2023年人教版数学八年级下册期末复习《最值问题》专项复习(含答案)
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《最值问题》专项复习
一 、选择题
1.要使代数式有意义,则x的( )
A.最大值是 B.最小值是 C.最大值是 D.最小值是
2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD是∠BAC的平分线.若P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是( )
A. B.4 C.4.8 D.5
3.如图,在周长为12的菱形ABCD中,AE=1,AF=2,若P为对角线BD上一动点,则EP+FP的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.将一张宽为4cm的长方形纸片(足够长)折叠成如图所示图形,重叠部分是一个三角形,则这个三角形面积的最小值是( )
A.cm2 B.8cm2 C.cm2 D.16cm2
5.如图,在正方形ABCD中,E,F分别为AD,BC的中点,P为对角线BD上的一个动点,则下列线段的长等于AP+EP最小值的是( )
A.AB B.DE C.BD D.AF
6.如图,点P是菱形AOBC内任意一点,∠C=45°,OP=2,点M和点N分别是射线OA,OB上的动点,则△PMN周长的最小值是( )
A.2 B.2 C.4 D.2
二 、填空题
7.将四根木条钉成的矩形木框变形为平行四边形ABCD的形状,并使其面积为矩形面积的一半(木条宽度忽略不计),则这个平行四边形的最小内角为________度.
8.如图,一圆柱形容器(厚度忽略不计),已知底面半径为6m,高为16cm,现将一根长度为28cm的玻璃棒一端插入容器中,则玻璃棒露在容器外的长度的最小值是 cm.
9.在如图的方格纸中有一个菱形ABCD(A、B、C、D四点均为格点),若方格纸中每个最小正方形的边长为1,则该菱形的面积为 .
10.将四根木条钉成的矩形木框变形为平行四边形ABCD的形状,并使其面积为矩形面积的一半(木条宽度忽略不计),则这个平行四边形的最小内角为________.
11.如图,在平行四边形ABCD中,AB=6,BC=8,∠ABC=60°,P是▱ABCD内一动点,且S△PBC=S△PAD,则PA+PD的最小值为______.
12.如图,△ABC中,∠BAC=75°,BC=7,△ABC的面积为14,D为 BC边上一动点(不与B,C重合),将△ABD和△ACD分别沿直线AB,AC翻折得到△ABE与△ACF,那么△AEF的面积最小值为 .
三 、解答题
13.如图,在△ABC中,AC=9,AB=12,BC=15,P为BC边上一动点,PG⊥AC于点G,PH⊥AB于点H.
(1)求证:四边形AGPH是矩形;
(2)在点P的运动过程中,GH的长度是否存在最小值?若存在,请求出最小值,若不存在,请说明理由.
14.如图,在▱ABCD中,BD是对角线,∠ADB=90°,E、F分别为边AB、CD的中点.
(1)求证:四边形DEBF是菱形;
(2)若BE=4,∠DEB=120°,点M为BF的中点,当点P在BD边上运动时,则PF+PM的最小值为 ,并在图上标出此时点P的位置.
15.如图所示,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,△AEF为正三角形,点E、F分别在菱形的边BC、CD上滑动,且E、F不与B、C、D重合.
(1)证明不论E、F在BC、CD上如何滑动,总有BE=CF;
(2)当点E、F在BC、CD上滑动时,分别探讨四边形AECF和△CEF的面积是否发生变化?如果不变,求出这个定值;如果变化,求出最大(或最小)值.
16.如图,一次函数y=kx+b的图象经过点A(0,4)和点B(3,0),以线段AB为边在第一象限内作等腰直角△ABC,使∠BAC=90°.
(1)求一次函数的解析式;
(2)求出点C的坐标;
(3)点P是y轴上一动点,当PB+PC最小时,求点P的坐标.
17.已知直线l为x+y=8,点P(x,y)在l上且x>0,y>0,点A的坐标为(6,0).
(1)设△OPA的面积为S,求S与x的函数关系式,并直接写出x的取值范围;
(2)当S=9时,求点P的坐标;
(3)在直线l上有一点M,使OM+MA的和最小,求点M的坐标.
18.在学习轴对称的时候,老师让同学们思考课本中的探究题.
如图(1),要在燃气管道l上修建一个泵站,分别向A、B两镇供气.泵站修在管道的什么地方,可使所用的输气管线最短?
你可以在l上找几个点试一试,能发现什么规律?
聪明的小华通过独立思考,很快得出了解决这个问题的正确办法.他把管道l看成一条直线(图(2)),问题就转化为,要在直线l上找一点P,使AP与BP的和最小.他的做法是这样的:
①作点B关于直线l的对称点B′.
②连接AB′交直线l于点P,则点P为所求.
请你参考小华的做法解决下列问题.如图在△ABC中,点D、E分别是AB、AC边的中点,BC=6,BC边上的高为4,请你在BC边上确定一点P,使△PDE得周长最小.
(1)在图中作出点P(保留作图痕迹,不写作法).
(2)请直接写出△PDE周长的最小值: .
19.正方形OABC的边长为2,其中OA、OC分别在x轴和y轴上,如图1所示,直线l经过A、C两点.
(1)若点P是直线l上的一点,当△OPA的面积是3时,请求出点P的坐标;
(2)如图2,直角坐标系内有一点D(﹣1,2),点E是直线l上的一个动点,请求出|BE+DE|的最小值和此时点E的坐标.
(3)若点D关于x轴对称,对称到x轴下方,直接写出|BE﹣DE|的最大值,并写出此时点E的坐标.
20.如图,把矩形OABC放入平面直角坐标系中,使OA、OC分别落在x、y轴的正半轴上,其中AB=15,对角线AC所在直线解析式为y=﹣x+b,将矩形OABC沿着BE折叠,使点A落在边OC上的点D处.
(1)求点B的坐标;
(2)求EA的长度;
(3)点P是y轴上一动点,是否存在点P使得△PBE的周长最小,若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
参考答案
1.A
2.C
3.C
4.B
5.D.
6.B.
7.答案为: 30
8.答案为:8.
9.答案为:12.
10.答案为:30°.
11.答案为:4.
12.答案为:4.
13.证明:(1)∵AC=9 AB=12 BC=15,
∴AC2=81,AB2=144,BC2=225,
∴AC2+AB2=BC2,
∴∠A=90°.
∵PG⊥AC,PH⊥AB,
∴∠AGP=∠AHP=90°,
∴四边形AGPH是矩形;
(2)存在.理由如下:连结AP.
∵四边形AGPH是矩形,
∴GH=AP.
∵当AP⊥BC时AP最短.
∴9×12=15•AP.
∴AP=.
14.证明:(1)∵平行四边形ABCD中,AD∥BC,
∴∠DBC=∠ADB=90°.
∵△ABD中,∠ADB=90°,E时AB的中点,
∴DE=AB=AE=BE.
同理,BF=DF,
∵平行四边形ABCD中,AB=CD,
∴DE=BE=BF=DF,
∴四边形DEBF是菱形;
(2)解:连接BF,
∵菱形DEBF中,∠DEB=120°,
∴∠EF=60°,
∴△BEF是等边三角形,
∵M是BF的中点,
∴EM⊥BF.
则EM=2.
即PF+PM的最小值是2.
15.证明:(1)连接AC,如下图所示,
∵四边形ABCD为菱形,∠BAD=120°,
∠1+∠EAC=60°,∠3+∠EAC=60°,
∴∠1=∠3,
∵∠BAD=120°,
∴∠ABC=60°,
∴△ABC和△ACD为等边三角形,
∴∠4=60°,AC=AB,
∴在△ABE和△ACF中,
,
∴△ABE≌△ACF(ASA).
∴BE=CF;
(2)解:四边形AECF的面积不变,△CEF的面积发生变化.
理由:由(1)得△ABE≌△ACF,则S△ABE=S△ACF,
故S四边形AECF=S△AEC+S△ACF=S△AEC+S△ABE=S△ABC,是定值,
作AH⊥BC于H点,则BH=2,
S四边形AECF=S△ABC=BC•AH=4,
由“垂线段最短”可知:当正三角形AEF的边AE与BC垂直时,边AE最短.
故△AEF的面积会随着AE的变化而变化,且当AE最短时,正三角形AEF的面积会最小,
又S△CEF=S四边形AECF﹣S△AEF,则此时△CEF的面积就会最大.
∴S△CEF=S四边形AECF﹣S△AEF=4﹣×2×3=.
答:最大值是.
16.解:(1)设AB直线的解析式为:y=kx+b,
把(0,4)(3,0)代入可得:
,解得:,
所以一次函数的解析式为:y=﹣x+4;
(2)如图,作CD⊥y轴于点D.
∵∠BAC=90°,
∴∠OAB+∠CAD=90°,
又∵∠CAD+∠ACD=90°,
∴∠ACD=∠BAO.
在△ABO与△CAD中,
∵,
∴△ABO≌△CAD(AAS),
∴OB=AD=3,OA=CD=4,OD=OA+AD=7.
则C的坐标是(4,7).
(3)如图2中,作点B关于y轴的对称点B′,连接CB′交x轴于P,此时PB+PC的值最小.
∵B(3,0),C(4,7)
∴B′(﹣3,0),
把(﹣3,0)(4,7)代入y=mx+n中,
可得:,解得:,
∴直线CB′的解析式为y=x+3,
令x=0,得到y=3,
∴P(0,3).
17.解:(1)如图所示:∵点P(x,y)在直线x+y=8上,
∴y=8﹣x,
∵点A的坐标为(6,0),
∴S=3(8﹣x)=24﹣3x,(0<x<8);
(2)当24﹣3x=9时,x=5,即P的坐标为(5,3).
(3)点O关于l的对称点B的坐标为(8,8),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
由8k+b=8,6k+b=0,解得k=4,b=﹣24,
故直线AB的解析式为y=4x﹣24,
由y=4x﹣24,x+y=8解得,x=6.4,y=1.6,
点M的坐标为(6.4,1.6).
18.解:(1)作D点关于BC的对称点D′,连接D′E,与BC交于点P,P点即为所求;
(2)∵点D、E分别是AB、AC边的中点,
∴DE为△ABC中位线,
∵BC=6,BC边上的高为4,
∴DE=3,DD′=4,
∴D′E=5,
∴△PDE周长的最小值为:DE+D′E=3+5=8.
19.解:(1)如图1中,由题意知点A、点C的坐标分别为(﹣2,0)和(0,2)
设直线l的函数表达式y=kx+b(k≠0),经过点A(﹣2,0)和点C(0,2),
得解得,
∴直线l的解析式为y=x+2.
设点P的坐标为(m,m+2),
由题意得×2×|m+2|=3,
∴m=1或m=﹣5.
∴P(1,3),P′(﹣5,﹣3).
(2)如图2中,连接OD交直线l于点E,则点E为所求,此时|BE+DE|=|OE+DE|=OD,OD即为最大值.
设OD所在直线为y=k1x(k1≠0),经过点D(﹣1,2),
∴2=﹣k1,
∴k1=﹣2,
∴直线OD为y=﹣2x,
由 解得,
∴点E的坐标为(﹣,),
又∵点D的坐标为(﹣1,2),
∴由勾股定理可得OD=.即|BE+DE|的最小值为.
(3)如图3中, ∵O与B关于直线l对称,
∴BE=OE,
∴|BE﹣DE|=|OE﹣DE|.
由两边之差小于第三边知,当点O,D,E三点共线时,|OE﹣DE|的值最大,最大值为OD.
∵D(﹣1,﹣2),
∴直线OD的解析式为y=2x,OD=,
由,解得,
∴点E(2,4),
∴|BE﹣D′E|的最大值为此时点E的坐标为(2,4).
20.解:(1)∵AB=15,四边形OABC是矩形,
∴OC=AB=15,
∴C(0,15),代入y=y=﹣x+b得到b=15,
∴直线AC的解析式为y=﹣x+15,
令y=0,得到x=9,
∴A(9,0),B(9,15).
(2)在Rt△BCD中,BC=9,BD=AB=15,
∴CD=12,
∴OD=15﹣12=3,
设DE=AE=x,
在Rt△DEO中,∵DE2=OD2+OE2,
∴x2=32+(9﹣x)2,
∴x=5,
∴AE=5.
(3)如图作点E关于y轴的对称点E′,连接BE′交y轴于P,此时△BPE的周长最小.
∵E(4,0),∴E′(﹣4,0),
设直线BE′的解析式为y=kx+b,
则有,解得,
∴直线BE′的解析式为y=x+,
∴P(0,).
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