1、 20192019 年中考数学总复习巅峰冲刺年中考数学总复习巅峰冲刺 专题专题 1919 线段的最值问题线段的最值问题 【难点突破】着眼思路,方法点拨【难点突破】着眼思路,方法点拨, 疑难突破;疑难突破; 两条动线段的和的最小值问题, 常见的是典型的“牛喝水”问题, 关键是指出一条对称轴“河流” (如图 1) 三条动线段的和的最小值问题,常见的是典型的“台球两次碰壁”或“光的两次反射”问题,关键是指出两 条对称轴“反射镜面”(如图 2) 两条线段差的最大值问题,一般根据三角形的两边之差小于第三边,当三点共线时,两条线段差的最 大值就是第三边的长如图 3,PA 与 PB 的差的最大值就是 AB,
2、此时点 P 在 AB 的延长线上,即 P 解决线段和差的最值问题,有时候求函数的最值更方便,本讲不涉及函数最值问题 【名师原创】原创检测,关注素养,提炼主题;【名师原创】原创检测,关注素养,提炼主题; 【原创】【原创】如图,抛物线 y=ax2+bx+c 与 y 轴交于点 A(0,2),与 x 轴交于一点(-2+ 2 ,0),对称轴为 直线 x=2,抛物线上存在 B、C 两点,点 B 在对称轴左侧,点 C 在对称轴右侧,BC=6 且平行于 x 轴。 (1)求此抛物线的解析式 (2)求ABC 的面积. (3)点 P 在 x 轴负半轴上,且 PA+PB 的最小值为,求点 P 的坐标直线 CP 将线段
3、 AB 分成 1:3 两 部分,试求点 P 的坐标。 【解答】解:(1)由题意得:x=2,b=4a,c=2, 又过点(-2+ 2 ,0),代入 y=ax2+4ax+2,解得 a=1,故 b=4 则此抛物线的解析式为 y=x2+4x+2; (2)抛物线对称轴为直线 x=2,BC=6, B 横坐标为5,C 横坐标为 1, 把 x=1 代入抛物线解析式得:y=7, 又点 A 的坐标为(0,2),故点 A 到 BC 的距离为 7-2=5, ABC 的面积=5 6 2=15. (3)由(2)题可知 B(5,7),C(1,7), 设直线 PC 解析式为 y=kx+b,交 AB 与点 D, 过点 A 作 A
4、E/BC,交 PC 于点 E, 当 AD:BD=1:3 时,则有 AE:BC=1:3 又BC=6,故 AE=2,从而得到点 E 的坐标为(-2,2) 则代入 PC 解析式可得: 7 22 kb kb 解得: 5 3 16 3 k b 则直线 PC 解析式为 y= 5 3 x+16 3 ,则可得点 P 的坐标为(0, 16 5 ) 当 AD:BD=3:1 时,则有 AE:BC=3:1 同理可得到点 E 的坐标为(-18,2) 则代入 PC 解析式可得: 7 182 kb kb 解得: 5 19 128 19 k b 则直线 PC 解析式为 y= 5 19 x+ 128 19 ,则可得点 P 的坐
5、标为(0, 128 5 ) 综上所述可得点 P 的坐标为(0, 16 5 )或(0, 128 5 ). 【典题精练】典例精讲,【典题精练】典例精讲,运筹帷幄,举一反三;运筹帷幄,举一反三; 【例题【例题 1】如图 1,菱形 ABCD 中,AB2,A120 ,点 P、Q、K 分别为线段 BC、CD、BD 上的任意 一点,求 PKQK 的最小值 图 1 【解析】如图 2,点 Q 关于直线 BD 的对称点为 Q,在KPQ中,PKQK 总是大于 PQ的如图 3,当点 K 落在 PQ上时,PKQK 的最小值为 PQ如图 4,PQ的最小值为 QH,QH 就是菱形 ABCD 的高,QH 3 这道题目应用了两
6、个典型的最值结论:两点之间,线段最短;垂线段最短 图 2 图 3 图 4 【例题【例题 2】如图 1,已知 A(0, 2)、B(6, 4)、E(a, 0)、F(a1, 0),求 a 为何值时,四边形 ABEF 周长最小?请 说明理由 图 1 【解析】在四边形 ABEF 中,AB、EF 为定值,求 AEBF 的最小值,先把这两条线段经过平移,使得两条 线段有公共端点 如图 2,将线段 BF 向左平移两个单位,得到线段 ME 如图 3,作点 A 关于 x 轴的对称点 A,MA与 x 轴的交点 E,满足 AEME 最小 由AOEBHF,得 OEHF OAHB 解方程 6(2) 24 aa ,得 4
7、3 a 图 2 图 3 【例题【例题 3】在平面直角坐标系中,O 为原点,点 A(2,0) ,点 B(0,2) ,点 E,点 F 分别为 OA,OB 的 中点若正方形 OEDF 绕点 O 顺时针旋转,得正方形 OEDF,记旋转角为 ()如图,当 =90时,求 AE,BF的长; ()如图,当 =135时,求证 AE=BF,且 AEBF; ()若直线 AE与直线 BF相交于点 P,求点 P 的纵坐标的最大值(直接写出结果即可) 【分析】 (1)利用勾股定理即可求出 AE,BF的长 (2)运用全等三角形的判定与性质、三角形的外角性质就可解决问题 (3)首先找到使点 P 的纵坐标最大时点 P 的位置(
8、点 P 与点 D重合时) ,然后运用勾股定理及 30 角所对 的直角边等于斜边的一半等知识即可求出点 P 的纵坐标的最大值 【解答】解: ()当 =90时,点 E与点 F 重合,如图 点 A(2,0)点 B(0,2) , OA=OB=2 点 E,点 F 分别为 OA,OB 的中点, OE=OF=1 正方形 OEDF是正方形 OEDF 绕点 O 顺时针旋转 90 得到的, OE=OE=1,OF=OF=1 在 RtAEO 中, AE= 在 RtBOF中, BF= AE,BF的长都等于 ()当 =135时,如图 正方形 OEDF是由正方形 OEDF 绕点 O 顺时针旋转 135 所得, AOE=BO
9、F=135 在AOE和BOF中, , AOEBOF(SAS) AE=BF,且OAE=OBF ACB=CAO+AOC=CBP+CPB,CAO=CBP, CPB=AOC=90 AEBF ()BPA=BOA=90 ,点 P、B、A、O 四点共圆, 当点 P 在劣弧 OB 上运动时,点 P 的纵坐标随着PAO 的增大而增大 OE=1,点 E在以点 O 为圆心,1 为半径的圆 O 上运动, 当 AP 与O 相切时,EAO(即PAO)最大, 此时AEO=90,点 D与点 P 重合,点 P 的纵坐标达到最大 过点 P 作 PHx 轴,垂足为 H,如图所示 AEO=90,EO=1,AO=2, EAO=30,A
10、E= AP=+1 AHP=90 ,PAH=30 , PH=AP= 点 P 的纵坐标的最大值为 【最新试题】名校直考,巅峰冲刺,一步到位。【最新试题】名校直考,巅峰冲刺,一步到位。 1. 如图 1,菱形 ABCD 中,A60 ,AB3,A、B 的半径分别为 2 和 1,P、E、F 分别是边 CD、B 和A 上的动点,则 PEPF 的最小值是 图 1 【解析】E、F、P 三个点都不确定,怎么办?BE1,AF2 是确定的,那么我们可以求 PBPA3 的最 小值,先求 PBPA 的最小值(如图 2) 如图 3,PBPA 的最小值为AB,AB6所以 PEPF 的最小值等于 3 图 2 图 3 2. 如图
11、,在 RtABC 中,B=90 ,AB=4,BCAB,点 D 在 BC 上,以 AC 为对角线的平行四边形 ADCE 中,DE 的最小值是 【解析】首先证明 BCAE,当 DEBC 时,DE 最短,只要证明四边形 ABDE 是矩形即可解决问题解: 四边形 ADCE 是平行四边形, BCAE, 当 DEBC 时,DE 最短, 此时B=90 , ABBC, DEAB, 四边形 ABDE 是平行四边形, B=90 , 四边形 ABDE 是矩形, DE=AB=4, DE 的最小值为 4 故答案为 4 3. 如图,如图,M、N 是正方形是正方形 ABCD 的边的边 CD 上的两个动点,满足上的两个动点,
12、满足 AM=BN,连接,连接 AC 交交 BN 于点于点 E,连接,连接 DE 交交 AM 于点于点 F,连接,连接 CF,若正方形的边长为,若正方形的边长为 4,则线段,则线段 CF 的最小值是的最小值是_ 【解析】【解析】分析:根据正方形的性质可得 AD=BC=CD,ADC=BCD,DCE=BCE,然后利用“HL”证明 RtADM 和 RtBCN 全等,根据全等三角形对应角相等可得1=2,利用“SAS”证明DCE 和BCE 全 等,根据全等三角形对应角相等可得2=3,从而得到1=3,然后求出AFD=90 ,取 AD 的中点 O, 连接 OF、OC,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可
13、得 OF=AD=2,利用勾股定理列式求出 OC, 然后根据三角形的三边关系可知当 O、F、C 三点共线时,CF 的长度最小 详解:在正方形 ABCD 中,AD=BC=CD,ADC=BCD,DCE=BCE在 RtADM 和 RtBCN 中, ADBC AMBN ,RtADMRtBCN(HL) ,1=2在DCE 和BCE 中, BCCD DCEBCE CECE ,DCEBCE(SAS) ,2=3,1=3 ADF+3=ADC=90 ,1+ADF=90 ,AFD=180 90 =90 ,取 AD 的中点 O,连接 OF、 OC,则 OF=DO= 1 2 AD=2在 RtODC 中,OC= 2 5,根据
14、三角形的三边关系,OF+CFOC,当 O、 F、C 三点共线时,CF 的长度最小,最小值=OCOF=2 5-2 故答案为:2 52 4. 如图 1,ABC 中,ACB90 ,AC2,BC1点 A、C 分别在 x 轴和 y 轴的正半轴上,当点 A 在 x 轴上运动时,点 C 也随之在 y 轴上运动在整个运动过程中,则点 B 到原点的最大距离是 图 1 【解析】如果把 OB 放在某一个三角形中,这个三角形的另外两条边的大小是确定的,那么根据两边之和大 于第三边,可知第三边 OB 的最大值就是另两边的和 显然OBC 是不符合条件的,因为 OC 边的大小不确定 如图 2,如果选 AC 的中点 D,那么
15、 BD、OD 都是定值,OD1,BD2 在OBD 中,总是有 OBODBD 如图 3,当点 D 落在 OB 上时,OB 最大,最大值为21 图 2 图 3 5. 如图,RtABC 中,ABBC,AB=6,BC=4,P 是ABC 内部的一个动点,且满足PAB=PBC,则 线段 CP 长的最小值为 。 【分析】首先证明点 P 在以 AB 为直径的O 上,连接 OC 与O 交于点 P,此时 PC 最小,利用勾股定理 求出 OC 即可解决问题 【解答】解:ABC=90 , ABP+PBC=90 , PAB=PBC, BAP+ABP=90 , APB=90 , 点 P 在以 AB 为直径的O 上,连接
16、OC 交O 于点 P,此时 PC 最小, 在 RTBCO 中,OBC=90 ,BC=4,OB=3, OC=5, PC=OC=OP=53=2 PC 最小值为 2 6. 如图,在RtABC中,AB=3,BC=5, P为边BC上一动点,PEAB于E,PFAC于F,Q为EF中点, 则AQ的最小值为 . 【解析】连结 AP,在ABC 中,AB=6,AC=8,BC=10, BAC=90 , PEAB,PFAC, 四边形 AFPE 是矩形, EF=AP M 是 EF 的中点, AM= 1 2 AP, 根据直线外一点到直线上任一点的距离,垂线段最短, 即 APBC 时,AP 最短,同样 AM 也最短, 当 A
17、PBC 时,ABPCBA, AP AC = AB BC , 8 AP = 6 10 , AP 最短时,AP=4.8 当 AM 最短时,AM= 2 AP =2.4 7. 如图,将一副直角三角形拼放在一起得到四边形 ABCD,其中BAC45 ,ACD30 ,点 E 为 CD 边上的中点,连接 AE,将ADE 沿 AE 所在直线翻折得到ADE,DE 交 AC 于 F 点若 AB62 cm. (1)AE 的长为_43_cm; (2)试在线段 AC 上确定一点 P,使得 DPEP 的值最小,并求出这个最小值; (3)求点 D到 BC 的距离 解:(1)BAC=45 ,B=90 , AB=BC=6cm,
18、AC=12cm, ACD=30 ,DAC=90 ,AC=12cm, CD=AC cos30 =12 3 2 =122 3 3 =8(cm), 点 E 为 CD 边上的中点, AE= 1 2 DC=4cm 故答案为:4; (2)RtADC 中,ACD30 , ADC60 . E 为 CD 边上的中点, DEAE, ADE 为等边三角形将ADE 沿 AE 所在直线翻折得ADE, ADE 为等边三角形, AED60 , EACEADDAC30 , EFA90 , 即 AC 所在的直线垂直平分线段 ED, 点 E,D关于直线 AC 对称, 连接 DD交 AC 于点 P, 此时 DPEP 值为最小,且
19、DPEPDD, ADE 是等边三角形,ADAE43, DD21 2 AD32 612, 即 DPEP 最小值为 12 cm; (3)连接 CD,BD,过点 D作 DGBC 于点 G, AC 垂直平分线 ED, AEAD,CECD, AEEC,ADCD4, 在ABD和CBD中,AB=BC,BD=BD,AD=CD ABDCBD(SSS), DBG45 , DGGB, 设 DG 长为 x cm,则 CG 长为(62x)cm, 在 RtGDC 中,x2 (62x)2 (43)2 , 解得 x1326,x2326 (不合题意舍去), 点 D到 BC 边的距离为(326)cm. 8. 几何模型: 条件:如
20、下图,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,连接 AB 交 l 于点 P,则 PA+PB=AB 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 上一动点连接 BD,由正 方形对称性可知,B 与 D 关于直线 AC 对称连接 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,OAOB,AOC=60 ,P 是 OB 上一 动点,求 PA+PC 的最小值; (3
21、) 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 解:(1) 四边形 ABCD 是正方形, AC 垂直平分 BD, PB=PD, 由题意易得:PB+PE=PD+PE=DE, 在ADE 中,根据勾股定理得,DE=; (2) 作 A 关于 OB 的对称点 A,连接 AC,交 OB 于 P, PA+PC 的最小值即为 AC 的长, AOC=60 AOC=120 作 ODAC 于 D,则AOD=60 OA=OA=2 AD= ; (3) 分别作点 P 关于 OA、OB 的对称点 M、N,连接 OM、ON、MN,MN 交 OA、
22、OB 于点 Q、 R,连接 PR、PQ,此时PQR 周长的最小值等于 MN 由轴对称性质可得,OM=ON=OP=10,MOA=POA,NOB=POB, MON=2AOB=245 =90 , 在 RtMON 中,MN=10 即PQR 周长的最小值等于 10 9. 如图,在矩形纸片 ABCD 中,AB4,AD12,将矩形纸片折叠,使点 C 落在 AD 边上的点 M 处,折 痕为 PE,此时 PD3. (1)求 MP 的值; (2)在 AB 边上有一个动点 F,且不与点 A,B 重合,当 AF 等于多少时,MEF 的周长最小? (3)若点 G,Q 是 AB 边上的两个动点,且不与点 A,B 重合,G
23、Q2,当四边形 MEQG 周长最小时,求最 小周长值(计算结果保留根号) 解:(1)MP5;(2)如图 1,作点 M 关于 AB 的对称点 M,连接 ME 交 AB 于点 F,则点 F 即为所求, 过点 E 作 ENAD,垂足为 N.AMADMPPD15534, AMAM4.矩形 ABCD 折叠,使点 C 落在 AD 边上的点 M 处,折痕为 PE, CEPMEP,而CEPMPE, MEPMPE,MEMP5,在 RtENM 中,MN3, NM11.AFNE,AFMNEM, MN MAENAF ,即11 4 4 AF,解得 AF1116,即 AF1116时,MEF 的周长最小; (3)如图 2,
24、由(2)知点 M是点 M 关于 AB 的对称点,连接 MG, 在 EN 上截取 ER2,连接 MR 交 AB 于点 G,再过点 E 作 EQRG,交 AB 于点 Q, EQRG,ERGQ,四边形 ERGQ 是平行四边形, QEGR.GMGM,MGQEGMGRMR, 此时 MGEQ 最小,四边形 MEQG 的周长最小, 在 RtMRN 中,NR422,MR5,ME5,GQ2, 四边形 MEQG 的最小周长值是 75. 10. 如图,抛物线 y=x2+bx+c 与直线 AB 交于 A(4,4) ,B(0,4)两点,直线 AC:y= 1 2 x6 交 y 轴于点 C点 E 是直线 AB 上的动点,过
25、点 E 作 EFx 轴交 AC 于点 F,交抛物线于点 G (1)求抛物线 y=x2+bx+c 的表达式; (2)连接 GB,EO,当四边形 GEOB 是平行四边形时,求点 G 的坐标; (3)在 y 轴上存在一点 H,连接 EH,HF,当点 E 运动到什么位置时,以 A,E,F,H 为顶点的四边形 是矩形?求出此时点 E,H 的坐标; 在的前提下,以点 E 为圆心,EH 长为半径作圆,点 M 为E 上一动点,求 1 2 AM+CM 它的最小值 【分析】 (1)利用待定系数法求出抛物线解析式; (2)先利用待定系数法求出直线 AB 的解析式,进而利用平行四边形的对边相等建立方程求解即可; (3
26、)先判断出要以点 A,E,F,H 为顶点的四边形是矩形,只有 EF 为对角线,利用中点坐标公式建立 方程即可; 先取 EG 的中点 P 进而判断出PEMMEA 即可得出 PM= 1 2 AM,连接 CP 交圆 E 于 M,再求出点 P 的坐标即可得出结论 【解答】解: (1)点 A(4,4) ,B(0,4)在抛物线 y=x2+bx+c 上, , , 抛物线的解析式为 y=x22x+4; (2)设直线 AB 的解析式为 y=kx+n 过点 A,B, , , 直线 AB 的解析式为 y=2x+4, 设 E(m,2m+4) , G(m,m22m+4) , 四边形 GEOB 是平行四边形, EG=OB
27、=4, m22m+42m4=4, m=2, G(2,4) ; (3)如图 1, 由(2)知,直线 AB 的解析式为 y=2x+4, 设 E(a,2a+4) , 直线 AC:y= 1 2 x6, F(a, 1 2 a6) , 设 H(0,p) , 以点 A,E,F,H 为顶点的四边形是矩形, 直线 AB 的解析式为 y=2x+4,直线 AC:y= 1 2 x6, ABAC, EF 为对角线, 1 2 (4+0)= 1 2 (a+a) , 1 2 (4+p)= 1 2 (2a+4 1 2 a6) , a=2,P=1, E(2,0) H(0,1) ; 如图 2, 由知,E(2,0) ,H(0,1)
28、,A(4,4) , EH=5,AE=25, 设 AE 交E 于 G,取 EG 的中点 P, PE= 5 2 , 连接 PC 交E 于 M,连接 EM, EM=EH=, 5 2 5 PE ME =, 5 2 5 ME AE = 1 2 , PEME MEAE = 1 2 ,PEM=MEA, PEMMEA, PEME MEAE = 1 2 , PM= 1 2 AM, 1 2 AM+CM 的最小值=PC, 设点 P(p,2p+4) , E(2,0) , PE2=(p+2)2+(2p+4)2=5(p+2)2, PE= 5 2 , 5(p+2)2= 5 4 , p= 5 2 或 p= 3 2 (由于 E(2,0) ,所以舍去) , P( 5 2 ,1) , C(0,6) , PC= 5 5 2 , 即: 1 2 AM+CM= 5 5 2