届重庆中考复习二次函数相关的最值问题练习含答案.docx
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届重庆中考复习二次函数相关的最值问题练习含答案
二次函数相关的最值问题
2
例1.如图,抛物线y=—x—4x+5与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.求直线AC的解析式及顶点D的坐标;
若Q为抛物线对称轴上一动点,连接QAQC求|QA—QC|的最大值及此时点Q的坐标;
(3)连接CD点P是直线AC上方抛物线上一动点(不与点A、C重合),过P作PE//x轴交直线AC于点
E,作PF//CD交直线AC于点F,当线段PE+PF取最大值时,求点P的坐标及线段EF的长;
⑷在⑶
K,连接0L
3
问的条件下,将
KH求线段
(5)在⑶
+P'E'+E
问的条件下,将线段PE沿着直线B取最小值时点E'的坐标.
针对训练
2
1.如图,直线y=kx+b(k、b为常数)分别与x轴、y轴交于点A(—4,0)、B(0,3),抛物线y=—x+2x+1与y轴交于点C.
⑴求直线y=kx+b的解析式;
(2)若点P(x,y)是抛物线y=—x2+2x+1上的任意一点,设点P到直线AB的距离为d,求d关于x的函数解析式,并求d取最小值时点P的坐标;
(3)若点E在抛物线y=—x2+2x+1的对称轴上移动,点F在直线AB上移动,求CE+EF的最小值.
2.如图①,已知抛物线y=—身x2+^3~x+3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴
交于点C,点D是点C关于抛物线对称轴的对称点,连接CD过点D作DHLx轴于点H,过点A作AELAC
交DH的延长线于点E.
⑴求线段DE的长度;
(2)如图②,试在线段AE上找一点F,在线段DE上找一点P,且点M为线段PF上方抛物线上的一点,求当△CPF的周长最小时,△MPF面积的最大值是多少.
①②
3.如图,对称轴为直线x=2的抛物线经过A(—1,0),C(0,5)两点,与x轴另一交点为B.已知M(0,1),
E(a,0),F(a+1,0),点P是第一象限内的抛物线上的动点.
(1)求此抛物线的解析式;
4.已知,如图,二次函数y=ax2+2ax—3a(a丰0)图象的顶点为H,与x轴交于AB两点(B点在A点右
侧),点HB关于直线I:
y=#x+3对称.
(1)求A、B两点坐标,并证明点A在直线I上;
(2)求二次函数的解析式;
(3)
过点B作直线BK//AH交直线I于点K,MN分别为直线AH和直线I上的两个动点,连接HNNMMK求HWNWMK和的最小值.
12l
5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=—2X+2x+3与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),
与y轴交于点C,连接BC,过点A作AD//BC交y轴于点D.
⑴求平行线ADBC之间的距离;
(2)点P为线段BC上方抛物线上的一动点,当△PCB的面积最大时,Q从点P出发,先沿适当的路径运动到直线BC上点M处,再沿垂直于直线BC的方向运动到直线AD上的点N处,最后沿适当的路径运动到点B处停止•当点Q的运动路径最短时,求点Q经过的最短路径的长.
6.如图,抛物线y=—fx2—9x+33交x轴于AB两点,交y轴于点C,点Q为顶点,点D为点C关
于对称轴的对称点.
⑴求点D的坐标和tan/ABC的值;
(2)若点P是抛物线上位于点BD之间的一个动点(不与BD重合),在直线BC上有一动点E,在x轴上有一动点F.当四边形ABPD的面积最大时,一动点G从点P出发以每秒1个单位的速度沿iE^F的
路径运动到点F,再沿线段FA以每秒2个单位的速度运动到在运动过程中所用时间最少?
二次函数相关的最值问题答案
222
例1.解:
(1)ty=—x—4x+5=—(x+4x)+5=—(x+2)+9,•-D(—2,9).
当x=0时,y=5,二qo,5).
当y=0时,X1=1,x=—5,「.A—5,0),B(1,0),
•yAC=x+5;
(2)因为点Q在抛物线对称轴上,由抛物线对称性知QA=QB
由C(0,5)和政1,0)可求得yBC=—5x+5,
根据三角形三边关系可知,当点Q,C,B三点共线时,
|QE—QC最大,即|QA-QC最大,
可求直线yBC=—5x+5与抛物线对称轴交点Q为(—2,15),
此时|QA-QC最大值=BC=26.
解:
(3)过P作PQ//y轴,交AC于Q再作FMLPQ于M如图①,
直线ACy=x+5,设P(t,—t2—4t+5),Qt,t+5),
•PQ=(—t2—4t+5)—(t+5)=—t2—5t.
•••/PEF=ZCAO=45°,「.PE=PQ=—t2—5t,
1
■/PF/CD•kcD=—2=kpF,•tan/MP=2,
设FM=n=MQ贝卩PM=2n,PQ=3n,PF=5n,
即PF=^PQ•PE^PF=(3+5)n=(1+£)PQ
•••当PQ最大时,P曰PF取最大值,
而PQ=—t2—5t=PE=—t+2+25,
P曰PF取最大值,
⑵过点P作PHLAB于点H过点H作x轴的平行线MN分别过点AP作MN的垂线段,垂足分别为MN
•AJ__J^
•FtCK
•f(285,
⑶抛物线的对称轴为直线x=1,作点C关于直线x=1的对称点C,过点C'作CF丄AB于F.过点F作JK//x轴,分别过点A、C'作AJLJK于点J,CK丄JK于点K则C(2,1).
3
设F(m4m3),
•/CFLAB•••/AFJ+ZCFK=90°,tCK丄JK,「./C'+/C'FK=90°,
•••/C,=ZAFJ,vZJ=ZK=90°,.山AF4AFCK
3
7m*3,c
4m*48
2—m=3,解得m=亦或m=-4(不符合题意,舍去).
;m*2
4
14
••<'(2,1),•FC=£
2.解:
(1)对于抛物线y=—fx++3,
令x=0,得y=^3,g卩qo,西),D2,护),
•DH=3,
令y=0,即一+-x+3=0,得X1=—1,X2=3,
•A—1,0),B(3,0),
vAE!
ACEH!
AH
•△AC®AEAH
•匹O即二=i
AHEH3EH
解得:
EH=3,则DE=23;
⑵如图②,找点C关于DE的对称点N(4,羽),找点C关于AE的对称点G—2,—护),连接GN交AE于点F,交DE于点P,
即GF、PN四点共线时,△CPF的周长=CFFPF+CP=GFFPF+PN最小,
-fx—电3;直线DE的解析式:
x=2.
直线GN的解析式:
y=fx—电;直线AE的解析式:
y=
联立得:
F(0
P(2,
过点M作y轴的平行线交FH于点Q设点Mm—fm+^y^mF3),则Qmfm-
1x/32V34\[3
&mf=S^mqf+S^mq=~MQ<2=MQ=—〒m+wm+~3^
2333
11
•••对称轴为直线m=2,而Ow寸2,抛物线开口向下,
•m=*时,△MPF的面积有最大值,为—12*--
3.解:
(1)T对称轴为直线x=2,「.设抛物线解析式为
将A(—1,0),C(0,5)代入得:
9m+k=0解得P=—J•y=—(x—2)2+9=—x2+4x+5.
4m+k=5,k=9,
:
(2+&)n=3,
n=—1,
46—446+1
解得:
m=,n=:
55
4\IQ—44\[Q+1
•y=^^x—^^.
当y=0时,解得x=」+^.•H亠6+5,0).
•a+1=¥,•a=亍.•a=¥时,
444
四边形PME周长最小.
y
八
c
\
AjO
E;/F
M2
2
4.解:
(1)依题意,得ax+2ax—3a=0(az0),解得刘=—3,X2=1,
•B点在A点右侧,二A点坐标为(一3,0),B点坐标为(1,0),证明:
••直线l:
y=£x+3,
当x=—3时,y=fx(—3)+3=0,•点A在直线I上.
⑵过顶点H作HCLAB交AB于C点,
••点H、B关于过A点的直线l:
y=-3-x+3对称,•AH=AB=4,
又••点H为抛物线顶点,则点H在抛物线对称轴上,
•AHhBHhAB=4.在Rt△ACH中,
由勾股定理得c*,aH—aC=23,
•顶点H(—1,23),
代入二次函数解析式,解得a=—-2,•二次函数解析式为y=—-^x2—
3x+宁
(3)直线AH的解析式为y=3x+3"3,
直线BK的解析式为y=.3x—,3,
由
+,3,
x=3,
解得1厂
旳=2羽,
y=,3x—3,即K(3,23),贝U
••点H、B关于直线
过点K作KDLx轴于D,作点K关于直线AH的对称点Q连接QK交直线AH于E,
则KE=KD=23,QM=MKQE=EK=23,AE±QK
•BWMK的最小值是BQ即BQ的长是HN^NWMK的最小值,
•BK//AHBK(=ZHE=90°,
由勾股定理得QB=8,•HN^NWMK的最小值为8.
B24,
AK对称,•••HN^MN的最小值是MB
y
/\BDx
5.解:
⑴令y=0,即一夕2+〔2x+3=0,
解得:
xi=—2,X2=3厶2,•A—2,0),B(3.2,0),••当x=0时,y=3,•C(0,3),
在Rt△BOC中,BO=32,CO=3,•BC=33,
•••sin/CB=务.
因为AD//BC•-sinZBA*sinZCB&-33.
3
过B作BHLAD于点H,•sinZBAD=磐飞3,•BH=6;
AB33
•平行线ADBC间的距离为4品
⑵过P作PQ/y轴,交BC于点Q,
设P(m,—1mi+2nu3),•••直线BCy=—#x+3,•Qn-#nu3),
1
•-S\PCB=2•PQ・(Xb—Xc)=
当m=—2-时,S\cpb最大,此时,R
”3.2
-2m+才
3■215
厂,T)-
m),
取点B关于AD的对称点B',将B'沿B'B方向平移4■竿
3
个单位长度得B'',此时B''与点代5子,
3
—3)重合.
连接HP交BC于点M点M即为所求.
•••(PMFNWBN最小=PH+M=5937+^V6
6.解:
⑴令一#x2—|x+33=0,解得xi=—43
X2=3,•A—43,0),03,0),
在y=—予2-条+33中,令x=0,则y=33,
•C(0,33),•OC=33,BO=3,亠〜OC
在Rt△COE中,•tanZAB(=3,
OB
由y=—-^x2—4x+33知,对称轴直线为x=—32"
•••点D(—3.3,33);
3
y=—4x+
⑵由耳3,0),Q—33,33)可得直线BD解析式
过P作PK1x轴交BD于点K,设P(m—子用—9m+33),贝UK(m
S四边形abpd=S\abd+Sapbd,Saabd是定值,•S四边形abpd最大时,即Sapbd最大.
ci32厂27
SApbd=2(Xb—Xd)(yp—yR=—尹―3pnu-^,
333
—严于),
当m=—2a=—.3时,Sapbd最大,此时点P坐标为(—.3,923)-作点P(-&,呼)关于直线BC的对称点P'(—计,24;3以A为顶点,在x轴下方作ZBAF30°,过P'作直线AT的垂线分别交BCx轴于点E、F,此时,点G在运动过程中所用时间最少,
一小24
点F坐标为(一布—,0)•