資源簡介 羅湖區中考備考“百師助學”課程之《將軍飲馬與最值問題》答案詳解模型一:兩定一動例題:在平面直角坐標系中,已知一次函數y1=k1x+b與坐標軸分別交于A(5,0),B(0,)兩點,且與反比例函數的圖象在第一象限內交于P,K兩點,連接OP,△OAP的面積為.(1)求一次函數與反比例函數的解析式;(2)若C為線段OA上的一個動點,當PC+KC最小時,求△PKC的面積.【解答】解:(1)∵一次函數y1=k1x+b與坐標軸分別交于A(5,0),B(0,)兩點,∴,解得.∴一次函數的解析式為:y1=﹣x+,∵△OAP的面積為.∴ OA yP=,∴yP=,∵點P在一次函數圖象上,∴令﹣x+=,解得x=4,∴P(4,).∵點P在反比例函數的圖象上,∴k2=4×=2.∴反比例函數的解析式為:y2=;(2)令﹣x+=,解得x=1或x=4,∴K(1,2),作點P關于x軸的對稱點P′,連接KP′,線段KP′與x軸的交點即為點C,∵P(4,).∴P′(4,﹣).∴PP′=1,∴直線KP′的解析式為:y=﹣x+.令y=0,解得x=.∴C(,0).∴S△PKC= (xC﹣xK) PP′=×(﹣1)×1=.∴當PC+KC最小時,△PKC的面積為.跟蹤練習:1.(2008年深圳中考第14題)要在街道旁修建一個奶站,向居民區A、B提供牛奶,奶站應建在什么地方,才能使從A、B到它的距離之和最短?小聰根據實際情況,以街道旁為x軸,建立了如圖所示的平面直角坐標系,測得A點的坐標為(0,3),B點的坐標為(6,5),則從A、B兩點到奶站距離之和的最小值是 10 .【解答】解:點A關于x軸的對稱點A1的坐標是(0,﹣3),過點B向x軸作垂線與過A1和x軸平行的直線交于C,則A1C=6,BC=8,∴A1B==10∴從A、B兩點到奶站距離之和的最小值是10.故填10.2.((2010年深圳中考第22題))如圖所示,拋物線y=ax2+c(a>0)經過梯形ABCD的四個頂點,梯形的底AD在x軸上,其中A(﹣2,0),B(﹣1,﹣3).(1)求拋物線的解析式;(2)點M為y軸上任意一點,當點M到A,B兩點的距離之和為最小時,求此時點M的坐標;【解答】解:(1)由題意可得:,解得;∴拋物線的解析式為:y=x2﹣4;(2)由于A、D關于拋物線的對稱軸(即y軸)對稱,連接BD.則BD與y軸的交點即為M點;設直線BD的解析式為:y=kx+b(k≠0),則有:,解得;∴直線BD的解析式為y=x﹣2,點M(0,﹣2);3.(2012年深圳中考第22題)如圖,已知△ABC的三個頂點坐標分別為A(﹣4,0)、B(1,0)、C(﹣2,6).(1)求經過A、B、C三點的拋物線解析式;(2)設直線BC交y軸于點E,連接AE,求證:AE=CE;(3)設拋物線與y軸交于點D,連接AD交BC于點F,試問以A、B、F為頂點的三角形與△ABC相似嗎?(4)若點P為直線AE上一動點,當CP+DP取最小值時,求P點的坐標.【解答】方法一:解:(1)設函數解析式為:y=ax2+bx+c,由函數經過點A(﹣4,0)、B(1,0)、C(﹣2,6),可得,解得:,故經過A、B、C三點的拋物線解析式為:y=﹣x2﹣3x+4;(2)設直線BC的函數解析式為y=kx+b,由題意得:,解得:,即直線BC的解析式為y=﹣2x+2.故可得點E的坐標為(0,2),從而可得:AE==2,CE==2,故可得出AE=CE;(3)相似.理由如下:設直線AD的解析式為y=kx+b,則,解得:,即直線AD的解析式為y=x+4.聯立直線AD與直線BC的函數解析式可得:,解得:,即點F的坐標為(﹣,),則BF==,又∵AB=5,BC==3,∴=,=,∴=,又∵∠ABF=∠CBA,∴△ABF∽△CBA.故以A、B、F為頂點的三角形與△ABC相似.方法二:(1)略.(2)略.(3)若△ABF∽△ABC,則,即AB2=BF×BC,∵A(﹣4,0),D(0,4),∴lAD:y=x+4,lBC:y=﹣2x+2,∴lAD與lBC的交點F(﹣,),∴AB=5,BF=,BC=3,∴AB2=25,BF×BC=×3=25,∴AB2=BF×BC,又∵∠ABC=∠ABC,∴△ABF∽△ABC.(4)由(3)知:KAE=,KCE=﹣2,∴KAE×KCE=﹣1,∴AE⊥CE,過C點作直線AE的對稱點C,點E為CC′的中點,∴,,∵C(﹣2,6),E(0,2),∴C′X=2,C′Y=﹣2,∵D(0,4),∴lC′D:y=﹣3x+4,∵lAE:y=x+2,∴lC′D與lAE的交點P(,).4.(2014年深圳中考第22題)如圖,在平面直角坐標系中,⊙M過原點O,與x軸交于A(4,0),與y軸交于B(0,3),點C為劣弧AO的中點,連接AC并延長到D,使DC=4CA,連接BD.(1)求⊙M的半徑;(2)證明:BD為⊙M的切線;(3)在直線MC上找一點P,使|DP﹣AP|最大.【解答】(1)解:∵M過原點O,與x軸交于A(4,0),與y軸交于B(0,3),∴AB是⊙M的直徑,由題意可得出:OA2+OB2=AB2,AO=4,BO=3,∴AB=5,∴圓的半徑為;(2)證明:由題意可得出:M(2,)又∵C為劣弧AO的中點,由垂徑定理且 MC=,故 C(2,﹣1)過 D 作 DH⊥x 軸于 H,設 MC 與 x 軸交于 K,則△ACK∽△ADH,又∵DC=4AC,故 DH=5KC=5,HA=5KA=10,∴D(﹣6,﹣5)設直線AB表達式為:y=kx+b,,解得:故直線AB表達式為:y=﹣x+3,同理可得:根據B,D兩點求出BD的表達式為y=x+3,∵kAB×kBD=﹣1,∴BD⊥AB,BD為⊙M的切線;(3)解:取點A關于直線MC的對稱點O,連接DO并延長交直線MC于P,此P點為所求,且線段DO的長為|DP﹣AP|的最大值;設直線DO表達式為 y=kx,∴﹣5=﹣6k,解得:k=,∴直線DO表達式為 y=x又∵在直線DO上的點P的橫坐標為2,y=,∴P(2,),此時|DP﹣AP|=DO==.模型二:兩定一動例題:如圖,在平行四邊形中,對角線相交于點O,點E、F分別是邊上的點,連接,若,,,則周長的最小值是 . 【解答】解:作點O關于的對稱點M,點O關于的對稱點N,連接,由作圖得:,,∴的周長,∴當四點共線時,即此時的周長最小,最小值為的長,∵,∴,∴是等邊三角形,∴;過D作交直線于P,∵四邊形是平行四邊形,∴,,在中,,∴,∴,,∴,∴點P與點B重合,∴,∴∴的周長最小值為, 跟蹤練習:1.如圖,∠AOB=30°,點P是∠AOB內任意一點,點M和點N分別是射線OA和射線OB上的動點,且OP=6,則△PMN周長的最小值是 6 .【解答】解:如圖分別作點P關于OA、OB的對稱點C、D,連接CD,分別交OA、OB于點N、M,連接OP、OC、OD、PN、PM,∵點P關于OA的對稱點為C,關于OB的對稱點為D,∴PN=CN,OP=OC,∠COA=∠POA,∵點P關于OB的對稱點為D,∴PM=DM,OP=OD,∠DOB=∠POB,∴OC=OD=OP=5cm,∴∠COD=∠COA+∠POA+∠POB+∠DOB=2∠POA+2∠POB=2∠AOB=60°,∴△COD是等邊三角形,∴CD=OC=OD=6cm,∴△PNM的周長的最小值為PN+MN+PM=CN+MN+DMF≥CD=6,故答案為6.2.如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AB=10,AD平分∠CAB交BC于D點,E,F分別是AD,AC上的動點,則CE+EF的最小值為 .【解答】解:如圖所示:在AB上取點F′,使AF′=AF,過點C作CH⊥AB,垂足為H.∵AD平分∠CAB,∴根據對稱知,EF=EF′,∵,∴,∵EF+CE=EF′+EC,∴當C、E、F′共線,且點F′與H重合時,FE+EC的值最小,最小值為,故答案為.3.如圖,拋物線y=ax2﹣5ax+c與坐標軸分別交于點A,C,E三點,其中A(﹣3,0),C(0,4),點B在x軸上,AC=BC,過點B作BD⊥x軸交拋物線于點D,點M,N分別是線段CO,BC上的動點,且CM=BN,連接MN,AM,AN.(1)求拋物線的解析式及點D的坐標;(2)當△CMN是直角三角形時,求點M的坐標;(3)試求出AM+AN的最小值.【解答】解:(1)把A(﹣3,0),C(0,4)代入y=ax2﹣5ax+c得,解得,∴拋物線解析式為y=﹣x2+x+4;∵AC=BC,CO⊥AB,∴OB=OA=3,∴B(3,0),∵BD⊥x軸交拋物線于點D,∴D點的橫坐標為3,當x=3時,y=﹣×9+×3+4=5,∴D點坐標為(3,5);(2)在Rt△OBC中,BC===5,設M(0,m),則CM=BN=4﹣m,CN=5﹣(4﹣m)=m+1,∵∠MCN=∠OCB,∴當=時,△CMN∽△COB,則∠CMN=∠COB=90°,即=,解得m=,此時M點坐標為(0,);當=時,△CMN∽△CBO,則∠CNM=∠COB=90°,即=,解得m=,此時M點坐標為(0,);綜上所述,M點的坐標為(0,)或(0,);(3)連接DN,AD,如圖,∵AC=BC,CO⊥AB,∴OC平分∠ACB,∴∠ACO=∠BCO,∵BD∥OC,∴∠BCO=∠DBC,∵DB=BC=AC=5,CM=BN,∴△ACM≌△DBN,∴AM=DN,∴AM+AN=DN+AN,而DN+AN≥AD(當且僅當點A、N、D共線時取等號),∴DN+AN的最小值==,∴AM+AN的最小值為.4.如圖,在四邊形ABCD中,∠B=∠D=90°,∠BAD=120°,AB=2,AD=4,P、Q分別是邊BC、CD上的動點,連接AP,AQ,PQ,則△APQ周長的最小值為 .【解答】解:延長AB到E,使BE=AB,連接PE,延長AD到F,使DF=AD,連接FQ,EF,過點E作EH⊥AD交DA的延長線于點H,∵∠B=∠D=90°,∴CB垂直平分AE,CD垂直平分BF,∴PE=PA,QF=QA,∴△APQ周長=AP+PQ+QA=EP+PQ+QF≥EF,∴△APQ周長的最小值為EF的長,∵∠BAD=120°,AB=2,∴∠EAH=60°,AE=4,在Rt△AEH中,AH=AE cos60°=4×=2,EH=AE sin60°=4×=,在Rt△EFH中,HF=AH+AF=2+8=10,EF=,故答案為:.模型三:兩定兩動例題1:如圖所示,E為邊長是2的正方形ABCD的中點,M為BC上一點,N為CD上一點,連EM、MN、NA,則四邊形AEMN周長的最小值為 。【解答】解:延長AD至A′,使AD=DA′,延長AB至E′,使BE=BE′,連接A′E′,交BC于M,交DC于N,此時AN=A′N,EM=E′M,四邊形AEMN周長=AN+MN+ME+AE=A′E′+AE,根據兩點之間線段最短,A′E′+AE就是四邊形AEMN周長的最小值;∵AD=2,AE=BE=1,∴A′D=AD=2,BE=BE′=1,∴AE′=3,AA′=4,∴A′E′==5,∴四邊形AEMN周長的最小值為5+1=6.例題2:如圖,在直角坐標系中,矩形OABC的頂點O在坐標原點,頂點A,C分別在x軸,y軸上,B,D兩點坐標分別為B(﹣4,6),D(0,4),線段EF在邊OA上移動,保持EF=3,當四邊形BDEF的周長最小時,點E的坐標為 (﹣,0) .【解答】解:在BC上截取BH=3,作點D關于x軸的對稱點D',連接D'H交AO于點E,∴BH=EF=3,BC∥AO,∴四邊形BHEF是平行四邊形,∴BF=EH,∵點D與點D'關于x軸對稱,∴DE=D'E,點D'坐標為(0,﹣4),∵四邊形BDEF的周長=EF+BF+BD+DE,∴四邊形BDEF的周長=EH+ED'+BD+EF,∵EF和BD是定值,∴當EH+D'E有最小值時,四邊形BDEF的周長有最小值,∴當點E,點H,點D'共線時,EH+D'E有最小值,∵點B(﹣4,6),∴點H(﹣1,6),設直線D'H的解析式為y=kx+b,則,解得:,∴直線D'H的解析式為y=﹣10x﹣4,∴當y=0時,x=﹣,∴點E(﹣,0),故答案為:(﹣,0).跟蹤練習:如圖,在平面直角坐標系中,已知,在x軸上取兩點C,D(點C在點D左側),且始終保持,線段在x軸上平移,當的值最小時,點C的坐標為 .【解答】解:如圖,作點B關于x軸的對稱點B′,將B′向右平移1個單位得到B″,連接AB″,與x軸交于點D,過點B′作AB″的平行線,與x軸交于點C,可知四邊形B′B″DC為平行四邊形,則B′C=B″D,由對稱性質可得:BC=B′C,∴AD+BC=AD+B′C=AD+B″D=AB″,則此時AB″最小,即AD+BC最小,∵A(3,6),B(-2,2),∴B′(-2,-2),∴B″(-1,-2),設直線AB″的表達式為:y=kx+b,則,解得:,∴直線AB″的表達式為:y=2x,令y=0,解得:x=0,即點D坐標為(0,0),∴點C坐標為(-1,0),故答案為:(-1,0).2.(2011年深圳中考第23題)如圖1,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的頂點為C(1,4),交x軸于A、B兩點,交y軸于點D,其中點B的坐標為(3,0).(1)求拋物線的解析式;(2)如圖2,過點A的直線與拋物線交于點E,交y軸于點F,其中點E的橫坐標為2,若直線PQ為拋物線的對稱軸,點G為直線PQ上的一動點,則x軸上是否存在一點H,使D、G,H、F四點所圍成的四邊形周長最小?若存在,求出這個最小值及點G、H的坐標;若不存在,請說明理由;(3)如圖3,在拋物線上是否存在一點T,過點T作x軸的垂線,垂足為點M,過點M作MN∥BD,交線段AD于點N,連接MD,使△DNM∽△BMD?若存在,求出點T的坐標;若不存在,請說明理由.【解答】解:(1)設拋物線的解析式為:y=a(x﹣1)2+4,∵點B的坐標為(3,0).∴4a+4=0,∴a=﹣1,∴此拋物線的解析式為:y=﹣(x﹣1)2+4=﹣x2+2x+3;(2)存在.拋物線的對稱軸方程為:x=1,∵點E的橫坐標為2,∴y=﹣4+4+3=3,∴點E(2,3),∴設直線AE的解析式為:y=kx+b,∴,∴,∴直線AE的解析式為:y=x+1,∴點F(0,1),∵D(0,3),∴D與E關于x=1對稱,作F關于x軸的對稱點F′(0,﹣1),連接EF′交x軸于H,交對稱軸x=1于G,四邊形DFHG的周長即為最小,設直線EF′的解析式為:y=mx+n,∴,解得:,∴直線EF′的解析式為:y=2x﹣1,∴當y=0時,2x﹣1=0,得x=,即H(,0),當x=1時,y=1,∴G(1,1);∴DF=2,FH=F′H==,DG==,∴使D、G,H、F四點所圍成的四邊形周長最小值為:DF+FH+GH+DG=2+++=2+2;(3)存在.∵BD==3,設M(c,0),∵MN∥BD,∴,即=,∴MN=(1+c),DM=,要使△DNM∽△BMD,需,即DM2=BD MN,可得:9+c2=3×(1+c),解得:c=或c=3(舍去).當x=時,y=﹣(﹣1)2+4=.∴存在,點T的坐標為(,).3.((2019年深圳中考第22題))如圖拋物線y=ax2+bx+c經過點A(﹣1,0),點C(0,3),且OB=OC.(1)求拋物線的解析式及其對稱軸;(2)點D、E是直線x=1上的兩個動點,且DE=1,點D在點E的上方,求四邊形ACDE的周長的最小值.【解答】解:(1)∵OB=OC,∴點B(3,0),則拋物線的表達式為:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3)=ax2﹣2ax﹣3a,故﹣3a=3,解得:a=﹣1,故拋物線的表達式為:y=﹣x2+2x+3…①,函數的對稱軸為:x=1;(2)四邊形ACDE的周長=AC+DE+CD+AE,其中AC=、DE=1是常數,故CD+AE最小時,周長最小,取點C關于直線x=1對稱點C′(2,3),則CD=C′D,取點A′(﹣1,1),則A′D=AE,故:CD+AE=A′D+DC′,則當A′、D、C′三點共線時,CD+AE=A′D+DC′最小,周長也最小,四邊形ACDE的周長的最小值=AC+DE+CD+AE=+A′D+DC′=+A′C′=+;2《將軍飲馬與最值問題》自主學習單紅桂中學 陳偉釗最值問題在現實生活中經常遇到,初中階段主要以“兩點之間,線段最短”以及“連接直線外一點與直線上各點的所有線段中,垂線段最短”、三角形三邊關系為基礎知識,有時還要借助軸對稱、平移、構造平行四邊形等變換進行研究.本專題以“將軍飲馬模型”為載體開展對最值問題的研究,讓學生經歷將實際問題抽象為數學的線段和最小問題,再利用軸對稱將線段和最小問題轉化為“兩點之間,線段最短”以及“連接直線外一點與直線上各點的所有線段中,垂線段最短”、三角形三邊關系問題.學習過程:模型一:兩定一動【問題1】在直線l上求一點P,使PA+PB最小原理:【問題2】在直線l上求一點P,使PA+PB最小原理:【問題3】在直線l上求一點P,使|PA-PB|最大原理:【問題4】在直線l上求一點P,使|PA-PB|最大原理:例題:在平面直角坐標系中,已知一次函數與坐標軸分別交于,兩點,且與反比例函數的圖象在第一象限內交于P,K兩點,連接,的面積為.(1)求一次函數與反比例函數的解析式;(2)若C為線段上的一個動點,當最小時,求的面積.跟進練習:1、(2008年深圳中考第14題)要在街道旁修建一個奶站,向居民區A、B提供牛奶,奶站應建在什么地方,才能使從A、B到它的距離之和最短?小聰根據實際情況,以街道旁為x軸,建立了如圖所示的平面直角坐標系,測得A點的坐標為(0,3),B點的坐標為(6,5),則從A、B兩點到奶站距離之和的最小值是 .2、(2010年深圳中考第22題)如圖所示,拋物線y=ax2+c(a>0)經過梯形ABCD的四個頂點,梯形的底AD在x軸上,其中A(﹣2,0),B(﹣1,﹣3).(1)求拋物線的解析式;(2)點M為y軸上任意一點,當點M到A,B兩點的距離之和為最小時,求此時點M的坐標;3、(2012年深圳中考第22題)如圖,已知△ABC的三個頂點坐標分別為A(﹣4,0)、B(1,0)、C(﹣2,6).(1)求經過A、B、C三點的拋物線解析式;(2)設直線BC交y軸于點E,連接AE,求證:AE=CE;(3)設拋物線與y軸交于點D,連接AD交BC于點F,試問以A、B、F為頂點的三角形與△ABC相似嗎?(4)若點P為直線AE上一動點,當CP+DP取最小值時,求P點的坐標.4、(2014年深圳中考第22題)如圖,在平面直角坐標系中,⊙M過原點O,與x軸交于A(4,0),與y軸交于B(0,3),點C為劣弧AO的中點,連接AC并延長到D,使DC=4CA,連接BD.(1)求⊙M的半徑;(2)證明:BD為⊙M的切線;(3)在直線MC上找一點P,使|DP﹣AP|最大.模型二:一定兩動【問題1】在直線,上分別求點M,N,使△PMN周長最小【問題2】在直線,上分別求點A,B,使PB+AB最小【問題3】在直線l上求兩點M,N(M在左)且MN=a,求AM+AN的最小值例題:如圖,在平行四邊形中,對角線相交于點O,點E、F分別是邊上的點,連接,若,,,則周長的最小值是 .跟蹤練習:1、如圖,點P是∠AOB內任意一點,∠AOB=30°,OP=6,點M和點N分別是射線OA和射線OB上的動點,則△PMN周長的最小值為___________.第1題 第2題2、(2023下·湛江·二模)如圖,在中,,,,,平分交于點,點、分別是、邊上的動點,則的最小值為 .3、如圖,拋物線y=ax2﹣5ax+c與坐標軸分別交于點A,C,E三點,其中A(﹣3,0),C(0,4),點B在x軸上,AC=BC,過點B作BD⊥x軸交拋物線于點D,點M,N分別是線段CO,BC上的動點,且CM=BN,連接MN,AM,AN.(1)求拋物線的解析式及點D的坐標;(2)當△CMN是直角三角形時,求點M的坐標;(3)試求出AM+AN的最小值.4、(2023·西安·二模)如圖,在四邊形中,,,,,、分別是邊、上的動點,連接,,,則周長的最小值為 .模型三:兩定兩動【問題1】P,Q為定點,在直線,上分別求點M,N,使四邊形PQMN周長最小【問題2】A,B分別為,上的定點,M,N分別為,上的動點,求最小值【問題3】在直線l上求兩點M,N(M在左)且MN=a,求四邊形ABNM周長的最小值例題1:如圖所示,E為邊長是2的正方形ABCD的中點,M為BC上一點,N為CD上一點,連EM、MN、NA,則四邊形AEMN周長的最小值為 。例題2:如圖,在直角坐標系中,矩形OABC的頂點O在坐標原點,頂點A,C分別在x軸,y軸上,B,D兩點坐標分別為B(﹣4,6),D(0,4),線段EF在邊OA上移動,保持EF=3,當四邊形BDEF的周長最小時,點E的坐標為 .跟蹤練習:1、(2011年深圳中考第23題)如圖1,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的頂點為C(1,4),交x軸于A、B兩點,交y軸于點D,其中點B的坐標為(3,0).(1)求拋物線的解析式;(2)如圖2,過點A的直線與拋物線交于點E,交y軸于點F,其中點E的橫坐標為2,若直線PQ為拋物線的對稱軸,點G為直線PQ上的一動點,則x軸上是否存在一點H,使D、G,H、F四點所圍成的四邊形周長最小?若存在,求出這個最小值及點G、H的坐標;若不存在,請說明理由;2、(2019年深圳中考第22題)如圖拋物線y=ax2+bx+c經過點A(﹣1,0),點C(0,3),且OB=OC.(1)求拋物線的解析式及其對稱軸;(2)點D、E是直線x=1上的兩個動點,且DE=1,點D在點E的上方,求四邊形ACDE的周長的最小值.2 展開更多...... 收起↑ 資源列表 羅湖區中考備考百師助學培優課程之《將軍飲馬與最值問題》答案詳解.docx 羅湖區中考備考百師助學培優課程之《將軍飲馬與最值問題》自主學習清單.docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫