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专题06 难点探究专题:利用二次函数求面积、周长最值问题压轴题四种模型全攻略
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【典型例题】 1
【考点一 利用二次函数求面积最大值问题】 1
【考点二 利用二次函数求面积最小值问题】 11
【考点三 利用二次函数求周长最大值问题】 17
【考点四 利用二次函数求周长最小值问题】 27
【典型例题】
【考点一 利用二次函数求面积最大值问题】
例题:(2023秋·吉林四平·九年级四平市第三中学校校考阶段练习)如图,抛物线与轴交于点,与轴交于点,点的坐标为,点的坐标为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点是第四象限内抛物线上一动点,连接,,求的面积的最大值;
(3)当时,抛物线有最小值5,求的值.
【变式训练】
1.(2023春·河北沧州·九年级校考期中)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于、两点,点在原点的左侧,点的坐标为,与y轴交于点,点是直线下方的抛物线上一动点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)当点运动到什么位置时,四边形的面积最大并求出此时点的坐标和四边形的最大面积.
2.(2023秋·福建莆田·九年级福建省莆田市中山中学校考阶段练习)已知,抛物线经过、两点,点P是抛物线上一点,点A是抛物线与x轴的另一个交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P位于第一象限时,连接,,得到,当的面积最大时,求点P的坐标;
(3)当点P位于第四象限时,连接,,,若,求直线的解析式;
3.(2023秋·广西南宁·九年级南宁市天桃实验学校校考阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点,点,与轴交于点,且,点是抛物线上一动点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当点在第四象限时,求的最大面积;
(3)当点在第一象限,且时,求出点的坐标.
【考点二 利用二次函数求面积最小值问题】
例题:(2022秋·广东广州·九年级中山大学附属中学校考阶段练习)如图,在矩形中,,,点P从点A出发沿AB边向点B以1个单位每秒的速度移动,同时点Q从点B出发沿边向点C以2个单位每秒的速度移动.如果P,Q两点在分别到达B,C两点后就停止移动,设运动时间为t秒,回答下列问题:
(1)运动开始后第几秒时的面积等于.
(2)设五边形的面积为S,写出S与t的函数关系式,当t为何值时S最小?求S的最小值.
【变式训练】
1.(2023·安徽合肥·合肥市第四十五中学校考模拟预测)已知抛物线交x轴于,,与y轴交于点C.
(1)求b,c的值;
(2)已知P为抛物线一点(不与点B重合),若点P关于x轴对称的点恰好在直线上,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,平移抛物线,使其顶点始终在直线上,且与相交于点Q,求面积的最小值.
2.(2023·全国·九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线的图象与坐标轴相交于A,B,C三点,其中A点坐标为,B点坐标为,连接,.动点P从A点出发,在线段上以每秒个单位长度向点C做匀速运动;同时,动点Q从B点出发,在线段上以每秒1个单位长度向点A做匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,连接,设运动时间为t秒.
(1) , ;
(2)在P,Q运动的过程中,当t为何值时,四边形的面积最小,最小值为多少?
(3)已知点M是该抛物线对称轴上一点,当点P运动1秒时,若要使得线段的值最小,则试求出点M的坐标.
【考点三 利用二次函数求周长最大值问题】
例题:(2023·山东东营·统考中考真题)如图,抛物线过点,,矩形的边在线段上(点B在点A的左侧),点C,D在抛物线上,设,当时,.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当t为何值时,矩形的周长有最大值?最大值是多少?
(3)保持时的矩形不动,向右平移抛物线,当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点G,H,且直线平分矩形的面积时,求抛物线平移的距离.
【变式训练】
1.(2023春·湖南长沙·八年级校考期末)已知抛物线(a为常数,)的图象经过原点,点A在抛物线上运动.
(1)求a的值.
(2)若点和点都是这个抛物线上的点,且有,求t的取值范围.
(3)设点A位于x轴的下方且在这个抛物线的对称轴的左侧运动,过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点D,过点A作轴,垂足为点B,过点D作轴,垂足于点C,试问四边形的周长是否存在最大值?如果存在,请求出这个最大值和对应的x值,如果不存在,请说明理由.
2.(2023·安徽合肥·合肥寿春中学校考模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,直线与抛物线交于、两点,点的横坐标为.
(1)求直线和抛物线的解析式;
(2)点是直线下方的抛物线上一动点不与点、重合,过点作轴的平行线,与直线交于点,连接,设点的横坐标为.
①若点在轴上方,当为何值时,是等腰三角形;
②若点在轴下方