1、【类型综述】线段和差的最值问题,常见的有两类:第一类问题是“两点之间,线段最短”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”第二类问题是“两点之间,线段最短” 结合“ 垂线段最短”【方法揭秘】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
2、的差的最大值就是 AB,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图 1 图 2 图 3如图 4,正方形 ABCD 的边长为 4,AE 平分BAC 交 BC 于 E点 P 在 AE 上,点 Q 在 AB 上,那么BPQ周长的最小值是多少呢?如果把这个问题看作“牛喝水”问题,AE 是河流,但是点 Q 不确定啊第一步,应用“两点之间,线段最短”如图 5,设点 B 关于“河流 AE”的对称点为 F,那么此刻 PFPQ 的最小值是线段 FQ第二步,应用“垂线段最短” 如图 6,在点 Q 运动过程中,FQ 的最小值是垂线段 FH这样,
3、因为点 B 和河流是确定的,所以点 F 是确定的,于是垂线段 FH 也是确定的图 4 图 5 图 6【典例分析】例 1 如图 1,二次函数 ya(x 22mx3m 2)(其中 a、m 是常数,且 a0,m0)的图像与 x 轴分别交于 A、B(点 A 位于点 B 的左侧) ,与 y 轴交于点 C(0,3),点 D 在二次函数的图像上,CD/AB,联结AD过点 A 作射线 AE 交二次函数的图像于点 E,AB 平分 DAE(1)用含 m 的式子表示 a; 来源:学科网(2)求证: 为定值;DE(3)设该二次函数的图像的顶点为 F探索:在 x 轴的负半轴上是否存在点 G,联结 GF,以线段GF、AD
4、、AE 的长度为三边长的三角形是直角三角形?如果存在,只要找出一个满足要求的点 G 即可,并用含 m 的代数式表示该点的横坐标;如果不存在,请说明理由图 1例 2 如图 1,已知抛物线的方程 C1: (m0)与 x 轴交于点 B、C,与 y 轴交于点 E,(2)yx且点 B 在点 C 的左侧来源:Zxxk.Com(1)若抛物线 C1 过点 M(2, 2),求实数 m 的值;(2)在(1)的条件下,求BCE 的面积;(3)在(1)的 条件下,在抛物线的对称轴上找一点 H,使得 BHEH 最小,求出点 H 的坐标; 来源:学#科#网(4)在第四象限内,抛物线 C1 上是否存在点 F,使得以点 B、
5、C 、F 为顶点的三角形与 BCE 相似?若存在,求 m 的值;若不存在,请说明理由图 1例 3 如图 1,抛物线 yax 2bx c 经过 A(1,0) 、B(3, 0) 、 C(0 ,3)三点,直线 l 是抛物线的对称轴(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点 P 是直线 l 上的一个动点,当PAC 的周长最小时,求点 P 的坐标;来源:学科网图 1 例 4 如图 1,已知 A、B 是线段 MN 上的两点, 4MN, A, 1B以 A 为中心顺时针旋转点M,以 B 为中心逆时针旋转点 N,使 M、N 两点重合成一点 C,构成 ABC,设 x(1)求 x 的取值范围;(2)若ABC 为直角三角
6、形,求 x 的值;(3)探究:ABC 的最大面积?图 1例 5 如图 1,在平面直角坐标系中,抛物线 yax 22ax 3a(a0)与 x 轴交于 A、B 两点(点 A 在点 B的左侧) ,经过点 A 的直线 l:ykxb 与 y 轴负半轴交于点 C,与抛物线的另一个交点为 D,且CD4AC(1)直接写出点 A 的坐标,并求直线 l 的函数表达式(其中 k、b 用含 a 的式子表示 ) ;(2)点 E 是直线 l 上方的抛物线上的动点,若ACE 的面积的最大值为 ,求 a 的值;54(3)设 P 是抛物线的对称轴上的一点,点 Q 在抛物线上,以点 A、D 、P、Q 为顶点的四边形能否成为矩形?
7、若能,求出点 P 的坐标;若不能,请说明理由图 1 备用图来源:Z。xx。k.Com【变式训练】1 (2017 年山东省泰安市第 20 题)如图,在 ABC中, 90, 1ABcm, 8Cc,点P从点 A沿 C向点 以 1/cms的速度运 动,同时点 Q从点 沿 向点 以 2/s的速度运动( 点Q运动到点 B停止),在运动过程中,四边形 P的面积最小值为( )A 219cm B 216 C. 215m D 21 2 (2017 年湖北省宜昌市第 23 题) 正方形 ABC的边长为 1,点 O是 BC边上的一个动点(与 ,BC不重合),以 O为顶点在 C所在直线的上方作 90MON.(1)当 M
8、经过点 A时,请直接填空: N (可能,不可能)过 D点;(图 1 仅供分析)如图 2,在 上截取 E,过 点作 EF垂直于直线 BC,垂足为点 F,册 EHCD于 ,求证:四边形 EFCH为正方形.(2)当 OM不过点 A时,设 OM交边 AB于 G,且 1O.在 N上存 在点 P,过 点作 K垂直于直线 BC,垂足为点 K,使得 4PKBGS,连接 P,求四边形 KB的最大面积.3 (2017 年内蒙古通辽市第 26 题)在平面直角坐标系 中,抛物线 过点 , ,xOy22bxay)0,(A与 轴交于点 .yC(1)求抛物线 的函数表达式;22bxay(2)若点 在抛物线 的对称轴上,求
9、的周长的最小值;DACD(3)在抛物线 的对称轴上是否存在点 ,使 是直角三角形?若存在,直接写出2xy P点 的坐标,若不存在,请说明理由.P4 (2017 年四川省内江市第 27 题)如图,在O 中,直径 CD 垂直于不过圆心 O 的弦 AB,垂足为点 N,连接 AC,点 E 在 AB 上 ,且 AE=CE(1)求证:AC 2=AEAB;(2)过点 B 作O 的切线交 EC 的延长线于点 P,试判断 PB 与 PE 是否相等,并说明理由;(3)设O 半径为 4,点 N 为 OC 中点,点 Q 在O 上,求线段 PQ 的最小值5 (2017 年湖南省岳阳市第 24 题) (本题满分 10 分
10、)如图,抛物线 23yxbc经过点 3,0, C,2,直线 :l23yx交 y轴于点 ,且与抛物线交于 A, D两点 为抛物线上一动点(不与 A, D重合) (1)求抛物线的解析式;(2)当点 在直线 l下方时,过点 作 /x轴交 l于点 , /y轴交 l于点 求 的最大值;(3)设 F为直线 l上的点,以 , C, , F为顶点的四边形能否构成平行四边形?若能,求出点 F的坐标;若不能,请说明理由6 (2017 年湖北省宜昌市第 24 题)已知抛物线 2yaxbc,其中 20abc,且 0abc.(1)直接写出关于 x的一元二次方程 20axbc的一个根;(2)证明:抛物线 2yabc的顶点
11、 A在第三象限;(3)直线 xm与 ,轴分别相交于 ,BC两点,与抛物线 2yaxbc相交于 ,AD两点.设抛物线2yabc的对称轴与 x轴相交于 E,如果在对称轴左侧的抛物线上存在点 F,使得 与 BOC相似.并且 1ADFAES,求此时抛物线的表达式.7 (2017 广东广州第 25 题)如图 14, 是 的直径, ,连接 ABO:,2ACBAC(1)求证: ;045CAB(2)若直线 为 的切线, 是切点,在直线 上取一点 ,使 所在的直线与 所在lO:lD,BAAC的直线相交于点 ,连接 ED试探究 与 之间的数量关系,并证明你的结论;A 是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说
12、明理由BCD8(2017 湖南湘潭第 26 题)如图,动点 M在以 O为圆心, AB为直径的半圆弧上运动(点 M不与点A、及 :的中点 F重合),连接 .过点 作 E于点 ,以 E为边在半圆同侧作正方形BE,过 M点作 O的切线交射线 DC于点 N,连接 、 N.(1)探究:如左图,当 动点在 :A上运动时;判断 N:是否成立?请说明理由; 设 Ck, 是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由;设 MB, 是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由;(2)拓展:如右图,当动点 在 :FB上运动时;分别判断(1)中的三个结论是否保持不变?如有变化 ,请直接写出正确的结论.(均不必说
13、明理由)8. (2017 天津第 25 题)已知抛物线 ( 是常数)经过点 .32bxy )0,1(A(1)求该抛物线的解析式和顶点坐标;(2)P(m,t)为抛物线上的一个动点, 关于原点的对称点为 .PP当点 落在该抛物线上时,求 的值;Pm当点 落在 第二象限内, 取得最小值时,求 的值. 2A9. (2017 北京第 29 题)在平面直角坐标系 中的点 和图 形 ,给出如下的定义:若在图形 上存在xOyPMM一点 ,使得 两点间的距离小于或等于 1,则称 为图形 的关联点QP、(1)当 的半径为 2 时,O:在点 中, 的关联点是_1235,0,0O:点 在直线 上,若 为 的关联点,求
14、点 的横坐标的取值范围PyxPP(2) 的圆心在 轴上,半径为 2,直线 与 轴、 轴交于点 若线段 上的所有C: 1yxyAB、点都是 的关联点,直接写出圆心 的横坐标的取值范围C10. (2017 山东菏泽第 24 题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 12bxay交 y轴于点 ,交 x轴正半轴于点 0,4(B,与过 A点的直线相交于另一点 )25,3(D,过点 作 DC轴,垂足为 .(1)求抛物线的表达式;(2)点 P在线段 OC上(不与点 、 C重合) ,过 P作 xN轴,交直线 AD于 M,交抛物线于点 N,连接 M,求 面积的最大值;(3)若 是 x轴正半轴上的一动点,设 O的长为,是否存在,使以点 C、 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.