1、中考数学最值问题总结考查知识点:1、“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。(2、代数计算最值问题3、二次函数中最值问题)问题原型:饮马问题 造桥选址问题(完全平方公式配方求多项式取值 二次函数顶点) 出题背景变式:角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。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:B条件:如下左图, A 、 B 是直线l 同旁的两个定点A问题:在直线l 上确定一点 P ,使 PA + PB 的值最小l方法:作点 A 关于直线l 的对称点 A,连结 AB 交l 于P点 P ,则 PA + PB = AB 的值
2、最小A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:AMBENB;(2) 当 M 点在何处时,AM+CM 的值最小;当 M 点在何处时,AM+BM+CM 的值最小,并说明理由;(3) 当 AM+BM+CM 的最小值为时,求正方形的边长。例 2、如图 13,抛物线 y=ax2bxc(a0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
3、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MNBD,交线段AD 于点 N,连接MD,使DNMBMD,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(b2a且),点 F 在 AD 上(以下问题的结果可用a,b
4、表示)(1) 求S DBF;(2) 把正方形AEFG 绕点A 逆时针方向旋转 450 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,S 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。1例 4 、如图,在平面直角坐标系中,直线y= x+1 与抛物线 y=ax22+bx - 3 交于 A,B 两点,点 A 在 x 轴上,点B 的纵坐标为 3。点P 是直线 AB 下方的抛物线上一动点(不与A,B 重合),过点 P 作 x 轴的垂线交直线 AB 与点 C,作 PDAB 于点 D(1) 求 a,b 及sin A
5、CP 的值(2) 设点 P 的横坐标为m用含m 的代数式表示线段 PD 的长,并求出线段 PD 长的最大值;连接 PB,线段 PC 把PDB 分成两个三角形,是否存在适合的m 值,使这两个三角形的面积之比为 9:10?若存在,直接写出m 值;若不存在,说明理由.3例 5 、如图,C 的内接AOB 中,AB=AO=4,tanAOB= 4 ,抛物线 y = ax2 + bx 经过点A(4,0)与点(-2,6).(1) 求抛物线的函数解析式;(2) 直线m 与C 相切于点A,交y 于点 D.动点P 在线段OB 上,从点O 出发向点B 运动;同时动点 Q 在线段DA 上,从点 D 出发向点A 运动;点
6、 P 的速度为每秒 1 个单位长,点Q 的速度为每秒 2 个单位长,当PQAD 时,求运动时间t 的值;(3) 点R 在抛物线位于x 轴下方部分的图象上,当ROB面积最大时,求点R 的坐标.例 1、证明:(1)ABE 是等边三角形,BA=BE,ABE=60MBN=60,MBN-ABN=ABE-ABN即MBA=NBE 又MB=NB,AMBENB(SAS)(5 分)解:(2) 当 M 点落在 BD 的中点时,A、M、C 三点共线,AM+CM 的值最小(7 分)如图,连接 CE,当 M 点位于 BD 与 CE 的交点处时, AM+BM+CM 的值最小(9 分)理由如下:连接 MN,由(1)知,AMB
7、ENB,AM=EN,MBN=60,MB=NB,BMN 是等边三角形BM=MNAM+BM+CM=EN+MN+CM(10 分)根据“两点之间线段最短”,得 EN+MN+CM=EC 最短当 M 点位于 BD 与 CE 的交点处时,AM+BM+CM 的值最小,即等于 EC 的长(11分)例 2 、 解:(1)设所求抛物线的解析式为: y = a(x -1)2 + 4 ,依题意,将点B(3,0)代入,得: a(3 -1)2 + 4 = 0解得:a1所求抛物线的解析式为:y = -(x -1)2 + 4(2)如图 6,在 y 轴的负半轴上取一点 I,使得点 F 与点 I 关于 x 轴对称,在 x 轴上取一
8、点 H,连接 HF、HI、HG、GD、GE,则 HFHI设过 A、E 两点的一次函数解析式为:ykxb(k0),点 E 在抛物线上且点 E 的横坐标为 2,将 x2 代入抛物线 y = -(x -1)2 + 4 ,得y = -(2 -1)2 + 4 = 3点 E 坐标为(2,3)又抛物线 y = -(x -1)2 + 4 图像分别与 x 轴、y 轴交于点 A、B、D当 y0 时, -(x -1)2 + 4 = 0 ,x1 或 x3当 x0 时,y143,点 A(1,0),点 B(3,0),点 D(0,3)又抛物线的对称轴为:直线 x1,点 D 与点 E 关于 PQ 对称,GDGE分别将点 A(
9、1,0)、点 E(2,3)代入 ykxb,得:-k + b = 0k = 12k + b = 3解得:= 1b过 A、E 两点的一次函数解析式为:yx1当 x0 时,y1点 F 坐标为(0,1) DF =2又点 F 与点 I 关于 x 轴对称,点 I 坐标为(0,1) EI =DE2 + DI 2 =22 + 42 = 2 5又要使四边形 DFHG 的周长最小,由于 DF 是一个定值,只要使 DGGHHI 最小即可由图形的对称性和、,可知,DGGHHFEGGHHI只有当 EI 为一条直线时,EGGHHI 最小设过 E(2,3)、I(0,1)两点的函数解析式为: y = k x + b (k 0
10、) ,111分别将点 E(2,3)、点 I(0,1)代入 y = k x + b ,得:112k + b = 311b = -11k = 2解得: 1b = -11过 A、E 两点的一次函数解析式为:y2x11当 x1 时,y1;当 y0 时,x 2 ;1点 G 坐标为(1,1),点 H 坐标为( 2 ,0)四边形 DFHG 的周长最小为:DFDGGHHFDFEI 由和,可知:DFEI 2 + 2 5四边形 DFHG 的周长最小为2 + 2 5 。(3) 如图 7,由题意可知,NMDMDB,NM要使,DNMBMD,只要使MD= MD 即可,BD即: MD2 = NM BD设点 M 的坐标为(a
11、,0),由 MNBD,可得AMNABD, NM = AM BDAB再由(1)、(2)可知,AM1a,BD 3 2 ,AB4 MN =AM BD = (1+ a) 3 2 = 3 2(1+ a)AB44 MD2 = OD2 + OM 2 = a2 + 9 ,式可写成:a2 + 9 = 3 2 (1+ a) 3 24解得: a = 3 或a = 3 (不合题意,舍去)23点 M 的坐标为( 2 ,0)又点 T 在抛物线 y = -(x -1)2 + 4 图像上,315当 x 2 时,y 2315点 T 的坐标为( 2 , 2 ).例 3 、解:(1)点 F 在 AD 上,AF2=a2a2,即AF=
12、 2a 。1113 DF = b - 2a 。 SDDBF=DF AB =( b - 2a) b =b2 -ab 。 2222(2) 连接DF,AF,由题意易知AFBD,四边形AFDB 是梯形。DBF 与 ABD 等高同底,即BD 为两三角形的底。由 AFBD,得到平行线间的距离相等,即高相等,1 SDDBF= SDABD=b2 。2(3) 正方形 AEFG 在绕A 点旋转的过程中,F 点的轨迹是以点A 为圆心,AF 为半径的圆。第一种情况:当b2a 时,存在最大值及最小值,BFD 的边BD= 2b ,当 F 点到 BD 的距离取得最大、最小值时,S BFD 取得最大、最小值。如图,当DFBD
13、 时,S的最大值= 1 2b (2 b + 2a) = b2 + 2ab , BFD222S的最小值= 1 2b (2 b - 2a) = b2 - 2ab 。 BFD222第二种情况:当b=2a 时,存在最大值,不存在最小值,S BFD的最大值= = b2 + 2ab 。2例 4 、解:(1)由 1 x+1=0 ,得到x=2,A (2,0)。2由 1 x+1=3 ,得到x=4,B (4,3)。2 y=ax2+bx3 经过A 、B 两点,a= 14a2b 3=02,解得。16a+4b3=3b=12设直线AB 与 y 轴交于点E,则E(0,1)。根据勾股定理,得AE=5 。PC y 轴,ACP=
14、 AEO 。 sin ACP=sinAEO= OA22 5 。AE551 21(2)由(1)可知抛物线的解析式为y=x2x3 。2111由点P 的横坐标为m ,得P m , m 2m3 ,C m , m+1。2221111PC=m+1m 2m3m 2 +m+4 。2222在 RtPCD 中, PDPC sin ACP=1m 2 +m+42 5 =5 m1 2 + 9 5 ,25555 0 ,当 m=1 时,PD 有最大值 9 5 。55存在满足条件的m 值, m=5 或32 。29例 5 、解:(1)将点 A(4,0)和点(-2,6)的坐标代入a= 11y=ax2+bx16a+4b=0中,得方
15、程组4a-2b=6,解之,得2 .抛物线的解析式为 y= 2 x2-2x .b=-2(2)连接AC 交 OB 于 E.直线m 切C 于 AACm, 弦 AB=AO, AB = AO .ACOB,mOB.33 OAD=AOB,OA=4 tanAOB= 4 ,OD=OAtanOAD=4 4 =3.3作 OFAD 于 F.则 OF=OAsinOAD=4 5 =2.4.t 秒时,OP=t,DQ=2t,若PQAD,则FQ=OP= t.DF=DQFQ= t.ODF 中,t=DF= OD2 - OF 2 =1.8 秒.1(3)令R(x,2x22x)(0x4).1作 RGy 轴于G 作 RHOB 于 H 交 y 轴于I.则 RG= x,OG=2x2+2x.345RtRIG 中,GIR=AOB ,tanGIR= 4 .IG= 3 xIR= 3 x,4112412RtOIH 中,OI=IGOG= 3 x( 2x2+2x)= 2x2 3 x.HI= 5 ( 2x2 3 x).54122332112于是 RH=IRIH= 311121x 5 ( 2x2 3x)= 5x2+ 15 x= 5x2+ 5 x= 5 ( x4 )2+ 40111111115511当 x= 4 时,RH 最大.SROB 最大.这时 2 x22x= 2 ( 4 )22 4 = 32 .点R( 4 ,55 32 )