内容正文:
第十一讲 一次函数中的最值问题
目录
必备知识点 1
考点一 AP+PB型 2
考点二 AM+MN+NB最小型 4
(
知识导航
)
必备知识点
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.
考点一 AP+PB型
1.一次函数y=kx+b的图象与x、y轴分别交于点A(2,0),B(0,4).
(1)求该函数的解析式;
(2)O为坐标原点,设OA、AB的中点分别为C、D,P为OB上一动点,求PC+PD的最小值,并求取得最小值时直线PC与直线AB的交点坐标.
【解答】解:(1)将点A、B的坐标代入y=kx+b得:
0=2k+b,4=b,
∴k=﹣2,b=4,
∴解析式为:y=﹣2x+4;
(2)设点C关于点O的对称点为C′,连接C′D交OB于P′,连接P′C,则PC=PC′,
∴PC+PD=PC′+PD=C′D,即PC+PD的最小值是C′D.
连接CD,在Rt△DCC′中,C′D==2,即PC′+PD的最小值为2,
∵OA、AB的中点分别为C、D,
∴CD是△OBA的中位线,
∴OP∥CD,CD=OB=2,
∵C′O=OC,
∴OP是△C′CD的中位线,
∴OP=CD=1,
∴点P的坐标为(0,1),
设直线PC的解析式为y=mx+n,则
n=1,m+n=0,
解得m=﹣1.
则直线PC的解析式为y=﹣x+1,
联立直线AB的解析式和直线PC的解析式得,
解得.
故直线PC与直线AB的交点坐标为(3,﹣2).
2.如图,直线l1:y=﹣x+2与x轴相交于点A,直线l2:y=kx+b经过点(3,﹣2),与x轴相交于B(6,0),与y轴相交于C,与直线l1相交于点D.
(1)求直线l2的函数关系式;
(2)点P是l2上一点,且S△ABP=S△ABD,求点P的坐标;
(3)设点Q的坐标为(m,﹣4),是否存在m值,使QB+QD的值最小?若存在,请求出点Q坐标,如不存在,试说明理由.
【解答】解:(1)将点(3,﹣2),B(6,0)代入y=kx+b,
得,
解得,
∴直线l2的函数关系式:.
(2)联立,
得,
∴D(),
∵S△ABP=S△ABD,
∴P点纵坐标为±=±4,
当p点纵坐标为4时,代入,
得x=12,
此时P(12,4),
当p点纵坐标为﹣4时,代入,
得x=0,
此时P(0,﹣4),
综上,P点坐标为(12,4)或(0,﹣4).
(3)存在,理由如下:
∵点Q的坐标为(m,﹣4),
∴点Q在直线y=﹣4上,
作点D关于y=﹣4的对称点D′,连接BD′,与直线y=﹣4的交点即为Q,如图所示:
则D′(),
设BD′的直线解析式:y=kx+b,
代入D′,B的坐标,
得,
解得,
∴BD′的解析式:y=x﹣16,
当y=﹣4时,解得x=.
∴当Q(,﹣4)时,QB+QD的值最小.
3.如图表示一个正比例函数y1=k1x与一个一次函数y2=k2x+b的图象,它们交于点A(4,3),一次函数的图象与y轴交于点B,且OA=OB.
(1)求这两个函数的解析式.
(2)求两函数与y轴围成的三角形的面积;
(3)在直线x=﹣3上找一点P,使得△PAB的周长最小,试求点P的坐标.
【解答】解:(1)∵点A坐标为(4,3),
∴OA==5,
∵OA=OB,
∴B点坐标为(0,﹣5),
把A(4,3)代入y1=k1x,求得k1=,
∴y1=x;
把A(4,3),B(0,﹣5)代入y2=k2x+b,求得k2=2,b=﹣5,
∴y2=2x﹣5.
(2)S△AOB=OB•xA
=
=10.
(3)因为△PAB周长为PA+PB+AB,
所以求△PAB周长最小,也就是求PA+PB的最小值.
作出点A对于直线x=﹣3的对称点A',连接A'B,交直线x=﹣3于点P,如右图:
此时△PAB周长最小.
设直线A'B的解析式为y=kx+b,
因为经过A'(﹣10,3),B(0,﹣5),
所以代入y=kx+b求得k=﹣,b=﹣5,
所以y=﹣x﹣5.
当x=﹣3时,y==﹣,
所以点P坐标为(﹣3,﹣).
4.如图,直线l1的表达式为y=﹣3x+5