2026年广东广州中考数学复习专题合集 最值问题
2026-05-21
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8份
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普通
摘要:
该初中数学中考复习课件聚焦“将军饮马模型”这一最值问题核心考点,覆盖直线与两定点、一定两动、两定两动及两定点一定长等模型,对接中考说明分析近三年真题中该考点占比,归纳选择、填空、解答题常考题型,体现备考针对性与实用性。
课件亮点在于“模型梳理+真题解析+素养提升”模式,如2025广州中考题通过对称转化求△PCD周长最小值,培养几何直观和推理能力,提供“作法-结论”表格及易错点分析,帮助学生掌握路径转化技巧,教师可依此设计专题训练,助力学生中考冲刺,提升复习效率。
内容正文:
第二轮 专题突破
第三板块 最值问题
第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
典例分析
重点巩固
拔尖突破
【名师解读】隐圆型问题存在的类型比较多,此类问题可以根据圆的定义和圆的定理来证明动点轨迹是圆;另外在动点轨迹问题中可以根据瓜豆原理快速判断动点轨迹的类型.
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
常见模型归纳
(1)定点定长模型
若P为动点,但AB=AC=AP,
则B,C,P三点共圆,A为圆心,AB为半径.
原理:在☉A中,AB=AC=AP.
备注:常通过证明三角形全等或相似证明出定长.
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
(2)直角圆周角模型
若固定线段AB所对动角∠C恒为90°,
则A,B,C三点共圆,AB为直径.
原理:在☉O中,圆周角为90°所对弦是直径.
备注:常通过互余转换等证明出动角恒为直角.
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
(3)定弦定角模型
若固定线段AB所对动角∠P为定值,
则点P运动轨迹为过A,B,C三点的圆.
原理:弦AB所对同侧圆周角恒相等.
备注:点P在优弧、劣弧上运动皆可.
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
(4)四点共圆模型①
若动角∠A+动角∠C=180°,
则A,B,C,D四点共圆.
原理:圆内接四边形对角互补.
备注:点A与点C在线段BD异侧.
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
(5)四点共圆模型②
若固定线段AB所对同侧动角∠P=∠C,
则A,B,C,P四点共圆.
原理:弦AB所对同侧圆周角恒相等.
备注:点P与点C在线段AB同侧.
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上的一动点,将△AMN沿MN所在直线翻折得到△A'MN,连接A'C,则A'C长度的最小值是________.
1
第1题图
-1
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
在矩形ABCD中,AB=2,BC=3,E是矩形内部的一个动点,且AE⊥BE,则线段 CE的最小值为_________.
2
第2题图
-1
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
在△ABC中,AB=4,∠C=60°,∠A>∠B,则BC长的取值范围是_______________.
3
第3题图
4<BC≤
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
如图,定长弦CD在以AB为直径的☉O上滑动(点C,D与点A,B不重合),M是CD的中点,过点C作CP⊥AB于点P,若CD=3,AB=8,PM=l,则l的最大值是_______.
4
第4题图
4
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
如图,以正方形的边AB为斜边在正方形内作Rt△ABE,∠AEB=90°,AC,BD交于点O.已知AE,BE的长分别为3,5,求△OBE的面积.
5
解法一:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠AOB=90°,∠OAB=45°.
又∵∠AEB=90°,
∴点A,B,O,E四点共圆.
∴∠OEB=∠OAB=45°.
∵AE=3,BE=5,∴OB==.
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
如答图1,过点O作ON⊥BE于点N,易知ON=EN.
设ON=x,则BN=BE-EN=5-x.
∴在Rt△OBN中,
x2+(5-x)2=()2,
解得x1=1,x2=4(舍去).
∴S△OBE=BE·ON=×5×1=.
答图1
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
解法二:如答图2,连接DE,将△AED旋转,使AD与AB边重合,则四边形AFBE为直角梯形.
根据勾股定理,得AB2=32+52=34,
则S△ABD=×AB×AB=17.
∵S△ABD=S梯形AEBF+S△BDE=17,
S梯形AEBF=(3+5)×3÷2=12,
∴S△BDE=5.
∵S△OBE与S△ODE等底同高面积相等,∴S△OBE=2.5.
答图2
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,P,Q分别是直线BC,AB上的两个动点,AE=2,△AEQ沿EQ翻折形成△FEQ,连接PF,PD,则PF+PD的最小值是_______.
6
8
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
如图,A(1,0),B(5,0),以AB为直径作☉M,射线OF交☉M于E,F两点,C为的中点,D为EF的中点,当射线OF绕点O旋转时,CD的最小值为_______.
7
1
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
如图,在等腰直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,BC=4,D是AC边上一动点,连接BD,以AD为直径的圆交BD于点E,则线段CE长度的最小值为__________.
8
2-2
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
如图,等边三角形ABC边长为2,E,F分别是BC,CA上两个动点,且BE=CF,连接AE,BF,交点为P点,则CP的最小值为______.
9
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
如图,在四边形ABCD中,∠BCD=90°,AC为对角线,过点D作DF⊥AB,垂足为E,交CB延长线于点F,若AC=CF,∠CAD=∠CFD,DF-AD=2,AB=6,则ED的长为______.
10
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
解:如答图1.
∵O为AC中点,
∴AO=OC.
根据作图可得BO=OD,∴四边形ABCD为平行四边形.
(2025·广州)如图1,AC=4,O为AC中点,点B在AC上方,连接AB,BC.
(1)尺规作图:作点B关于点O的对称点D(保留作图痕迹,不写作法),连接AD,DC,并证明:四边形ABCD为平行四边形;
11
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
(2)如图2,延长AC至点F,使得CF=AC,当点B在直线AC的上方运动,直线AC的上方有异于点B的动点E,连接EA,EB,EC,EF,若∠AEC=45°,且△ABC∽△FCE.
①求证:△ABC∽△CBE;
解:∵△ABC∽△FCE,
∴∠F=∠BAC,∠ACB=∠FEC.
∵∠ACE=∠F+∠CEF=∠ECB+∠ACB,
∴∠BCE=∠F=∠BAC.
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
∵△ABC∽△FCE,
∴=且CF=AC.
∴=.∴△ABC∽△CBE.
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
解:∵∠AEC=45°,AC=4,
∴E在△AEC的外接圆上运动,
设△AEC的外接圆为☉O'.
如答图2,设EF与☉O'交于点G,连接AG.
∴∠AO'C=2∠AEC=90°.
∴O'A=O'C=AC=2.
∵CG=CG,∴∠GAF=∠CEF.
②CB的长是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由.
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
∵∠CEF=∠ACB,
∴∠GAF=∠BCA.
又∵∠F=∠BAC,
∴△BAC∽△GFA.
又CF=AC,则AF=2AC,
∴==.∴BC=AG.
∴当AG为☉O'的直径时,AG取得最大值为4.
∴BC的最大值为2.
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第24讲 动点轨迹2(隐圆型)
$第二轮 专题突破
第三板块 最值问题
第17讲 将军饮马模型
典例分析
巩固提高
拔尖突破
【名师解读】“将军饮马”问题主要通过轴对称变换将线段进行等量代换,并利用“两点之间,线段最短”等数学结论确定最优路径.
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第17讲 将军饮马模型
模型1:直线与两定点
模型 作法 结论
当两定点A,B在直线l异侧时,在直线l上找一点P,使PA+PB最小 连接AB交直线l于点P,P即为所求作的点 PA+PB的最小值为AB的长
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第17讲 将军饮马模型
模型 作法 结论
当两定点A,B在直线l同侧时,在直线l上找一点P,使得PA+PB最小 作点B关于直线l的对称点B',连接AB'交直线l于点P,P即为所求作的点 PA+PB的最小值为AB'的长
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第17讲 将军饮马模型
模型 作法 结论
当两定点A,B在直线l同侧时,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|最大 连接AB并延长交直线l于点P,P即为所求作的点 |PA-PB|的最大值为AB的长
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第17讲 将军饮马模型
模型 作法 结论
当两定点A,B在直线l异侧时,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|最大 作点B关于直线l的对称点B',连接AB'并延长交直线l于点P,P即为所求作的点 |PA-PB|的最大值为AB'
的长
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第17讲 将军饮马模型
模型 作法 结论
当两定点A,B在直线l同侧时,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|最小 连接AB,作AB的垂直平分线交直线l于点P,P即为所求作的点 |PA-PB|的最小值为0
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第17讲 将军饮马模型
模型2:“一定两动”与“两定两动”
模型 作法 结论
点P在∠AOB内部,在OB边上找点D,OA边上找点C,使得△PCD周长最小 分别作点P关于OA,OB的对称点P',P″,连接P'P″,分别交OA,OB于点C,D,点C,D即为所求 △PCD周长的最小值为P'P″的长
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第17讲 将军饮马模型
模型 作法 结论
点P在∠AOB内部,在OB边上找点D,OA边上找点C,使得PD+CD最小 作点P关于OB的对称点P',过P'作P'C⊥OA交OB于D,点C,点D即为所求 PD+CD的最小值为P'C的长
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第17讲 将军饮马模型
模型 作法 结论
点P,Q在∠AOB内部,在OB边上找点D,OA边上找点C,使得四边形PQDC周长最小 分别作点P,Q关于OA,OB的对称点P',Q',连接P'Q',分别交OA,OB于点C,D,点C,D即为所求 PC+CD+DQ的最小值为P'Q'的长,所以四边形PQDC周长的最小值为PQ+P'Q'的长
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第17讲 将军饮马模型
模型3:两定点一定长
模型 作法 结论
在直线l上找M,N两点(M在左),使得AM+MN+NB最小,且MN=d AM+MN+NB的最小值为A″B+d
将A向右平移d个单位长度到A',作A'关于l的对称点A″,连接A″B与直线l交于点N,将点N向左平移d个单位长度即为M,点M,N即为所求
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第17讲 将军饮马模型
模型 作法 结论
l1∥l2,l1,l2间距离为d,在l1,l2分别找M,N两点,使得MN⊥l1,且AM+MN+NB最小 将A向下平移d个单位长度到A,连接A'B交直线l2于点N,过点N作MN⊥l1于点M,连接AM.点M,N即为所求 AM+MN+NB的最小值为A'B+d.
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第17讲 将军饮马模型
如图,正方形ABCD的边长为4,点E在边BC上,且BE=1,F为对角线BD上一动点,连接CF,EF,则CF+EF的最小值为多少?
1
解:如图,连接AE交BD于一点F,连接CF.
∵四边形ABCD是正方形,
∴点A与点C关于BD对称.
∴AF=CF.
∴CF+EF=AF+EF=AE,此时CF+EF最小.
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第17讲 将军饮马模型
∵正方形ABCD的边长为4,
∴AB=4,∠ABC=90°.
∵点E在AB上,且BE=1,
∴AE===,
即CF+EF的最小值为.
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第17讲 将军饮马模型
如图,在平面直角坐标系中,已知点A(1,3),B(2,5),P是x轴上一点,则PA+PB的最小值为__________,此时点P的坐标为_________;
|PB-PA|的最大值为_________,此时点P的坐标为_________
2
第2题图
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第17讲 将军饮马模型
如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=5,若M,N分别是线段AC,AB上的两个动点,则BM+MN的最小值为_______.
3
第3题图
8
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第17讲 将军饮马模型
(2025·广州)如图,☉O的直径AB=4,C为中点,点D在上,=,P是AB上的一个动点,则△PCD周长的最小值是( )
A.2+
B.2+2
C.3+
D.4+4
4
第4题图
B
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第17讲 将军饮马模型
(2024·越秀区一模)如图,点E为菱形ABCD的边AD上一点,且AE=3,DE=2,F为对角线AC上一动点,若△DEF的周长最小值为6,则sin ∠BCD=_________.
5
第5题图
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第17讲 将军饮马模型
如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A,C在坐标轴上,点B的坐标为(6,4),D为AB的中点,点E,F为OA边上两个动点,且EF=2,求四边形CDFE的周长最小值.
6
解:如图,作点D关于x轴的对称点D',向右平移点C至点G,使CG=2,连接D'G,与x轴交于点F,在OA上截取EF=2.
∵CG∥EF,CG=EF,
∴四边形CEFG为平行四边形.
∴CE=GF.
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第17讲 将军饮马模型
∵四边形CDFE的周长为CD+DF+EF+CE,CD,EF的长为定值,
∴当DF+CE的值最小时,四边形CDFE的周长最小.
∵点D,点D'关于x轴对称,
∴DF=D'F.∴DF+CE=D'F+GF=GD'.
∴此时得到的点E,F使四边形CDFE的周长最小.
∵四边形OABC为矩形,点B的坐标为(6,4),
∴OA=BC=6,OC=AB=4.
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第17讲 将军饮马模型
∵D为AB的中点,∴AD=BD=2.
∴CD==2.
∵点D,点D'关于x轴对称,∴AD'=2,BD'=6.
∵CG=2,∴BG=4.∴GD'==2.
∴CE+FD的最小值为2.
∴四边形CDFE的周长最小值为GD'+CD+EF=2+2+2.
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第17讲 将军饮马模型
如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(4,0),与y轴交于点C(0,3),D为OC的中点,E,F分别为x轴正半轴和抛物线对称轴上的动点,连接DE,EF,CF,求四边形CDEF周长最小时点E,F的坐标.
7
解:如图,作点D关于x轴的对称点D',作点C关于抛物线对称轴的对称点C',连接C'D',交对称轴于点F,交x轴于点E.由对称知C'F=CF,D'E=DE,
∴此时四边形CDEF的周长为CD+DE+EF+CF=CD+D'E+EF+C'F=CD+C'D'.
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第17讲 将军饮马模型
∴此时四边形CDEF的周长最小,最小值为CD+C'D'.
∵A(1,0),B(4,0),∴抛物线对称轴为直线x=.∴C'(5,3).
∵D为OC的中点,∴D.∴D'.
设直线C'D'的解析式为y=kx+b1.
将点C',D'的坐标代入,得解得
∴直线C'D'的解析为y=x-.
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第17讲 将军饮马模型
令y=0,则x=,∴点E的坐标为.
令x=,则y=,∴点F的坐标为.
∴当四边形CDEF周长最小时,点E的坐标为,
点F的坐标为.
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第17讲 将军饮马模型
$第二轮 专题突破
第三板块 最值问题
第22讲 动点轨迹1 (直线型)
典例分析
重点巩固
拔尖突破
【名师解读】1.动点直线型路径问题在全国各省市中考压轴题中经常
出现.
2.判定动点路径的方法——瓜豆原理:主动点路径是圆弧型,则从动点路径也是圆弧型;主动点路径是直线型,则从动点路径也是直线型.此方法可以快速解决此类型选择、填空题,在解答题中也可以帮助学生辨别轨迹类型,注意要证明.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
3.直线型一般有以下几种情况:
(1)几何定理型:动点到某两个定点始终等距,则其在两定点所连线段的垂直平分线上;动点到角两边的距离相等,则在此角的平分线上;
(2)动点沿某一定角度移动,则其在角的一边上(通常证三角形全等或相似来证明);
(3)动点到某一定直线的距离始终相等,则其在平行于此定直线的一条直线上;
(4)利用函数方法求动点坐标满足的函数关系式,当动点P(x,y)满足y=kx+b时,轨迹为直线型.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
类型一 几何定理型
类型分析:根据几何的相关定理,如到两边距离相等的点在角的平分线上,确定动点轨迹是角平分线;如到线段两端的距离相等的点在线段的垂直平分线上,确定动点轨迹是某垂直平分线.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
如图,在矩形ABCD中,点P在AD边上,AB=2,AP=1,∠EPF=90°,PE,PF分别与AB,BC相交于点E,F,且当点E与B重合时,点F恰好与点C重合.
(1)求PC的长;
1
解:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠A=∠D=90°,AB=CD=2.
在Rt△ABP中,PE===.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
∵∠EPF=90°,∴∠APB+∠DPC=90°.
∵∠PBA+∠APB=90°,∴∠PBA=∠DPC.
∴△APB∽△DCP.∴=,即=,解得PC=2.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
(2)将∠EPF绕点P按如图位置顺时针旋转,当点E与点A重合时停止.
①tan ∠PEF的值是否发生变化?说明理由;
解:tan ∠PEF的值为2,不发生改变.理由如下:如答图1所示,过点F作FH⊥AD于H.
∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠B=90°.
∴四边形ABFH是矩形.∴FH=AB=2.
同(1)可证明△APE∽△HFP,∴===2.
∴在Rt△PEF中,tan ∠PEF==2.∴tan ∠PEF的值为2,不发生改变.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
②从开始到停止,求线段EF的中点O经过的路径长.
解:如答图2,点O为EF的中点,
则PO=EF,BO=EF,∴OP=OB.
∴点O在线段PB的垂直平分线上,即O的运动轨迹为线段.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
如答图3,当点F点与C点重合时,点O在BC的中点O1处;当点E与点A重合时,点O在线段PB的中点O2处,∴整个运动过程中,线段EF的中点O运动轨迹即为线段O1O2.∵点O1为BC的中点,点O2为PB的中点,∴O1O2为△BPC的中位线.
∴O1O2=PC=,即线段EF的中点O经过的路径长为.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
类型二 瓜豆原理型
类型分析:根据三角形全等或相似,证明动点轨迹与某定直线构成的角度恒不变,从而得到动点轨迹为一确定直线.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
如图,在矩形ABCD中,AB=4,∠DCA=30°,F是对角线AC上的一个动点,连接DF,以DF为斜边作Rt△DEF,且∠DFE=30°,点E和点A位于DF的两侧.在点F从点A运动到点C的过程中,求点E运动的路
径长.
2
解:如图,连接BD交AC于点O.
①当点F与点A重合时,如图.
∵在矩形ABCD中,∠DCA=30°,OD=OC,
∴∠BDC=30°,∠DAF=60°.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
在Rt△DE1A中,∠DAE1=30°,∴∠DA=2DE1,∠E1DA=60°.
∵∠DFE=30°,∴∠EDF=60°,DF=2DE.
∵∠EDF=∠E1DA=60°,∴∠EDF-∠E1DF=∠E1DA-∠E1DF,即∠EDE1=∠FDA.
如图,连接EE1.
∵==,∴△EDE1∽△FDA.
∴∠DE1E=∠DAF=60°.
∵∠DE1E为定角,∴点E的运动轨迹为线段.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
②当点F与C重合时,如图.
∵∠E2DC=60°,∠E1DC=30°,∴∠E1DE2=90°.
由①知∠DE1E2=60°,∴∠DE2E1=30°.∴E1E2=2DE1=DA.
∵DA=AB·tan 30°=,∴E1E2=.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
类型三 函数方法型
类型分析:在直角坐标系中,通过设点法将动点的横纵坐标表示出来,进而求出动点的轨迹函数解析式为y=kx+b型,从而证明轨迹为直线.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
(原创)如图,已知点A(-2,0),B(0,3),点P为线段AB上一动点,连接OP,把线段PO绕点P顺时针旋转90°至PQ,Q是点O的对应点.当动点P从点B运动到点A时,判断动点Q的轨迹,并求动点Q所经过的路
径长.
3
解:∵A(-2,0),B(0,3),
设直线AB为y=kx+b.
∴解得∴lAB:y=x+3.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
设P,如图,过P作MN⊥y轴于点N,过Q作QM⊥x轴于点H交MN于点M,则∠QMP=∠PNO=90°.
由题知∠OPQ=90°,OP=OQ,∴∠1+∠2=180°-90°=90°,∠2+∠3=90°.
∴∠1=∠3.∴△QMP≌△PNO.
∴QM=PN=-t,MP=ON=t+3.
∴QH=MH-QM=t+3-(-t)=t+3,
OH=PM+PN=t+3-t=t+3.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
∴Q.∴
消去t,得5x+y=-12,即y=-5x-12.
∴Q的轨迹为线段.
当P点在B点时,Q1(-3,3);当P点在A点时,Q2(-2,-2).∴Q1Q2=.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
如图,在矩形ABCD中,BC=2AB,P为边AD上的一个动点,线段BP绕点B顺时针旋转60°得到线段BP',连接PP',CP'.当点P' 落在边BC上时,∠PP'C的度数为___________; 当线段CP' 的长度最小时,∠PP'C的度数为__________.
4
120°
75°
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为CA上一动点,E为BC延长线上的动点,始终保持CE=CD.连接BD和AE,将AE绕点A逆时针旋转90°到AF,连接DF.
(1)请判断线段BD和AF的位置关系并证明;
5
解:BD∥AF.证明如下:
如答图1,延长BD交AE于点H.
∵将AE绕点A逆时针旋转90°到AF,
∴AE=AF,∠EAF=90°.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
在△BCD和△ACE中,
∴△BCD≌△ACE(SAS).
∴BD=AE=AF,∠CBD=∠CAE.
∵∠E+∠CAE=90°,
∴∠E+∠CBD=90°.∴∠BHA=90°.
∴∠AHB=90°.∴∠AHB=∠EAF.∴BD∥AF.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
(2)如图2,连接EF,G为EF中点,AB=2,当D从点C运动到点A的过程中,EF的中点G也随之运动,请求出点G所经过的路径长.
解:如答图2,连接AG,CG,过点G作GM⊥CE交CE延长线于点M,GN⊥AC于点N.
∵GM⊥CE,GN⊥AC,
∠ACM=90°,
∴四边形CMGN是矩形.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
∵AF=AE,∠EAF=90°,G为EF中点,
∴AG=GE,AG⊥EF.
∵∠CAG+∠ACM+∠CEG+∠AGE=360°,
∴∠CAG+∠CEG=180°.
∵∠CEG+∠GEM=180°,
∴∠CAG=∠GEM.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
又∵∠ANG=∠GME=90°,
∴△ANG≌△EMG(AAS).
∴NG=GM.∴四边形CMGN是正方形.
∴CG平分∠ACE.∴点G在∠ACE的平分线上运动,∴当D从C运动到点A,点G所经过的路径是正方形ACMG的对角线的一半=×AC=·AB=.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
如图,在菱形ABCD中,∠DAB=60°,AB=2,点E为边AB上一个动点,延长BA到点F,使AF=AE,且CF,DE相交于点G.
(1)当点E运动到AB中点时,证明:四边形DFEC是平行四边形;
6
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
证明:如答图1,连接DF,CE.
∵E为AB中点,
∴AF=AE=AB.
∴EF=AB.
∵四边形ABCD是菱形,∴CD∥AB,CD=AB.
∴EF=CD.
∴四边形DFEC是平行四边形.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
(2)当CG=2时,求AE的长;
解:如答图2,过点C作CH⊥AB交FB的延长线于点H.∵四边形ABCD是菱形,AB=2,∴AD∥BC,AB=BC=CD=2.∴∠CBH=∠DAB=
60°.∴∠BCH=30°.∴BH=BC=1.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
由勾股定理,得CH==.∵CD∥AB,∴△CDG
∽△FEG.∴=.∵CD=CG=2,∴EF=FG.设AE=x,则EF=2x.∴FH=3+x,CF=2+2x.在Rt△CFH中,得CH2+FH2=CF2,∴+(3+x)2=(2+2x)2,解得x1=,x2=-2(不合题意,舍去).∴AE的长为.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
(3)当点E从点A开始向右运动到点B时,求点G运动路径的长度.
解:如答图3,连接AG并延长交CD于点M,连接BD交AM于点N,并连接BM.∵四边形ABCD是菱形,∠DAB=60°,∴AB=AD,∠DCB=∠DAB=60°.∴△ABD为等边三角形.同理可证:△BCD为等边三角形.∴BD=AB=BC.∵CD∥AB,∴△AFG∽△MCG,△AEG∽△MDG.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
∴=,=.∴=.∵AE=AF,∴MC=MD=CD=1.
∴BM⊥CD.由勾股定理,得BM==,AM==.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
当点E从A出发运动到点B时,点G始终在直线AM上运动,运动轨迹为线段,当点E与A重合时,点G与点A重合,当点E与B重合时,点G为BD与
AM 的交点N,∴点G运动路径的长度为线段AN的长.∵CD∥AB,∴=.∴AN=2MN.∴点G运动路径的长度为AN=AM=.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
如图,在等腰直角三角形ABC中,AC=6,点D在边BC的延长线上,将线段CD绕点D逆时针旋转90°得到线段DE,连接BE,P为BE的中点.
(1)求BC的长;
7
解:∵在等腰直角三角形ABC中,AC=6,
∴BC=AC=6.
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
解:结论:AP=PD,AP⊥PD.
证明:如答图1,连接CE,AP,PD.
∵将线段CD绕点D逆时针旋转90°得到线段DE,
∴CD=DE,∠CDE=90°.
∴△CDE是等腰直角三角形.
∴∠DCE=45°.
(2)连接AP ,PD,请猜想AP与PD的数量和位置关系,并证明你的结论;
答图1
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
又∵∠ACB=45°,
∴A,C,E三点共线.
∵P为BE的中点,∠BAE=BDE=90°,
∴AP=BE,PD=PE.
∴AP=PD.
∵∠BAE=BDE=90°,
∴A,B,E,D四点共圆.
∴∠APD=2∠ABC=90°.∴AP⊥PD.
∴AP=PD,AP⊥PD.
答图1
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
(3)在(2)的条件下,若M为AC中点,连接MP,PC,求MP+PC的最小值.
解:如答图2,过点A作AT⊥BC于点T.
∴∠ATD=∠APD=90°.
∴A,T,P,D四点共圆.
∴∠DTP=∠DAP=45°.
∴点P在射线TP上运动.
∵∠DTP=∠ACB=45°,∴TP∥AC.
答图2
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
如答图2,作点M关于TP的对称点M',连接CM',当P点在CM'上时,PM+PC=PM'+PC=M'C,此时取得最小值,
∵△ATC是等腰直角三角形,M是AC的中点,AC=6,
∴TM⊥AC,TM=AC=3,MC=AC=3.
∴MM'=6.
在Rt△MM'C中,M'C===3,
即MP+PC的最小值为3.
答图2
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第22讲 动点轨迹1 (直线型)
$第二轮 专题突破
第三板块 最值问题
第19讲 胡不归综合运用
典例分析
巩固提高
拔尖突破
【名师解读】胡不归问题经常融合在各类问题中,转化成线段和问题后,还需要进一步掌握求线段、求坐标的技巧.主要方法有利用三角函数、等面积法、点到直线的距离公式、勾股定理及方程、解析几何法等,需要我们熟练运用各类方法继续求解.
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第19讲 胡不归综合运用
类型一 几何问题中的最值
如图,在△ACE中,CA=CE,∠CAE=30°,☉O经过点C,且圆的直径AB在线段AE上.
(1)试说明CE是☉O的切线;
1
解:如答图1,连接OC.∵CA=CE,∠CAE=30°,
∴∠E=∠CAE=30°,∠COE=2∠A=60°.∴∠OCE=90°.
∴OC⊥CE.又∵OC为半径,∴CE是☉O的切线.
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第19讲 胡不归综合运用
(2)若△ACE中AE边上的高为h,试用含h的代数式表示☉O的直径AB;
解:如答图2,过点C作CH⊥AB于点H,
连接OC.由题可得CH=h,
在Rt△OHC中,CH=OC·sin ∠COH,
∴h=OC·sin 60°=OC,
∴OC==h.
∴AB=2OC=h.
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第19讲 胡不归综合运用
(3)设点D是线段AC上任意一点(不含端点),连接OD,当CD+OD的最小值为6时,求☉O的直径AB的长.
解:如答图3,作OF平分∠AOC,交☉O于点F,连接AF,CF,DF,则
∠AOF=∠COF=∠AOC=×(180°-60°)=60°.
∵OA=OF=OC,∴△AOF,△COF是等边三角形,
∴AF=AO=OC=FC.
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第19讲 胡不归综合运用
∴四边形AOCF是菱形.
∴根据对称性可得DF=DO,过点D作DH⊥OC于点H.
∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC=30°.
∴DH=DC·sin ∠DCH=DC·sin 30°=DC,
∴CD+OD=DH+FD.根据两点之间线段最短,得当F,D,H三点共线时,DH+FD(即CD+OD)最小,此时FH=OF·sin ∠FOH=OF=6,则OF=4,∴AB=2OF=8.
∴当CD+OD的最小值为6时,☉O的直径AB的长为8.
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第19讲 胡不归综合运用
类型二 一次函数背景的最值
如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+和直线l2相交于y
轴上的点B,分别交x轴于A,C,且∠OBC=30°.点E坐标为(5,0),F为直线l1上一个动点,P为y轴上一个动点,当EF+CF最小时,求点F的
坐标,并求出此时PF+OP的最小值.
2
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第19讲 胡不归综合运用
解:在y=x+中,令x=0,则y=,∴B(0,).
∴OB=.∵∠OBC=30°,
∴OC=OB·tan 30°=×=1,
∴C(1,0).在y=x+中,
令y=0,则x+=0,解得x=-3.∴A(-3,0),
∴OA=3.∴tan ∠ABO===.
∴∠ABO=60°.∴∠ABC=90°.
∴C点关于直线l1的对称点C'在l2上.
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第19讲 胡不归综合运用
如图,过点C'作C'K⊥y轴于K点,
∵∠KBC'=∠CBO,∠C'KB=∠COB,BC=BC',∴△C'KB≌△COB(AAS).
∴KB=OB=,KC'=OC=1.
∴C'(-1,2).连接C'E交l1于点F,
∵EF+CF=EF+C'F≥C'E,
∴当C',E,F三点共线时,EF+CF的值最小为C'E的长.
设直线C'E的解析式为y=k1x+b1.
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第19讲 胡不归综合运用
∵E(5,0),C'(-1,2),
则 解得
∴y=-x+.
联立解得∴F.
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第19讲 胡不归综合运用
作直线l3平分第二、第四象限,过点F作FQ⊥l3,交y轴于点P,交l3于点
Q,在Rt△PQO中,∠POQ=45°,∴OP=PQ.
∴PF+OP=PF+PQ≥FQ.
当P,F,Q三点共线时,PF+OP的值最小,
过F作FG⊥x轴交l3于点G,
∴△FQG为等腰直角三角形.∴FQ=FG.
∵l3的解析式为y=-x,∴G(1,-1),∴FG=1+,
∴FQ=+.∴PF+OP的最小值为+.
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第19讲 胡不归综合运用
类型三 二次函数背景的最值
如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2-2x+c的图象与x轴交于A,C两点,与y轴交于点B(0,-3),若P是x轴上一动点,点D(0,1)在y轴上,连接PD,则PD+PC的最小值是_______.
3
4
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第19讲 胡不归综合运用
如图,AC是☉O的直径,AC=4,=120°,点D是弦AB上的一个动点,则OD+BD的最小值为______.
4
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第19讲 胡不归综合运用
解:∵直线l1:y1=kx+b(k≠0)经过点A(-1,0),B(2,3),
∴ 解得
∴直线l1:y1=x+1.
如图,已知直线l1:y1=kx+b(k≠0)经过点A(-1,0),与另一条直线l2:y2=nx-6n(n≠0)交于点B(2,3),直线l2与x轴交于点C.
(1)求直线l1的解析式,并写出y1>y2>0时,x的取值范围;
5
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第19讲 胡不归综合运用
∵点B在直线l2:y2=nx-6n(n≠0)上,代入B(2,3),
得3=2n-6n,解得n=-.
∴直线l2:y2=-x+.
当y2=0时,-x+=0,解得x=6.
∴点C(6,0).
∴y1>y2>0时,x的取值范围为2<x<6.
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第19讲 胡不归综合运用
(2)若点D在直线AB上,且D的横坐标为-,过D作直线DQ,直线DQ交y
轴于点Q,且△DQB的面积为12,求点Q的坐标;
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第19讲 胡不归综合运用
解:直线l1:y1=x+1与y轴的交点为E(0,1),设Q(0,m).∴QE=|m-1|.
∴S△QDB=S△QDE+S△BQE=|m-1|×+|m-1|×2=|m-1|=12,
整理,得|m-1|=,解得m=或m=-.∴点Q或.
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第19讲 胡不归综合运用
(3)点P为x轴上一个动点,连接BP,求CP+BP的最小值.
解:如图,过点C作直线CM,使∠OCM=30°,过点P作PF⊥CM,此
时,PF=PC,
∴CP+BP=PF+BP,当B,P,F三点共线时,CP+BP=PF+BP取
最小值.
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第19讲 胡不归综合运用
如图,过点B作BH⊥x轴于点H.
∵点B(2,3),∴BH=3,OH=2.
∵∠BPH=∠CPF=180°-90°-30°=60°,
BH⊥x轴,∴∠HBP=90°-∠BPH=30°.
∴BH=PB·cos 30°=3.∴PB===2,HP=BP=×2=.
∵点C(6,0),∴HC=6-2=4,∴PC=4-,∴PF=2-.
∴= PF+PB=2-+2=2+.
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第19讲 胡不归综合运用
如图,抛物线y=-x2+x+4与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC,D是线段AB上一点,且AD=AC,连接CD.P是直线BC上方抛物线上的一动点,在线段BC上有一动点Q,
连接PC,PD,PQ,当△PCD面积最大时,求PQ+CQ的最小值.
6
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第19讲 胡不归综合运用
解:当y=0时,-x2+x+4=0,
解得x1=-3,x2=4.
∴A(-3,0),B(4,0).
∵x=0时,y=4,∴C (0,4).
设OD=a,则AD=a+3.
在Rt△AOC中,AC2=AO2+OC2,
即(a+3)2=32+42,解得a1=2,a2=-8.∴D(2,0).
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第19讲 胡不归综合运用
如答图1,连接OP,设点P(m,n),
S△PCD=S△PCO+S△POD-S△COD
=×m×4+×2×n-×2×4
=2m+n-4
=2m-m2+m+4-4
=-m2+m
=-+.
∵a=-<0,0<m<4,∴m=时,S△PCD有最大值,此时P;
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第19讲 胡不归综合运用
如答图2,过点D作DH⊥CB,△DHB为等腰直角三角形,DB=2.
∴DH=BH=.
∵BC=4,∴CH=3,∴CD=2,∴sin ∠DCH===.
如答图2,过点P作PG⊥CD交BC于Q,
∴sin ∠GCQ==.∴GQ=CQ,
则PQ+CQ=PQ+GQ=PG.
易知直线CD解析式为y=-2x+4.
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第19讲 胡不归综合运用
设G(n,-2n+4),如答图3,作GM⊥CO,PN⊥GM,垂足分别为M,N,可知△CMG∽△GNP,
∴=,∴=,解得n=.
∵△CDO∽△GPN,∴==,
∴GP=.∴PQ+CQ的最小值为.
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第19讲 胡不归综合运用
$
第二轮 专题突破
第三板块 最值问题
第21讲 二次函数最值问题
典例分析
重点巩固
拔尖突破
【名师解读】二次函数最值问题是中考的热门考点之一,我们要注意辨别“不限取值范围的顶点最值”和“一定取值范围内的最值”两种类型,利用数形结合分析最值情况,规范表达最值逻辑.
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第21讲 二次函数最值问题
已知二次函数y=x2- 2x - 3,画出二次函数图象的草图,当自变量x的取值范围不同内时,请求出该二次函数的最大、最小值对应的x值分别是多少.
1
x的取值范围 x取任意实数 -1≤x≤2 2≤x≤4
图象
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第21讲 二次函数最值问题
x的取值范围 x取任意实数 -1≤x≤2 2≤x≤4
y最小值 当x=_______ 当x=_______ 当x=_______
y最大值 ______________ 当x=_________ 当x=_______
1
1
2
无最大值
-1
4
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第21讲 二次函数最值问题
关于二次函数y=-(x-1)2+3的最值,说法正确的是( )
A.最小值为1 B.最大值为2
C.最大值为3 D.最大值为-1
变式2.1 关于二次函数y=-x2+2x+2的最值,说法正确的是( )
A.最小值为1 B.最大值为2
C.最大值为3 D.最大值为-1
2
C
C
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第21讲 二次函数最值问题
变式2.2 关于二次函数y=-x2+2x+2(2≤x≤3)的最值,说法正确的
是( )
A.最小值为1 B.最大值为2
C.最大值为3 D.最大值为-1
B
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第21讲 二次函数最值问题
某电商平台试销一种文艺用品,已知该用品进价为8元/件,试销发现:当销售单价定为10元时,每天可以销售300件;销售单价每提高1元,日销量将会减少15件.设该文艺用品的销售单价为x(x>10,单位:元),日销量为y(单位:件),日销售利润为w(单位:元).
(1)当定价为15元/件时,每天可以销售_________件;
3
225
(2)求y与x的函数关系式;
解:y=300-15(x-10)=-15x+450(10<x<30).
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第21讲 二次函数最值问题
(3)求销售单价x为何值时,日销售利润w最大,并求出最大利润.
解:w=(x-8)y
=(x-8)(-15x+450)
=-15x2+570x-3 600
=-15(x-19)2+1 815,其中10<x<30,
∵-15<0,∴当x=19时,w取得最大值,为1 815.
答:当售价为19元/件时,利润最大,为1 815元.
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第21讲 二次函数最值问题
如图,直线y=x+1与x轴,y轴分别交于点B,A,顶点为P的抛物线y=ax2-2ax+c过点A.
(1)求出点A,B的坐标及c的值;
4
解:在y=x+1中,当x=0时,y=1.∴A(0,1).
当y=0时,x+1=0,解得x=-2.∴B(-2,0).
把A(0,1)代入y=ax2-2ax+c,得c=1.
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第21讲 二次函数最值问题
(2)若函数y=ax2-2ax+c在3≤x≤4时有最大值为a+2,求a的值.
解:∵c=1,∴y=ax2-2ax+1=a(x-1)2+1-a.
①当a>0,3≤x≤4时,y随x的增大而增大,
∴当x=4时,y的值最大.
由题意,得9a+1-a=a+2,解得a=;
②当a<0,3≤x≤4时,y随x的增大而减小,∴当x=3时,y的值最大.
由题意,得4a+1-a=a+2,解得a=(不合题意,舍去).
综上所述,a=.
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第21讲 二次函数最值问题
如图,△ABC是等边三角形,AB=4,E是AC的中点,D是直线BC上一动点,线段ED绕点E逆时针旋转90°,得到线段EF,当点D运动时,AF的最小值为( )
A.2
B.2
C.
D.+1
5
D
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第21讲 二次函数最值问题
如图,AB是☉O的直径,F是半圆上的一动点(F不与A,B重合),弦AD平分∠BAF,过点D作DE⊥AF交射线AF于点E.
(1)求证:DE与☉O相切;
6
证明:如答图1,连接OD.∵OD=OA,
∴∠1=∠2.
∵AD平分∠BAE,∴∠1=∠3.∴∠3=∠2.
∴OD∥AE.
∵DE⊥AF,∴OD⊥DE.
又∵OD是☉O的半径,∴DE与☉O相切.
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第21讲 二次函数最值问题
(2)若AE=8,AB=10,求DE长;
解:如答图2,连接BD.∵AB为直径,∴∠ADB=90°.∵∠1=∠3,∴△AED∽△ADB,∴AD2=AE·AB,∴AD2=80.∴在Rt△ADE中,DE===4.
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第21讲 二次函数最值问题
(3)若AB=10,AF长记为x,EF长记为y,求y与x之间的函数关系式,并求出AF·EF的最大值.
解:如答图3,连接DF,过点D作DG⊥AB于G.∵∠1=∠3,DE⊥AE,AD=AD,∴△AED≌△AGD.∴AE=AG,DE=DG.又∵∠1=∠3,∴=,∴BD=FD.
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第21讲 二次函数最值问题
∴△EDF≌△GDB.∴EF=BG,∴AB=AG+GB=AE+EF=AF+2EF,即x+2y=10.∴y=-x+5.∴AF·EF=-x2+5x=-(x-5)2+.∴当x=5时,有最大值为.∴AF·EF的最大值为.
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第21讲 二次函数最值问题
(2024·增城区一模)已知二次函数y=a(x-1)2-a(a≠0),当
-1≤x≤4时,y的最小值为-4,则a的值为( )
A.或4 B.-或-
C.-或4 D.-或4
7
D
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第21讲 二次函数最值问题
已知抛物线G:y=mx2-2mx-3有最低点.
(1)求二次函数y=mx2-2mx-3的最小值(用含m的式子表示);
8
解:∵y=mx2-2mx-3=m(x-1)2-m-3,
抛物线有最低点,
∴二次函数y=mx2-2mx-3的最小值为-m-3.
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第21讲 二次函数最值问题
(2)将抛物线G向右平移m个单位得到抛物线G1.经过探究发现,随着m的变化,抛物线G1顶点的纵坐标y与横坐标x之间存在一个函数关系,求这个函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
解:∵抛物线G:y=m(x-1)2-m-3,
∴平移后的抛物线G1:y=m(x-1-m)2-m-3,
∴抛物线G1顶点坐标为(m+1,-m-3).
∴x=m+1,y=-m-3,
∴x+y=m+1-m-3=-2,
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第21讲 二次函数最值问题
即x+y=-2,变形得y=-x-2.
∵m>0,m=x-1,
∴x-1>0,解得x>1.
∴y与x的函数关系式为y=-x-2(x>1).
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第21讲 二次函数最值问题
(3)记(2)所求的函数为H,抛物线G与函数H的图象交于点P,结合图象,求点P的纵坐标的取值范围.
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第21讲 二次函数最值问题
解:如图,函数H:y=-x-2(x>1)图象为射线,
x=1时,y=-1-2=-3;x=2时,y=-2-2=-4,
∴函数H的图象恒过点B(2,-4).
∵抛物线G:y=m(x-1)2-m-3,
x=1时,y=-m-3;x=2时,y=m-m-3=-3.
∴抛物线G恒过点A(2,-3),
由图象可知,若抛物线与函数H的图象有交点P,则yB<yP<yA,
∴点P纵坐标的取值范围为-4<yP<-3.
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第21讲 二次函数最值问题
$第二轮 专题突破
第三板块 最值问题
第20讲 阿氏圆
典例分析
巩固提高
拔尖突破
【名师解读】阿氏圆问题是指动点P的轨迹为圆,已知两个定点A,B.求 PA+kPB的最值问题,解决该问题的核心方法是通过构造相似三角形将系数不为1的线段转化为系数为1的线段进行求和.
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第20讲 阿氏圆
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,以点C为圆心,2为半径作☉C,分别交AC,BC于D,E两点,P是☉C上一个动点,则PA+PB的最小值为多少?
【思路分析】
(1)整体分析:通过构造相似三角形,将系数不为1的
线段转化为系数为1的线段.
1
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第20讲 阿氏圆
(2)锁定母三角形:CP=2,AC=4,两者的比例为1∶2,与问题中PA+PB的系数匹配,故目标三角形为______________.
(3)构造子三角形:连接CP,在CA上取点Q,使得CQ=_______时,CQ∶CP也为1∶2.从而构造出子母型相似三角形即______________ ∽______________.
△CPA
1
△CQP
△CPA
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第20讲 阿氏圆
(4)转化线段:有相似比,可得PA=QP,所以PA+PB =__________,从而将线段系数都化为了1.
PQ+PB
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第20讲 阿氏圆
(5)最值问题:当且仅当Q,P,B三点__________时,PA+PB取得最小值,即求BQ的长.
解:取CD的中点Q,
∵CD=2,
∴CQ=DQ=1.
如图,连接QP,CP,BQ,
∵=,==,
∴=.
共线
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第20讲 阿氏圆
又∠QCP=∠PCA,
∴△CQP∽△CPA.
∴==,∴QP=PA.
∴PA+PB=QP+PB≥BQ.
当Q,P,B三点共线时,QP+PB取得最小值,且最小值为BQ,
∵∠QCB=90°,
∴BQ===.
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第20讲 阿氏圆
如图,四边形ABCD是边长为4的正方形,☉B的半径为2,P是☉B上一动点,则PD+PC的最小值为_______;PD+4PC的最小值为_______;PD-PC的最大值为_______.
2
5
10
5
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第20讲 阿氏圆
解:如图,在CB上取点D,使CD=1,
连接CP,DP,AD.
∵CD=1,CP=2,CB=4,
∴==.
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,☉C的半径为2,P为圆上一动点,连接AP,BP.求:
(1)AP+BP的最小值;
3
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第20讲 阿氏圆
又∵∠DCP=∠PCB,
∴△DCP∽△PCB,
∴=,即PD=BP.
∴AP+BP=AP+PD.
∴当A,P,D三点共线时,AP+PD最小,最小值即为AD长.
∵在Rt△ACD中,AD===,
∴AP+BP的最小值为.
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第20讲 阿氏圆
(2)AP+3BP的最小值.
解:∵AP+3BP=3,
同(1)可得AP+BP最小值为,
∴AP+3BP的最小值为3×=2.
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第20讲 阿氏圆
解:如图,连接OP,在射线OA上截取AE=6,连接EP.
∵C是OA的中点,∴OC=OA=OP.
∵在△OPC和△OEP中,
∴△OPC∽△OEP,∴=,即EP=2PC,
如图,点A,B在☉O上,且OA=OB=6,且OA⊥OB,C是OA的中点,点D在OB上,且OD=4,动点P在☉O上.求2PC+PD的最小值.
4
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第20讲 阿氏圆
∴2PC+PD=PE+PD.
∴当P,D,E三点共线时,PE+PD最小,最小值即为DE的长,
在Rt△OED中,DE===4,
∴2PC+PD 的最小值为4.
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第20讲 阿氏圆
$第二轮 专题突破
第三板块 最值问题
第23讲 构圆方法
典例分析
重点巩固
拔尖突破
【名师解读】初中数学的学习过程中,独立构图解析问题是学生重要的能力之一,其中构圆方法常在隐圆问题中出现,需要学生作出圆进行
分析.
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第23讲 构圆方法
如图,已知等边三角形ABC.
(1)求作△ABC的外接圆☉O;(保留作图痕迹,不要求写作法)
1
解:如图,☉O即为所求作.
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第23讲 构圆方法
(2)求∠BOC的的度数.
解:∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°.
又=,∴∠BOC=2∠BAC=120°.
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第23讲 构圆方法
已知线段BC长为6,平面上有一动点A,且∠BAC=60°恒成立,求点A的运动轨迹长度.
2
解:当点A在BC的上方时,点A的运动轨迹是如答图1所示的☉O中的.
过O作OD⊥BC,连接OB,OC.
∴∠BOC=2∠BAC=120°.
答图1
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第23讲 构圆方法
∵OC,OB为半径,
∴OB=OC.∴△OBC为等腰三角形.
∴∠OBC=∠OCB=×(180°-120°)=30°.
在Rt△BOD中,∠BDO=90°,∠OBD=30°,
BD=BC=×6=3.
∴OB==2.
∴==.
答图1
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第23讲 构圆方法
当点A在BC的下方时,点A的运动轨迹是如答图2所示的☉O中的.
同理可得的弧长为=.
综上所述,点A的运动轨迹长度是.
答图2
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第23讲 构圆方法
已知点A(1,4),B(4,1),请问在x轴上是否存在点P,使得∠APB=45°?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
3
解:如图,作过点A作与y轴平行的直线,过点B作与x轴平行的直线,交于点Q.
∵A(1,4),B(4,1),
∴AQ=3,BQ=3.
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第23讲 构圆方法
以点Q为圆心,作过点A,B的☉Q,交x轴于点P,P'.此时点PP'即为
所求.
延长AQ交x轴于点R,连接QP,QP',
由题意,得QR=1,QP=QP'=3,
∴PR=P'R=2.
∴P(1-2,0),P'(1+2,0).
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第23讲 构圆方法
不存在.理由如下:
如图,构造∠AMB=120°,以M为圆心,构造过A,B的圆M,则在优弧AB上的点P符合.
∠APB=∠AMB=60°,
又∵A(1,3),∴点A到x轴的距离为3.
已知点A(1,3),点B(5,3),请问在x轴上是否存在点P,使得∠APB=60°?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
4
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第23讲 构圆方法
∵B(1,5),∴AB=4.
由∠AMB=120°,得∠MAB=30°,
过点M作ME⊥AB于点E,∴AE=AB=2,
∴EM=,AM=.
过点M作y轴的平行线,交圆M于点F,则EF=+=2<3,此时圆M与x轴无交点,
∴P不在x轴上.∴没有满足条件的点P.
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第23讲 构圆方法
解:如图,在AB下方构造等腰三角形AMB,且∠AMB=120°,过点M作MN⊥x轴于点N,交AB于点K.
由A,B可知AB=4,AB∥x轴.
∴MN⊥AB.又∠AMB=120°,AM=BM,
∴AK=AB=2,∠MAB=30°.
已知点A,点B,请问在x轴上是否存在点P,使得∠APB=120°?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
5
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第23讲 构圆方法
=,MK=AK·tan 30°=.
∴MN=.∴M(3,-).
以M为圆心,作过点A,B的☉M,交x轴于点P,P',
此时点P,P'即为所求.
∵PM=AM=,MN=,∴PN=P'N==.
又ON=3,∴P,P'.
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第23讲 构圆方法
如图,在菱形ABCD中,∠C=120°.点E在射线BC上运动(不与点B,点C重合),△AEB关于AE的轴对称图形为△AEF.
(1)当∠BAF=30°时,试判断线段AF和线段AD的数量和位置关系,并说明理由;
6
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第23讲 构圆方法
解:AF=AD,AF⊥AD.理由如下:
∵在菱形ABCD中,∠C=120°,
∴∠BAD=∠C=120°,AB=AD.
∵∠BAF=30°,∴∠FAD=120°-30°=90°.
∴AF⊥AD.
由对折,得AB=AF,
∴AF=AD.
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第23讲 构圆方法
(2)若AB=6+6,☉O为△AEF的外接圆,设☉O的半径为r.求r的取值范围.
解:①如图,设△AEF的外接圆为☉O,连接AC交BD于H,连接OA,OE,OF,OC.
∵四边形ABCD为菱形,∠BCD=120°,
∴AC⊥BD, ∠BCA=60°,BA=BC.
∴△ABC为等边三角形.
∴∠ABC=∠AFE=60°=∠ACB.
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第23讲 构圆方法
∴A,E,F,C共圆,∠AOE=2∠AFE=120°,O在BD上.
∵AO=OE,∴∠AEO=∠EAO=30°.
如图,过O作OJ⊥AE于J.
∴AJ=EJ,AO=AJ.
∴AO=AE.
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第23讲 构圆方法
当AE⊥BC时,AE最小,则AO最小,
∵AB=6+6,∠ABC=60°,
∴AE=AB·sin 60°=×=3+9.
∴AO==3+3.
∵点E不与B,C重合,
∴AE≥9+3,且AE≠6+6.
∴r的取值范围为r≥3+3且r≠2+6.
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第23讲 构圆方法
$第二轮 专题突破
第三板块 最值问题
第18讲 胡不归模型
典例分析
巩固提高
拔尖突破
【名师解读】胡不归问题是指动点P的轨迹为直线型,已知两个顶点A,B,求 PA+kPB的最小值问题.它的解决主要是过构造直角三角形,利用三角函数将系数不为1的线段转化为系数为1的线段进行求解.
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第18讲 胡不归模型
阅读下列材料,并回答问题.
“胡不归”小故事
从前,有一个小伙子在外地学徒,当他获悉在家的老父亲病危的消息后,便立即启程赶路.由于思乡心切,他只考虑了两点之间线段最短的原理,所以选择了全是沙砾地带的直线路径A→B(如图所示),而忽视了走折线虽然路程多但速度快的实际情况,当他气喘吁吁地赶到家时,老人刚刚咽了气,小伙子失声痛哭.邻居劝慰小伙子时说,老人弥留之际不断念叨着“胡不归?胡不归?……”.这个古老的传说,引起了人们的思索,小伙子能否提前到家?倘若可以,他应该选择一条怎样的路线呢?这就是风靡千百年的“胡不归问题”.
1
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第18讲 胡不归模型
假设小伙子从A地先走平路到点D的速度为4 km/h,再走砂砾地带到家(点B)的速度为2 km/h,AB=12 km,∠BAD=30°,则点D选在何处时,所用时间最短为多少小时?
【方法分析】
(1)易得t=+, 此时需要将,化为系数为1的线段;
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第18讲 胡不归模型
(2)联想三角函数,在AC的下方构造一个Rt△ADE,且__________作斜边,∠DAE=________°保持不变(即点E的轨迹在一条直线上),即可得到sin________°·AD=DE,即____________;
(3)所以t==__________________,当且仅当B,D,E三点共线且________________时,t取最小值为BE.
AD
30
30
=DE
(DE+BD)
BE⊥AE
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第18讲 胡不归模型
(4)求出从点A走到家至少需要多少小时.
解:如图,∠DAE=30°,
∴∠BAE=∠BAD+∠DAE=60°.
∴∠ABE=90°-∠BAE=30°.
由(3)得,tmin=BE=AB·cos ∠ABE=9(h).
答:从点A走到家至少需要9 h.
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第18讲 胡不归模型
如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+x与x轴的正半轴
交于点A,B为抛物线的顶点,C为该抛物线对称轴上一点,则3BC+5AC的最小值为________.
2
24
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第18讲 胡不归模型
如图,在△ABC中,AB=AC,A (0,8),C (6,0),D为射线AO上一点,一动点P从A出发,运动路径为A→D→C,点P在AD上的运动速度是
在CD上的倍,要使整个运动时间最少,则点D的坐标应为_________.
3
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第18讲 胡不归模型
如图,在平面直角坐标系中,C为x轴正半轴上一点,菱形ABCO的
边长为5,对角线OB的长为4,P为OB上一动点,求AP+OP的最
小值.
4
解:如图,连接AC交OB于点M,过点M作MH⊥OC于点H,过点A作AG⊥OC于点G,交OB于点P.
∵四边形ABCO是菱形,边长为5,OB=4,
∴ AC⊥OB,OA=AB=BC=CO=5,
OM=MB=OB=2,AM=MC=AC.
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第18讲 胡不归模型
∴ AM=MC===.∴AC=2.
∵ MH⊥OC,AC⊥OB,
∴ S△OMC=OM·MC=OC·MH,
∴ ×2×=×5·MH,解得MH=2.
∵ sin∠MOH====,即PG=OP.
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第18讲 胡不归模型
∴ AP+OP=AP+PG.∴当A,P,G三点共线且AG⊥OC时,AP+OP取最小值,最小值为AG的长,
∵菱形ABCO的面积=OB·AC=OC·AG,
∴ AG===4,
∴ AP+OP的最小值是4.
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第18讲 胡不归模型
如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,△COD关于CD的对称图形为△CED.
(1)求证:四边形OCED是菱形;
5
证明:∵ 四边形ABCD 是矩形,
∴AC=BD.
∵AC与BD交于点O,且△COD,△CED 关于CD 对称,
∴DO=CO,DO=DE,OC=EC .
∴DO=OC=EC=ED.∴ 四边形OCED 是菱形.
答图1
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第18讲 胡不归模型
(2)连接AE,若AB=6 cm,BC= cm.
①求sin ∠EAD的值;
解:①如答图1,连接OE,直线OE分别交AB 于点F,
交DC 于点G.
∵△COD关于CD的对称图形为△CED,
∴OE⊥DC.∵DC∥AB.∴OF⊥AB,EF∥AD.
∵在矩形ABCD中,G为DC的中点,且O为AC的中点,
∴OG为△CAD的中位线.∴OG=GE=.
答图1
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第18讲 胡不归模型
同理,得F为AB的中点,OF=,AF=3,
∴AE===.
∵∠EAD=∠AEF,∴sin ∠EAD=sin ∠AEF==.
答图1
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第18讲 胡不归模型
②若点P为线段AE上一动点(不与点A重合),连接OP,一动点Q从点O出发,以1 cm/s的速度沿线段OP匀速运动到点P,再以1.5 cm/s的速度沿线段PA匀速运动到点A,到达点A后停止运动,当点Q沿上述路线运动到点A所需要的时间最短时,求AP的长和点Q走完全程所需的时间.
解:如答图1,过点P作PM⊥AB交AB于点M.
∴Q由O运动到P所需的时间为3 s.
∵由①,得AM=AP,
∴点Q以1.5 cm/s的速度从P到A所需的时间等于以1 cm/s从M运动到A,
答图1
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第18讲 胡不归模型
即t=tOP+tPA=+=OP+MA.
∴Q由O运动到P所需的时间就是OP+MA和最小.
答图1
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第18讲 胡不归模型
∵ 如答图2,当P运动到P1,即P1O∥AB 时,所用时间最短.
∴t=OP+MA=3.
∵在Rt△AP1M1 中,设AM1=2x,AP1=3x,
A=A+P1,
∴(3x)2=(2x)2+,解得x= .
∴AP=.∴AP=和Q走完全程所需时间为3 s.
答图2
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第18讲 胡不归模型
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