化繁為簡(jiǎn) 以簡(jiǎn)馭繁:從混沌中尋找秩序,從經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,從感性土壤中開(kāi)出理性之花.
一、定點(diǎn)到定點(diǎn)?連線段
點(diǎn)P在直線l上,AP BP何時(shí)最?。?/span>
二、定點(diǎn)到定線?作垂線
點(diǎn)P在直線l上,AP何時(shí)最?。?/span>
三、定點(diǎn)到定圓?連心線
點(diǎn)P在圓O上,AP何時(shí)最???
線段最值問(wèn)題一般轉(zhuǎn)化為上述三個(gè)問(wèn)題.
例題賞析:
1.如圖,∠AOB=30°,點(diǎn)M、N分別是射線OA、OB上的動(dòng)點(diǎn),
OP平分∠AOB,且OP=6,當(dāng)△PMN的周長(zhǎng)最小值為 .
思路:把點(diǎn)P分別沿OA、OB翻折得P1、P2,周長(zhǎng)即為P1M MN P2N,轉(zhuǎn)化為求P1、P2兩點(diǎn)之間最小值,得△PMN最小值為P1P2=OP=6.
2.如圖,在銳角△ABC中,AB=4,∠BAC=45°,∠BAC的平分線交BC
于點(diǎn)D,M、N分別是AD和AB上的動(dòng)點(diǎn),則BM MN的最小值是 .
思路:點(diǎn)N沿AD翻折至AC上,BM MN=BM MN',轉(zhuǎn)化為求點(diǎn)B到直線AC的連線最小值,即BN'⊥AC時(shí),最小值為2√2.
3.如圖,矩形ABCD中,AB=2,BC=3,以A為圓心、1為半徑畫(huà)圓,E是⊙A
上一動(dòng)點(diǎn),F(xiàn)是BC上的一動(dòng)點(diǎn),則FE FD的最小值是 .
思路:點(diǎn)D沿BC翻折至D',DF EF=D'F EF,轉(zhuǎn)化為求點(diǎn)D'到圓A上各點(diǎn)的最小距離,易求D'E=4.
4.拋物線y=3/5x2-18/5x 3與直線y=3/5x 3相交于A、B兩點(diǎn),點(diǎn)M是線段AB上的動(dòng)點(diǎn),直線PM∥y軸,交拋物線于點(diǎn)N.在點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求出MN的最大值.
思路:設(shè)M(m,3/5m2-18/5m 3),N(m,3/5m 3),用函數(shù)關(guān)系式表示MN=(3/5m 3)-(3/5m2-18/5m 3)=21/5m-3/5m2,求得最大值即可.
5.在菱形ABCD中,對(duì)角線AC=8,BD=6,點(diǎn)E、F分別是邊 AB、BC的中點(diǎn),點(diǎn)P在AC上運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,存在PE PF 的最小值,則這個(gè)最小值是 .
思路:點(diǎn)E沿AC翻折,轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到點(diǎn)的距離.(將軍飲馬問(wèn)題實(shí)質(zhì)就是通過(guò)翻折轉(zhuǎn)化為定點(diǎn)到定點(diǎn)的問(wèn)題)
6.如圖,∠MON=90°,矩形ABCD的頂點(diǎn)A、B分別在邊OM,ON上,當(dāng)B在邊ON上運(yùn)動(dòng)時(shí),A隨之在邊OM上運(yùn)動(dòng),矩形ABCD的形狀保持不變,其中AB=2,BC=1,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,點(diǎn)D到點(diǎn)O的最大距離為 .
思路:取AB中點(diǎn)E,連接DE、OE,由兩點(diǎn)間線段最短,得OD≤OE DE,最大為1 √2.
7.如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,P是AB邊上的動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)B重合),將△BCP沿CP所在的直線翻折,得到△B′CP,連接B′A,則B′A長(zhǎng)度的最小值是 .
簡(jiǎn)解:B'點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路徑為以C為圓心,BC為半徑的圓弧,轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到圓的最短距離AC-B'C=1.
8.如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為1,中心為點(diǎn)O,有一邊長(zhǎng)大小不定的正六邊形EFGHIJ繞點(diǎn)O可任意旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,這個(gè)正六邊形始終在正方形ABCD內(nèi)(包括正方形的邊),當(dāng)這個(gè)六邊形的邊長(zhǎng)最大時(shí),AE的最小值為 .
思路:正六邊形最大半徑為1/2,與正方形中心重合,E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路徑為圓,轉(zhuǎn)化為求點(diǎn)到圓的最短距離,如下圖.
9.在⊙O中,圓的半徑為6,∠B=30°,AC是⊙O的切線,則CD的最小值是 .
思路:D是定點(diǎn),C是直線AC上的動(dòng)點(diǎn),轉(zhuǎn)化為求點(diǎn)到線的最短距離.
10.在△ABC中,AB=AC=5,cos∠ABC=3/5,將△ABC繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn),得到△A'B'C,點(diǎn)E是BC上的中點(diǎn),點(diǎn)F為線段AB上的動(dòng)點(diǎn),在△A'B'C繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,點(diǎn)F的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是F',求線段EF'長(zhǎng)度的最大值與最小值的差.
思路:先確定線段A'B'的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓環(huán),外圓半徑為BC,內(nèi)圓半徑為AB邊上的高,F(xiàn)'是A'B'上任意一點(diǎn),因此F'的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓環(huán)內(nèi)的任意一點(diǎn),由此轉(zhuǎn)化為點(diǎn)E到圓環(huán)的最短和最長(zhǎng)距離.
E到圓環(huán)的最短距離為EF2=CF2-CE=4.8-3=1.8,E到圓環(huán)的最長(zhǎng)距離為EF1=EC CF1=3 6=9,其差為7.2.
問(wèn):何時(shí)需要作輔助線翻折其中的定點(diǎn)(定線或定圓)?
答:當(dāng)動(dòng)點(diǎn)所在直線不在定點(diǎn)(定線或定圓)之間時(shí),需把定點(diǎn)(定線或定圓)沿動(dòng)點(diǎn)所在直線翻折以使定點(diǎn)(定線或定圓)處于動(dòng)點(diǎn)所在直線的兩側(cè),從而便于連接相關(guān)線段或作垂線與動(dòng)點(diǎn)所在直線找到交點(diǎn).如上述例3,動(dòng)點(diǎn)F所在直線不在定圓A和定點(diǎn)D之間,因而需把D點(diǎn)沿BC翻折至D',即可轉(zhuǎn)化為定點(diǎn)D'到定圓A的最短距離,另外亦可把圓A沿BC翻折至另一側(cè),同樣可以轉(zhuǎn)化為定點(diǎn)D到定圓A'的最短距離,如下圖.
關(guān)鍵方法:動(dòng)中求定,動(dòng)點(diǎn)化定線;以定制動(dòng),定點(diǎn)翻兩邊.
(1)動(dòng)中求定,動(dòng)點(diǎn)化定線:如例7、例8、例10,動(dòng)點(diǎn)所在路徑未畫(huà)出時(shí)需先畫(huà)出動(dòng)點(diǎn)所在軌跡,一般動(dòng)點(diǎn)所在軌跡為線或圓.
(2)以定制動(dòng),定點(diǎn)翻兩邊:如例1、例2、例3、例5,定點(diǎn)(線或圓)在動(dòng)點(diǎn)所在直線同側(cè)時(shí)需翻折至兩側(cè),轉(zhuǎn)化為上述三種關(guān)系.
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