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专题12 胡不归求最值问题
1.(2021·江苏·苏州市九年级月考)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2﹣2x+c的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B(0,﹣3),若P是x轴上一动点,点D(0,1)在y轴上,连接PD,则PD+PC的最小值是( )
A.4 B.2+2 C.2 D.
【答案】A
【分析】过点P作PJ⊥BC于J,过点D作DH⊥BC于H.根据,求出的最小值即可解决问题.
【详解】解:过点P作PJ⊥BC于J,过点D作DH⊥BC于H.
∵二次函数y=x2﹣2x+c的图象与y轴交于点B(0,﹣3),
∴c=﹣3,
∴二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3,令y=0,x2﹣2x﹣3=0,
解得x=﹣1或3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∴OB=OC=3,
∵∠BOC=90°,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
∵D(0,1),
∴OD=1,BD=4,
∵DH⊥BC,
∴∠DHB=90°,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵PJ⊥CB,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴DP+PJ的最小值为,
∴的最小值为4.
故选:A.
【点睛】本题考查了二次函数的相关性质,以及等腰直角三角形的判定和性质,垂线段最短等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题.
2.(2021·广东·广州九年级月考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线的顶点为D,且与轴分别交于A、B两点(点A在点B的左边),P为抛物线对称轴上的动点,则的最小值是_____
【答案】
【分析】
先把抛物线的解析式化为顶点式,则有点D的坐标为,假设对称轴与x轴的交点为C,连接BD,过点P作PH⊥BD于点H,过点A作AM⊥BD于点M,根据题意易得BC=3,,由勾股定理可得BD=6,进而可得∠CDB=30°,则,所以把求的最小值转化为求的最小值,最后由点A、P、H三点共线时取最小,即为AM的长,则问题可求解.
【详解】
解:由抛物线可得,
∴点D的坐标为,点A的坐标为,点B的坐标为,
假设对称轴与x轴的交点为C,连接BD,过点P作PH⊥BD于点H,过点A作AM⊥BD于点M,如图所示:
∴AB=6,BC=3,,
在Rt△DCB中,,
∴∠BDC=30°,∠DBC=60°,
∴,
∴的最小值即为的最小值,
∴当点A、P、H三点共线时有最小值,即为AM的长,
∴,
∴的最小值为;
故答案为.
【点睛】
本题主要考查二次函数的几何综合及三角函数,关键是由“胡不归”法进行求解最值,然后利用三角函数进行求解线段的长.
3.(2021·江苏·苏州中考二模)已知抛物线(为常数,)经过点,点是x轴正半轴上的动点.点在抛物线上,当的最小值为时,b的值为_____.
【答案】4
【分析】
将点A(﹣1,0)代入y=x2﹣bx+c,求出c=﹣b﹣1,将点Q(,yQ)代入抛物线y=x2﹣bx﹣b﹣1,求出Q纵坐标为,可知点Q(,)在第四象限,且在直线x=b的右侧,点N(0,1),过点Q作直线AN的垂线,垂足为G,QG与x轴相交于点M,过点Q作QH⊥x轴于点H,则点H(b+,0),在Rt△MQH中,可知∠QMH=∠MQH=45°,设点M(m,0),则可用含b的代数式表示m,因为AM+2QM=,所以[(﹣)﹣(﹣1)]+2 [(b+)﹣(﹣)]=,解方程即可.
【详解】
解:∵抛物线y=x2﹣bx+c经过点A(﹣1,0),
∴1+b+c=0,
即c=﹣b﹣1,
∴y=x2﹣bx﹣b﹣1,
∵点在抛物线上,
∴
,
∵,
∴,,
∴点Q(,)在第四象限,且在直线x=b的右侧,
∵AM+2QM=2(AM+QM),点,
∴可取点N(0,1),
则AO=ON=1,
又∵∠AON=90°,
∴∠OAN=45°,
如图,过点Q作直线AN的垂线,垂足为G,QG与x轴相交于点M,
由∠GAM=45°,得AM=GM,
则此时点M满足的值取得最小值,符合题意,
过点Q作QH⊥x轴于点H,则点H(b+,0),
在Rt△MQH中,可知∠QMH=∠MQH=45°,
∴QH=MH,QM=MH,
∵点M(m,0),
∴0﹣(﹣﹣)=(b+)﹣m,
解得,m=﹣,
∵AM+2QM=,
∴ [(﹣)﹣(﹣1)]+2 [(b+)﹣(﹣)]=,
∴b=4,
故答案为:4.
【点睛】
本题考查了二次函数的图象性质,待定系数法求函数关系式,抛物线上的点的坐标满足抛物线方程,解直角三角形等相关知识,解题关键是能够根据给定参数判断点的位置,从而构造特殊三角形来求解.
4.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,C为抛物线的顶点,抛物线的对称轴交x轴于点D,连接BC,且tan∠CBD,如图所示.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设P是抛物线的对称轴上的一个动点.
①过点P作x轴的平行线交线段BC于点E,