中考数学最值问题PPT课件
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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。
中考数学第一轮总复习典例精讲考点聚集查漏补缺拓展提升第三单元 函数及其图象专题3.5 二次函数的最值问题知识点利用二次函数的区间最值求值01利用二次函数求代数式的最值02利用二次函数求面积的最值03拓展训练04【例1】已知二次函数y=-(x-h)2.(1)若当x<3时,y随x的增大而增大,当x>3时,y随x的增大而减少,则h=___.(2)若当x<3时,y随x的增大而增大,则h的取值范围为______.(3)当自变量x的取值满足2≤x≤5时,函数值y的最大值为-1,则h=______.3h≥31或6a>0(开口向上)a<0(开口向下)a≤x≤b<h,y随x增大而减小,当x=a时,y有最大值,y max =m;当x=b时,y有最小值,y min =na≤x≤b<h,y随x增大而增大,当x=a时,y有最小值,y min =m;当x=b时,y有最大值,y max =ny O xm n a bh k (h,k)yOx(h,k)hb a knma >0(开口向上)a <0(开口向下)h<a≤x≤b,y随x增大而增大,当x=a时,y有最小值,y min =m;当x=b时,y有最大值,y max =nh <a ≤x ≤b ,y 随x 增大而减小,当x =a 时,y 有最大值,y max =m ;当x =b 时,y 有最小值,y min =ny O xh k(h,k)b a n m yO x(h,k)h k nm baa >0(开口向上)a <0(开口向下)a≤x≤b,a<h<b,|a-h|<|b-h|当x=h时,y有最小值,y min =k;当x=b时,y有最大值,y max =n(a>0,离对称轴越远的点,位置越高)a≤x≤b,a<h<b,|a-h|>|b-h|当x=h时,y有最大值,y max =k;当x=a时,y有最小值,y min =m(a<0,离对称轴越远的点,位置越低)y Oxhk (h,k)b a n m yO x(h,k)hk n bam1.已知二次函数y=(x-h)2+1,在1≤x≤3的情况下,与其对应的函数值y的最小值为5,则h的值为( ) A.1或-5 B.-1或5 C.1或-3 D.1或32.已知二次函数y=x 2-2x-3,当0≤x≤3时,y的最大值和最小值分别是( ) A.0,-4 B.0,-3 C.-3,-4 D.0,03.已知二次函数y=ax 2+2ax+3a 2+3,当x≥2时,y随x的增大而增大,且-2≤x≤1时,y的最大值为9,则a=____.4.如图,抛物线y=a(x-h)2+k与x轴的一个交点A在点(-2,0)和(-1,0)之间(包括这两个点),顶点C是矩形DEFG区域内(包括边界和内部)的一个动点,则a的取值范围是__________.B知识点一强化训练利用二次函数的区间最值求值A 1xy-2-11143232知识点利用二次函数的区间最值求值01利用二次函数求代数式的最值02利用二次函数求面积的最值03拓展训练04【例【例22】】点P(m,n)在以y轴为对称轴的二次函数y=x 2+ax+4的图象上,则m-n的最大值等于( ) A.15/4 B.4 C.-15/4 D.-17/4C∵y轴为对称轴把P(m,n)代入y=x 2+ax+4得:n=m 2+4∴m-n=m-(m 2+4)=-(m-1/2)2-15/4∴a=0∴m-n的最大值为-15/4a>0(开口向上)a<0(开口向下)设M(x,kx+d).∵MN∥y轴,N在抛物线上,∴N(x,ax2+bx+c).当xA <x<xB,MN=(kx+d)-(ax2+bx+c)设M(x,kx+d).∵MN∥y轴,N在抛物线上,∴N(x,ax2+bx+c).当xA<x<xB,MN=(ax2+bx+c)-(kx+d).yO xxAMBAxBNy=ax2+bx+c y=kx+dyOxNxAMABxBy=ax2+bx+cy=kx+d1.若关于x的方程ax2+bx+1=0(a,b是常数,a>0)两根相差1,令t=12a-b2,则t的最大值为____.2.已知抛物线y=ax2+4ax+4a+1(a≠0)过点A(m,3),B(n,3)(m<n)两点,若线段AB的长不大于4,则代数式a2+a+1的最小值是_____.1.解析:Δ=b2-4a∴b2=a2+4a∴t=12a-b2=12a-(a2+4a)∴t=-(a-4)2+16当a=4时,tmax =16167/42.解析:y=ax2+4ax+4a+1=a(x+2)2+1∴对称轴为x=-2∵AB≤4,A(m,3),B(n,3)∴当m=-4,n=0时a最小把B(0,3)代入y=ax2+4ax+4a+1得a=1/2∴a2+a+1=(a+1/2)2+3/4=(1/2+1/2)2+3/4=7/43.如图直线y=x与抛物线y=x 2-2x-3交于点E、F,直线MN∥y轴,交直线y=x于点N,交抛物线于点M.(1)若点M为于点N的下方,求当MN 最长时,M的坐标;(2)若以O、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形,求点M的坐标。