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中考数学二轮复习压轴题培优训练专题10胡不归问题(2份,原卷版+解析版)
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“PA+k·PB”型的最值问题,当k=1时通常为轴对称之最短路径问题,而当k>0时,若以常规的轴对称的方式解决,则无法进行,因此必须转换思路.
当点P在直线上
如图,直线BM,BN交于点B,P为BM上的动点,点A在射线BM,BN同侧,已知sin∠MBN=k.
过点A作AC⊥BN于点C,交BM于点P,此时PA+k·PB取最小值,最小值即为AC的长.
证明 如图,在BM上任取一点Q,连结AQ,作QD⊥BN于点D.
由sin∠MBN=k,可得QD= k·QB.
所以QA+k·QB=QA+QD≥AC,即得证.
2. 当点P在圆上
如图,⊙O的半径为r,点A,B都在⊙O外,P为⊙O上的动点,已知r=k·OB.
在OB上取一点C,使得OC= k·r,连结AC交⊙O于点P,此时PA+k·PB取最小值,最小值即为AC的长.
证明 如图,在⊙O上任取一点Q,连结AQ,BQ,连结CQ,OQ.
则OC= k·OQ,OQ= k·OB.
而∠COQ=∠QOB,所以△COQ∽△QOB,
所以QC= k·QB.
所以QA+ k·QB =QA+QC≥AC,即得证.
经典例题
【例1】(2021·全国·九年级专题练习)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.
【例2】(2022·重庆·八年级期末)已知,在正方形ABCD中,点E,F分别为AD上的两点,连接BE、CF,并延长交于点G,连接DG,H为CF上一点,连接BH、DH,
(1)如图1,若H为CF的中点,且,,求线段AB的长;
(2)如图2,若,过点B作于点I,求证:;
(3)如图2,在(1)的条件下,P为线段AD(包含端点A、D)上一动点,连接CP,过点B作于点Q,将沿BC翻折得,N为直线AB上一动点,连接MN,当面积最大时,直接写出的最小值.
【例3】(2022·湖南师大附中博才实验中学九年级开学考试)如果有一条直线经过三角形的某个顶点,将三角形分成两个三角形,其中一个三角形与原三角形相似,则称该直线为三角形的“自相似分割线”.如图1,在△ABC中,AB=AC=1,∠BAC=108°,DE垂直平分AB,且交BC于点D,连接AD.
(1)证明直线AD是△ABC的自相似分割线;
(2)如图2,点P为直线DE上一点,当点P运动到什么位置时,PA+PC的值最小?求此时PA+PC的长度.
(3)如图3,射线CF平分∠ACB,点Q为射线CF上一点,当取最小值时,求∠QAC的正弦值.
【例4】(2021·全国·九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+和直线l2:y=﹣x+b相交于y轴上的点B,且分别交x轴于点A和点C.
(1)求△ABC的面积;
(2)点E坐标为(5,0),点F为直线l1上一个动点,点P为y轴上一个动点,求当EF+CF最小时,点F的坐标,并求出此时PF+OP的最小值.
培优训练
一、填空题
1.(2022·内蒙古鄂尔多斯·中考真题)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 _____.
2.(2022·湖北湖北·八年级期末)如图,▱中,,,为边上一点,则的最小值为______.
3.(2022·湖北武汉·一模)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.(2022·湖北武汉·九年级阶段练习)如图,在△ACE中,CA=CE,∠CAE=30°,半径为5的⊙O经过点C,CE是圆O的切线,且圆的直径AB在线段AE上,设点D是线段AC上任意一点(不含端点),则ODCD的最小值为 _____.
5.(2021·江苏·苏州高新区实验初级中学九年级阶段练习)如图,正方形ABCD的边长为4,点E为边AD上一个动点,点F在边CD上,且线段EF=4,点G为线段EF的中点,连接BG、CG,则BG+CG的最小值为 _____.
6.(2021·四川省成都市七中育才学校八年级期中)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______.
7.(2021·全国·九年级专题练习)如图,直线y=x﹣3分别交x轴、y轴于B、A两点,点C(0,1)在y轴上,点P在x轴上运动,则PC+PB的最小值为___.
8.(2021·全国·九年级专题练习)如图,矩形ABCD中AB=3,BC,E为线段AB上一动点,连接CE,则AE+CE的最小值为___.
9.(2021·四川·成都市树德实验中学八年级期末)如图,△ABC中,∠BAC=75°,∠ACB=60°,AC=4,则△ABC的面积为_;点D,点E,点F分别为BC,AB,AC上的动点,连接DE,EF,FD,则△DEF的周长最小值为_.
10.(2021·全国·九年级专题练习)如图,在边长为4的正方形ABCD内有一动点P,且BP=.连接CP,将线段PC绕点P逆时针旋转90°得到线段PQ.连接CQ、DQ,则DQ+CQ的最小值为 ___.
11.(2021·全国·九年级专题练习)如图,四边形ABCD是菱形,AB=8,且∠ABC=60°,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,则AM+BM的最小值为_____.
12.(2021·全国·九年级专题练习)如图,▱ABCD中,∠DAB=30°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则2PB+ PD的最小值等于______.
13.(2022·四川自贡·一模)如图,中,,,于点,是线段上的一个动点,则的最小值是__________.
14.(2021·全国·九年级专题练习)如图,抛物线与x轴交于A、B两点,过B的直线交抛物线于E,且tan∠EBA=,有一只蚂蚁从A出发,先以1单位/s的速度爬到线段BE上的点D处,再以1.25单位/s的速度沿着DE爬到E点处觅食,则蚂蚁从A到E的最短时间是________s.
二、解答题
15.(2022·全国·九年级)如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C.抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是x=-且经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B.
(1)求二次函数y=ax2+bx+c的表达式;
(2)点P为线段AB上的动点,求AP+2PC的最小值;
(3)抛物线上是否存在点M,过点M作MN垂直x轴于点N,使得以点A,M,N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
16.(2022·四川眉山·九年级专题练习)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求A、C两点的坐标;
(2)连接AC,点P为直线AC上方抛物线上(不与A、C重合)的一动点,过点P作PD⊥AC交AC于点D,PE⊥x轴交AC于点E,求PD+DE的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图2,将原抛物线沿射线CB方向平移3个单位得到新抛物线y',点M为新抛物线y'对称轴上一点,在新抛物线y'上是否存在一点N,使以点C、A、M、N为顶点的四边形为平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标,并选择一个你喜欢的点写出求解过程;若不存在,请说明理由.
17.(2022·湖南长沙·八年级阶段练习)如图1,抛物线与x轴交于点,与y轴交于点B,在x轴上有一动点(),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.
(1)求a的值和直线AB的函数表达式:
(2)设△PMN的周长为,△AEN的周长为,若求m的值.
(3)如图2,在(2)的条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到,旋转角为(),连接、,求的最小值.
18.(2022·广东·九年级专题练习)如图1,已知正方形ABCD,AB=4,以顶点B为直角顶点的等腰Rt△BEF绕点B旋转,BE=BF=,连接AE,CF.
(1)求证:△ABE≌△CBF.
(2)如图2,连接DE,当DE=BE时,求S△BCF的值.(S△BCF表示△BCF的面积)
(3)如图3,当Rt△BEF旋转到正方形ABCD外部,且线段AE与线段CF存在交点G时,若M是CD的中点,P是线段DG上的一个动点,当满足MP+PG的值最小时,求MP的值.
19.(2021·四川·达州市第一中学校九年级期中)如图,矩形的顶点、分别在、轴的正半轴上,点的坐标为,一次函数的图象与边、、轴分别交于点、、,,并且满足,点是线段上的一个动点.
(1)求的值;
(2)连接,若的面积与四边形的面积之比为,求点的坐标;
(3)求的最小值.
20.(2022·全国·九年级)已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,C为抛物线的顶点,抛物线的对称轴交x轴于点D,连接BC,且tan∠CBD,如图所示.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设P是抛物线的对称轴上的一个动点.
①过点P作x轴的平行线交线段BC于点E,过点E作EF⊥PE交抛物线于点F,连接FB、FC,求△BCF的面积的最大值;
②连接PB,求PC+PB的最小值.
21.(2019·四川绵阳·中考真题)在平面直角坐标系中,将二次函数的图象向右平移1个单位,再向下平移2个单位,得到如图所示的抛物线,该抛物线与轴交于点、(点在点的左侧),,经过点的一次函数的图象与轴正半轴交于点,且与抛物线的另一个交点为,的面积为5.
(1)求抛物线和一次函数的解析式;
(2)抛物线上的动点在一次函数的图象下方,求面积的最大值,并求出此时点E的坐标;
(3)若点为轴上任意一点,在(2)的结论下,求的最小值.
22.(2019·湖南张家界·中考真题)已知抛物线过点,两点,与y轴交于点C,.
(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)过点A作,垂足为M,求证:四边形ADBM为正方形;
(3)点P为抛物线在直线BC下方图形上的一动点,当面积最大时,求点P的坐标;
(4)若点Q为线段OC上的一动点,问:是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
23.(2019·重庆·中考真题)如图,在平面在角坐标系中,抛物线y=x2-2x-3与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧)交y轴于点C,点D为抛物线的顶点,对称轴与x轴交于点E.
(1)连结BD,点M是线段BD上一动点(点M不与端点B,D重合),过点M作MN⊥BD交抛物线于点N(点N在对称轴的右侧),过点N作NH⊥x轴,垂足为H,交BD于点F,点P是线段OC上一动点,当MN取得最大值时,求HF+FP+PC的最小值;
(2)在(1)中,当MN取得最大值HF+FP+1/3PC取得小值时,把点P向上平移个单位得到点Q,连结AQ,把△AOQ绕点O瓶时针旋转一定的角度(0°
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