8-线段和差最值的存在性问题解题策略(1)
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For personal use only in study and research; not for commercial use线段和(差)的最值问题此类问题特点:1.两个定点,一个定点;2. 线段和最小值,线段差最大值一、线段和最小值问题若在一条直线m上,求一点P,使PA+PB最小;(1)两侧/异侧型:定点A、B在直线m(动点P所在直线)两侧:直接连接A、B两点交直线m于一点P,该点P即为所求点。
(PA+PB=AB)(2)同侧型:定点A、B在动点P所在直线m同侧:(方法:一找二作三连):一找:找定点A、B,动点P及动点所在的直线m;二作:任选一个定点做对称;三连:连接对称点与另一个定点,其连线交动点所在直线于一点P,该点P即为所求。
(PA+PB=PA’+PB=A’B)二、线段差最大值问题若在一条直线m上,求一点P,使得最大(1)同侧型:定点A、B在直线m(动点P所在直线)两侧:直接连接A、B两点交直线m于一点P,该点P即为所求点。
()(2)两侧/异侧型:定点A、B在直线m(动点P所在直线)两侧:任选一个定点做对称;三连:连接对称点与另一个定点,其连线交动点所在直线m于一点P,该点P即为所求点。
()线段和最小值练习题1.如图1,在锐角三角形ABC中,AB=,∠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的最小值为?????????????.2. 如图2所示,等边△ABC的边长为6,AD是BC边上的中线,M是AD上的动点,E是AC边上一点.若AE=2,EM+CM的最小值为?????????.3.如图3,在直角梯形ABCD中,∠ABC=90°,AD∥BC,AD=4,AB=5,BC=6,点P是AB上一个动点,当PC+PD的和最小时,PB的长为__________.图1 图2 图3 图44. 如图4,菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=60°,E是AB的中点,P是对角线AC上的一个动点,则PE+PB的最小值为????????????.5. 如图5,圆柱形玻璃杯,高为12cm,底面周长为18cm,在杯内离杯底3cm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.6.已知正方形ABCD的边长为2,E为AB的中点,P是AC上一动点.则PB +PE的最小值是7. 如图6,已知正方形ABCD的边长为8,点M在DC上,且DM=2,N是AC上的一个动点,则DN+MN的最小值为?????????? ?.8.如图7,在边长为2cm的正方形ABCD中,点Q为BC边的中点,点P为对角线AC上一动点,连接PB、PQ,则△PBQ 周长的最小值为????????????????????cm.(结果不取近似值)图5 图6 图79. 如图8,⊙O的半径为2,点A、B、C在⊙O上,OA⊥OB,∠AOC=60°,P是OB上一动点,则PA+PC的最小值是.10. 如图9,MN是半径为1的⊙O的直径,点A在⊙O上,∠AMN=30°,B为AN弧的中点,P是直径MN上一动点,则PA+PB的最小值为______.如图8 如图9解答题1.如图,一元二次方程x2+2x-3=0的二根x1,x2(x1<x2)是抛物线y=ax2+bx+c与x轴的两个交点B,C 的横坐标,且此抛物线过点A(3,6).(1)求此二次函数的解析式;(2)设此抛物线的顶点为P,对称轴与AC相交于点Q,求点P和点Q的坐标;(3)在x轴上有一动点M,当MQ+MA取得最小值时,求M点的坐标.?2.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,),△AOB的面积是.(1)求点B的坐标;(2)求过点A、O、B的抛物线的解析式;(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C,使△AOC的周长最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由;?3. 如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点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.(1)若E为边OA上的一个动点,当△CDE的周长最小时,求点E的坐标;(2)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.4. 如图,已知直线y=x+1与y轴交于点A,与x轴交于点D,抛物线y=x2+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).(1)求该抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上找一点M,使|AM-MC|的值最大,求出点M的坐标.5.抛物线的解析式为,交x轴与A与B,交y轴于C。
中考数学压轴题解题策略几何图形中线段和差最值问题的解题策略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.图1 图2 图31.如图,在锐角ABC △中,45AB BAC =∠=°,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___________ .2.如图,菱形ABCD 的两条对角线分别长6和8,点P 是对角线AC 上的一个动点,点M 、N 分别是边AB 、BC 的中点,则PM +PN 的最小值是_____________.3、如图,已知正方形ABCD 的边长为8,F 是DA 上一点,且FA=2,点P 是BD 上一动点,则 AP+PF 的最小值为 .4、如图所示,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,则其最小值为A B CD N M (第1题第2题图 D A B C P M N5.如图,菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,点P、Q、K分别为线段BC、CD、BD上的任意一点,求PK+QK的最小值.6.如图,菱形ABCD中,∠A=60°,AB=3,⊙A、⊙B的半径分别为2和1,P、E、F分别是边CD、⊙B和⊙A上的动点,求PE+PF的最小值.7.如图,在平行四边形ABCD中,∠BCD=30°,BC=4,CD=3,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.8.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,E是AB边的中点,F是线段BC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的小值是()A.B.6 C.D.49.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 .10.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,P 是BC上的一动点,则PE+PD的最小值是.11.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____12.如图,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.13. 如图,△ABC 中,∠ACB =90°,AC =2,BC =1.点A 、C 分别在x 轴和y 轴的正半轴上,当点A 在x 轴上运动时,点C 也随之在y 轴上运动.在整个运动过程中,求点B 到原点的最大距离.14. 如图,已知A (-2,0)、B (4, 0)、(D -.设F 为线段BD 上一点(不含端点),连结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?15.如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =6,BC =8.点E 是BC 边上的点,连结AE ,过点E 作AE 的垂线交AB 边于点F ,求AF 的最小值.16.如图,抛物线21442y x x =-+与y 轴交于点A ,B 是OA 的中点.一个动点G 从点B 出发,先经过x 轴上的点M ,再经过抛物线对称轴上的点N ,然后返回到点A .如果动点G 走过的路程最短,请找出点M 、N 的位置,并求最短路程.17.如图,在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =6,BC =8,O 为AC 的中点,过O 作OE⊥OF ,OE ,OF 分别交射线AB ,BC 于E ,F ,连接EF ,则EF 长度的最小值为_______.18.如图,在Rt AOB ∆中,OA OB ==,⊙O 的半径为1,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),则切线长PQ 的最小值为 .O B F E A19、在三角形ABC中,AB=AC=2,∠ABC=30°,点M,N分别在边AB,AC上,将三角形AMN沿MN 翻折,点A落到点A’处,则线段BA’长度的最小值是ANMA'B C20.如图,线段AB的长为2,C为AB上一个动点,分别以AC、BC为斜边在AB的同侧作两个等腰直角三角形△ACD和△BCE,那么DE长的最小值是.。
初中数学线段和差最值问题(史上最全版)⼀、知识依据1.线段公理:两点之间,线段最短;2.对称的性质:①关于⼀条直线对称的两个图形全等;②对称轴是两个对称图形对应点连线的垂直平分线;3.三⾓形的三边关系:①三⾓形两边之和⼤于第三边;②三⾓形两边之差⼩于第三边。
4.垂直线段最短。
⼆、从“将军饮马”说起话说在古罗马时代,在亚历⼭⼤城有⼀位精通数学和物理的学者,名叫海伦。
⼀天,⼀位罗马将军专程去拜访他,向他请教⼀个百思不得其解的问题:将军每天从军营A出发,先到河边饮马,然后再去河岸同侧B地开会,应该怎样⾛才能使路程最近?从此,这个被称为“将军饮马”的问题⼴泛流传。
这个问题的解决并不难,据说海伦略作思考就解决了它。
为了解决“将军饮马”问题,我们先看下⾯的问题。
(⼀)点A、B在直线m的异侧,在直线m上,求⼀点P,使PA+PB最⼩由两点之间线段最短知,由A到B⾛直线距离最短,所以连接AB与直线m交于点P,此时PA+PB最⼩。
我们选取除P之外的任意⼀点P’,由三⾓形的三边关系可以证明。
综上,我们可知点A、B在直线m异侧时,连接AB与直线m交于点P,即为所求。
搞清楚上⾯这个问题后,我们再来研究“将军饮马”问题就简单了。
(⼆)点A、B在直线m的同侧,在直线m上,求⼀点P,使PA+PB最⼩作图步骤:①作点A关于直线m的对称点A,②连接BA,,与直线L相交于点P③此时PA+PB最⼩。
看到这个问题后,我们会怎么思考呢?结合上⾯的问题及解答思路,我们会想到将直线m同侧的两个点转化到直线m异侧,那么问题就迎刃⽽解了。
所以,我们作A关于直线m的对称点A’(做B的对称点也⼀样),则将同侧的两点A、B转化到了异侧两点A’、B。
此时,连接A’B与直线m交于点P,即为所求。
综上,我们可知“将军饮马”问题转化为对称点,则问题就轻松解决了。
三、“将军饮马”的拓展延伸总结“将军饮马”问题,我们发现是两个顶点及定直线上的⼀个动点问题,那么接下来我们将刚才的问题进⾏升级。
线段和差最值问题解题技巧
1. 嘿,你知道吗?平移线段有时就像变魔术一样神奇!比如在这个问题里,把这两条线段平移到一起,你看,是不是一下子就找到答案啦!
2. 哇塞,利用对称性质来解决线段和差最值问题,那可真是绝了呀!就像给问题找到了一把万能钥匙。
比如这个图形,通过对称,一下子就柳暗花明了呢!
3. 哎呀呀,有时候转换思维超重要的啦!别死磕一种方法呀,就像走不通的路咱就换一条呗。
像这个例子,转换一下思考角度,答案不就出来啦!
4. 嘿,当遇到难题不要慌,想想三角形三边关系呀!这就好比给你指了一条明路。
比如看到这样的条件,马上想起三边关系,难题迎刃而解咯!
5. 哇哦,构造辅助线简直就是秘密武器呀!就如同给问题搭了一座桥。
像这个情况,构造出合适的辅助线,一下子就突破难关啦!
6. 哈哈,把复杂问题简单化,不就轻松多了吗?就像把一大团乱麻理清楚。
看这个例子,简单化之后,答案显而易见呀!
7. 哟呵,关注特殊点和特殊位置呀,这可是关键呢!如同发现了宝藏的线索。
像这个情况,抓住特殊点,难题瞬间攻克啦!
8. 嘿呀,寻找等量关系也很重要呀,就像在迷宫里找到了正确的路线。
看看这个例子,一旦找到等量关系,答案就水到渠成啦!
9. 最后我想说,掌握了这些解题技巧,遇到线段和差最值问题根本不用怕呀!它们就是我们的得力助手,能让我们在数学的海洋里畅游无阻呀!。
中考数学压轴题解题策略线段和差最值的存在性问题解题策略20XX年9月13日星期日专题攻略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.图1 图2 图3例题解析例❶如图1-1,抛物线y=x2-2x-3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点P是抛物线对称轴上的一个动点,如果△P AC的周长最小,求点P的坐标.图1-1【解析】如图1-2,把抛物线的对称轴当作河流,点A与点B对称,连结BC,那么在△PBC中,PB+PC总是大于BC的.如图1-3,当点P落在BC上时,PB+PC最小,因此P A+PC最小,△P AC的周长也最小.由y=x2-2x-3,可知OB=OC=3,OD=1.所以DB=DP=2,因此P(1,-2).图1-2 图1-3例❷如图,抛物线21442y x x =-+与y 轴交于点A ,B 是OA 的中点.一个动点G 从点B 出发,先经过x 轴上的点M ,再经过抛物线对称轴上的点N ,然后返回到点A .如果动点G 走过的路程最短,请找出点M 、N 的位置,并求最短路程.图2-1【解析】如图2-2,按照“台球两次碰壁”的模型,作点A 关于抛物线的对称轴对称的点A ′,作点B 关于x 轴对称的点B ′,连结A ′B ′与x 轴交于点M ,与抛物线的对称轴交于点N .在Rt △AA ′B ′中,AA ′=8,AB ′=6,所以A ′B ′=10,即点G 走过的最短路程为10.根据相似比可以计算得到OM =83,MH =43,NH =1.所以M (83, 0),N (4, 1).图2-2例❸ 如图3-1,抛物线248293y x x =-++与y 轴交于点A ,顶点为B .点P 是x 轴上的一个动点,求线段P A 与PB 中较长的线段减去较短的线段的差的最小值与最大值,并求出相应的点P 的坐标.图3-1【解析】题目读起来像绕口令,其实就是求|P A -PB |的最小值与最大值.由抛物线的解析式可以得到A(0, 2),B(3, 6).设P(x, 0).绝对值|P A-PB|的最小值当然是0了,此时P A=PB,点P在AB的垂直平分线上(如图3-2).解方程x2+22=(x-3)2+62,得416x=.此时P41(,0)6.在△P AB中,根据两边之差小于第三边,那么|P A-PB|总是小于AB了.如图3-3,当点P在BA的延长线上时,|P A-PB|取得最大值,最大值AB=5.此时P3(,0)2-.图3-2 图3-3例❹如图4-1,菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,点P、Q、K分别为线段BC、CD、BD上的任意一点,求PK+QK的最小值.图4-1【解析】如图4-2,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4-3,当点K落在PQ′上时,PK+QK的最小值为PQ′.如图4-4,PQ′的最小值为Q′H,Q′H就是菱形ABCD的高,Q′H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4-2 图4-3 图4-4 例❺如图5-1,菱形ABCD中,∠A=60°,AB=3,⊙A、⊙B的半径分别为2和1,P、E、F分别是边CD、⊙B和⊙A上的动点,求PE+PF的最小值.图5-1【解析】E、F、P三个点都不确定,怎么办?BE=1,AF=2是确定的,那么我们可以求PB +P A -3的最小值,先求PB +P A 的最小值(如图5-2).如图5-3,PB +P A 的最小值为AB ′,AB ′=6.所以PE +PF 的最小值等于3.图5-2 图5-3例❻ 如图6-1,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6-1【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6-2,将线段BF 向左平移两个单位,得到线段ME .如图6-3,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6-2 图6-3例❼ 如图7-1,△ABC 中,∠ACB =90°,AC =2,BC =1.点A 、C 分别在x 轴和y 轴的正半轴上,当点A 在x 轴上运动时,点C 也随之在y 轴上运动.在整个运动过程中,求点B 到原点的最大距离.图7-1【解析】如果把OB 放在某一个三角形中,这个三角形的另外两条边的大小是确定的,那么根据两边之和大于第三边,可知第三边OB 的最大值就是另两边的和.显然△OBC是不符合条件的,因为OC边的大小不确定.如图7-2,如果选AC的中点D,那么BD、OD都是定值,OD=1,BD.在△OBD中,总是有OB<OD+BD.如图7-3,当点D落在OB上时,OB1.图7-2 图7-3例❽如图8-1,已知A(-2,0)、B(4, 0)、(D-.设F为线段BD上一点(不含端点),连结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?图8-1D-的坐标隐含了∠DBA=30°,不由得让我们联想到30°【解析】点B(4, 0)、(角所对的直角边等于斜边的一半.如果把动点M在两条线段上的速度统一起来,问题就转化了.如图8-2,在Rt△DEF中,FD=2FE.如果点M沿线段FD以每秒2个单位的速度运动到点D时,那么点M沿线段FE以每秒1个单位的速度正好运动到点E.因此当AF+FE 最小时,点M用时最少.如图8-3,当AE⊥DE时,AF+FE最小,此时F(2,-.图8-2 图8-3例❾如图9-1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8.点E是BC边上的点,连结AE,过点E作AE的垂线交AB边于点F,求AF的最小值.图9-1【解析】如图9-2,设AF 的中点为D ,那么DA =DE =DF .所以AF 的最小值取决于DE 的最小值.如图9-3,当DE ⊥BC 时,DE 最小.设DA =DE =m ,此时DB =53m .由AB =DA +DB ,得5103m m +=.解得154m =.此时AF =1522m =.图9-2 图9-3例❿ 如图10-1,已知点P 是抛物线214y x =上的一个点,点D 、E 的坐标分别为(0, 1)、(1, 2),连结PD 、PE ,求PD +PE 的最小值.图10-1【解析】点P 不在一条笔直的河流上,没有办法套用“牛喝水”的模型. 设P 21(,)4x x ,那么PD 2=2222211(1)(1)44x x x +-=+.所以PD =2114x +. 如图10-2,2114x +的几何意义可以理解为抛物线上的动点P 到直线y =-1的距离PH .所以PD =PH .因此PD +PE 就转化为PH +PE .如图10-3,当P 、E 、H 三点共线,即PH ⊥x 轴时,PH +PE 的最小值为3.高中数学会学到,抛物线是到定点的距离等于到定直线的距离的点的集合,在中考数学压轴题里, 如果要用到这个性质,最好铺垫一个小题,求证PD =PH .图10-2 图10-3。
几何最值的存在性问题【考题研究】在平面几何的动态问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的周长或面积、角的度数以及它们的和与差)的最大值或最小值问题,称为最值问题。
从历年的中考数学压轴题型分析来看,经常会考查到距离或者两条线段和差最值得问题,并且这部分题目在中考中失分率很高,应该引起我们的重视。
几何最值问题再教材中虽然没有进行专题讲解,到却给了我们很多解题模型,因此在专题复习时进行压轴训练是必要的。
【解题攻略】最值问题是一类综合性较强的问题,而线段和(差)问题,要归归于几何模型:(1)归于“两点之间的连线中,线段最短”凡属于求“变动的两线段之和的最小值”时,大都应用这一模型.(2)归于“三角形两边之差小于第三边”凡属于求“变动的两线段之差的最大值”时,大都应用这一模型.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,PA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,建立一次函数或者二次函数求解最值问题.【解题类型及其思路】解决平面几何最值问题的常用的方法有:(1)应用两点间线段最短的公理(含应用三角形的三边关系)求最值;(2)应用垂线段最短的性质求最值;(3)应用轴对称的性质求最值;(4)应用二次函数求最值;(5)应用其它知识求最值。
【典例指引】类型一【确定线段(或线段的和,差)的最值或确定点的坐标】【典例指引1】(2018·天津中考模拟)如图,在平面直角坐标系中,长方形OABC的顶点A、C分别在x 轴、y轴的正半轴上.点B的坐标为(8,4),将该长方形沿OB翻折,点A的对应点为点D,OD与BC 交于点E.(I)证明:EO=EB;(Ⅱ)点P是直线OB上的任意一点,且△OPC是等腰三角形,求满足条件的点P的坐标;(Ⅲ)点M是OB上任意一点,点N是OA上任意一点,若存在这样的点M、N,使得AM+MN最小,请直接写出这个最小值.【举一反三】(2020·云南初三)如图,抛物线y=ax2+bx+3经过点B(﹣1,0),C(2,3),抛物线与y轴的焦点A,与x轴的另一个焦点为D,点M为线段AD上的一动点,设点M的横坐标为t.(1)求抛物线的表达式;(2)过点M作y轴的平行线,交抛物线于点P,设线段PM的长为1,当t为何值时,1的长最大,并求最大值;(先根据题目画图,再计算)(3)在(2)的条件下,当t为何值时,△PAD的面积最大?并求最大值;(4)在(2)的条件下,是否存在点P,使△PAD为直角三角形?若存在,直接写出t的值;若不存在,说明理由.类型二【确定三角形、四边形的周长的最值或符合条件的点的坐标】【典例指引2】(2020·重庆初三期末)如图,抛物线2y ax bx =+(0a >)与双曲线k y x =相交于点A 、B ,已知点A 坐标()1,4,点B 在第三象限内,且AOB ∆的面积为3(O 为坐标原点).(1)求实数a 、b 、k 的值;(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点P 使得POB ∆为等腰三角形?若存在请求出所有的P 点的坐标,若不存在请说明理由.(3)在坐标系内有一个点M ,恰使得MA MB MO ==,现要求在y 轴上找出点Q 使得BQM ∆的周长最小,请求出M 的坐标和BQM ∆周长的最小值.【举一反三】(2019·重庆实验外国语学校初三)如图1,已知抛物线y =﹣23384x +x +3与x 轴交于A 和B 两点,(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C .(1)求出直线BC 的解析式.(2)M 为线段BC 上方抛物线上一动点,过M 作x 轴的垂线交BC 于H ,过M 作MQ ⊥BC 于Q ,求出△MHQ 周长最大值并求出此时M 的坐标;当△MHQ 的周长最大时在对称轴上找一点R ,使|AR ﹣MR |最大,求出此时R 的坐标.(3)T 为线段BC 上一动点,将△OCT 沿边OT 翻折得到△OC ′T ,是否存在点T 使△OC ′T 与△OBC 的重叠部分为直角三角形,若存在请求出BT 的长,若不存在,请说明理由.类型三 【确定三角形、四边形的面积最值或符合条件的点的坐标】【典例指引3】(2019·甘肃中考真题)如图,已知二次函数y =x 2+bx+c 的图象与x 轴交于点A (1,0)、B (3,0),与y 轴交于点C .(1)求二次函数的解析式;(2)若点P 为抛物线上的一点,点F 为对称轴上的一点,且以点A 、B 、P 、F 为顶点的四边形为平行四边形,求点P 的坐标;(3)点E 是二次函数第四象限图象上一点,过点E 作x 轴的垂线,交直线BC 于点D ,求四边形AEBD 面积的最大值及此时点E 的坐标.【举一反三】(2019·内蒙古中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线22(0)y ax bx a =++≠与x 轴交于()1,0A -),()3,0B 两点,与y 轴交于点C ,连接BC .(1)求该抛物线的解析式,并写出它的对称轴;(2)点D 为抛物线对称轴上一点,连接CD BD 、,若DCB CBD ∠=∠,求点D 的坐标;(3)已知()1,1F ,若(),E x y 是抛物线上一个动点(其中12x <<),连接CE CF EF 、、,求CEF ∆面积的最大值及此时点E 的坐标.(4)若点N 为抛物线对称轴上一点,抛物线上是否存在点M ,使得以,,,B C M N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【新题训练】1.如图,直线y=5x+5交x轴于点A,交y轴于点C,过A,C两点的二次函数y=ax2+4x+c的图象交x轴于另一点B.(1)求二次函数的表达式;(2)连接BC,点N是线段BC上的动点,作ND⊥x轴交二次函数的图象于点D,求线段ND长度的最大值;(3)若点H为二次函数y=ax2+4x+c图象的顶点,点M(4,m)是该二次函数图象上一点,在x轴,y轴上分别找点F,E,使四边形HEFM的周长最小,求出点F、E的坐标.2.(2019·江苏中考真题)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’.(1)如图1,当PB=4时,若点B’恰好在AC边上,则AB’的长度为_____;(2)如图2,当PB=5时,若直线l//AC,则BB’的长度为;(3)如图3,点P在AB边上运动过程中,若直线l始终垂直于AC,△ACB’的面积是否变化?若变化,说明理由;若不变化,求出面积;(4)当PB=6时,在直线l变化过程中,求△ACB’面积的最大值.3.(2019·湖南中考真题)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212时,求OA的长;(3)当点A移动到某一位置时,点C到点O的距离有最大值,请直接写出最大值,并求此时cos∠OAD的值.4.(2018·江苏中考真题)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=﹣23x+4的图象与x轴和y轴分别相交于A、B两点.动点P从点A出发,在线段AO上以每秒3个单位长度的速度向点O作匀速运动,到达点O停止运动,点A关于点P的对称点为点Q,以线段PQ为边向上作正方形PQMN.设运动时间为t秒.(1)当t=13秒时,点Q的坐标是;(2)在运动过程中,设正方形PQMN与△AOB重叠部分的面积为S,求S与t的函数表达式;(3)若正方形PQMN对角线的交点为T,请直接写出在运动过程中OT+PT的最小值.5.(2020·江苏初三期末)已知二次函数223y x x =--+的图象和x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,点P 是直线AC 上方的抛物线上的动点.(1)求直线AC 的解析式.(2)当P 是抛物线顶点时,求APC ∆面积.(3)在P 点运动过程中,求APC ∆面积的最大值.6.(2020·江苏初三期末)如图,抛物线265y ax x =+-交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C ,点B 的坐标为()5,0,直线5y x =-经过点B 、C .(1)求抛物线的函数表达式;(2)点P 是直线BC 上方抛物线上的一动点,求BCP ∆面积S 的最大值并求出此时点P 的坐标;(3)过点A 的直线交直线BC 于点M ,连接AC ,当直线AM 与直线BC 的一个夹角等于ACB ∠的3倍时,请直接写出点M 的坐标.7.(2019·石家庄市第四十一中学初三)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =x (x ﹣b )﹣与y 轴相交于A 点,与x 轴相交于B 、C 两点,且点C 在点B 的右侧,设抛物线的顶点为P .(1)若点B 与点C 关于直线x =1对称,求b 的值;(2)若OB =OA ,求△BCP 的面积;(3)当﹣1≤x≤1时,该抛物线上最高点与最低点纵坐标的差为h ,求出h 与b 的关系;若h 有最大值或最小值,直接写出这个最大值或最小值.8.(2020·江西初三期中)如图①,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(-3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图②,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.9.(2020·山东初三期末)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点C(0,1),顶点为Q(2,3),点D在x轴正半轴上,且OD=OC.(1)求直线CD 的解析式;(2)求抛物线的解析式;(3)将直线CD 绕点C 逆时针方向旋转45°所得直线与抛物线相交于另一点E ,求证:△CEQ ∽△CDO ; (4)在(3)的条件下,若点P 是线段QE 上的动点,点F 是线段OD 上的动点,问:在P 点和F 点移动过程中,△PCF 的周长是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由. 10.(2020·盘锦市双台子区第一中学初三月考)如图①,已知抛物线y=ax 2+bx+c 的图像经过点A (0,3)、B (1,0),其对称轴为直线l :x=2,过点A 作AC ∥x 轴交抛物线于点C ,∠AOB 的平分线交线段AC 于点E ,点P 是抛物线上的一个动点,设其横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)若动点P 在直线OE 下方的抛物线上,连结PE 、PO ,当m 为何值时,四边形AOPE 面积最大,并求出其最大值;(3)如图②,F 是抛物线的对称轴l 上的一点,在抛物线上是否存在点P 使△POF 成为以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.11.(2020·四川初三)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.12.(2019·广东初三)如图,已知抛物线y =﹣3x 2+bx +c 与x 轴交于原点O 和点A (6,0),抛物线的顶点为B .(1)求该抛物线的解析式和顶点B 的坐标;(2)若动点P 从原点O 出发,以每秒1个长度单位的速度沿线段OB 运动,设点P 运动的时间为t (s ).问当t 为何值时,△OPA 是直角三角形?(3)若同时有一动点M 从点A 出发,以2个长度单位的速度沿线段AO 运动,当P 、M 其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动时间为t (s ),连接MP ,当t 为何值时,四边形ABPM 的面积最小?并求此最小值.13.(2019·山东初三期中)如图,已知抛物线经过两点A (﹣3,0),B (0,3),且其对称轴为直线x =﹣1.(1)求此抛物线的解析式.(2)若点Q 是对称轴上一动点,当OQ +BQ 最小时,求点Q 的坐标.(3)若点P 是抛物线上点A 与点B 之间的动点(不包括点A ,点B ),求△PAB 面积的最大值,并求出此时点P 的坐标.14.(2019·四川中考真题)如图,抛物线212y x bx c =-++过点(3,2)A ,且与直线72y x =-+交于B 、C两点,点B 的坐标为(4,)m .(1)求抛物线的解析式;(2)点D 为抛物线上位于直线BC 上方的一点,过点D 作DE x ⊥轴交直线BC 于点E ,点P 为对称轴上一动点,当线段DE 的长度最大时,求PD PA +的最小值;(3)设点M 为抛物线的顶点,在y 轴上是否存在点Q ,使45AQM ︒∠=?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.15.(2019·天津中考真题)已知抛物线2y x bx c =-+(b c ,为常数,0b >)经过点(1,0)A -,点(,0)M m 是x 轴正半轴上的动点.(Ⅰ)当2b =时,求抛物线的顶点坐标;(Ⅱ)点(,)D D b y 在抛物线上,当AM AD =,5m =时,求b 的值;(Ⅲ)点1(,)2QQ b y+在抛物线上,当22AM QM+的最小值为3324时,求b的值.16.(2019·湖南中考真题)如图,抛物线y=ax2+bx(a>0)过点E(8,0),矩形ABCD的边AB在线段OE上(点A在点B的左侧),点C、D在抛物线上,∠BAD的平分线AM交BC于点M,点N是CD的中点,已知OA=2,且OA:AD=1:3.(1)求抛物线的解析式;(2)F、G分别为x轴,y轴上的动点,顺次连接M、N、G、F构成四边形MNGF,求四边形MNGF周长的最小值;(3)在x轴下方且在抛物线上是否存在点P,使△ODP中OD边上的高为610?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(4)矩形ABCD不动,将抛物线向右平移,当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点K、L,且直线KL 平分矩形的面积时,求抛物线平移的距离.17.(2019·辽宁中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,抛物线经过点D(﹣2,﹣3)和点E(3,2),点P是第一象限抛物线上的一个动点.(1)求直线DE和抛物线的表达式;(2)在y 轴上取点F (0,1),连接PF ,PB ,当四边形OBPF 的面积是7时,求点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,当点P 在抛物线对称轴的右侧时,直线DE 上存在两点M ,N (点M 在点N 的上方),且MN =22,动点Q 从点P 出发,沿P→M→N→A 的路线运动到终点A ,当点Q 的运动路程最短时,请直接写出此时点N 的坐标.18.(2019·湖南中考真题)已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠过点(1,0)A ,(3,0)B 两点,与y 轴交于点C ,=3OC .(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,求点P 的坐标; (4)若点Q 为线段OC 上的一动点,问:12AQ QC +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.几何最值的存在性问题【考题研究】在平面几何的动态问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的周长或面积、角的度数以及它们的和与差)的最大值或最小值问题,称为最值问题。
中考数学压轴题解题策略几何图形中线段和差最值问题的解题策略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.图1 图2 图31.如图,在锐角ABC △中,45AB BAC =∠=°,BAC ∠的平分线交BC 于点分别是AD 和AB 上的动点,则BM MN +的最小值是D M N,、___________ .2.如图,菱形ABCD 的两条对角线分别长6和8,点P 是对角线AC 上的一个动点,点M 、N分别是边AB 、BC 的中点,则PM +PN 的最小值是_____________.3、如图,已知正方形ABCD 的边长为8,F 是DA 上一点,且FA=2,点P 是BD 上一动点,则 AP+PF 的最小值为 .4、如图所示,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,则其最小值为A B C D N M (第1题第2题图 D A B C P M N5.如图,菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,点P、Q、K分别为线段BC、CD、BD上的任意一点,求PK+QK的最小值.6.如图,菱形ABCD中,∠A=60°,AB=3,⊙A、⊙B的半径分别为2和1,P、E、F分别是边CD、⊙B和⊙A上的动点,求PE+PF的最小值.7.如图,在平行四边形ABCD中,∠BCD=30°,BC=4,CD=3,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.8.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,E是AB边的中点,F是线段BC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的小值是()A.B.6 C.D.49.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 .10.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,P 是BC上的一动点,则PE+PD的最小值是.11.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____12.如图,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.13.如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=2,BC=1.点A、C分别在x轴和y轴的正半轴上,当点A在x轴上运动时,点C也随之在y轴上运动.在整个运动过程中,求点B到原点的最大距离.14.如图,已知A(-2,0)、B(4, 0)、(D .设F为线段BD上一点(不含端点),连结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?15.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8.点E是BC边上的点,连结AE,过点E作AE的垂线交AB边于点F,求AF的最小值.16.如图,抛物线21442y x x =-+与y 轴交于点A ,B 是OA 的中点.一个动点G 从点B 出发,先经过x 轴上的点M ,再经过抛物线对称轴上的点N ,然后返回到点A .如果动点G 走过的路程最短,请找出点M 、N 的位置,并求最短路程.如图,在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =6,BC =8,O 为17.的中点,过O 作OE ⊥OF ,OE ,OF 分别交射线AB ,AC于E ,F ,连接EF ,则EF 长度的最小值为_______. BC18.如图,在Rt AOB ∆中,OA OB ==,⊙O 的半径为1,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),则切线长PQ 的最小值为 .19、在三角形ABC 中,AB=AC=2,∠ABC=30°,点M,N 分别在边AB,AC 上,将三角形AMN 沿MN 翻折,点A 落到点A ’处,则线段BA ’长度的最小值是AMA'N BCO F EA20.如图,线段AB的长为2,C为AB上一个动点,分别以AC、BC为斜边在AB的同侧作两个等腰直角三角形△ACD和△BCE,那么DE长的最小值是.。
中考数学压轴题解题策略(8)
线段和差最值的存在性问题解题策略
《挑战压轴题·中考数学》的作者上海马学斌
专题攻略
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.
图1 图2 图3
例题解析
例❶如图1-1,抛物线y=x2-2x-3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点P 是抛物线对称轴上的一个动点,如果△P AC的周长最小,求点P的坐标.
图1-1
【解析】如图1-2,把抛物线的对称轴当作河流,点A与点B对称,连结BC,那么在△PBC中,PB+PC总是大于BC的.如图1-3,当点P落在BC上时,PB+PC最小,因此P A+PC最小,△P AC的周长也最小.
由y=x2-2x-3,可知OB=OC=3,OD=1.所以DB=DP=2,因此P(1,-2).
图1-2 图1-3
例❷如图,抛物线21442
y x x =-+与y 轴交于点A ,B 是OA 的中点.一个动点G 从点B 出发,先经过x 轴上的点M ,再经过抛物线对称轴上的点N ,然后返回到点A .如果动点G 走过的路程最短,请找出点M 、N 的位置,并求最短路程.
图2-1
【解析】如图2-2,按照“台球两次碰壁”的模型,作点A 关于抛物线的对称轴对称的点A ′,作点B 关于x 轴对称的点B ′,连结A ′B ′与x 轴交于点M ,与抛物线的对称轴交于点N .
在Rt △AA ′B ′中,AA ′=8,AB ′=6,所以A ′B ′=10,即点G 走过的最短路程为10.根据
相似比可以计算得到OM =83,MH =43,NH =1.所以M (83
, 0),N (4, 1).
图2-2
例❸ 如图3-1,抛物线248293
y x x =-++与y 轴交于点A ,顶点为B .点P 是x 轴上的一个动点,求线段P A 与PB 中较长的线段减去较短的线段的差的最小值与最大值,并求出相应的点P 的坐标.
图3-1
【解析】题目读起来像绕口令,其实就是求|P A -PB |的最小值与最大值.
由抛物线的解析式可以得到A (0, 2),B (3, 6).设P (x , 0).
绝对值|P A -PB |的最小值当然是0了,此时P A =PB ,点P 在AB 的垂直平分线上(如图3-2).解方程x 2+22=(x -3)2+62,得416x =.此时P 41(,0)6
. 在△P AB 中,根据两边之差小于第三边,那么|P A -PB |总是小于AB 了.如图3-3,当点
P在BA的延长线上时,|P A-PB|取得最大值,最大值AB=5.此时P
3
(,0)
2
.
图3-2 图3-3
例❹如图4-1,菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,点P、Q、K分别为线段BC、CD、BD上的任意一点,求PK+QK的最小值.
图4-1
【解析】如图4-2,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4-3,当点K落在PQ′上时,PK+QK的最小值为PQ′.如图4-4,PQ′的最小值
为Q′H,Q′H就是菱形ABCD的高,Q′H
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4-2 图4-3 图4-4 例❺如图5-1,菱形ABCD中,∠A=60°,AB=3,⊙A、⊙B的半径分别为2和1,P、E、F分别是边CD、⊙B和⊙A上的动点,求PE+PF的最小值.
图5-1
【解析】E、F、P三个点都不确定,怎么办?BE=1,AF=2是确定的,那么我们可以求PB+P A-3的最小值,先求PB+P A的最小值(如图5-2).
如图5-3,PB+P A的最小值为AB′,AB′=6.所以PE+PF的最小值等于3.
图5-2 图5-3
例❻ 如图6-1,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6-1
【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6-2,将线段BF 向左平移两个单位,得到线段ME .
如图6-3,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43
a =.
图6-2 图6-3
例❼ 如图7-1,△ABC 中,∠ACB =90°,AC =2,BC =1.点A 、C 分别在x 轴和y 轴的正半轴上,当点A 在x 轴上运动时,点C 也随之在y 轴上运动.在整个运动过程中,求点B 到原点的最大距离.
图7-1
【解析】如果把OB 放在某一个三角形中,这个三角形的另外两条边的大小是确定的,那么根据两边之和大于第三边,可知第三边OB 的最大值就是另两边的和.
显然△OBC 是不符合条件的,因为OC 边的大小不确定.
如图7-2,如果选AC的中点D,那么BD、OD都是定值,OD=1,BD
在△OBD中,总是有OB<OD+BD.
如图7-3,当点D落在OB上时,OB1.
图7-2 图7-3
例❽如图8-1,已知A(-2,0)、B(4, 0)、(5,33)
D-.设F为线段BD上一点(不含端点),连结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?
图8-1
D-的坐标隐含了∠DBA=30°,不由得让我们联想到30°【解析】点B(4, 0)、(
角所对的直角边等于斜边的一半.
如果把动点M在两条线段上的速度统一起来,问题就转化了.
如图8-2,在Rt△DEF中,FD=2FE.如果点M沿线段FD以每秒2个单位的速度运动到点D时,那么点M沿线段FE以每秒1个单位的速度正好运动到点E.因此当AF+FE 最小时,点M用时最少.
如图8-3,当AE⊥DE时,AF+FE最小,此时F(-.
图8-2 图8-3
例❾如图9-1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8.点E是BC边上的点,连结AE,过点E作AE的垂线交AB边于点F,求AF的最小值.
图9-1
【解析】如图9-2,设AF 的中点为D ,那么DA =DE =DF .所以AF 的最小值取决于DE 的最小值.
如图9-3,当DE ⊥BC 时,DE 最小.设DA =DE =m ,此时DB =5
3
m .
由AB =DA +DB ,得5103m m +=.解得154m =.此时AF =1522m =.
图9-2 图9-3
例❿ 如图10-1,已知点P 是抛物线214
y x =上的一个点,点D 、E 的坐标分别为(0, 1)、(1, 2),连结PD 、PE ,求PD +PE 的最小值.
图10-1
【解析】点P 不在一条笔直的河流上,没有办法套用“牛喝水”的模型.
设P 21(,
)4x x ,那么PD 2=2222211(1)(1)44x x x +-=+.所以PD =2114
x +. 如图10-2,2114x +的几何意义可以理解为抛物线上的动点P 到直线y =-1的距离PH .所以PD =PH .因此PD +PE 就转化为PH +PE .
如图10-3,当P 、E 、H 三点共线,即PH ⊥x 轴时,PH +PE 的最小值为3.
高中数学会学到,抛物线是到定点的距离等于到定直线的距离的点的集合,在中考数学压轴题里, 如果要用到这个性质,最好铺垫一个小题,求证PD =PH .
图10-2 图10-3
马学斌wnmaxuebin@
2017年9月28日星期一
To:《中小学数学·初中版》
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