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每日压轴题(4.10):因动点产生的线段和差问题(中考数学)

 和春馆 2017-04-10

线段和差的最值问题,常见的有两类:


第一类问题是“两点之间,线段最短”.

两条动线段的和的最小值问题,常见的是典型的“牛喝水”问题,关键是指出一条对称轴“河流”(如图1).

三条动线段的和的最小值问题,常见的是典型的“台球两次碰壁”或“光的两次反射”问题,关键是指出两条对称轴“反射镜面”(如图2).

两条线段差的最大值问题,一般根据三角形的两边之差小于第三边,当三点共线时,两条线段差的最大值就是第三边的长.如图3,PA与PB的差的最大值就是AB,此时点P在AB的延长线上,即P′.

解决线段和差的最值问题,有时候求函数的最值更方便,本讲不涉及函数最值问题.

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第二类问题是“两点之间,线段最短”结合“垂线段最短”.

如图4,正方形ABCD的边长为4,AE平分∠BAC交BC于E.点P在AE上,点Q在AB上,那么△BPQ周长的最小值是多少呢?

如果把这个问题看作“牛喝水”问题,AE是河流,但是点Q不确定啊.

第一步,应用“两点之间,线段最短”.如图5,设点B关于“河流AE”的对称点为F,那么此刻PF+PQ的最小值是线段FQ.

第二步,应用“垂线段最短”.如图6,在点Q运动过程中,FQ的最小值是垂线段FH.

这样,因为点B和河流是确定的,所以点F是确定的,于是垂线段FH也是确定的.

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经典中考题


(湖南省中考第26题)已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(-1, 0)、B(2, 0)、C(0, 2)三点.

(1)求这条抛物线的解析式;

(2)如图1,点P是第一象限内此抛物线上的一个动点,当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大?求出此时点P的坐标;

(3)如图2,设线段AC的垂直平分线交x轴于点E,垂足为D,M为抛物线的顶点,那么在直线DE上是否存在一点G,使△CMG的周长最小?若存在,请求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.

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思路点拨


1.设交点式求抛物线的解析式比较简便.

2.连结OP,把四边形ABPC的面积分割为三个三角形的面积和.

3.第(3)题先用几何说理确定点G的位置,再用代数计算求解点G的坐标.

解析

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考点延伸


第(2)题求四边形ABPC的面积,也可以连结BC(如图8).

因为△ABC的面积是定值,因此当△PCB的面积最大时,四边形ABPC的面积也最大.

过点P作x轴的垂线,交CB于F.

因为△PCF与△PBF有公共底边PF,高的和等于C、B两点间的水平距离,所以当PF最大时,△PCB的面积最大.

设点P(x,-x2+x+2),F(x,-x+2),那么PF=-x2+2x.

当x=1时,PF最大.此时P(1, 2).


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