专题2-7 二次函数中的最值问题(解析版).docx
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1、 专题27 二次函数中的最值问题一题可破万题山二次函数最值常见模型小结,一题20问题型一 【铅垂高系列】2023四川凉山中考真题2022天津中考真题2022湖北襄阳统考中考真题2023湖南娄底中考真题2023湖南中考真题2023青海西宁中考真题2023四川广安中考真题2023湖南永州中考真题2022四川广元中考真题题型二 【线段和差最值篇】2023湖南张家界中考真题2022山东淄博统考中考真题2022四川遂宁中考真题题型三 【构造二次函数模型求最值】2023山东东营中考真题2023四川巴中中考真题2023湖南张家界中考真题2023山东聊城中考真题2022湖北襄阳中考真题2023湖北荆州中考真题
2、2022江苏连云港中考真题2022湖南岳阳中考真题2023宁夏中考真题2023湖北襄阳中考真题题型四 【加权线段最值】2023四川内江中考真题2023黑龙江绥化中考真题题型五 【几何构造最值篇】2022天津统考中考真题一题可破万题山二次函数最值常见模型小结,一题20问母题:如图,已知抛物线过A(4,0)、B(0,4)、C(2,0)三点,P是抛物线上一点(1) 求抛物线解析式 【答案】【铅垂高系列】本来这个属于构造二次函数型最值问题,但是比较特殊所以单独拿出来(2) ()若P在直线AB上方,求四边形PBCA面积最大值, 【答案】16 补充二级结论【思路分析】先分离出面积为定值的ABC,ABC面积
3、为12设P,(上面的点减去下面的点)当时,PH取最大值2,此时APB面积为:(AO是PBH,PAH两个三角形高之和)(3) ()若P在直线AB上方,作PFAB,F在线段AB上,求PF最大值【答案】【思路分析】过P作PH平行y轴,H在AB上导角可知PFHAOB为等腰直角三角形,PH取最大时,PF也取到最大(4) ()若P在直线AB上方,作PFAB,交线段AB于F,作PEy轴交AB于E,求PEF周长和面积的最大值【答案】22和1【思路分析】PEF形状固定,(5) 若P在直线AB上方,连接OP,交AB于D,求的最大值【答案】【思路分析】化斜为直,平行线,构造8字相似转换(6) ()若P在直线AB上方
4、,连接CP,交AB于D,PDA面积为S1,CDA面积为S2,求的最小值【答案】【思路分析】化斜为自第一步:面积比转换为共线的边之比第二步:构造,共线的边之比转换成平行边之比(7) ()点D是点B关于关于x轴的对称点,连接CD,点P是第一象限上一点,求PCD面积最大值【答案】12【思路分析】过动点P作y轴平行线交对边(延长)于点H推导过程如下:以PH为底,设PHC的高为h1,PDH的高为【几何构造最值篇】(8) ()点E是对称轴与x轴交点,过E作一条任意直线l,(点B、C分别在直线l的异侧),设C、B两点到直线l的距离分别为m、n,求mn的最大值【答案】2【思路分析】特殊位置时有最小值,大多数题
5、目都是共线时有最值,所以要重点去分析共线时的情况(9) ()已知线段BC上有两点E(1,3),F(3, 1),试在x,y轴上有两动点M和N,使得四边形FMNE周长最小。【答案】【思路分析】作两次对称即可,普通将军饮马问题,(10) ()若y轴上有两点M(0,a)和N(0,a2),求CMN周长的最小值 【答案】【思路分析】造桥选址问题,C点向上平移2个单位,得到平行四边形,故,接下来就是常规的将军饮马了(11) ()点D为抛物线顶点,直线AD上有一点Q,连接BQ,将BDQ沿BQ折叠得BDQ, 求OD的最小值 连接OD,M是线段OD的中点,求AM的最小值【答案】4;【思路分析】(1)D轨迹为圆(2
6、)把A点变为中点,则AM是中位线,点圆最值问题(12) ()(隐圆)若在第一象限的抛物线下方有一动点D,满足DAOA,过D作DEx轴于点E,设ADE的内心为I,试求BI的最小值【答案】【思路分析】易知ADIAOI(SAS),AIDAIO135,而OA为定线段则点I在以OA为弦,所含的圆周角等于135的圆弧上,设该圆的圆心为F,连接FO,FA,OFA90,故,【构造二次函数模型求最值】(13) ()P在第一象限,作PQx轴交抛物线于Q,过P、Q作x轴垂线交x轴于H、G两点,求矩形PQGH周长的最大值【答案】【思路分析】设点坐标,用字母表示长和宽设,则,而P和Q点到对称轴的距离为,则,PQGH的周
7、长为:(14) ()在线段AC上有一点D,AB上有一点E,且DEBC,求BDE面积的最大值【答案】3【思路分析】易知ADEACB,利用相似比得出高之比设AD3m,则E点到x轴的距离为2m,BDE的面积为:(15) ()P是第一象限上一点,线段PC交BC于点D,交y轴于点E,ADP和BDE的面积分别为S1、S2,求S1S2的最大值【答案】设,则(16) ()抛物线对称交抛物线于点D,交x轴于点E,M是线段DE上的动点,N(n,0)为x轴上一点,且BMNM 求n的变化范围 当n取最大值时,将直线BN向上平移t个单位,使线段BN与抛物线有两个交点,求t的取值范围【答案】(1),(2)【思路分析】由勾
8、股定理构造出关于n的函数模型,【详解】设M坐标为(1,m),整理得:,由可知,设平移后:分析:向上平移当N点落在抛物线上时,恰好有2个交点,此时N点坐标为,则继续向上平移,当0,此时只有一个交点综上 【加权线段最值】(17) () 若y轴上有一动点M,求AMBM的最小值及M点坐标【答案】,M(0,2)【思路分析】胡不归问题,作垂直代换加权线段即可作MHBC于H,则,AG即所求【法一:等面积】,再由相似求出M点坐标法二:,再由三角函数求M点坐标法三:求出AG解析式(18) ()若动点 D 从点 A 出发先以V1的速度朝 x 轴负方向运动到 G,再以V2的速度向B 点运动,且V1 2V2,当运动时
9、间最短时,求点 G 的坐标(V1为定值) 【答案】【思路分析】还是胡不归问题,只不过需要翻译成加权线段和【简析】设运动总时间为t,以A为顶点,在x轴下方构造一个30的角,作垂线即可进行代换,当时取到最小值(19) ()将线段CO绕O点进行旋转,得线段CO,在旋转过程中,求的最小值【答案】【思路分析】通过构造子母型相似代换,阿氏圆模型取点,通过SAS可知,相似比为2,故,(20) ()点D(3,4),G是x轴上一动点,求GDAG的最小值【答案】【思路分析】相减型胡不归,反方向构造相关角如图,作于E,易知,当G,D,E三点共线时取到最小值,此时,题型一 【铅垂高系列】2023四川凉山中考真题1 如
10、图,已知抛物线与轴交于和两点,与轴交于点直线过抛物线的顶点(1)求抛物线的函数解析式;(2)若直线与抛物线交于点,与直线交于点,取得最大值时,求的值和的最大值【答案】(1)(2)当时,有最大值,最大值为;或或【分析】(1)利用待定系数法求解即可;(2)先求出,进而求出直线的解析式为,则,进一步求出,由此即可利用二次函数的性质求出答案【详解】(1)解:抛物线与轴交于和两点,抛物线对称轴为直线,在中,当时,抛物线顶点P的坐标为,设抛物线解析式为,抛物线解析式为(2)解:抛物线解析式为,点C是抛物线与y轴的交点,设直线的解析式为,直线的解析式为,直线与抛物线交于点,与直线交于点, ,当时,有最大值,
11、最大值为;2022广东统考中考真题)如图,抛物线(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点,点P为线段上的动点,过P作/交于点Q(1)求该抛物线的解析式;(2)求面积的最大值,并求此时P点坐标【答案】(1)(2)2;P(-1,0)【分析】(1)用待定系数法将A,B的坐标代入函数一般式中,即可求出函数的解析式;(2)分别求出C点坐标,直线AC,BC的解析式,PQ的解析式为:y=-2x+n,进而求出P,Q的坐标以及n的取值范围,由列出函数式求解即可【详解】(1)解:点A(1,0),AB=4,点B的坐标为(-3,0),将点A(1,0),B(-3,0)代入函数解析式中得:,解得:b=2,c=-3
12、,抛物线的解析式为;(2)解:由(1)得抛物线的解析式为,顶点式为:,则C点坐标为:(-1,-4),由B(-3,0),C(-1,-4)可求直线BC的解析式为:y=-2x-6,由A(1,0),C(-1,-4)可求直线AC的解析式为:y=2x-2,PQBC,设直线PQ的解析式为:y=-2x+n,与x轴交点P,由解得:,P在线段AB上,n的取值范围为-6n2,则当n=-2时,即P(-1,0)时,最大,最大值为22022天津中考真题2 已知抛物线(a,b,c是常数,)的顶点为P,与x轴相交于点和点B(1)若,求点P的坐标;直线(m是常数,)与抛物线相交于点M,与相交于点G,当取得最大值时,求点M,G的
13、坐标【答案】(1);点M的坐标为,点G的坐标为;【分析】(1)将b、c的值代入解析式,再将A点坐标代入解析式即可求出a的值,再用配方法求出顶点坐标即可;先令y=0得到B点坐标,再求出直线BP的解析式,设点M的坐标为,则点G的坐标为,再表示出MG的长,配方求出最值得到M、G的坐标;(2)根据,解析式经过A点,可得到解析式:,再表示出P点坐标,N点坐标,接着作点P关于y轴的对称点,作点N关于x轴的对称点,再把和的坐标表示出来,由题意可知,当取得最小值,此时,将字母代入可得:,求出a的值,即可得到E、F的坐标;【详解】(1)抛物线与x轴相交于点,又,得抛物线的解析式为,点P的坐标为当时,由,解得点B
14、的坐标为设经过B,P两点的直线的解析式为,有解得直线的解析式为直线(m是常数,)与抛物线相交于点M,与相交于点G,如图所示:点M的坐标为,点G的坐标为当时,有最大值1此时,点M的坐标为,点G的坐标为2022湖北襄阳统考中考真题3 在平面直角坐标系中,直线ymx-2m与x轴,y轴分别交于A,B两点,顶点为D的抛物线y-x2+2mx-m2+2与y轴交于点C(1)如图,当m2时,点P是抛物线CD段上的一个动点求A,B,C,D四点的坐标;当PAB面积最大时,求点P的坐标;【答案】(1)直线与x轴,y轴分别交于A,B两点,A(2,0),B(0,-2m),抛物线的顶点坐标是D(m,2)令x=0,则,当m=
15、2时,-2m=-4,则,点B(0,-4),C(0,-2),D(2,2);由上可知,直线AB的解析式为,抛物线的解析式为,如图,过点P作轴交直线AB于点E设点P的横坐标为t,PAB的面积=,-10,当t=1时,PAB的面积的最大值为3,此时P(1,1)2023湖南娄底中考真题4 如图,抛物线过点、点,交y轴于点C(1)求b,c的值(2)点是抛物线上的动点,当取何值时,的面积最大?并求出面积的最大值.【答案】(1),(2)当时,的面积由最大值,最大值为【分析】(1)将将、代入抛物线即可求解;(2)由(1)可知:,得,可求得的解析式为,过点P作轴,交于点E,交轴于点,易得,根据的面积,可得的面积,即
16、可求解;【详解】(1)解:将、代入抛物线中,可得:,解得:,即:,;(2)由(1)可知:,当时,即,设的解析式为:,将,代入中,可得,解得:,的解析式为:,过点P作轴,交于点E,交轴于点,则,点E的横坐标也为,则纵坐标为,的面积,当时,的面积有最大值,最大值为2023湖南中考真题5 如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点和点,且与直线交于两点(点在点的右侧),点为直线上的一动点,设点的横坐标为(1)求抛物线的解析式(2)过点作轴的垂线,与拋物线交于点若,求面积的最大值【答案】(1),(2)【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;(2)根据题意,联立抛物线与直线,求得点的横坐标,表示出的长,根
17、据二次函数的性质求得的最大值,根据即可求解;【详解】(1)解:抛物线经过点和点,解得:,抛物线解析式为:;(2)解:抛物线与直线交于两点,(点在点的右侧)联立,解得:或,点为直线上的一动点,设点的横坐标为则,当时,取得最大值为,当取得最大值时,最大,面积的最大值2023青海西宁中考真题6 如图,在平面直角坐标系中,直线l与x轴交于点,与y轴交于点,抛物线经过点A,B,且对称轴是直线(1)求直线l的解析式;(2)求抛物线的解析式;(3)点P是直线l下方抛物线上的一动点,过点P作轴,垂足为C,交直线l于点D,过点P作,垂足为M求的最大值及此时P点的坐标【答案】(1)(2)(3)的最大值是,此时的P
18、点坐标是【分析】(1)利用待定系数法求解即可;(2)根据题意可设抛物线的解析式为,再利用待定系数法求解即可;(3)由题意易证为等腰直角三角形,即得出设点P的坐标为,则,从而可求出再结合二次函数的性质可知:当时,有最大值是,此时最大,进而即可求解【详解】(1)解:设直线l的解析式为,把A,B两点的坐标代入解析式,得, 解得:,直线l的解析式为;(2)解:设抛物线的解析式为,抛物线的对称轴为直线,把A,B两点坐标代入解析式,得,解得:,抛物线的解析式为;(3)解:,在中,轴,在中,在中,设点P的坐标为,则,当时,有最大值是,此时最大,当时,的最大值是,此时的P点坐标是2023四川广安中考真题7 如
19、图,二次函数的图象交轴于点,交轴于点,点的坐标为,对称轴是直线,点是轴上一动点,轴,交直线于点,交抛物线于点(1)求这个二次函数的解析式(2)若点在线段上运动(点与点、点不重合),求四边形面积的最大值,并求出此时点的坐标【答案】(1)(2)最大值为,此时【分析】(1)先根据二次函数对称轴公式求出,再把代入二次函数解析式中进行求解即可;(2)先求出,则,求出直线的解析式为,设,则,则;再由得到,故当时,最大,最大值为,此时点P的坐标为;【详解】(1)解:二次函数的对称轴为直线,二次函数经过点,即,二次函数解析式为;(2)解:二次函数经过点,且对称轴为直线,二次函数与y轴交于点C,;设直线的解析式
20、为,直线的解析式为,设,则,;, ,当时,最大,最大值为,此时点P的坐标为2023湖南永州中考真题8 如图,抛物线(,为常数)经过点,顶点坐标为,点为抛物线上的动点,轴于H,且(1)求抛物线的表达式;(2)如图,直线交于点,求的最大值;【答案】(1),(2),(3)【分析】(1)根据顶点式坐标公式和待定系数法分别求出,值,即可求出抛物线解析式(2)利用抛物线的解析式可知道点坐标,从而求出直线的解析式,从而设,根据直线的解析式可推出,从而可以用表达长度,在观察图形可知,将其和长度代入,即可将面积比转化成二次函数的形式,根据横坐标取值范围以及此二次函数的图像性质即可求出的最大值【详解】(1)解:抛
21、物线(,为常数)经过点,顶点坐标为,抛物线的解析式为:故答案为:(2)解:过点作轴于点,如图所示,抛物线的解析式为:,且与轴交于,两点,设直线的解析式为:,则,直线的解析式为:在直线上,在直线上,的解析式为:,当时, 有最大值,且最大值为: 故答案为:2022四川广元中考真题9 在平面直角坐标系中,直线yx2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线yax2+bx+c(a0)经过A,B两点,并与x轴的正半轴交于点C (1)求a,b满足的关系式及c的值;(2)当a时,若点P是抛物线对称轴上的一个动点,求PAB周长的最小值;(3)当a1时,若点Q是直线AB下方抛物线上的一个动点,过点Q作QDAB于点D
22、,当QD的值最大时,求此时点Q的坐标及QD的最大值【答案】(1)2a=b+1,c=-2;(2)PAB的周长最小值是2+2;(3)此时Q(-1,-2),DQ最大值为【分析】(1)先求得点A、点B的坐标,再利用待定系数法求解即可;(2)先利用对称性找出PAB周长最小时点P的位置,此时AP=CP,PAB的周长最小值为:PB+PA+AB=BC+AB,根据勾股定理求出AB、BC的长即可求出PAB最小值;(3)过点Q作QFx轴交于F点,交直线AB于点E,得到QED=EQD=45,推出QD=ED=EQ,设Q(t,t2+t-2),E(t,-t-2),求得QE=-t2-2t,再利用二次函数的性质即可求解【详解】
23、(1)解:直线yx2与x轴交于点A,与y轴交于点B,点A的坐标为(-2,0),点B的坐标为(0,-2),抛物线yax2+bx+c(a0)经过A,B两点,2a=b+1,c=-2;(2)解:当a=时,则b=-,抛物线的解析式为y=x2-x-2,抛物线的对称轴为直线x=1,点A的坐标为(-2,0),点C的坐标为(4,0) ,PAB的周长为:PB+PA+AB,且AB是定值,当PB+PA最小时,PAB的周长最小,点A、C关于直线x=1对称,连接BC交直线x=1于点P,此时PB+PA值最小,AP=CP,PAB的周长最小值为:PB+PA+AB=BC+AB,A(-2,0),B(0,-2),C(4,0),OA=
24、2,OB=2,OC=4,由勾股定理得BC=2,AB=2,PAB的周长最小值是:2+2(3)解:当a=1时,b=1,抛物线的解析式为y=x2+x-2,过点Q作QFx轴交于F点,交直线AB于点E, A(-2,0),B(0,-2),OA=OB,OAB=45,QDAB,AEF=QED=EQD=45,QD=ED=EQ,设Q(t,t2+t-2),E(t,-t-2),QE=-t-2-(t2+t-2)=-t2-2t,DQ=QE=-(t2+2t)= -(t+1)2+,当t=-1时,DQ有最大值,此时Q(-1,-2)10 已知抛物线与x轴交于A、B两点,顶点为C,连接,点P在线段下方的抛物线上运动(1)如图1,连
25、接,若,求点P的坐标(2)如图2,过点P作轴交于点Q,交于点H,求周长的最大值【答案】(1)或;(2)最大值为;【分析】(1)如图,作轴,交直线于点D,由,得,待定系数法确定直线解析式为,设,则,得,解得或3,于是或(2)如图,可证得是等腰直角三角形,周长,同(1),设,周长,得当时,最大值为【详解】(1)解:如图,作轴,交直线于点D,由,时,得,则,解得或,得,设直线解析式为,则,解得设,则,解得,或3,或或(2)解:如图,轴周长同(1),设,则,周长当时,点P在线段下方的抛物线上,此时周长有最大值,最大值为题型二 【线段和差最值篇】2023湖南张家界中考真题11 如图,在平面直角坐标系中,
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