,3323ME AM ==+ 423CE CM ME AE ∴=+=+=∴点E 在AC 垂直平分线上,ABC ACE ABCE S S S ∆∆=+Q 四边形,且ABC S ∆是定值,AC 长度是定值,点E 在ABC ∆的外接圆上,∴当点E 在AC 的垂直平分线上时,ABCE S 四边形最大()()()232331223184322AMEABCE ABCM S S S ∆++∴=+=⨯++⨯+=+四边形四边形 28.(2010•滨州模拟)如图,在平面直角坐标系中,已知四边形ABCD 是等腰梯形,A 、B 在x 轴上,D 在y 轴上,//AB CD ,17AD BC ==,5AB =,3CD =,抛物线2y x bx c =-++过A 、B 两点.(1)求b 、c ;(2)设M 是x 轴上方抛物线上的一动点,它到x 轴与y 轴的距离之和为d ,求d 的最大值;(3)当(2)中M 点运动到使d 取最大值时,此时记点M 为N ,设线段AC 与y 轴交于点E ,F 为线段EC 上一动点,求F 到N 点与到y 轴的距离之和的最小值,并求此时F 点的坐标.【解析】(1)易得(1A -,0)(4B ,0), 把1x =-,0y =;4x =,0y =分别代入2y x bx c =-++, 得101640b c b c --+=⎧⎨-++=⎩,解得34b c =⎧⎨=⎩.(3分)(2)设M 点坐标为2(,34)a a a -++,2||34d a a a =-++.①当10a -<…时,2224(1)5d a a a =-++=--+, 所以,当0a =时,d 取最大值,值为4; ②当04a <<时,2244(2)8d a a a =-++=--+所以,当2a =时,d 取最大值,最大值为8; 综合①、②得,d 的最大值为8.(不讨论a 的取值情况得出正确结果的得2分)(3)N 点的坐标为(2,6),过A 作y 轴的平行线AH ,过F 作FG y ⊥轴交AH 于点Q ,过F 作FK x ⊥轴于K , 45CAB ∠=︒Q ,AC 平分HAB ∠, FQ FK ∴=1FN FG FN FK ∴+=+-,所以,当N 、F 、K 在一条直线上时,1FN FG FN FK +=+-最小,最小值为5. 易求直线AC 的函数关系式为1y x =+,把2x =代入1y x =+得3y =, 所以F 点的坐标为(2,3).29.(2019•淮安)如图①,在△ABC 中,AB =AC =3,∠BAC =100°,D 是BC 的中点.小明对图①进行了如下探究:在线段AD 上任取一点P ,连接PB .将线段PB 绕点P 按逆时针方向旋转80°,点B 的对应点是点E ,连接BE ,得到△BPE .小明发现,随着点P 在线段AD 上位置的变化,点E 的位置也在变化,点E 可能在直线AD 的左侧,也可能在直线AD 上,还可能在直线AD 的右侧. 请你帮助小明继续探究,并解答下列问题: (1)当点E 在直线AD 上时,如图②所示. ①∠BEP = 50 °;②连接CE ,直线CE 与直线AB 的位置关系是 EC ∥AB .(2)请在图③中画出△BPE ,使点E 在直线AD 的右侧,连接CE .试判断直线CE 与直线AB 的位置关系,并说明理由.(3)当点P 在线段AD 上运动时,求AE 的最小值.【解析】(1)①如图②中, ∵∠BPE =80°,PB =PE , ∴∠PEB =∠PBE =50°, ②结论:AB ∥EC .理由:∵AB =AC ,BD =DC , ∴AD ⊥BC , ∴∠BDE =90°, ∴∠EBD =90°﹣50°=40°, ∵AE 垂直平分线段BC , ∴EB =EC ,∴∠ECB =∠EBC =40°, ∵AB =AC ,∠BAC =100°, ∴∠ABC =∠ACB =40°, ∴∠ABC =∠ECB , ∴AB ∥EC .故答案为50,AB ∥EC .(2)如图③中,以P 为圆心,PB 为半径作⊙P . ∵AD 垂直平分线段BC , ∴PB =PC ,∴∠BCE =∠BPE =40°, ∵∠ABC =40°, ∴AB ∥EC .(3)如图④中,作AH⊥CE于H,∵点E在射线CE上运动,点P在线段AD上运动,∴当点P运动到与点A重合时,AE的值最小,此时AE的最小值=AB=3.。
专题33 最值问题在中学数学题中,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,主要为以下几种: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 ba =-2时,y 有最小值。
y acb a min =-442;②若a <0当x ba=-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”。
专题知识回顾专题典型题考法及解析【例题1】(经典题)二次函数y=2(x ﹣3)2﹣4的最小值为 .【例题2】(2018江西)如图,AB 是⊙O 的弦,AB=5,点C 是⊙O 上的一个动点,且∠ACB=45°,若点M 、N 分别是AB 、AC 的中点,则MN 长的最大值是 .【例题3】(2019湖南张家界)已知抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠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 +21QC 是否存在最小值?若存在,求岀这个最小值;若不存在,请说明理由.-2-1-1321321y xOMDCBA 专题典型训练题1.(2018河南)要使代数式x 32-有意义,则x 的( ) A.最大值为32 B.最小值为32C.最大值为23 D.最大值为23 2.(2018四川绵阳)不等边三角形∆ABC 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a ab b a b 222++--的最小值为_______。
4.(2018云南)如图,MN 是⊙O 的直径,MN=4,∠AMN=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 .5.(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8.1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4.1元/斤,设销售该水果第x (天)的利润为y (元),求y 与x (1≤x <15)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127.5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 x =+50030,P x =-1702。
(1)当日产量为多少时,每日获得的利润为1750元; (2)当日产量为多少时,可获得最大利润?最大利润是多少?7.(2018吉林)某工程队要招聘甲、乙两种工种的工人150人,甲、乙两种工种的工人的月工资分别是600元和1000元,现要求乙种工种的人数不少于甲种工种人数的2倍,问甲、乙两种工种各招聘多少人时可使得每月所付的工资最少?8.(经典题)求x x x x 2211-+++的最大值与最小值。
9.(经典题)求代数式x x 12-的最大值和最小值。
10.(经典题)求函数y x x =--+-||||145的最大值。
11. (2018山东济南)已知x 、y 为实数,且满足x y m ++=5,xy ym mx ++=3,求实数m 最大值与最小值。
12.(2019年黑龙江省大庆市)如图,在Rt △ABC 中,∠A =90°.AB =8cm ,AC =6cm ,若动点D 从B 出发,沿线段BA 运动到点A 为止(不考虑D 与B ,A 重合的情况),运动速度为2cm /s ,过点D 作DE ∥BC 交AC 于点E ,连接BE ,设动点D 运动的时间为x (s ),AE 的长为y (cm ). (1)求y 关于x 的函数表达式,并写出自变量x 的取值范围; (2)当x 为何值时,△BDE 的面积S 有最大值?最大值为多少?13.(2019年宁夏)如图,在△ABC 中,∠A =90°,AB =3,AC =4,点M ,Q 分别是边AB ,BC 上的动点(点M 不与A ,B 重合),且MQ ⊥BC ,过点M 作BC 的平行线MN ,交AC 于点N ,连接NQ ,设BQ 为x .(1)试说明不论x 为何值时,总有△QBM ∽△ABC ;(2)是否存在一点Q ,使得四边形BMNQ 为平行四边形,试说明理由; (3)当x 为何值时,四边形BMNQ 的面积最大,并求出最大值.本题考查的是相似三角形的判定和性质、平行四边形的判定、二次函数的性质,掌握相似三角形的判定定理、二次函数的性质是解题的关键.14. (2019广东深圳)如图所示,抛物线c bx ax y ++=2过点A (-1,0),点C (0,3),且OB=OC . (1)求抛物线的解析式及其对称轴;(2)点D,E 在直线x=1上的两个动点,且DE=1,点D 在点E 的上方,求四边形ACDE 的周长的最小值, (3)点P 为抛物线上一点,连接CP,直线CP 把四边形CBPA 的面积分为3∶5两部分,求点P 的坐标.15.(2019广西省贵港)已知:ABC ∆是等腰直角三角形,90BAC ∠=︒,将ABC ∆绕点C 顺时针方向旋转得到△A B C '',记旋转角为α,当90180α︒<<︒时,作A D AC '⊥,垂足为D ,A D '与B C '交于点E .(1)如图1,当15CA D ∠'=︒时,作A EC ∠'的平分线EF 交BC 于点F . ①写出旋转角α的度数; ②求证:EA EC EF '+=;(2)如图2,在(1)的条件下,设P 是直线A D '上的一个动点,连接PA ,PF ,若AB 求线段PA PF +的最小值.(结果保留根号).16.(2019贵州省安顺市)如图,抛物线y =21x 2+bx +c 与直线y =21x +3分别相交于A ,B 两点,且此抛物线与x 轴的一个交点为C ,连接AC ,BC .已知A (0,3),C (﹣3,0).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l 上找一点M ,使|MB ﹣MC |的值最大,并求出这个最大值;(3)点P 为y 轴右侧抛物线上一动点,连接PA ,过点P 作PQ ⊥PA 交y 轴于点Q ,问:是否存在点P 使得以A ,P ,Q 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.17.(2019广西贺州)如图,在平面直角坐标系中,已知点B 的坐标为(1,0)-,且4OA OC OB ==,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠图象经过A ,B ,C 三点.(1)求A ,C 两点的坐标; (2)求抛物线的解析式;(3)若点P 是直线AC 下方的抛物线上的一个动点,作PD AC ⊥于点D ,当PD 的值最大时,求此时点P 的坐标及PD 的最大值.18.(2019内蒙古赤峰)如图,直线y =﹣x +3与x 轴、y 轴分别交于B 、C 两点,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点B 、C ,与x 轴另一交点为A ,顶点为D .(1)求抛物线的解析式;(2)在x 轴上找一点E ,使EC +ED 的值最小,求EC +ED 的最小值;(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P ,使得∠APB =∠OCB ?若存在,求出P 点坐标;若不存在,请说明理由.19.(2019•湘潭)如图一,抛物线y=ax2+bx+c过A(﹣1,0)B(3.0)、C(0,)三点(1)求该抛物线的解析式;(2)P(x1,y1)、Q(4,y2)两点均在该抛物线上,若y1≤y2,求P点横坐标x1的取值范围;(3)如图二,过点C作x轴的平行线交抛物线于点E,该抛物线的对称轴与x轴交于点D,连结CD、CB,点F 为线段CB的中点,点M、N分别为直线CD和CE上的动点,求△FMN周长的最小值.20.(2019•辽阳)如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的边BC在x轴上,∠ABC=90°,以A为顶点的抛物线y=﹣x2+bx+c经过点C(3,0),交y轴于点E(0,3),动点P在对称轴上.(1)求抛物线解析式;(2)若点P从A点出发,沿A→B方向以1个单位/秒的速度匀速运动到点B停止,设运动时间为t秒,过点P 作PD⊥AB交AC于点D,过点D平行于y轴的直线l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?(3)若点M是平面内的任意一点,在x轴上方是否存在点P,使得以点P,M,E,C为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出符合条件的M点坐标;若不存在,请说明理由.。