2020年中考数学必考专题33最值问题(解析版)
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1、专题33 最值问题 专题知识回顾 在中学数学题中,最值题是常见题型,围绕最大(小)值所出的数学题是各种各样,就其解法,主要为以下几种:1.二次函数的最值公式二次函数(a、b、c为常数且)其性质中有若当时,y有最小值。;若当时,y有最大值。2.一次函数的增减性 一次函数的自变量x的取值范围是全体实数,图象是一条直线,因而没有最大(小)值;但当时,则一次函数的图象是一条线段,根据一次函数的增减性,就有最大(小)值。3. 判别式法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,进而求出y的取值范围,并由此得出y的最值。4.构造函数法“最值”问题中一般都存在某些变量变化的过程,因此它
2、们的解往往离不开函数。5. 利用非负数的性质在实数范围内,显然有,当且仅当时,等号成立,即的最小值为k。6. 零点区间讨论法用“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。7. 利用不等式与判别式求解在不等式中,是最大值,在不等式中,是最小值。8. “夹逼法”求最值在解某些数学问题时,通过转化、变形和估计,将有关的量限制在某一数值范围内,再通过解不等式获取问题的答案,这一方法称为“夹逼法”。专题典型题考法及解析 【例题1】(经典题)二次函数y=2(x3)24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
3、顶点坐标,从而得出解答二次函数y=2(x3)24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 【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=90ACB=45,AB=5,ACB=45,BC=5,MN最大=【例题3】(
4、2019湖南张家界)已知抛物线yax2bxc(a0)过点A(1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,OC3(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)过点A作AMBC,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AQ12QC是否存在最小值?若存在,求岀这个最小值;若不存在,请说明理由【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
5、;(3)如答图2,过点P作PFAB于点F,交BC于点E,令P(m,m24m3),易知直线BC的解析式为yx3,则E(m,m3),PE(m3)(m24m3)m23m再由SPBCSPBESCPE,转化为12PEOB123(m23m),最后将二次函数化为顶点式即可锁定SPBC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OQt,则CQ3t,AQ12QC,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A时,AQ12QCQ的直径最小)、二求(由 AQ12QC,解关于t的方程即可)【解题过程】(1)抛物线yax2bxc(a0)过点A(1,0),B(3,0)两点,令抛物线解析为
6、ya(x1)(x3)该抛物线过点C(0,3),3a(01)(03),解得a1抛物线的解析式为y(x1)(x3),即yx24x3yx24x3(x2)21,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yx24x3,顶点坐标为(2,1)(2)如答图1,连接AD、BD,易知DADBOBOC,BOC90,MBA45D(2,1),A(3,0),DBA45DBM90同理,DAM90又AMBC,四边形ADBM为矩形又DADB,四边形ADBM为正方形图1(3)如答图2,过点P作PFAB于点F,交BC于点E,令P(m,m24m3),易知直线BC的解析式为yx3,则E(m,m3),PE(m3)(m24
7、m3)m23m图2图3 SPBCSPBESCPE12PEBF12PEOF12PEOB123(m23m)32 (m32)2278,当m32时,SPBC有最大值为278,此时P点的坐标为(32,34)(4) 如答图3,设OQt,则CQ3t,AQ12QC,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A时,AQ12QCQ的直径最小,此时,t2+1=12(3-t),解得t2631,于是AQ12QC的最小值为3t3(2631)4263 专题典型训练题 1.(2018河南)要使代数式2-3x有意义,则x的( )A.最大值为23 B.最小值为23 C.最大值为32 D.最大值为32【答案】A.
8、【解析】要使代数式2-3x有意义,必须使2-3x0,即x23,所以x的最大值为23。2.(2018四川绵阳)不等边三角形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,所以又因为,代入得,所以又因为,代入 得,所以 所以3h6,故整数h的最大值为5。3.(2018齐齐哈尔)设a、b为实数,那么的最小值为_。【答案】-1 【解析】当,即时,上式等号成立。故所求的最小值为1。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
9、 【答案】2【解析】过A作关于直线MN的对称点A,连接AB,由轴对称的性质可知AB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AON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AB,由轴对称的性质可知AB即为PA+PB的最小值,连接OB,OA,AA,AA关于直线MN对称,=,AMN=40,AON=80,BON=40,AOB=120,过O作OQAB于Q,在RtAOQ中,OA=2,AB=2AQ=2,即PA+PB的最小值25.(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8.1元/斤,并且两次降价的百分率相同(1)求该种水
10、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4.1元/斤,设销售该水果第x(天)的利润为y(元),求y与x(1x15)之间的函数关系式,并求出第几天时销售利润最大?时间(天)1x99x15x15售价(元/斤)第1次降价后的价格第2次降价后的价格销量(斤)803x120x储存和损耗费用(元)403x3x264x400(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127.5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
11、,则第一次降价后的价格为10(1x),第二次降价后的价格为10(1x)2,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(8.1a4.1)销量储存和损耗费用127.5”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(1x)28.1解方程得:x10.110%,x21.9(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(110%)9(元/斤),当1x9时,y(94.1)(803x)(403
12、x)17.7x352;当9x15时,y(8.14.1)(120x)(3x264x400)3x260x80,综上,y与x的函数关系式为:y当1x9时,y17.7x352,当x1时,y最大334.3(元);当9x15时,y3x260x803(x10)2380,当x10时,y最大380(元);334.3380,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(8.1a4.1)(12015)(31526415400)127.5,解得:a0.5,则第15天在第14天的价格上最多可降0.5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,
13、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,。(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: 整理得 解得,(不合题意,舍去)(2)由题意知,利润为 所以当时,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】
14、设招聘甲种工种的工人为x人,则乙种工种的工人为人,由题意得: 所以设所招聘的工人共需付月工资y元,则有: ()因为y随x的增大而减小 所以当时,(元)8.(经典题)求的最大值与最小值。【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,进而求出y的取值范围,并由此得出y的最值。设,整理得即因为x是实数,所以即解得所以的最大值是3,最小值是。9.(经典题)求代数式的最大值和最小值。【答案】最大值为1/2,最小值为-1/2.【解析】设,再令,则有所以得y的最大值为1/2,最小值为-1/2.10.(经典题
15、)求函数的最大值。【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、当时 当时 当时,得 当时, 综上所述,当时,y有最大值为11. (2018山东济南)已知x、y为实数,且满足,求实数m最大值与最小值。【答案】 m的最大值是,m的最小值是1。【解析】由题意得 所以x、y是关于t的方程的两实数根,所以 即 解得 m的最大值是,m的最小值是1。12.(2019年黑龙江省大庆市)如图,在RtABC中,A90AB8cm,AC6cm,若动点D从B出发,沿线段BA运动到点A为止(不考虑D
16、与B,A重合的情况),运动速度为2cm/s,过点D作DEBC交AC于点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?【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ABCADE,根据相似形的性质得关系式.动点D运动x秒后,BD2x又AB8,AD82xDEBC,y关于x的函数关系式为y(0x4)(2)由SBDAE;得到函数解析式,然后运用函数性质求解SBDE(0x4)当时,SBDE最
17、大,最大值为6cm213.(2019年宁夏)如图,在ABC中,A90,AB3,AC4,点M,Q分别是边AB,BC上的动点(点M不与A,B重合),且MQBC,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QBMABC;(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)MQBC,MQB90,MQBCAB,又QBMABC,QBMAB
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- 2020 年中 数学 必考 专题 33 问题 解析
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