2、+J(]-d)2+/?2+J°2+(]—+J(]—d)2+(]—Z?)2>2/^・证明:如图,作边长为1的正方形ABCD,在AB上取点E,使AE二在M)上取点G,使AG二b,过E、G分别作EF//AD交CD于F;作GH//AB交BC于H。设EF与GH交于点0,连接AO、BO、CO、DO、AC、BD.由题设及作图知△AOG、△BOE、"OF、、DOG均为直角三角形,因此OA=yla2+b2OB=yl(}-a)2+b2OC=J(l—a)2+(l—bFOD=y/a2+(l-b)2且AC=BD=42由于OA+ocnACOB+ODnBD.所以:J/
3、+,+J(l—疔+戸+J/+(l—莎+J(l—°)2+(l—莎/VI"ill.仅11a=b=-^时,等号成、L小结:在求证条件不等式时,可根据题设条件作出对应的图形,然后运用图形的儿何性质或者平而几何的定理、公理去建立不等式使结论获证。3、求参数的值或参数的取值范围:2例3若方程处一2兀+1=0(a>0)的两根满足:兀1<1,1<兀2<3,求Q的取值范围。解析:画出与方程对应的二次函数y=cvc-2x+l(a>0)的草图:由图可知:当兀二1时,yo.即€zxl*~—2xl+l0.5解得:n<
4、<1例4若关于兀的不等式05兀2+〃比+251的解集仅有一个元素,求加的值。解:如图:在同一坐标系内,作出y=l与y=x1+iwc+22的图象。题设条件等价于抛物线y=^+mx+2在直线y=O与y=i之间的带状区域仅有一个交点,且抛物线开口向上。由图形的直观性质可知:这个交点只能在直线y=1上,故方程组y=1y=x2+mx+2仅有一组解。/.A=m2—4x1=0即m=+2.小结:对于含参方程(不等式),可将其与对应的函数(图象)联系起来,运用数形结合思想,去揭示问题屮所蕴含的儿何背景,往往能为解题提供清晰的思路。4、求最值问题:已知b均为正
5、数,Ha+b=2.求的最小值。解:如图,作线段AB二2,在AB上截取AE二EB二勿,过A作AC丄AB,且AC二2,过B作BD丄AB,且BD二1。由勾股定理:CE=J/+4BD=+1,原题即求CE+ED的最小值。又如图,延长CA至G,使AG=AC,连接GE,由三角形两边之和大于第三边,则G、E、D三点共线吋,GE+ED=DG最短。作出图形,延长DB至F,使BF//AG且BF二AG,连接GF.则在RtADGF中,DF=1+2=3,GF=AB=22:/:2・・・DG=^DF2+GF2=a/32+22=V131/I.••CE+DE的最小值是V13.
6、即V^2+4+V^2+l的最小值是V13.A小结:此题由式子特点联想勾股定理,构造图形解决问题。二、用代数与三角方法解决几何问题:例6如图,在AABC中,AB>AC,CF、BE分别是AB、AC边上的高。试证:AB+CF>AC+BE证法一:(三角法)因为05sin451,・・・AB-AC>(AB-AC)sinA.•・AB+ACsinA>AC+AB・sinAAB+CF>AC+BE(当ZA=90°时取等号)证法二(代数法)由AB>AC>CF,AB>BE11及SaABC~二一AB・CF=—AC・BE22AB•■••-BE=AC变形得.AB—BE=A
7、C-CFCFABAC・・・AB—BE>AC—CFAB+CF>AC+BE当ZA=90°时,AB+CF=AC+BE.综上:AB+CFnAC+BE.小结:以上两种证明方法,分别采用了三角法与代数法,较之纯几何证法来,易于想到。例7如图,在正AABC的三边AB、BC、CA上分别有点D、E、F.若DE丄BC,EF丄AC,FD丄AB同时成立,求点D在AB上的位置.分析:先假设符合条件的点D、E、F已经作出,再利用己知条件,寻找线段与角之间的数量关系,列出含有待求量的等式(方程),以求其解。解:设AB二1,AD=X因为AABC为正三角形,且DE丄BC,E
8、F丄AC,FD丄AB,故AF=2x,CF=-2x,CD=2CF=2-4xBE=l-CE=4x-,BD=2BE=8x—2而AD+BD=1,即x+(8x-2)=l11解得:无=5