?專題05 最值問題1之將軍飲馬新題型,線段最值(解析版)
一.將軍飲馬新題型
1.如圖,平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A是直線y=33x+433上一動(dòng)點(diǎn),將點(diǎn)A向右平移1個(gè)單位得到點(diǎn)B,點(diǎn)C(1,0),則OB+CB的最小值為 13?。?br />
思路引領(lǐng):設(shè)D(﹣1,0),作D點(diǎn)關(guān)于直線y=33x+433的對(duì)稱點(diǎn)E,連接OE,交直線于A,連接AD,ED,作ES⊥x軸于S,根據(jù)題意OE就是OB+CB的最小值,由直線的解析式求得F的坐標(biāo),進(jìn)而求得ED的長,從而求得OS和ES,然后根據(jù)勾股定理即可求得OE.
答案詳解:設(shè)D(﹣1,0),作D點(diǎn)關(guān)于直線y=33x+433的對(duì)稱點(diǎn)E,連接OE,交直線于A,連接AD,ED,作ES⊥x軸于S,
∵AB∥DC,且AB=OD=OC=1,
∴四邊形ABOD和四邊形ABCO是平行四邊形,
∴AD=OB,OA=BC,
∴AD+OA=OB+BC,
∵AE=AD,
∴AE+OA=OB+BC,
即OE=OB+BC,
∴OB+CB的最小值為OE,
由y=33x+433可知∠AFO=30°,F(xiàn)(﹣4,0),
∴FD=3,∠FDG=60°,
∴DG=12DF=32,
∴DE=2DG=3,
∴ES=32DE=332,DS=12DE=32,
∴OS=52,
∴OE=OS2+ES2=13,
∴OB+CB的最小值為13.

2.如圖,∠AOB=30°,點(diǎn)M、N分別在邊OA、OB上,且OM=1,ON=3,點(diǎn)P、Q分別在邊OB、OA上,則MP+PQ+QN的最小值是 10?。?br />
思路引領(lǐng):作M關(guān)于OB的對(duì)稱點(diǎn)M′,作N關(guān)于OA的對(duì)稱點(diǎn)N′,連接M′N′,即為MP+PQ+QN的最小值.
答案詳解:作M關(guān)于OB的對(duì)稱點(diǎn)M′,作N關(guān)于OA的對(duì)稱點(diǎn)N′,
連接M′N′,即為MP+PQ+QN的最小值.
根據(jù)軸對(duì)稱的定義可知:∠N′OQ=∠M′OB=30°,∠ONN′=60°,
∴△ONN′為等邊三角形,△OMM′為等邊三角形,
∴∠N′OM′=90°,
∴在Rt△M′ON′中,
M′N′=32+12=10.
故答案為10.

3.如圖,∠AOB=45°,角內(nèi)有一點(diǎn)P,PO=10,在角兩邊上有兩點(diǎn)Q、R(均不同于點(diǎn)O),則△PQR的周長最小值是 102 ;當(dāng)△PQR周長最小時(shí),∠QPR的度數(shù)= 90°?。?br />
思路引領(lǐng):根據(jù)軸對(duì)稱圖形的性質(zhì),作出P關(guān)于OA、OB的對(duì)稱點(diǎn)M、N,連接AB,根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短得到最小值線段,再構(gòu)造直角三角形,利用勾股定理求出MN的值即可.
根據(jù)對(duì)稱的性質(zhì)求得∠OMN+∠ONM=∠OPQ+∠OPR,即可求得∠QPR的度數(shù).
答案詳解:分別作P關(guān)于OA、OB的對(duì)稱點(diǎn)M、N.
連接MN交OA、OB交于Q、R,則△PQR符合條件.
連接OM、ON,
則OM=ON=OP=10,
∠MON=∠MOP+∠NOP=2∠AOB=2×45°=90°,
故△MON為等腰直角三角形.
∴MN=102+102=102.
根據(jù)對(duì)稱的性質(zhì)得到∠OMN=∠OPQ,∠ONM=∠OPR,
∴∠OMN+∠ONM=∠OPQ+∠OPR,
∵△MON為等腰直角三角形,
∴∠OMN+∠ONM=90°,
∴∠OPQ+∠OPR=90°,
即∠QPR=90°.
故答案為102,90°.

4.如圖,點(diǎn)A(a,3)、B(b,1)都在雙曲線y=3x上,點(diǎn)C、D分別是x,y軸上的動(dòng)點(diǎn),則四邊形ABCD的周長最小值為 62?。?br />
思路引領(lǐng):先把A點(diǎn)和B點(diǎn)的坐標(biāo)代入反比例函數(shù)解析式中,求出a與b的值,確定出A與B坐標(biāo),再作A點(diǎn)關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)P,B點(diǎn)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)Q,根據(jù)對(duì)稱的性質(zhì)得到P點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣1,3),Q點(diǎn)坐標(biāo)為(3,﹣1),PQ分別交x軸、y軸于C點(diǎn)、D點(diǎn),根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短,此時(shí)四邊形PABQ的周長最小,然后利用兩點(diǎn)間的距離公式求解可得.
答案詳解:分別把點(diǎn)A(a,3)、B(b,1)代入雙曲線y=3x得:a=1,b=3,
則點(diǎn)A的坐標(biāo)為(1,3)、B點(diǎn)坐標(biāo)為(3,1),
如圖,作A點(diǎn)關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)P,B點(diǎn)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)Q,

則點(diǎn)P坐標(biāo)為(﹣1,3),Q點(diǎn)坐標(biāo)為(3,﹣1),
連接PQ分別交x軸、y軸于C點(diǎn)、D點(diǎn),此時(shí)四邊形ABCD的周長最小,
四邊形ABCD周長=DA+DC+CB+AB
=DP+DC+CQ+AB
=PQ+AB
=(-1-3)2+(3+1)2+(1-3)2+(3-1)2
=42+22
=62,
故答案為:62.
二.圓的最值--過圓心(共11小題)
5.作圖探究:如圖,點(diǎn)P是直角坐標(biāo)系xOy第三象限內(nèi)一點(diǎn).
(1)尺規(guī)作圖:請?jiān)趫D中作出經(jīng)過O、P兩點(diǎn)且圓心在x軸的⊙M;(不寫作法,保留作圖痕跡)
(2)若點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣4,﹣2).
①請求出⊙M的半徑;
②填空:若Q是⊙M上的點(diǎn),且∠PMQ=90°,則點(diǎn)Q的坐標(biāo)為?。?92,32)或(-12,-32)?。?br />
思路引領(lǐng):(1)連接OP,作OP的垂直平分線交x軸于M點(diǎn),以MO我半徑作⊙M,即為所求;
(2)①連接PM,作PH⊥x軸,垂足為H,設(shè)⊙O的半徑為r,則PM=MO=r,MH=4﹣r,PH=2,在Rt△PHM中,由勾股定理求r即可;
②過M點(diǎn)作PM的垂線,交⊙M于Q1,Q2,再過Q1,Q2,作x軸的垂線,利用三角形全等求Q點(diǎn)坐標(biāo).
答案詳解:(1)⊙M如圖所示;

(2)①連接PM,作PH⊥x軸,垂足為H,設(shè)⊙O的半徑為r,則PM=MO=r,MH=4﹣r,PH=2,
在Rt△PHM中,PH2+MH2=PM2,
即22+(4﹣r)2=r2,
解得r=52;
②如圖,過M點(diǎn)作PM的垂線,交⊙M于Q1,Q2,再過Q1,Q2,作x軸的垂線,垂足為N1,N2,
利用互余關(guān)系,PM=Q1M=Q2M,
可證Rt△PMH≌Rt△Q1MN1≌Rt△Q2MN2,
∴PH=MN1=MN2=2,MH=Q1N1=Q2N2=4﹣r=32,
∴Q(-92,32)或(-12,-32).
故答案為:(-92,32)或(-12,-32).

6.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,半徑為2的⊙O與x軸的正半軸交于點(diǎn)A,點(diǎn)B是⊙O上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)C為弦AB的中點(diǎn),直線y=34x﹣3與x軸、y軸分別交于點(diǎn)D、E,則△CDE面積的最小值為 2 .

思路引領(lǐng):如圖,連接OB,取OA的中點(diǎn)M,連接CM,過點(diǎn)M作MN⊥DE于N.首先證明點(diǎn)C的運(yùn)動(dòng)軌跡是以M為圓心,1為半徑的⊙M,設(shè)⊙M交MN于C′.求出MN,當(dāng)點(diǎn)C與C′重合時(shí),△C′DE的面積最?。?br /> 答案詳解:如圖,連接OB,取OA的中點(diǎn)M,連接CM,過點(diǎn)M作MN⊥DE于N.

∵AC=CB,AM=OM,
∴MC=12OB=1,
∴點(diǎn)C的運(yùn)動(dòng)軌跡是以M為圓心,1為半徑的⊙M,設(shè)⊙M交MN于C′.
∵直線y=34x﹣3與x軸、y軸分別交于點(diǎn)D、E,
∴D(4,0),E(0,﹣3),
∴OD=4,OE=3,
∴DE=OE2+OD2=32+42=5,
∵∠MDN=∠ODE,∠MND=∠DOE,
∴△DNM∽△DOE,
∴MNOE=DMDE,
∴MN3=35,
∴MN=95,
當(dāng)點(diǎn)C與C′重合時(shí),△C′DE的面積最小,△C′DE的面積最小值=12×5×(95-1)=2,
故答案為2.
7.如圖,正方形ABCD的邊長為4,E為BC上一點(diǎn),且BE=1,F(xiàn)為AB邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接EF,以EF為邊向右側(cè)作等邊△EFG,連接CG,則CG的最小值為 52?。?br />
思路引領(lǐng):由題意分析可知,點(diǎn)F為主動(dòng)點(diǎn),G為從動(dòng)點(diǎn),所以以點(diǎn)E為旋轉(zhuǎn)中心構(gòu)造全等關(guān)系,得到點(diǎn)G的運(yùn)動(dòng)軌跡,之后通過垂線段最短構(gòu)造直角三角形獲得CG最小值.
答案詳解:由題意可知,點(diǎn)F是主動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)G是從動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)F在線段上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)G也一定在直線軌跡上運(yùn)動(dòng)

將△EFB繞點(diǎn)E旋轉(zhuǎn)60°,使EF與EG重合,得到△EFB≌△EHG
從而可知△EBH為等邊三角形,點(diǎn)G在垂直于HE的直線HN上
作CM⊥HN,則CM即為CG的最小值
作EP⊥CM,可知四邊形HEPM為矩形,
則CM=MP+CP=HE+12EC=1+32=52

故答案為52.
8.如圖,⊙M的半徑為2,圓心M的坐標(biāo)為(3,4),點(diǎn)P是⊙M上的任意一點(diǎn),PA⊥PB,且PA、PB與x軸分別交于A、B兩點(diǎn),若點(diǎn)A、點(diǎn)B關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱,則AB的最小值為(  )

A.3 B.4 C.5 D.6
思路引領(lǐng):由Rt△APB中AB=2OP知要使AB取得最小值,則PO需取得最小值,連接OM,交⊙M于點(diǎn)P′,當(dāng)點(diǎn)P位于P′位置時(shí),OP′取得最小值,據(jù)此求解可得.
答案詳解:連接OP,
∵PA⊥PB,
∴∠APB=90°,
∵AO=BO,
∴AB=2PO,
若要使AB取得最小值,則PO需取得最小值,
連接OM,交⊙M于點(diǎn)P′,當(dāng)點(diǎn)P位于P′位置時(shí),OP′取得最小值,
過點(diǎn)M作MQ⊥x軸于點(diǎn)Q,

則OQ=3、MQ=4,
∴OM=5,
又∵M(jìn)P′=2,
∴OP′=3,
∴AB=2OP′=6,
故選:D.
9.如圖,點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別為A(2,0),B(0,2),點(diǎn)C為坐標(biāo)平面內(nèi)一點(diǎn),BC=1,點(diǎn)M為線段AC的中點(diǎn),連接OM,則OM的最大值為( ?。?br />
A.2+1 B.2+12 C.22+1 D.22-12
思路引領(lǐng):根據(jù)同圓的半徑相等可知:點(diǎn)C在半徑為1的⊙B上,通過畫圖可知,C在BD與圓B的交點(diǎn)時(shí),OM最小,在DB的延長線上時(shí),OM最大,根據(jù)三角形的中位線定理可得結(jié)論.
答案詳解:如圖,
∵點(diǎn)C為坐標(biāo)平面內(nèi)一點(diǎn),BC=1,
∴C在⊙B上,且半徑為1,
取OD=OA=2,連接CD,

∵AM=CM,OD=OA,
∴OM是△ACD的中位線,
∴OM=12CD,
當(dāng)OM最大時(shí),即CD最大,而D,B,C三點(diǎn)共線時(shí),當(dāng)C在DB的延長線上時(shí),OM最大,
∵OB=OD=2,∠BOD=90°,
∴BD=22,
∴CD=22+1,
∴OM=12CD=2+12,即OM的最大值為2+12;
故選:B.
10.在銳角△ABC中,AB=4,BC=5,∠ACB=45°,將△ABC繞點(diǎn)B按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),得到△DBE.
(1)當(dāng)旋轉(zhuǎn)成如圖①,點(diǎn)E在線段CA的延長線上時(shí),則∠CED的度數(shù)是 90 度;
(2)當(dāng)旋轉(zhuǎn)成如圖②,連接AD、CE,若△ABD的面積為4,求△CBE的面積;
(3)點(diǎn)M為線段AB的中點(diǎn),點(diǎn)P是線段AC上一動(dòng)點(diǎn),在△ABC繞點(diǎn)B按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)過程中,點(diǎn)P的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P′,連接MP′,如圖③,直接寫出線段MP′長度的最大值和最小值.

思路引領(lǐng):(1)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可知:∠DEC=45°,再由等邊對(duì)等角得∠BEC=45°,則∠CED=90°;
(2)由△ABC≌△DBE得出BA=BD,BC=BE,進(jìn)而得出BABC=BDBE,證明△ABD∽△CBE,根據(jù)面積比等于相似比的平方求出△CBE的面積;
(3)作輔助線,當(dāng)點(diǎn)P在F處時(shí)BP最小,則BG最小,MP'最小;當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)C處時(shí),BP最大,則BH最大,MP'最大,代入計(jì)算即可得出結(jié)論.
答案詳解:(1)如圖1,由旋轉(zhuǎn)得:∠DEB=∠ACB=45°,BC=BE,
∴∠ACB=∠BEC=45°,
∴∠CED=90°,
故答案為:90;
(2)如圖2,∵△ABC≌△DBE,
∴BA=BD,BC=BE,∠ABC=∠DBE,
∴BABC=BDBE,
∵∠ABD=∠CBE,
∴△ABD∽△CBE,
∴S△ABDS△CBE=(ABBC)2=1625
∵S△ABD=4,
∴S△CBE=254;
(3)∵M(jìn)是AB的中點(diǎn),∴BM=12AB=2
如圖③,過點(diǎn)B作BF⊥AC,F(xiàn)為垂足,
∵△ABC為銳角三角形,
∴點(diǎn)F在線段AC上,
在Rt△BCF中,BF=BC×sin45°=522,
以B為圓心,BF為半徑畫圓交AB于G,BP'有最小值BG.
∴MP'的最小值為MG=BG﹣BM=522-2,
以B為圓心,BC為半徑畫圓交AB的延長線于H,BP'有最大值BH.
此時(shí)MP'的最大值為BM+BH=2+5=7,
∴線段MP'的最大值為7,最小值為522-2.

11.如圖,在Rt△AOB中,OA=OB=52,⊙O的半徑為1,點(diǎn)P是AB邊上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作⊙O的一條切線PQ(點(diǎn)Q為切點(diǎn)),則切線長PQ的最小值為 26?。?br />
思路引領(lǐng):連接OP,OQ,由PQ為圓O的切線,利用切線的性質(zhì)得到OQ與PQ垂直,利用勾股定理列出關(guān)系式,由OP最小時(shí),PQ最短,根據(jù)垂線段最短得到OP垂直于AB時(shí)最短,利用面積法求出此時(shí)OP的值,再利用勾股定理即可求出PQ的最短值.
答案詳解:連接OP、OQ,如圖所示,
∵PQ是⊙O的切線,
∴OQ⊥PQ,
根據(jù)勾股定理知:PQ2=OP2﹣OQ2,
∴當(dāng)PO⊥AB時(shí),線段PQ最短,
∵在Rt△AOB中,OA=OB=52,
∴AB=2OA=10,
∴S△AOB=12OA?OB=12AB?OP,即OP=OA?OBAB=5,
∴PQ=OP2-OQ2=26.
故答案為:26

12.如圖,⊙C半徑為1,圓心坐標(biāo)為(3,4),點(diǎn)P(m,n)是⊙C內(nèi)或⊙C上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則m2+n2的最小值是 16?。?br />
思路引領(lǐng):由于圓心C的坐標(biāo)為(3,4),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,n),利用勾股定理可計(jì)算出OC=5,OP=m2+n2,這樣把m2+n2理解為點(diǎn)P點(diǎn)到原點(diǎn)的距離的平方,利用圖形可得到當(dāng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到線段OC上時(shí),點(diǎn)P離原點(diǎn)最近,即m2+n2有最小值,然后求出此時(shí)的PC長即可
答案詳解:連OC交⊙O于P′點(diǎn),如圖,
∵圓心C的坐標(biāo)為(3,4),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,n),
∴OC=5,OP=m2+n2,
∴m2+n2是點(diǎn)P點(diǎn)原點(diǎn)的距離的平方,
∴當(dāng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到線段OC上時(shí),即P′處,點(diǎn)P離原點(diǎn)最近,即m2+n2有最小值,
此時(shí)OP=OC﹣PC=5﹣1=4,則m2+n2=16.
故答案為16.

13.在邊長為2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD邊的中點(diǎn),若線段MA繞點(diǎn)M旋轉(zhuǎn)得線段MA'.
(Ⅰ)如圖①,線段MA'的長= 1 .
(Ⅱ)如圖②,連接A'C,則A'C長度的最小值是 7-1 .

思路引領(lǐng):(Ⅰ)由中點(diǎn)的定義和旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可求解;
(Ⅱ)當(dāng)A'在MC上時(shí),線段A'C長度最小,作ME⊥CD于點(diǎn)E,首先在直角△DME中利用三角函數(shù)求得ED和EM的長,然后在直角△MEC中利用勾股定理求得MC的長,然后減去MA的長即可求解.
答案詳解:(Ⅰ)∵M(jìn)是AD邊的中點(diǎn),
∴MA=1,
∵線段MA繞點(diǎn)M旋轉(zhuǎn)得線段MA'.
∴MA'=1,
故答案為:1;
(Ⅱ)如圖②,作ME⊥CD于點(diǎn)E.

∵菱形ABCD中,∠A=60°,
∴∠EDM=60°,
在直角△MDE中,DE=MD?cos∠EDM=12×1=12,ME=MD?sin∠EDM=32,
則EC=CD+ED=2+12=52,
在直角△CEM中,MC=CE2+ME2=254+34=7,
當(dāng)A'在MC上時(shí)A'C最小,則A′C長度的最小值是:7-1,
故答案為7-1.
14.如圖,⊙O的半徑為1,點(diǎn)P(a,a﹣4)為⊙O外一點(diǎn),過點(diǎn)P作⊙O的兩條切線,切點(diǎn)分別為點(diǎn)A和點(diǎn)B,則四邊形PBOA面積的最小值是 7 .

思路引領(lǐng):由點(diǎn)P的坐標(biāo)為(a,a﹣4),得到OP=a2+(a-4)2=2a2-8a+16,由于PA,PB是⊙O的兩條切線,得到PA=PB,∠OAP=∠OBP,可證△OPA≌△OBP,在Rt△OAP中,根據(jù)勾股定理得到PA的長度,于是得到四邊形PBOA面積=2×△OPA的面積=2×12OA?PA=2a2-8a+15=2(a-2)2+7,即可得到結(jié)果.
答案詳解:∵點(diǎn)P的坐標(biāo)為(a,a﹣4),
∴OP=a2+(a-4)2=2a2-8a+16,
∵PA,PB是⊙O的兩條切線,
∴PA=PB,∠OAP=∠OBP,
在△OPA與△OBP中,
PA=PB∠OAP=∠OBPOP=OP,
∴△OPA≌△OBP(SAS),
在Rt△OAP中,
PA=OP2-12=2a2-8a+16-1
=2a2-8a+15,
∴四邊形PBOA面積=2×△OPA的面積=2×12OA?PA=2a2-8a+15
=2(a-2)2+7,
∵2>0
∴當(dāng)a=2時(shí),四邊形PBOA面積最小,
最小值為7,
故答案為7.
15.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,點(diǎn)F在邊AC上,并且CF=2,點(diǎn)E為邊BC上的動(dòng)點(diǎn),將△CEF沿直線EF翻折,點(diǎn)C落在點(diǎn)P處,則點(diǎn)P到邊AB距離的最小值是( ?。?br />
A.1.5 B.1.2 C.2.4 D.以上都不對(duì)
思路引領(lǐng):先依據(jù)勾股定理求得AB的長,然后依據(jù)翻折的性質(zhì)可知PF=FC,故此點(diǎn)P在以F為圓心,以2為半徑的圓上,依據(jù)垂線段最短可知當(dāng)FP⊥AB時(shí),點(diǎn)P到AB的距離最短,然后依據(jù)題意畫出圖形,最后,利用相似三角形的性質(zhì)求解即可.
答案詳解:如圖所示:當(dāng)PE∥AB.

在Rt△ABC中,∵∠C=90°,AC=6,BC=8,
∴AB=62+82=10,
由翻折的性質(zhì)可知:PF=FC=2,∠FPE=∠C=90°.
∵PE∥AB,
∴∠PDB=90°.
由垂線段最短可知此時(shí)FD有最小值.
又∵FP為定值,
∴PD有最小值.
又∵∠A=∠A,∠ACB=∠ADF,
∴△AFD∽△ABC.
∴AFAB=DFBC,即410=DF8,解得:DF=3.2.
∴PD=DF﹣FP=3.2﹣2=1.2.
故選:B.
三.線段差最大
16.如圖所示,已知A(12,y1),B(2,y2)為反比例函數(shù)y=1x圖象上的兩點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P(x,0)在x正半軸上運(yùn)動(dòng),當(dāng)線段AP與線段BP之和達(dá)到最小時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)是 (1.7,0)??;當(dāng)線段AP與線段BP之差達(dá)到最大時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)是?。?2,0) .

思路引領(lǐng):(1)如圖1,過x軸作點(diǎn)B的對(duì)稱點(diǎn)B′,連接AB′與x軸的交點(diǎn)即為所求的點(diǎn)P.根據(jù)點(diǎn)A、B′的坐標(biāo)可以求得直線AB′的 解析式,根據(jù)該解析式可以求得點(diǎn)P的坐標(biāo);
(2)如圖2,求出AB的坐標(biāo),設(shè)直線AB的解析式是y=kx+b,把A、B的坐標(biāo)代入求出直線AB的解析式,根據(jù)三角形的三邊關(guān)系定理得出在△ABP中,|AP﹣BP|<AB,延長AB交x軸于P′,當(dāng)P在P′點(diǎn)時(shí),PA﹣PB=AB,此時(shí)線段AP與線段BP之差達(dá)到最大,求出直線AB于x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)即可.
答案詳解:∵把A(12,y1),B(2,y2)代入反比例函數(shù)y=1x得:y1=2,y2=12,
∴A(12,2),B(2,12).
(1)如圖1,過x軸作點(diǎn)B的對(duì)稱點(diǎn)B′,連接AB′與x軸的交點(diǎn)即為所求的點(diǎn)P,則B′(2,-12).
設(shè)直線AB′為y=kx+b(k≠0),則2=12k+b-12=2k+b.
解得k=-53b=176.
故直線AB′的解析式為:y=-53x+176.
令y=0,
解得,x=1.7.
故P(1.7,0);

(2)∵在△ABP中,由三角形的三邊關(guān)系定理得:|AP﹣BP|<AB,
∴延長AB交x軸于P′,當(dāng)P在P′點(diǎn)時(shí),PA﹣PB=AB,
即此時(shí)線段AP與線段BP之差達(dá)到最大,
設(shè)直線AB的解析式是y=ax+c(a≠0)
把A、B的坐標(biāo)代入得:2=12x+c12=2x+c,
解得:a=-1c=52,
∴直線AB的解析式是y=﹣x+52,
當(dāng)y=0時(shí),x=52,
即P(52,0);
故答案是:(1.7,0);(52,0).


17.如圖所示,已知A(1,y1),B(2,y2)為反比例函數(shù)y=2x圖象上的兩點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P(x,0)在x軸正半軸上運(yùn)動(dòng),當(dāng)線段AP與線段BP之差達(dá)到最大值時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)是( ?。?br />
A.(3,0) B.(72,0) C.(53,0) D.(52,0)
思路引領(lǐng):求出A、B的坐標(biāo),設(shè)直線AB的解析式是y=kx+b,把A、B的坐標(biāo)代入求出直線AB的解析式,根據(jù)三角形的三邊關(guān)系定理得出在△ABP中,|AP﹣BP|<AB,延長AB交x軸于P′,當(dāng)P在P′點(diǎn)時(shí),PA﹣PB=AB,此時(shí)線段AP與線段BP之差達(dá)到最大,求出直線AB于x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)即可.
答案詳解:∵把A(1,y1),B(2,y2)代入反比例函數(shù)y=2x得:y1=2,y2=1,
∴A(1,2),B(2,1),
∵在△ABP中,由三角形的三邊關(guān)系定理得:|AP﹣BP|<AB,
∴延長AB交x軸于P′,當(dāng)P在P′點(diǎn)時(shí),PA﹣PB=AB,
即此時(shí)線段AP與線段BP之差達(dá)到最大,
設(shè)直線AB的解析式是y=kx+b,
把A、B的坐標(biāo)代入得:k+b=22k+b=1,
解得:k=﹣1,b=3,
∴直線AB的解析式是y=﹣x+3,
當(dāng)y=0時(shí),x=3,
即P(3,0).
故選:A.

四.線段和差最值綜合 ---巧借三邊關(guān)系,中位線原理,瓜豆原理)
18.如圖,在△ABC中,BC=3,將△ABC平移5個(gè)單位長度得到△A1B1C1,點(diǎn)P、Q分別是AB、A1C1的中點(diǎn),PQ的最小值等于 72?。?br />
思路引領(lǐng):取AC的中點(diǎn)M,A1B1的中點(diǎn)N,連接PM,MQ,NQ,PN,根據(jù)平移的性質(zhì)和三角形的三邊關(guān)系即可得到結(jié)論.
答案詳解:取AC的中點(diǎn)M,A1B1的中點(diǎn)N,連接PM,MQ,NQ,PN,
∵將△ABC平移5個(gè)單位長度得到△A1B1C1,
∴B1C1=BC=3,PN=5,
∵點(diǎn)P、Q分別是AB、A1C1的中點(diǎn),
∴NQ=12B1C1=32,
∴5-32≤PQ≤5+32,
即72≤PQ≤132,
∴PQ的最小值等于72,
故答案為:72.

19.如圖,在?ABCD中,∠B=60°,AB=10,BC=8,點(diǎn)E為邊AB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接ED并延長至點(diǎn)F,使得DF=14DE,以EC、EF為鄰邊構(gòu)造?EFGC,連接EG,則EG的最小值為 93?。?br />
思路引領(lǐng):根據(jù)題意和平行四邊形的性質(zhì),可以得到ED和EF的比值,再根據(jù)三角形相似和最短距離,即可得到EG的最小值,本題得以解決.
答案詳解:作CH⊥AB于點(diǎn)H,
∵在?ABCD中,∠B=60°,BC=8,
∴CH=43,
∵四邊形ECGF是平行四邊形,
∴EF∥CG,
∴△EOD∽△GOC,
∴EOGO=DOOC=EDGC,
∵DF=14DE,
∴DEEF=45,
∴EDGC=45,
∴EOGO=45,
∴當(dāng)EO取得最小值時(shí),EG即可取得最小值,
當(dāng)EO⊥CD時(shí),EO取得最小值,
∴CH=EO,
∴EO=43,
∴GO=53,
∴EG的最小值是93,
故答案為:93.

20.如圖,在△ABC中,AB=2,∠ABC=60°,∠ACB=45°,D是BC的中點(diǎn),直線l經(jīng)過點(diǎn)D,AE⊥l,BF⊥l,垂足分別為E,F(xiàn),則AE+BF的最大值為( ?。?br />
A.6 B.22 C.23 D.32
思路引領(lǐng):把要求的最大值的兩條線段經(jīng)過平移后形成一條線段,然后再根據(jù)垂線段最短來進(jìn)行計(jì)算即可.
答案詳解:如圖,過點(diǎn)C作CK⊥l于點(diǎn)K,過點(diǎn)A作AH⊥BC于點(diǎn)H,
在Rt△AHB中,
∵∠ABC=60°,AB=2,
∴BH=1,AH=3,
在Rt△AHC中,∠ACB=45°,
∴AC=AH2+CH2=(3)2+(3)2=6,
∵點(diǎn)D為BC中點(diǎn),
∴BD=CD,
在△BFD與△CKD中,
∠BFD=∠CKD=90°∠BDF=∠CDKBD=CD,
∴△BFD≌△CKD(AAS),
∴BF=CK,
延長AE,過點(diǎn)C作CN⊥AE于點(diǎn)N,
可得AE+BF=AE+CK=AE+EN=AN,
在Rt△ACN中,AN<AC,
當(dāng)直線l⊥AC時(shí),最大值為6,
綜上所述,AE+BF的最大值為6.
故選:A.
21.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,Q是直線y=-12x+2上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),將Q繞點(diǎn)P(1,0)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,得到點(diǎn)Q',連接OQ',則OQ'的最小值為( ?。?br />
A.455 B.5 C.523 D.655
思路引領(lǐng):利用等腰直角三角形構(gòu)造全等三角形,求出旋轉(zhuǎn)后Q′的坐標(biāo),然后根據(jù)勾股定理并利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可解決問題.
答案詳解:作QM⊥x軸于點(diǎn)M,Q′N⊥x軸于N,
∵∠PMQ=∠PNQ′=∠QPQ′=90°,
∴∠QPM+∠NPQ′=∠PQ′N+∠NPQ′,
∴∠QPM=∠PQ′N
在△PQM和△Q′PN中,
∠PMQ=∠PNQ'=90°∠QPM=∠PQ'NPQ=PQ'
∴△PQM≌△Q′PN(AAS),
∴PN=QM,Q′N=PM,
設(shè)Q(m,-12m+2),
∴PM=|m﹣1|,QM=|-12m+2|,
∴ON=|3-12m|,
∴Q′(3-12m,1﹣m),
∴OQ′2=(3-12m)2+(1﹣m)2=54m2﹣5m+10=54(m﹣2)2+5,
當(dāng)m=2時(shí),OQ′2有最小值為5,
∴OQ′的最小值為5,
當(dāng)m=2時(shí),OQ′2有最小值為5,
故選:B.

五.函數(shù)相關(guān)
22.若點(diǎn)(m,n)在函數(shù)y=2x﹣4的圖象上,則m2+n2的最小值是 165?。?br /> 思路引領(lǐng):根據(jù)一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征用m表示出n,然后整理成二次函數(shù)解析式的形式,再根據(jù)二次函數(shù)的最值問題解答.
答案詳解:∵點(diǎn)(m,n)在函數(shù)y=2x﹣4的圖象上,
∴n=2m﹣4,
∴m2+n2=m2+(2m﹣4)2,
=5m2﹣16m+16,
∵a=5>0,
∴m2+n2的最小值=4×5×16-(-16)24×5=165.
故答案為:165.
23.如圖,在矩形OABC中,OA=3,OC=2,F(xiàn)是AB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(F不與A,B重合),過點(diǎn)F的反比例函數(shù)y=kx(k>0)的圖象與BC邊交于點(diǎn)E.
(1)當(dāng)F為AB的中點(diǎn)時(shí),求該函數(shù)的解析式;
(2)當(dāng)k為何值時(shí),△EFA的面積最大,最大面積是多少?

思路引領(lǐng):(1)當(dāng)F為AB的中點(diǎn)時(shí),點(diǎn)F的坐標(biāo)為(3,1),由此代入求得函數(shù)解析式即可;
(2)根據(jù)圖中的點(diǎn)的坐標(biāo)表示出三角形的面積,得到關(guān)于k的二次函數(shù),利用二次函數(shù)求出最值即可.
答案詳解:(1)∵在矩形OABC中,OA=3,OC=2,
∴B(3,2),
∵F為AB的中點(diǎn),
∴F(3,1),
∵點(diǎn)F在反比例函數(shù)y=kx(k>0)的圖象上,
∴k=3,
∴該函數(shù)的解析式為y=3x(x>0);

(2)由題意知E,F(xiàn)兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為E(k2,2),F(xiàn)(3,k3),
∴S△EFA=12AF?BE=12×13k(3-12k),
=12k-112k2
=-112(k2﹣6k+9﹣9)
=-112(k﹣3)2+34,
在邊AB上,不與A,B重合,即0<k3<2,解得0<k<6,
∴當(dāng)k=3時(shí),S有最大值.
S最大值=34.

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