专题01 线段周长面积最大值(含答案)-2024年中考数学压轴满分突破之二次函数篇_第1页
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文档简介

2024中考数学压轴题--二次函数第1节线段周长面积最大值内容导航方法点拨例题演练题组1:线段的最大值例1.如图,抛物线y=+mx+n与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知A(﹣1,0),C(0,2).(1)求抛物线的表达式;(2)线段BC上有一动点P,过点P作y轴的平行线,交抛物线于点Q,求线段PQ的最大值.练1.1如图所示,二次函数y=ax2﹣x+c的图象经过点A(0,1),B(﹣3,),A点在y轴上,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C.(1)求直线AB的解析式和二次函数的解析式;(2)点N是二次函数图象上一点(点N在AB上方),过N作NP⊥x轴,垂足为点P,交AB于点M,求MN的最大值;练1.2如图,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴相交于点A(﹣1,0)、B(4,0),与y轴相交于点C.(1)求该函数的表达式;(2)点P为该函数在第一象限内的图象上一点,过点P作PQ⊥BC,垂足为点Q,连接PC.①求线段PQ的最大值;题组2:周长的最大值例2.已知:如图,直线y=﹣x+2与x轴交于B点,与y轴交于C点,A点坐标为(﹣1,0).(1)求过A、B、C三点的抛物线的解析式.(2)在直线BC上方的抛物线上有一点D,过D作DE⊥BC于E,作DF∥y轴交BC于F,求△DEF周长的最大值.练2.1如图所示,抛物线y=ax2+bx﹣3交x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,直线BC下方的抛物线上有一点D,过点D作DE⊥BC于点E,作DF平行x轴交直线BC点F,求△DEF周长的最大值;练2.2如图,抛物线y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣5,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点E(x,y)为抛物线上一点,且﹣5<x<﹣2,过点E作EF∥x轴,交抛物线的对称轴于点F,作EH⊥x轴于点H,得到矩形EHDF,求矩形EHDF周长的最大值;练2.3如图,抛物线y=x2﹣4x﹣5与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求A,B,C三点的坐标及抛物线的对称轴.(2)如图1,点E(m,n)为抛物线上一点,且2<m<5,过点E作EF∥x轴,交抛物线的对称轴于点F,作EH⊥x轴于点H,求四边形EHDF周长的最大值.练2.4如图1,抛物线y=x2﹣(a+1)x+a与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴负半轴交于点C,若AB=4.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,E是第三象限内抛物线上的动点,过点E作EF∥AC交抛物线于点F,过E作EG⊥x轴交AC于点M,过F作FH⊥x轴交AC于点N,当四边形EMNF的周长最大值时,求点E的横坐标;练2.5综合与探究如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,点D(m,0)为线段OA上一个动点(与点A,O不重合),过点D作x轴的垂线与线段AC交于点P,与抛物线交于点Q,连接BP,与y轴交于点E.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)当点D是OA的中点时,求线段PQ的长;(3)在点D运动的过程中,探究下列问题:是否存在一点D,使得PQ+PC取得最大值?若存在,求此时m的值;若不存在,请说明理由;题组3:面积的最大值例3.如图,抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a<0)与x轴交于A,B两点,直线y=x+经过点A,与抛物线的另一个交点为点C,点C的横坐标为3,线段PQ在线段AB上移动,PQ=1,分别过点P、Q作x轴的垂线,交抛物线于E、F,交直线于D,G.(1)求抛物线的解析式;(2)当四边形DEFG为平行四边形时,求出此时点P、Q的坐标;(3)在线段PQ的移动过程中,以D、E、F、G为顶点的四边形面积是否有最大值,若有求出最大值,若没有请说明理由.练3.1如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.(1)求这个抛物线的函数表达式.(2)点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP面积的最大值.练3.2如图,对称轴为直线x=2的抛物线经过点A(﹣1,0),C(0,5)两点,与x轴另一交点为B,已知M(0,1),E(a,0),F(a+1,0),点P是第一象限内的抛物线上的动点.(1)求此抛物线的解析式;(2)当a=1时,求四边形MEFP面积的最大值,并求此时点P的坐标.2024中考数学压轴题--二次函数第1节线段周长面积最大值中考数学压轴题--二次函数第2节将军饮马求最值1--对称内容导航方法点拨一、两条线段和的最小值。基本图形解析:(一)、已知两个定点:1、在一条直线m上,求一点P,使PA+PB最小;(1)点A、B在直线m两侧:(2)点A、B在直线同侧:A、A’是关于直线m的对称点。2、在直线m、n上分别找两点P、Q,使PA+PQ+QB最小。(1)两个点都在直线外侧:(2)一个点在内侧,一个点在外侧:(3)两个点都在内侧:(4)、台球两次碰壁模型变式一:已知点A、B位于直线m,n的内侧,在直线n、m分别上求点D、E点,使得围成的四边形ADEB周长最短.变式二:已知点A位于直线m,n的内侧,在直线m、n分别上求点P、Q点PA+PQ+QA周长最短.二、求两线段差的最大值问题(运用三角形两边之差小于第三边)基本图形解析:1、在一条直线m上,求一点P,使PA与PB的差最大;(1)点A、B在直线m同侧:解析:延长AB交直线m于点P,根据三角形两边之差小于第三边,P’A—P’B<AB,而PA—PB=AB此时最大,因此点P为所求的点。(2)点A、B在直线m异侧:解析:过B作关于直线m的对称点B’,连接AB’交点直线m于P,此时PB=PB’,PA-PB最大值为AB’例题演练题组1:两定点一动点问题例1.已知,如图1,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交于点A,在抛物线第一象限的图象上存在一点B,x轴上存在一点C,使∠ACB=90°,AC=BC,抛物线的顶点为D.(1)求直线AB的解析式;(2)如图2,若点E是AB上一动点(点A、B除外),连接CE,OE,当EC+OE的值最小时,求△BDE的面积;练1.1如图,已知抛物线y=x2+3x﹣8的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C.(1)求直线BC的解析式;(2)点F是直线BC下方抛物线上的一点,当△BCF的面积最大时,在抛物线的对称轴上找一点P,使得△BFP的周长最小,请求出点F的坐标和点P的坐标;题组2:两动点一定点问题例2.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=mx+n相交于点A(1,8)和点B(5,4).(1)求抛物线和直线AB的解析式.(2)如图1,直线AB上方的抛物线上有一点P,过点P作PQ垂直于AB所在直线,垂足为Q,在x轴正半轴和y轴正半轴上分别有两个动点M和N,连接PN,NM,MB,BP.当线段PQ的长度最大时,求四边形PNMB周长的最小值.练2.1如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+x+3,分别交x轴于A、B两点,交y轴交于C点,顶点为D.(1)如图1,连接AD,R是抛物线对称轴上的一点,当AR⊥AD时,求点R的坐标;(2)在(1)的条件下.在直线AR上方,对称轴左侧的抛物线上找一点P,过P作PQ⊥x轴,交直线AR于点Q,点M是线段PQ的中点,过点M作MN∥AR交抛物线对称轴于点N,当平行四边形MNRQ周长最大时,在抛物线对称轴上找一点E,y轴上找一点F,使得PE+EF+FA最小,并求此时点E、F的坐标.题组3:线段之差的最大值问题例3.如图,二次函数y=﹣x2+2x+1的图象与一次函数y=﹣x+1的图象交于A,B两点,点C是二次函数图象的顶点,P是x轴下方线段AB上一点,过点P分别作x轴的垂线和平行线,垂足为E,平行线交直线BC于F.(1)当△PEF面积最大时,在x轴上找一点H,使|BH﹣PH|的值最大,求点H的坐标和|BH﹣PH|的最大值;练3.1已知抛物线ω:y=﹣x2﹣x+4与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,D点为抛物线的顶点,E为抛物线上一点,点E的横坐标为﹣5.(1)如图1,连接AD、OD、AE、OE,求四边形AEOD的面积.(2)如图2,连接AE,以AB,AE为边作▱AEFB,将抛物线w与▱AEFB一起先向右平移6个单位长度,再向上平移m个单位长度,得到抛物线w′和▱A′E′F′B′,在向上平移的过程中▱AEFB与▱A′E′F′B′重叠部分的面积为S,当S取得最大值时,E′F′与BF交于点Q,在直线A′B′上有两动点P,H,且PH=2(P在H的右边),当|PQ﹣HC|取得最大值时,求点P的坐标.练3.2如图1,二次函数y=的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的右边),与y轴交于点C,直线l是它的对称轴.(1)求直线l与直线AC交点的坐标;(2)如图2,在直线AC上方的抛物线上有一动点P,过点P作x轴的垂线,垂足为点D,与直线AC交于点E,过点P作直线AC的垂线,垂足为点F,当△PEF的周长最大时,在对称轴l上找点M,使得|BM﹣PM|的值最大,求出|BM﹣PM|的最大值,并求出对应的点M的坐标;练3.3如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+x+3交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),交y轴于点W,顶点为C,抛物线的对称轴与x轴的交点为D.(1)求直线BC的解析式;(2)点E(m,0),F(m+2,0)为x轴上两点,其中2<m<4,EE′,FF′分别垂直于x轴,交抛物线于点E′,F′,交BC于点M,N,当ME′+NF′的值最大时,在y轴上找一点R,使|RF′﹣RE′|的值最大,请求出R点的坐标及|RF′﹣RE′|的最大值;内容导航方法点拨例题演练题组1:线段的最大值例1.如图,抛物线y=+mx+n与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知A(﹣1,0),C(0,2).(1)求抛物线的表达式;(2)线段BC上有一动点P,过点P作y轴的平行线,交抛物线于点Q,求线段PQ的最大值.【解答】解:(1)抛物线y=﹣+mx+n与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,A(﹣1,0),C(0,2).∴,解得:,故抛物线解析式为:y=﹣x2+x+2;(2)令y=0,则﹣x2+x+2=0,解得x1=﹣1,x2=4,∴B(4,0),设直线BC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴直线BC的解析式为y=﹣x+2,设P(m,﹣m+2);则Q(m,﹣m2+m+2),则PQ=(﹣m2+m+2)﹣(﹣m+2)=﹣m2+2m=﹣(m﹣2)2+2,此时PQ的最大值为2.练1.1如图所示,二次函数y=ax2﹣x+c的图象经过点A(0,1),B(﹣3,),A点在y轴上,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C.(1)求直线AB的解析式和二次函数的解析式;(2)点N是二次函数图象上一点(点N在AB上方),过N作NP⊥x轴,垂足为点P,交AB于点M,求MN的最大值;【解答】解:(1)设直线AB的解析式为:y=kx+b,∴,∴,∴直线AB的解析式为:y=﹣x+1;把A(0,1),B(﹣3,)代入y=ax2﹣x+c得,,∴二次函数的解析式为:y=﹣x2﹣x+1;(2)设点N的坐标为(m,﹣m2﹣m+1)(﹣3<m<0),则点M的坐标为(m,﹣m+1),∴MN=﹣m2﹣m+1﹣(﹣m+1)=﹣m2﹣m+1=﹣(m+)2+,∴当m=﹣时,MN取最大值,最大值为;练1.2如图,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴相交于点A(﹣1,0)、B(4,0),与y轴相交于点C.(1)求该函数的表达式;(2)点P为该函数在第一象限内的图象上一点,过点P作PQ⊥BC,垂足为点Q,连接PC.①求线段PQ的最大值;【解答】解:(1)抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣4),即y=ax2﹣3ax﹣4a,则﹣4a=2,解得a=﹣,所以抛物线解析式为y=﹣x2+x+2;(2)①作PN⊥x轴于N,交BC于M,如图,BC==2,当x=0时,y=﹣x2+x+2=2,则C(0,2),设直线BC的解析式为y=mx+n,把C(0,2),B(4,0)得,解得,∴直线BC的解析式为y=﹣x+2,设P(t,﹣t2+t+2),则M(t,﹣t+2),∴PM=﹣t2+t+2﹣(﹣t+2)=﹣t2+2t,∵∠NBM=∠NPQ,∴△PQM∽△BOC,∴=,即PQ=,∴PQ=﹣t2+t=﹣(t﹣2)2+,∴当t=2时,线段PQ的最大值为;题组2:周长的最大值例2.已知:如图,直线y=﹣x+2与x轴交于B点,与y轴交于C点,A点坐标为(﹣1,0).(1)求过A、B、C三点的抛物线的解析式.(2)在直线BC上方的抛物线上有一点D,过D作DE⊥BC于E,作DF∥y轴交BC于F,求△DEF周长的最大值.【解答】解:(1)直线y=﹣x+2与x轴交于B(2,0),与y轴交于C点(0,2),设过A、B、C的抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,把A(﹣1,0)、B(2,0)、C(0,2)的坐标代入,∴a=﹣1,b=1,c=2,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2,(2)设D(x,﹣x2+x+2),F(x,﹣x+2),∴DF=(﹣x2+x+2)﹣(﹣x+2)=﹣x2+2x,所以x=1时,DF最大=1,∵OB=OC,∴△OBC为等腰直角三角形,∵DE⊥BC,DF∥y轴,∴△DEF为等腰直角三角形,∴△DEF周长的最大值为1+练2.1如图所示,抛物线y=ax2+bx﹣3交x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,直线BC下方的抛物线上有一点D,过点D作DE⊥BC于点E,作DF平行x轴交直线BC点F,求△DEF周长的最大值;【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣3交x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴解得:∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3(2)∵抛物线y=x2﹣2x﹣3与y轴交于点C∴点C坐标为(0,﹣3)∴直线BC解析式为:y=x﹣3∵点B(3,0),点C(0,﹣3)∴OB=OC=3,∴∠OBC=∠OCB=45°∵DF∥AB,∴∠EFD=45°=∠OBC,∵DE⊥BC,∴∠EFD=∠EDF=45°,∴DE=EF,∴DF=EF,∴EF=DE=DF,∴△DEF周长=DE+EF+DF=(1+)DF,设点D(a,a2﹣2a﹣3),则F(a2﹣2a,a2﹣2a﹣3)∴DF=a﹣a2+2a=﹣a2+3a=﹣(a﹣)2+∴当a=时,DF有最大值为,即△DEF周长有最大值为(1+)×=,练2.2如图,抛物线y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣5,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点E(x,y)为抛物线上一点,且﹣5<x<﹣2,过点E作EF∥x轴,交抛物线的对称轴于点F,作EH⊥x轴于点H,得到矩形EHDF,求矩形EHDF周长的最大值;【解答】解:(1)把A(﹣5,0),B(1,0)两点坐标代入y=﹣x2+bx+c,得到,解得,∴抛物线的函数表达式为y=﹣x2﹣4x+5.(2)如图1中,∵抛物线的对称轴x=﹣2,E(x,﹣x2﹣4x+5),∴EH=﹣x2﹣4x+5,EF=﹣2﹣x,∴矩形EFDH的周长=2(EH+EF)=2(﹣x2﹣5x+3)=﹣2(x+)2+,∵﹣2<0,∴x=﹣时,矩形EHDF的周长最大,最大值为.练2.3如图,抛物线y=x2﹣4x﹣5与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求A,B,C三点的坐标及抛物线的对称轴.(2)如图1,点E(m,n)为抛物线上一点,且2<m<5,过点E作EF∥x轴,交抛物线的对称轴于点F,作EH⊥x轴于点H,求四边形EHDF周长的最大值.【解答】解:(1)当x=0时,y=﹣5,∴C(0,﹣5),当y=0时,x2﹣4x﹣5=0,x1=5,x2=﹣1,∴A(﹣1,0),B(5,0),由对称性得:抛物线的对称轴是:x==2;(2)如图1,∵E(m,n),且2<m<5,∴E在第四象限,∴EF=m﹣2,EH=n=﹣m2+4m+5,设四边形EHDF周长为W,则W=2(EF+EH)=2(m﹣2﹣m2+4m+5)=﹣2m2+10m+6=﹣2(m﹣)2+,∵﹣2<0,∴当m=时,四边形EHDF周长的最大值是;练2.4如图1,抛物线y=x2﹣(a+1)x+a与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴负半轴交于点C,若AB=4.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,E是第三象限内抛物线上的动点,过点E作EF∥AC交抛物线于点F,过E作EG⊥x轴交AC于点M,过F作FH⊥x轴交AC于点N,当四边形EMNF的周长最大值时,求点E的横坐标;【解答】解:(1)x2﹣(a+1)x+a=0,则x1+x2=a+1,x1x2=a,则AB==(a﹣1)2=16,解得:a=5或﹣3,抛物线与y轴负半轴交于点C,故a=5舍去,则a=﹣3,则抛物线的表达式为:y=x2+2x﹣3…①;(2)由y=x2+2x﹣3得:点A、B、C的坐标分别为:(﹣3,0)、(1,0)、(0,﹣3),设点E(m,m2+2m﹣3),OA=OC,故直线AC的倾斜角为45°,EF∥AC,直线AC的表达式为:y=﹣x﹣3,则设直线EF的表达式为:y=﹣x+b,将点E的坐标代入上式并解得:直线EF的表达式为:y=﹣x+(m2+3m﹣3)…②,联立①②并解得:x=m或﹣3﹣m,故点F(﹣3﹣m,m2+4m),点M、N的坐标分别为:(m,﹣m﹣3)、(﹣3﹣m,m+3),则EF=(xF﹣xE)=(﹣2m﹣3)=MN,四边形EMNF的周长S=ME+MN+EF+FN=﹣2m2﹣(6+4)m﹣6,∵﹣2<0,故S有最大值,此时m=﹣,故点E的横坐标为:﹣;练2.5综合与探究如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,点D(m,0)为线段OA上一个动点(与点A,O不重合),过点D作x轴的垂线与线段AC交于点P,与抛物线交于点Q,连接BP,与y轴交于点E.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)当点D是OA的中点时,求线段PQ的长;(3)在点D运动的过程中,探究下列问题:是否存在一点D,使得PQ+PC取得最大值?若存在,求此时m的值;若不存在,请说明理由;【解答】解:(1)令y=0,得﹣x2﹣2x+3=0,解方程得x1=1,x2=﹣3,∴A(﹣3,0),B(1,0)令x=0,得y=3∴C(0,3)(2)当点D是OA的中点时,点D(﹣,0),Q(,),∵直线AC的解析式为y=x+3∴P(﹣,)∴PQ=(3)①如图,作PF⊥CO设D(m,0),则P(m,m+3),Q(m,﹣m2﹣2m+3)PQ+PC=(﹣m2﹣2m+3)﹣(m+3)+(﹣m)═﹣(m+2)2+4∴当m=﹣2时,PQ+PC有最大值4题组3:面积的最大值例3.如图,抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a<0)与x轴交于A,B两点,直线y=x+经过点A,与抛物线的另一个交点为点C,点C的横坐标为3,线段PQ在线段AB上移动,PQ=1,分别过点P、Q作x轴的垂线,交抛物线于E、F,交直线于D,G.(1)求抛物线的解析式;(2)当四边形DEFG为平行四边形时,求出此时点P、Q的坐标;(3)在线段PQ的移动过程中,以D、E、F、G为顶点的四边形面积是否有最大值,若有求出最大值,若没有请说明理由.【解答】解:(1)∵点C的横坐标为3,∴y=×3+=2,∴点C的坐标为(3,2),把点C(3,2)代入抛物线,可得2=9a﹣9a﹣4a,解得:a=,∴抛物线的解析式为y=;(2)设点P(m,0),Q(m+1,0),由题意,点D(m,m+)m,E(m,),G(m+1,m+1),F(m+1,),∵四边形DEFG为平行四边形,∴ED=FG,∴()﹣(m+)=()﹣(m+1),即=,∴m=0.5,∴P(0.5,0)、Q(1.5,0);(3)设以D、E、F、G为顶点的四边形面积为S,由(2)可得,S=()×1÷2=(﹣m2+m+)=,∴当m=时,S最大值为,∴以D、E、F、G为顶点的四边形面积有最大值,最大值为.练3.1如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.(1)求这个抛物线的函数表达式.(2)点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP面积的最大值.【解答】解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3)=ax2+2ax﹣3a,即﹣3a=2,解得:a=﹣,故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣x+2,(2)连接OP,设点P(x,﹣x2﹣x+2),则S=S四边形ADCP=S△APO+S△CPO﹣S△ODC=×AO×yP+×OC×|xP|﹣×CO×OD=(﹣x2﹣x+2)×2×(﹣x)﹣=﹣x2﹣3x+2,∵﹣1<0,故S有最大值,当x=﹣时,S的最大值为;练3.2如图,对称轴为直线x=2的抛物线经过点A(﹣1,0),C(0,5)两点,与x轴另一交点为B,已知M(0,1),E(a,0),F(a+1,0),点P是第一象限内的抛物线上的动点.(1)求此抛物线的解析式;(2)当a=1时,求四边形MEFP面积的最大值,并求此时点P的坐标.【解答】解:(1)∵对称轴为直线x=2,∴设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+k.将A(﹣1,0),C(0,5)代入得:,解得,∴y=﹣(x﹣2)2+9=﹣x2+4x+5.(2)当a=1时,E(1,0),F(2,0),OE=1,OF=2.设P(x,﹣x2+4x+5),如答图2,过点P作PN⊥y轴于点N,则PN=x,ON=﹣x2+4x+5,∴MN=ON﹣OM=﹣x2+4x+4.S四边形MEFP=S梯形OFPN﹣S△PMN﹣S△OME=(PN+OF)•ON﹣PN•MN﹣OM•OE=(x+2)(﹣x2+4x+5)﹣x•(﹣x2+4x+4)﹣×1×1=﹣x2+x+=﹣(x﹣)2+,∴当x=时,四边形MEFP的面积有最大值为,把x=时,y=﹣(﹣2)2+9=.此时点P坐标为(,).中考数学压轴题--二次函数第2节将军饮马求最值1--对称内容导航方法点拨一、两条线段和的最小值。基本图形解析:(一)、已知两个定点:1、在一条直线m上,求一点P,使PA+PB最小;(1)点A、B在直线m两侧:(2)点A、B在直线同侧:A、A’是关于直线m的对称点。2、在直线m、n上分别找两点P、Q,使PA+PQ+QB最小。(1)两个点都在直线外侧:(2)一个点在内侧,一个点在外侧:(3)两个点都在内侧:(4)、台球两次碰壁模型变式一:已知点A、B位于直线m,n的内侧,在直线n、m分别上求点D、E点,使得围成的四边形ADEB周长最短.变式二:已知点A位于直线m,n的内侧,在直线m、n分别上求点P、Q点PA+PQ+QA周长最短.二、求两线段差的最大值问题(运用三角形两边之差小于第三边)基本图形解析:1、在一条直线m上,求一点P,使PA与PB的差最大;(1)点A、B在直线m同侧:解析:延长AB交直线m于点P,根据三角形两边之差小于第三边,P’A—P’B<AB,而PA—PB=AB此时最大,因此点P为所求的点。(2)点A、B在直线m异侧:解析:过B作关于直线m的对称点B’,连接AB’交点直线m于P,此时PB=PB’,PA-PB最大值为AB’例题演练题组1:两定点一动点问题例1.已知,如图1,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交于点A,在抛物线第一象限的图象上存在一点B,x轴上存在一点C,使∠ACB=90°,AC=BC,抛物线的顶点为D.(1)求直线AB的解析式;(2)如图2,若点E是AB上一动点(点A、B除外),连接CE,OE,当EC+OE的值最小时,求△BDE的面积;【解答】解:(1)由题意A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3)设C(m,0),则B(m,m+1),把点B坐标代入抛物线的解析式得到:m+1=m2﹣2m﹣3,解得m=4或﹣1(舍弃),∴C(4,0),B(4,5),设直线AB的解析式为y=kx+b,则有,∴,∴直线AB的解析式为y=x+1.(2)如图1中,如图作点C关于直线AB的对称点C′,连接OC′交直线AB于E,连接EC、EO,此时EO+EC的值最小.∵C(4,0),CC′关于直线AB对称,∴C′(﹣1,5),∴直线OC′的解析式为y=﹣5x,由,解得,∴E(﹣,),∵D(1,﹣4),∴S△BDE=9×(4+)﹣×3×9﹣×(1+)(4+)﹣×(4+)(5﹣)=12.5.练1.1如图,已知抛物线y=x2+3x﹣8的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点C.(1)求直线BC的解析式;(2)点F是直线BC下方抛物线上的一点,当△BCF的面积最大时,在抛物线的对称轴上找一点P,使得△BFP的周长最小,请求出点F的坐标和点P的坐标;【解答】解:(1)对于抛物线y=x2+3x﹣8,令y=0,得到x2+3x﹣8=0,解得x=﹣8或2,∴B(﹣8,0),A(2,0),令x=0,得到y=﹣8,∴A(2,0),B(﹣8,0),C(0,﹣8),设直线BC的解析式为y=kx+b,则有,解得,∴直线BC的解析式为y=﹣x﹣8.(2)如图1中,作FN∥y轴交BC于N.设F(m,m2+3m﹣8),则N(m,﹣m﹣8)∴S△FBC=S△FNB+S△FNC=•FN×8=4FN=4[(﹣m﹣8)﹣(m2+3m﹣8)]=﹣2m2﹣16m=﹣2(m+4)2+32,∴当m=﹣4时,△FBC的面积有最大值,此时F(﹣4,﹣12),∵抛物线的对称轴x=﹣3,点B关于对称轴的对称点是A,连接AF交对称轴于P,此时△BFP的周长最小,设直线AF的解析式为y=ax+b,则有,解得,∴直线AF的解析式为y=2x﹣4,∴P(﹣3,﹣10),∴点F的坐标和点P的坐标分别是F(﹣4,﹣12),P(﹣3,﹣10).题组2:两动点一定点问题例2.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=mx+n相交于点A(1,8)和点B(5,4).(1)求抛物线和直线AB的解析式.(2)如图1,直线AB上方的抛物线上有一点P,过点P作PQ垂直于AB所在直线,垂足为Q,在x轴正半轴和y轴正半轴上分别有两个动点M和N,连接PN,NM,MB,BP.当线段PQ的长度最大时,求四边形PNMB周长的最小值.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=mx+n相交于点A(1,8)和点B(5,4).∴,,解得,,∴抛物线解析式为y=﹣x2+5x+4,直线y解析式为=﹣x+9.(2)如图1中,设直线AB与x轴交于点F,与y轴交于点E,则E(0,9),F(9,0),连接PE、PF、PO.当PQ最大时,△PEF的面积最大,设P(m,﹣m2+5m+4)∵S△PEF=S△POE+S△POF﹣S△EOF=×9×m+×9×(﹣m2+5m+4)﹣×9×9=﹣(m﹣3)2+18,∵﹣<0,∴m=3时,△PEF的面积最大值为18,此时P(3,10),作点P关于y轴的对称点P′,B关于x轴的对称点B′,连接P′B,与y轴交于点N,与x轴交于点M,此时四边形PNMB的周长最小.理由:四边形PNMB周长=PN+MN+MB+PB=P′N+MN+MB′+PB=P′B′+PB,∵PB是定长,两点之间线段最短,∴此时四边形PNMB周长最小.∵P′(﹣3,10),B′(5,﹣4),∴P′B′==2,∵PB==2,∴四边形PNMB周长的最小值为2+2.练2.1如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+x+3,分别交x轴于A、B两点,交y轴交于C点,顶点为D.(1)如图1,连接AD,R是抛物线对称轴上的一点,当AR⊥AD时,求点R的坐标;(2)在(1)的条件下.在直线AR上方,对称轴左侧的抛物线上找一点P,过P作PQ⊥x轴,交直线AR于点Q,点M是线段PQ的中点,过点M作MN∥AR交抛物线对称轴于点N,当平行四边形MNRQ周长最大时,在抛物线对称轴上找一点E,y轴上找一点F,使得PE+EF+FA最小,并求此时点E、F的坐标.【解答】解:(1)对于抛物线y=﹣x2+x+3,令y=0,得﹣x2+x+3=0,解得x=﹣2或6,∴B(﹣2,0),A(6,0),∵y=﹣x2+x+3=﹣(x﹣2)2+4,∴抛物线顶点D坐标为(2,4),对称轴x=2,设直线AD的解析式为y=kx+b则有,解得,∴直线AD的解析式为y=﹣x+6,∵AR⊥AD,∴直线AR的解析式为y=x﹣2,∴点R坐标(2,﹣).(2)如图1中,设P(m,﹣m2+m+3),则Q(m,m﹣2),M(m,﹣m2+m+),由(1)可知tan∠DAB==,∴∠DAB=60°,∵∠DAQ=90°,∴∠BAQ=30°,∴平行四边形MNRQ周长=2(﹣m2+m+﹣m+2)+2(2﹣m)÷cos30°=﹣m2﹣m+,∴m=﹣时,平行四边形MNRQ周长最大,此时P(﹣,),如图2中,点P关于对称轴的对称点为M,点M关于y轴的对称点为N,连接AN交y轴于F,连接FM交对称轴于E,此时PE+EF+AF最小.理由:PE+EF+AF=EM+FE+AF=FM+AF=FN+AF=AN,根据两点之间线段最短,可知此时PE+EF+AF最小.∵M(,),N(﹣,),∴直线AN的解析式为y=﹣x+,∴点F坐标(0,),∴直线FM的解析式为y=x+,∴点E坐标(2,).题组3:线段之差的最大值问题例3.如图,二次函数y=﹣x2+2x+1的图象与一次函数y=﹣x+1的图象交于A,B两点,点C是二次函数图象的顶点,P是x轴下方线段AB上一点,过点P分别作x轴的垂线和平行线,垂足为E,平行线交直线BC于F.(1)当△PEF面积最大时,在x轴上找一点H,使|BH﹣PH|的值最大,求点H的坐标和|BH﹣PH|的最大值;【解答】解:(1)设点P(m,﹣m+1),则点E(m,0),联立两个函数表达式得,解得,即点A、B的坐标分别为(0,1)、(6,﹣5),由抛物线的表达式知,点C(2,3),由B、C的坐标得,直线BC的表达式为y=﹣2x+7,当y=﹣2x+7=﹣m+1时,x=,故点F(,﹣m+1),△PEF面积=×PE•PF=×(m﹣1)(﹣m)=﹣(m﹣1)(m﹣6),∵﹣<0,故△PEF面积有最大值,此时m=(1+6)=,故点P(,﹣),当P、B、H三点共线时,|BH﹣PH|的值最大,即点H为直线AB与x轴的交点,故点H(1,0),则|BH﹣PH|的最大值=BH﹣PH=BP==;练3.1已知抛物线ω:y=﹣x2﹣x+4与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,D点为抛物线的顶点,E为抛物线上一点,点E的横坐标为﹣5.(1)如图1,连接AD、OD、AE、OE,求四边形AEOD的面积.(2)如图2,连接AE,以AB,AE为边作▱AEFB,将抛物线w与▱AEFB一起先向右平移6个单位长度,再向上平移m个单位长度,得到抛物线w′和▱A′E′F′B′,在向上平移的过程中▱AEFB与▱A′E′F′B′重叠部分的面积为S,当S取得最大值时,E′F′与BF交于点Q,在直线A′B′上有两动点P,H,且PH=2(P在H的右边),当|PQ﹣HC|取得最大值时,求点P的坐标.【解答】解:(1)令﹣x2﹣x+4=0,解得:x1=﹣4,x2=2,∴A(﹣4,0),B(2,0)当x=﹣=﹣1时,y=,即D(﹣1,),当x=﹣5时,y=,即E(﹣5,﹣)∴S四边形AEOD=S△AOE+S△AOD=•AD•(yD﹣yE)=×4×()=16;(2)如图1,延长FE′交x轴于点H,由平移可知:F(1,),FH⊥x轴,FE′=m,FH=,∴BH=1,△FHB∽FE′Q,∴=,即=,∴E′Q=,由平移可知,重叠部分四边形为平行四边形,S重叠四边形=E′Q•HE′=()=m2+m,当m==时,平行四边形的面积有最大值,此时yQ=﹣当y=﹣时,即Q是线段FB的中,∴xQ==,即Q(,).如图2,作点Q关于直线A′B′的对称点Q′,将线段CH向右平移两个单位使点H与点

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