初中数学最值问题专题
广西艺术学院地址-小学生教师节演讲稿
中考数学最值问题
2
【例题1】(经典题)二次函数y=2(x﹣3)﹣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
+
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
+
请说明理由.
2
1
QC
是否存在最小值若存在,求岀这个最小
值;若不存在,
2
y
C
3
2
1
-2
-1<
br>O
-1
练 习
M
A
1
2
D
3
B
x
1
.(2018河南)要使代数式
23x
有意义,则x的( )
A.最大值为
33
22
B.最小值为
C.最大值为 D.最大值为
33
22
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________。
1
3.(2018齐齐哈尔)设a、b为实数
,那么
aabba2b
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 .
22
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元斤,
并且两次降价的
百分率相同.
(1)求该种水果每次降价的百分率;
(2)从第一次降价的第1天算起,第
x
天(
x
为正数)的售价、销量及储存和损耗费用的相关信息如表
所
示.已知该种水果的进价为元斤,设销售该水果第
x
(天)的利润为
y
(元)
,求
y
与
x
(1≤
x
<15)之间的函
数关系式,
并求出第几天时销售利润最大
时间(天) 1≤
x
<9
9≤
x
<15
x
≥15
售价(元斤)
第1次降价后的
价格
第2次降价后的
价格
120-
x
3
x
-64
x
+400
2
销量(斤)
储存和损耗费用
(元)
80-3
x
40+3
x
(3)在(2)的条件下,若要使第15天的利润比(2)中最大利润最多少元,则第
15天在第14天的价格基础上最多可降多少元
6.(2018湖北荆州)某玩具厂计划生产
一种玩具熊猫,每日最高产量为40只,且每日产出的产品全部
售出,已知生产x只玩具熊猫的成本为R
(元),售价每只为P(元),且R、P与x的关系式分别为
R50030x
,
P
1702x
。
(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
2
x
2
x1
8.(经典题)求
2
的最大值与最小值。
xx1
9.(经典题)求代数式
x1x
的最大值和最小值。
10.(经典题)求函数
y|x1||x4|5
的最大值。
11. (2018山东济南)已知x、y为实数,且满足
xym5
,
xyymmx3
,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
=8
cm
,
AC
=6
cm
,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2
cm
s,过点
D
作
DE
∥
BC
交
AC
于点<
br>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
2
13.(2019年宁夏)如图,在△
ABC<
br>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
yaxbxc
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;
3
2
(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,
BAC90
,将
ABC
绕点
C
顺时针方向
旋转得
到△
ABC
,记旋转角为
,当
90
180
时,作
ADAC
,垂足为
D
,
AD
与
BC
交于点
E
.
(1)如图1,当
CA
D15
时,作
AEC
的平分线
EF
交
BC
于点
F
.
①写出旋转角
的度数;
②求证:
EAECEF
;
(2)如图2,在(1)的条件下,设P
是直线
AD
上的一个动点,连接
PA
,
PF
,若
AB2
,求线
段
PAPF
的最小值.(结果保留根号).
16.(2019贵州省安顺市)如图,抛物线
y
=
1
2
1
x
+
bx
+
c
与直线
y
=
x+3分别相交于
A
,
B
两点,且此
22
抛物线与
x
轴的一个交点为
C
,连接
AC
,
BC
.已知<
br>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.
4
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
OAOC4OB
,抛2
物线
yaxbxc(a0)
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
P
DAC
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
+
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.
2
5
19.(2019•湘潭)如图一,抛物线
y
=
ax
2
+<
br>bx
+
c
过
A
(﹣1,0)
B
()、
C
(0,)三点
(1)求该抛物线的解析式;
(2
)
P
(
x
1
,
y
1
)、
Q
(4,
y
2
)两点均在该抛物线上,若
y
1
≤
y
2
,求
P
点横坐标
x
1
的取值范围;
<
br>(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
=﹣
x
2
+
bx<
br>+
c
经过点
C
(3,0),交
y
轴于点
E<
br>(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,<
br>△
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.
6
【例题1】(经典题)二次函数y=2(x﹣3)
2
﹣4的最小值为
.
【答案】﹣4.
【解析】题中所给的解析式为顶点式,可直接得到顶点坐标,从而得出解答.
二次函数y=2(x﹣3)
2
﹣4的开口向上,顶点坐标为(3,﹣4),
所以最小值为﹣4.
【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 .
7
【答案】.
【
解析】根据中位线定理得到MN的最大时,BC最大,当BC最大时是直径,从而求得直径后就可以求
得
最大值.
如图,∵点M,N分别是AB,AC的中点,
∴MN=BC,
∴当BC取得最大值时,MN就取得最大值,当BC是直径时,BC最大,
连接BO并延长交⊙O于点C′,连接AC′,
∵BC′是⊙O的直径,
∴∠BAC′=90°.
∵∠ACB=45°,AB=5,
∴∠AC′B=45°,
∴BC′===5,
∴MN
最大
=.
2
【例题3】(2019湖南张家界)已
知抛物线
y
=
ax
+
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;
8
(4)若点
Q
为线段
OC
上的一
动点,问
AQ
+
QC
是否存在最小值若存在,求岀这个最小值;若不存在,<
br>请说明理由.
y
C
3
2
1
-2
-1
O
-1
M
A
1
2
D
3B
x
【思路分析】(1)将
A
、
B
、
C
三点坐标代入抛物线的解析式即可求出
a
、
b
、
c
的值(
当然用两根式做
更方便);(2)先证四边形
AMBD
为矩形,再证该矩形有一组邻边
相等,即可证明该四边形为正方形;(3)
如答图2,过点
P
作
PF
⊥
AB
于点
F
,交
BC
于点
E
,令
P
(
m
,
m
-4
m
+3),易知直线
B
C
的解析式为
y
=-
x
+3,则
E
(
m<
br>,-
m
+3),
PE
=(-
m
+3)-(
m
-4
m
+3)=-
m
+3
m
.再由
S△
PBC
=
S
△
PBE
+
S
△
CPE
,转化为
PE
•
OB
=×3×(-
m
+3
m
),最后将二次函数化为顶点式即可锁定
S
△
PBC
的最
大值与点
P
坐标;(4)解决本问按两
步走:一找(如答图3,设
OQ
=
t
,则
CQ
=3-
t
,
AQ
+
QC
=
t
2
1
2
22
2
1
(3t)
,取
CQ
的中点
G
,以点
Q
为
2
圆心,
QG
的长为半径作⊙
Q
,则当⊙
Q
过点<
br>A
时,
AQ
+
QC
=⊙
Q
的直径最小)、二
求(由
AQ
=
QC
,解关于t
的方程即可).
【解题过
程】(1)∵抛物线
y
=
ax
+
bx
+
c
(
a
≠0)过点
A
(1,0),
B
(3,0)两点, ∴令抛物线解析为
y
=
a
(
x
-1)(
x-3).
∵该抛物线过点
C
(0,3),
∴3=
a
×(0-1)×(0-3),解得
a
=1.
∴抛
物线的解析式为
y
=(
x
-1)(
x
-3),即
y
=
x
-4
x
+3.
∵
y
=
x<
br>-4
x
+3=(
x
-2)-1,
∴抛物线的顶点
D
的坐标为(2,-1).
综上,所求抛物线的解析式为<
br>y
=
x
-4
x
+3,顶点坐标为(2,-1).
(
2)如答图1,连接
AD
、
BD
,易知
DA
=
DB
.
2
22
2
2
9
∵
O
B
=
OC
,∠
BOC
=90°,
∴∠
MBA
=45°.
∵
D
(2,-1),
A
(3,0),
∴∠
DBA
=45°.
∴∠
DBM
=90°.
同理,∠
DAM
=90°.
又∵
AM
⊥
BC
,
∴四边形
ADBM
为矩形.
又∵
DA
=
DB
,
∴四边形
ADBM
为正方形.
y
C
3
2
1
-2
-1
O
-1
M
A
12
D
图
1
2
B
3
x
(3)如答图2,过点
P
作
PF
⊥
AB
于点
F
,交
BC
于点
E
,令
P
(
m
,
m
-4
m
+3
),易知直线
BC
的解析式为
y
=-
x
+3,则
E
(
m
,-
m
+3),
PE
=(-
m
+3)-(
m
2
-4
m
+3)=-
m
2
+3
m
.
y
C
3
E
M
A
1F
2
B
3
x
-2
G
2
1
Q<
br>-1
O
-1
A
1
B
3
y
C
3
2
1
-2
-1
O
-1
2
D
x<
br>P
D
图2 图3
2
∵
S
△
P
BC
=
S
△
PBE
+
S
△
CPE
=
PE
•
BF
+
PE
•
OF
=
P
E
•
OB
=×3×(-
m
+3
m
)
10
=- (
m
-)+,
∴当
m
=时,
S
△
PBC
有最大值为,此时P点的坐标为(,-).
(4)如答图3,
设
OQ
=
t
,则
CQ
=3-
t
,
AQ
+
QC
=
t
2
1
2
1
(
3t)
,
2
取
CQ
的中点
G
,以点
Q
为圆心,
QG
的长为半径作⊙
Q
,则当⊙
Q
过点<
br>A
时,
AQ
+
QC
=⊙
Q
的直径最小,
此时,,解得
t
=-1,
-1)=4-.
于是
AQ
+
QC
的最小值为3-
t
=3-(
专题
典型训
有意义,则x的( )
1.(2018河南)要使代数式
A.最大值为 B.最小值为
C.最大值为 D.最大值为
【答案】A.
【解析】要使代数式有意义,必须使2-3x≥0,即x≤,所以x的最大值为。
2.(20
18四川绵阳)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________。
【答案】5
【解析】设a、b、c三边上高分别为4、12、h
因为
2S
ABC4a12bch
,所以
a3b
又因为
cab4b
,代入
12bch
得
12b4bh
,所以
h3
又因为
cab2b
,代入
12bch
得
12b2bh
,所以
h6
所以3
aabba2b
的最小值为_______。
【答案】-1
【解析】
aabba2b
22
22
11
a
2
(b1)ab
2
2b
b1
2
3
2
31
)bb
2424
b12
3
(a)(b1)
2
11
24
(a
当
a
b1
0
,
b10
,即
a
0,b1
时,
2
上式等号成立。故所求的最小值为-1。
4.(20
18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<
br>的一个动点,则PA+PB的最小值为 .
【答案】2.
【解析】过A作关于直线MN的对称点A′,连接A′B,由轴对称的
性质可知A′B即为PA+PB的最小
值,由对称的性质可知=,再由圆周角定理可求出∠A′ON的度
数,再由勾股定理即可求解.过A
作关于直线MN的对称点A′,连接A′B,由轴对称的性质可知A′
B即为PA+PB的最小值,
连接OB,OA′,AA′,
∵AA′关于直线MN对称,
∴=,
∵∠AMN=40°,
∴∠A′ON=80°,∠BON=40°,
∴∠A′OB=120°,
过O作OQ⊥A′B于Q,
在Rt△A′OQ中,OA′=2,
12
∴A′B=2A′Q=2,
.
即PA+PB的最
小值2
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
为元斤,
并且两次降价的百分率相同.
(1)求该种水果每次降价的百分率;
(2
)从第一次降价的第1天算起,第
x
天(
x
为正数)的售价、销量及储存和损
耗费用的相关信息如表
所示.已知该种水果的进价为元斤,设销售该水果第
x
(天)的
利润为
y
(元),求
y
与
x
(1≤
x
<1
5)之间的函
数关系式,并求出第几天时销售利润最大
时间(天)
1≤
x
<9 9≤
x
<15
x
≥15
售价(元斤) 第1次降价后的
价格
第2次降价后的
价格
120-
x
3
x
-64
x
+400
2
销量(斤)
储存和损耗费用
(元)
80-3
x
40+3
x
(3)在(2)的条件下,若要使第15天的利润比(2)中最大利润最多少元,则第
15天在第14天的价格基础上最多可降多少元
【答案】看解析。
【解析】(1)
设该种水果每次降价的百分率为
x
,则第一次降价后的价格为10(1-
x
)
,第二次降价后的价
格为10(1-
x
),进而可得方程;(2)分两种情况考虑,先
利用“利润=(售价-进价)×销量-储存和损耗费
用”,再分别求利润的最大值,比较大小确定结论;
(3)设第15天在第14天的价格基础上降
a
元,利用不等
关系“(2)中最大利润
-[-
a
-×销量-储存和损耗费用]≤”求解.
解答:(1)设该种水果每次降价的百分率为
x
,依题意得:
10(1-
x
)=.
解方程得:
x
1
==10%
,
x
2
=(不合题意,舍去)
答:该种水果每次降价的百分率为10%.
(2)第一次降价后的销售价格为:10×(1-10%)=9(元斤),
当1≤
x
<9时,
y
=(9-(80-3
x
)-(40+3
x
)=-+352;
当9≤
x
<15时,
y
=-(120-
x
)-(3
x
-64
x
+400)=-3
x
+6
0
x
+80,
13
22
2
2
-+352(1≤
x
<9,
x
为整数),
综上,
y
与
x
的函数关系式为:
y
=
2
-3
x
+60
x
+80(9≤
x
<15,x
为整数).
当1≤
x
<9时,
y
=-+352,∴当
x
=1时,
y
最大
=(元);
当9≤
x
<15时,
y
=-3
x
+60
x
+80=-3(
x
-10)+380,∴当
x
=10时,
y
最大
=380(元
);
∵<380,∴在第10天时销售利润最大.
(3)设第15天在第14天的价格上最多可降
a
元,依题意得:
380-[-
a
-(120-15)-(3×15-64×15+400)]≤,
解得:
a
≤,
则第15天在第14天的价格上最多可降元.
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
2
22
R50030x
,
P1702x
。
(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
【答案】看解析。
【解析】(1)根据题意得:
(1702x)x(50030x)1750
整理得
x70x11250
解得
x
1
25,
x
2
45
(不合题意,舍去)
(2)由题意知,利润为
PxR2x140x5002(x35)1950
所以当
x35
时,最大利润为1950元。
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
【答案】看解析。
【解析】设招聘甲种工种的工人为x人,则乙种工种的工人为
(150x)
人,
由题意得:
150x2x
所以
0x50
设所招聘的工人共需付月工资y元,
则有:
y600x1000(150x)400x150000
(
0x50
)
因为y随x的增大而减小
所以当
x50
时,
y
min
130000
(元)
14
22
2
x
2
x18.(经典题)求
2
的最大值与最小值。
xx1
【答案】最大值是3,最小值是。
【解析】此题要求出最大值与最小值,
直接求则较困难,若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。
x
2
x1
设
2
y
,整理得
xx1
即
因为x是实数,所以22
即
(1y)4(1y)0
解得
1
y3
3
x
2
x1
所以
2
的最大值是3,最小值是。
xx1
9.(经典题)求代数式
x1x
2
的最大值和最小值。
【答案】最大值为12,最小值为-12.
【解析】设
yx1x
,1x1
,再令
xsin
,
2
<
br>2
2
,则有
yx1x
2
sin
1sin
2
sin
cos
所以得y的最大值为12,最小值为-12.
1
sin2
2
10.(经典题)求函数
y|x1||x4|5
的最大值。
【答案】0
【解析】本题先用“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。
易知该函数有两个零点
当
x4
时
y(x1)(x4)50
当
4x1
时
当
x4
时,得
10y2x80
当
x1
时,
y(x1)(x4)510
15
、
综上所述,当
x4
时,y有最大值为
11. (2018山东济南)已知x、y为实数,且满足
xym5
,
xyymmx3
,求实数m最大
值与最小值。
【答案】
m的最大值是
13
,m的最小值是-1。
3
xy5m
【解析】由题意得
2
xy3m(xy)3m(5m)m5m3
所以x、y是关于t的方程
t(5m)t(m5m3)0
的两实数根,
所以
[(5m)]4(m5m3)0
即
3m10m130
解得
1m
m的最大值是
2
22
22
13
3
13
,m的最小值是-1。
3
12.(2019年黑龙江省大庆
市)如图,在Rt△
ABC
中,∠
A
=90°.
AB
=8<
br>cm
,
AC
=6
cm
,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2
cm
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
(<
br>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
【答案】见解析。
【解析】本题主要考查相似三角形的判定
、三角形的面积及涉及到二次函数的最值问题,找到等量比
是解题的关键.
(1)由平行线得
△
ABC
∽△
ADE
,根据相似形的性质得关系式.
动点
D
运动
x
秒后,
BD
=2
x
.
又∵
AB
=8,∴
AD
=8﹣2
x
.
∵
DE
∥
BC
,
16
∴
∴
,
,
(0<
x
<4).
∴
y
关于
x
的函数关系式为
y
=
(2)由
S
=•
BD
•
AE
;得到函数解析式,然后运用函数性质求解. <
br>S
△
BDE
=
当
==
2
(0<
x<
br><4).
时,
S
△
BDE
最大,最大值为6
cm
.
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.
【答案】见解析。
【解析】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.
(1)∵
MQ
⊥
BC
,
∴∠
MQB
=90°,
∴∠
MQB
=∠
CAB<
br>,又∠
QBM
=∠
ABC
,
∴△
QBM
∽△
ABC
;
(2)根据对边平行且相等的四边形是平行四边形解答;
当
BQ
=
MN
时,四边形
BMNQ
为平行四边形,
∵
MN
∥
BQ
,
BQ
=
MN
,
17
∴四边形
BMNQ
为平行四边形;
(3)根
据勾股定理求出
BC
,根据相似三角形的性质用
x
表示出
QM
、
BM
,根据梯形面积公式列出二次
函数解析式,根据二次函数性质计算即可.
∵∠
A
=90°,
AB
=3,
AC
=4,
∴
BC
=
∵△
QBM
∽△
ABC
,
∴==,即==,
=5,
解得,
QM
=
x
,
BM
=
x
,
∵
MN
∥
BC
,
∴=,即=,
解得,
MN
=5﹣
x
,
x
+
x
)×
x
=﹣(
x
﹣
.
过点A(-1,0),点C(0,3),且OB=OC.
)+
2
则四边形<
br>BMNQ
的面积=×(5﹣
∴当
x
=
,
时,四边形
BMNQ
的面积最大,最大值为
14.
(2019广东深圳)如图所示,抛物线
(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.
【思路分析】(1)先求出点B的坐标,然后把A、B、C三点坐标代入解析式得出方程组,
解方程组即
可得出a,b,c的值,得解析式,再用配方法或对称轴公式或中点公式可得对称轴方程;(
2)利用轴对称
原理作出点C的对称点,求出四边形CDEA的周长的最小值;(3)方法1:设CP与
x轴交于点E,先根据面
积关系得出BE:AE=3:5或5:3,求出点E的坐标,进而求出直线CE
的解析式,解直线CE与抛物线的解析
18
式联立所得的方程组求出点P的坐
标;方法2:设P(x,-x+2x+3),用含x的式子表示四边形CBPA的面
积,然后求出CB的
解析式,再用含x的式子表示出△CBP的面积,利用面积比建立方程,解方程求出x的
值,得出P的坐
标.
【解题过程】(1)∵点C(0,3),OB=OC,∴点B(3,0).
把A(-1,0),C(0,3),B(3,0)代入,得
2
解得
2
∴抛物线的解析式为y=-x+2x+3.
∵y=-x+2x+3=-(x-1)+4,
∴抛物线的对称轴为x=1.
(2)如图,作点C关于x=1的对称点C′(2,3),则CD=C′D.
取A′(-1,1),又∵DE=1,可证A′D=AE.
在Rt△AOC中,AC===.
22
四边形ACDE的周长=AC+DE+CD+AE =+1+CD+AE.
要求四边形ACDE的周长的最小值,就是求CD+AE的最小值.
∵CD+AE=C′D+A′D,
∴当A′D,C′三点共线时,C′D+A′D有最小值为
∴四边形ACDE的周长的最小值=+1+.
,
(3)方法1:由题意知点P在x轴下方,连接CP,设PC与x轴交于点E,
∵直线CP把四边形CBPA的面积分为3:5两部分,
又∵S
△CBE
:
S
△CAE
=S
△PBE
:S
△PAE
=BE:AE,
∴BE:AE=3:5或5:3,
∴点E
1
(,0),E
2
(,0).
19
设直线CE的解析式为y=kx+b,(,0)和(0,3)代入,得
解得
∴直线CE的解析式为y=-2x+3.
同理可得,当E
2
(,0)时,直线CE的解析式为y=-6x+3.
由直
线CE的解析式和抛物线的解析式联立解得P
1
(4,-5),P
2
(8,-
45).
方法2:由题意得S
△CBP
=S
四边形CBPA或S
△CBP
=S
四边形CBPA
.
令P(x,-x+2x+3),
S
四边形CBPA
=S
△CAB<
br>+S
△PAB
=6+×4·(x-2x-3)=2x-4x.
直线CB的解析式为y=-x+3,
作PH∥y轴交直线CB于点H,则H(x,-x+3),
S△CBP=OB·PH=×3·(-x+3+x-2x-3)=x-x.
当S
△CBP
=S
四边形CBPA
时,x-x=(2x-4x),
解得x
1
=0(舍),x
2
=4,
∴P
1
(4,-5).
当S
△CBP
=S
四边形CBPA
时,x-x=(2x-4x),
解得x
3
=0(舍),x
4
=8,
∴P
2
(8,-45).
22
22
22
22
2
20
15.(2019广西省贵港)已知:
ABC
是等腰直角三角形,
BAC90
,将
ABC
绕点
C
顺时针方向
旋转得
到△
ABC
,记旋转角为
,当
90
180
时,作
ADAC
,垂足为
D
,
AD
与
BC
交于点
E
.
(1)如图1,当
CA
D15
时,作
AEC
的平分线
EF
交
BC
于点
F
.
①写出旋转角
的度数;
②求证:
EAECEF
;
(2)如图2,在(1)的条件下,设P
是直线
AD
上的一个动点,连接
PA
,
PF
,若
AB2
,求线
段
PAPF
的最小值.(结果保留根号).
【思路分析】(1)①解直角三角形求出
ACD
即可解决问题.
②连接
AF
,设
EF
交
CA
于点
O
.在EF
时截取
EMEC
,连接
CM
.首先证明
CFA
是等边三角形,
再证明
FCM
△
ACE(SAS)
,即可解决问题.
(2)如图2中,连接
AF
,
PB
,
AB
,作
BMAC
交
AC
的延长线于
M
.
证明△
AEF
△
AEB
,
推出
EFEB
,推出
B
,
F
关于
AE
对称,推出
PFP
B
,推出
PAPFPAPBAB
,求出
AB
即可解决问题.
【解题过程】(1)①解:旋转角为
105
.
理由:如图1中,
21
ADAC
,
ADC90
,
CAD15
,
ACD75
,
ACA105
,
旋转角为
105
.
②证明:连接
AF
,设
EF
交
CA
于点
O
.在
EF
时截取EMEC
,连接
CM
.
CEDACECAE451560
,
CEA120
,
FE
平分
CEA
,
CEFFEA60
,
FCO180457560
,
,
FCOA
EO
,
FOCAOE
FOC∽
△
AOE
,
OFOC
,
AOOE
OFAO
,
OCOE
COEFOA
,
COE∽FOA
,
FAOOEC60
,
△
AOF
是等边三角形,
CFCAAF
,
EMEC
,
CEM60
,
22
CEM
是等边三角形,
ECM60
,
CMCE
,
FCAMCE60
,
FCMACE
,
FCM
△
ACE(SAS)
,
FMAE
,
CEAEEMFMEF
.
(2)解:如图2中,连接
AF<
br>,
PB
,
AB
,作
BMAC
交
AC
的延长线于
M
.
由②可知,
EAFEAB
75
,
AEAE
,
AFAB
,
△
AEF
△
AEB
,
EFEB
,
B
,
F
关于
AE
对称,
PFPB
,
PAPFPAPBAB
,
在Rt
△
CBM
中,
CBBC2AB2
,
M
CB30
,
1
BMCB1
,
CM3
,
2
ABAM
2
BM
2
(23)
2<
br>1
2
626
.
PAPF
的最小值为
626
.
16.(2019贵州省安顺
市)如图,抛物线
y
=
x
+
bx
+
c
与直
线
y
=
x
+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<
br>,使|
MB
﹣
MC
|的值最大,并求出这个最大值;
23
2
(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.
2【思路分析】(1)①将
A
(0,3),
C
(﹣3,0)代入
y
=
x
+
bx
+
c
,即可求解;
(2)分
当点
B
、
C
、
M
三点不共线时、当点
B
、
C
、
M
三点共线时,两种情况分别求解即可;
(3)分当时、当时两种情况,分别求解即可.
2
【解题过程】(1)①将
A
(0,3),
C
(﹣3,0)代入
y
=
x
+bx
+
c
得:
,解得:,
∴抛物线的解析式是
y
=
x
+
x
+3;
(2)将直线
y
=
x
+3表达式与二次函数表达式联立并解得:
x<
br>=0或﹣4,
∵
A
(0,3),∴
B
(﹣4,1)
①当点
B
、
C
、
M
三点不共线时,
|
MB
﹣
MC
|<
BC
②当点
B
、
C
、
M
三点共线时,
|
MB
﹣
MC
|=
BC
∴当点、
C
、
M
三点共线时,|
MB
﹣
MC
|取最大值,
即为
BC
的长,
过点
B
作
x
轴于点
E<
br>,在Rt△
BEC
中,由勾股定理得
BC
==,
2
24
; ∴|
MB
﹣MC
|取最大值为
(3)存在点
P
使得以
A
、
P
、
Q
为顶点的三角形与△
ABC
相似.
设点
P
坐标为(
x
,
x
+
x
+3)(
x
>0)
在Rt△
BEC
中,∵
BE
=
CE
=1,
∴∠
BCE
=45°,
在Rt△
ACO
中,∵
AO
=
CO
=3,∴∠
ACO
=45°,
∴∠
ACB
=180°﹣45﹣45=90,
AC
=3
000
2
,
过点
P
作
PQ
⊥
PA
于点
P
,则∠
APQ
=90°,
过点
P
作
PQ
⊥
y
轴于点
G
,∵∠
PQA
=∠
APQ
=90°
∠<
br>PAG
=∠
QAP
,∴△
PGA
∽△
QPA
∵∠
PGA
=∠
ACB
=90°
∴①当
△
PAG
∽△
BAC
,
∴,
时,
解得
x
1
=1,
x
2
=0,(舍去)
∴点
P
的纵坐标为×1+×1+3=6,
∴点
P
为(1,6);
②当时,
2
△
PAG
∽△
ABC
,
∴,
解得
x
1
=﹣(舍去),
x
2
=0(舍去),
25
∴此时无符合条件的点
P
综上所述,存在点
P
(1,6).
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
OAOC
4OB
,抛
物线
yax
2
bxc(a0)
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
P
DAC
于点
D
,当
PD
的值最大时,求此时
点
P
的坐标及
PD
的最大值.
【思路分析】(1)
OAOC4OB4
,即可求解;
(2)抛物线的
表达式为:
ya(x1)(x4)a(x
2
3x4)
,即可求解
;
(3)
PDHPsinPFD
2
(x4x
2
3x4
,即可求解.
2
【解题过程】(1)
OAOC4OB4
,
故点
A
、
C
的坐标分别为
(4,0)
、
(0,4)
;
(2)抛物线的表达式为:
ya(x1)(x4)a(x
2
3x
4)
,
即
4a4
,解得:
a1
,
2
故抛物线的表达式为:
yx3x4
;
(3)直线
CA
过点
C
,设其函数表达式为:
ykx4
,
将点
A
坐标代入上式并解得:
k1
,
故直线
CA
的表达式为:
yx4
,
过点
P<
br>作
y
轴的平行线交
AC
于点
H
,
26
OAOC4
,
OACOCA45
,
PHy
轴,
PHDOCA45
,
2
设点
P(x,x3x4)
,则点
H(x,x4)
,
PDHPsinPFD
22
2
(x4x
23x4)x22x
,
22
2
0
,
PD
有最大值,当
x2
时,其最大值为
22
,
2
此时点
P(2,6)
.
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
+
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.
2
【思路分析】(1)
直线
y
=﹣
x
+3与
x
轴、
y
轴分别交于
B
、
C
两点,则点
B
、
C
的坐标分别为(
3,0)、
(0,3),将点
B
、
C
的坐标代入二次函数表达式,即
可求解;
(2)如图1,作点
C
关于
x
轴的对称点
C′,连接
CD
′交
x
轴于点
E
,则此时
EC<
br>+
ED
为最小,即可求
27
解;
(3)分
点
P
在
x
轴上方、点
P
在
x
轴下方两种情
况,分别求解.
【解题过程】(1)直线
y
=﹣
x
+3与
x
轴、
y
轴分别交于
B
、
C
两点,则点
B
、
C
的坐标分别为(3,0)、
(0,3),
将点
B、
C
的坐标代入二次函数表达式得:
故函数的表达式为:
y
=﹣
x
+2
x
+3,
令
y
=0,则
x
=﹣1或3,故点
A
(﹣1,0);
(2)如图1,作点
C
关于
x
轴的对称点
C
′,连接
CD
′交
x
轴于
点
E
,则此时
EC
+
ED
为最小,
2
,解得:,
函数顶点坐标为(1,4),点
C
′(0,﹣3),
将
CD
的坐标代入一次函数表达式并解得:
直线
CD
的表达式为:
y
=7
x
﹣3,
当
y
=0时,
x
,故点
E
(,
x
);
(3)①当点
P
在
x
轴上方时,如下图2,
∵
OB
=
OC
=3,则∠
OCB
=45°=∠
APB
,
过点
B
作
BH
⊥
AH
,设
P
H
=
AH
=
m
,
28
则
PB
=
PAm
,
222
由勾股
定理得:
AB
=
AH
+
BH
,
16=
m
+(
则
PB
则
y
P
②当点
P
在<
br>x
轴下方时,
则
y
P
=﹣(
故点
P
的坐标为(1,
);
)或(1,
2
2
m
﹣
m
)
2
,解
得:
m
m
=1,
(负值已舍去),
;
).
)三点
19.(2019•湘潭)如图一,抛物线
y
=
a
x
+
bx
+
c
过
A
(﹣1,0)
B
()、
C
(0,
(1)求该抛物线的解析式;
(2)
P
(
x
1
,
y
1
)、
Q
(4,
y
2
)两点均在该抛物线上,若
y
1
≤
y<
br>2
,求
P
点横坐标
x
1
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.
【分析】(1)将三个点的坐标代入,求出
a
、
b、
c
,即可求出关系式;
(2)可以求出点
Q
(4,
y
2
)关于对称轴的对称点的横坐标为:
x
=﹣2,根据函数的增减
性,可以求出
当
y
1
≤
y
2
时
P
点横坐标
x
1
的取值范围;
(3)由于点
F
是<
br>BC
的中点,可求出点
F
的坐标,根据对称找出
F
关于直线<
br>CD
、
CE
的对称点,连接两
个对称点的直线与
CD
、
CE
的交点
M
、
N
,此时三角形的周长最小,周长就等于
这两个对称点之间的线段的
长,根据坐标,和勾股定理可求.
【解答】(1)∵抛物
线
y
=
ax
2
+
bx
+
c
过A
(﹣1,0)
B
()、
C
(0,
∴解得:
a
=,
b
=,
c
=;
)三点
∴
抛物线的解析式为:
y
=
x
2
+
x
+.
29
(2)抛物线的对称轴为
x
=1,抛物线上与
Q
(4,
y
2
)相对称的点
Q
′(﹣2,
y
2
)
P
(
x
1
,
y
1
在该抛物线上,
y
1
≤
y
2
,根据抛物线的增减性得:<
br>
∴
x
1
≤﹣2或
x
1
≥4
答:
P
点横坐标
x
1
的取值范围:
x
1
≤﹣2或
x
1
≥4.
(3)∵
C
(0,
∴
OC
=
),
B
,(3,0),
D
(1,0)<
br>
,
OB
=3,
OD
,=1
)
∵
F
是
BC
的中点,∴
F
(,
当点
F
关于直线
CE
的对称点为
F
′,关于直线
CD
的对称点为
F
″,直线
F
′
F
″与
CE
、
CD
交点为
M
、
N
,
此时△
FMN
的周长最小,周长为
F
′
F
″的长,由对称可得到:
F
′
(,),
F
″(0,0)即点
O
,
F
′
F
″=
F
′
O
=
即:△
FMN
的周长最小
值为3,
=3,
20.(2019•辽阳)如图,在平面直角
坐标系中,Rt△
ABC
的边
BC
在
x
轴上,∠
A
BC
=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
⊥
A
B
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<
br>,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.
30
【分析】(1)将点
C
、<
br>E
的坐标代入二次函数表达式,即可求解;
(2)
S
△ACQ
=×
DQ
×
BC
,即可求解;
(3)
分
EC
是菱形一条边、
EC
是菱形一对角线两种情况,分别求解即可.
【解答】解:(1)将点
C
、
E
的坐标代入二次函数表达式得:
故抛物线的表达式为:
y
=﹣
x
2
+2
x
+3,
则点
A
(1,4);
(2)将点
A
、
C
的坐标代入一次函数表达式并解得:
直线
AC
的表达式为:
y
=﹣2
x
+6,
点
P
(1,4﹣
t
),则点
D
(,4﹣
t
),设点
Q
(,4﹣),
,解得:,
S
△
ACQ
=×
DQ
×
BC
=﹣
t
2+
t
,
∵﹣<0,故
S
△
ACQ
有
最大值,当
t
=2时,其最大值为1;
(3)设点
P
(1
,
m
),点
M
(
x
,
y
),
①当
EC
是菱形一条边时,
当点
M
在
x
轴下方时,
点
E
向右平移3个单位、向下平移3个单位得到
C
,
则点
P
平移3个单位、向下平移3个单位得到
M
,
则1+3=
x
,
m
﹣3=
y
,
而
MP
=
EP
得:1+(
m
﹣3)
2
=(
x
﹣1)
2
+(
y
﹣
m
)
2,
解得:
y
=
m
﹣3=
故点
M(4,);
,
当点
M
在
x
轴上方时,
31
<
br>同理可得:点
M
(﹣2,3+
②当
EC
是菱形一对角线时,<
br>
则
EC
中点即为
PM
中点,
则
x
+1=3,
y
+
m
=3,
);
而
PE
=
PC
,即1+(
m
﹣3)=4+(
m
﹣2),
解得:
m
=1,
故
x
=2,
y
=3﹣
m
=3﹣1=2,
故点
M
(2,2);
综上,点
M
(4,
)或(﹣2,3+)或
M
(2,2).
22
32