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九年级上册《求最值问题》新课标教案优质课下载
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.
图1 图2 图3
例题解析
例? 如图1-1,抛物线y=x2-2x-3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点P是抛物线对称轴上的一个动点,如果△PAC的周长最小,求点P的坐标.
图1-1
【解析】如图1-2,把抛物线的对称轴当作河流,点A与点B对称,连结BC,那么在△PBC中,PB+PC总是大于BC的.如图1-3,当点P落在BC上时, PB+PC最小,因此PA+PC最小,△ PAC的周长也最小.
由y=x2-2x-3,可知OB=OC=3,OD=1.所以DB=DP=2,因此P(1,-2).
图1-2 图1-3
例?如图,抛物线 EMBED Equation.DSMT4 与y轴交于点A,B是OA的中点.一个动点G从点B出发,先经过x轴上的点M,再经过抛物线对称轴上的点N,然后返回到点A.如果动点G走过的路程最短,请找出点M、N的位置,并求最短路程.
图2-1
【解析】如图2-2,按照“台球两次碰壁”的模型,作点A关于抛 物线的对称轴对称的点A′,作点B关于x轴对称的点B′,连结A′B′与x轴交于点M,与抛物线的对称轴交于点N.
在Rt△AA′B′中,AA′=8,AB′=6,所以A′B′=10,即点G走过的最短路程为10.根据相似比可以计算得到OM= EMBED Equation.DSMT4 ,MH= EMBED Equation.DSMT4 ,NH=1.所以M( EMBED Equation.DSMT4 , 0),N(4, 1).
图2-2
例? 如图3-1,抛物线 EMBED Equation.DSMT4 与y轴交于点A,顶点为B.点P是x轴上的一个动点,求线段PA与PB中较长的线段减去较短的线段的差的最小值与最大值,并求出相应的点P的坐标.
图3-1
【解析】题目读起来像绕口令,其实就是求|PA-PB|的最小值与最大值.
由抛物线的解析式可以得到A(0, 2),B(3, 6).设P(x, 0).
绝对值|PA-PB|的最小值当然是0了,此时PA=PB,点P在AB的垂直平分线上(如图3-2).解方程x2+22=(x-3)2+62,得 EMBED Equation.DSMT4 .此时P EMBED Equation.DSMT4 .
在 △PAB中,根据两边之差小于第三边,那么|PA-PB|总是小于AB了.如图3-3,当点P在BA的延长线上时,|PA-PB|取得最大值,最大值AB=5.此时P EMBED Equation.DSMT4 .
图3-2 图3-3
例? 如图4-1,菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,点P、Q、K分别为线段BC、CD、BD上的 任意一点,求PK+QK的最小值.
图4-1
【解析】如图4-2,点Q关于直线BD的对称点为Q′,在△KPQ′中,PK+QK总是 大于PQ′的.如图4-3,当点K落在PQ′上时,PK+QK的最小值为PQ′.如图4-4,PQ′的最小值为Q′H,Q′H就是菱形ABCD的高,Q′H= EMBED Equation.DSMT4 .
这道题目应用了两个典型的最值结论:两点之间,线段最短;垂线段最短.