2022年中考数学专题复习:中考数学中的最值问题(有详细解析).pdf
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1、最新中考数学专题复习:中考数学中的最值问题专题知识点概述在中学数学题中,最值题是常见题型,围绕最大(小)值所出的数学题是各种各样,就其解法,主要分为几何最值和代数最值两大部分。一、解决几何最值问题的要领(1)两点之间线段最短;(2)直线外一点与直线上所有点的连线段中,垂线段最短;(3)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)。二、解决代数最值问题的方法要领1 .二次函数的最值公式二次函数 =依 2+&+。(a、b、c 为常数且a*0)其性质中有若aO当x =2h 时,y 有最小值。yAcic-bmin=;2a 4a若。0 当x =2时,y 有最大值。yna a x=
2、-lamax 4a2.一次函数的增减性.一次函数y =f cc+伙#()的自变量x的取值范围是全体实数,图象是一条直线,因而没有最大(小)值;但当根4x4时,则一次函数的图象是一条线段,根据一次函数的增减性,就有最大(小)值。3 .判别式法.根据题意构造一个关于未知数x的一元二次方程;再根据x 是实数,推得 2 0 ,进而求出y的取值范围,并由此得出y的最值。4 .构造函数法.“最值”问题中一般都存在某些变量变化的过程,因此它们的解往往离不开函数。5 .利用非负数的性质.在实数范围内,显然有a?+女之女,当且仅当。=8=0时,等号成立,即 2+/+人的最小值为卜。6 .零点区间讨论法.用“零点
3、区间讨论法”消去函数y中绝对值符号,然后求出y 在各个区间上的最大值,再加以比较,从中确定出整个定义域上的最大值。I7 .利用不等式与判别式求解.在不等式a中,x =a是最大值,在不等式x 2 b 中,x =A是最小值。8 .“夹逼法”求最值.在解某些数学问题时,通过转化、变形和估计,将有关的量限制在某一数值范围内,再通过解不等式获取问题的答案,这一方法称为“夹逼法”。【例 题 1】如图,在边长为1 的菱形A BC。中,Z ABC=60 ,将沿射线8。方向平移,得到连接E C、GC.求 E C+G C 的 最 小 值 为.【同步练习】如图,在矩形A 8 C。中,8 c=1 0,Z A f i
4、D=3 0 ,若点M、N分别是线段0 8、AB上的两个动点,则A M+MN的最小值为.【例 题 2受新冠肺炎疫情影响,一水果种植专业户有大量成熟水果无法出售.“一方有难,八方支援”某水果经销商主动从该种植专业户购进甲,乙两种水果进行销售.专业户为了感谢经销商的援助,对甲种水果的出售价格根据购买量给予优惠,对乙种水果按2 5 元/千克的价格出售.设经销商购进甲种水果x 千克,付款y元,y与 x 之间的函数关系如图所示.(1)直接写出当0 W x 5 0 时,y与 x 之间的函数关系式;(2)若经销商计划一次性购进甲,乙两种水果共1 0 0 千克,且甲种水果不少于4 0 千克,但又不超过6 0 千
5、克.如何分配甲,乙两种水果的购进量,才能使经销商付款总金额w (元)最少?(3)若甲,乙两种水果的销售价格分别为4 0 元/千克和3 6 元/千克.经销商按(2)中甲,乙两种水果购进量的分配比例购进两种水果共a千克,且销售完a千克水果获得的利润不少于1 6 5 0 元,求 a 的最小值.2【同步练习】某水果店在两周内,将标价为1 0 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、销量及储存和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
6、该水果第x(天)的利润为y(元),求 y与 x(l W xV 1 5)之间的函数关系式,并求出第几天时销售利润最大?时间(天)UV9915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)8 0 3 x120-x储存和损耗费用(元)4 0 +3 x3?-64A-+400(3)在(2)的条件下,若要使第1 5 天的利润比(2)中最大利润最多少1 2 7.5元,则第1 5 天在第1 4 天的价格基础上最多可降多少元?【例 题 3】如图,在平面直角坐标系中,直线y=-x 与双曲线y=交于A、B两点、,P是以点C(2,2)为圆心,半径长1 的圆上一动点,连结4P,。为 AP的中点.若线段OQ
7、长度的最大值为2,则氏的值为()12B.A.32C.-2D.143【同步练习】如图,M N是。的直径,M N=4,/A M N=4 0 ,点B为弧A N的中点,点P是直径M N上的一个动点,则P A+P B的最小值为.【例题4】在平面直角坐标系X。),中,关于x的二次函数y=f+p x+q的图象过点(-1,0),(2,0).(1)求这个二次函数的表达式;(2)求当-2 W x W l时,y的最大值与最小值的差;(3)一 次 函 数)=(2 -m)x+2 -?的图象与二次函数y u f+p x+q的图象交点的横坐标分别是a和6且 3 0)的图象经过点D,交B C边于点E,直线D E的解析式为y2
8、=inx+n(m2 0).(1)求反比例函数y i=5 (x 0)的解析式和直线。E 的解析式;(2)在 y 轴上找一点P,使2 )后的周长最小,求出此时点P的坐标;(3)在(2)的条件下,的 周 长 最 小 值 是.11.如图,菱形A B C。的边长为1,/4 B C=60 ,点 E 是边AB上任意一点(端点除外),线 段 CE 的垂直平分线交B O,CE 分别于点F,G,AE,E F 的中点分别为M,N.(1)求证:AF=EF i(2)求 M N+N G 的最小值;(3)当点E 在 AB上运动时,/CE F 的大小是否变化?为什么?12 .如图,公 路 为 东 西 走 向,在点M 北偏东3
9、 6.5 方向上,距离5千米处是学校A;在点M 北偏东4 5 方向上距离6 夜 千米处是学校B(参考数据:s i n 3 6.5 =0.6,c o s 3 6.5 =0.8,t a n 3 6.5 =0.7 5).(1)求学校4,B两点之间的距离;(2)要在公路MN旁修建一个体育馆C,使得A,8两所学校到体育馆C的距离之和最短,求这个最短距离.北1013.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=a/+f c r-2交x轴于4,B两点,交y轴于点C,且O A =2 O C=8 0 8.点P是第三象限内抛物线上的一动点.(1)求此抛物线的表达式;(2)PC/AB,求点P的坐标:(3)连接A C,求面积
10、的最大值及此时点P的坐标.14 .如图,抛物线y=a?+6 x+4交x轴于A (-3,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,AC,BC.M为线 段O B上的一个动点,过点M作轴,交抛物线于点P,交8 c于点。.(1)求抛物线的表达式;(2)过点P作PN _L 8 C,垂足为点N.设M点的坐标为M(z,0),请用含机的代数式表示线段P N的长,并求出当初为何值时P N有最大值,最大值是多少?(3)试探究点”在运动过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,。为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点。的坐标;若不存在,请说明理由.15 .已知点A (1,0)是抛物线(a,h,m为常数,“W
11、0,/0)与x轴的一个交点.(1 )当a=l,机=-3时,求该抛物线的顶点坐标;(I I)若抛物线与x轴的另一个交点为M(?,0),与y轴的交点为C,过点C作直线1平行于x轴,E是直 线1上的动点,尸是y轴上的动点,EF=2y 2.当 点E落在抛物线上(不与点C重合),且A E=E F时,求点F的坐标;取E F的中点N,当胆为何值时,MN的最小值是了?II最新中考数学专题复习:中考数学中的最值问题参考答案专题知识点概述在中学数学题中,最值题是常见题型,围绕最大(小)值所出的数学题是各种各样,就其解法,主要分为几何最值和代数最值两大部分。一、解决几何最值问题的要领(1)两点之间线段最短;(2)直
12、线外一点与直线上所有点的连线段中,垂线段最短;(3)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)。二、解决代数最值问题的方法要领1.二次函数的最值公式二次函数y =o?+以+。(a、b、c为常数且4H0)其性质中有若。0当=一 2 时,y 有最小值。一 2a 4a若a 2+%2 攵,当且仅当。=8 =0 时,等号成立,即a2+b2+k的最小值为k。6 .零点区间讨论法.用“零点区间讨论法”消去函数y中绝对值符号,然后求出y 在各个区间上的最大值,再加以比较,从中确定出整个定义域上的最大值。127.利用不等式与判别式求解.在不等式x中,x=a是最大值,在不等式x 2 8中
13、,%=万是最小值。8.“夹逼法”求最值.在解某些数学问题时,通过转化、变形和估计,将有关的量限制在某一数值范围内,再通过解不等式获取问题的答案,这一方法称为“夹逼法”。例题解析与对点练习【例 题 1】如图,在边长为1的菱形ABCQ中,乙4BC=60,将A8O沿射线8。方向平移,得到连接EC、G C.求EC+GC的 最 小 值 为.【答案】V3.【解析】根据菱形的性质得到A8=l,NA8/)=30,根据平移的性质得到EG=43=1,EG/AB,推出四边形EGCO是平行四边形,得到E Q=G C,于是得到EC+GC的最小值=+6。的最小值,根据平移的性质得到点E在过点A且平行于3。的定直线上,作点
14、。关于定直线的对称点M,连接CM交定直线于AE,解直角三角形即可得到结论.在边长为1的菱形4BCO中,ZABC=60,.B=C D=1,ZABD=30,将A8。沿射线BD的方向平移得到EGF,:.EG=AB=,EG/AB,四边形A8C。是菱形,:.AB=CD,AB/CD,:.ZBAD=20Q,:.EG=CD,EG/CD,13.四边形E G C D是平行四边形,;.ED=GC,J.EC+GC的最小值=R:+七。的最小值,.点E在过点A 且平行于B D的定直线上,作点D关于定直线的对称点M,连接C M交定直线于E,则 CM 的长度即为E C+D E的最小值,:NE 4 D=NAO8=3 0 ,AO
15、=1,Z A D M=6 0Q,D H=M H=1AD=:.DM=,:.DM=CD,:N C D M=N M D G+N C D B=90+3 0 =1 2 0 ,.,.NM=/OC M=3 0 ,:.C M=2 x -C D=V 3.【同步练习】如图,在矩形ABC。中,8 c=1 0,Z ABD=3 0 ,若点M、N 分别是线段。2、A B 上的两个动点,则 A M+M N 的最小值为.14【答案】15.【解析】作点A 关于8。的对称点4,连接M4,B A,过点A 于 H.首先证明A B A 是等边三角形,求出4 H,根据垂线段最短解决问题即可.解:作点A 关于8 的对称点A,连接MA,B
16、A,过点A 于从,:BA=BA,NABD=NDBA=30,ZABA=60,:./A B A 是等边三角形,四边形A8CD是矩形,.AO=8C=10,A H _在 RtZA8 中,AB=ta n 3 Qd=10V3,VA,HAB,:.A H=H B=5.A H=W AH=5,:AM+MN=A M+MNA H,15.MM+MNW15,.AM+MN的最小值为15.【例 题2受新冠肺炎疫情影响,一水果种植专业户有大量成熟水果无法出售.“一方有难,八方支援”某水果经销商主动从该种植专业户购进甲,乙两种水果进行销售.专业户为了感谢经销商的援助,对甲种水果的出售价格根据购买量给予优惠,对乙种水果按2 5元/
17、千克的价格出售.设经销商购进甲种水果x千克,付款y元,y与x之间的函数关系如图所示.(1)直接写出当0WxW50和x 5 0时,与x之间的函数关系式;(2)若经销商计划一次性购进甲,乙两种水果共100千克,且甲种水果不少于40千克,但又不超过60千克.如何分配甲,乙两种水果的购进量,才能使经销商付款总金额w(元)最少?(3)若甲,乙两种水果的销售价格分别为40元/千克和36元/千克.经销商按(2)中甲,乙两种水果购进量的分配比例购进两种水果共“千克,且销售完千克水果获得的利润不少于1650元,求a的最小值.【分析】(1)由图可知y与x的函数关系式是分段函数,待定系数法求解析式即可.(2)设购进
18、甲种水果为“千克,则购进乙种水果(100-a)千克,根据实际意义可以确定。的范围,结合付款总金额(元)与种水果的购进量之间的函数关系可以分类讨论最少费用为多少.(3)根 据(2)的结论列不等式解答即可.【解析】(1)当0WxW50是,设丫=丘,根据题意得5OK=15OO,解得&=30;y=30 x;当 x50 时,y=k x+h,16根据题意得,(50fc+b=1500 缶 乏 俎 f k=24l70fc+&=1980,得 tb=300 y=24x+3000._ p0 x(0 x 50)(2)设购进甲种水果为a 千克,则购进乙种水果(100-a)千克,.40,60,当 40WaW50 时,wi
19、=30a+25(100-a)=567+2500.当 a=40 时.V V;H I=27 0 0 兀,当 50VaW60 时,叱=24。+25(100-a)=-a+2500.当 a=60 时,W min=24 4 0 元,V24401650,解得a N 117执.Z为正整数,.心 118,二4 的最小值为118.【同步练习】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17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、销量及储存和损耗费用的相关信息如表所示.已知该种水果的进价为4.
20、1 元/斤,设销售该水果第x(天)的利润为八元),求 y与 x(lW x 1 5)之间的函数关系式,并求出第几天时销售利润最大?时间(天)UV9915G 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)8 0-3%1 20 王储存和损耗费用(元)4 0 +3 x3 7-6 4%+4 0 0(3)在(2)的条件下,若要使第1 5 天的利润比(2)中最大利润最多少1 27.5元,则第1 5 天在第1 4 天的价格基础上最多可降多少元?【答案】看解析。【解析】(1)设该种水果每次降价的百分率为x,则第一次降价后的价格为1 0(1 力,第二次降价后的价格为1 0(l-x)2,进
21、而可得方程;(2)分两种情况考虑,先利用“利润=(售价一进价)X销量一储存和损耗费用”,再分别求利润的最大值,比较大小确定结论;(3)设 第 1 5 天在第1 4 天的价格基础上降a 元,利用不等关系“(2)中最大利润一 (8.la 4.1)X销量一储存和损耗费用 W 1 27.5”求解.解答:(1)设该种水果每次降价的百分率为x,依题意得:1 0(1-力 2=8.1.解方程得:xi0.1 =1 0%,a=1.9(不合题意,舍去)答:该种水果每次降价的百分率为10%.(2)第一次降价后的销售价格为:1 0 X(1 10%)=9(元/斤),当 l W x 9 时,y=(9-4.1)(80-3%)
22、-(40+3x)=-17.7x+352;18当 9 W xV 15 时,y=(8.1-4.1)(120-x)-(3/-64z+400)=-3%+60 x+80,综上,y与 x 的函数关系式为:y一17.7x+352(l x 9,x为整数),9-3%+60 x+80(9W x 15,x为整数).当 l W x 9 时,)=一 17.7x+352,.当 x=l 时,y 及 大=334.3(元);当 9 W x 15 时,尸 一3f+60 x+80=-3(x-10)2+380,.当 x=10 时,y s 大=380(元);334.3V 380,.在第10天时销售利润最大.(3)设 第 15天在第14
23、天的价格上最多可降a元,依题意得:380-(8.l-a-4.1)(120-15)-(3X 152-6 4 X 15+400)127.5,解得:a W O.5,则 第 15天在第14天的价格上最多可降0.5 元.所以当x=35时,最大利润为1950元。【例题3】如图,在平面直角坐标系中,直线y=-x 与双曲线),=(交于A、B两点,P是以点C(2,2)为圆心,半径长1 的圆上一动点,连结4 P,Q 为 AP的中点.若线段。长度的最大值为2,则表的值为()【答案】A【分析】确定OQ是 A 8P 的中位线,0 Q的最大值为2,故B P的最大值为4,则B C=B P -P C=4-1=3,19则(m-
24、2)2+(-zn -2)2=32,即可求解.【解析】点。是 A8 的中点,则。是 A 8P 的中位线,当 从 C、P三点共线时,P B 最 大,贝|JQ 2=聂?最 大,而 OQ的最大值为2,故 8 P的最大值为4,贝 I B C=B P-P C=4-1=3,设点 B(加,-/),则(w -2)2+-2)2=32,解得:加 2=,.,.k=m(-/n)=【同步练习】如图,M N 是。的直径,M N=4,N A M N=40,点 B为弧A N 的中点,点 P是直径M N 上的一个动点,则 P A+P B 的最小值为.【答案】2 b.【解析】过 A作关于直线M N 的对称点A,连接A B,由轴对称
25、的性质可知A B即为P A+P B 的最小值,由对称的性质可知众=厂 X,再由圆周角定理可求出N A O N 的度数,再由勾股定理即可求解.过A作关于直线M N 的对称点A,连接A B,由轴对称的性质可知A B即为P A+P B 的最小值,20连接 O B,O A ,A A ,A A 关于直线 M N 对称,.A i r A N,V ZA M N=40,:.Z h 0N=80,ZB 0N=40,A Z A/0B=120,过 0 作 O Q _ LA B 于 Q,在 R t Zk A O Q 中,O A =2,:.A B=2AZ Q=2心即 P A+P B 的最小值2瓜【例题4】在平面直角坐标系
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