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中考数学几何专项练习:最值问题之阿氏圆
一、填空题
1.如图,正方形 的边长为4, 的半径为2, 为 上的动点,则 的最大值是.
【答案】2
【分析】解法1,如图:以 为斜边构造等腰直角三角形 ,连接 , ,连接 、 ,
推得 ,因为 ,求出 即可求出答案.
解法2:如图:连接 、 、 ,在 上做点 ,使 ,连接 ,证明 ,
在 上做点 ,使 ,连接 ,证明 ,接着推导出 ,最后证
明 ,即可求解.
【详解】解法1
如图:以 为斜边构造等腰直角三角形 ,连接 , ,
∴ , ,
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四边形 正方形
,
又 ,
在 与 中
,
故答案为:2.
解法2
如图:连接 、 、
根据题意正方形 的边长为4, 的半径为2
,
2 试卷第页,共37页 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】
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在 上做点 ,使 ,则 ,连接
在 与 中
,
,则
在 上做点 ,使 ,则 ,连接
在 与 中
,
,则
如图所示连接
在 与 中
, ,
3 试卷第页,共37页 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】
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故答案为:2.
【点睛】本题考查正方形的性质,相似三角形,勾股定理等知识,难度较大,熟悉以上知识点运用是解题
关键.
2.如图所示的平面直角坐标系中, , , 是第一象限内一动点, ,连接 、 ,
则 的最小值是 .
【答案】
【分析】取点 ,连接 , .根据 ,有 ,即可证明 ,即有
,进而可得 ,则有 ,利用勾股定理可得 ,
则有 ,问题得解.
【详解】解:如图,取点 ,连接 , .
4 试卷第页,共37页 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】
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, , ,
, , ,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,(当B、P、T三点共线时取等号)
的最小值为 .
故答案为: .
【点睛】本题考查阿氏圆问题,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用
辅助线,构造相似三角形解决问题.
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3.如图所示, ,半径为2的圆 内切于 . 为圆 上一动点,过点 作 、 分
别垂直于 的两边,垂足为 、 ,则 的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据题意,本题属于动点最值问题-“阿氏圆”模型,首先作 于 ,作 于 ,
如图所示,通过代换,将 转化为 ,得到当 与 相切时,
取得最大值和最小值,分两种情况,作出图形,数形结合解直角三角形即可得到相应最值,进而得到取值
范围.
【详解】解:作 于 ,作 于 ,如图所示:
, ,
,
,
,
,
,
6 试卷第页,共37页 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】
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,
当 与 相切时, 取得最大和最小,
①连接 , , ,如图1所示:
可得:四边形 是正方形,
,
在 中, ,
,
在 中, ,
,即 ;
②连接 , , ,如图2所示:
可得:四边形 是正方形,
,
由上同理可知:在 中, ,
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,
在 中, ,
,即 ,
.
故答案为: .
【点睛】本题考查动点最值模型-“阿氏圆”,难度较大,掌握解决动点最值问题的方法,熟记相关几何
知识,尤其是圆的相关知识是解决问题的关键.
4.如图,在 中,点A、点 在 上, , ,点 在 上,且 ,点 是
的中点,点 是劣弧 上的动点,则 的最小值为 .
【答案】
【分析】延长 到 ,使得 ,连接 , ,利用相似三角形的性质证明 ,求
的最小值问题转化为求 的最小值.求出 即可判断.
【详解】解:延长 到 ,使得 ,连接 , .
, , ,
,
,
,
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,
,
,
,
又 在 中, , , ,
,
,
的最小值为 ,
故答案为: .
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,
构造相似三角形解决问题.
5.如图,边长为4的正方形,内切圆记为⊙O,P是⊙O上一动点,则 PA+PB的最小值为.
【答案】
【分析】 PA+PB= (PA+ PB),利用相似三角形构造 PB即可解答.
【详解】解:设⊙O半径为r,
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OP=r= BC=2,OB= r=2 ,
取OB的中点I,连接PI,
∴OI=IB= ,
∵ , ,
∴ ,∠O是公共角,
∴△BOP∽△POI,
∴ ,
∴PI= PB,
∴AP+ PB=AP+PI,
∴当A、P、I在一条直线上时,AP+ PB最小,
作IE⊥AB于E,
∵∠ABO=45°,
∴IE=BE= BI=1,
∴AE=AB−BE=3,
∴AI= ,
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∴AP+ PB最小值=AI= ,
∵ PA+PB= (PA+ PB),
∴ PA+PB的最小值是 AI= .
故答案是 .
【点睛】本题是“阿氏圆”问题,解决问题的关键是构造相似三角形.
6.如图,已知正方ABCD的边长为6,圆B的半径为3,点P是圆B上的一个动点,则 的最大值
为.
【答案】
【分析】如图,连接 ,在 上取一点 ,使得 ,进而证明 ,则在点P运动的
任意时刻,均有PM= ,从而将问题转化为求PD-PM的最大值.连接PD,在△PDM中,PD-PM<DM,故
当D、M、P共线时,PD-PM=DM为最大值,勾股定理即可求得 .
【详解】如图,连接 ,在 上取一点 ,使得 ,
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,
在△PDM中,PD-PM<DM,
当D、M、P共线时,PD-PM=DM为最大值,
四边形 是正方形
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在 中,
故答案为: .
【点睛】本题考查了圆的性质,相似三角形的性质与判定,勾股定理,构造 是解题的关键.
7.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 .
【答案】5
【分析】连接AC、AQ,先证明△BCP∽△ACQ得 即AQ=2,在AD上取AE=1,证明△QAE∽△DAQ
得EQ= QD,故 DQ+CQ=EQ+CQ≥CE,求出CE即可.
【详解】解:如图,连接AC、AQ,
∵四边形ABCD是正方形,PC绕点P逆时针旋转90°得到线段PQ,
∴∠ACB=∠PCQ=45°,
∴∠BCP=∠ACQ,cos∠ACB= ,cos∠PCQ= ,
∴∠ACB=∠PCO,
∴△BCP∽△ACQ,
∴
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∵BP= ,
∴AQ=2,
∴Q在以A为圆心,AQ为半径的圆上,
在AD上取AE=1,
∵ , ,∠QAE=∠DAQ,
∴△QAE∽△DAQ,
∴ 即EQ= QD,
∴ DQ+CQ=EQ+CQ≥CE,
连接CE,
∴ ,
∴ DQ+CQ的最小值为5.
故答案为:5.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,旋转的性质,相似三角形的性质与判定,三角函数,解题的关键
在于能够连接AC、AQ,证明两对相似三角形求解.
8.如图,在 中, ,以点B为圆心作圆B与 相切,点P为圆B上任一动点,
则 的最小值是.
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【答案】
【分析】作BH⊥AC于H,取BC的中点D,连接PD,如图,根据切线的性质得BH为⊙B的半径,再根据等
腰直角三角形的性质得到BH AC ,接着证明△BPD∽△BCP得到PD PC,所以PA PC=
PA+PD,而PA+PD≥AD(当且仅当A、P、D共线时取等号),从而计算出AD得到PA 的最小值.
【详解】解:作BH⊥AC于H,取BC的中点D,连接PD,如图,
∵AC为切线,
∴BH为⊙B的半径,
∵∠ABC=90°,AB=CB=2,
∴AC BA=2 ,
∴BH AC ,
∴BP ,
∵ , ,
而∠PBD=∠CBP,
∴△BPD∽△BCP,
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∴ ,
∴PD PC,
∴PA PC=PA+PD,
而PA+PD≥AD(当且仅当A、P、D共线时取等号),
而AD ,
∴PA+PD的最小值为 ,
即PA 的最小值为 .
故答案为: .
【点睛】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.解决问题的关键是利用相似比确定线
段PD PC.也考查了等腰直角三角形的性质.
9.如图,在Rt 中,AB=AC=4,点E,F分别是AB,AC的中点,点P是扇形AEF的 上任意一点,
连接BP,CP,则 BP+CP的最小值是.
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【答案】 .
【分析】在AB上取一点T,使得AT=1,连接PT,PA,CT.证明 ,推出 = = ,推
出PT= PB,推出 PB+CP=CP+PT,根据PC+PT≥TC,求出CT即可解决问题.
【详解】解:在AB上取一点T,使得AT=1,连接PT,PA,CT.
∵PA=2.AT=1,AB=4,
∴PA2= AT•AB,
∴ = ,
∵∠PAT=∠PAB,
∴ ,
∴ = = ,
∴PT= PB,
∴ PB+CP=CP+PT,
∵PC+PT≥TC,
在Rt 中,
∵∠CAT=90°,AT=1,AC=4,
∴CT= = ,
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∴ PB+PC≥ ,
∴ PB+PC的最小值为 .
故答案为 .
【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,三角形相似的判定与性质,勾股定理的应用,三角形的三边关
系,圆的基本性质,掌握以上知识是解题的关键.
10.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=12,AC=9,以点C为圆心,6为半径的圆上有一个动点D.连接
AD、BD、CD,则2AD+3BD的最小值是.
【答案】
【分析】如下图,在CA上取一点E,使得CE=4,先证△DCE∽△ACD,将 转化为DE,从而求得
的最小距离,进而得出2AD+3BD的最小值.
【详解】如下图,在CA上取一点E,使得CE=4
∵AC=9,CD=6,CE=4
∴
∵∠ECD=∠ACD
∴△DCE∽△ACD
∴
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∴ED=
在△EDB中,ED+DB≥EB
∴ED+DB最小为EB,即ED+DB=EB
∴
在Rt△ECB中,EB=
∴
∴2AD+3DB=
故答案为: .
【点睛】本题考查求最值问题,解题关键是构造出△DCE∽△ACD.
11.如图,已知正方形ABCD的边长为4,⊙B的半径为2,点P是⊙B上的一个动点,则PD﹣ PC的最大
值为.
【答案】5
【详解】分析: 由PD− PC=PD−PG≤DG,当点P在DG的延长线上时,PD− PC的值最大,最大值为DG=
5.
详解: 在BC上取一点G,使得BG=1,如图,
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∵ , ,
∴ ,
∵∠PBG=∠PBC,
∴△PBG∽△CBP,
∴ ,
∴PG= PC,
当点P在DG的延长线上时,PD− PC的值最大,最大值为DG= =5.
故答案为5
点睛: 本题考查圆综合题、正方形的性质、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会构建相似
三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,把问题转化为两点之间线段最短解决,题目比较难,属于
中考压轴题.
二、解答题
12.已知 与 有公共顶点C, 为等边三角形,在 中, .
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(1)如图1,当点E与点B重合时,连接AD,已知四边形ABDC的面积为 ,求 的值;
(2)如图2, , A、E、D三点共线,连接 、 ,取 中点M,连接 ,求证: ;
(3)如图3, , ,将 以C为旋转中心旋转,取 中点F,当 的值最
小时,求 的值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)延长 到T,使得 连接 ,过点D做 于N,证明 ,
得出 , ,证明 为等边三角形,设 ,得出
,求出x的值即可得出答案;
(2)延长 到 使得 ,连接 、 ,证明 ,得出 ,证明
为 的中位线,得出 ,即可证明结论;
(3)连接 ,过点A作 于点G,以点C为圆心, 为半径作圆,在 上截取 ,
连接 ,证明 ,得出 ,即 ,得出 ,
连接 与 交于一点,当点F在此点时, 最小,即 最小,过点M作 于
点N,过点A作 于点Q,求出 , 即可得出答案.
【详解】(1)解:延长 到T,使得 连接 ,过点D做 于N,如图所示:
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∵ 为等边三角形, ,
∴ , ,
四边形 中, ,
∴ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ 为等边三角形,
∵四边形ABDC的面积为 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
设 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
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(2)证明:延长 到 使得 ,连接 、 ,如图所示:
∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ 为等边三角形,
∴ , ,
∵ 为等边三角形,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∵A为 中点,M为 中点,
∴ 为 的中位线,
∴ ,
∴ ;
(3)解:如图,连接 ,过点A作 于点G,以点C为圆心, 为半径作圆,在 上截取
,连接 ,
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∵ , ,
∴ ,
∴ , ,
∵ , ,
∴ ,
∵点F为等边三角形 的边 中点,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 的长度为定值,
∴在 旋转时,点F在以C为圆心, 为半径的圆上运动,
∴如图,连接 与 交于一点,当点F在此点时, 最小,即 最小,过点M作
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于点N,过点A作 于点Q,
,
,
,
∴ ,
∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
25 试卷第页,共37页 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】
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∴ .
【点睛】本题主要考查了等边三角形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,三角形相似的判定和性质,
特殊角的三角函数,求正切值,勾股定理,直角三角形的性质,解题的关键是作出辅助线,找出
取最小值时,点F的位置.
13.如图1,抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 ,其中点 的坐标为 ,抛
物线的对称轴是直线 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点 是直线 下方的抛物线上一个动点,是否存在点 使四边形 的面积为16,若存在,求出
点 的坐标若不存在,请说明理由;
(3)如图2,过点 作 交抛物线的对称轴于点 ,以点 为圆心,2为半径作 ,点 为 上
的一个动点,求 的最小值.
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【答案】(1)
(2) 或
(3)
【分析】(1)根据点 的坐标为 ,抛物线的对称轴是直线 .待定系数法求二次函数解析式即
可,
(2)先求得直线 解析式,设 ,则 ,过点 作 轴交直线 于点 ,根
据 等于16建立方程,解一元二次方程即可求得 的值,然后求得 的坐标,
(3)在 上取 ,过点 作 ,构造 ,则当 三点共线时,取得最小
值,最小值为 ,勾股定理解直角三形即可.
【详解】(1)解:∵抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 ,点 的坐标为 ,
抛物线的对称轴是直线 ,
∴ ,
,
解得 ,
抛物线解析式为: ,
(2)当 ,即 ,
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解得 ,
,
,
设直线 解析式为 ,
,
解得 ,
直线 解析式为 ,
设 ,过点 作 轴交直线 于点 ,
则 ,
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,
四边形 的面积为16,
,
解得 ,
或 ,
(3)如图,过点 作 交抛物线的对称轴于点 ,以点 为圆心,2为半径作 ,
是抛物线的对称轴,
,
,
, ,
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,
,
在 上取 ,过点 作 ,交 轴于点 ,交抛物线对称轴于点 ,则
,
,
,
, ,
,
,
,
,
当 三点共线时,取得最小值,最小值为 ,
.
则 的最小值为 .
【点睛】本题考查了二次函数综合,相似三角形的性质与判定,掌握二次函数的性质与相似三角形的性质
与判定是解题的关键.
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14.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.
【答案】(1)a=- .直线AB解析式为y=- x+3;
(2)2
(3)
【分析】(1)令y=0,求出抛物线与x轴交点,列出方程即可求出a,根据待定系数法可以确定直线AB解
析式;
(2)由△PNM∽△ANE,推出 ,列出方程即可解决问题;
(3)在y轴上 取一点M使得OM′= ,构造相似三角形,可以证明AM′就是E′A+ E′B的最小值.
【详解】(1)令y=0,则ax2+(a+3)x+3=0,
∴(x+1)(ax+3)=0,
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∴x=-1或- ,
∵抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),
∴- =4,
∴a=- .
∵A(4,0),B(0,3),
设直线AB解析式为y=kx+b,则 ,
解得 ,
∴直线AB解析式为y=- x+3;
(2)如图1,
∵PM⊥AB,PE⊥OA,
∴∠PMN=∠AEN,
∵∠PNM=∠ANE,
∴△PNM∽△ANE,
∵
∴ ,
∵NE∥OB,
∴ ,
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∴ ,
∵抛物线解析式为 ,
∴ ,
∴ ,
解得m=2或4,
经检验x=4是分式方程的增根,
∴m=2;
(3)如图2,在y轴上 取一点M′使得OM′= ,连接AM′,在AM′上取一点E′使得OE′=OE.
∵OE′=2,OM′•OB= ,
∴OE′2=OM′•OB,
∴ ,
∵∠BOE′=∠M′OE′,
∴△M′OE′∽△E′OB,
∴ ,
∴ ,
∴ ,此时 最小(两点间线段最短,A、M′、E′共线时),
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最小值 .
【点睛】本题为二次函数综合题,主要考查相似三角形的判定和性质、待定系数法、最小值问题等知识,
解题的关键是构造相似三角形,找到线段AM′就是 的最小值.
15.如图,Rt△ABC,∠ACB=90°,AC=BC=2,以C为顶点的正方形CDEF(C、D、E、F四个顶点按逆时
针方向排列)可以绕点C自由转动,且CD= ,连接AF,BD
(1)求证:△BDC≌△AFC
(2)当正方形CDEF有顶点在线段AB上时,直接写出BD+ AD的值;
(3)直接写出正方形CDEF旋转过程中,BD+ AD的最小值.
【答案】(1)见解析;(2) 或 ;(3)
【分析】(1)利用SAS,即可证明△FCA≌△DCB;
(2)分两种情况当点D,E在AB边上时和当点E,F在边AB上时,讨论即可求解;
(3)取AC的中点M.连接DM,BM.则CM=1,可证得△DCM∽△ACD,可得DM= AD,从而得到当B,
D,M共线时,BD+ AD的值最小,即可求解.
【详解】(1)证明: ∵四边形CDEF是正方形,
∴CF=CD,∠DCF=∠ACB=90°,
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∴∠ACF=∠DCB,
∵AC=CB,
∴△FCA≌△DCB(SAS);
(2)解:①如图2中,当点D,E在AB边上时,
∵AC=BC=2,∠ACB=90°,
∴ ,
∵CD⊥AB,
∴AD=BD= ,
∴BD+ AD= ;
②如图3中,当点E,F在边AB上时.
BD=CF= ,
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AD= = ,
∴BD+ AD= ,
综上所述,BD+ AD的值 或 ;
(3)如图4中.取AC的中点M.连接DM,BM.则CM=1,
∵CD= ,CM=1,CA=2,
∴CD2=CM•CA,
∴ = ,
∵∠DCM=∠ACD,
∴△DCM∽△ACD,
∴ = = ,
∴DM= AD,
∴BD+ AD=BD+DM,
∴当B,D,M共线时,BD+ AD的值最小,
最小值 .
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【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,正方形的性质,锐角三角
函数,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
16.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣5x+5与x轴,y轴分别交于A,C两点,抛物线y=x2+bx+c
经过A,C两点,与x轴的另一交点为B
(1)求抛物线解析式及B点坐标;
(2)若点M为x轴下方抛物线上一动点,连接MA、MB、BC,当点M运动到某一位置时,四边形AMBC面积
最大,求此时点M的坐标及四边形AMBC的面积;
(3)如图2,若P点是半径为2的⊙B上一动点,连接PC、PA,当点P运动到某一位置时,PC+ PA的值
最小,请求出这个最小值,并说明理由.
【答案】(1)y=x2﹣6x+5, B(5,0);(2)当M(3,﹣4)时,四边形AMBC面积最大,最大面积等于
18;(3)PC+ PA的最小值为 ,理由详见解析.
【分析】(1)由直线y=﹣5x+5求点A、C坐标,用待定系数法求抛物线解析式,进而求得点B坐标.
(2)从x轴把四边形AMBC分成△ABC与△ABM;由点A、B、C坐标求△ABC面积;设点M横坐标为m,过点
M作x轴的垂线段MH,则能用m表示MH的长,进而求△ABM的面积,得到△ABM面积与m的二次函数关系式,
且对应的a值小于0,配方即求得m为何值时取得最大值,进而求点M坐标和四边形AMBC的面积最大值.
(3)作点D坐标为(4,0),可得BD=1,进而有 ,再加上公共角∠PBD=∠ABP,根据两边
对应成比例且夹角相等可证△PBD∽△ABP,得 等于相似比 ,进而得PD= AP,所以当C、P、D在同
一直线上时,PC+ PA=PC+PD=CD最小.用两点间距离公式即求得CD的长.
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【详解】解:(1)直线y=﹣5x+5,x=0时,y=5
∴C(0,5)
y=﹣5x+5=0时,解得:x=1
∴A(1,0)
∵抛物线y=x2+bx+c经过A,C两点
∴ 解得:
∴抛物线解析式为y=x2﹣6x+5
当y=x2﹣6x+5=0时,解得:x=1,x=5
1 2
∴B(5,0)
(2)如图1,过点M作MH⊥x轴于点H
∵A(1,0),B(5,0),C(0,5)
∴AB=5﹣1=4,OC=5
∴S = AB•OC= ×4×5=10
△ABC
∵点M为x轴下方抛物线上的点
∴设M(m,m2﹣6m+5)(1<m<5)
∴MH=|m2﹣6m+5|=﹣m2+6m﹣5
∴S = AB•MH= ×4(﹣m2+6m﹣5)=﹣2m2+12m﹣10=﹣2(m﹣3)2+8
△ABM
∴S =S +S =10+[﹣2(m﹣3)2+8]=﹣2(m﹣3)2+18
四边形AMBC △ABC △ABM
∴当m=3,即M(3,﹣4)时,四边形AMBC面积最大,最大面积等于18
(3)如图2,在x轴上取点D(4,0),连接PD、CD
∴BD=5﹣4=1
∵AB=4,BP=2
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∴
∵∠PBD=∠ABP
∴△PBD∽△ABP
∴
∴PD= AP
∴PC+ PA=PC+PD
∴当点C、P、D在同一直线上时,PC+ PA=PC+PD=CD最小
∵CD=
∴PC+ PA的最小值为
【点睛】此题主要考查二次函数综合,解题的关键是熟知二次函数的性质、圆的性质
及相似三角形的判断与性质.
17.如图,抛物线 与 轴交于 , , 两点(点 在点 的左侧),与 轴交于点 ,
且 , 的平分线 交 轴于点 ,过点 且垂直于 的直线 交 轴于点 ,点
是 轴下方抛物线上的一个动点,过点 作 轴,垂足为 ,交直线 于点 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点 的横坐标为 ,当 时,求 的值;
(3)当直线 为抛物线的对称轴时,以点 为圆心, 为半径作 ,点 为 上的一个动点,
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求 的最小值.
【答案】(1)y x2 x﹣3;(2) ;(3) .
【分析】对于(1),结合已知先求出点B和点C的坐标,再利用待定系数法求解即可;
对于(2),在Rt△OAC中,利用三角函数的知识求出∠OAC的度数,再利用角平分线的定义求出∠OAD的
度数,进而得到点D的坐标;接下来求出直线AD的解析式,表示出点P,H,F的坐标,再利用两点间的距
离公式可完成解答;对于(3),首先求出⊙H的半径,在HA上取一点K,使得HK=14,此时K(- ,
);然后由HQ2=HK·HA,得到△QHK∽△AHQ,再利用相似三角形的性质求出KQ= AQ,进而可得当E、
Q、K共线时, AQ+EQ的值最小,据此解答.
【详解】(1)由题意A( ,0),B(﹣3 ,0),C(0,﹣3),设抛物线的解析式为y=a(x+3
)(x ),把C(0,﹣3)代入得到a ,∴抛物线的解析式为y x2 x﹣3.
(2)在Rt△AOC中,tan∠OAC ,∴∠OAC=60°.
∵AD平分∠OAC,∴∠OAD=30°,∴OD=OA•tan30°=1,∴D(0,﹣1),∴直线AD的解析式为y x
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﹣1,由题意P(m, m2 m﹣3),H(m, m﹣1),F(m,0).
∵FH=PH,∴1 m﹣1﹣( m2 m﹣3)
解得m 或 (舍弃),∴当FH=HP时,m的值为 .
(3)如图,∵PF是对称轴,∴F( ,0),H( ,﹣2).
∵AH⊥AE,∴∠EAO=60°,∴EO OA=3,∴E(0,3).
∵C(0,﹣3),∴HC 2,AH=2FH=4,∴QH CH=1,在HA上取一点K,使得HK ,此
时K( ).
∵HQ2=1,HK•HA=1,∴HQ2=HK•HA,∴ .
∵∠QHK=∠AHQ,∴△QHK∽△AHQ,∴ ,∴KQ AQ,∴ AQ+QE=KQ+EQ,∴当E、Q、K共
线时, AQ+QE的值最小,最小值 .
【点睛】本题考查了相似三角形对应边成比例、两边成比例且夹角相等的两个三角形相似、待定系数法求
二次函数的表达式、二次函数的图象与性质、数轴上两点间的距离公式,熟练掌握该知识点是本题解题的
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关键.
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