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    2024成都中考数学二轮复习专题:胡不归最值模型提升
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    2024成都中考数学二轮复习专题:胡不归最值模型提升

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    这是一份2024成都中考数学二轮复习专题:胡不归最值模型提升,共23页。


    名师点睛 拨开云雾 开门见山
    在前面的最值问题中往往都是求某个线段最值或者形如PA+PB最值,除此之外我们还可能会遇上形如“PA+kP”这样的式子的最值,此类式子一般可以分为两类问题:(1)胡不归问题;(2)阿氏圆.
    【故事介绍】
    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?…”(“胡”同“何”)
    而如果先沿着驿道AC先走一段,再走砂石地,会不会更早些到家?
    【模型建立】
    如图,一动点P在直线MN外的运动速度为V1,在直线MN上运动的速度为V2,且V1【问题分析】
    ,记,即求BC+kAC的最小值.
    【问题解决】
    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.
    【模型总结】
    在求形如“PA+kPB”的式子的最值问题中,关键是构造与kPB相等的线段,将“PA+kPB”型问题转化为“PA+PC”型.而这里的PB必须是一条方向不变的线段,方能构造定角利用三角函数得到kPB的等线段.
    典题探究 启迪思维 探究重点
    例题1. 如图,△ABC中,AB=AC=10,tanA=2,BE⊥AC于点E,D是线段BE上的一个动点,则的最小值是_______.

    【分析】本题关键在于处理“”,考虑tanA=2,△ABE三边之比为,,故作DH⊥AB交AB于H点,则.问题转化为CD+DH最小值,故C、D、H共线时值最小,此时.
    【小结】本题简单在于题目已经将BA线作出来,只需分析角度的三角函数值,作出垂线DH,即可解决问题,若稍作改变,将图形改造如下:则需自行构造α,如下图,这一步正是解决“胡不归”问题关键所在.
    变式练习>>>
    1.如图,平行四边形ABCD中,∠DAB=60°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则的最小值等于________.
    【分析】考虑如何构造“”,已知∠A=60°,且sin60°=,故延长AD,作PH⊥AD延长线于H点,即可得,将问题转化为:求PB+PH最小值.当B、P、H三点共线时,可得PB+PH取到最小值,即BH的长,解直角△ABH即可得BH长.
    例题2. 如图,AC是圆O的直径,AC=4,弧BA=120°,点D是弦AB上的一个动点,那么OD+BD的最小值为( )
    A.B.C.D.
    【解答】解:∵的度数为120°,∴∠C=60°,
    ∵AC是直径,∴∠ABC=90°,∴∠A=30°,
    作BK∥CA,DE⊥BK于E,OM⊥BK于M,连接OB.
    ∵BK∥AC,∴∠DBE=∠BAC=30°,
    在Rt△DBE中,DE=BD,∴OD+BD=OD+DE,
    根据垂线段最短可知,当点E与M重合时,OD+BD的值最小,最小值为OM,
    ∵∠BAO=∠ABO=30°,∴∠OBM=60°,
    在Rt△OBM中,
    ∵OB=2,∠OBM=60°,∴OM=OB•sin60°=,∴DB+OD的最小值为,
    故选:B.
    变式练习>>>
    2.如图,△ABC中,∠BAC=30°且AB=AC,P是底边上的高AH上一点.若AP+BP+CP的最小值为2,则BC= ﹣ .
    【解答】解:如图将△ABP绕点A顺时针旋转60°得到△AMG.连接PG,CM.
    ∵AB=AC,AH⊥BC,∴∠BAP=∠CAP,
    ∵PA=PA,∴△BAP≌△CAP(SAS),∴PC=PB,
    ∵MG=PB,AG=AP,∠GAP=60°,
    ∴△GAP是等边三角形,∴PA=PG,
    ∴PA+PB+PC=CP+PG+GM,
    ∴当M,G,P,C共线时,PA+PB+PC的值最小,最小值为线段CM的长,
    ∵AP+BP+CP的最小值为2,∴CM=2,
    ∵∠BAM=60°,∠BAC=30°,∴∠MAC=90°,∴AM=AC=2,
    作BN⊥AC于N.则BN=AB=1,AN=,CN=2﹣,
    ∴BC===﹣.
    故答案为﹣.
    例题3. 等边三角形ABC的边长为6,将其放置在如图所示的平面直角坐标系中,其中BC边在x轴上,BC边的高OA在Y轴上.一只电子虫从A出发,先沿y轴到达G点,再沿GC到达C点,已知电子虫在Y轴上运动的速度是在GC上运动速度的2倍,若电子虫走完全程的时间最短,则点G的坐标为 (0,) .
    【解答】解:如图作GM⊥AB于M,设电子虫在CG上的速度为v,
    电子虫走完全全程的时间t=+=(+CG),
    在Rt△AMG中,GM=AG,
    ∴电子虫走完全全程的时间t=(GM+CG),
    当C、G、M共线时,且CM⊥AB时,GM+CG最短,
    此时CG=AG=2OG,易知OG=•×6=
    所以点G的坐标为(0,﹣).
    故答案为:(0,﹣).
    变式练习>>>
    3.如图,△ABC在直角坐标系中,AB=AC,A(0,2),C(1,0),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3倍,要使整个运动时间最少,则点D的坐标应为( )
    A.(0,)B.(0,)C.(0,)D.(0,)
    解:假设P在AD的速度为3V,在CD的速度为1V,
    总时间t=+=(+CD),要使t最小,就要+CD最小,
    因为AB=AC=3,过点B作BH⊥AC交AC于点H,交OA于D,
    易证△ADH∽△ACO,所以==3,所以=DH,
    因为△ABC是等腰三角形,所以BD=CD,所以要+CD最小,就是要DH+BD最小,
    就要B、D、H三点共线就行了.因为△AOC∽△BOD,所以=,即=,
    所以OD=,所以点D的坐标应为(0,).
    例题4. 直线y=与抛物线y=(x﹣3)2﹣4m+3交于A,B两点(其中点A在点B的左侧),与抛物线的对称轴交于点C,抛物线的顶点为D(点D在点C的下方),设点B的横坐标为t
    (1)求点C的坐标及线段CD的长(用含m的式子表示);
    (2)直接用含t的式子表示m与t之间的关系式(不需写出t的取值范围);
    (3)若CD=CB.①求点B的坐标;②在抛物线的对称轴上找一点F,使BF+CF的值最小,则满足条件的点F的坐标是 (3,) .
    【解答】解:(1)抛物线y=(x﹣3)2﹣4m+3的对称轴为x=3,
    令x=3,则有y=×3=4,即点C的坐标为(3,4).
    抛物线y=(x﹣3)2﹣4m+3的顶点D的坐标为(3,﹣4m+3),
    ∵点D在点C的下方,∴CD=4﹣(﹣4m+3)=4m+1.
    (2)∵点B在直线y=上,且其横坐标为t,
    则点B的坐标为(t,t),将点B的坐标代入抛物线y=(x﹣3)2﹣4m+3中,得:
    t=(t﹣3)2﹣4m+3,整理,得:m=﹣t+3.
    (3)①依照题意画出图形,如图1所示.
    过点C作CE∥x轴,过点B作BE∥y轴交CE于点E.
    ∵直线BC的解析式为y=x,∴BE=CE,
    由勾股定理得:BC==CE.
    ∵CD=CB,
    ∴有4m+1=(t﹣3)=(+﹣3),解得:m=﹣4,或m=1.
    当m=﹣4时,+4×(﹣4)=﹣<0,不合适,
    ∴m=1,此时t=+=6,y=×6=8.故此时点B的坐标为(6,8).
    ②作B点关于对称轴的对称点B′,过点F作FM⊥BC于点M,连接B′M、BB交抛物线对称轴于点N,如图2所示.
    ∵直线BC的解析式为y=x,FM⊥BC,
    ∴tan∠FCM==,∴sin∠FCM=.
    ∵B、B′关于对称轴对称,∴BF=B′F,
    ∴BF+CF=B′F+FM.
    当点B′、F、M三点共线时B′F+FM最小.
    ∵B点坐标为(6,8),抛物线对称轴为x=3,
    ∴B′点的坐标为(0,8).
    又∵B′M⊥BC,∴tan∠NB′F=,
    ∴NF=B′N•tan∠NB′F=,
    ∴点F的坐标为(3,).故答案为:(3,).
    变式练习>>>
    4.如图1,在平面直角坐标系中将y=2x+1向下平移3个单位长度得到直线l1,直线l1与x轴交于点C;直线l2:y=x+2与x轴、y轴交于A、B两点,且与直线l1交于点D.
    (1)填空:点A的坐标为 (﹣2,0) ,点B的坐标为 (0,2) ;
    (2)直线l1的表达式为 y=2x﹣2 ;
    (3)在直线l1上是否存在点E,使S△AOE=2S△ABO?若存在,则求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
    (4)如图2,点P为线段AD上一点(不含端点),连接CP,一动点H从C出发,沿线段CP以每秒1个单位的速度运动到点P,再沿线段PD以每秒个单位的速度运动到点D后停止,求点H在整个运动过程中所用时间最少时点P的坐标.
    【解答】解:(1)直线l2:y=x+2,令y=0,则x=﹣2,令y=0,则x=2,
    故答案为(﹣2,0)、(0,2);
    (2)y=2x+1向下平移3个单位长度得到直线l1,则直线l1的表达式为:y=2x﹣2,
    故:答案为:y=2x﹣2;
    (3)∵S△AOE=2S△ABO,∴yE=2OB=4,
    将yE=4代入l1的表达式得:4=2x﹣2,解得:x=3,则点E的坐标为(3,4);
    (4)过点P、C分别作y轴的平行线,分别交过点D作x轴平行线于点H、H′,H′C交BD于点P′,
    直线l2:y=x+2,则∠ABO=45°=∠HBD,PH=PD,
    点H在整个运动过程中所用时间=+=PH+PC,
    当C、P、H在一条直线上时,PH+PC最小,即为CH′=6,点P坐标(1,3),
    故:点H在整个运动过程中所用最少时间为6秒,此时点P的坐标(1,3).
    例题5. 已知抛物线y=a(x+3)(x﹣1)(a≠0),与x轴从左至右依次相交于A、B两点,与y轴相交于点C,经过点A的直线y=﹣x+b与抛物线的另一个交点为D.
    (1)若点D的横坐标为2,求抛物线的函数解析式;
    (2)若在(1)的条件下,抛物线上存在点P,使得△ACP是以AC为直角边的直角三角形,求点P的坐标;
    (3)在(1)的条件下,设点E是线段AD上的一点(不含端点),连接BE.一动点Q从点B出发,沿线段BE以每秒1个单位的速度运动到点E,再沿线段ED以每秒个单位的速度运动到点D后停止,问当点E的坐标是多少时,点Q在整个运动过程中所用时间最少?
    【解答】解:(1)∵y=a(x+3)(x﹣1),
    ∴点A的坐标为(﹣3,0)、点B两的坐标为(1,0),
    ∵直线y=﹣x+b经过点A,∴b=﹣3,
    ∴y=﹣x﹣3,当x=2时,y=﹣5,
    则点D的坐标为(2,﹣5),
    ∵点D在抛物线上,∴a(2+3)(2﹣1)=﹣5,解得,a=﹣,
    则抛物线的解析式为y=﹣(x+3)(x﹣1)=﹣x2﹣2x+3;
    (2)∵A的坐标为(﹣3,0),C(0,3),∴直线AC的解析式为:y=x+3,
    ①∵△ACP是以AC为直角边的直角三角形,∴CP⊥AC,
    ∴设直线CP的解析式为:y=﹣x+m,把C(0,3)代入得m=3,
    ∴直线CP的解析式为:y=﹣x+3,
    解得,(不合题意,舍去),∴P(﹣,);
    ②∵△ACP是以AC为直角边的直角三角形,
    ∴AP⊥AC,∴设直线CP的解析式为:y=﹣x+n,
    把A(﹣3,0)代入得n=﹣,
    ∴直线AP的解析式为:y=﹣x﹣,
    解y=得,,∴P(,﹣),
    综上所述:点P的坐标为(﹣,)或(,﹣);
    (3)如图2中,作DM∥x轴交抛物线于M,作DN⊥x轴于N,作EF⊥DM于F,
    则tan∠DAN===,∴∠DAN=60°,∴∠EDF=60°,
    ∴DE==EF,∴Q的运动时间t=+=BE+=BE+EF,
    ∴当BE和EF共线时,t最小,则BE⊥DM,此时点E坐标(1,﹣4).
    变式练习>>>
    5.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于点A(2,0)、B(﹣8,0),交y轴于点C,过点A、B、C三点的⊙M与y轴的另一个交点为D.
    (1)求此抛物线的表达式及圆心M的坐标;
    (2)设P为弧BC上任意一点(不与点B,C重合),连接AP交y轴于点N,请问:AP•AN是否为定值,若是,请求出这个值;若不是,请说明理由;
    (3)延长线段BD交抛物线于点E,设点F是线段BE上的任意一点(不含端点),连接AF.动点Q从点A出发,沿线段AF以每秒1个单位的速度运动到点F,再沿线段FB以每秒个单位的速度运动到点B后停止,问当点F的坐标是多少时,点Q在整个运动过程中所用时间最少?
    【解答】解:(1)抛物线解析式为y=﹣(x+8)(x﹣2),即y=﹣x2﹣x+4;
    当x=0时,y=﹣x2﹣x+4=4,则C(0,4)
    ∴BC=4,AC=2,AB=10,
    ∵BC2+AC2=AB2,∴△ABC为直角三角形,且∠ACB=90°,
    ∴AB为直径,∴圆心M点的坐标为(﹣3,0);
    (2)以AP•AN为定值.理由如下:如图1,
    ∵AB为直径,∴∠APB=90°,
    ∵∠APB=∠AON,∠NAO=∠BAP,∴△APB∽△AON.
    ∴AN:AB=AO:AP,∴AN•AP=AB•AO=20,
    所以AP•AN为定值,定值是20;
    (3)∵AB⊥CD,∴OD=OC=4,则D(0,﹣4),易得直线BD的解析式为y=﹣x﹣4,
    过F点作FG⊥x轴于G,如图2,
    ∵FG∥OD,∴△BFG∽△BDO,
    ∴=,即===,
    ∴点Q沿线段FB以每秒个单位的速度运动到点B所用时间
    等于点Q以每秒1个单位的速度运动到G点的时间,
    ∴当AF+FG的值最小时,点Q在整个运动过程中所用时间最少,
    作∠EBI=∠ABE,BI交y轴于I,
    作FH⊥BI于H,则FH=FG,∴AF+FG=AF+FH,
    当点A、F、H共线时,AF+FH的值最小,此时AH⊥BI,如图2,
    作DK⊥BI,垂足为K,
    ∵BE平分∠ABI,∴DK=DO=4,设DI=m,
    ∵∠DIK=∠BIO,∴△IDK∽△IBO,
    ∴===,∴BI=2m,
    在Rt△OBI中,82+(4+m)2=(2m)2,解得m1=4(舍去),m2=,∴I(0,﹣),
    设直线BI的解析式为y=kx+n,
    把B(﹣8,0),I(0,﹣)代入得,解得,∴直线BI的解析式为y=﹣x﹣,
    ∵AH⊥BI,∴直线AH的解析式可设为y=x+q,
    把A(2,0)代入得+q=0,解得q=﹣,∴直线AH的解析式为y=x﹣,
    解方程组,解得,∴F(﹣2,﹣3),
    即当点F的坐标是(﹣2,﹣3)时,点Q在整个运动过程中所用时间最少.
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    1. 如图,在平面直角坐标系中,点,点P为x轴上的一个动点,当最小时,点P的坐标为___________.
    [答案]:
    2. 如图,四边形ABCD是菱形,AB=4,且∠ABC=60°,点M为对角线BD(不含点B)上的一动点,则的最小值为___________.
    [答案]:
    3. 如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣1,0),B(0,﹣),C(2,0),其对称轴与x轴交于点D.
    (1)求二次函数的表达式及其顶点坐标;
    (2)点M为抛物线的对称轴上的一个动点,若平面内存在点N,使得以A,B,M,N为顶点的四边形为菱形,求点M的坐标;
    (3)若P为y轴上的一个动点,连接PD,求PB+PD的最小值.
    【解答】解:(1)由题意,解得 ,∴抛物线解析式为y=x2﹣x﹣,
    ∵y=x2﹣x﹣=(x﹣)2﹣,∴顶点坐标(,﹣);
    (2)设点M的坐标为(,y).
    ∵A(﹣1,0),B(0,﹣),∴AB2=1+3=4.
    ①以A为圆心AB为半径画弧与对称轴有两个交点,此时AM=AB,
    则(+1)2+y2=4,解得y=±,即此时点M的坐标为(,)或(,﹣);
    ②以B为圆心AB为半径画弧与对称轴有两个交点,此时BM=AB,
    则()2+(y+)2=4,解得y=﹣+或y=﹣﹣,
    即此时点M的坐标为(,﹣+)或(,﹣﹣);
    ③线段AB的垂直平分线与对称轴有一个交点,此时AM=BM,
    则(+1)2+y2=()2+(y+)2,解得y=﹣,
    即此时点M的坐标为(,﹣).
    综上所述,满足条件的点M的坐标为(,)或(,﹣)或(,﹣+)
    或(,﹣﹣)或(,﹣);
    (3)如图,连接AB,作DH⊥AB于H,交OB于P,此时PB+PD最小.
    理由:∵OA=1,OB=,∴tan∠ABO==,
    ∴∠ABO=30°,∴PH=PB,
    ∴PB+PD=PH+PD=DH,
    ∴此时PB+PD最短(垂线段最短).
    在Rt△ADH中,∵∠AHD=90°,AD=,∠HAD=60°,
    ∴sin60°=,∴DH=,
    ∴PB+PD的最小值为.
    4. 【问题提出】如图①,已知海岛A到海岸公路BD的距离为AB的长度,C为公路BD上的酒店,从海岛A到酒店C,先乘船到登陆点D,船速为a,再乘汽车,车速为船速的n倍,点D选在何处时,所用时间最短?
    【特例分析】若n=2,则时间t=+,当a为定值时,问题转化为:在BC上确定一点D,使得+的值最小.如图②,过点C做射线CM,使得∠BCM=30°.
    (1)过点D作DE⊥CM,垂足为E,试说明:DE=;
    (2)请在图②中画出所用时间最短的登陆点D′.
    【问题解决】(3)请你仿照“特例分析”中的相关步骤,解决图①中的问题.(写出具体方案,如相关图形呈现、图形中角所满足的条件、作图的方法等)
    【综合运用】(4)如图③,抛物线y=﹣x2+x+3与x轴分别交于A,B两点,与y轴交于点C,E为OB中点,设F为线段BC上一点(不含端点),连接EF.一动点P从E出发,沿线段EF以每秒1个单位的速度运动到F,再沿着线段FC以每秒个单位的速度运动到C后停止.若点P在整个运动过程中用时最少,请求出最少时间和此时点F的坐标.
    【解答】解:(1)如图①,∵DE⊥CM,∴∠DEC=90°,在Rt△BCM中,DE=CDsin30°=CD;
    (2)如图①过点A作AE′⊥CM交BC于点D′,则点D′即为所用时间最短的登陆点;
    (3)如图②,过点C作射线CM,使得sin∠BCM=,
    过点A作AE⊥CM,垂足为E交BC于点D,则点D为为所用时间最短的登陆点;
    (4)由题意得:t==EF+CF,
    过点C作CD∥x轴交抛物线于点D,过点F作GF⊥CD交CD于点G,
    ∠ACB=∠DCB=α,sin∠ABC==,则EF=CF,EF+CF=EF+FH,
    故当E、F、H三点共线且与CD垂直时,t最小,将点B、C坐标代入一次函数表达式并解得:
    直线BC的表达式为:y=﹣x+3,点E是OB中点,其坐标为:(3,0),
    当x=3时,对于y=﹣x+3,y=,点F坐标为(3,),
    t==EF+CF,
    当H、F、E三点共线时,EF+FH=OC=3,
    即:最小时间为3秒.
    5. 如图,△ABC是等边三角形.
    (1)如图1,AH⊥BC于H,点P从A点出发,沿高线AH向下移动,以CP为边在CP的下方作等边三角形CPQ,连接BQ.求∠CBQ的度数;
    (2)如图2,若点D为△ABC内任意一点,连接DA,DB,DC.证明:以DA,DB,DC为边一定能组成一个三角形;
    (3)在(1)的条件下,在P点的移动过程中,设x=AP+2PC,点Q的运动路径长度为y,当x取最小值时,写出x,y的关系,并说明理由.
    【解答】(1)解:如图1中
    ∵△ABC是等边三角形,AH⊥BC,
    ∴∠CAP=∠BAC=30°,CA=CB,∠ACB=60°,
    ∵△PCQ是等边三角形,
    ∴CP=CQ,∠PCQ=∠ACB=60°,
    ∴∠ACP=∠BCQ,
    ∴△ACP≌△BCQ,
    ∴∠CBQ=∠CAP=30°.
    (2)证明:如图2中,将△ADC绕当A顺时针旋转60°得到△ABQ,连接DQ.
    ∵△ACD≌△ABQ,
    ∴AQ=AD,CD=BQ,
    ∵∠DAQ=60°,
    ∴△ADQ是等边三角形,
    ∴AD=DQ,
    ∴DA,DB,DC为边一定能组成一个三角形(图中△BDQ).
    (3)如图3中,作PE⊥AB于E,CF⊥AB于F交AH于G.
    ∵PE=PA,
    ∴PA+2PC=2(PA+PC)=2(PE+PC),
    根据垂线段最短可知,当E与F重合,P与G重合时,
    PA+2PC的值最小,最小值为2CF.
    由(1)可知△ACP≌△BCQ,可得BQ=PA,
    ∴PA=BQ=AG=CG=y,FG=y,∴x=2(y+y),∴y=x.
    6. 如图,已知抛物线y=(x+2)(x﹣4)(k为常数,且k>0)与x轴从左至右依次交于A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线y=﹣x+b与抛物线的另一交点为D.
    (1)若点D的横坐标为﹣5,求抛物线的函数表达式;
    (2)若在第一象限内的抛物线上有点P,使得以A,B,P为顶点的三角形与△ABC相似,求k的值;
    (3)在(1)的条件下,设F为线段BD上一点(不含端点),连接AF,一动点M从点A出发,沿线段AF以每秒1个单位的速度运动到F,再沿线段FD以每秒2个单位的速度运动到D后停止,当点F的坐标是多少时,点M在整个运动过程中用时最少?
    【解答】解:(1)抛物线y=(x+2)(x﹣4),令y=0,解得x=﹣2或x=4,
    ∴A(﹣2,0),B(4,0).
    ∵直线y=﹣x+b经过点B(4,0),∴﹣×4+b=0,解得b=,
    ∴直线BD解析式为:y=﹣x+.当x=﹣5时,y=3,∴D(﹣5,3).
    ∵点D(﹣5,3)在抛物线y=(x+2)(x﹣4)上,∴(﹣5+2)(﹣5﹣4)=3,
    ∴k=.∴抛物线的函数表达式为:y=(x+2)(x﹣4).
    即y=x2﹣x﹣.
    (2)由抛物线解析式,令x=0,得y=﹣k,∴C(0,﹣k),OC=k.
    因为点P在第一象限内的抛物线上,所以∠ABP为钝角.
    因此若两个三角形相似,只可能是△ABC∽△APB或△ABC∽△PAB.
    ①若△ABC∽△APB,则有∠BAC=∠PAB,如答图2﹣1所示.
    设P(x,y),过点P作PN⊥x轴于点N,则ON=x,PN=y.
    tan∠BAC=tan∠PAB,即:,∴y=x+k.
    ∴P(x,x+k),代入抛物线解析式y=(x+2)(x﹣4),
    得(x+2)(x﹣4)=x+k,整理得:x2﹣6x﹣16=0,
    解得:x=8或x=﹣2(与点A重合,舍去),∴P(8,5k).
    ∵△ABC∽△APB,
    ∴,即,解得:k=.
    ②若△ABC∽△PAB,则有∠ABC=∠PAB,如答图2﹣2所示.
    设P(x,y),过点P作PN⊥x轴于点N,则ON=x,PN=y.
    tan∠ABC=tan∠PAB,即:=,
    ∴y=x+.
    ∴P(x,x+),代入抛物线解析式y=(x+2)(x﹣4),
    得(x+2)(x﹣4)=x+,整理得:x2﹣4x﹣12=0,
    解得:x=6或x=﹣2(与点A重合,舍去),∴P(6,2k).
    ∵△ABC∽△PAB,=,∴=,解得k=±,
    ∵k>0,∴k=,
    综上所述,k=或k=.
    (3)方法一:
    如答图3,由(1)知:D(﹣5,3),
    如答图2﹣2,过点D作DN⊥x轴于点N,
    则DN=3,ON=5,BN=4+5=9,
    ∴tan∠DBA===,
    ∴∠DBA=30°.
    过点D作DK∥x轴,则∠KDF=∠DBA=30°.
    过点F作FG⊥DK于点G,则FG=DF.
    由题意,动点M运动的路径为折线AF+DF,运动时间:t=AF+DF,
    ∴t=AF+FG,即运动的时间值等于折线AF+FG的长度值.
    由垂线段最短可知,折线AF+FG的长度的最小值为DK与x轴之间的垂线段.
    过点A作AH⊥DK于点H,则t最小=AH,AH与直线BD的交点,即为所求之F点.
    ∵A点横坐标为﹣2,直线BD解析式为:y=﹣x+,
    ∴y=﹣×(﹣2)+=2,∴F(﹣2,2).
    综上所述,当点F坐标为(﹣2,2)时,点M在整个运动过程中用时最少.
    方法二:
    作DK∥AB,AH⊥DK,AH交直线BD于点F,
    ∵∠DBA=30°,∴∠BDH=30°,
    ∴FH=DF×sin30°=,
    ∴当且仅当AH⊥DK时,AF+FH最小,
    点M在整个运动中用时为:t=,
    ∵lBD:y=﹣x+,∴FX=AX=﹣2,
    ∴F(﹣2,).
    7. 已如二次函数y=﹣x2+2x+3的图象和x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,
    (1)如图1,P是直线BC上方抛物线上一动点(不与B、C重合)过P作PQ∥x轴交直线BC于Q,求线段PQ
    的最大值;
    (2)如图2,点G为线段OC上一动点,求BG+CG的最小值及此时点G的坐标;
    (3)如图3,在(2)的条件下,M为直线BG上一动点,N为x轴上一动点,连接AM,MN,求AM+MN的最小值.
    【解答】解:(1)令y=0,即:﹣x2+2x+3=0,
    解得:x=3或﹣1,即点A、B的坐标分比为(﹣1,0)、(3,0),
    令x=0,则y=3,则点C的坐标为(0,3),
    直线BC过点C(0,3),则直线表达式为:y=kx+3,
    将点B坐标代入上式得:0=3k+3,解得:k=﹣1,
    则直线BC的表达式为:y=﹣x+3,
    设点P的坐标为(m,n),n=﹣m2+2m+3,
    则点Q坐标为(3﹣n,n),
    则PQ=m﹣(3﹣n)=﹣m2+3m,
    ∵a=﹣1<0,则PQ有最大值,
    当m=﹣=,PQ取得最大值为;
    (2)过直线CG作∠GCH=α,使CH⊥GH,
    当sinα=时,HG=GC,
    则BG+CG的最小值即为HG+GB的最小值,
    当B、H、G三点共线时,HG+GB最小,则∠GBO=α,
    ∵sinα=,则csα=,tanα=,
    OG=OB•tanα=3×=,即点G(0,),
    CG=3﹣=,而BG=,
    BG+CG的最小值为:;
    (3)作点A关于直线BG的对称点A′,
    过A′作A′N⊥x轴,交BG于点M,交x轴于点N,
    则此时AM+MN取得最小值,即为A′N的长度,
    则:∠GBA=∠AA′N=∠OGB=α,
    AA′=2ABsin∠ABG=2×4×sinα=,
    A′N=A′Acsα=×=,
    即:AM+MN的最小值为.
    8. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AB=4,点D、F分别是边AB,BC上的动点,连接CD,过点A作AE⊥CD交BC于点E,垂足为G,连接GF,则GF+FB的最小值是( )
    A.B.C.D.
    【解答】解:延长AC到点P,使CP=AC,连接BP,过点F作FH⊥BP于点H,取AC中点O,连接OG,过点O作OQ⊥BP于点Q,
    ∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,AB=4,∴AC=CP=2,BP=AB=4
    ∴△ABP是等边三角形,∴∠FBH=30°
    ∴Rt△FHB中,FH=FB
    ∴当G、F、H在同一直线上时,GF+FB=GF+FH=GH取得最小值
    ∵AE⊥CD于点G,∴∠AGC=90°
    ∵O为AC中点,∴OA=OC=OG=AC
    ∴A、C、G三点共圆,圆心为O,即点G在⊙O上运动
    ∴当点G运动到OQ上时,GH取得最小值
    ∵Rt△OPQ中,∠P=60°,OP=3,sin∠P=
    ∴OQ=OP=,∴GH最小值为
    故选:C.
    9. 抛物线与x轴交于点A,B(点A在点B的左边),与y轴交于点C.点P是直线AC上方抛物线上一点,PF⊥x轴于点F,PF与线段AC交于点E;将线段OB沿x轴左右平移,线段OB的对应线段是O1B1,当的值最大时,求四边形PO1B1C周长的最小值,并求出对应的点O1的坐标.
    【分析】根据抛物线解析式得A、B、C,
    直线AC的解析式为:,可知AC与x轴夹角为30°.
    根据题意考虑,P在何处时,PE+取到最大值.
    过点E作EH⊥y轴交y轴于H点,则∠CEH=30°,故CH=,
    问题转化为PE+CH何时取到最小值.考虑到PE于CH并无公共端点,故用代数法计算,设,则,,,,
    ∴当PE+EC的值最大时,x=﹣2,此时P(﹣2,),∴PC=2,
    ∵O1B1=OB=,∴要使四边形PO1B1C周长的最小,即PO1+B1C的值最小,
    如图2,将点P向右平移个单位长度得点P1(﹣,),连接P1B1,则PO1=P1B1,
    再作点P1关于x轴的对称点P2(﹣,﹣),则P1B1=P2B1,
    ∴PO1+B1C=P2B1+B1C,
    ∴连接P2C与x轴的交点即为使PO1+B1C的值最小时的点B1,
    ∴B1(﹣,0),
    将B1向左平移个单位长度即得点O1,
    此时PO1+B1C=P2C==,
    对应的点O1的坐标为(﹣,0),
    ∴四边形PO1B1C周长的最小值为+3.
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