中考数学重难点突破-专题07 其他几何常考最值问题(原卷+解析版)

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名称 中考数学重难点突破-专题07 其他几何常考最值问题(原卷+解析版)
格式 zip
文件大小 1.8MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2025-03-24 20:22:43

文档简介

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【重难点突破】中考数学压轴题解题模型精讲与真题演练
专题07 其他几何常考最值问题
压轴真题强化 1
一、单选题 1
二、填空题 2
三、解答题 3
一、单选题
1.(2023·四川乐山·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,C、D是半径为1的上两动点,且,P为弦CD的中点.当C、D两点在圆上运动时,面积的最大值是( )

A.8 B.6 C.4 D.3
2.(2023·江苏无锡·中考真题)如图,在四边形中,,,,若线段在边上运动,且,则的最小值是( )

A. B. C. D.10
二、填空题
3.(2023·四川雅安·中考真题)如图,在中,.P为边上一动点,作于点D,于点E,则的最小值为 .

4.(2024·四川凉山·中考真题)如图,的圆心为,半径为,是直线上的一个动点,过点作的切线,切点为,则的最小值为
5.(2024·山东德州·中考真题)有一张如图所示的四边形纸片,,,为直角,要在该纸片中剪出一个面积最大的圆形纸片,则圆形纸片的半径为 cm.
三、解答题
6.(2021·广西贺州·中考真题)如图,抛物线与轴交于、两点,且,对称轴为直线.
(1)求该抛物线的函数达式;
(2)直线过点且在第一象限与抛物线交于点.当时,求点的坐标;
(3)点在抛物线上与点关于对称轴对称,点是抛物线上一动点,令,当,时,求面积的最大值(可含表示).
7.(2021·广西柳州·中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线:交x轴于两点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)如图1,点D为第四象限抛物线上一点,连接,过点B作,垂足为E,若,求点D的坐标;
(3)如图2,点M为第四象限抛物线上一动点,连接,交于点N,连接,记的面积为,的面积为,求的最大值.
8.(2021·甘肃武威·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与坐标轴交于两点,直线交轴于点.点为直线下方抛物线上一动点,过点作轴的垂线,垂足为分别交直线于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当,连接,求的面积;
(3)①是轴上一点,当四边形是矩形时,求点的坐标;
②在①的条件下,第一象限有一动点,满足,求周长的最小值.
9.(2021·贵州遵义·中考真题)点A是半径为2的⊙O上一动点,点B是⊙O外一定点,OB=6.连接OA,AB.
(1)【阅读感知】如图①,当△ABC是等边三角形时,连接OC,求OC的最大值;将下列解答过程补充完整.
解:将线段OB绕点B顺时针旋转60°到O′B,连接OO′,CO′.
由旋转的性质知:∠OBO′=60°,BO′=BO=6,即△OBO′是等边三角形.
∴OO′=BO=6
又∵△ABC是等边三角形
∴∠ABC=60°,AB=BC
∴∠OBO′=∠ABC=60°
∴∠OBA=∠O′BC
在△OBA和△O′BC中,
∴   (SAS)
∴OA=O′C
在△OO′C中,OC<OO′+O′C
当O,O′,C三点共线,且点C在OO′的延长线上时,OC=OO′+O′C
即OC≤OO′+O′C
∴当O,O′,C三点共线,且点C在OO′的延长线上时,OC取最大值,最大值是    .
(2)【类比探究】如图②,当四边形ABCD是正方形时,连接OC,求OC的最小值;
(3)【理解运用】如图③,当△ABC是以AB为腰,顶角为120°的等腰三角形时,连接OC,求OC的最小值,并直接写出此时△ABC的周长.
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第2页(共6页)中小学教育资源及组卷应用平台
【重难点突破】中考数学压轴题解题模型精讲与真题演练
专题07 其他几何常考最值问题
压轴真题强化 1
一、单选题 1
二、填空题 4
三、解答题 7
一、单选题
1.(2023·四川乐山·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,C、D是半径为1的上两动点,且,P为弦CD的中点.当C、D两点在圆上运动时,面积的最大值是( )

A.8 B.6 C.4 D.3
【答案】D
【详解】解:∵直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,
∴当时,,当时,,
∴,
∴,
∴,
∵的底边为定值,
∴使得底边上的高最大时,面积最大,
点P为的中点,当的延长线恰好垂直时,垂足为点E,此时即为三角形的最大高,连接,

∵,的半径为1,

∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
2.(2023·江苏无锡·中考真题)如图,在四边形中,,,,若线段在边上运动,且,则的最小值是( )

A. B. C. D.10
【答案】B
【详解】解:过点C作,

∵,,
∴,
过点B作,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
需使最小,显然要使得和越小越好,
∴显然点F在线段的之间,
设,则,
∴,
∴当时取得最小值为.
故选:B.
二、填空题
3.(2023·四川雅安·中考真题)如图,在中,.P为边上一动点,作于点D,于点E,则的最小值为 .

【答案】
【详解】解:如图,连接,

∵,
∴,
∵于点D,于点E,,
∴四边形是矩形,
∴,
由垂线段最短可得时,线段的值最小,此时线段的值最小,
此时,,
代入数据:,
∴,
∴的最小值为,
故答案为:.
4.(2024·四川凉山·中考真题)如图,的圆心为,半径为,是直线上的一个动点,过点作的切线,切点为,则的最小值为
【答案】
【详解】解:记直线与x,y轴分别交于点A,K,连接,
当,,当,即,
解得:,
即;
而,
∴,
∴均是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵与相切,
∴,
∴,
∵,
∴当最小时即最小,
∴当时,取得最小值,
即点P与点K重合,此时最小值为,
在中,由勾股定理得:,
∴,
∴最小值为.
5.(2024·山东德州·中考真题)有一张如图所示的四边形纸片,,,为直角,要在该纸片中剪出一个面积最大的圆形纸片,则圆形纸片的半径为 cm.
【答案】
【详解】解:连接,作的平分线,交于点O,作 于,
在和 中,

∴,
∴ ,
平分 和 ,
平分 ,
点到四边形的各边的距离相等,
∴是四边形的内切圆,它是所求的面积最大的圆形纸片,其半径为,


∴为等腰直角三角形,

设,则,,
∵,,
∴,

即 ,

即的半径为,
∴圆形纸片的半径为.
故答案为:
三、解答题
6.(2021·广西贺州·中考真题)如图,抛物线与轴交于、两点,且,对称轴为直线.
(1)求该抛物线的函数达式;
(2)直线过点且在第一象限与抛物线交于点.当时,求点的坐标;
(3)点在抛物线上与点关于对称轴对称,点是抛物线上一动点,令,当,时,求面积的最大值(可含表示).
【答案】(1);(2)点的坐标是(6,7);(3)当时,的最大面积为,当时,的最大面积为64
【详解】(1)∵抛物线过,对称轴为,
∴,
解得
∴抛物线表达式为.
(2)过点作轴于点,
∵,
∴,
设点的横坐标为,
则纵坐标为,
∴,
代入,得:

解得(舍去),,

∴点的坐标是(6,7).
(3)由(2)得的坐标是(6,7)
∵对称轴,
∴点的坐标是(-2,7),
∴,
∵与轴平行,点在轴下方,
设以为底边的高为
则,
∴当最大值时,的面积最大,
∵,,
①当时,,
此时在上随的增大而减小.
∴,
∴,
∴的最大面积为:

②当时,此时的对称轴
含于内
∴,
∴,
∴的最大面积为:

综上所述:当时,的最大面积为,
当时,的最大面积为64.
7.(2021·广西柳州·中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线:交x轴于两点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)如图1,点D为第四象限抛物线上一点,连接,过点B作,垂足为E,若,求点D的坐标;
(3)如图2,点M为第四象限抛物线上一动点,连接,交于点N,连接,记的面积为,的面积为,求的最大值.
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)依题意,设,
代入得:,解得:
∴;
(2)由, 设=x,则,
∵BE⊥OD,
∴在Rt△OEB中,OB=3,由勾股定理得:,
即,解得:(舍),
∴,,
过点E做平行于交y轴于T,
∴,
∴,
∴,
即,解得:,
∴,
∴ ,
∴直线的解析式为,
∵的延长线交抛物线于点D,
∴,解得:(舍),
当时,,
∴ ;
(3)如图所示,延长于至点F,使轴,过A点作于点H
作轴交于点T,过M点作于点D,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴ ,
设直线的解析式为,将B,C两点代入得
解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴,
∴,
设,
∴,
∵,
∴ ,
∴.
8.(2021·甘肃武威·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与坐标轴交于两点,直线交轴于点.点为直线下方抛物线上一动点,过点作轴的垂线,垂足为分别交直线于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当,连接,求的面积;
(3)①是轴上一点,当四边形是矩形时,求点的坐标;
②在①的条件下,第一象限有一动点,满足,求周长的最小值.
【答案】(1);(2);(3)①;②
【详解】解:(1)∵抛物线过两点,

解得,,

(2)

同理,.
又轴,轴,
∴在和中,,即,


当时,,
,即.


(3)①如图,连接,交于点.
∵四边形是矩形,

又,
∴,

∵四边形是矩形,


∵当x=0时,,
∴,




②在中,,

∴要使最小,就要最小.

∴当点在上时,为最小.
在中,.
周长的最小值是.
9.(2021·贵州遵义·中考真题)点A是半径为2的⊙O上一动点,点B是⊙O外一定点,OB=6.连接OA,AB.
(1)【阅读感知】如图①,当△ABC是等边三角形时,连接OC,求OC的最大值;将下列解答过程补充完整.
解:将线段OB绕点B顺时针旋转60°到O′B,连接OO′,CO′.
由旋转的性质知:∠OBO′=60°,BO′=BO=6,即△OBO′是等边三角形.
∴OO′=BO=6
又∵△ABC是等边三角形
∴∠ABC=60°,AB=BC
∴∠OBO′=∠ABC=60°
∴∠OBA=∠O′BC
在△OBA和△O′BC中,
∴   (SAS)
∴OA=O′C
在△OO′C中,OC<OO′+O′C
当O,O′,C三点共线,且点C在OO′的延长线上时,OC=OO′+O′C
即OC≤OO′+O′C
∴当O,O′,C三点共线,且点C在OO′的延长线上时,OC取最大值,最大值是    .
(2)【类比探究】如图②,当四边形ABCD是正方形时,连接OC,求OC的最小值;
(3)【理解运用】如图③,当△ABC是以AB为腰,顶角为120°的等腰三角形时,连接OC,求OC的最小值,并直接写出此时△ABC的周长.
【答案】(1),;(2);(3)OC的最小值为或,△ABC的周长为
【详解】解:(1)根据上下文题意可得:


(2)将线段OB绕点B顺时针旋转90°到O′B,连接OO′,CO′
由旋转的性质知:∠OBO′=90°,BO′=BO=6,为等腰直角三角形

又∵四边形为正方形


在△OBA和△O′BC中,
∴(SAS)

在△OO′C中,
当O,O′,C三点共线,且点C在线段OO′上时,

(3)以为顶点,构建等腰三角形,将线段OB绕点B顺时针旋转120°到O′B,连接OO′,CO′,过点作于点,如下图:
由旋转的性质知:∠OBO′=120°,BO′=BO=6,为等腰三角形
在中,,,∴
∴,

由(2)可得

在△OO′C中,
当O,O′,C三点共线,且点C在线段OO′上时,

又∵,在线段上



的周长为
以为顶点,构建等腰三角形,将线段OA绕点A顺时针旋转120°到O′A,连接OO′,CO′,如下图:
由旋转的性质得:,,为等腰三角形

由(2)可得

在中,
∴当点在线段上时,最小
∴点与点重合,
的周长为
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第2页(共19页)
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