
?2022年中考數(shù)學(xué)真題分類練習(xí):最值問題
一、選擇題
1.(2022廣東)點,,,在反比例函數(shù)圖象上,則,,,中最小的是( )
A. B. C. D.
2.(2022賀州)已知二次函數(shù)y=2x2?4x?1在0≤x≤a時,y取得的最大值為15,則a的值為( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3.(2022安徽)已知點O是邊長為6的等邊△ABC的中心,點P在△ABC外,△ABC,△PAB,△PBC,△PCA的面積分別記為,,,.若,則線段OP長的最小值是( )
A. B. C. D.
4.(2022梧州)如圖,已知拋物線的對稱軸是,直線軸,且交拋物線于點,下列結(jié)論錯誤的是( )
A. B. 若實數(shù),則
C. D. 當(dāng)時,
5.(2022北京)下面的三個問題中都有兩個變量:
①汽車從A地勻速行駛到B地,汽車的剩余路程y與行駛時間x;
②將水箱中的水勻速放出,直至放完,水箱中的剩余水量y與放水時間x;
③用長度一定的繩子圍成一個矩形,矩形的面積y與一邊長x,其中,變量y與變量x之間的函數(shù)關(guān)系可以利用如圖所示的圖象表示的是( )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
6.(2022貴港)如圖,在邊長為1的菱形中,,動點E在邊上(與點A、B均不重合),點F在對角線上,與相交于點G,連接,若,則下列結(jié)論錯誤的是( )
A. B. C. D. 最小值為
二、填空題
7.(2022甘肅武威)如圖,以一定的速度將小球沿與地面成一定角度的方向擊出時,小球的飛行路線是一條拋物線.若不考慮空氣阻力,小球的飛行高度(單位:m)與飛行時間(單位:s)之間具有函數(shù)關(guān)系:,則當(dāng)小球飛行高度達(dá)到最高時,飛行時間_________s.
8.(2022賀州)如圖,在矩形ABCD中,,E,F(xiàn)分別是AD,AB的中點,的平分線交AB于點G,點P是線段DG上的一個動點,則的周長最小值為__________.
三、解答題
9.(2022北京)在平面直角坐標(biāo)系中,點在拋物線上,設(shè)拋物線的對稱軸為
(1)當(dāng)時,求拋物線與y軸交點的坐標(biāo)及的值;
(2)點在拋物線上,若求的取值范圍及的取值范圍.
10.(2022廣東)如圖,拋物線(b,c是常數(shù))的頂點為C,與x軸交于A,B兩點,,,點P為線段上的動點,過P作交于點Q.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)求面積的最大值,并求此時P點坐標(biāo).
11.(2022福建)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線經(jīng)過A(4,0),B(1,4)兩點.P是拋物線上一點,且在直線AB的上方.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若△OAB面積是△PAB面積的2倍,求點P的坐標(biāo);
(3)如圖,OP交AB于點C,交AB于點D.記△CDP,△CPB,△CBO的面積分別為,,.判斷是否存在最大值.若存在,求出最大值;若不存在,請說明理由.
12.(2022海南)如圖1,矩形中,,點P在邊上,且不與點B、C重合,直線與的延長線交于點E.
(1)當(dāng)點P是的中點時,求證:;
(2)將沿直線折疊得到,點落在矩形的內(nèi)部,延長交直線于點F.
①證明,并求出在(1)條件下的值;
②連接,求周長的最小值;
③如圖2,交于點H,點G是的中點,當(dāng)時,請判斷與的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.
13.(2022貴港)如圖,已知拋物線經(jīng)過和兩點,直線與x軸相交于點C,P是直線上方的拋物線上的一個動點,軸交于點D.
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)若軸交于點E,求的最大值;
(3)若以A,P,D為頂點的三角形與相似,請直接寫出所有滿足條件的點P,點D的坐標(biāo).
14.(2022甘肅武威)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于,兩點,點在軸上,且,,分別是線段,上的動點(點,不與點,,重合).
(1)求此拋物線的表達(dá)式;
(2)連接并延長交拋物線于點,當(dāng)軸,且時,求的長;
(3)連接.
①如圖2,將沿軸翻折得到,當(dāng)點在拋物線上時,求點的坐標(biāo);
②如圖3,連接,當(dāng)時,求的最小值.
15.(2022北京)單板滑雪大跳臺是北京冬奧會比賽項目之一,舉辦場地為首鋼滑雪大跳臺,運動員起跳后的飛行路線可以看作是拋物線的一部分,建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,從起跳到著陸的過程中,運動員的豎直高度(單位:m)與水平距離(單位:m)近似滿足函數(shù)關(guān)系.
某運動員進(jìn)行了兩次訓(xùn)練.
(1)第一次訓(xùn)練時,該運動員的水平距離與豎直高度的幾組數(shù)據(jù)如下:
水平距離x/m
0
2
5
8
11
14
豎直高度y/m
20.00
21.40
22.75
23.20
22.75
21.40
根據(jù)上述數(shù)據(jù),直接寫出該運動員豎直高度的最大值,并求出滿足的函數(shù)關(guān)系
(2)第二次訓(xùn)練時,該運動員的豎直高度y與水平距離x近似滿足函數(shù)關(guān)系記該運動員第一次訓(xùn)練的著陸點的水平距離為d1,第二次訓(xùn)練的著陸點的水平距離為,則______(填“>”“=”或“0,開口向上,
∴在對稱軸x=1的右側(cè),y隨x的增大而增大,
∵當(dāng)0≤x≤a時,即在對稱軸右側(cè),y取得最大值為15,
∴當(dāng)x=a時,y=15,
∴2(a-1)2-3=15,
解得:a=4或a=-2(舍去),
故a的值為4.
故選:D.
3.(2022安徽)已知點O是邊長為6的等邊△ABC的中心,點P在△ABC外,△ABC,△PAB,△PBC,△PCA的面積分別記為,,,.若,則線段OP長的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】解:如圖,
,,
∴
=
=
=
==,
∴,
設(shè)△ABC中AB邊上的高為,△PAB中AB邊上的高為,
則,
,
∴,
∴,
∵△ABC是等邊三角形,
∴,
,
∴點P在平行于AB,且到AB的距離等于的直線上,
∴當(dāng)點P在CO的延長線上時,OP取得最小值,
過O作OE⊥BC于E,
∴,
∵O是等邊△ABC的中心,OE⊥BC
∴∠OCE=30°,CE=
∴OC=2OE
∵,
∴,
解得OE=,
∴OC=,
∴OP=CP-OC=.
故選B.
4.(2022梧州)如圖,已知拋物線的對稱軸是,直線軸,且交拋物線于點,下列結(jié)論錯誤的是( )
A. B. 若實數(shù),則
C. D. 當(dāng)時,
【答案】解:∵拋物線的對稱軸是,
∴,
∴,
∵拋物線開口向上,
∴,
∴,
∴,故A說法正確,不符合題意;
∵拋物線開口向下,拋物線對稱軸為直線x=-1,
∴當(dāng)x=-1時,,
∴當(dāng)實數(shù),則,
∴當(dāng)實數(shù)時,,故B說法正確,不符合題意;
∵當(dāng)時,,
∴a+2a-2<0,即3a-2<0,故C說法錯誤,符合題意;
∵,
∴直線l與拋物線的兩個交點分別在y軸的兩側(cè),
∴,故D說法正確,不符合題意;
故選C.
5.(2022北京)下面的三個問題中都有兩個變量:
①汽車從A地勻速行駛到B地,汽車的剩余路程y與行駛時間x;
②將水箱中的水勻速放出,直至放完,水箱中的剩余水量y與放水時間x;
③用長度一定的繩子圍成一個矩形,矩形的面積y與一邊長x,其中,變量y與變量x之間的函數(shù)關(guān)系可以利用如圖所示的圖象表示的是( )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
【答案】解:①汽車從A地勻速行駛到B地,汽車的剩余路程y隨行駛時間x的增大而減小,故①可以利用該圖象表示;
②將水箱中的水勻速放出,直至放完,水箱中的剩余水量y隨放水時間x的增大而減小,故②可以利用該圖象表示;
③設(shè)繩子的長為L,一邊長x,則另一邊長為,
則矩形的面積為:,
故③不可以利用該圖象表示;
故可以利用該圖象表示的有:①②,
故選:A.
6.(2022貴港)如圖,在邊長為1的菱形中,,動點E在邊上(與點A、B均不重合),點F在對角線上,與相交于點G,連接,若,則下列結(jié)論錯誤的是( )
A. B. C. D. 最小值為
【答案】解:∵四邊形ABCD是菱形,,
∴AB=AD=BC=CD,∠BAC=∠DAC=∠BAD==,
∴△BAF≌△DAF≌CBE,△ABC是等邊三角形,
∴DF=CE,故A項答案正確,
∠ABF=∠BCE,
∵∠ABC=∠ABF+∠CBF=60゜,
∴∠GCB+∠GBC=60゜,
∴∠BGC=180゜-60゜=180゜-(∠GCB+∠GBC)=120゜,故B項答案正確,
∵∠ABF=∠BCE,∠BEG=∠CEB,
∴△BEG∽△CEB,
∴ ,
∴,
∵,
∴,故C項答案正確,
∵,BC=1,點G在以線段BC為弦的弧BC上,
∴當(dāng)點G在等邊△ABC的內(nèi)心處時,AG取最小值,如下圖,
∵△ABC是等邊三角形,BC=1,
∴,AF=AC=,∠GAF=30゜,
∴AG=2GF,AG2=GF2+AF2,
∴ 解得AG=,故D項錯誤,
故應(yīng)選:D
二、填空題
7.(2022甘肅武威)如圖,以一定的速度將小球沿與地面成一定角度的方向擊出時,小球的飛行路線是一條拋物線.若不考慮空氣阻力,小球的飛行高度(單位:m)與飛行時間(單位:s)之間具有函數(shù)關(guān)系:,則當(dāng)小球飛行高度達(dá)到最高時,飛行時間_________s.
【答案】解:∵h(yuǎn)=-5t2+20t=-5(t-2)2+20,
且-5<0,
∴當(dāng)t=2時,h取最大值20,
故答案為:2.
8.(2022賀州)如圖,在矩形ABCD中,,E,F(xiàn)分別是AD,AB的中點,的平分線交AB于點G,點P是線段DG上的一個動點,則的周長最小值為__________.
【答案】解:如圖,在CD上取點H,使DH=DE,連接EH,PH,過點F作FK⊥CD于點K,
在矩形ABCD中,∠A=∠ADC=90°,AD=BC=6,CD=AB=8,
∴△DEH為等腰直角三角形,
∵DG平分∠ADC,
∴DG垂直平分EH,
∴PE=PH,
∴的周長等于PE+PF+EF=PH+PF+EF≥FH+EF,
∴當(dāng)點F、P、H三點共線時,的周長最小,最小值為FH+EF,
∵E,F(xiàn)分別是AD,AB的中點,
∴AE=DE=DH=3,AF=4,
∴EF=5,
∵FK⊥CD,
∴∠DKF=∠A=∠ADC=90°,
∴四邊形ADKF為矩形,
∴DK=AF=4,F(xiàn)K=AD=6,
∴HK=1,
∴,
∴FH+EF=,即的周長最小為.
故答案為:
三、解答題
9.(2022北京)在平面直角坐標(biāo)系中,點在拋物線上,設(shè)拋物線的對稱軸為
(1)當(dāng)時,求拋物線與y軸交點的坐標(biāo)及的值;
(2)點在拋物線上,若求的取值范圍及的取值范圍.
【答案】(1)(0,2);2
(2)的取值范圍為,的取值范圍為
【解析】
【分析】(1)當(dāng)x=0時,y=2,可得拋物線與y軸交點坐標(biāo);再根據(jù)題意可得點關(guān)于對稱軸為對稱,可得t的值,即可求解;
(2)拋物線與y軸交點關(guān)于對稱軸的對稱點坐標(biāo)為(2t,c),根據(jù)拋物線的圖象和性質(zhì)可得當(dāng)時,y隨x的增大而減小,當(dāng)時,y隨x的增大而增大,然后分兩種情況討論:當(dāng)點,點,(2t,c)均在對稱軸的右側(cè)時;當(dāng)點在對稱軸的左側(cè),點,(2t,c)均在對稱軸的右側(cè)時,即可求解.
(1)解:當(dāng)時,,
∴當(dāng)x=0時,y=2,
∴拋物線與y軸交點的坐標(biāo)為(0,2);
∵,
∴點關(guān)于對稱軸為對稱,
∴;
(2)解:當(dāng)x=0時,y=c,
∴拋物線與y軸交點坐標(biāo)為(0,c),
∴拋物線與y軸交點關(guān)于對稱軸的對稱點坐標(biāo)為(2t,c),
∵,
∴當(dāng)時,y隨x的增大而減小,當(dāng)時,y隨x的增大而增大,
當(dāng)點,點,(2t,c)均在對稱軸的右側(cè)時, ,
∵1<3,
∴2t>3,即(不合題意,舍去),
當(dāng)點在對稱軸左側(cè),點,(2t,c)均在對稱軸的右側(cè)時,點在對稱軸的右側(cè),,
此時點到對稱軸距離大于點到對稱軸的距離,
∴,解得:,
∵1<3,
∴2t>3,即,
∴,
∵,,對稱軸為,
∴,
∴,解得:,
∴的取值范圍為,的取值范圍為.
10.(2022廣東)如圖,拋物線(b,c是常數(shù))的頂點為C,與x軸交于A,B兩點,,,點P為線段上的動點,過P作交于點Q.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)求面積的最大值,并求此時P點坐標(biāo).
【答案】
(1)解:∵點A(1,0),AB=4,
∴點B的坐標(biāo)為(-3,0),
將點A(1,0),B(-3,0)代入函數(shù)解析式中得:
,
解得:b=2,c=-3,
∴拋物線的解析式為;
(2)解:由(1)得拋物線的解析式為,
頂點式為:,
則C點坐標(biāo)為:(-1,-4),
由B(-3,0),C(-1,-4)可求直線BC的解析式為:y=-2x-6,
由A(1,0),C(-1,-4)可求直線AC的解析式為:y=2x-2,
∵PQ∥BC,
設(shè)直線PQ的解析式為:y=-2x+n,與x軸交點P,
由解得:,
∵P在線段AB上,
∴,
∴n的取值范圍為-6<n<2,
則
∴當(dāng)n=-2時,即P(-1,0)時,最大,最大值為2.
11.(2022福建)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線經(jīng)過A(4,0),B(1,4)兩點.P是拋物線上一點,且在直線AB的上方.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若△OAB面積是△PAB面積的2倍,求點P的坐標(biāo);
(3)如圖,OP交AB于點C,交AB于點D.記△CDP,△CPB,△CBO的面積分別為,,.判斷是否存在最大值.若存在,求出最大值;若不存在,請說明理由.
【答案】
(1)解:(1)將A(4,0),B(1,4)代入,
得,
解得.
所以拋物線的解析式為.
(2)設(shè)直線AB的解析式為,
將A(4,0),B(1,4)代入,
得,
解得.
所以直線AB的解析式為.
過點P作PM⊥x軸,垂足為M,PM交AB于點N.
過點B作BE⊥PM,垂足為E.
所以
.
因為A(4,0),B(1,4),所以.
因為△OAB的面積是△PAB面積的2倍,
所以,.
設(shè),則.
所以,
即,
解得,.
所以點P的坐標(biāo)為或(3,4).
(3)
記△CDP,△CPB,△CBO的面積分別為,,.則
如圖,過點分別作軸的垂線,垂足分別,交于點,過作的平行線,交于點
,
,
設(shè)
直線AB的解析式為.
設(shè),則
整理得
時,取得最大值,最大值為
12.(2022海南)如圖1,矩形中,,點P在邊上,且不與點B、C重合,直線與的延長線交于點E.
(1)當(dāng)點P是的中點時,求證:;
(2)將沿直線折疊得到,點落在矩形的內(nèi)部,延長交直線于點F.
①證明,并求出在(1)條件下的值;
②連接,求周長的最小值;
③如圖2,交于點H,點G是的中點,當(dāng)時,請判斷與的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.
【答案】
(1)解:如圖9-1,在矩形中,,
即,
∴.
∵點P是的中點,
∴.
∴.
(2)①證明:如圖9-2,在矩形中,,
∴.
由折疊可知,
∴.
∴.
在矩形中,,
∵點P是的中點,
∴.
由折疊可知,.
設(shè),則.
∴.
在中,由勾股定理得,
∴,
∴,
即.
②解:如圖9-3,由折疊可知,.
∴.
由兩點之間線段最短可知,
當(dāng)點恰好位于對角線上時,最?。?br />
連接,在中,,
∴,
∴,
∴.
③解:與的數(shù)量關(guān)系是.
理由是:如圖9-4,由折疊可知.
過點作,交于點M,
∵,
∴,
∴.
∴,
∴點H是中點.
∵,即,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
∵點G為中點,點H是中點,
∴.
∴.
∴.
∴.
13.(2022貴港)如圖,已知拋物線經(jīng)過和兩點,直線與x軸相交于點C,P是直線上方的拋物線上的一個動點,軸交于點D.
(1)求該拋物線的表達(dá)式;
(2)若軸交于點E,求的最大值;
(3)若以A,P,D為頂點的三角形與相似,請直接寫出所有滿足條件的點P,點D的坐標(biāo).
【答案】
(1)解:(1)∵拋物線經(jīng)過和兩點,
∴
解得:,,
∴拋物線的表達(dá)式為.
(2)解:∵,
∴直線表達(dá)式為,
∵直線與x軸交于點C,
∴點C的坐標(biāo)為,
∵軸,軸,
∴,
∴,
∴,
則,
設(shè)點P的坐標(biāo)為,其中,
則點D的坐標(biāo)為,
∵,
∴,
∵,
∴當(dāng)時,有最大值,且最大值為.
(3)解:根據(jù)題意,
在一次函數(shù)中,令,則,
∴點C的坐標(biāo)為(2,0);
當(dāng)∽時,如圖
此時點D與點C重合,
∴點D的坐標(biāo)為(2,0);
∵軸,
∴點P的橫坐標(biāo)為2,
∴點P的縱坐標(biāo)為:,
∴點P的坐標(biāo)為(2,3);
當(dāng)∽時,如圖,則,
設(shè)點,則點P為,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴點D的坐標(biāo)為,點P的坐標(biāo)為;
∴滿足條件的點P,點D的坐標(biāo)為或,.
14.(2022甘肅武威)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于,兩點,點在軸上,且,,分別是線段,上的動點(點,不與點,,重合).
(1)求此拋物線的表達(dá)式;
(2)連接并延長交拋物線于點,當(dāng)軸,且時,求的長;
(3)連接.
①如圖2,將沿軸翻折得到,當(dāng)點在拋物線上時,求點的坐標(biāo);
②如圖3,連接,當(dāng)時,求的最小值.
【答案】
(1)解:∵在拋物線上,
∴,解得,
∴,即;
(2)在中,令,得,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
,
∴,
∵軸,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)①連接交于點,如圖1所示:
∵與關(guān)于軸對稱,
∴,,
設(shè),則,
,
∴,
∵點在拋物線上,
∴,
解得(舍去),,
∴;
②在下方作且,連接,,如圖2所示:
∵,
∴,
∴,
∴當(dāng),,三點共線時,最小,最小為,
過作,垂足為,
∵,,
∴,,
∵,
,,
,
∴
,
即的最小值為.
15.(2022北京)單板滑雪大跳臺是北京冬奧會比賽項目之一,舉辦場地為首鋼滑雪大跳臺,運動員起跳后的飛行路線可以看作是拋物線的一部分,建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,從起跳到著陸的過程中,運動員的豎直高度(單位:m)與水平距離(單位:m)近似滿足函數(shù)關(guān)系.
某運動員進(jìn)行了兩次訓(xùn)練.
(1)第一次訓(xùn)練時,該運動員的水平距離與豎直高度的幾組數(shù)據(jù)如下:
水平距離x/m
0
2
5
8
11
14
豎直高度y/m
20.00
21.40
22.75
23.20
22.75
21.40
根據(jù)上述數(shù)據(jù),直接寫出該運動員豎直高度的最大值,并求出滿足的函數(shù)關(guān)系
(2)第二次訓(xùn)練時,該運動員的豎直高度y與水平距離x近似滿足函數(shù)關(guān)系記該運動員第一次訓(xùn)練的著陸點的水平距離為d1,第二次訓(xùn)練的著陸點的水平距離為,則______(填“>”“=”或“
這是一份中考數(shù)學(xué)壓軸題專題復(fù)習(xí)——25幾何最值問題,共8頁。
這是一份中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)培優(yōu)專題43 幾何中的最值問題之和長度有關(guān)的最值之函數(shù)法求最值 (含解析),共26頁。試卷主要包含了單選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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