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《中考数学复习指导:一个最值模型在解题中的运用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、一个最值模型在解题中的运用模型如图1,P是<30外的一点,直线PO分别交<30于点A、B,则PA是点P到OO上的点的最短距离.证明如图2,在OO上任収一点C(不为点A、B),连结PC、0C.VPO<PC+OC.PO=PA+OA,OA=OC,・・・PA<PC.APA是点P到<30上的点的最短距离,结论圆外一点到圆上各点的最短距离是:这点到连结这点与圆心连线与圆交点之间的距离.这一结论可以在解题中加以应用,以提高解题效率.一、图屮有图可直接应用例1如图3,在RtAABC中,ZACB=90°,AC=BC=2,以BC为直径的半圆交AB于点D,P是劭上的一个动点,连结AP,则AP的最小值是.解析点A
2、为定点,点P为动点且在圆弧上运动,显然这不同于我们常见的可利用垂线段最短的知识来解决的“一定一动型”最值问题.联想到我们所探究的模型,可知,当AP所在直线过圆心时,AP值最小.如图4,在RtAACO中,AO=JAC'+OC?=V5.*.AP=AO-OP=V5-1.例2如图5,菱形ABCD中,ZA=60°,AB=3,(DA、G)B的半径分别为2和1,P、E、F分别是边CD及OA和<3B上的动点,则PE+PF的最小值是.解析P是边CD±动点,E、,分别是G)A和OB±的动点.题设中出现三个动点,求PE+PF最小值给人一种山重水复疑无路的感觉,若借助于模型,那么便柳喑花明,豁然开朗了,PE与PF
3、的最小值一定是过圆心的直线与圆交点的时候,考虑到点A和点B是定点,点P为CD上动点,这样问题转化为“一定两动型”的“将军饮马”问题.如图6,作点B关于CD的对称点区,连结AB,与CD的交点就是所要求的点P,此吋PE+PF最小,易知PAB为等边三角形,则PE+PF的最小值为3+3—1—2=3.评析例1和例2都可以直接借助模型解决问题.这类问题图屮有圆,为思考问题提供了方向性和目的性.例1结构相对简单,也易找到解决问题的着眼点;例2是三个动点所形成的两条动线段之和的最小值问题,解决这类问题吋要善于以静制动,动中窥静,也就是说去寻找动点运动过程中不变的量,借助模型易知,在点P、E、F在运动过程中
4、,PE所在直线过圆心A,所在直线过圆心B时,PE和PF分别取得最小值,将点E和点F的动,转化为点A和点B的静,使问题迎刃而解.二、图中无圆可构造应用例3如图7,在边长为2的菱形ABCD中,ZA=60°,M是AD边的中点,N是AB边上一动点,将AAMN沿MN所在的直线翻折得到△ArMN,连结AC,则AC长度的最小值是.解析由折叠知A*M=AM,又M是AD的中点,可得MA=MA'=MD,故点A,在以AD为直径的圆上.如图8,以点M为圆心,MA为半径画OM,过点M作MH丄CD,垂足为H由模型可知,当点A,在CM上吋,AC长度取得最小值.在RtAMDH中,DH=DM・c^sZHDM=-2MH=DM
5、•sinZHDM=—2在RtACHM中,CM=./MH1+CH2例4如图9,E,F是正方形ABCD的边AD±两个动点,满足AE=DF.连结CF交BD于点G,连结BE交AG于点H.若正方形的边长为2,则线段DH长度的最小值是解析点E、F是正方形ABCD的边AD±两个动点,初看无从入手,但结合题设中AE=DF,易证自然我们联想到点H运动轨迹,是以AABE^ADCF,得ZABE=ZDCF.由正方形的对称性,知AADG^ACDG,得ZDAG=ZDCF,则ZDAG=ZABE.VZBAE=90°.・・・ZDAC+ZBAH=9()°,则ZBAH+ZABH=90°,.ZAHB=90°.也就是说定线段AB
6、所张开的角ZAHB=90°AB为直径的圆.如图10,以AB为直径作OM.要求DH的最小值,根据模型易知,当点H在DM上时,DH取得最小值.在RtAAMD中,DM=^AM2+AD2=/l1+22=点,评析例3和例4都是以四边形为背景,探寻动线段的最小值,此两题看似无“圆”却有“圆”.例3是折叠问题,在折叠过程屮,始终保持保持动线段A,M=1aD.根据“圆2是到定点的距离等于定长的点的集合”,自然联想到点A,的运动轨迹为以AD为直径的圆周,从而运用模型使问题轻松获解,例4图形结构较为复杂,解决这类问题时,我们应根据题目的具体条件,充分挖掘题目中所隐含的信息,进行合理的联想,从而寻找到解题的切入
7、点,就此题而言,借助以往的解题经验,我们不难得出ZAHB=90°,从而联想到构造辅助圆,再利用模型加以解决就显得游刃有余.近年各地中考中,频频出现这类动态几何背景下求一条线段长度的最值问题.解决这类问题需要我们结合题意,借助相关概念和图形,层层递进,步步为营去挖掘题目的内涵,从不同的角度思考,然后自主构建相关模型,并找到解决问题的捷径.