文档内容
专题 14 坐标系中的最值问题
题型一 两点之间距离最值问题
1
(
1.如图,点 A的坐标为 (1,0) ,点B在直线 yx 上运动,当线段 AB最短时,点B的坐标为 2,
1
)
2 .
【解答】解:先过点A作ABOB,垂足为点B,由垂线段最短可知,当B与点B重合时AB最短,
点B在直线 yx 上运动,
AOB是等腰直角三角形,
过B作BC x轴,垂足为C,
△BCO为等腰直角三角形,
点A的坐标为 (1,0) ,
1 1 1
OC CB OA 1
2 2 2 ,
1 1
( )
B坐标为 2, 2 ,
1 1
( )
即当线段AB最短时,点B的坐标为 2, 2 .
1 1
( )
故答案为: 2, 2 .
2.如图,在平面直角坐标系中,动点 A、 B分别在 x轴负半轴上和函数 yx 的图象上, AB4,
CB AB,BC 2,则OC 的最大值为 ( )2 2 2 2 2 5
2 4 2 5 2
A. B. C. D.
【解答】解:连接AC 交 y 轴于点E,如图,
在RtABC中,
AC BA2 BC2 42 22 2 5,
则在AOC 中,
AOC AOEEOC 90EOC�90
,
故CAO90,
OC�CA
则 ,
当且仅当点A与点O重合时,OC 为最大值,
OC AC2 5,
故选:C.
题型二 线段和差的最小值
3.如图,在平面直角坐标系中,点 A(2,1) , B(6,2) ,点P是x轴上一动点.求:
①PAPB的最小值及此时点P的坐标;② |PAPB| 的最大值及此时点P的坐标.
A(2,1)
【解答】解:(1)点 ,
点A关于x轴的对称点A的坐标为 (2,1) ,
设直线AB的解析式为 ykxb(k 0) ,
3
k
8
2kb1
1
b
6kb2 ,解得 4,
3 1
y x
直线AB的解析式为 8 4,
2
x
当 y0 时, 3 .
2
P(
3 , 0) ;
A(2,1) B(6,2)
, ,
AB (26)2 (12)2 73
,即PAPB的最小值为 73;
(2)解:由题意可知,当点P到A、B两点距离之差的绝对值最大时,点P在直线AB上.
设直线AB的解析式为 ykxb ,
A(2,1) B(6,2)
, ,
2kb1
6kb2
, 1
k
8
5
b
解得 4 .
1 5
y x
8 4 ,
1 5
0 x
令 y0 ,得 8 4,
解得x10.
点P的坐标是 (10,0) .
4.如图,在平面直角坐标系中,点P是正比例函数 yx 图象上的一点,点 A的坐标为 (0,1) ,点B的坐
标为 (4,1) ,当PBPA取最小值时,点P的坐标为 (1,1) .
【解答】解:在PAB中,PAPB AB,
当点P在线段AB上时,PAPB取得最小值,此时PAPB AB.
点A的坐标为 (0,1) ,点B的坐标为 (4,1) ,
直线AB的解析式为
y1
.
当 y1 时,x1,当PBPA取最小值时,点P的坐标为 (1,1) .
(1,1)
故答案为: .
3
(
5.如图,已知点 A的坐标为 (0,1) ,点B的坐标为 2, 2) ,点P在直线 yx 上运动,当 |PAPB| 最
大时点P的坐标为 ( )
5 5
( )
A. (2,2) B. (4,4) C. 2, 2 D. (5,5)
【解答】解:作 A关于直线 yx 对称点C,易得C的坐标为 (1,0) ;连接BC,可得直线BC的方程为
4 4
y x
5 5 ;
求BC与直线 yx 的交点,可得交点坐标为 (4,4) ;
此时 |PAPB||PCPB|BC 取得最大值,其他 B C P不共线的情况,根据三角形三边的关系可得
|PCPB|BC
;
故选:B.1
y x4
6.如图,直线 2 与x轴、 y 轴分别交于点 A和点B,点C、D分别为线段AB、OB的中点,点
P为OA上一动点,当PCPD的值最小时,点P的坐标为 (2,0) .
【解答】解:作点D关于x轴的对称点D,连接CD交x轴于点P,此时PCPD值最小,如图.
1
y x4
令 2 中x0,则 y4 ,
(0,4)
点B的坐标为 ;
1 1
y x4 x40
令 2 中 y0 ,则2 ,解得:x8,
点A的坐标为
(8,0)
.
点C、D分别为线段AB、OB的中点,
C(4,2) D(0,2)
点 ,点 .
点D和点D关于x轴对称,
点D的坐标为 (0,2) .
设直线CD的解析式为 ykxb ,直线CD过点 C(4,2) , D(0,2) ,
4kb2 k 1
b2 ,解得:b2
,
直线CD的解析式为 yx2 .
令 y0 ,则0x2,解得:x2,
点P的坐标为
(2,0)
.
(2,0)
故答案为 .
7.如图,一次函数 y2x4 的图象与 x轴、 y 轴分别交于点 A、B,点C是OA的中点,过点C作
CDOA于C交一次函数图象于点D,P是OB上一动点,则PCPD的最小值为 ( )
5 2 2 2 22
A.4 B. C. D.
【解答】解:作点C关于 y 轴的对称点C,连接CD交 y 轴于点P,此时PCPD取得最小值,如图所示.
当 y0 时,2x40,解得:x2,(2,0)
点A的坐标为 .
点C是OA的中点,
OC 1,点C的坐标为 (1,0) .
当x1时, y2x42 ,
CD2.
点C,C关于 y 轴对称,
CC2OC 2,PC PC,
PCPDPCPDCD CD2 CC2 2 2.
故选:C.
8.如图所示,已知点 N(1,0) ,一次函数 yx4 的图象与两坐标轴分别交于 A,B两点,M ,P分别
是线段OB,AB上的动点,则PM MN 的最小值是 ( )
5 2
2 4 2
A.4 B.5 C. D.
【解答】解:如图,点N关于OB的对称点 N(1,0) ,过点N作NP AB交OB于M ,
则PNPM MN 的最小值,直线AB的解析式为 yx4 ,
直线NP的解析式为 yx1 ,
3
x
2
yx4
5
y
由yx1 解得 2 ,
3 5
P( )
2 ,2 ,
yx4
,
A(4,0) B(0,4)
, ,
OAOB,
BAO45,
PAN是等腰直角三角形,
AN5,
5 2
PN
2 ,
5 2
PM MN的最小值是 2 .
故选:C.
9.在如图所示的平面直角坐标系中,点 P是直线 yx 上的动点, A(1,0) , B(2,0) 是x轴上的两点,则
PAPB的最小值为 5 .【解答】解:如图所示:作A点关于直线 yx 的对称点A,连接AB,交直线 yx 于点P,
此时PAPB最小,
由题意可得出:OA1,BO2,PAPA,
PAPB AB 12 22 5.
故答案为: 5 .
2
y x4
10.如图,直线 3 与x轴、 y 轴分别交于点 A和点B,点C在线段AB上,点D在 y 轴的负半轴
上,C、D两点到x轴的距离均为2.
(1)点C的坐标为: (3,2) ,点D的坐标为: ;
(2)点P为线段OA上的一动点,当PCPD最小时,求点P的坐标.2
2 x4
【解答】解:(1)由题意点C的纵坐标为2, y2 时, 3 ,
解得x3,
C(3,2)
,
点D在 y 轴的负半轴上,D点到x轴的距离为2,
D(0,2)
,
(3,2) (0,2)
故答案为 , ;
(2)当C、P、D共线时,PCPD的值最小,
3kb2
设最小CD的解析式为 ykxb ,则有b2 ,
4
k
3
解得
b2
,
4
y x2
直线CD的解析式为 3 ,
3
x
当 y0 时, 2 ,
3
P(
2 , 0) .
1
y x2
11.如图,一次函数 2 的图象分别与x轴、 y 轴交于点A、B,以线段AB为边在第二象限内作等
腰RtABC,BAC 90.x x y y
( 1 2 1 2)
( 可 能 用 到 的 公 式 : 若 A(x 1, y 1 ) , Bx 2, y 2 ) , ① AB中 点 坐 标 为 2 , 2 ; ②
AB (x x )2 (y y )2)
1 2 1 2
(1)求线段AB的长;
(2)过B、C两点的直线对应的函数表达式.
(3)点D是BC中点,在直线AB上是否存在一点P,使得PCPD有最小值?若存在,则求出此最小值;
若不存在,则说明理由.
1
y x2
【解答】解:(1)对于一次函数 2 ,
令x0,得到 y2 ,令 y0 ,得到x4,即 A(4,0) , B(0,2) ,
OA4,OB2,
则AB OA2 OB2 2 5;
(2)过C作CE x轴,可得ECACAE 90,
BAC为等腰直角三角形,
AC AB,且BAC 90,
CAEOAB90,
ECAOAB,
在ECA和OAB中,
ECAOAB
CEAAOB90
CA AB
ACE BAO(AAS)
,
CEOA4,AE OB2,即OE OA AE 6,点C的坐标为 (6,4) .
设直线BC解析式为 ykxb ,
b2
把
B(0,2)
与
C(6,4) 代入得:6kb4
,
1
k
3
解得:
b2
,
1
y x2
则直线BC解析式为 3 ;
(3) ,
作出D关于直线AB的对称点D,连接CD,交直线AB于点P,此时CPDP最小,
点D为BC的中点,
06 24
( )
点D的坐标为 2 , 2 ,即 D(3,3) ,
1 1
y x2 k
直线AB解析式为 2 , 2 ,
直线DD的k 2,设直线DD的解析式为 ykxb ,
将k 2, D(3,3) 代入,解得b3,
直线DD解析式为 y2x3 ,
y2x3
1
y x2
与直线AB解析式联立得: 2 ,
x2
解得:y1
,即两直线交点E坐标为
(2,1)
.
D(x,y)
设 ,由中点坐标公式,得
x3 y3
2 1
2 , 2 ,
解得x1, y1 ,
D(1,1)
,
CD (61)2 (41)2 5 2
则最小值为 .
2
y x4
12.在平面直角坐标系中,一次函数 3 的图象与x轴和 y 轴分别交于 A、B两点.动点P从点
A出发,在线段AO上以每秒1个单位长度的速度向点O作匀速运动,到达点O即停止运动.其中 A、 Q
两点关于点P对称,以线段 PQ 为边向上作正方形 PQMN .设运动时间为t秒.如图①.
(1)当t 2秒时, OQ 的长度为 2 ;
2
y x4
(2)设MN 、PN 分别与直线 3 交于点C、D,求证:MC NC;
(3)在运动过程中,设正方形 PQMN 的对角线交于点E,MP与 QD 交于点F ,如图②,求OF EN的
最小值.
2
y x4
【解答】解:(1)在 3 中,令 y0 ,得x6,
OA6,
t 2,
APPQ2
,
OQ6222
,
故答案为:2;
APPQt
(2) ,
OQ62t
,
PQMN
四边形 是正方形,
PQQM MN PN t
,
3
C(6 t
M(62t,t) , N(6t,t) , 2 , t) ,
3 1
CM (6 t)(62t) t
2 2 ,
3 1
CN (6t)(6 t) t
2 2 ,
CM CN ;
(3)作矩形NEFK ,则EN FK ,
N(6t,t)
,
点N的运动轨迹是直线 yx6 ,
NQ yx6 NK NQ
直线 , ,
点K在直线 yx6 上,
OF EN OF FK ,
当O,F ,K 三点共线时,OF EN OF FK 的值最小,如图,
作 OH QN 于H ,PQN PQt
在等腰直角三角形 中, ,
QN 2t
,
HN QN QH 2t( 2t3 2)3 2
,
OF EN 的最小值为:HEEN HN 3 2 .
题型三 周长最小值问题
13.如图,在平面直角坐标系中,点 A的坐标为 (2,7) ,点B的坐标为 (5,0) ,点C是 y 轴上一个动点,且
点A,B,C三点不在同一条直线上,当ABC 的周长最小时,点C的坐标是 ( )
(0,2) (0,5) (0,7) (0,9)
A. B. C. D.
【解答】解:作点A关于 y 轴的对称点A,连接AB交 y 轴于点C,此时CACB最小,如图所示.
(2,7)
点A的坐标为 ,点A的坐标为 (2,7) .
设直线AB的解析式为 ykxb(k 0) ,
2kb7
将
A(2,7)
,
B(5,0)
代入
ykxb ,得:5kb0
,
k 1
解得:b5
,
直线AB的解析式为 yx5 .
当x0时, y1055 ,
点C的坐标为 (0,5) .
故选:B.
14.如图,直线 yx1 与两坐标轴分别交于A,B两点,点C是OB的中点,点D,E分别是直线AB,
y 轴上的动点,则CDE的周长的最小值是 ( )
10 5
10 2 5 2
A. B. C. D.【解答】解:如图,作点C关于AB的对称点F ,关于AO的对称点G ,连接FG 分别交AB、OA于点D、
E,此时三角形CDE的周长最小,
直线 yx1 与两坐标轴分别交于A、B两点,点C是OB的中点,
1
C(
B(1,0) , 2, 0) ,
1 3
OG BG
BO1, 2 , 2,
易得ABC 45,
BCF 是等腰直角三角形,
1
BF BC
2,
由轴对称的性质,可得DF DC,EC EG ,
CDE 的周长CDDECE DF DEEGFG,
此时DEC 周长最小,
1 3 10
FG BF2 BG2 ( )2 ( )2
RtBFG中, 2 2 2 ,
10
CDE周长的最小值是 2 .
故选:B.
15.如图所示,已知点 C(2,0) ,直线 yx6 与两坐标轴分别交于A、B两点,D、E分别是AB、OA
上的动点,当CDE的周长取最小值时,点D的坐标为 ( )7 10 8
( ( )
A. (2,1) B. (3,2) C. 3, 2) D. 3 ,3
【解答】解:如图,点C关于OA的对称点 C(2,0) ,点C关于直线AB的对称点C,
直线AB的解析式为 yx6 ,
直线CC的解析式为 yx2 ,
yx6 x4
由yx2 解得:y2
,
直线AB与直线CC的交点坐标为 K(4,2) ,
K 是CC中点,
C(6,4)
可得 .
连接CC与AO交于点E,与AB交于点D,此时DEC 周长最小,
设直线CC的解析式为 ykxb ,
1
k
2kb0 2
6kb4
,解得
b1
,
1
y x1
直线CC的解析式为 2 ,
10
x
1 3
y x1
2 8
y
解 yx6 得 3 ,
10 8
D( )
3 ,3 ,
故选:D.16.如图,在平面直角坐标系中,长方形OACB的顶点O在坐标原点,顶点 A,B分别在x轴, y 轴的正
半轴上,OA2,OB4,D为边OB的中点,E是边OA上的一个动点,当CDE的周长最小时,点E
2
( ,0)
的坐标为 3 .
【解答】解: OB4,D为边OB的中点,
OD2,
D(0,2)
,
如图,作点D关于x轴的对称点D,连接CD与x轴交于点E,连接DE .
若在边OA上任取点E与点E不重合,连接CE、DE、DE
由DECEDECECDDECEDECE,
可知CDE的周长最小.
在矩形OACB中,OA2,OB4,D为OB的中点,
BC 2,DODO2,DB6,
OE//BC,
Rt △DOE∽Rt△DBC ,
OE DO
BC DB ,2
OE
3,
2
(
点E的坐标为 3, 0) ,
2
(
故答案为: 3, 0) .
题型四 胡不归问题
3
y xb
17.如图,在平面直角坐标系中,点 A(1,0) ,直线 3 交x轴于点 B(3,0) ,交 y 轴于点C,点D
在直线BC上,且D的横坐标为3,E是线段BD上的点(不和端点重合),连接 AE,一动点M 从点A
出发沿线段AE以每秒1个单位的速度运动到E,再沿线段ED以每秒2个单位的速度运动到D后停止,
4 3
(1, )
当点E的坐标是 3 时,点M 在整个运动过程中用时最少.
【解答】解:
如图,过点D作 DH y 轴, y 轴点H .过点E作EF DH ,交DH 延长线于点F .
动点M 从点A出发沿线段AE以每秒1个单位的速度运动到E,再沿线段ED以每秒2个单位的速度运动到D后停止
AE ED
t
点M 在整个运动过程的用时 1 2 ,
3
y xb
点 B(3,0) 在直线 3 上,
3
0 (3)b
3 ,解得b 3,
3
y x 3
直线BD的解析式为: 3
点C的坐标为: (0, 3)
CO 3
tanCBO
BO 3
CBO30
BCODEF 60
EF 1
cosDEF
ED 2
ED
EF
2
AE ED
t AEEF
1 2 ,即点M 在整个运动过程所用的时间是线段AE与EF 的长度之和,
当A、E、F 三点共线时,AEEF取得最小值.
点A的横坐标与点E的横坐标相等,点E在直线l上
3 4 3
y 1 3
点E的坐标为: 3 3
4 3
(1, )
点E的坐标为 3
4 3
(1, )
故答案为: 318.如图,点 A(2,0) , B(4,0) , C(5 , 3 3) ,D为线段BC上一点(不含端点),连接AD,一动点P
从点A出发,沿线段AD以每秒1个单位的速度运动到D,再沿线段DC以每秒2个单位的速度运动到C
后停止,要使点P在整个运动过程中用时最少,求点D的坐标.
【解答】解:如图,作CH x轴于H , CJ y 轴于J ,DT CJ 于T .
A(2,0) B(4,0) C(5 3 3)
, , , ,
PA2,OB5,OH 5,CH 3 3,BH 9,
CH 3 3 3
tanCBH
在RtCHB中, BH 9 3 ,
CBH 30,
CJ //BH ,
JCDCBH 30,
DTC 90,
1
DT CD
2 ,
1
AD CD ADDT
点P在整个运动过程中的时间 2 ,
根 据 垂 线 段 最 短 可 知 , 当 A, D, T 共 线 , ADCT 时 , 时 间 最 小 , 此 时
3
AD ABtan306 2 3
3 ,
D(2 2 3)
此时 , .
19.如图1在平面直角坐标系中,点D的横坐标为4,直线 l 1 :yx2 经过点D,与x轴, y 轴,分别交
于A,B两点,直线 l 2 :ykxb 经过点 C(1,0) ,点D两点.
l
(1)求直线 2的表达式;
(2)请从A,B两题中任选一题作答.
A.在图1中点P为直线 l 2上一动点,连接BP,一动点H 从点B出发沿线段BP以每秒 5 个单位长度的
速度向终点P运动,求点H 在运动过程中所用的最短时间.
B.如图2,点P为线段AD上一动点,连接CP.一动点H 从点C出发,沿线段CP以每秒2个单位长度
的速度运动到点P后,再沿线段PD以每秒2 2个单位长度的速度运动到终点D,求点H 在整个运动过程
中所用的最短时间.A(2,0) B(0,2) D(4,6) C(1,0)
【解答】解:(1)由题意 , , , ,
kb0
则有4kb6
,
k 2
解得b2
,直线
l
2的解析式为
y2x2
;
(2)A,点P在 l 2上,点H 从点B出发沿线段BP以每秒 5 个单位长度的速度向终点P运动,
当BP最短时,即BPCD时,运动的时间最短,
如图1,过D作DGx轴于G ,连接BC,
D(4,6)
,
DG6,OG4,
C(1,0)
,
OC 1,CG3,
在RtDGC中, DGC 90,
CD DG2 CG2 62 32 3 5,
A(2,0) B(0,2) C(1,0)
, , ,
AC 3,OB2,
1 1
S ACOB 323
ACB 2 2 ,
S 9
同理, ACD ,
S S S 936
BCD ACD ABC ,
4 5
263 5
BCD的边C顶上的高为 5 ,
4 5 4
5 s
运动的时间为 5 5 ,
4
点H 在运动过程中所用的最短时间为5 ;B、如图2,过点D作x轴的平行线,与过A作 y 轴的平行线交于点G 过P作PM DG于M ,
A(2,0) D(4,6)
, ,
AG6,DG6,
GAD45,
AGDG,PM DG,
AG//PM ,PMD90,MPD45,
PM MD,
在RtPMD中,PD 2PM ,
由题意得,动点H 运动的路径为折线CPPD,
CP PD 1 PD 1
(CP ) (CPPM)
运动时间为 2 2 2 2 2 2 ,
要使点H 在整个运动过程中所用的最短时间,需满足折线CPPM 的长度最短,
过C作CN DG于N,
则CN 与直线AD的交点 Q 为满足条件的点P,
1 1
CN 63s
运动时间为2 2 ,
点H 在整个运动过程中所用的最短时间为3s.
20.如图 1,在平面直角坐标系中,直线 l 1 :yx5 与 x轴, y 轴分别交于 A, B两点.直线
l 2 :y4xb 与 l 1交于点 D(3,8) 且与x轴, y 轴分别交于C,E.(1)求出点A坐标,直线 l 2解析式;
(2)如图2,点P为线段AD上一点(不含端点),连接CP,一动点 Q 从C出发,沿线段CP以每秒1个
单位的速度运动到点P,再沿线段PD以每秒 2 个单位的速度运动到点D停止,求点 Q 在整个运动过程
中所用最少时间时点P的坐标;
(3)如图3,平面直角坐标系中有一点 G(m,2) ,使得 S CEG S CEB,求点G 坐标.
【解答】解:(1) yx5 与x轴, y 轴分别交于A,B两点,
(5,0) (0,5)
则点A、B的坐标分别为: 、 ,
将点D的坐标代入 y4xb 并解得:b4,
l :y4x4
故直线 2 ;
l :y4x4 C(1,0)
(2)直线 2 ,则点 ,
直线 l 1 :yx5 ,则直线 l 1的倾斜角为45,过点D作x轴的平行线l,过点C作CH l 交于点H ,CH 交直线 l 1于点P,则点P为所求,
CP PD 2
t PC PDPCPH CH
1 2 2 ,
直线 l:y8 ,则点P的横坐标为:1,
P(1,6)
则点 ;
(3)①点G 在CE 的右侧时,
过点B作直线CE 的平行线r ,直线r 于直线 y2 交于点G ,则点G 为所求,
S S
此时 CEG CEB,理由:平行线间的距离相等,两个三角形属于同底等高,故面积相等.
则直线r 的表达式为:
y4x5
,3
x m
当 y2 时, 4 ,
3
G(
故点 4, 2) ,
②点G 在CE 的左侧时,
15
G(
同理可得:点 4 , 2) ;
3 15
G( (
故点G 的坐标为: 4, 2) 或 4 , 2) .
21.如图1,在平面直角坐标系中将 y2x1 向下平移3个单位长度得到直线 l 1,直线 l 1与x轴交于点C;
直线 l 2 :yx2 与x轴、 y 轴交于A、B两点,且与直线 l 1交于点D.
(1)填空:点A的坐标为
(2,0)
,点B的坐标为 ;
l
(2)直线 1的表达式为 ;
(3)在直线 l 1上是否存在点E,使 S AOE 2S ABO?若存在,则求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
(4)如图2,点P为线段AD上一点(不含端点),连接CP,一动点H 从C出发,沿线段CP以每秒1
个单位的速度运动到点P,再沿线段PD以每秒 2 个单位的速度运动到点D后停止,求点H 在整个运动
过程中所用时间最少时点P的坐标.
【解答】解:(1)直线 l 2 :yx2 ,令 y0 ,则x2,令 y0 ,则x2,(2,0) (0,2)
故答案为 、 ;
y2x1 l l y2x2
(2) 向下平移3个单位长度得到直线 1,则直线 1的表达式为: ,
y2x2
故:答案为: ;
S 2S
(3) AOE ABO ,
y 2OB4
E ,
将 y E 4 代入 l 1的表达式得:42x2,解得:x3或1,
(3,4) (1,4)
则点E的坐标为 或 ;
(4)过点P、C分别作 y 轴的平行线,分别交过点D作x轴平行线于点H 、H,HC 交BD于点P,
1
PH 2PD
直线 l 2 :yx2 ,则ABO45HBD, 2 ,
PC PD
PH PC
点H 在整个运动过程中所用时间 1 2 ,
当C、P、H 在一条直线上时,PH PC最小,即为CH6,点P坐标 (1,3) ,
故:点H 在整个运动过程中所用最少时间为6秒,此时点P的坐标 (1,3) .
22.如图1,在平面直角坐标系中,点D的横坐标为4,直线 l 1 :yx2 经过点D,分别与x、 y 轴交于
点A、B两点.直线 l 2 :ykxb 经过点D及点 C(1,0) .l
(1)求出直线 2的解析式.
(2)在直线 l 2上是否存在点E,使ABE与ABO的面积相等,若存在,求出点E的坐标,若不存在,请
说明理由.
(3)如图2,点P为线段AD上一点(不含端点),连接CP,一动点H 从点C出发,沿线段CP以每秒2
个单位的速度运动到P,再沿线段PD以每秒2 2个单位的速度运动到D后停止,求H 点在整个运动过程
的最少用时.
A(2,0) B(0,2) D(4,6) C(1,0)
【解答】解:(1)由题意 , , , ,
kb0
则有4kb6
,
k 2
解得b2
,
l y2x2
直线 2的解析式为 .
( 2 ) 存 在 . ① 当 点 E在 线 段 CD上 时 , 如 图 1 中 , 作 OE//AB交 CD于 E. AB//OE ,
S S
ABE ABO,
直线OE的解析式为 yx ,
yx x2
由y2x2 ,解得y2
,
E(2,2)
.
yx4 x6
②当点E在线段CD的延长线上时,由y2x2 ,解得y10
,
E(6,10)
.
(2,2) (6,10)
综上所述,满足条件的点E坐标为 或 .
(3)如图2中,作DM //AC,PH DM 于H ,CHDM 于H交AD于P.PC PD 1 PD
t (PC )
由题意H 点在整个运动过程的时间 2 2 2 2 2 ,
A(2,0) B(0,2)
, ,
OAOB,
MDABAO45,
PD
PH
2 ,
1
t (PCPH)
2 ,
1
CH3s
根据此线段最短可知,点H 与H共线时,t的值最小,最小值 2 ,
H 点在整个运动过程的最少用时为3s.
题型五 移花接木(逆等线最值)
23.在 ABC 中, ABC 60, BC 8, AC 10,点 D、 E在 AB、 AC 边上,且 ADCE,则
CDBE的最小值 2 61 .
【解答】解:如图作CK //AB,使得CK CA.作BGKC交KC的延长线于G .
CK //AB,
KCE A,
CK CA,CE AD,
CKE CAD,
CDKE,
CDBE EK EB�BK
,
CDBE 的最小值为BK 的长,
在RtBCG中, G90,BC 8,
1
CG BC 4
2 ,BG4 3,
BK GK2 BG2 142 (4 3)2 2 61
在RtKBG 中, .
故答案为2 61.
24.如图,AD为等边ABC 的高,E、F 分别为线段AD、AC 上的动点,且 AECF ,当BF CE取
得最小值时,AFB 10 5 .
【解答】解:如图1,作CH BC ,且CH BC ,连接BH ,连接FH ,
ABC是等边三角形,ADBC,
AC BC,DAC 30,
AC CH ,
BCH 90,ACB60,
ACH 906030,DAC ACH 30,
AE CF,
AEC CFH(SAS)
,
CEFH ,BF CE BF FH ,
当F 为AC 与BH 的交点时,如图2,BF CE的值最小,
此时FBC 45,FCB60,
AFB105,
故答案为:105.
55
AB:y x 55
25.如图,已知直线 3 分别交x轴、 y 轴于点B、A两点, C(3,0) ,D、E分别为线段
AO和线段AC 上一动点,BE 交 y 轴于点H ,且ADCE.当BDBE的值最小时,则H 点的坐标为 (
)55
(0, )
2 (0,5) (0,4) (0, 55)
A. B. C. D.
A(0, 55) B(3,0) C(3,0)
【解答】解:由题意 , , ,
AB AC 8,
取点 F(3,8) ,连接CF ,EF ,BF .
C(3,0)
,
CF //OA,
ECF CAO,
AB AC ,AOBC,
CAOBAD,
BADECF ,
在ECF 和DAB中,
CF AB8
BADECF
ADEC
,
ECF DAB(SAS)
,
BDEF ,
BDBE BEEF ,
BEEF�BF
,
BDBE 的最小值为线段BF 的长,
当B,E,F 共线时,BDBE的值最小,4
y x4
直线BF 的解析式为: 3 ,
H(0,4)
,
当BDBE的值最小时,则H 点的坐标为 (0,4) ,
故选:C.
55
AB:y x 55
26.如图,已知直线 3 分别交x轴、 y 轴于点B、A两点, C(3,0) ,D、E分别为线段
AO和线段AC 上一动点,BE 交 y 轴于点H ,且ADCE,当BDBE的值最小时,则H 点的坐标为 (0 ,
)
4 .
A(0, 55) B(3,0) C(3,0)
【解答】解:由题意 , , ,
AB AC 8,取点 F(3,8) ,连接CF ,EF ,BF .
C(3,0)
,
CF //OA,
ECF CAO,
AB AC ,AOBC,
CAOBAD,
BADECF ,
在ECF 和DAB中,
CF AB8
BADECF
ADEC
,
ECF DAB(SAS)
,
BDEF ,
BDBE BEEF ,
BEEF�BF
,
BDBE 的最小值为线段BF 的长,
当B,E,F 共线时,BDBE的值最小,
4
y x4
直线BF 的解析式为: 3 ,
H(0,4)
,
当BDBE的值最小时,则H 点的坐标为 (0,4) ,
故答案为4.题型六 其他最值问题
27.对某一个函数给出如下定义:若存在实数M 0,对于任意的函数值 y ,都满足 M剟y M ,则称这
个函数是有界函数,在所有满足条件的 M 中,其最小值称为这个函数的边界值.例如,图中的函数是
yx1(a剟x b,ba)
有界函数,其边界值1.若函数 的边界值是2,且这个函数的最大值也是2,则
b的取值范围是 1b�3 .
【解答】解: k 1, y 随x的增大而减小,
当xa时,a12,解得a1,
而xb时, yb1 ,
2剟b1 2
,
且ba,
1b�3
.
1b�3
故答案为 .
28.阅读材料:x2 1 (x3)2 4
例:说明代数式 的几何意义,并求它的最小值.
解: x2 1 (x3)2 4 (x0)2 1 (x3)2 2 ,如图,建立平面直角坐标系,点 P(x,0) 是x轴上
(x0)2 1 A(0,1) (x3)2 2 B(3,2)
一点则 可以看成点P与点 的距离, 可以看成点P与点 的距离,所以
原代数式的值可以看成线段PA与PB长度之和,它的最小值就是PAPB的最小值.
设点A关于x轴的对称点为A’,则PAPA’,因此,求PAPB的最小值,只需求PA’ PB的最小
值,而点A、B间的直线段距离最短,所以PA’ PB的最小值为线段A’ B的长度.为此,构造直角
三角形A’ CB,因为A’ C 3,CB3,所以A’ B3 2,即原式的最小值为3 2 .
根据以上阅读材料,解答下列问题:
(x1)2 1 (x2)2 9 P(x,0) (2,3)
(1)代数式 的值可以看成平面直角坐标系中点 与点A 、点B
的距离之和.(填写点A、B的坐标)
(2)代数式 x2 49 x2 12x37的最小值为 .
(x1)2 1 (x2)2 32
【解答】解:(1)原式化为 的形式,
(x1)2 1 (x2)2 9 P(x,0) A(1,1) B(2,3)
代数式 的值可以看成平面直角坐标系中点 与点 、点 或
(2,3)
的距离之和,
(2,3) (2,3)
故答案为 , ;
(x0)2 72 (x6)2 1
(2)原式化为 的形式,P(x,0) A(0,7) B(6,1)
所求代数式的值可以看成平面直角坐标系中点 与点 、点 的距离之和,
如图所示:设点A关于x轴的对称点为A,则PAPA,
PAPB的最小值,只需求PAPB的最小值,而点A、B间的直线段距离最短,
PAPB的最小值为线段AB的长度,
A(0,7) B(6,1)
,
A(0,7) ,AC 6,BC 8,
AB AC2 BC2 62 82 10,
故答案为:10.