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文档介绍
中考最值问题大全2019
中考最值问题解题策略 垂线段最短在最值问题中的应用 模型一 点到直线的所有线段中,垂线段最短 A B O M 点P在直线l外,过点P作l的垂线PH,垂足为H,则点P到直线l的最短距离为线段PH的长,即“垂线段最短”. 1、如图,⊙O的半径为5,弦AB=6,M是AB上任意一点,则线段 OM的取值范围是_______________。 2、如图,在锐角△ABC中,BC=4,∠ABC=45°,BD平分∠ABC, M、N分别是BD、BC上的动点,则CM+MN的最小值是________. 3. 如图,在Rt△AOB中,OA=OB=3,⊙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), 则线段PQ的最小值为________. 模型二 “胡不归”问题 基本模型:两定一动,动点在定直线上 问题:点A为直线l上一定点,点B为直线外一定点,P为直线l上一动点,要使AP+BP最小. 解决:过点A作∠NAP=45°,过点P作PE⊥AN,在直角三角形中将AP转化为PE,使得AP+BP=PE+BP,然后利用“两点之间线段最短”将“折”变“直”,再利用“垂线段最短”转化为求BF的长度. 此类题的解题步骤:第一步:以系数不为1的线段的定端点为顶点作一个角,使其正弦值等于此线段的系数(注意题目中有无特殊角); 第二步:过动点作第一步中角的边的垂线,构造直角三角形; 第三步:根据两点之间线段最短,将“折”变“直”,再利用 “垂线段最短”找到最小值的位置. 4. 如图,菱形ABCD中,∠ABC=60°,边长为3,P是对角线 BD上的一个动点,则BP+PC的最小值是( ) A. B. C. 3 D. 5. 如图,在△ACE中,CA=CE,∠CAE=30°,⊙O经过点C,且圆的直径AB在线段AE上,设点D是线段AC上任意一点(不含端点),连接OD,当CD+OD的最小值为6时,求⊙O的直径AB的长. 6、如图6-2-4,二次函数y=ax2+2ax+4与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,tan∠CBO=2.⑴此二次函数的解析式为:______________________________________; ⑵动直线l从与直线AC重合的位置出发,绕点A顺时针方向旋转,到与直线AB重合时终止运动,直线l与线段BC交于点D,P是线段AD的中点. ①直接写出点P所经过的路线长_________________________________________. A B O P x y C D A B O x y C 图6-2-4 ②点D与B、C不重合时,过点D作DE⊥AC, DF⊥AB于点F,连接PE、PF,在旋转过程中,∠EPF的大小是否发生变化?若不变,求∠EPF的度数;若变化,请说明理由. ③在②的条件下,连接EF,求EF的最小值. 7.如图6-2-5,等边△ABC的边长为3,N为AC的三等分点,三角形边上的动点M从点A出发,沿A→B→C的方向运动,到达点C时停止.设点M运动的路程为x,MN2=y,则y与x的函数图象大致是( ) 图6-2-6 A B C M N O A x y O B x y O C x y O D x y 图6-2-5 8.如图6-2-6,O为原点,每个小方格的边长为1个单位长度,A、B是第一象限内横、纵坐标均为整数的两点,且OA=OB=. ⑴则A、B两点的坐标分别为__________、______________; ⑵画出线段AB绕点O 旋转一周所形成的图形,并求出其面积(结果保留π). 9.如图6-2-7①和6-2-7②,在△ABC中,AB=13,BC=14,cos∠ABC= 探究:如图6-2-7①,AH⊥BC于点H,AH=____________,AC=___________,△ABC的面积S△ABC=___________________. 拓展如图6-2-7②,点D在AC上(可与点A,C重合),分别过点A、C作直线BD的垂线,垂足为E,F.设BD=x,AE=m,CF=n(当点D与A重合时,我们认为S△ABD=0) ⑴用x,m或n的代数式表示S△ABD及S△CBD; ⑵求(m+n)与x的函数关系式,并求(m+n)的最大值及最小值; ⑶对给定的一个x值,有时只能确定唯一的点D,指出这样的x的取值范围. A B C H A B C D F E 图6-2-7① 图6-2-7② 对称性质在最值问题中的应用 模型一 两点一线 类型1 异侧和最小值问题 问题:两定点A、B位于直线l异侧,在直线l上找一点P,使PA+PB值最小. 问题解决: 结论:根据两点之间线段最短,PA+PB的最小值即为线段AB长. 类型2 同侧和最小值问题 问题:两定点A、B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使得PA+PB值最小. 问题解决: 结论:将两定点同侧转化为异侧问题,PA+PB最小值为AB′. 类型3 同侧差最小值问题 问题:两定点A、B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|的值最小. 问题解决: 结论:根据垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等,当PA=PB时,|PA-PB|=0. 类型4 同侧差最大值问题 问题:两定点A、B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|的值最大. 问题解决: 结论:根据三角形任意两边之差小于第三边,|PA-PB|≤AB,则|PA-PB|的最大值为线段AB的长. 类型5 异侧差最大值问题 问题:两定点A、B位于直线l异侧,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|的值最大. 问题解决: 结论:将异侧点转化为同侧,同类型4,|PA-PB|的最大值为AB′. 1.如图,正方形ABCD的边长为8,点M在边DC上,且DM=2,点N是对角线AC上一动点,则线段DN+MN的最小值为________. 2.如图,点C的坐标为(3,y),当△ABC的周长最小时, 则y的值为________. 3.如图,已知△ABC为等腰直角三角形,AC=BC=4,∠BCD=15°, P为射线CD上的动点,则|PA-PB|的最大值为________. A B C D P E A B C D P M N A C B D E P 图6-1-1③ 图6-1-1④ 图6-1-1⑤ 4、如图6-1-1④,已知菱形ABCD的两条对角线分别为6和8,M、N分别是BC、CD的中点,P是对角线BD上一点,则PM+PN的最小值= . 5、如图6-1-1⑤,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=60°,点D是BC边上的点,CD=,将△ABC沿直线AD翻折,使点C落在AB边上的点E处,若点P是直线AD上的动点,则△PEB的周长的最小值是 . 6.(1)如图6-1-2①,在等边△ABC中,AB=6,点E是AB的中点,AD是高,在AD上找一点P,使PB+PE的值最小,最小值为 . (2)如图6-1-2②,⊙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 ; B C A D E P D A B C E A O B C P 图6-1-2③ 图6-1-2② 图6-1-2① (3)如图6-1-2③,点D、E分别是△ABC的AC、AB边的中点,BC=6,BC边上的高为4,P在BC边上,则△PDE周长的最小值为 . 7.(1)如图6-1-3①,Rt△OAB的顶点A在x轴的正半轴上,顶点B的坐标为(3,),点C的坐标为(1,0),点P 为斜边OB上的一动点,则PA+PC的最小值为 . (2)如图6-1-3② ,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,则PK+QK的最小值为 . A C D B M N 图6-1-3③ x P B C A O y 图6-1-3① A D C B K P Q 图6-1-3② (3)如图6-1-3③,锐角△ABC中,AB=4,∠BAC=45°,AD平分∠BAC, M、N分别是AD和AB上的动点,则BM+MN的最小值是 . 8.(1)如图6-1-4①,∠AOB=45°,P是∠AOB内一点,PO=10,Q、R分别是OA、OB上的动点,则△PQR周长的最小值是 . (2)如图6-1-4②,点A(a,1)、B(-1,b)都在双曲线y=(x<0)上,点P、Q分别是x轴、y轴上的动点,当四边形PABQ的周长取最小值时,PQ在直线的解析式是( ). A.y=x B.y=x+1 C.y=x+2 D.y=x+3 A B O P R Q A P Q O B y x B A a b 图6-1-4① 图6-1-4② 图6-1-5 A A C D O P x y 图6-1-13③ 9. 如图6-1-5已知,直线a∥b,且a与b之间的距离为4,点A到直线a的距离为2,点B到直线b的距离为3,AB=2,试在直线a上找一点M,在直线b上找一点N,满足MN⊥a且AM+MN+NB的长度和最短,则此时AM+NB=( ) A.6 B.8 C.10 D.12 10、如图6-1-13③,一次函数y=-2x+4的图象与x、y轴分 别交于点A,B,D 为AB的中点,C、A关于原点对称.P为OB 上一动点,请直接写出︱PC-PD︱的范围:__________________. 11.如图6-1-14,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,1),B(1,2),点P在x轴上运动,当点P到A、B两点距离之差的绝对值最大时,点P的坐标是____________________. 12.在⊙O所在的平面上有一点A,它到⊙O的最近距离是3,最远距离是7,则⊙O的半径为________________. 13.在A、B均在面积为1的小正方形组成的网格的格点上,建立平面直角坐标坐标系如图6-1-15,若P是x轴上使得︱PA-PB︱的值最大的点,OP=__________________. O x y A B B A O y x x y A B C O 图6-1-14 图6-1-15 图6-1-16 14.如图6-1-16,抛物线y=ax2+bx-4a经过A(-1,0)、C(0,4)两点,与x轴交于另一 点B.⑴抛物线及对称轴分别为________________________________; ⑵点D所在抛物线的对称轴上,求︱DB-DC︱的最大值. 模型二 一点两线 类型1 一定点与两条直线上两动点问题 问题:点P在∠AOB的内部,在OB上找一点D,在OA上找一点C,使得△PCD周长最小. 问题解决: 结论:要使△PCD周长最小,即PC+PD+CD值最小,根据两点之间线段最短,将三条线段转化到同一直线上即可,则△PCD周长最小为线段的长. 类型2 两定点与两条直线上两动点问题 问题:点P、Q在∠AOB的内部,在OB上找点D,在OA上找点C,使得四边形PQDC周长最小. 问题解决: 结论:将问题转化为类型1即可,PC+CD+DQ的最小值为线段P’Q’长,则四边形PQDC的周长的最小值为P’Q’+PQ的值. 1.如图,四边形ABCD中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°,在BC,CD上分别找一点M,N使△AMN的周长最小,则∠AMN+∠ANM的度数为________. 2.如图,在直角坐标系中,已知A(-3,-1),B(-1,-3),若D是x轴上一动点,C是y轴上的一个动点,则四边形ABCD的周长的最小值是________. A B C D A′ B′ C′ D′ 图6-1-6① 模块四 “小虫爬行问题” 例6-1-2(1)如图6-1-6①,已知长方体的长为AC=2cm,宽BC=1cm,高AA′=4cm,一只蚂蚁沿长方体的表面从A点爬到B′点的最短路径是多少? 【规律】“小小相加凑一边时路径最短.” A′ C′ 蚂蚁 蜜蜂 (2)如图6-1-6②,圆柱形杯高为12cm、底面 周长为18cm,在杯内离杯底4cm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 为多少cm? 【规律】“一点内一点外要用轴对称.” 练习: 1.(1)如图6-1-7①,长方体的长宽高分别为15、10、20,点B离点C的距离为5,一只蚂蚁沿着长方体的表面从点A爬到点B,最短距离是( ) A C B E′ G′ H′ A′ B′ B′ A′ C′ O′ A′ C′ 15 5 F′ 20 B′ 图6-1-7① A.5 B.25 C.10+5 D.35 图6-1-7② 图6-1-7 ③ 图6-1-7④ (2)6-1-7②,底面半径为3cm的圆锥的主视图是个正三角形,C是母线OB的中点,则从圆锥表面从A到C的最短距离等于 cm. (3)6-1-7③,圆柱高8cm,底面半径2cm,一只蚂蚁从点A爬到点B处吃食,爬行的最短路程(π取3)是( )cm. A.20 B.10 C.14 D.无法确定 (4)如图6-1-7④,ABCDEFGH是个无上底长方体容器,M在容器内侧,位于侧棱BF上,已知AB=5,BF=9,FM=3,则从外部的点A到内部的点M的最短距离等于 . A′ B′ 20 3 2 2.如图6-1-8,是一个三级台阶,它的每一级的长、宽、高分别为20dm,3dm,2dm,A和B是这个台阶两相对的端点,A点有一只昆虫想到B点去吃可口的食物,则昆虫沿着台阶爬到B点的最短路程是多少dm? 图6-1-8 模块五 折叠最值 A′ B′ C′ D′ 【规律】折叠背景下的最值问题,考查的是动手操作能力、合情推理能力.方法是: (1)在折叠中感受大小变化规律,(2)通过特殊位置求最值. 1、如图6-1-9,折叠矩形纸片ABCD,使B点落在AD上一点E处,折痕的两端点M、N分别在AB、BC上(含端点),且AB=6,BC=10,设AE=x,则x的取值范围是 . B′ A′ D′ C′ P′ Q′ A′ 图6-1-9 【规律】A、E重合时x最小为0,折痕的两端点在AB、CD上,不合题意,向下移动N到C时,得x的最小值,继续沿BC向B移动N,使M上移至A时,得到满足条件的x最大值; A B C F E D 图6-3-1 图6-1-11 2.动手操作:在矩形纸片ABCD中,AB=3,AD=5,如图6-1-11,折叠纸片,使点A落在BC边上的A′处,折痕为PQ,当点A′在BC边上移动时,折痕的端点P、Q也随之移动.若限定点P、Q分别在AB、AD边上移动,则点A′在BC边上可移动的最大距离为 . 模块六 圆中最长弦是直径 解法归一:求对角是直角的双直角四边形中对角线的最小值、或圆中线段最小值时常用它. 图6-3-2 A B C G H E F O 1、如图6-3-1,等腰直角△ABC斜边长为4,D为是斜边AB的中点,直角∠FDE分别交AC、BC于F、E,则线段EF的最小值是_________________. 2.如图6-3-2,AB是⊙O的一条弦,点C是⊙O上一动点,且 ∠ACB=30°,点E、F分别是AC、BC的中点,直线EF与⊙O交点 G、H两点,若⊙O的半径为6,则GE+FH的最大值为____________. 模块七、求两正数和的最小值[9] 解法:①由(a-b)2≥0得a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时成立; ②对任意正数m,n可设m=a2、n=b2(a、b为正数),则有m+n=a2+b2≥2ab=2, 即m+n≥2,当且仅当m=n时等号成立. 这是高中两个最重要的不等式.求两个正数和的最小值时就用它,并且只有这两个正数相等时和才取最小值. 1、阅读理解:对任意实数a,b, ∵(-)2≥0,∴a-2+b≥0,∴a+b≥2,只有当a=b时,等号成立. 根据上述内容,回答下列问题: ⑴若m>0,只有m=____时m+有最小值______________; ⑵若n>0,只有n=_____时n+有最小值_____________; ⑶若x>0,只有x=______时,8x2+有最小值___________________; B A C D O 图6-4-1 2、如图6-4-1,AB为半圆O的直径,C为半圆上与点A、B不重合的任意一点,过点C作CD⊥AB,垂足为D,AD=a,DB=b.请用本题图验证a+b≥2,并指出等号成立时的条件. A B C D P x y O 图6-4-2 3、如图6-4-2,已知A(-3,0),B(0,-4),P为双曲线y=(x>0)上任意一点,过点P作PC⊥x轴于点C,PD⊥y轴于点D,求四边形ABCD的面积的最小值,并说明此时四边形ABCD的形状. 4、公式:对于任意正数a、b,总有a+b≥2,并且只有当a=b时,等号成立. 直接应用或变形应用 ⑴已经y1=x(x>0),y2=(x>0),则当x=____________时,y1 +y2取得最小值___________. ⑵已知函数y=x+(a>0,x>0),当x=______________时,该函数有最小值_____________. ⑶已知函数y1=x+1与函数y2=(x+1)2+4,当x>-1时,求的最小值,并指出相应的x的值. 实际应用 已知某汽车的一次运输成本包含以下三个部分:一是固定费用,共360元;二是燃油费费,每千米为1.6元;三是折旧费,它与路程的平方成正比,比例系数为0.001.设汽车一次运输的路程为x千米,求当x为多少时,该汽车平均每千米的运输成本最低?最低是多少元? 模块八 二次函数最值 解法归一:“二次整数ax2+bx+c最值”完全可以借助二次函数y=ax2+bx+c最值解决,解决方案有三:一用配方法,二用顶点公式,三图象法.(注:a,b,c为常数,且a≠0) 1、 ⑴x2-2x+6的最小值是_______________________; ⑵二次函数y=-x2+6x的最大值是______________________. A B C D E P 图6-6-1 2、如图6-6-1,在矩形ABCD中,AB=2,AD=3,P是BC上任意一点(P不与B、C重合),过点P作AP⊥PE交CD于点E.设BP为x,CE为y,当x取何值时,y的值最大?最大值是多少? A B C 4 1 5 O l y x M 图6-6-2 3、如图6-6-2,已知抛物线y=ax2+bx+4经过点B(1,0),C(5,0),交纵轴于点A,对称轴l与x轴相交于点M. ⑴请直接写出抛物线的解析式,对称轴及点A的坐标; ⑵在此抛物线的对称轴上是否存在一点P,使△PAB的周长最小?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由; (3)连接AC,在直线AC的下方的抛物线上,是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由. A B C D M N F E 图6-6-3 4、如图6-6-3,把一张边长为4的正方形ABCD折叠,使B点落在AD上的E处,折痕为MN,设AE=x,问x为何值时,折起的四边形MNFE面积最小,并求出这个最小面积的值. 模块九 几何探究最值类[8] 1、请阅读下列材料:问题:如图6-7-1①,圆柱的高AB和它的底面半径均为5dm,BC是底面直径,求一只蚂蚁从A点出发沿圆柱表面爬行到点C的最短路线. 小明设计了两条路线: 路线1:走圆柱表面最短路线(即图6-7-1②侧面展开图中的线段AC). 路线2:走圆柱高线与度面直径(即图6-7-1①中的AB+BC的长) A B C D A B C D 图6-7-1① 图6-7-1② 沿AB剪开 摊平 此长方形的长等于底面周长 设路线1的长度为l1,设路线2的长度为l2,则l12=AC2=AB2+ l22=(AB+BC)2,将AB=5,BC=10,半圆弧长5π代入上面的式子得(请你帮小明完成下面的计算): l12=AC2= ; l22=(AB+BC)2= ; l12-l22= . ∴l12>l22 ∴l1>l2 ∴选择路线2较短. (1)小明对上述问题结论有些疑惑,于是他把条件改成:“圆柱的底面半径为1dm,高AB为5dm”继续按前面的路线进行计算(请你帮小明完成下面的计算): 路线1:l12=AC2= ; 路线2:l22=(AB+BC)2= ; ∵l12 l22,∴l1 l2(填>或<),所以选择路线 (填1或2)较短. (2)请你帮小明继续研究:在一般情况下,当圆柱的底面半径为r,高为h时,应如何选择上面的两条路线才能使蚂蚁从点A出发沿圆柱表面爬行到C点的路线最短. 2、在河岸l同侧有A、B两个村庄,A、B到l的距离分别是3km和2km,AB=akm(a>1)现计划在河岸上建一抽水站P向两个村庄供水. 方案设计:某班数学兴趣小组设计了两种管道铺设方案: 图6-7-2①是方案一的示意图,设该方案中管道长度为d,且d1=PB+BA(km)(其中PB⊥l于P点); 图6-7-2②是方案二的示意图,设该方案中管道长度为d2,且d2=PA+PB(km)(其中点A′与点A关于l对称,A′B与l交于点P). A B l 图6-7-2① A B l 图6-7-2② A B l 图6-7-2③ P C C K P A′ A′ P 观察与计算(1)在方案一中, d1= km(用含a的式子表示); (2)在方案二中,组长小宇为了计算d2的长,作了如图6-7-2③的辅助线,请你按小宇同学的思路计算,d2= km(用含a的式子表示). 探索归纳:(1)①当a=4时,比较大小:d1 d2(填“>”或“=”或“<”); ②当a=6时比较大小:d1 d2(填“>”或“=”或“<”); (2)请你就a(当a>1时)的所有取值情况进行分析,要使铺设的管道长度较短,应选择方案一还是方案二? A′ B′ A′ B′ A′ B′ A’′ B’′ 图6-7-3① 图6-7-3② 图6-7-3③ 3、(1)如图6-7-3①,把矩形AA′ B′ B卷成以AB为高的圆柱形,则点A与 重合,点B与 重合. 探究与发现 (2)如图6-7-3②所示,若圆柱的底面周长是30cm,高是40cm,从圆柱底部A处沿侧面缠绕一圈丝线到顶部B处作装饰,则这条丝线的最小长度是 cm;(丝线的粗细忽略不计) A′ B′ 图6-7-3④ (3)若用丝线从图6-7-3②圆柱底部A处沿侧面缠绕4圈直到顶部B处(如图6-7-3③所示),则至少需要多长丝线? 创新与应用:(4)如图6-7-3④,现有一圆柱形的玻璃杯,准备在杯子的外侧缠绕一层装饰带,为使带子的两端沿AE、CF方向进行裁剪,如图6-7-3⑤,若带子宽度为1.5厘米,杯子的半径为6厘米,裁剪角为α,则sinα= . α′ α′ A′ B′ C′ D′ F′ E′ 图6-7-3⑤ 4、如图6-7-4①是一个三棱柱包装盒,它的底面是边长为10cm的正三角形,三个侧面都是矩形.现将宽为15cm的彩色矩形纸带AMCN裁剪成一个平行四边形ABCD(如图6-7-4②),然后用这条平行四边形纸带按如图6-7-4③的方式把这个三棱柱包装盒的侧面进行包贴(要求包贴时没有重合部分),纸带在侧面缠绕三圈,正好将这个三棱柱包装盒的侧面全部包贴满. 图6-7-4③ A′ 图6-7-4① A′ M′ B′ C′ N′ D′ 图6-7-4② (1)请计算图6-7-4②中裁剪的角度∠BAD; (2)计算按图6-7-4③方式包贴这个三棱柱包装盒所需的矩形纸带的长度.查看更多