考题研究:
在平面几何的动态问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的周长或面积、角的度数以及它们的和与差)的最大值或最小值问题,称为最值问题。
从历年的中考数学压轴题型分析来看,经常会考查到距离或者两条线段和差最值得问题,并且这部分题目在中考中失分率很高,应该引起我们的重视。几何最值问题再教材中虽然没有进行专题讲解,到却给了我们很多解题模型,因此在专题复习时进行压轴训练是必要的。
解题攻略:
最值问题是一类综合性较强的问题,而线段和(差)问题,要归归于几何模型:(1)归于“两点之间的连线中,线段最短”凡属于求“变动的两线段之和的最小值”时,大都应用这一模型.(2)归于“三角形两边之差小于第三边”凡属于求“变动的两线段之差的最大值”时,大都应用这一模型.
两条动线段的和的最小值问题,常见的是典型的“牛喝水”问题,关键是指出一条对称轴“河流”(如图1).
三条动线段的和的最小值问题,常见的是典型的“台球两次碰壁”或“光的两次反射”问题,关键是指出两条对称轴“反射镜面”(如图2).
两条线段差的最大值问题,一般根据三角形的两边之差小于第三边,当三点共线时,两条线段差的最大值就是第三边的长.如图3,
PA与PB的差的最大值就是AB,此时点P在AB的延长线上,即P′.
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解决线段和差的最值问题,有时候求函数的最值更方便,建立一次函数或者二次函数求解最值问题.
解题思路:
解决平面几何最值问题的常用的方法有:(1)应用两点间线段最短的公理(含应用三角形的三边关系)求最值;(2)应用垂线段最短的性质求最值;(3)应用轴对称的性质求最值;(4)应用二次函数求最值;(5)应用其它知识求最值。 例题解析(2017年真题和2017年模拟)
1.某同学用剪刀沿直线将一片平整的银杏叶减掉一部分(如图),发现剩下的银
杏叶的周长比原银杏叶的周长要小,能正确解释这一现象的数学知识是( )
A.两点之间线段最短 B.两点确定一条直线 C.垂线段最短
D.经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行 【考点】IC:线段的性质:两点之间线段最短.
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【分析】根据两点之间,线段最短进行解答.
【解答】解:某同学用剪刀沿直线将一片平整的银杏叶减掉一部分(如图),发现剩下的银杏叶的周长比原银杏叶的周长要小,能正确解释这一现象的数学知识是两点之间线段最短. 故选:A.
2.已知,点O是等边△ABC内的任一点,连接OA,OB,OC.
(1)如图1,已知∠AOB=150°,∠BOC=120°,将△BOC绕点C按顺时针方向旋转60°得△ADC.
①∠DAO的度数是 90°
②用等式表示线段OA,OB,OC之间的数量关系,并证明; (2)设∠AOB=α,∠BOC=β.
①当α,β满足什么关系时,OA+OB+OC有最小值?请在图2中画出符合条件的图形,并说明理由;
②若等边△ABC的边长为1,直接写出OA+OB+OC的最小值.
【考点】KY:三角形综合题.
【分析】(1)①根据旋转变换的性质、四边形内角和为360°计算即可; ②连接OD,根据勾股定理解答;
(2)①将△AOC绕点C按顺时针方向旋转60°得△A′O′C,连接OO′,根据等边三角形的性质解答;
②根据等边三角形的性质计算.
【解答】解:(1)①∵∠AOB=150°,∠BOC=120°, ∴∠AOC=90°,
由旋转的性质可知,∠OCD=60°,∠ADC=∠BOC=120°, ∴∠DAO=360°﹣60°﹣90°﹣120°=90°,
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