内容正文:
数 学
九年级下册 XJ
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第一部分 教材同步分层练
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第1章
二次函数
大招专题1 二次函数中的最值问题
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难关
母题学大招1 几何定理法求线段之和(差)最值
1.[中]如图,已知抛物线过点,,其对称轴为直线 .
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(1)求该抛物线的表达式.
【解】 抛物线过点,,且它的对称轴为直线, 抛物线与
轴的另一个交点的坐标为.设抛物线表达式为.把 代入,
得,解得, 此抛物线的表达式为 .
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(2)若点是抛物线对称轴上的一点,且点 在第一象限.
①当的面积为15时,求点 的坐标;
图(1)
【解】如图(1),点是抛物线对称轴上的一点,且点 在第一象
限, 设,直线的表达式为,则 ,解
得, 直线的表达式为.设直线 与抛物线对称轴交于
点,则, ,
,解得或(舍去), 点 的坐标
为 .
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②在①的条件下,是抛物线上的动点,当取得最大值时,求点 的坐标.
【解】设直线的表达式为.把,代入得 解得
直线的表达式为 .
图(2)
如图(2),当的值最大时,点,, 在同一条直线上.
是抛物线上的动点, 联立得
解得(舍去), .
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关键点拨
当,,共线时, 的值最大.
大招解读 几何定理法求线段之和(差)最值
(1)线段之差最大问题:当两定点和动点共线时,线段之差最大,所以动点在两
定点所在的直线上,求解时可过两定点作直线.
(2)线段(周长)之和最小问题:这类问题一般是将军饮马中“两定点,定线上
一动点”,求解时作对称点,将求和的两条线段转化到一条线段上.
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子题练变式 两点之间线段最短
2.【2024山东济宁期中,中】如图,抛物线
与轴交于,两点,与轴交于点,, ,连
接和 .
(1)求抛物线的表达式.
【解】,,, .将
,代入,得
解得 抛物线的表达式为 .
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(2)点在抛物线的对称轴上,当的周长最小时,求点 的坐标.
【解】由可知,对称轴为直线 .由抛物线的
对称性可知,点与点关于对称轴对称.如图,设 交对称轴于
点,连接,则 .由两点之间线段最短可知,此时
最小,而的长度是定值,故此时 的周长取得最
小值.由可知,点的坐标为.设直线 的表
达式为,将点代入,得, 直线的表达式为 ,
当时,, 点的坐标为 .
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母题学大招2 代数法求线段最值
3.【2024山西晋中期中,中】如图,在平面直角坐标系中,抛
物线与轴交于点,(点在点 的左侧),
与轴交于点,且点的坐标为 .
(1)求点 的坐标;
【解】 点在抛物线上,, .
令,得,解得或, 点的坐标为 .
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(2)若点是第二象限内抛物线上一动点,求点到直线 距离的最大值.
【解】由(1)知,.过点作,交 的延长线于点
,过点作轴,垂足为,交于点 ,如图.
,,, 是等腰直角三角形,
轴,, 是
等腰直角三角形,, 当最大时,最大.设直线
的表达式为,将代入得,, 直线 的表
达式为.设,则 ,
.,
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当时,取得最大值,为,, 点 到
直线距离的最大值为 .
大招解读 代数法求线段最值
二次函数图象中求线段最值时,常用代数法:设出动点坐标,利用坐标表示出线
段长度,构造二次函数,利用二次函数的性质求最值.
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子题练变式
4.【2025山东济南质检,中】如图,抛物线
(,为常数)与轴交于, .
(1)求抛物线的表达式;
【解】抛物线(,为常数)与 轴交于
,, 把, 代入,得
解得 抛物线的表达式为
.
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(2)点在抛物线上,且点的横坐标为,直线与抛物线的对称轴交于点 ,
抛物线的顶点为,求 的面积;
【解】, 抛物线对称轴为直线 ,顶点
的坐标为.当时,, .
设直线的表达式为.将代入,得,解得, 直
线的表达式为,令,则,. ,
,的面积为 .
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思路分析
将抛物线表达式转化为顶点式,可得顶点的坐标,由的横坐标求得点 的坐标,
然后求出直线的表达式,进而求得的坐标,可得的长,即可求得 的面积.
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(3)在(2)的条件下,点是抛物线上一动点,求线段 长的最小值.
【解】设 ,
, 的最小值
为,长的最小值为 .
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母题学大招3 铅垂法巧求面积最值
5.【2024河南洛阳期中,中】如图,抛物线
,,为常数,经过点,, .
(1)求抛物线的表达式.
【解】设.把代入,得 ,
解得, .
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(2)如图,连接,点在直线下方的抛物线上,求出的面积最大时点
的坐标.
【解】如图,过点作轴于点,交于点.由 ,
,易得直线的表达式为 .设
,则 ,
,, 当
时,有最大值,此时 .
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大招解读 铅垂法巧求面积最值
铅垂法是一种求三角形面积的特殊方法,主要解决的是
斜三角形面积问题.具体公式为三角形面积等于水平宽
和铅垂高乘积的一半.三角形的水平宽指的是两个顶点
之间的水平距离,而铅垂高是指从一个顶点到对边的铅垂高度.
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结论证明
证明:如图,
.
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子题练变式
6.【2024湖北荆门期中,较难】如图,已知抛物线
与轴交于点,与轴交于, 两点
(点在点 左边).
(1)请直接写出,, 三点的坐标.
【解】,,.当时,,.当 时,
,解得,,, .
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(2)若点是第一象限内抛物线上一点,求面积最大时点 的坐标.
【解】如图,过点作轴于点,交于点 ,则
, ,
设直线的表达式为 .把
,代入,得解得 直线 的
表达式为.设,则 ,
, 当
时,取最大值,即的面积最大, .
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关键点拨
先求出直线的表达式,易知取最大值时,面积最大,利用坐标将 的
长表示出来,根据二次函数的性质就可以求出点 的坐标.
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