内容正文:
专题07 几何最值问题之胡不归模型
胡不归是几何最值核心模型,通过转化条件求解最值。胡不归模型针对线段和差最值,核心是利用轴对称转化线段,将折线变为直线,依据 “两点之间线段最短” 求解。解题关键是识别模型特征,精准转化条件。
1
模型来源 1
真题现模型 1
提炼模型 11
模型运用 13
20
几何最值问题中的胡不归模型,是依托几何核心性质与转化思想,经解题实践归纳而成的经典模型,无单一独创文献,是理论应用与题型适配的共识性总结。胡不归模型依托 “两点之间线段最短” 的基本公理与轴对称性质,通过作对称点将折线距离转化为直线距离,后经数学抽象提炼,形成标准化解题模型,成为解决定直线相关距离和差最值的核心工具。
(2024·四川泸州·中考真题)如图,在边长为6的正方形中,点E,F分别是边上的动点,且满足,与交于点O,点M是的中点,G是边上的点,,则的最小值是( )
A.4 B.5 C.8 D.10
【答案】B
【分析】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的性质与判定,直角三角形的性质,勾股定理等等,先证明得到,进而得到,则由直角三角形的性质可得,如图所示,在延长线上截取,连接,易证明,则,可得当H、D、F三点共线时,有最小值,即此时有最小值,最小值即为的长的一半,求出,在中,由勾股定理得,责任的最小值为5.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵点M是的中点,
∴;
如图所示,在延长线上截取,连接,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴当H、D、F三点共线时,有最小值,即此时有最小值,最小值即为的长的一半,
∵,,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴的最小值为5,
故选:B.
(2023·四川自贡·中考真题)如图,直线与x轴,y轴分别交于A,B两点,点D是线段AB上一动点,点H是直线上的一动点,动点,连接.当取最小值时,的最小值是 .
【答案】
【分析】作出点,作于点D,交x轴于点F,此时的最小值为的长,利用解直角三角形求得,利用待定系数法求得直线的解析式,联立即可求得点D的坐标,过点D作轴于点G,此时的最小值是的长,据此求解即可.
【详解】解:∵直线与x轴,y轴分别交于A,B两点,
∴,,
作点B关于x轴的对称点,把点向右平移3个单位得到,
作于点D,交x轴于点F,过点作交x轴于点E,则四边形是平行四边形,
此时,,
∴有最小值,
作轴于点P,
则,,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴,则,
设直线的解析式为,
则,解得,
∴直线的解析式为,
联立,,解得,
即;
过点D作轴于点G,
直线与x轴的交点为,则,
∴,
∴,
∴,
即的最小值是,
故答案为:.
【点睛】本题考查了一次函数的应用,解直角三角形,利用轴对称求最短距离,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
(2024·四川德阳·中考真题)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,求的函数值的取值范围;
(3)将拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,点为抛物线的对称轴上一动点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)的最小值为:
【分析】(1)直接利用待定系数法求解二次函数的解析式即可;
(2)求解的对称轴为直线,而,再利用二次函数的性质可得答案;
(3)求解,,可得,求解直线为,及,证明在直线上,如图,过作于,连接,过作于,可得,,证明,可得,可得,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:∵的对称轴为直线,而,
∴函数最小值为:,
当时,,
当时,,
∴函数值的范围为:;
(3)解:∵,
当时,,
∴,
当时,
解得:,,
∴,
∴,
设直线为,
∴,
∴,
∴直线为,
∵拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,而顶点为,
∴,
∴在直线上,
如图,过作于,连接,过作于,
∵,,
∴,,
∵对称轴与轴平行,
∴,
∴,
∴,
由抛物线的对称性可得:,,
∴,
当三点共线时取等号,
∴,
∴,
∴,
即的最小值为:.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,二次函数的性质,利用轴对称的性质求解线段和的最小值,锐角三角函数的应用,做出合适的辅助线是解本题的关键.
(2025·四川达州·中考真题)如图,已知抛物线交x轴于A,B两点,交y轴于C点,B的坐标为,C的坐标为,顶点为M.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接,过第四象限内抛物线上一点作的平行线,交x轴于点E,交y轴于点F.
①连接,当时,求内切圆半径r与外接圆半径R的比值;
②连接,当点F在的内角平分线上,上的动点P满足的值最小时,求的面积.
【答案】(1)
(2)①;②的面积为2或3或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)①先求出点A的坐标,进而可判断,是等腰直角三角形,然后根据的外接圆直径是,可得其外接圆的半径,再利用等积法求出r,即可解决问题;
②先求得抛物线的顶点M的坐标和对称轴与x轴的交点T的坐标,作轴于点P,可得,继而可得,于是可得当M、P、Q三点共线且轴时,的值最小,此时Q、T重合,然后分点F在不同内角平分线上共三种情况,外加当点重合于点O时,此时点F在的平分线上这种特殊情况,讨论求解即可.
【详解】(1)解:把B的坐标,C的坐标代入抛物线的解析式。
得,解得:,
∴抛物线的解析式是;
(2)解:①令,
解得:,
∴,
∵B,C,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴当时,是等腰直角三角形,且,
∴,
∴的外接圆直径是,
则其外接圆的半径,
∵,
∴,即,
解得:,
∴;
②∵,
∴抛物线的对称轴是直线,顶点M的坐标是,
∴直线与x轴的交点T的坐标是,
作轴于点P,则在直角三角形中,,
∴,
∴当M、P、Q三点共线且轴时,的值最小,此时Q、T重合,
当点F在的内角的平分线上即时,如图,
∵,
∴,
∴,
∴E、T重合,
∵B,C,
∴直线的解析式是,
当时,,
∴点P的坐标是,
∴,
∴;
当点F在的内角的平分线上时,如图,作于点K,
则,
设,则,
∵,且,
∴,
解得:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
由于,
∴点F不可能在的内角的平分线上;
当点重合于点O时,此时平分即点F在的平分线上,符合题意,则,
∴;
综上:的面积为2或3或.
【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数的解析式、平行线的性质、角平分线的性质、解直角三角形、三角形的内切圆和外接圆等知识,综合性强、难度较大,属于中考压轴题,熟练掌握函数、图形等相关知识的综合应用、灵活应用数形结合思想是解题的关键.
背景故事:从前有个少年外出求学,某天不幸得知老父亲病危的消息,便立即赶路回家.根据“两点之间线段最短”,虽然从他此刻位置A到家B之间是一片砂石地,但他义无反顾踏上归途,当赶到家时,老人刚咽了气,小伙子追悔莫及失声痛哭.邻居告诉小伙子说,老人弥留之际不断念叨着“胡不归?胡不归?
看到这里很多人都会有一个疑问,少年究竟能不能提前到家呢?假设可以提早到家,那么他该选择怎样的一条路线呢?这就是今天要讲的“胡不归”问题.
模型建立:将这个问题数学化,我们不妨设总时间为,则,
由可得,提取一个得,
若想总的时间最少,就要使得最小,
如图,过定点A在驿道下方作射线AE,夹角为,且,
作DG⊥AE于点G,则,将转化为DG+DB,
再过点B作BH⊥AE于点H,交驿道所在直线于点,则就是我们要找的点,
此时DG+DB的最小值为BH,
,
综上,所需时间的最小值为
解决思路:构造射线AD使得sin∠DAN=k,即,CH=kAC.
将问题转化为求BC+CH最小值,过B点作BH⊥AD交MN于点C,交AD于H点,此时BC+CH取到最小值,即BC+kAC最小.
例11.如图,矩形,,,点是边上的动点,点F是射线BC上的动点,且,连接,.若,则m的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】延长到G,使,连接、,得到,从而可得,再利用勾股定理即可求出最小值.
【详解】解:如图,延长到G,使,连接、,
在矩形,,
∴,
又∵,
∴,
∴
∴,即,
∵,
∴,
∴当G、E、C三点共线时,m取最小值为GC,
,
∴m的最小值为.
故选C.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质、相似三角形的判定和性质、最短距离问题,一般求两条线段最短距离问题,都转化为一条线段.本题通过构造,得到,利用两点间线段最短解决m取最小值的问题.
例2如图,在中,,若D是边上的动点,则的最小值是( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】D
【分析】过点C作射线,使,再过动点D作,垂足为点F,连接,在中,当A,D,F在同一直线上,即时,的值最小,最小值等于垂线段的长.
【详解】解:过点C作射线,使,再过动点D作,垂足为点F,连接,如图所示:
在中,,
∴,
∵
=,
∴当A,D,F在同一直线上,即时,的值最小,最小值等于垂线段的长,
此时,,
∴是等边三角形,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为12,
故选:D.
【点睛】本题考查垂线段最短、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加辅助线,构造胡不归模型,学会用转化的思想思考问题,属于中考选择或填空题中的压轴题.
例3如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于点A,C两点,与y轴交于点B,对称轴与x轴交于点D,若P为y轴上的一个动点,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】作射线,作于E,作于F,交y轴于,可求得,从而得出,进而得出,进一步得出结果.
【详解】解:如图,
作射线,作于E,作于F,交y轴于,
抛物线的对称轴为直线,
∴,
当时,,
∴,
当时,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,∴,
∴,当点P在时,最小,最大值等于,
在中,,,
∴,
∴,
故选:A.
【点睛】本题以二次函数为背景,考查了二次函数与一元二次方程之间的关系,解直角三角形等知识,解决问题的关键是用三角函数构造.
例4如图,在平面直角坐标系中,抛物线关于直线对称,与x轴交于、B两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线对称轴上一点,连接,将线段绕点P逆时针旋转,使点B的对应点D恰好落在抛物线上,求此时点P的坐标;
(3)在线段上是否存在点Q,使存在最小值?若存在,请直接写出点Q的坐标及最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在,,的最小值为
【分析】(1)对称性求出点坐标,两点式写出函数解析式即可;
(2)设对称轴与轴交于点,设,,分点在轴上方和点在轴下方两种情况进行讨论求解即可;
(3)在轴上取点,连接,过点作于点,交轴于,过点作于点,易得为等腰直角三角形,进而得到,推出,得到当点与点重合时,的值最小为的长,等积法求出的长,证明为等腰直角三角形,求出点坐标即可.
【详解】(1)解:∵抛物线关于直线对称,与x轴交于、B两点,
∴,
∴抛物线的解析式为:;
(2)∵点在对称轴上,设对称轴与轴交于点
∴设,;
∵旋转,
∴,
当点在轴上方时,
∵关于对称轴对称,
∴,
∴当时,满足题意,此时点与点重合,,
∵,,
∴,
∴,
∴;
当点在轴下方时,如图,作对称轴于点,则:,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
把代入,得:,
解得:或(舍去);
∴;
综上:或;
(3)存在;
在轴上取点,连接,过点作于点,交轴于,过点作于点,则:,,
∵,
∴当时,,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴当点与点重合时,的值最小为的长,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴的最小值为,
在中,,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴;
综上:,的最小值为.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,旋转的性质,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判断和性质,勾股定理等知识点,熟练掌握相关知识点,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键.
1.如图,在矩形中,,,E,F分别是,上的点.现将四边形沿折叠,点A、B的对应点分别为M、N,且点N恰好落在上.连接,过B作,垂足为G,则的最小值为( )
A. B.5 C. D.7
【答案】A
【分析】连接,,延长到J,使得,连接,证明,利用勾股定理求出即可解决问题.
【详解】解:连接,,延长到J,使得,连接.
由翻折变换的性质可知垂直平分线段,,
,
,G,N三点共线,
,
四边形是矩形,
,
,
,,
,
,,
,
,的最小值为.
故选:A.
【点睛】本题考查矩形的性质,勾股定理,翻折变换,线段垂直平分线的性质等知识,解题的关键是学会利用轴对称变换的性质解决最短问题.
2.如图,在平面直角坐标系中,直线l分别交x、y轴于B、C两点,点A、C的坐标分别为(3,0)、(0,﹣3),且∠OCB=60°,点P是直线l上一动点,连接AP,则的最小值是______.
【答案】/
【分析】作∠OCE=120°,过点P作PG⊥CE于点G,利用含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理求得PG=PC;当A、P、G在同一直线时,AP+PC= AP+PG= AG的值最小,再利用含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理即可求解.
【详解】解:∵点A、C的坐标分别为(3,0)、(0,﹣3),
∴OA=3,OC=3,
作∠OCE=120°,
∵∠OCB=60°,
则∠OCB=∠BCE=∠FCE=60°,
过点P作PG⊥CE于点G,如图:
在Rt△PCG中,∠PCG=60°,则∠CPG=30°,
∴CG=PC,由勾股定理得PG=PC,
∴AP+PC= AP+PG,
当A、P、G在同一直线时,AP+PG= AG的值最小,
延长AG交y轴于点F,
∵∠FCG=60°,∠CGF=90°,
∴∠CFG=30°,
∴CF=2CG,GF=CF,
在Rt△OAF中,∠AOF=90°,∠OFA=30°,
∴AF=2OA=6,OF=,
∴CF=OF-OC=,
∴GF=()=,
∴AG=AF-FG=,
即AP+PC的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了坐标与图形,含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理,作出合适的辅助线,得到当A、P、G在同一直线时,AP+PC= AP+PG= AG的值最小是解题的关键.
3.如图,在中,,,半径为的经过点,是圆的切线,且圆的直径在线段上,设点是线段上任意一点不含端点,则的最小值为______.
【答案】
【分析】过点作关于的平行线,过点作垂直于该平行线于,可将转化为,此时就等于,当共线时,即为所要求的最小值.
【详解】解:如图所示,过点作关于的平行线,过点作垂直于该平行线于,
,,,
,
,,
,
,
当,,三点共线,即在图中在位置,在位置的时候有最小,
当,,三点共线时,有最小值,
此时,
的最小值为,
故答案为.
【点睛】本题主要考查了最值问题中的胡不归问题,解题的关键是在于将进行转换.
4.如图,在△ABC中,AB=AC=4,∠CAB=30°,AD⊥BC,垂足为D,P为线段AD上的一动点,连接PB、PC.则PA+2PB的最小值为 _____.
【答案】4
【分析】在∠BAC的外部作∠CAE=15°,作BF⊥AE于F,交AD于P,此时PA+2PB=2==2BF,通过解直角三角形ABF,进一步求得结果.
【详解】解:如图,
在∠BAC的外部作∠CAE=15°,作BF⊥AE于F,交AD于P,
此时PA+2PB最小,
∴∠AFB=90°
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴∠CAD=∠BAD=,
∴∠EAD=∠CAE+∠CAD=30°,
∴PF=,
∴PA+2PB=2==2BF,
在Rt△ABF中,AB=4,∠BAF=∠BAC+∠CAE=45°,
∴BF=AB•sin45°=4,
∴(PA+2PB)最大=2BF=,
故答案为:.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,解直角直角三角形,解题的关键是作辅助线.
5.如图,▱中,,,为边上一点,则的最小值为______.
【答案】
【分析】作PH丄AD交AD的延长线于H,由直角三角形的性质可得HP=DP,因此PD+2PB=2(DP+PB)=2(PH+PB),当H、P、B三点共线时HP+PB有最小值,即PD十2PB有最小值,即可求解.
【详解】如图,过点作,交的延长线于,
四边形是平行四边形,
,
∴
∵PH丄AD
∴
∴,,
∴
当点,点,点三点共线时,HP+PB有最小值,即有最小值,
此时 ,,,
∴ ,
则最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了胡不归问题,平行四边形的性质,直角三角形的性质,垂线段最短等知识.构造直角三角形是解题的关键.
6.如图1,已知抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点.
(1)求该抛物线所对应的函数关系式;
(2)已知点是抛物线的顶点,点是线段上的一个动点(与点、不重合),过点E作轴于点,交抛物线于点.
①求四边形的面积;
②求的边上的高的最大值;
③如图2,在②的条件下,在x轴上是否存在点G,使得的值最小?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①9;②.③
【分析】(1)根据抛物线与x轴交于,两点,设函数解析式为,再将点代入求解即可.
(2)①先求出抛物线的顶点坐标为,再根据四边形的面积计算即可;
②求出直线的解析式为:,求出,设的边上的高为,设点E为,则,在中,,即可求出答案;
③以点A为顶点作,过点G作于点M,得到三点共线时,有最小值,即为的长,此时点G在点的位置,利用解直角三角形求出答案即可.
【详解】(1)∵抛物线与x轴交于,两点,
∴设该抛物线的解析式为:.
∵过点,
∴,
解得,
∴该抛物线的解析式为:.
(2)∵,
∴抛物线的顶点坐标为
∴四边形的面积;
即四边形的面积
②设直线的解析式为:,
把点,代入,得
,解得,
∴直线的解析式为:.
∵, ,
∴,
∵,
∴,
∴,
设的边上的高为,如图,
设点E为,则,
则,
在中,,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为;
③以点A为顶点作,过点G作于点M,
∴,
∴,即三点共线时,有最小值,即为的长,此时点G在点的位置,
如图:
由可知,当时,,
∴有最大值时,点E的坐标为, 则,
在中,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
即的最小值为
【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,等腰直角三角形的判定和性质,二次函数求最值,解直角三角形,矩形的判定和性质等知识,解题关键是在求等腰直角三角形的存在性时,注意分类讨论的思想的运用,要把所有符合条件的点求全.
7.探究式学习是新课程倡导的重要学习方式,某兴趣小组拟做以下探究.
【尝试初探】
(1)如图①,在四边形中,若,,,求的长;
【深入探究】
(2)如图②,在四边形中,若,,,求的长;
【拓展延伸】
(3)如图③,在四边形中,若,,,延长相交于点,,是线段上一动点,连接,求的最小值.
【答案】(1)10;(2)8;(3).
【分析】本题是三角形综合题,涉及了解特殊的直角三角形、对角互补模型、最值胡不归模型、角平分线性质及判定、全等三角形的判定,解题关键是利用三角形全等转化线段和角的关系,由30度角、45度角的解直角三角形,求边长,构造胡不归模型利用垂线段最短求出最值.
(1)易证,从而可得,,进而由含30度直角三角形性质可得;
(2)如图2,取的中点O,连接、, 由直角三角形斜边中线等于斜边一半可证明是等腰直角三角形,,即可求出.
(3)由已知可以求得证明,,再构造含30度的直角三角形求出,再利用胡不归模型构造的折线段,根据垂线段最短,得出的最小值即可求解.
【详解】解:(1)∵,,;
∴;
∴,
∴,
∴.
(2)如图②,取的中点O,连接、,
∵,
∴,,
∴,,
∴,;
∴,即,
∵,
∴,
又∵,
∴,
(3)如图③,过点A作,
∵,,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
过点A作交于点Q,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
如图④,作,过点P作,垂足为H,过点D作,垂足为N,交于M,
∴,,
∴,,
∵,当点P在点M位置时,点H与N重合,取最小值,最小值为,
∴的最小值为,
∴最小值为.
8.如图1,抛物线与x轴交于A、和B两点,与y轴交于点C,点M在第一象限内的抛物线上,连接,与线段交于点N.
(1)点A坐标为 、点B坐标为 ;
(2)当时,判断与的位置关系,并说明理由;
(3)连接,设的面积为,的面积为,求的最大值.
(4)如图2,P是x轴上一动点,点在y轴上,连接,则的最小值为 .
【答案】(1),
(2)
(3)
(4)3
【分析】本题为二次函数综合题,考查了二次函数的性质,相似三角形判定与性质,利用三角函数解直角三角形,胡不归求线段最短问题,综合性强,难度较大﹒
(1)把代入二次函数得,解得,即可得到点A坐标为、点B坐标为;
(2)求出点C坐标为﹒作轴,垂足为H﹒设点M坐标为,则,,在中,根据,得到,解得,舍去,即可得到点M坐标为,结合点C坐标为,即可得到;
(3)设交于点G,作,交直线于点K﹒求出直线解析式为,进而求出点K坐标为,得到﹒设点M坐标为,得到点G坐标为,﹒根据设与有公共高,得到﹒证明,得到,即可得到﹒从而得到当时,有最大值,最大值为;
(4)求出,得到﹒作,垂足为E﹒根据在中,,得到,从而得到当点D、P、E在同一直线上时,,此时值最小,最小值为﹒证明,得到,即可得到最小值为3﹒
【详解】(1)解:把代入得
,
解得,
∴点A坐标为、点B坐标为﹒
故答案为:,;
(2)解:把代入得,
∴点C坐标为﹒
如图,作轴,垂足为H﹒
设点M坐标为,
则,,
∵在中,,
∴,
解得,
经检验,都是分式方程的解,其中不合题意,舍去,
∴点M坐标为,
∵点C坐标为,
∴;
(3)解:如图2,设交于点G,作,交直线于点K﹒
设直线解析式为,
∵点B坐标为,点C坐标为,
∴,
∴,
∴直线解析式为,
∵点A坐标为,
∴当时,,
∴点K坐标为,
∴,
设点M坐标为,
∴点G坐标为,
∴﹒
∵设与有公共高,
∴﹒
∵,轴,
,
∴,
∴,
∴
∴﹒
∵,
∴当时,有最大值,最大值为;
(4)解:∵点B坐标为,点C坐标为,
∴,
∴,
∴﹒
如图,作,垂足为E﹒
∴在中,,
∴,
∴当点D、P、E在同一直线上时,,此时值最小,最小值为﹒
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即最小值为3﹒
故答案为:3
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专题07 几何最值问题之胡不归模型
胡不归是几何最值核心模型,通过转化条件求解最值。胡不归模型针对线段和差最值,核心是利用轴对称转化线段,将折线变为直线,依据 “两点之间线段最短” 求解。解题关键是识别模型特征,精准转化条件。
1
模型来源 1
真题现模型 1
提炼模型 11
模型运用 13
20
几何最值问题中的胡不归模型,是依托几何核心性质与转化思想,经解题实践归纳而成的经典模型,无单一独创文献,是理论应用与题型适配的共识性总结。胡不归模型依托 “两点之间线段最短” 的基本公理与轴对称性质,通过作对称点将折线距离转化为直线距离,后经数学抽象提炼,形成标准化解题模型,成为解决定直线相关距离和差最值的核心工具。
(2024·四川泸州·中考真题)如图,在边长为6的正方形中,点E,F分别是边上的动点,且满足,与交于点O,点M是的中点,G是边上的点,,则的最小值是( )
A.4 B.5 C.8 D.10
(2023·四川自贡·中考真题)如图,直线与x轴,y轴分别交于A,B两点,点D是线段AB上一动点,点H是直线上的一动点,动点,连接.当取最小值时,的最小值是 .
(2024·四川德阳·中考真题)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,求的函数值的取值范围;
(3)将拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,点为抛物线的对称轴上一动点,求的最小值.
(2025·四川达州·中考真题)如图,已知抛物线交x轴于A,B两点,交y轴于C点,B的坐标为,C的坐标为,顶点为M.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接,过第四象限内抛物线上一点作的平行线,交x轴于点E,交y轴于点F.
①连接,当时,求内切圆半径r与外接圆半径R的比值;
②连接,当点F在的内角平分线上,上的动点P满足的值最小时,求的面积.
背景故事:从前有个少年外出求学,某天不幸得知老父亲病危的消息,便立即赶路回家.根据“两点之间线段最短”,虽然从他此刻位置A到家B之间是一片砂石地,但他义无反顾踏上归途,当赶到家时,老人刚咽了气,小伙子追悔莫及失声痛哭.邻居告诉小伙子说,老人弥留之际不断念叨着“胡不归?胡不归?
看到这里很多人都会有一个疑问,少年究竟能不能提前到家呢?假设可以提早到家,那么他该选择怎样的一条路线呢?这就是今天要讲的“胡不归”问题.
模型建立:将这个问题数学化,我们不妨设总时间为,则,
由可得,提取一个得,
若想总的时间最少,就要使得最小,
如图,过定点A在驿道下方作射线AE,夹角为,且,
作DG⊥AE于点G,则,将转化为DG+DB,
再过点B作BH⊥AE于点H,交驿道所在直线于点,则就是我们要找的点,
此时DG+DB的最小值为BH,
,
综上,所需时间的最小值为
解决思路:构造射线AD使得sin∠DAN=k,即,CH=kAC.
将问题转化为求BC+CH最小值,过B点作BH⊥AD交MN于点C,交AD于H点,此时BC+CH取到最小值,即BC+kAC最小.
例1如图,矩形,,,点是边上的动点,点F是射线BC上的动点,且,连接,.若,则m的最小值为( )
A. B. C. D.
例2如图,在中,,若D是边上的动点,则的最小值是( )
A.6 B.8 C.10 D.12
例3如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于点A,C两点,与y轴交于点B,对称轴与x轴交于点D,若P为y轴上的一个动点,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
例4如图,在平面直角坐标系中,抛物线关于直线对称,与x轴交于、B两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线对称轴上一点,连接,将线段绕点P逆时针旋转,使点B的对应点D恰好落在抛物线上,求此时点P的坐标;
(3)在线段上是否存在点Q,使存在最小值?若存在,请直接写出点Q的坐标及最小值;若不存在,请说明理由.
1.如图,在矩形中,,,E,F分别是,上的点.现将四边形沿折叠,点A、B的对应点分别为M、N,且点N恰好落在上.连接,过B作,垂足为G,则的最小值为( )
A. B.5 C. D.7
2.如图,在平面直角坐标系中,直线l分别交x、y轴于B、C两点,点A、C的坐标分别为(3,0)、(0,﹣3),且∠OCB=60°,点P是直线l上一动点,连接AP,则的最小值是______.
3.如图,在中,,,半径为的经过点,是圆的切线,且圆的直径在线段上,设点是线段上任意一点不含端点,则的最小值为______.
4.如图,在△ABC中,AB=AC=4,∠CAB=30°,AD⊥BC,垂足为D,P为线段AD上的一动点,连接PB、PC.则PA+2PB的最小值为 _____.
5.如图,▱中,,,为边上一点,则的最小值为______.
6.如图1,已知抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点.
(1)求该抛物线所对应的函数关系式;
(2)已知点是抛物线的顶点,点是线段上的一个动点(与点、不重合),过点E作轴于点,交抛物线于点.
①求四边形的面积;
②求的边上的高的最大值;
③如图2,在②的条件下,在x轴上是否存在点G,使得的值最小?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
7.探究式学习是新课程倡导的重要学习方式,某兴趣小组拟做以下探究.
【尝试初探】
(1)如图①,在四边形中,若,,,求的长;
【深入探究】
(2)如图②,在四边形中,若,,,求的长;
【拓展延伸】
(3)如图③,在四边形中,若,,,延长相交于点,,是线段上一动点,连接,求的最小值.
8.如图1,抛物线与x轴交于A、和B两点,与y轴交于点C,点M在第一象限内的抛物线上,连接,与线段交于点N.
(1)点A坐标为 、点B坐标为 ;
(2)当时,判断与的位置关系,并说明理由;
(3)连接,设的面积为,的面积为,求的最大值.
(4)如图2,P是x轴上一动点,点在y轴上,连接,则的最小值为 .
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