专题05 最值问题1之将军饮马新题型,线段最值-2022年决胜中考数学考前抢分冲刺(全国通用)
展开专题05 最值问题1之将军饮马新题型,线段最值(解析版)
一.将军饮马新题型
1.如图,平面直角坐标系xOy中,点A是直线y=33x+433上一动点,将点A向右平移1个单位得到点B,点C(1,0),则OB+CB的最小值为 13 .
思路引领:设D(﹣1,0),作D点关于直线y=33x+433的对称点E,连接OE,交直线于A,连接AD,ED,作ES⊥x轴于S,根据题意OE就是OB+CB的最小值,由直线的解析式求得F的坐标,进而求得ED的长,从而求得OS和ES,然后根据勾股定理即可求得OE.
答案详解:设D(﹣1,0),作D点关于直线y=33x+433的对称点E,连接OE,交直线于A,连接AD,ED,作ES⊥x轴于S,
∵AB∥DC,且AB=OD=OC=1,
∴四边形ABOD和四边形ABCO是平行四边形,
∴AD=OB,OA=BC,
∴AD+OA=OB+BC,
∵AE=AD,
∴AE+OA=OB+BC,
即OE=OB+BC,
∴OB+CB的最小值为OE,
由y=33x+433可知∠AFO=30°,F(﹣4,0),
∴FD=3,∠FDG=60°,
∴DG=12DF=32,
∴DE=2DG=3,
∴ES=32DE=332,DS=12DE=32,
∴OS=52,
∴OE=OS2+ES2=13,
∴OB+CB的最小值为13.
2.如图,∠AOB=30°,点M、N分别在边OA、OB上,且OM=1,ON=3,点P、Q分别在边OB、OA上,则MP+PQ+QN的最小值是 10 .
思路引领:作M关于OB的对称点M′,作N关于OA的对称点N′,连接M′N′,即为MP+PQ+QN的最小值.
答案详解:作M关于OB的对称点M′,作N关于OA的对称点N′,
连接M′N′,即为MP+PQ+QN的最小值.
根据轴对称的定义可知:∠N′OQ=∠M′OB=30°,∠ONN′=60°,
∴△ONN′为等边三角形,△OMM′为等边三角形,
∴∠N′OM′=90°,
∴在Rt△M′ON′中,
M′N′=32+12=10.
故答案为10.
3.如图,∠AOB=45°,角内有一点P,PO=10,在角两边上有两点Q、R(均不同于点O),则△PQR的周长最小值是 102 ;当△PQR周长最小时,∠QPR的度数= 90° .
思路引领:根据轴对称图形的性质,作出P关于OA、OB的对称点M、N,连接AB,根据两点之间线段最短得到最小值线段,再构造直角三角形,利用勾股定理求出MN的值即可.
根据对称的性质求得∠OMN+∠ONM=∠OPQ+∠OPR,即可求得∠QPR的度数.
答案详解:分别作P关于OA、OB的对称点M、N.
连接MN交OA、OB交于Q、R,则△PQR符合条件.
连接OM、ON,
则OM=ON=OP=10,
∠MON=∠MOP+∠NOP=2∠AOB=2×45°=90°,
故△MON为等腰直角三角形.
∴MN=102+102=102.
根据对称的性质得到∠OMN=∠OPQ,∠ONM=∠OPR,
∴∠OMN+∠ONM=∠OPQ+∠OPR,
∵△MON为等腰直角三角形,
∴∠OMN+∠ONM=90°,
∴∠OPQ+∠OPR=90°,
即∠QPR=90°.
故答案为102,90°.
4.如图,点A(a,3)、B(b,1)都在双曲线y=3x上,点C、D分别是x,y轴上的动点,则四边形ABCD的周长最小值为 62 .
思路引领:先把A点和B点的坐标代入反比例函数解析式中,求出a与b的值,确定出A与B坐标,再作A点关于y轴的对称点P,B点关于x轴的对称点Q,根据对称的性质得到P点坐标为(﹣1,3),Q点坐标为(3,﹣1),PQ分别交x轴、y轴于C点、D点,根据两点之间线段最短,此时四边形PABQ的周长最小,然后利用两点间的距离公式求解可得.
答案详解:分别把点A(a,3)、B(b,1)代入双曲线y=3x得:a=1,b=3,
则点A的坐标为(1,3)、B点坐标为(3,1),
如图,作A点关于y轴的对称点P,B点关于x轴的对称点Q,
则点P坐标为(﹣1,3),Q点坐标为(3,﹣1),
连接PQ分别交x轴、y轴于C点、D点,此时四边形ABCD的周长最小,
四边形ABCD周长=DA+DC+CB+AB
=DP+DC+CQ+AB
=PQ+AB
=(-1-3)2+(3+1)2+(1-3)2+(3-1)2
=42+22
=62,
故答案为:62.
二.圆的最值--过圆心(共11小题)
5.作图探究:如图,点P是直角坐标系xOy第三象限内一点.
(1)尺规作图:请在图中作出经过O、P两点且圆心在x轴的⊙M;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)若点P的坐标为(﹣4,﹣2).
①请求出⊙M的半径;
②填空:若Q是⊙M上的点,且∠PMQ=90°,则点Q的坐标为 (-92,32)或(-12,-32) .
思路引领:(1)连接OP,作OP的垂直平分线交x轴于M点,以MO我半径作⊙M,即为所求;
(2)①连接PM,作PH⊥x轴,垂足为H,设⊙O的半径为r,则PM=MO=r,MH=4﹣r,PH=2,在Rt△PHM中,由勾股定理求r即可;
②过M点作PM的垂线,交⊙M于Q1,Q2,再过Q1,Q2,作x轴的垂线,利用三角形全等求Q点坐标.
答案详解:(1)⊙M如图所示;
(2)①连接PM,作PH⊥x轴,垂足为H,设⊙O的半径为r,则PM=MO=r,MH=4﹣r,PH=2,
在Rt△PHM中,PH2+MH2=PM2,
即22+(4﹣r)2=r2,
解得r=52;
②如图,过M点作PM的垂线,交⊙M于Q1,Q2,再过Q1,Q2,作x轴的垂线,垂足为N1,N2,
利用互余关系,PM=Q1M=Q2M,
可证Rt△PMH≌Rt△Q1MN1≌Rt△Q2MN2,
∴PH=MN1=MN2=2,MH=Q1N1=Q2N2=4﹣r=32,
∴Q(-92,32)或(-12,-32).
故答案为:(-92,32)或(-12,-32).
6.如图,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的⊙O与x轴的正半轴交于点A,点B是⊙O上一动点,点C为弦AB的中点,直线y=34x﹣3与x轴、y轴分别交于点D、E,则△CDE面积的最小值为 2 .
思路引领:如图,连接OB,取OA的中点M,连接CM,过点M作MN⊥DE于N.首先证明点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的⊙M,设⊙M交MN于C′.求出MN,当点C与C′重合时,△C′DE的面积最小.
答案详解:如图,连接OB,取OA的中点M,连接CM,过点M作MN⊥DE于N.
∵AC=CB,AM=OM,
∴MC=12OB=1,
∴点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的⊙M,设⊙M交MN于C′.
∵直线y=34x﹣3与x轴、y轴分别交于点D、E,
∴D(4,0),E(0,﹣3),
∴OD=4,OE=3,
∴DE=OE2+OD2=32+42=5,
∵∠MDN=∠ODE,∠MND=∠DOE,
∴△DNM∽△DOE,
∴MNOE=DMDE,
∴MN3=35,
∴MN=95,
当点C与C′重合时,△C′DE的面积最小,△C′DE的面积最小值=12×5×(95-1)=2,
故答案为2.
7.如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC上一点,且BE=1,F为AB边上的一个动点,连接EF,以EF为边向右侧作等边△EFG,连接CG,则CG的最小值为 52 .
思路引领:由题意分析可知,点F为主动点,G为从动点,所以以点E为旋转中心构造全等关系,得到点G的运动轨迹,之后通过垂线段最短构造直角三角形获得CG最小值.
答案详解:由题意可知,点F是主动点,点G是从动点,点F在线段上运动,点G也一定在直线轨迹上运动
将△EFB绕点E旋转60°,使EF与EG重合,得到△EFB≌△EHG
从而可知△EBH为等边三角形,点G在垂直于HE的直线HN上
作CM⊥HN,则CM即为CG的最小值
作EP⊥CM,可知四边形HEPM为矩形,
则CM=MP+CP=HE+12EC=1+32=52
故答案为52.
8.如图,⊙M的半径为2,圆心M的坐标为(3,4),点P是⊙M上的任意一点,PA⊥PB,且PA、PB与x轴分别交于A、B两点,若点A、点B关于原点O对称,则AB的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
思路引领:由Rt△APB中AB=2OP知要使AB取得最小值,则PO需取得最小值,连接OM,交⊙M于点P′,当点P位于P′位置时,OP′取得最小值,据此求解可得.
答案详解:连接OP,
∵PA⊥PB,
∴∠APB=90°,
∵AO=BO,
∴AB=2PO,
若要使AB取得最小值,则PO需取得最小值,
连接OM,交⊙M于点P′,当点P位于P′位置时,OP′取得最小值,
过点M作MQ⊥x轴于点Q,
则OQ=3、MQ=4,
∴OM=5,
又∵MP′=2,
∴OP′=3,
∴AB=2OP′=6,
故选:D.
9.如图,点A,B的坐标分别为A(2,0),B(0,2),点C为坐标平面内一点,BC=1,点M为线段AC的中点,连接OM,则OM的最大值为( )
A.2+1 B.2+12 C.22+1 D.22-12
思路引领:根据同圆的半径相等可知:点C在半径为1的⊙B上,通过画图可知,C在BD与圆B的交点时,OM最小,在DB的延长线上时,OM最大,根据三角形的中位线定理可得结论.
答案详解:如图,
∵点C为坐标平面内一点,BC=1,
∴C在⊙B上,且半径为1,
取OD=OA=2,连接CD,
∵AM=CM,OD=OA,
∴OM是△ACD的中位线,
∴OM=12CD,
当OM最大时,即CD最大,而D,B,C三点共线时,当C在DB的延长线上时,OM最大,
∵OB=OD=2,∠BOD=90°,
∴BD=22,
∴CD=22+1,
∴OM=12CD=2+12,即OM的最大值为2+12;
故选:B.
10.在锐角△ABC中,AB=4,BC=5,∠ACB=45°,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转,得到△DBE.
(1)当旋转成如图①,点E在线段CA的延长线上时,则∠CED的度数是 90 度;
(2)当旋转成如图②,连接AD、CE,若△ABD的面积为4,求△CBE的面积;
(3)点M为线段AB的中点,点P是线段AC上一动点,在△ABC绕点B按逆时针方向旋转过程中,点P的对应点P′,连接MP′,如图③,直接写出线段MP′长度的最大值和最小值.
思路引领:(1)根据旋转的性质可知:∠DEC=45°,再由等边对等角得∠BEC=45°,则∠CED=90°;
(2)由△ABC≌△DBE得出BA=BD,BC=BE,进而得出BABC=BDBE,证明△ABD∽△CBE,根据面积比等于相似比的平方求出△CBE的面积;
(3)作辅助线,当点P在F处时BP最小,则BG最小,MP'最小;当点P在点C处时,BP最大,则BH最大,MP'最大,代入计算即可得出结论.
答案详解:(1)如图1,由旋转得:∠DEB=∠ACB=45°,BC=BE,
∴∠ACB=∠BEC=45°,
∴∠CED=90°,
故答案为:90;
(2)如图2,∵△ABC≌△DBE,
∴BA=BD,BC=BE,∠ABC=∠DBE,
∴BABC=BDBE,
∵∠ABD=∠CBE,
∴△ABD∽△CBE,
∴S△ABDS△CBE=(ABBC)2=1625
∵S△ABD=4,
∴S△CBE=254;
(3)∵M是AB的中点,∴BM=12AB=2
如图③,过点B作BF⊥AC,F为垂足,
∵△ABC为锐角三角形,
∴点F在线段AC上,
在Rt△BCF中,BF=BC×sin45°=522,
以B为圆心,BF为半径画圆交AB于G,BP'有最小值BG.
∴MP'的最小值为MG=BG﹣BM=522-2,
以B为圆心,BC为半径画圆交AB的延长线于H,BP'有最大值BH.
此时MP'的最大值为BM+BH=2+5=7,
∴线段MP'的最大值为7,最小值为522-2.
11.如图,在Rt△AOB中,OA=OB=52,⊙O的半径为1,点P是AB边上的动点,过点P作⊙O的一条切线PQ(点Q为切点),则切线长PQ的最小值为 26 .
思路引领:连接OP,OQ,由PQ为圆O的切线,利用切线的性质得到OQ与PQ垂直,利用勾股定理列出关系式,由OP最小时,PQ最短,根据垂线段最短得到OP垂直于AB时最短,利用面积法求出此时OP的值,再利用勾股定理即可求出PQ的最短值.
答案详解:连接OP、OQ,如图所示,
∵PQ是⊙O的切线,
∴OQ⊥PQ,
根据勾股定理知:PQ2=OP2﹣OQ2,
∴当PO⊥AB时,线段PQ最短,
∵在Rt△AOB中,OA=OB=52,
∴AB=2OA=10,
∴S△AOB=12OA•OB=12AB•OP,即OP=OA⋅OBAB=5,
∴PQ=OP2-OQ2=26.
故答案为:26
12.如图,⊙C半径为1,圆心坐标为(3,4),点P(m,n)是⊙C内或⊙C上的一个动点,则m2+n2的最小值是 16 .
思路引领:由于圆心C的坐标为(3,4),点P的坐标为(m,n),利用勾股定理可计算出OC=5,OP=m2+n2,这样把m2+n2理解为点P点到原点的距离的平方,利用图形可得到当点运动到线段OC上时,点P离原点最近,即m2+n2有最小值,然后求出此时的PC长即可
答案详解:连OC交⊙O于P′点,如图,
∵圆心C的坐标为(3,4),点P的坐标为(m,n),
∴OC=5,OP=m2+n2,
∴m2+n2是点P点原点的距离的平方,
∴当点运动到线段OC上时,即P′处,点P离原点最近,即m2+n2有最小值,
此时OP=OC﹣PC=5﹣1=4,则m2+n2=16.
故答案为16.
13.在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,若线段MA绕点M旋转得线段MA'.
(Ⅰ)如图①,线段MA'的长= 1 .
(Ⅱ)如图②,连接A'C,则A'C长度的最小值是 7-1 .
思路引领:(Ⅰ)由中点的定义和旋转的性质可求解;
(Ⅱ)当A'在MC上时,线段A'C长度最小,作ME⊥CD于点E,首先在直角△DME中利用三角函数求得ED和EM的长,然后在直角△MEC中利用勾股定理求得MC的长,然后减去MA的长即可求解.
答案详解:(Ⅰ)∵M是AD边的中点,
∴MA=1,
∵线段MA绕点M旋转得线段MA'.
∴MA'=1,
故答案为:1;
(Ⅱ)如图②,作ME⊥CD于点E.
∵菱形ABCD中,∠A=60°,
∴∠EDM=60°,
在直角△MDE中,DE=MD•cos∠EDM=12×1=12,ME=MD•sin∠EDM=32,
则EC=CD+ED=2+12=52,
在直角△CEM中,MC=CE2+ME2=254+34=7,
当A'在MC上时A'C最小,则A′C长度的最小值是:7-1,
故答案为7-1.
14.如图,⊙O的半径为1,点P(a,a﹣4)为⊙O外一点,过点P作⊙O的两条切线,切点分别为点A和点B,则四边形PBOA面积的最小值是 7 .
思路引领:由点P的坐标为(a,a﹣4),得到OP=a2+(a-4)2=2a2-8a+16,由于PA,PB是⊙O的两条切线,得到PA=PB,∠OAP=∠OBP,可证△OPA≌△OBP,在Rt△OAP中,根据勾股定理得到PA的长度,于是得到四边形PBOA面积=2×△OPA的面积=2×12OA•PA=2a2-8a+15=2(a-2)2+7,即可得到结果.
答案详解:∵点P的坐标为(a,a﹣4),
∴OP=a2+(a-4)2=2a2-8a+16,
∵PA,PB是⊙O的两条切线,
∴PA=PB,∠OAP=∠OBP,
在△OPA与△OBP中,
PA=PB∠OAP=∠OBPOP=OP,
∴△OPA≌△OBP(SAS),
在Rt△OAP中,
PA=OP2-12=2a2-8a+16-1
=2a2-8a+15,
∴四边形PBOA面积=2×△OPA的面积=2×12OA•PA=2a2-8a+15
=2(a-2)2+7,
∵2>0
∴当a=2时,四边形PBOA面积最小,
最小值为7,
故答案为7.
15.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点F在边AC上,并且CF=2,点E为边BC上的动点,将△CEF沿直线EF翻折,点C落在点P处,则点P到边AB距离的最小值是( )
A.1.5 B.1.2 C.2.4 D.以上都不对
思路引领:先依据勾股定理求得AB的长,然后依据翻折的性质可知PF=FC,故此点P在以F为圆心,以2为半径的圆上,依据垂线段最短可知当FP⊥AB时,点P到AB的距离最短,然后依据题意画出图形,最后,利用相似三角形的性质求解即可.
答案详解:如图所示:当PE∥AB.
在Rt△ABC中,∵∠C=90°,AC=6,BC=8,
∴AB=62+82=10,
由翻折的性质可知:PF=FC=2,∠FPE=∠C=90°.
∵PE∥AB,
∴∠PDB=90°.
由垂线段最短可知此时FD有最小值.
又∵FP为定值,
∴PD有最小值.
又∵∠A=∠A,∠ACB=∠ADF,
∴△AFD∽△ABC.
∴AFAB=DFBC,即410=DF8,解得:DF=3.2.
∴PD=DF﹣FP=3.2﹣2=1.2.
故选:B.
三.线段差最大
16.如图所示,已知A(12,y1),B(2,y2)为反比例函数y=1x图象上的两点,动点P(x,0)在x正半轴上运动,当线段AP与线段BP之和达到最小时,点P的坐标是 (1.7,0) ;当线段AP与线段BP之差达到最大时,点P的坐标是 (52,0) .
思路引领:(1)如图1,过x轴作点B的对称点B′,连接AB′与x轴的交点即为所求的点P.根据点A、B′的坐标可以求得直线AB′的 解析式,根据该解析式可以求得点P的坐标;
(2)如图2,求出AB的坐标,设直线AB的解析式是y=kx+b,把A、B的坐标代入求出直线AB的解析式,根据三角形的三边关系定理得出在△ABP中,|AP﹣BP|<AB,延长AB交x轴于P′,当P在P′点时,PA﹣PB=AB,此时线段AP与线段BP之差达到最大,求出直线AB于x轴的交点坐标即可.
答案详解:∵把A(12,y1),B(2,y2)代入反比例函数y=1x得:y1=2,y2=12,
∴A(12,2),B(2,12).
(1)如图1,过x轴作点B的对称点B′,连接AB′与x轴的交点即为所求的点P,则B′(2,-12).
设直线AB′为y=kx+b(k≠0),则2=12k+b-12=2k+b.
解得k=-53b=176.
故直线AB′的解析式为:y=-53x+176.
令y=0,
解得,x=1.7.
故P(1.7,0);
(2)∵在△ABP中,由三角形的三边关系定理得:|AP﹣BP|<AB,
∴延长AB交x轴于P′,当P在P′点时,PA﹣PB=AB,
即此时线段AP与线段BP之差达到最大,
设直线AB的解析式是y=ax+c(a≠0)
把A、B的坐标代入得:2=12x+c12=2x+c,
解得:a=-1c=52,
∴直线AB的解析式是y=﹣x+52,
当y=0时,x=52,
即P(52,0);
故答案是:(1.7,0);(52,0).
17.如图所示,已知A(1,y1),B(2,y2)为反比例函数y=2x图象上的两点,动点P(x,0)在x轴正半轴上运动,当线段AP与线段BP之差达到最大值时,点P的坐标是( )
A.(3,0) B.(72,0) C.(53,0) D.(52,0)
思路引领:求出A、B的坐标,设直线AB的解析式是y=kx+b,把A、B的坐标代入求出直线AB的解析式,根据三角形的三边关系定理得出在△ABP中,|AP﹣BP|<AB,延长AB交x轴于P′,当P在P′点时,PA﹣PB=AB,此时线段AP与线段BP之差达到最大,求出直线AB于x轴的交点坐标即可.
答案详解:∵把A(1,y1),B(2,y2)代入反比例函数y=2x得:y1=2,y2=1,
∴A(1,2),B(2,1),
∵在△ABP中,由三角形的三边关系定理得:|AP﹣BP|<AB,
∴延长AB交x轴于P′,当P在P′点时,PA﹣PB=AB,
即此时线段AP与线段BP之差达到最大,
设直线AB的解析式是y=kx+b,
把A、B的坐标代入得:k+b=22k+b=1,
解得:k=﹣1,b=3,
∴直线AB的解析式是y=﹣x+3,
当y=0时,x=3,
即P(3,0).
故选:A.
四.线段和差最值综合 ---巧借三边关系,中位线原理,瓜豆原理)
18.如图,在△ABC中,BC=3,将△ABC平移5个单位长度得到△A1B1C1,点P、Q分别是AB、A1C1的中点,PQ的最小值等于 72 .
思路引领:取AC的中点M,A1B1的中点N,连接PM,MQ,NQ,PN,根据平移的性质和三角形的三边关系即可得到结论.
答案详解:取AC的中点M,A1B1的中点N,连接PM,MQ,NQ,PN,
∵将△ABC平移5个单位长度得到△A1B1C1,
∴B1C1=BC=3,PN=5,
∵点P、Q分别是AB、A1C1的中点,
∴NQ=12B1C1=32,
∴5-32≤PQ≤5+32,
即72≤PQ≤132,
∴PQ的最小值等于72,
故答案为:72.
19.如图,在▱ABCD中,∠B=60°,AB=10,BC=8,点E为边AB上的一个动点,连接ED并延长至点F,使得DF=14DE,以EC、EF为邻边构造▱EFGC,连接EG,则EG的最小值为 93 .
思路引领:根据题意和平行四边形的性质,可以得到ED和EF的比值,再根据三角形相似和最短距离,即可得到EG的最小值,本题得以解决.
答案详解:作CH⊥AB于点H,
∵在▱ABCD中,∠B=60°,BC=8,
∴CH=43,
∵四边形ECGF是平行四边形,
∴EF∥CG,
∴△EOD∽△GOC,
∴EOGO=DOOC=EDGC,
∵DF=14DE,
∴DEEF=45,
∴EDGC=45,
∴EOGO=45,
∴当EO取得最小值时,EG即可取得最小值,
当EO⊥CD时,EO取得最小值,
∴CH=EO,
∴EO=43,
∴GO=53,
∴EG的最小值是93,
故答案为:93.
20.如图,在△ABC中,AB=2,∠ABC=60°,∠ACB=45°,D是BC的中点,直线l经过点D,AE⊥l,BF⊥l,垂足分别为E,F,则AE+BF的最大值为( )
A.6 B.22 C.23 D.32
思路引领:把要求的最大值的两条线段经过平移后形成一条线段,然后再根据垂线段最短来进行计算即可.
答案详解:如图,过点C作CK⊥l于点K,过点A作AH⊥BC于点H,
在Rt△AHB中,
∵∠ABC=60°,AB=2,
∴BH=1,AH=3,
在Rt△AHC中,∠ACB=45°,
∴AC=AH2+CH2=(3)2+(3)2=6,
∵点D为BC中点,
∴BD=CD,
在△BFD与△CKD中,
∠BFD=∠CKD=90°∠BDF=∠CDKBD=CD,
∴△BFD≌△CKD(AAS),
∴BF=CK,
延长AE,过点C作CN⊥AE于点N,
可得AE+BF=AE+CK=AE+EN=AN,
在Rt△ACN中,AN<AC,
当直线l⊥AC时,最大值为6,
综上所述,AE+BF的最大值为6.
故选:A.
21.如图,在平面直角坐标系中,Q是直线y=-12x+2上的一个动点,将Q绕点P(1,0)顺时针旋转90°,得到点Q',连接OQ',则OQ'的最小值为( )
A.455 B.5 C.523 D.655
思路引领:利用等腰直角三角形构造全等三角形,求出旋转后Q′的坐标,然后根据勾股定理并利用二次函数的性质即可解决问题.
答案详解:作QM⊥x轴于点M,Q′N⊥x轴于N,
∵∠PMQ=∠PNQ′=∠QPQ′=90°,
∴∠QPM+∠NPQ′=∠PQ′N+∠NPQ′,
∴∠QPM=∠PQ′N
在△PQM和△Q′PN中,
∠PMQ=∠PNQ'=90°∠QPM=∠PQ'NPQ=PQ'
∴△PQM≌△Q′PN(AAS),
∴PN=QM,Q′N=PM,
设Q(m,-12m+2),
∴PM=|m﹣1|,QM=|-12m+2|,
∴ON=|3-12m|,
∴Q′(3-12m,1﹣m),
∴OQ′2=(3-12m)2+(1﹣m)2=54m2﹣5m+10=54(m﹣2)2+5,
当m=2时,OQ′2有最小值为5,
∴OQ′的最小值为5,
当m=2时,OQ′2有最小值为5,
故选:B.
五.函数相关
22.若点(m,n)在函数y=2x﹣4的图象上,则m2+n2的最小值是 165 .
思路引领:根据一次函数图象上点的坐标特征用m表示出n,然后整理成二次函数解析式的形式,再根据二次函数的最值问题解答.
答案详解:∵点(m,n)在函数y=2x﹣4的图象上,
∴n=2m﹣4,
∴m2+n2=m2+(2m﹣4)2,
=5m2﹣16m+16,
∵a=5>0,
∴m2+n2的最小值=4×5×16-(-16)24×5=165.
故答案为:165.
23.如图,在矩形OABC中,OA=3,OC=2,F是AB上的一个动点(F不与A,B重合),过点F的反比例函数y=kx(k>0)的图象与BC边交于点E.
(1)当F为AB的中点时,求该函数的解析式;
(2)当k为何值时,△EFA的面积最大,最大面积是多少?
思路引领:(1)当F为AB的中点时,点F的坐标为(3,1),由此代入求得函数解析式即可;
(2)根据图中的点的坐标表示出三角形的面积,得到关于k的二次函数,利用二次函数求出最值即可.
答案详解:(1)∵在矩形OABC中,OA=3,OC=2,
∴B(3,2),
∵F为AB的中点,
∴F(3,1),
∵点F在反比例函数y=kx(k>0)的图象上,
∴k=3,
∴该函数的解析式为y=3x(x>0);
(2)由题意知E,F两点坐标分别为E(k2,2),F(3,k3),
∴S△EFA=12AF•BE=12×13k(3-12k),
=12k-112k2
=-112(k2﹣6k+9﹣9)
=-112(k﹣3)2+34,
在边AB上,不与A,B重合,即0<k3<2,解得0<k<6,
∴当k=3时,S有最大值.
S最大值=34.
题型01 最值问题之将军饮马-备战2024年中考数学重难点专题最后冲刺之最值问题(全国通用): 这是一份题型01 最值问题之将军饮马-备战2024年中考数学重难点专题最后冲刺之最值问题(全国通用),文件包含题型01最值问题之将军饮马-中考数学重难点专题最后冲刺之最值问题全国通用原卷版docx、题型01最值问题之将军饮马-中考数学重难点专题最后冲刺之最值问题全国通用解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共53页, 欢迎下载使用。
题型01 最值问题之将军饮马-2023年中考数学重难点专题最后冲刺之最值问题(全国通用): 这是一份题型01 最值问题之将军饮马-2023年中考数学重难点专题最后冲刺之最值问题(全国通用),文件包含题型01最值问题之将军饮马-2023年中考数学重难点专题最后冲刺之最值问题全国通用原卷版docx、题型01最值问题之将军饮马-2023年中考数学重难点专题最后冲刺之最值问题全国通用解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共53页, 欢迎下载使用。
中考培优竞赛专题经典讲义 第9讲 最值问题之将军饮马问题: 这是一份中考培优竞赛专题经典讲义 第9讲 最值问题之将军饮马问题,共19页。