内容正文:
二次函数二次函数下的线段最值问题和面积最大问题(原卷版)
第一部分:名师引路
二次函数下的线段最值问题和面积最大问题是中考的热点题型,两者往往又综合在一道题目里面,灵活多变,只有掌握核心方法才能得到高分。
模块一:二次函数下的线段最小值(包括两条线段和,三角形周长,四边形周长)
(1)利用将军饮马模型及其变形的模型求最值
1.定点在同侧,需要对称转化为异侧;
2.动线段端点不重合,需要平移转化到同一点.
的线段
(2)胡不归问题:转化为将军饮马问题在求最值
(3)二次函数下的线段最大值
直接求线段的表达式:通过设参,求出线段长度的表达式,然后看作是二次函数,通过配方法,结合自变量取值范围,求出线段的最大值。
模块二:二次函数下的面积最大值
1.铅垂法:.
分三步走:(1)过动点作铅垂线,交另外两个定点连成的直线于一点;
(2)设出点坐标,表示线段长;
(3)利用二次函数配方求最值.
2.平行切线法:直线与抛物线相切,即联立解析式使.
3.图形割补法:将图形通过割补成几个“规则”图形,再求几部分的和或差。
第二部分:典例精析+针对训练
模块一 二次函数下的线段最值(包括线段和最小、周长最小)
思路一 利用将军饮马模型求最值
【典例1】(2023秋•莱州市期末)如图,已知抛物线y=ax2+bx+5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上存在一点P,使PA+PC的值最小,此时P的坐标为 ;
【针对训练】
1.(2023秋•自贡期末)已知抛物线y=x2﹣(2m+4)x+m2+4m(m是常数)与x轴交于A,B两点,A在B的左侧.
(1)若抛物线的对称轴为直线x=3(如图),求抛物线的解析式;
(2)在(1)的条件下,C(a,﹣4),D(6,n)是抛物线上的两点,点P是y轴上的一动点,连接PC,PD,当△PCD的周长最小时,求点P的坐标;
2.(2023•海南模拟)如图,已知抛物线y=ax2﹣4x+c经过点A(0,﹣6)和B(3,﹣9).
(1)求出抛物线的解析式;
(2)写出抛物线的对称轴方程及顶点坐标;
(3)点P(m,m)与点Q均在抛物线上(其中m>0),且这两点关于抛物线的对称轴对称,求m的值及点Q的坐标;
(4)在满足(3)的情况下,在抛物线的对称轴上寻找一点M,使得△QMA的周长最小.
思路二 利用将军饮马的变形模型求最值
【典例2】如图所示,在平面直角坐标系中,Rt△AOB的顶点坐标分别为A(﹣2,0),O(0,0),B(0,4),把△AOB绕点O按顺时针方向旋转90°,得到△COD.
(1)求C、D两点的坐标;
(2)求经过A、B、D三点的抛物线的解析式;
(3)在(2)中抛物线的对称轴上取两点E、F(点E在点F的上方),且EF=1,使四边形ACEF的周长最小,求出E、F两点的坐标.
【针对训练】
1.(威海一模)如图,已知在平面直角坐标系xOy中,直角梯形OABC的边OA在y轴的正半轴上,OC在x轴的正半轴上,OA=AB=2,OC=3,过点B作BD⊥BC,交OA于点D.将∠DBC绕点B按顺时针方向旋转,角的两边分别交y轴的正半轴、x轴的正半轴于点E和F.
(1)求经过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(2)当BE经过(1)中抛物线的顶点时,求CF的长;
(3)在抛物线的对称轴上取两点P、Q(点Q在点P的上方),且PQ=1,要使四边形BCPQ的周长最小,求出P、Q两点的坐标.
思路三 利用设参表示线段表达式求线段最大值
【典例3】(2022•内江)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).
(1)求这条抛物线所对应的函数的表达式;
(2)若点D为该抛物线上的一个动点,且在直线AC上方,求点D到直线AC的距离的最大值及此时点D的坐标;
【针对训练】
1.(2023秋•宁明县期末)如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,AD为等腰直角△ABC底边BC上的高,抛物线y=a(x﹣2)2+4的顶点为点A,且经过B、C两点,B、C两点在x轴上.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图2,点E为抛物线上位于直线AC上方的一点,过点E作EN⊥x轴交直线AC于点N,求线段EN的长度最大值及此时点E的坐标;
(3)如图2,点M(5,b)是抛物线上的一点,点P为对称轴上一动点,在(2)的条件下,当线段EN的长度最大时,求PE+PM的最小值.
思路四 把胡不归问题转化为将军饮马模型求最值
【典例4】(2023秋•临泉县期末)如图,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.已知点A的坐标是(﹣1,0),抛物线的对称轴是直线x=1.
(1)求二次函数的解析式;
(2)在