2012中考数学热点专题突破训练――“最值”问题
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中考数学热点专题突破训练――“最值”问题
一、“最值”问题大都归于两类基本模型:
Ⅰ、归于函数模型:即利用一次函数的增减性和二次函数的对称性及增减性,确定某范围内函数的
最大或最小值
Ⅱ、归于几何模型,这类模型又分为两种情况:
(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。
二、 利用函数模型求最值
例1 、如图(1),平行四边形ABCD中,AB?4,BC?3,?BAD?120?,E为BC上一动点(不与B重合),作EF?AB于F,设BE?x,?DEF的面积为S.当E运动到何处时,S有最大值,最大值为多少?
F
B
【观察与思考】容易知道S是x的函数,为利用函数的性质求S的最大值, 就应先把S关于x的函数关系式求出来,而这又需要借助几何计算。 解:如图(1`),延长FE交DC的延长线于G,易知FG?DG。
A D (1)
E C
(1)
?S?31x, EF?DG,而EF?BE?sinB?22A D 3?x又,在Rt?CEG中,CE?3?x,CG?(3?x)?cos60??。
23?x11?x。 ?DG?DC?CG?4??22132113?S??EF?DG??x?x,中0?x?3。
288311???0,对称轴x?,?当0?x?3,S随x的增大而增大。
82F B E G
C ?当x?3,即E与C重合时,S有最大值,S最大?33。
【说明】可以看出,函数是解决“数量”最值问题的最基本的方法。
三、利用几何模型求最值
(1)归入“两点之间的连线中,线段最短”
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西安一帆教育辅导中心 例1、几何模型:
条件:如下左图,A、B是直线l同旁的两个定点. 问题:在直线l上确定一点P,使PA?PB的值最小.
方法:作点A关于直线l的对称点A?,连结A?B交l于点P,则PA?PB?A?B的值最小(不必证明). 模型应用:
(1)如图1,正方形ABCD的边长为2,E为AB的中点,P是AC上一动点.连结BD,由正方形对称性可知,B与D关于直线AC对称.连结ED交AC于P,则PB?PE的最小值是___________;
(2)如图2,⊙O的半径为2,点A、B、C在⊙O上,OA?OB,?AOC?60°,P是OB上一动点,求PA?PC的最小值;
(3)如图3,?AOB?45°,P是?AOB内一点,PO?10,Q、R分别是OA、OB上的动点,求△PQR周长的最小值.
B
A l P
A
B E P D 图1
(第1题)
C
A
C
O P
B O 图2
R B P
A
A?Q 图3
例2 如图(1)所示,在一笔直的公路MN的同一旁有两个新开发区A,B,已知AB?10千米,直线AB与公路MN的夹角?AON?30?,新开发区B到公路MN的距离BC?3千米。 (1)求新开发区A到公路MN的距离;
(2)现从MN上某点P处向新开发区A,B修两条公路PA,PB,使点P到新开发区A,B的距离 之和最短,请用尺规作图在图中找出点P的位置(不用证明,不写作法,保留作图痕迹),并求出此时PA?PB的值。
A
B M
N O C
【观察与思考】对于(1),直接归于几何计算。 对于(2),首先利用“轴对称”的性质,
把原题中的求“PA?PB” 最短,转化成求“ PA'?PB”最短(其中 A A'是A关于MN的对点。
解:(1)先作AD垂直于MN于点D如图(1`)
在Rt?OBC中,OB?2BC?6(千米)
B N
30° O C
M
D
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西安一帆教育辅导中心 在Rt?AOD中,AO?AB?BO?16(千米)?AOD?30?
?AD?1AO?8(千米) 2(2)作点A关于MN的对称点A',连结BA'交MN于点P。
结果如图(1``),点P即为所求。
如图(1``),作CA''//BA'交AA'的延长线于点A''。 在Rt?CA''D中,A''D?AD?BC?11(千米),
A B N
D P (1`)
CD?OD?OC?83?33?53(千米)。 ?BA'?CA''?
30° O C M
A''D2?CD2?121?75?14(千米)。
A' A'' ?此时PA?PB?BA'?14(千米)
例3 如图,(1),在?ABC中,AC?BC?2,?ACB?90?,P为BC边上一定点,(不与
?点B,C重合),Q为AB边上一动点,设BP的长为a(0?a?2),请写出CQ?PQ最小值,
并说明理由。
【观察与思考】其实,本题和例2中的(2)基本上是相同的,是“在 直线AB上求一点Q,使它到AB同侧的两个定点C和P的距离之和 最小”。因此,可由图(1`)(连结P关于AB的对称点P'与C所成线段, 交AB于Q。或图(1``)(连结C关于AB的对称点C'与P所成线段, 交AB于Q,都同样可得CQ?PQ最小值。
A A
A Q C
P
B
C'A Q'' Q' Q
C
P
Q P'B
P'
B
C
P
(1`)
C
P (1``)
B
(1```)
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解:如图(1```),作点P关于AB的对称点P',连结CP'交AB于点Q',易知?PBQ'??P'BQ', ?BP'?BP?a,?P'BQ'??PBQ'?45?。 在Rt?CBP'中,CP'?CB2?P'B2?4?a2,又,在AB上任意取一异于Q'的点Q'',连结CQ'',PQ'',P'Q'',则
CQ''?PQ''?CQ''?P'Q''?CP''?4?a2 ?对AB边上的动点Q,最小值为4?a2。
【说明】Ⅰ、在本题,关键仍是将CQ?PQ最小问题,转化成求线段CP'的长,转化的桥梁仍是利用“轴对称”的性质;
注意:至于求线段的长,仍是以归入“解直角三角形”为第一选择。不管在什么背景下,有关线段之和最短问题,总是化归到“两点之间的所有连线中,线段最短”,而转化的方法大都是借助于“轴对称点”
3218若有一动点P,x?x?3和y轴的交点为A,M为OA的中点,
55自M点处出发,沿直线运动到x轴上的某点(设为点E),再沿直线运动到该抛物线对称轴上的某点(设为点F),最后又沿直线运动到点A,求使点P运动的总路程最短的点E,点F的坐标,
例4 如图(1),抛物线y?并求出这个最短路程的长。
A F M y O 32E x
解:如图(1`),由题意可得A(0,3),M(0,),抛物线的对称点
32对称轴x?3的对称点为A'(6,3)。连结M'A'。
为x?3,点M关于x轴的对称点为M'(0,?),点A关于抛物线
y 3 M A F
根据轴对称性及两点间线段最短可知,A'M'的长就是所求点P运动中 最短总路程的长,A'M'在直线的方程为y?33x?(过程略)。 42A' 设A'M'与x的交点为E,则E为在x轴上所求的点,A'M'与直线
x?3的交点为所求的F点。
3可得E点的坐标为(2,0),F点的坐标为(3,)。
415由勾股定理可求出A'M'?(过程略)
2O B E 3 xM' 版权所有,翻版必究。举报电话:029-88632543
西安一帆教育辅导中心 所以点P运动的总路程(ME?EF?FA)最短时间为
15。 2不管在什么背景下,有关线段之和最短问题,总是化归到“两点之间的所有连线中,线段最短”,而转化的方法大都是借助于“轴对称点”
(2)归于“三角形两边之差小于第三边”
例5、如图(1),直线y??3x?2与x轴交于点C,与y轴交于点B,点A为y轴正半轴上的一点,⊙A经过点B和点O,直线BC交⊙A于点D。 (1)求点D的坐标;
(2)过O,C,D三点作抛物线,在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使线段PO与PD之差的值最大?若存在,请求出这个最大值和点P的坐标。若不存在,请说明理由。 y P
y
B B D A D x
O C x O C 解:(1)在y??3x?2中,分别令x?0,y?0得B点的坐标为(2,0),C点的坐标为(23,0) 3?OB为⊙A的直径,?OD?BC。
2331?tan?CBO?3?,??B?30?,?C?60?,且OD?OB?1。
232在Rt?COD中,由?COD?30?和OD?1,得点D的坐标为(
(1`)
3,1)。 2(2)如图(1``),当点P为该抛物线的对称轴x?3和CD所在的 3直线y??3x?2的交点处时,PO?PD?PC?PD?CD,其值最大,而
y CD?OD?tan30??1?
解得此时点P的坐标为(33?。 33P y??3x?2B P D x?3,1)。 33 3
O C x
?点P为(33,1)时PO?PD取最大值为。 33版权所有,翻版必究。举报电话:029-88632543
西安一帆教育辅导中心 【说明】这里将求“两线段之差的最大值”,借助“三角形两边之差 小于第三边”转化为求一条特殊线段的长,其间,还借助了抛物线 对称轴的性质。
(1``)
四、真题演练
1. (2009舟山)如图,已知点A(-4,8)和点B(2,n)在抛物线y?ax2上.
(1) 求a的值及点B关于x轴对称点P的坐标,并在x轴上找一点Q,使得AQ+QB最短,求出点Q的坐标;
(2) 平移抛物线y?ax2,记平移后点A的对应点为A′,点B的对应点为B′,点C(-2,0)和点
D(-4,0)是x轴上的两个定点.
① 当抛物线向左平移到某个位置时,A′C+CB′ 最短,求此时抛物线的函数解析式; ② 当抛物线向左或向右平移时,是否存在某个位置,使四边形A′B′CD的周长最短?若
存在,求出此时抛物线的函数解析式;若不存在,请说明理由.
1y 解:(1) 将点A(-4,8)的坐标代入y?ax2,解得a?. A 8 2将点B(2,n)的坐标代入y?12x,求得点B的坐标为(2,2), 26 4 D C -4 -2 O -2 -4
A′ 8 6 4 B′′ B′ D C -4 -2 O -2 -4 A′′ 2 B 2 4 x 则点B关于x轴对称点P的坐标为(2,-2).
54直线AP的解析式是y??x?.
33令y=0,得x?
44.即所求点Q的坐标是(,0). 55414︱=, 55y (2)① 解:CQ=︱-2-故将抛物线y?
1214x向左平移个单位时,A′C+CB′最短, 252 2 4 x 114此时抛物线的函数解析式为y?(x?)2.
25
② 左右平移抛物线y?12x,因为线段A′B′和CD的长是定值,所以要使四边2(第24题(2)②)
形A′B′CD的周长最短,只要使A′D+CB′最短; ??1分
第一种情况:如果将抛物线向右平移,显然有A′D+CB′>AD+CB,因此不存在某个位置,使四边形A′B′CD的周长最短.
第二种情况:设抛物线向左平移了b个单位,则点A′和点B′的坐标分别为A′(-4-b,8)和B′(2-b,2).
因为CD=2,因此将点B′向左平移2个单位得B′′(-b,2),
要使A′D+CB′最短,只要使A′D+DB′′最短. 点A′关于x轴对称点的坐标为A′′(-4-b,-8),
55直线A′′B′′的解析式为y?x?b?2.要使A′D+DB′′最短,点D应在直线A′′B′′上,将点D(-4,
220)代入直线A′′B′′的解析式,解得b?16. 5故将抛物线向左平移时,存在某个位置,使四边形A′B′CD的周长最短,此时抛物线的
116函数解析式为y?(x?)2.
25版权所有,翻版必究。举报电话:029-88632543
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2.(2010年福建晋江)已知:如图,把矩形OCBA放置于直角坐标系中,OC?3,BC?2,取AB的中点M,连结MC,把?MBC沿x轴的负方向平移OC的长度后得到?DAO. (1)试直接写出点D的坐标;
(2)已知点B与点D在经过原点的抛物线上,点P在第一象限内的该抛物线上移动,过点P作
[来源学_科_网]PQ?x轴于点Q,连结OP.
y ①若以O、P、Q为顶点的三角形与?DAO相似,试求 出点P的坐标;
②试问在抛物线的对称轴上是否存在一点T,使得
A M B TO?TB的值最大.
答案:
解:(1)依题意得:D??O C x y ?3?,2?; ?2?D P A M B (2) ① ∵OC?3,BC?2,∴B?3,2?. ∵抛物线经过原点,
∴设抛物线的解析式为y?ax?bx?a?0?
2O T E C Q x 又抛物线经过点B?3,2?与点D???3?,2? ?2?4?a?,?9a?3b?2,???9∴?9 解得:? 32a?b?2??b??2?4?3?∴抛物线的解析式为y?∴设点P?x,422x?x. ∵点P在抛物线上, 93??422?x?x?. 93?422x?xPQQO93?x,
1) 若?PQO∽?DAO,则, ?32DAAO2解得:x1?0(舍去)或x2?51?51153?,∴点P?,?.
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422x?xOQPQx3, 2)若?OQP∽?DAO,则, ?9?32DAAO2解得:x1?0(舍去)或x2?9?9?, ∴点P?,6?. 2?2?A②存在点T,使得TO?TB的值最大. 抛物线y?3422x?x的对称轴为直线x?,设抛物线与x轴的493?3?,0?. 2??BDMPEHQC另一个交点为E,则点E?3∵点O、点E关于直线x?对称,
4∴TO?TE
要使得TO?TB的值最大,即是使得TE?TB的值最大,
根据三角形两边之差小于第三边可知,当T、E、B三点在同一直线上时,TE?TB的值最大. 设过B、E两点的直线解析式为y?kx?b?k?0?,
[来源学科网ZXXK]4??3k?b?2,??k?,∴?3 解得:?3
k?b?0???2?b??2∴直线BE的解析式为y?当x?4x?2. 3343时,y???2??1. 434?3?,?1?使得TO?TB最大 ?4?∴存在一点T?3.(11·济宁)去冬今春,济宁市遭遇了200年不遇的大旱,某乡镇为了解决抗旱问题,要在某河道建一座水泵站,分别向河的同一侧张村A和李村B送水。经实地勘查后,工程人员设计图纸时,以河道上的大桥O为坐标原点,以河道所在的直线为x轴建立直角坐标系(如图)。两村的坐标分别为A(2,3),B(12,7)。
(1)若从节约经费考虑,水泵站建在距离大桥O多远的地方可使所用输水管道最短? (2)水泵站建在距离大桥O多远的地方,可使它到张村、李村的距离相等? 解:(1)作点B关于x轴的对成点E,连接AE,则点E为(12,-7) 设直线AE的函数关系式为y=kx+b,则
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解得 k=-1 b=5 当y=0时, x=5
所以,水泵站建在距离大桥5千米的地方,可使所用输水管道最短。
(2)作线段AB的垂直平分线GF,交AB于点F,交x轴欲点G设点G的坐标为(x,0) 在Rt△AGD中,AG=AD+DG=3+(x-2)在Rt△BCG中,BG=BC+GC=7+(12-x)∵AG=BG ∴3+(x-2)=7+(12-x) 解得 x=9
所以 ,水泵站建在距离大桥9千米的地方,可使它到张村、李村的距离相等。
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4.(11·雅安)如图,已知二次函数y?ax?2x?c(a?0)图像的顶点M在反比例函数y?且与x轴交于AB两点。
(1)若二次函数的对称轴为x??3上,x1,试求a,c的值; 2(2)在(1)的条件下求AB的长;
(3)若二次函数的对称轴与x轴的交点为N,当NO+MN取最小值时,试求二次函数的解析式。
1 2
5.(11·苏州)如图,抛物线y=x+bx-2与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且A(-
21,0).
(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标; (2)判断△ABC的形状,证明你的结论;
(3)点M(m,0)是x轴上的一个动点,当MC+MD的值最小时,求m的值.
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西安一帆教育辅导中心 1 23解(1)把点A(-1,0)的坐标代入抛物线的解析式y=x+bx-2,整理后解得b??,
22所以抛物线的解析式为 y?123?325???. x?x?2.顶点D?,8?22?2(2)AB?5.AC2?OA2?OC2?5,BC2?OC2?OB2?20,?AC2?BC2?AB2.
?△ABC是直角三角形.
(3)作出点C关于x轴的对称点C?,则C?(0,2),OC??2.连接C?D交x轴于点M, 根据轴对称性及两点之间线段最短可知,MC?MD的值最小. 设抛物线的对称轴交x轴于点E.△C?OM∽△DEM.
?OMOC?m224.?.?m?. ??325EMED41?m28226.(11·海南)如图l l.已知抛物线y??x?bx?9?b (b为常数)经过坐标原点O, 且与x轴交于另一点E.其顶点M在第一象限. (1)求该抛物线所对应的函数关系式;;
(2)设点A是该抛物线上位于x轴上方,且在其对称轴左侧的一个动点;过点A作x轴的平行线交
该抛物线于另一点D,再作AB⊥x轴于点B.DE⊥x轴于点C. ①当线段AB、BC的长都是整数个单位长度时,求矩形ABCD的周长: ②求矩形ABCD的周长的最大值,并写出此时点A的坐标:
③当矩形ABCD的周长取得最大值时,它的面积是否也同时取得最大值?请判断井说明理由.
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6.(1)由于抛物线y??x?bx?9?b过原点, ∴9?b?0 ∴b=?3
22239在第一象限,符合题意;? ,)24392当b=-3时,y =-x-3x,此抛物线的顶点M的坐标为(-,)在第二象限,不符合
24当b=3时,y=-x+3x,此抛物线的顶点M的坐标为(
2题意. ∴所求抛物线的函数关系式为:y =-x+3x
(2)①∵y =-x+3x,
22令y=0得-x2+3x=0解得 x1=3,x2=0;
∴抛物线与x轴另一交点为E(3,0)∴OE=3 由已知条件知,0 12(OE-BC)=1,∴B(1,0) ∴点A的横坐标为1,又∵点A在抛物线y =-x+3x上, 2∴点A的纵坐标为y=2 ∴AB=2 符合题意 此时矩形ABCD的周长为:2(AB+BC)=2(2+1)=6 5当BC=2时,同理求得AB= 不符合题意 4OB= 综上所述,当AB、BC长都是整数个单位时,矩形ABCD的周长是6. ②∵点A在抛物线y =-x+3x上,设A的坐标为(x,-x+3x) ∵点A在第一象限 ∴AB= -x+3x,BC=3-2x 设矩形ABCD的周长为P,则 P=2(AB+BC)=2(3-2x-x+3x) 即P=?2x?2x?6=-2(x-)?∴当x= 2222212213 251131时,此矩形周长的最大值为 此时,A(,) 4222③不是. 11由②知当x=时,矩形ABCD周长取得最大值,此时 BC=3-2×=2, 221215AB=-()?3?=, 22455它的面积为2×= 42而当x=y M A O B D E C x 339时, BC=3-2×=, 555AB=?()?3?352336 ?525版权所有,翻版必究。举报电话:029-88632543 图11 西安一帆教育辅导中心 3632459矩形ABCD的面积为×> ?2251255∴当矩形ABCD周长取得最大值时,它的面积不是最大面积. 2 7.(11·清远)如图9,抛物线y=(x+1)+k 与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C (0,-3). (1)求抛物线的对称轴及k的值; (2)抛物线的对称轴上存在一点P,使得PA+PC的值最小,求此时点P的坐标; (3)点M是抛物线上一动点,且在第三象限. ① 当M点运动到何处时,△AMB的面积最大?求出△AMB的最大面积及此时点M的坐标; ② 当M点运动到何处时,四边形AMCB的面积最大?求出四边形AMCB的最大面积及此时点M的坐标. 【答案】(1)抛物线的对称轴为直线x=-1, 把C (0,-3)代入y=(x+1)+k得-3=1+k ∴k=-4 (2)连结AC,交对称轴于点P ∵y=(x+1)-4 令y=0 可得(x+1)-4=0 ∴x1=1 x2=-3 ∴A (-3,0) B (1,0) 设直线AC的关系式为:y=m x+b 把A (-3,0),C (0,-3)代入y=m x+b得, -3m+b=0 b=-3 ∴m=-1 ∴线AC的关系式为y=-x-3 当x=-1时,y=1-3=-2 ∴P (-1,-2) ② 当M点运动到何处时,四边形AMCB的面积最大?求出四边形AMCB的最大面积及此时点M的坐标. (3)① 设M的坐标为(x, (x+1)-4) 112 ∴S△AMB=×AB×|ym|=×4×[4-(x+1)] 22 =8-2(x+1) 当x=-1时,S最大,最大值为S=8 2 2 2 22 y A P O B x C y A M O B x C M的坐标为(-1,-4) ② 过M作x轴的垂线交于点E,连接OM, 111 S四边形AMCB=S△AMO+S△CMO+S△CBO=×AB×|ym|+×CO×|xm|+×OC×BO 222 3112 =6- (x+1)+×3×(-x)+×3×1 222 3293233281=-x- x+6=-(x+3x-9)=-(x+)- 222228381当x=- 时,S最大,最大值为 28 8.(11·福州)已知,如图11,二次函数y?ax2?2ax?3a(a?0)图象的顶点为H,与x轴交于A、B版权所有,翻版必究。举报电话:029-88632543 西安一帆教育辅导中心 两点(B在A点右侧),点H、B关于直线l:y?3x?3对称. 3(1)求A、B两点坐标,并证明点A在直线l上; (2)求二次函数解析式; (3)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,求HN?NM?MK和的最小值. 图11 备用图 yyllHKHKAOBxAOBx22.(满分14分) 解:(1)依题意,得ax2?2ax?3a?0(a?0) 解得x1??3,x2?1 ∵B点在A点右侧 ∴A点坐标为(?3,0),B点坐标为(1,0) ∵直线l:y?3x?3 3当x??3时,y?3?(?3)?3?0 3∴点A在直线l上 AyHKCOBx(2)∵点H、B关于过A点的直线l:y?3x?3对称 3 ∴AH?AB?4 过顶点H作HC?AB交AB于C点 则AC?1AB?2,HC?23 ∴顶点H(?1,23) 2 代入二次函数解析式,解得a??3 2 ∴二次函数解析式为y??3x2?3x?33 22(3)直线AH的解析式为y?3x?33 直线BK的解析式为y?3x?3 QyMHEKNl?3?x?3 由?y?3x?3 解得 即K(3,23),则BK?4 y?23??y?3x?3 ∵点H、B关于直线AK对称 ?AOBDx ∴HN?MN的最小值是MB,KD?KE?23 过点K作直线AH的对称点Q,连接QK,交直线AH于E 则QM?MK,QE?EK?23,AE?QK ∴BM?MK的最小值是BQ,即BQ的长是HN?NM?MK的最小值 ∵BK∥AH ∴?BKQ??HEQ?90? 由勾股定理得QB?8 ∴HN?NM?MK的最小值为8 版权所有,翻版必究。举报电话:029-88632543 西安一帆教育辅导中心 9.(11·深圳)如图13,抛物线y=ax+bx+c(a≠0)的顶点为C(1,4),交x轴于A、B两点交y轴于点D,其中点B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点E,交y轴于点F,其中点E的横坐标为2,若直线PQ为抛物线的对称轴,点G为直线PQ上的一动点,则x轴上师范存在一点H,使D、G、H、F四点所围成的四边形周长最小。若存在,求出这个最小值及点G、H的坐标;若不存在,请说明理由。 (3)如图15,在抛物线上是否存在一点T,过点T作x轴的垂线,垂足为点M,过点M作MN∥BD,交线段AD于点N,连接MD,使△DNM∽△BMD。若存在,求出点T的坐标;若不存在,请说明理由。 图13 2 2 y C y P C y C D D E D A O B x A F O Q B x A O B x 图14 图15 解:(1)设所求抛物线的解析式为:y=a(x-1)+4,依题意,将点B(3,0)代入,得: a(3-1)+4=0解得:a=-1 ∴所求抛物线的解析式为:y=-(x-1)+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轴上取一点H,连接HF、HI、HG、GD、GE,则HF=HI???????① 设过A、E两点的一次函数解析式为:y=kx+b(k≠0), ∵点E在抛物线上且点E的横坐标为2,将x=2代入抛物线y=-(x-1)+4,得 2 2 2 y=-(2-1)2+4=3 ∴点E坐标为(2,3) 又∵抛物线y=-(x-1)+4图像分别与x轴、y轴交于点A、B、D ∴当y=0时,-(x-1)+4=0,∴ x=-1或x=3 当x=0时,y=-1+4=3, A 22y P C D E F I H G B Q x 版权所有,翻版必究。举报电话:029-88632543 O 图6 西安一帆教育辅导中心 ∴点A(-1,0),点B(3,0),点D(0,3) 又∵抛物线的对称轴为:直线x=1, ∴点D与点E关于PQ对称,GD=GE???????② 分别将点A(-1,0)、点E(2,3)代入y=kx+b,得: y P C ?k?1??k?b?0 ? 解得:? b?12k?b?3??过A、E两点的一次函数解析式为:y=x+1 ∴当x=0时,y=1 ∴点F坐标为(0,1) ∴DF?2???????????????③ 又∵点F与点I关于x轴对称, ∴点I坐标为(0,-1) ∴EI?DE2?DI2?22?42?25???④ 又∵要使四边形DFHG的周长最小,由于DF是一个定值, ∴只要使DG+GH+HI最小即可 由图形的对称性和①、②、③,可知, DG+GH+HF=EG+GH+HI 只有当EI为一条直线时,EG+GH+HI最小 A D E F O I H G B Q x 图6 设过E(2,3)、I(0,-1)两点的函数解析式为:y=k1x+b1(k1≠0), 分别将点E(2,3)、点I(0,-1)代入y=k1x+b1,得: ?2k?b?3?k?2 ?11 解得:?1 ?b1??1?b1??1过A、E两点的一次函数解析式为:y=2x-1 1; 21∴点G坐标为(1,1),点H坐标为(,0) 2∴当x=1时,y=1;当y=0时,x= ∴四边形DFHG的周长最小为:DF+DG+GH+HF=DF+EI 由③和④,可知: DF+EI=2?25 y C T D N 版权所有,翻版必究。举报电话:029-88632543 O A M B x 西安一帆教育辅导中心 ∴四边形DFHG的周长最小为2?25。 (3)如图7,由题意可知,∠NMD=∠MDB, 要使,△DNM∽△BMD,只要使 2 NMMD即可, ?MDBD即:MD=NM×BD????????????⑤ 设点M的坐标为(a,0),由MN∥BD,可得 △AMN∽△ABD, ∴ NMAM ?BDAB再由(1)、(2)可知,AM=1+a,BD=32,AB=4 ∴MN?AM?BD?(1?a)?32?32(1?a) AB44∵MD=OD+OM=a+9, 2 ∴⑤式可写成: a+9=32(1?a)×32 2222 4解得: a=3或a=3(不合题意,舍去) 2∴点M的坐标为(3,0) 又∵点T在抛物线y=-(x-1)+4图像上, 22 ∴当x=3时,y=15 ∴点T的坐标为(3,15) 442210.(11·荆州)如图甲,分别以两个彼此相邻的正方形OABC与CDEF的边OC、OA所在直线为x轴、y轴建立平面直角坐标系(O、C、F三点在x轴正半轴上).若⊙P过A、B、E三点(圆心在x轴上),抛物线y?12x?bx?c经过A、C两点,与x轴的另一交点为G,M是FG的中点,正方4形CDEF的面积为1. (1)求B点坐标; (2)求证:ME是⊙P的切线; (3)设直线AC与抛物线对称轴交于N,Q点是此对称轴上不与N点重合的一动点,①求△ACQ周长的最小值;②若FQ=t,S△ACQ=S,直接写出....S与t之间的函数关系式. OADC图甲y y y BEFGxADOCBEFGx′ADOCBEQFGxA′图乙(备用图)图乙(备用图)解:(1)如图甲,连接PE、PB,设PC=n∵正方形CDEF面积为1∴CD=CF=1根据圆和正方形的对称性知OP=PC=n∴BC=2PC=2n而PB=PE,PB?BC?PC?4n?n?5n 222222PE2?PF2?EF2?(n?1)2?1∴(n?1)2?1?5n2 版权所有,翻版必究。举报电话:029-88632543 西安一帆教育辅导中心 解得n=1 (n??1舍去) ∴BC=OC=2 ∴B点坐标为(2,2) 2123x?bx?2 ∴b?? 42(2)如图甲,由(1)知A(0,2),C(2,0)∵A,C在抛物线上∴y?∴抛物线的解析式为y?12311x?x?2即y?(x?3)2? 424411FG= 22∴抛物线的对称轴为x=3,即EF所在直线 ∵C与G关于直线x=3对称, ∴CF=FG=1 ∴FM= 在Rt△PEF与Rt△EMF中 PFEF1PFEF=2,=∴△PEF∽△EMF ?1:?2 ∴EFEFFMFM2∴∠EPF=∠FEM∴∠PEM=∠PEF+∠FEM=∠PEF+∠EPF=90°∴ME与⊙P相切 (3)①如图乙,延长AB交抛物线于A?,连CA?交对称轴x=3于Q,连AQ则有AQ=A?Q,△ACQ周长的最小值为(AC+A?C)的长 22∵A与A?关于直线x=3对称∴A(0,2),A?(6,2)∴A?C=(6?2)?2?25(6-2), 而AC=2?2?22???????8分∴△ACQ周长的最小值为22?25 ②当Q点在F点上方时,S=t+1 当Q点在线段FN上时,S=1-t 当Q点在N点下方时,S=t-1 11.(四川省德阳市)25.如图,已知与x轴交于点A(1,0)和B(5,0)的抛物线l1的顶点为C(3,4),抛物线 l2与l1关于x轴对称,顶点为C?. (1)求抛物线l2的函数关系式; (2)已知原点O,定点D(0,4),l2上的点P与l1上的点P?始终关于x轴对称,则当点P运动到何处时,以点D,O,P,P?为顶点的四边形是平行四边形? 22y 为斜边且一个角为30(3)在l2上是否存在点M,使△ABM是以AB5 E 的坐标;若不存在,说明理由. 4 3 2 1 A B 1 2 3 4 5 ?1 O ?1 ?2 ?3 ?4 C? ?5 ?的直角三角形?若存,求出点Ml2 x l1 版权所有,翻版必究。举报电话:029-88632543 西安一帆教育辅导中心 解:(1)由题意知点C?的坐标为(3,?4).设l2的函数关系式为y?a(x?3)?4. 又?点A(1,0)在抛物线y?a(x?3)?4上,?(1?3)a?4?0,解得a?1. 222?抛物线l2的函数关系式为y?(x?3)2?4(或y?x2?6x?5). (2)?P与P?始终关于x轴对称, ?PP?与y轴平行. 22设点P的横坐标为m,则其纵坐标为m?6m?5,?OD?4,?2m?6m?5?4,即 22.当m?6m?5?解得m?3?6.当m?6m?5??解得m?3?2.m2?6m?5??22时,2时,?2)或(3?6,2)或(3?2,?2)或(3?2,?2)时, 当点P运动到(3?6,∥OD,以点D,O,P,P?为顶点的四边形是平行四边形. P?P (3)满足条件的点M不存在.理由如下:若存在满足条件的点M在l2上,则 ?AMB?90?,??BAM?30?(或?ABM?30?), y5 11?BM?AB??4?2. 22过点M作ME?AB于点E,可得?BME??BAM?30. ?D3 2 1 Cl2?EB?11BM??2?1,EM?3,OE?4. 22?3). ?点M的坐标为(4,但是,当x?4时,y?4?6?4?5?16?24?5??3??3. 2?1O?1?2?3?4?51 2 3 AE4 5 BxMC?l1?不存在这样的点M构成满足条件的直角三角形. 版权所有,翻版必究。举报电话:029-88632543
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