【人教九上中档题专题提优】专题四 配方法求几何最值(含解析)

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【人教九上中档题专题提优】专题四 配方法求几何最值(含解析)

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专题四 配方法求几何最值
核心考点一 利用配方法求面积最值
01. 如图,四边形ABCD的两条对角线AC,BD互相垂直,AC+BD=12,当AC,BD的长分别是多少时,四边形ABCD的面积最大?
02.(2024汉阳期中) 如图,四边形ABCD的两条对角线AC,BD所成的锐角为60°,AC+BD=10,则四边形ABCD的面积最大值为   .
03. 如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,点D为AB边上一点(不与点B重合),连接CD,将线段CD绕点D逆时针旋转90°,点C的对应点为E,连接BE.若AB=6,则△BDE的面积的最大值为   .
核心考点二 利用配方法求线段最值
04. 如图,在正方形ABCD中,AB=4,点H,F分别在边AB,CD上,若BH=DF,将线段HF绕点F顺时针旋转90°至线段MF,连接AM,则线段AM的最小值为   .
专题四 配方法求几何最值
核心考点一 利用配方法求面积最值
01. 如图,四边形ABCD的两条对角线AC,BD互相垂直,AC+BD=12,当AC,BD的长分别是多少时,四边形ABCD的面积最大?
解:设AC=x,四边形ABCD面积为S,则BD=12﹣x,
则:SAC BDx(12﹣x)(x﹣6)2+18,
当x=6时,S最大=18;
所以AC=BD=6时,四边形ABCD的面积最大.
02.(2024汉阳期中) 如图,四边形ABCD的两条对角线AC,BD所成的锐角为60°,AC+BD=10,则四边形ABCD的面积最大值为   .
解:∵AC与BD所成的锐角为60°,
∴根据四边形面积公式,得四边形ABCD的面积SAC×BD×sin60°,
设AC=x,则BD=10﹣x,
所以Sx(10﹣x)(x﹣5)2,
所以当x=5,S有最大值.
故答案为:.
03. 如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,点D为AB边上一点(不与点B重合),连接CD,将线段CD绕点D逆时针旋转90°,点C的对应点为E,连接BE.若AB=6,则△BDE的面积的最大值为   .
解:作CM⊥AB于M,EN⊥AB于N,
∴∠EDN+∠DEN=90°,
∵∠EDC=90°,
∴∠EDN+∠CDM=90°,
∴∠DEN=∠CDM,
在△EDN和△DCM中,

∴△EDN≌△DCM(AAS),
∴EN=DM,
∵∠BAC=120°,
∴∠MAC=60°,
∴∠ACM=30°,
∴AMAC3,
∴BM=AB+AM=6+3=9,
设BD=x,则EN=DM=9﹣x,
∴S△BDEBD EN(x)2,
∴当BD时,S△BDE有最大值为,
故答案为:.
核心考点二 利用配方法求线段最值
04. 如图,在正方形ABCD中,AB=4,点H,F分别在边AB,CD上,若BH=DF,将线段HF绕点F顺时针旋转90°至线段MF,连接AM,则线段AM的最小值为   .
解:过点A作AN∥FM交BC于点N,连接FN,过H作HG⊥CD于G,如图:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠B=∠C=90°,
∵HG⊥CD,
∴四边形HBCG是矩形,
∴BH=CG,HG=BC,∠BHG=90°,
∴∠AHF+∠FHG=90°,
∵将线段HF绕点F顺时针旋转90°至线段MF,
∴FM=HF,∠HFM=90°,
∵AN∥FM,
∴∠BAN+∠AHF=90°,
∴∠BAN=∠FHG,
∵∠B=∠HGF=90°,AB=BC=HG,
∴△ABN≌△HGF(ASA),
∴AN=HF,
∴AN=FM,
∴四边形ANFM是平行四边形,
∴AM=NF,
设BH=DF=CG=x,则FG=4﹣2x=BN,CN=BC﹣BN=2x,
∴CF=CD﹣DF=4﹣x,
∴FN,
∴当x时,FN最小为,
∴AM最小为,
故答案为:.

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