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折大于直的失敗案例,以及探照墻角模型

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今天的內(nèi)容是從一道老掉牙的題目上獲取的靈感:

    這題我記得很久之前就見過了,依稀記得EF在范圍內(nèi)單調(diào)變化:

    確實(shí)是單調(diào)變化,ED重合的時(shí)候取到最小值!

但是怎么證明呢?代數(shù)方法就先不提了

錯(cuò)解1:

    應(yīng)用的是折大于直的基本定理,但是要記住,是折大于直,而不是折大于等于直,這個(gè)能不能取到等于很關(guān)鍵,而此種方式取不到等于!

而且即便我擴(kuò)大EF的運(yùn)動(dòng)范圍為直線,還是取不到等于:

類似題目還有:

(點(diǎn)擊查看)

1、折疊做題,折大于直

2、折大于直又一道題

錯(cuò)解2:


    先一個(gè)折大于直,再一個(gè)斜大于直,這里的兩個(gè)大于都可以是大于等于。看著沒什么問題,而且得到的答案也是正確的!

    問題就在于兩個(gè)大于等于不一定同時(shí)取等啊,當(dāng)然本題確實(shí)是同時(shí)取得的,但是需要證明啊,否則邏輯上是不通的!

    那么有沒有正確答案呢?照搬解法一的輔助線,看圓心H的軌跡,EF和半徑是倍數(shù)關(guān)系,所以AH越小,EF越小,看出來H軌跡是直的(非直線,可以說是線段)

我把這個(gè)問題抽出來,就有了“探照墻角模型”

A點(diǎn)有一個(gè)探照燈,求EF的最小值!

輔助線:

    C的軌跡為線段,線段的端點(diǎn)分別為BE=BF時(shí)C的位置E或F與B重合的位置(軟件驗(yàn)證結(jié)果,且光線不穿墻)

三角形CEF的運(yùn)動(dòng)是對(duì)稱


    也就是在對(duì)稱位置(BE=BF)A到線段軌跡的距離最近!此時(shí)AC最小,EF最??!

將A的位置移動(dòng)是否依然成立呢?

可以看出,線段軌跡是依然成立的!線段端點(diǎn)是照舊的!

    并且將A的位置移動(dòng)之后,剛才的錯(cuò)誤解法2就暴露的更徹底了,連正確答案都得不到了!

不同時(shí)取得等于?。?!

將A點(diǎn)進(jìn)一步移動(dòng)發(fā)現(xiàn):

    此時(shí)的線段軌跡與剛才情況大不相同,并不是在端點(diǎn)處取到到A的最小值??!而是垂線段最短:


    也就是A足夠靠下(具體可以計(jì)算)時(shí),就不是在BE=BF時(shí)取到最值了!

    當(dāng)然,模型可以進(jìn)一步推廣,探照燈的角度的二倍與墻角角度互補(bǔ)即可


總結(jié)模型:

探照燈兒高高懸,燈角二倍補(bǔ)墻邊。

欲求線段最小值,做個(gè)等腰找共圓。

圓心軌跡為線段,對(duì)稱位置是端點(diǎn)。

想取最小試試看,點(diǎn)到線段距離算。

(本次及以往所做動(dòng)圖源文件將分享在QQ群文件)

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