中考数学教学指导:例谈求初中数学中线段最值的方法

中考数学教学指导:例谈求初中数学中线段最值的方法
中考数学教学指导:例谈求初中数学中线段最值的方法

例谈求初中数学中线段最值的方法

几何最值问题属于中考题中的热点问题,也是难点问题,其中,求线段的最值问题是近年常见的题型.下面结合一些实例谈谈解决此类问题的方法.

一、轨迹法

对于线段最小值问题,若线段的一个端点是定点,另一个端点是动点,可以考虑轨迹法,即考虑动点的轨迹.若动点的轨迹是一条直线,可以用“垂线段最短”原理解决;若动点的轨迹是圆(或一段圆弧),可以用“圆最值模型”解决.

圆最值模型如图1, P 是⊙O 外的一点,直线PO 分别交⊙O 于点,A B ,则PA 是点P 到⊙O 上的点的最短距离, PB 是点P 到⊙O 上的点的最长距离.

证明 如图1,在⊙O 是任取一点C (不为,A B ),连结,PC OC .

,P O P C O C P O P A O A P A O C

<+=+=+Q , P A P C ∴<,

即PA 是点P 到⊙?O 上的点的最短距离.

如图2,在⊙O 是任取一点D (不为,A B ) ,连接,PD OD .

,PO OD PD PB PO OB PO OD +>=+=+Q ,

PB PD ∴>,

即PB 是点P 到⊙O 上的点的最长距离.

例1 .如图3,已知平行四边形OABC 的顶点,A C 分别在直线1x =和4x =上,O 是坐标原点,则对角线OB 长的最小值为 .

解析 如图3,设直线1x =和x 轴交于点E .作BF ⊥直线4x =点F ,因为平行四边形OABC ,所以OA 和BC 平行且相等,可得AOE ?和CBF ?全等,所以OE BF =,可得点B 的轨迹是直线5x =.当点B 在x 轴上时,OB ⊥直线5x =,此时OB 最小,最小值为5.

例2 .如图4,Rt ABC ?中,,6,4,AB BC AB BC P ⊥==是ABC ?内部的一个动点,且满足PAB PBC ∠=∠,则线段CP 长的最小值为( )

(A) 32 (B) 2 (c)

解析 根据PAB PBC ∠=∠,可得90APB ∠=?,故点P 在以AB 为直径的圆上(如图

4).取AB 的中点,O OC 交⊙O 于点P ,根据圆最值模型知此时CP 最小.

13,52

OP AB OC =

==Q , 所以CP 的最小值为532OC OP -=-=, 选B.

二、构造法

对于线段最大值问题,若线段的一个端点是定点,另一个端点是动点,但动点轨迹难确定,可以考虑构造法,即找一个定点,当这三点共线时,线段最大.

例3 如图5,平面直角坐标系中,已知矩形,2,1ABCD AB BC ==,点A 和B 分别在x 轴正半轴和第一象限角平分线上滑动,点C 在第一象限,求OC 的最大值.

解析 如图5,取AOB ?外接圆的圆心I ,因为2AB =是确定的,且45AOB ∠=?也

是确定的,所以AOB ?外接圆是确定的.那么线段OI

BIC ?是确定的,135,1IBC BI BC ∠=?=,可解三角形得CI =所以当,,O I C

三点共线时,线段OC 取得最大值,即为OI CI + 三、转化法

对于线段最值问题,若线段的两个端点都是动点,可以考虑运用转化法,将它转化为求与之有关的另一条线段的最值.

例4 .如图6,在等边ABC ?中,4AB =,点P 是BC 边上的动点,点P 关于直线,AB AC 的对称点分别为,M N ,则线段MN 长的取值范围是 .

解析 如图6,连结,,AP AM AN ,由对称可得,AP AM AN BAP MAB ==∠=∠,CAP NAC ∠=∠,所以2120MAN BAC ∠=∠=?,所以AMN ?是顶角为120°的等腰三

角形,可得MN ==.于是求线段MN 长的取值范围,就转化为求线段AP 长的取值范围.AP 最小为AP 垂直BC 时,最大为AB ,所以AP 的取值范围是

4

AP ≤≤,所以MN 的取值范围是6AP ≤≤ 四、函数法

当线段最值问题从几何角度很难求解的时候,可以考虑引入参数,建立函数模型,用函数法来解决.

例5 如图7,在ABC ?中,2AB AC BC ===,点P 是AB 边上的动点(不与点,A B 重合).过点P 作//PE BC 交AC 于点E ,作P F B C ⊥于点F ,连结,EF M 是EF 上

的点,且2EM FM =,则PM 的最小值是 .

解析 由条件“2AB AC BC ===”可知ABC ?是确定的,tan 2B =;又根据作图可知PBF ?形状也是确定的,PF 二2BF,并且有2PF BF =.所以,分析可得PM 的大小取决于BF 的大小,所以引入参数.

设BF x =,则2PF x =,22PE x =-.

加图7,作MN PF ⊥于点N .

2EM FM =Q ,

122333MN PE x ∴==-,2433

PN PF x ==, 在Rt PMN ?中,

222224()()333

PM x x =-+, 化简得2220116()9545

PM x =-+.

所以当15BF =时,PM

初中数学几何最值问题典型例题精修订

初中数学几何最值问题 典型例题 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-

初中数学《最值问题》典型例题一、解决几何最值问题的通常思路 两点之间线段最短; 直线外一点与直线上所有点的连线段中,垂线段最短; 三角形两边之和大于第三边或三角形两边之差小于第三边(重合时取到最值) 是解决几何最值问题的理论依据,根据不同特征转化是解决最值问题的关键.通过转化减少变量,向三个定理靠拢进而解决问题;直接调用基本模型也是解决几何最值问题的高效手段. 几何最值问题中的基本模型举例

二、典型题型

1.如图:点P是∠AOB内一定点,点M、N分别在边OA、OB上运动,若 ∠AOB=45°,OP=PMN的周长的最小值为. 【分析】作P关于OA,OB的对称点C,D.连接OC,OD.则当M,N是CD与OA,OB的交点时,△PMN的周长最短,最短的值是CD的长.根据对称的性质可以证得:△COD是等腰直角三角形,据此即可求解. 【解答】解:作P关于OA,OB的对称点C,D.连接OC,OD.则当M,N是CD与OA,OB的交点时,△PMN的周长最短,最短的值是CD的长. ∵PC关于OA对称, ∴∠COP=2∠AOP,OC=OP 同理,∠DOP=2∠BOP,OP=OD ∴∠COD=∠COP+∠DOP=2(∠AOP+∠BOP)=2∠AOB=90°,OC=OD. ∴△COD是等腰直角三角形. 则CD OC=6. 【题后思考】本题考查了对称的性质,正确作出图形,理解△PMN周长最小的条件是解题的关键. 2.如图,当四边形PABN的周长最小时,a= .

初三中考数学 线段和的最小值问题

专题四线段和的最小值问题 纵观贵阳5年中考,2014年和年两年连续考查了利用对称求线段和最小值的几何问题.设置在第24题、25题,以解答题的形式出现,分值为12分,难度较大. 预计2017贵阳中考还会设计利用图形变换考查此类问题的几何综合题,复习时要加大训练力度. ,中考重难点突破) 线段的最小值 【经典导例】 【例】(六盘水中考)(1)观察发现 如图①,若点A,B在直线m同侧,在直线m上找一点P,使AP+BP的值最小,做法如下:作点B关于直线m的对称点B′,连接AB′,与直线m的交点就是所求作的点P,线段AB′的长度即为AP+BP的最小值.

如图②,在等边三角形ABC 中,AB =2,点E 是AB 的中点,AD 是高,在AD 上找一点P ,使BP +PE 的值最小,做法如下: 作点B 关于AD 的对称点,恰好与点C 重合,连接CE 交AD 于一点,则这点就是所求作的点P ,故BP +PE 的最小值为________. (2)实践运用 如图③,已知⊙O 的直径CD 为2,︵AC 的度数为60°,点B 是︵AC 的中点,在直径CD 上作出点P ,使BP +AP 的值最小,则BP +AP 的最小值为________. (3)拓展延伸 如图④,点P 是四边形ABCD 内一点,分别在边AB ,BC 上作出点M ,点N ,使PM +PN 的值最小,保留作图痕迹,不写作法. 【解析】(1)利用作法得到CE 的长为BP +PE 的最小值;由AB =2,点E 是AB 的中点,根据等边三角形的 性质得到CE ⊥AB ,∠BCE =21 ∠BCA =30°,BE =1,再根据含30°的直角三角形三边的关系得到CE 的长度.C E 的长为BP +PE 的最小值.∵在等边三角形ABC 中,AB =2,点E 是AB 的中点,∴CE ⊥AB ,∠BCE =21 ∠BCA =30°,BE =1,∴CE =BE =.故答案为;(2)过B 点作弦BE ⊥CD ,连接AE 交CD 于P 点,连接OB ,O E ,OA ,PB ,根据垂径定得到CD 平分BE ,即点E 与点B 关于CD 对称,则AE 的长就是BP +AP 的最小值.

最新初中数学常见8种最值问题

最值问题,也就是最大值和最小值问题。它是初中数学竞赛中的常见问题。这类问题出现的试题,内容丰富,知识点多,涉及面广,解法灵活多样,而且具有一定的难度。本文以例介绍一些常见的求解方法,供读者参考。 一. 配方法 例1. (2005年全国初中数学联赛武汉CASIO杯选拔赛) 可取得的最小值为_________。 解:原式 由此可知,当时,有最小值。 二. 设参数法 例2. (《中等数学》奥林匹克训练题)已知实数满足。则 的最大值为________。 解:设,易知 由,得 从而, 由此可知,是关于t的方程的两个实根。 于是,有 解得。故的最大值为2。 例3. (2004年全国初中联赛武汉选拔赛)若,则 可取得的最小值为() A. 3 B. C. D. 6 解:设,则

从而可知,当时,取得最小值。故选(B)。 三. 选主元法 例4. (2004年全国初中数学竞赛)实数满足 。则z的最大值是________。 解:由得。 代入消去y并整理成以为主元的二次方程 ,由x为实数,则判别式。 即, 整理得 解得。 所以,z的最大值是。 四. 夹逼法 例5. (2003年北京市初二数学竞赛复赛)是非负实数,并且满足 。设,记为m的最小值,y为m的 最大值。则__________。 解:由得 解得

由是非负实数,得 从而,解得。 又, 故 于是, 因此, 五. 构造方程法 例6. (2000年山东省初中数学竞赛)已知矩形A的边长为a和b,如果总有另一矩形B使得矩形B与矩形A的周长之比与面积之比都等于k,试求k的最小值。解:设矩形B的边长为x和y,由题设可得。 从而x和y可以看作是关于t的一元二次方程的两个实数根,则 因为, 所以, 解得 所以k的最小值是 四. 由某字母所取的最值确定代数式的最值 例7. (2006年全国初中数学竞赛)已知为整数,且 。若,则的最大值为_________。

(完整)初中数学“最值问题”_集锦

“最值问题”集锦 ●平面几何中的最值问题 (01) ●几何的定值与最值 (07) ●最短路线问题 (14) ●对称问题 (18) ●巧作“对称点”妙解最值题 (22) ●数学最值题的常用解法 (26) ●求最值问题 (29) ●有理数的一题多解 (34) ●4道经典题 (37) ●平面几何中的最值问题 在平面几何中,我们常常遇到各种求最大值和最小值的问题,有时它和不等式联系在一起,统称最值问题.如果把最值问题和生活中的经济问题联系起来,可以达到最经济、最节约和最高效率.下面介绍几个简例. 在平面几何问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的面积、角的度数)的最大值或最小值问题,称为最值问题。 最值问题的解决方法通常有两种: (1)应用几何性质: ①三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边; ②两点间线段最短; ③连结直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短; ④定圆中的所有弦中,直径最长。 ⑵运用代数证法: ①运用配方法求二次三项式的最值; ②运用一元二次方程根的判别式。 例1、A、B两点在直线l的同侧,在直线L上取一点P,使PA+PB最小。 分析:在直线L上任取一点P’,连结A P’,BP’,

在△ABP’中AP’+BP’>AB,如果AP’+BP’=AB,则P’必在线段AB上,而线段AB 与直线L无交点,所以这种思路错误。 取点A关于直线L的对称点A’,则AP’= AP, 在△A’BP中A’P’+B’P’>A’B,当P’移到A’B与直线L的交点处P点时 A’P’+B’P’=A’B,所以这时PA+PB最小。 1 已知AB是半圆的直径,如果这个半圆是一块铁皮,ABDC是内接半圆的梯形,试问怎样剪这个梯形,才能使梯形ABDC的周长最大(图3-91)? 分析本例是求半圆AB的内接梯形的最大周长,可设半圆半径为R.由于AB∥CD,必有AC=BD.若设CD=2y,AC=x,那么只须求梯形ABDC的半周长u=x+y+R的最大值即可.解作DE⊥AB于E,则x2=BD2=AB·BE=2R·(R-y)=2R2-2Ry, 所以 所以求u的最大值,只须求-x2+2Rx+2R2最大值即可. -x2+2Rx+2R2=3R2-(x-R)2≤3R2, 上式只有当x=R时取等号,这时有 所以2y=R=x. 所以把半圆三等分,便可得到梯形两个顶点C,D, 这时,梯形的底角恰为60°和120°. 2 .如图3-92是半圆与矩形结合而成的窗户,如果窗户的周长为8米(m),怎样才能得出 最大面积,使得窗户透光最好? 分析与解设x表示半圆半径,y表示矩形边长AD,则必有2x+2y+πx=8,

初中数学最值问题典型例题

初中数学《最值问题》典型例题 一、解决几何最值问题的通常思路 两点之间线段最短; 直线外一点与直线上所有点的连线段中,垂线段最短; 三角形两边之和大于第三边或三角形两边之差小于第三边(重合时取到最值) 是解决几何最值问题的理论依据,根据不同特征转化是解决最值问题的关键.通过转化减少变量,向三个定理靠拢进而解决问题;直接调用基本模型也是解决几何最值问题的高效手段. 轴 对 称 最 值 图形 l P B A N M l B A A P B l 原理两点之间线段最短两点之间线段最短三角形三边关系 特征 A,B为定点,l为定直 线,P为直线l上的一 个动点,求AP+BP的 最小值 A,B为定点,l为定直线, MN为直线l上的一条动线 段,求AM+BN的最小值 A,B为定点,l为定直线, P为直线l上的一个动 点,求|AP-BP|的最大值转化 作其中一个定点关于定 直线l的对称点 先平移AM或BN使M,N 重合,然后作其中一个定 点关于定直线l的对称点 作其中一个定点关于定 直线l的对称点 折 叠 最 值 图形 B' N M C A B 原理两点之间线段最短 特征 在△ABC中,M,N两点分别是边AB,BC上的动点,将△BMN沿MN翻折, B点的对应点为B',连接AB',求AB'的最小值. 转化转化成求AB'+B'N+NC的最小值 1.如图:点P是∠AOB内一定点,点M、N分别在边OA、OB上运动,若∠AOB=45°,OP=32,则△PMN 的周长的最小值为. 【分析】作P关于OA,OB的对称点C,D.连接OC,OD.则当M,N是CD与OA,OB的交点时,△PMN 的周长最短,最短的值是CD的长.根据对称的性质可以证得:△COD是等腰直角三角形,据此即可求解.【解答】解:作P关于OA,OB的对称点C,D.连接OC,OD.则当M,N是CD与OA,OB的交点时,△PMN的周长最短,最短的值是CD的长. ∵PC关于OA对称, ∴∠COP=2∠AOP,OC=OP 同理,∠DOP=2∠BOP,OP=OD ∴∠COD=∠COP+∠DOP=2(∠AOP+∠BOP)=2∠AOB=90°,OC=OD.

初中数学最值问题典型例题(含解答分析)

中考数学最值问题总结 考查知识点:1、“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。 (2、代数计算最值问题3、二次函数中最值问题) 问题原型:饮马问题造桥选址问题(完全平方公式配方求多项式取值二次函数顶点)出题背景变式:角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。 解题总思路:找点关于线的对称点实现“折”转“直” 几何基本模型: 条件:如下左图,A、B是直线l同旁的两个定点. 问题:在直线l上确定一点P,使PA PB +的值最小. 方法:作点A关于直线l的对称点A',连结A B'交l于 点P,则PA PB A B' +=的值最小 例1、如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三 角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM. (1)求证:△AMB≌△ENB; (2)①当M点在何处时,AM+CM的值最小; ②当M点在何处时,AM+BM+CM的值最小,并说明理由; (3)当AM+BM+CM的最小值为时,求正方形的边长。 A B A'′P l

例2、如图13,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为(1,4),交x轴于A、B,交y轴于D,其中B点的坐标为(3,0) (1)求抛物线的解析式 (2)如图14,过点A的直线与抛物线交于点E,交y轴于点F,其中E点的横坐标为2,若直线PQ为抛物线的对称轴,点G为PQ上一动点,则x轴上是否存在一点H,使D、G、F、H四点围成的四边形周长最小.若存在,求出这个最小值及G、H的坐标;若不存在,请说明理由. (3)如图15,抛物线上是否存在一点T,过点T作x的垂线,垂足为M,过点M作直线M N∥BD,交线段AD于点N,连接MD,使△DNM∽△BMD,若存在,求出点T的坐标;若不存在,说明理由.

最新初中几何中线段和与差最值问题

初中几何中线段和(差)的最值问题 一、两条线段和的最小值。 基本图形解析: 一)、已知两个定点: 1、在一条直线m 上,求一点P ,使PA+PB 最小; (1)点A 、B 在直线m 两侧: (2)点A 、B 在直线同侧: 2、在直线m 、n 上分别找两点P 、Q ,使PA+PQ+QB 最小。 (1)两个点都在直线外侧: (2)一个点在内侧,一个点在外侧: (3)两个点都在内侧: m m B m A B m n m n n m n n n m

( 4)、台球两次碰壁模型 变式一:已知点A、B位于直线m,n 的内侧,在直线n、m分别上求点D、E点,使得围成的四边形ADEB周长最短. 变式二:已知点A位于直线 m,n 的内侧, 在直线m、n分别上求点P、Q点PA+PQ+QA 周长最短. 二)、一个动点,一个定点: (一)动点在直线上运动: 点B在直线n上运动,在直线m上找一点P,使PA+PB最小(在图中画出点P和点B)1、两点在直线两侧: 2、两点在直线同侧: (二)动点在圆上运动 点B在⊙O上运动,在直线m上找一点P,使PA+PB最小(在图中画出点P和点B) 1、点与圆在直线两侧: m n m n m n m m

2、点与圆在直线同侧: 三)、已知A 、B 是两个定点,P 、Q 是直线m 上的两个动点,P 在Q 的左侧,且PQ 间长度恒定,在直线m 上要求P 、Q 两点,使得PA+PQ+QB 的值最小。(原理用平移知识解) (1)点A 、B 在直线m 两侧: 作法:过A 点作AC ∥m,且AC 长等于PQ 长,连接BC,交直线m 于Q,Q 向左平移PQ 长,即为P 点,此时P 、Q 即为所求的点。 (2)点A 、B 在直线m 同侧: 练习题 1.如图1,∠AOB =45°,P 是∠AOB 内一点,PO =10,Q 、R 分别是OA 、OB 上的动点,求△PQR 周长的最小值为 . 2、如图2,在锐角三角形ABC 中,AB=4 ,∠BAC=45°,∠BAC 的平分线交BC 于点D ,M,N 分别是AD 和AB 上的动点,则BM+MN 的最小值为 . 3、如图3,在锐角三角形ABC 中 , AB=BAC=45,BAC 的平分线交BC 于D ,M 、N 分别是AD 和AB 上的动点,则BM+MN 的最小值是 。 m m Q Q

初中数学最值问题集锦 几何地定值与最值

几何的定值与最值 几何中的定值问题,是指变动的图形中某些几何元素的几何量保持不变,或 几何元素间的某些几何性质或位置关系不变的一类问题,解几何定值问题的基本 方法是:分清问题的定量及变量,运用特殊位置、极端位置,直接计算等方法, 先探求出定值,再给出证明. 几何中的最值问题是指在一定的条件下,求平面几何图形中某个确定的量 (如线段长度、角度大小、图形面积)等的最大值或最小值,求几何最值问题的基 本方法有: 1.特殊位置与极端位置法; 2.几何定理(公理)法; 3.数形结合法等. 注:几何中的定值与最值近年广泛出现于中考竞赛中,由冷点变为热点.这 是由于这类问题具有很强的探索性(目标不明确),解题时需要运用动态思维、数 形结合、特殊与一般相结合、 逻辑推理与合情想象相结合等思想方法. 【例题就解】 【例1】 如图,已知AB=10,P 是线段AB 上任意一点,在AB 的同侧分别以 AP 和PB 为边作等边△APC 和等边△BPD ,则CD 长度的最小值为 . 思路点拨 如图,作CC ′⊥AB 于C ,DD ′⊥AB 于D ′, DQ ⊥CC ′,CD 2=DQ 2+CQ 2,DQ=2 1AB 一常数,当CQ 越小,CD 越小, 本例也可设AP=x ,则PB=x 10,从代数角度探求CD 的最小值. 注:从特殊位置与极端位置的研究中易得到启示,常能找到解题突破口,特 殊位置与极端位置是指: (1)中点处、垂直位置关系等; (2)端点处、临界位置等. 【例2】 如图,圆的半径等于正三角形ABC 的高,此圆在沿底边AB 滚动,切点为T ,圆交AC 、BC 于M 、N ,则对于所有可能的圆的位置而言, MTN 为的度 数( ) ⌒

2013中考总结复习冲刺练:初中数学“最值问题” 集锦

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分析:在直线L上任取一点P’,连结A P’,BP’, 在△ABP’中AP’+BP’>AB,如果AP’+BP’=AB,则P’必在线段AB上,而线段AB与直线L无交点,所以这种思路错误。 取点A关于直线L的对称点A’,则AP’= AP, 在△A’BP中A’P’+B’P’>A’B,当P’移到A’B与直线L的交点处P 点时A’P’+B’P’=A’B,所以这时PA+P B最小。 1 已知AB是半圆的直径,如果这个半圆是一块铁皮,ABDC是内接半圆的梯形,试问怎样剪这个梯形,才能使梯形ABDC的周长最大(图3-91)? 分析本例是求半圆AB的内接梯形的最大周长,可设半圆半径为R.由于AB ∥CD,必有AC=BD.若设CD=2y,AC=x,那么只须求梯形ABDC的半周长u=x+y+R 的最大值即可. 解作DE⊥AB于E,则x2=BD2=AB·BE=2R·(R-y)=2R2-2Ry, 所以 所以求u的最大值,只须求-x2+2Rx+2R2最大值即可. -x2+2Rx+2R2=3R2-(x-R)2≤3R2, 上式只有当x=R时取等号,这时有

初中数学线段最值问题专题训练PPT

线段最值问题 1、“对称+点点最值”如图,在正方形ABCD中,AB=8,AC与BD交于点O,N是OC的中点,点M在BC边上,且BM=6,P为对角线BD上一点,则PM+PN的最小值为 2、“对称+点点最值”如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,E、 F、 G、H分别在矩形ABCD 的边AD、AB、BC、CD上。若AF=2,DH=5,E、G分别为AD、BC上的动点, 求四边形EFGH周长的最小值 3、“双对称 +点点最值”如图,在边长为6的菱形 ABCD中, AC是其对角线,∠B=60°,点P在 CD上,CP=2,点M在AD上,点N在AC上,则△PMN周长的最小值为 4、“双对称+点点最值”如图,∠AOB=30°,点P为∠AOB内一点,且OP=10,点M,N分别为OA,OB上的动点求△PMN周长的最小值 5、“平移+点点最值”如图,菱形ABCD的边长为3,∠BAD=60°,点E、F是对角线AC上的两点,且EF=1,点E在点F的左侧,求DE+BF的最小值。

6、“平移+对称+点点最值”(1)如图,菱形ABCD 的边长为3,∠BAD=60°,点E 、F 是对角线AC 上的两点,且EF=1,点E 在点F 的左侧,求DE+DF 的最小值。 (2)如图,矩形ABCD 中,AD =2,AB =4,AC 为对角线,E 、F 分别为边AB 、CD 上的动点,且EF ⊥AC 于点M ,连接AF 、CE ,求AF +CE 的最小值. (3)如图,sinC=3/5,长度为2的线段ED 在射线CF 上滑动,点B 在射线CA 上,BC=5,则△BDE 的周长的最小值为_____. (4)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD 的顶点B 在原点,点A 、C 在坐标轴上,点D 的坐标为(6,4),E 为CD 的中点,点P 、Q 为BC 边上两个动点,且PQ =2,要使四边形APQE 的周长最小,则点P 的坐示应为______________. 7、“三对称+点点最值”如图,矩形ABCD 的边AB=3,BC=4,点E 为CD 边上一点,且CE=1,点F 、G 、H 分别是AD 、AB 、BC 边上的动点,则四边形EFGH 周长的最小值是多少? A B C D E F M x

精选初中数学常见8种最值问题

初中数学最值问题常见的8种解题方法一. 配方法 例1. (2005年全国初中数学联赛武汉CASIO杯选拔赛) 可取得的最小值为_________。 解:原式 由此可知,当时,有最小值。 二. 设参数法 例2. (《中等数学》奥林匹克训练题)已知实数满足。则的最大值为________。 解:设,易知 由,得

从而, 由此可知,是关于t的方程的两个实根。 于是,有 解得。故的最大值为2。 例3. (2004年全国初中联赛武汉选拔赛)若,则可取得的最小值为() A. 3 B. C. D. 6 解:设,则 从而可知,当时,取得最小值。故选(B)。

三. 选主元法 例4. (2004年全国初中数学竞赛)实数满足 。则z的最大值是________。 解:由得。 代入消去y并整理成以为主元的二次方程 ,由x为实数,则判别式。即, 整理得 解得。 所以,z的最大值是。 四. 夹逼法

例5. (2003年北京市初二数学竞赛复赛)是非负实数,并且满足。设,记为m的最小值,y为m的最大值。则__________。 解:由得 解得 由是非负实数,得 从而,解得。 又, 故

于是, 因此, 五. 构造方程法 例6. (2000年山东省初中数学竞赛)已知矩形A的边长为a和b,如果总有另一矩形B使得矩形B与矩形A的周长之比与面积之比都等于k,试求k的最小值。 解:设矩形B的边长为x和y,由题设可得。从而x和y可以看作是关于t的一元二次方程 的两个实数根,则 因为, 所以, 解得

所以k的最小值是 四. 由某字母所取的最值确定代数式的最值 例7. (2006年全国初中数学竞赛)已知为整数,且 。若,则的最大值为 _________。 解:由得,代入得。 而由和可知的整数。 所以,当时,取得最大值,为。 七. 借助几何图形法 例8. (2004年四川省初中数学联赛)函数 的最小值是________。 解:显然,若,则。因而,当取最小值时,必然有。

8-线段和差最值的存在性问题解题策略(1)

中考数学压轴题解题策略(8) 线段和差最值的存在性问题解题策略 《挑战压轴题·中考数学》的作者上海马学斌 专题攻略 两条动线段的和的最小值问题,常见的是典型的“牛喝水”问题,关键是指出一条对称轴“河流”(如图1). 三条动线段的和的最小值问题,常见的是典型的“台球两次碰壁”或“光的两次反射”问题,关键是指出两条对称轴“反射镜面”(如图2). 两条线段差的最大值问题,一般根据三角形的两边之差小于第三边,当三点共线时,两条线段差的最大值就是第三边的长.如图3,P A与PB的差的最大值就是AB,此时点P在AB的延长线上,即P′. 解决线段和差的最值问题,有时候求函数的最值更方便,本讲不涉及函数最值问题. 图1 图2 图3 例题解析 例?如图1-1,抛物线y=x2-2x-3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点P 是抛物线对称轴上的一个动点,如果△P AC的周长最小,求点P的坐标. 图1-1 【解析】如图1-2,把抛物线的对称轴当作河流,点A与点B对称,连结BC,那么在△PBC中,PB+PC总是大于BC的.如图1-3,当点P落在BC上时,PB+PC最小,因此P A+PC最小,△P AC的周长也最小. 由y=x2-2x-3,可知OB=OC=3,OD=1.所以DB=DP=2,因此P(1,-2). 图1-2 图1-3

例?如图,抛物线21442 y x x =-+与y 轴交于点A ,B 是OA 的中点.一个动点G 从点B 出发,先经过x 轴上的点M ,再经过抛物线对称轴上的点N ,然后返回到点A .如果动点G 走过的路程最短,请找出点M 、N 的位置,并求最短路程. 图2-1 【解析】如图2-2,按照“台球两次碰壁”的模型,作点A 关于抛物线的对称轴对称的点A ′,作点B 关于x 轴对称的点B ′,连结A ′B ′与x 轴交于点M ,与抛物线的对称轴交于点N . 在Rt △AA ′B ′中,AA ′=8,AB ′=6,所以A ′B ′=10,即点G 走过的最短路程为10.根据 相似比可以计算得到OM =83,MH =43,NH =1.所以M (83 , 0),N (4, 1). 图2-2 例? 如图3-1,抛物线248293 y x x =-++与y 轴交于点A ,顶点为B .点P 是x 轴上的一个动点,求线段P A 与PB 中较长的线段减去较短的线段的差的最小值与最大值,并求出相应的点P 的坐标. 图3-1 【解析】题目读起来像绕口令,其实就是求|P A -PB |的最小值与最大值. 由抛物线的解析式可以得到A (0, 2),B (3, 6).设P (x , 0). 绝对值|P A -PB |的最小值当然是0了,此时P A =PB ,点P 在AB 的垂直平分线上(如图3-2).解方程x 2+22=(x -3)2+62,得416x =.此时P 41(,0)6 . 在△P AB 中,根据两边之差小于第三边,那么|P A -PB |总是小于AB 了.如图3-3,当点

经典几何中线段和差最值(含答案) (2)

几何中线段和,差最值问题 一、解决几何最值问题的通常思路 两点之间线段最短; 直线外一点与直线上所有点的连线段中,垂线段最短; 三角形两边之和大于第三边或三角形两边之差小于第三边(重合时取到最值) 是解决几何最值问题的理论依据,根据不同特征转化是解决最值问题的关键.通过转化减少变量,向三个定理靠拢进而解决问题;直接调用基本模型也是解决几何最值问题的高效手段.

一般处理方法: 常用定理: 两点之间,线段最短(已知两个定点时) 垂线段最短(已知一个定点、一条定直线时) 三角形三边关系(已知两边长固定或其和、差固定时) 二、典型题型 1.如图:点P 是∠AOB 内一定点,点M 、N 分别在边OA 、OB 上运动,若∠AOB =45°,OP =△PMN 的周长的最小值为 6 . 2.如图,当四边形P ABN 的周长最小时,a = 4 7 . P A +P B 最小, 需转化, 使点在线异侧 B l

3.如图,A、B两点在直线的两侧,点A到直线的距离AM=4,点B到直线的距离BN=1,且MN=4,P为直线上的动点,|P A﹣PB|的最大值为5. 4.动手操作:在矩形纸片ABCD中,AB=3,AD=5.如图所示,折叠纸片,使点A落在BC边上的A′处,折痕为PQ,当点A′在BC边上移动时,折痕的端点 P、Q也随之移动.若限定点P、Q分别在AB、AD边上移动,则点A′在BC 边 上可移动的最大距离为 2 . 5.如图,直角梯形纸片ABCD,AD⊥AB,AB=8,AD=CD=4,点E、F分别在线段AB、AD上,将△AEF沿EF翻折,点A的落点记为P.当P落在直角梯形ABCD内部时,PD 6.如图,∠MON=90°,矩形ABCD的顶点A、B分别在边OM,ON上,当B 在边ON上运动时,A随之在OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=2,BC=1,运动过程中,点D到点O

二次函数线段、周长、面积最值问题

1. 如图,对称轴为直线x=-1的抛物线y=ax 2+bx+c (a ≠0)与x 轴相交于A 、B 两点,其中点A 的坐标为(-3,0). (1)求点B 的坐标;(2)若a=1,C 为抛物线与y 轴的交点.①若点P 在抛物线上,且S △POC =4S △BOC .求点P 的坐标;②设点Q 是线段AC 上的动点,作QD ⊥x 轴交抛物线于 点D ,求线段QD 长度的最大值. 2.如图,二次函数y=ax 2-32 x+c (a ≠0)的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,已知点A (-1,0),点C (0,-2).(1)求抛物线的函数解析式;(2)若点M 是线段BC 下方的抛 物线上的一个动点,求△MBC 面积的最大值以及此时点M 的坐标. 3.如图,二次函数y=ax 2 +bx 的图象与一次函数y=x+2的图象交于A 、B 两点,点A 的横坐标是-1,点B 的横坐标是2.(1)求二次函数的表达式;(2)设点C 在二次函数图象的OB 段上,求四边形OABC 面积的最大值.

4.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,其中A点的坐标是(1,0),C点坐标是(4,3). (1)求抛物线的解析式; (2)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点D,使△BCD的周长最小?若存在,求出点D的坐标,若不存在,请说明理由; (3)若点E是(1)中抛物线上的一个动点,且位于直线AC的下方,试求△ACE的最大面积及E点的坐标. 5.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(-3,0),B(1,0),C(0,3)三点,其顶点为D,对称轴与x轴交于点H. (1)求该抛物线的解析式; (2)若点P是该抛物线对称轴上的一个动点,求△PBC周长的最小值; (3)如图(2),若E是线段AD上的一个动点( E与A、D不重合),过E点作平行于y轴的直线交抛物线于点F,交x轴于点G,设点E的横坐标为m,△ADF的面积为S.求S与m的函数关系式。S是否存在最大值?若存在,求出最大值及此时点E的坐标;若不存在,请说明理由.

初中数学最值问题专题分类讲解全书

初中数学最值问题专题分类讲解全书 ●平面几何中的最值问题 ●几何的定值与最值 ●最短路线问题 ●对称问题 ●巧作―对称点‖妙解最值题 ●数学最值题的常用解法 ●求最值问题 ●有理数的一题多解

●平面几何中的最值问题 在平面几何中,我们常常遇到各种求最大值和最小值的问题,有时它和不等式联系在一起,统称最值问题.如果把最值问题和生活中的经济问题联系起来,可以达到最经济、最节约和最高效率.下面介绍几个简例. 在平面几何问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的面积、角的度数)的最大值或最小值问题,称为最值问题。 最值问题的解决方法通常有两种: (1)应用几何性质: ①三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边; ②两点间线段最短; ③连结直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短; ④定圆中的所有弦中,直径最长。 ⑵运用代数证法: ①运用配方法求二次三项式的最值; ②运用一元二次方程根的判别式。 例1、A、B两点在直线l的同侧,在直线L上取一点P,使PA+PB最小。 分析:在直线L上任取一点P’,连结A P’,BP’, 在△ABP’中AP’+BP’>AB,如果AP’+BP’=AB,则P’必在线段AB上,而线段AB与直线L无交点,所以这种思路错误。 取点A关于直线L的对称点A’,则AP’=AP,

在△A’BP中A’P’+B’P’>A’B,当P’移到A’B与直线L的交点处P点时A’P’+B’P’=A’B,所以这时PA+PB最小。 1 已知AB是半圆的直径,如果这个半圆是一块铁皮,ABDC是内接半圆的梯形,试问怎样剪这个梯形,才能使梯形ABDC的周长最大(图3-91)? 分析本例是求半圆AB的内接梯形的最大周长,可设半圆半径为R.由于AB∥CD,必有AC=BD.若设CD=2y,AC=x,那么只须求梯形ABDC的半周长u=x+y+R的最大值即可. 解作DE⊥AB于E,则x2=BD2=AB·BE=2R·(R-y)=2R2-2Ry, 所以 所以求u的最大值,只须求-x2+2Rx+2R2最大值即可. -x2+2Rx+2R2=3R2-(x-R)2≤3R2, 上式只有当x=R时取等号,这时有 所以2y=R=x. 所以把半圆三等分,便可得到梯形两个顶点C,D, 这时,梯形的底角恰为60°和120°. 2 .如图3-92是半圆与矩形结合而成的窗户,如果窗户的周长为8米(m),怎样才能得出 最大面积,使得窗户透光最好?

线段差的最大值与线段和的最小值问题

For personal use only in study and research; not for commercial use 线段差的最大值与线段和的最小值问题 有关线段差的最大值与线段和的最小值问题的主要应用原理是:1、两点这间线段最短。2、三角形的任意两边之和大于第三边(找和的最小值)。3、三角形的任意两边之差小于第三边(找差的最大值)。 作图找点的关键:充分利用轴对称,找出对称点,然后,使三点在一条直线上。即利用线段的垂直平分线定理可以把两条线段、三条线段、四条线段搬在同一条直线上。证明此类问题,可任意另找一点,利用以上原理来证明。 一两条线段差的最大值: (1)两点同侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P,使︱PA-PB︱取最大值。作法:连结AB并延长AB交直线L于点P。点P即为所求。︱PA-PB︱=AB 证明:在直线L上任意取一点P。,连结PA、PB,︱PA-PB︱<AB (2两点异侧:如图,如图,点P在直线L上运动,画出一点P,使︱PA-PB︱取最大值。作法:1、作B关于直线L的对称点B。 B

2、连结AB并延长AB交直线L于点P。点P即为所求。︱PA-PB︱=AB 证明:在直线L上任意取一点P。,连结PA、PB、PB。︱PA-PB︱=︱PA-PB︱<AB (三角形任意两边之差小于第三边) 二、两条线段和的最小值问题: (1))两点同侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P使P A+PB取最小值。 (三角形的任意两边之和大于第三边(找和的最小值),P A+PB=AB (2)两点异侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P使P A+PB取最小值。 (两点之间线段最短) 三、中考考点: 08年林金钟老师的最后一题:如图,在矩形ABCO中,B(3,2),E(3,1),F(1,2)在X轴与Y轴上是否分别存在点M、N,使得四边形EFNM的周长最小?若存在,请求出周长的最小值,若不存在,请说明理由。 提示:EF长不变。即求F N+NM+MF的最小值。利用E关于X轴的对称点E,F的对称点F,把这三条线段搬到同一条直线上。

中考数学中的最值问题解法

中考数学几何最值问题解法 在平面几何的动态问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的周长或面积、角的度数以及它们的和与差)的最大值或最小值问题,称为最值问题。 解决平面几何最值问题的常用的方法有:(1)应用两点间线段最短的公理(含应用三角形的三边关系)求最值;(2)应用垂线段最短的性质求最值;(3)应用轴对称的性质求最值;(4)应用二次函数求最值;(5)应用其它知识求最值。下面通过近年全国各地中考的实例探讨其解法。 应用两点间线段最短的公理(含应用三角形的三边关系)求最值 典型例题: 例1. 如图,∠MON=90°,矩形ABCD的顶点A、B分别在边OM,ON上,当B在边ON上运动时,A随之在边OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=2,BC=1,运动过程中,点D到点O的最大距离为【】 A1B C. 55 D. 5 2 例2.在锐角三角形ABC中,BC=2 4,∠ABC=45°,BD平分∠ABC,M、N分别是BD、BC上的动点,则CM+MN 的最小值是▲ 。 例3.如图,圆柱底面半径为2cm,高为9cm π,点A、B分别是圆柱两底面圆周上的点,且A、B在同一母线上,用一棉线从A顺着圆柱侧面绕3圈到B,求棉线最短为▲ cm。

练习题: 1. 如图,长方体的底面边长分别为2cm 和4cm ,高为5cm .若一只蚂蚁从P 点开 始经过4个侧面爬行一圈到达Q 点,则蚂蚁爬行的最短路径长为【 】 A.13cm B.12cm C.10cm D.8cm 2.如图,圆柱的底面周长为6cm ,AC 是底面圆的直径,高BC=6cm ,点P 是母线BC 上一点,且PC= 23 BC .一只蚂蚁从A 点出发沿着圆柱体的表面爬行到点P 的最短距离是【 】 A 、6 (4)π+㎝ B 、5cm C 、㎝ D 、7cm 3.如图所示,在边长为2的正三角形ABC 中,E 、F 、G 分别为AB 、AC 、BC 的中点,点P 为线段EF 上一个动点,连接BP 、GP ,则△BPG 的周长的最小值是 _ ▲ . 二、应用垂线段最短的性质求最值:典型例题: 例1. (2012山东莱芜4分)在△ABC 中,AB =AC =5,BC =6.若点P 在边AC 上移动,则BP 的最小值是 ▲ .

线段和差最值问题-经典模型

线段和(差)的最值问题 此类问题特点:1.两个定点,一个定点; 2. 线段 和最小值,线段差最大值 一、线段和最小值问题 若在一条直线m 上,求一点P ,使PA+PB 最小; (1)两侧/异侧型:定点A 、B 在直线m (动点P 所在直线)两侧:直接连接A 、B 两点交直线m 于一点P ,该点P 即为所求点。(PA+PB=AB ) (2)同侧型:定点A 、B 在动点P 所在直线m 同侧:(方法:一找二作三连): 一找:找定点A 、B ,动点P 及动点所在的直线m ;二作:任选一个定点做对称;三连:连接对称点与另一个定点,其连线交动点所在直线于一点P ,该点P 即为所求。( PA+PB=PA’+PB=A’B ) Image Image 二、线段差最大值问题 若在一条直线m 上,求一点P ,使得最大 (1)同侧型:定点A 、B 在直线m (动点P 所在直线)两侧:直接连接 A 、 B 两点交直线 m 于一点P ,该点P 即为所求点。() (2)两侧/异侧型:定点A 、B 在直线m (动点P 所在直线)两侧:任选

一个定点做对称;三连:连接对称点与另一个定点,其连线交动点所在直线m于一点P,该点P即为所求点。() 线段和最小值练习题 1.如图1,在锐角三角形ABC中,AB=,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC 于点D,M,N分别是AD和AB上的动点, 则BM+MN的最小值为. 2. 如图2所示,等边△ABC的边长为6,AD是BC边上的中线,M是AD上的动点,E是AC边上一点.若AE=2,EM+CM的最小值为 . 3.如图3,在直角梯形ABCD中,∠ABC=90°,AD∥BC,AD=4,AB=5,BC=6,点P是AB上一个动点,当PC+PD的和最小时,PB的长为 __________. 图1 图2 图3 图4 4. 如图4,菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=60°,E是AB的中点,P是对角线AC上的一个动点,则PE+PB的最小值为. 5. 如图5,圆柱形玻璃杯,高为12cm,底面周长为18cm,在杯内离杯底3cm的点C处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿4cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为________cm. 6.已知正方形ABCD的边长为2,E为AB的中点,P是AC上一动点.则PB +PE的最小值是 7. 如图6,已知正方形ABCD的边长为8,点M在DC上,且DM=2,N是AC

初中数学最值问题 专题

中考数学最值问题 【例题1】(经典题)二次函数y=2(x ﹣3)2﹣4的最小值为 . 【例题2】(2018江西)如图,AB 就是⊙O 的弦,AB=5,点C 就是⊙O 上的一个动点,且∠ACB=45° ,若点M 、N 分别就是AB 、AC 的中点,则MN 长的最大值就是 . 【例题3】(2019湖南张家界)已知抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)过点A (1,0),B (3,0)两点,与y 轴交于点C ,OC =3. (1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标; (2)过点A 作AM ⊥BC ,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△PBC 面积最大时,求P 点坐标及最大面积的值; (4)若点Q 为线段OC 上的一动点,问AQ + 2 1QC 就是否存在最小值?若存在,求岀这个最小值;若不存在,请说明理由. 练 习 1、(2018河南)要使代数式x 32-有意义,则x 的( ) A 、最大值为32 B 、最小值为3 2 C 、最大值为2 3 D 、最大值为23 2、(2018四川绵阳)不等边三角形?ABC 的两边上的高分别为4与12且第三边上的高为整数,那么此高的最大值可能为________。 3、(2018齐齐哈尔)设a 、b 为实数,那么a ab b a b 22 2++--的最小值为_______。 -2-1 -13 2 1 321y x O M D C B A

4、(2018云南)如图,MN 就是⊙O 的直径,MN=4,∠AMN=40°,点B 为弧AN 的中点,点P 就是直径MN 上的一个动点,则PA+PB 的最小值为 . 5、(2018海南)某水果店在两周内,将标价为10元/斤的某种水果,经过两次降价后的价格为8、1元/斤,并且两次降价的百分率相同. (1)求该种水果每次降价的百分率; (2)从第一次降价的第1天算起,第x 天(x 为正数)的售价、销量及储存与损耗费用的相关信息如表所示、已知该种水果的进价为4、1元/斤,设销售该水果第x (天)的利润为y (元),求y 与x (1≤x <15)之间的函数关系式,并求出第几天时销售利润最大? 时间(天) 1≤x <9 9≤x <15 x ≥15 售价(元/斤) 第1次降价后的价格 第2次降价后的价格 销量(斤) 80-3x 120-x 储存与损耗费用(元) 40+3x 3x 2-64x +400 (3)在(2)的条件下,若要使第15天的利润比(2)中最大利润最多少127、5元,则第 15天在第14天的价格基础上最多可降多少元? 6、(2018湖北荆州)某玩具厂计划生产一种玩具熊猫,每日最高产量为40只,且每日产出的产品全部售出,已知生产x 只玩具熊猫的成本为R(元),售价每只为P(元),且R 、P 与x 的关系式分别为 R x =+50030,P x =-1702。 (1)当日产量为多少时,每日获得的利润为1750元; (2)当日产量为多少时,可获得最大利润?最大利润就是多少? 7、(2018吉林)某工程队要招聘甲、乙两种工种的工人150人,甲、乙两种工种的工人的月工资分别就是600元与1000元,现要求乙种工种的人数不少于甲种工种人数的2倍,问甲、乙两种工种各招聘多少人时可使得每月所付的工资最少? 8、(经典题)求x x x x 2211 -+++的最大值与最小值。 9、(经典题)求代数式x x 12 -的最大值与最小值。 10、(经典题)求函数y x x =--+-||||145的最大值。

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