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正文如下:
法一:構造角分線
先復習兩個定理
(1)角平分線定理:如圖,在△ABC中,AD是∠BAC的角平分線,則AB:AC=DB:DC.
證明:利用等積法
,
即AB:AC=DB:DC
(2)外角平分線定理:如圖,在△ABC中,外角CAE的角平分線AD交BC的延長線于點D,則AB:AC=DB:DC.
法二:建系
不妨將點A、B兩點置于x軸上且關于原點對稱,設A(-m,0),則B(m,0),設P(x,y),PA=kPB,即:
解析式滿足圓的一般方程,故P點所構成的圖形是圓,且圓心與AB共線.
引例
如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,以點C為圓心,2為半徑作圓C,分別交AC、BC于D、E兩點,點P是圓C上一個動點,則1/2PA+PB的最小值為______.
【分析】這個問題最大的難點在于轉(zhuǎn)化1/2PA,此處P點軌跡是圓,故轉(zhuǎn)化方法與之前有所不同,如下,提供兩種思路.
法一:構造相似三角形
注意到圓C半徑為2,CA=4,連接CP,構造包含線段AP的△CPA,在CA邊上取點M使得CM=2,連接PM,可得△CPA∽△CMP,故PA:PM=2:1,即PM=1/2PA.
問題轉(zhuǎn)化為PM+PB最小值,直接連BM即可.
法二:阿氏圓模型
對比一下這個題目的條件,P點軌跡是圓,A是定點,我們需要找出另一個定點M使得PM:PA=1:2,這不就是把“阿氏圓”的條件與結(jié)論互換了一下嘛!
而且這種問題里,給定的圓的位置、定點A的位置、線段的比例等,往往都是搭配好的!
P點軌跡圓的圓心C點和A點在直線AC上,故所求M點在AC邊上,考慮到PM:PA=1:2,不妨讓P點與D點重合,此時DM=1/2DA=1,即可確定M點位置.
如果對這個結(jié)果不是很放心,不妨再取個特殊的位置檢驗一下,如下圖,此時PM=3,PA=6,亦滿足PM:PA=1:2.
【小結(jié)】法二其實是開了上帝視角,在已知其是阿氏圓的前提下,通過特殊點找出所求M點位置,雖不夠嚴謹,卻很實用.
練習1
如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=12,AC=9,以點C為圓心,6為半徑的圓上有一個動點D.連接AD、BD、CD,則2AD+3BD的最小值是______.
【分析】首先對問題作變式2AD+3BD=3(2/3AD+BD),故求2/3AD+BD最小值即可.
考慮到D點軌跡是圓,A是定點,且要求構造2/3AD,條件已經(jīng)足夠明顯.
當D點運動到AC邊時,DA=3,此時在線段CD上取點M使得DM=2,則在點D運動過程中,始終存在DM=2/3DA.
問題轉(zhuǎn)化為DM+DB的最小值,直接連接BM,BM長度的3倍即為本題答案.
練習2
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