最值問(wèn)題是近幾年中考中的熱點(diǎn)題型之一,它不但考察了學(xué)生對(duì)基本事實(shí)及函數(shù)性質(zhì)的掌握情況,同時(shí)也發(fā)散了學(xué)生思維,提升了學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.考察題型一般分為兩類(lèi):一類(lèi)為幾何最值;一類(lèi)為函數(shù)最值.
下面我們先來(lái)分析總結(jié)幾何最值問(wèn)題(函數(shù)最值之后繼續(xù)),幾何最值問(wèn)題是根據(jù)題中條件求出一些幾何量的最大值或最小值,如線(xiàn)段長(zhǎng)度、圖形的周長(zhǎng)、圖形的面積等的最值.
初中階段我們學(xué)過(guò)兩個(gè)非常重要的基本事實(shí):一個(gè)是兩點(diǎn)之間,線(xiàn)段最短;一個(gè)是點(diǎn)到直線(xiàn)的所有連線(xiàn)中垂線(xiàn)段最短.這兩個(gè)基本事實(shí)為我們解決幾何最值問(wèn)題提供了理論基礎(chǔ)和研究方向.我們初中教材中也逐步滲透了一些典型的幾何最值模型.
下面我分類(lèi)總結(jié)得出以下幾點(diǎn):一、點(diǎn)點(diǎn)線(xiàn)最短;二、點(diǎn)線(xiàn)點(diǎn)最短;三、點(diǎn)線(xiàn)線(xiàn)點(diǎn)最短;四、造橋選址最短;五、面積最?。煌瑫r(shí)列舉一些2016中考中各省市出現(xiàn)的幾何最值習(xí)題供大家一起探究,希望對(duì)同學(xué)們有些幫助.今天我們這期先探討前三個(gè)問(wèn)題:
一、點(diǎn)-點(diǎn)-線(xiàn)
點(diǎn)點(diǎn)線(xiàn)在這里指的是上面提到的兩個(gè)基本事實(shí)的直接應(yīng)用,考察點(diǎn)點(diǎn)之間,點(diǎn)線(xiàn)之間的最短距離,出題時(shí)常與三角形的三邊關(guān)系結(jié)合.(如2016.安徽.10題、2016.河北.25題思考)
二、點(diǎn)-線(xiàn)-點(diǎn)
也稱(chēng)“兩定一動(dòng)”,即如圖,平面上有直線(xiàn)l 外的兩個(gè)定點(diǎn)A、B,請(qǐng)?jiān)谥本€(xiàn)l上找一點(diǎn)P,使得PA+PB最短.此類(lèi)題目的做題方法一般是作點(diǎn)A關(guān)于直線(xiàn)l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A',再連接BA'與直線(xiàn)l交點(diǎn)即為所求的點(diǎn)P.所以解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是找出題目中的定直線(xiàn)l及確定定點(diǎn)A、B.(如2016.天津.24題(Ⅲ))
三、點(diǎn)-線(xiàn)-線(xiàn)-點(diǎn)
也稱(chēng)為“兩動(dòng)一定”,即如圖,平面上有直線(xiàn)a,b,在兩直線(xiàn)外有一點(diǎn)A,請(qǐng)從直線(xiàn)a、b上分別找出兩點(diǎn)P、Q,滿(mǎn)足AP+PQ+QA最短.
此類(lèi)題目的一般做法是:過(guò)點(diǎn)A分別作兩條直線(xiàn)的的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A'、A'',連接A'、A'',分別交兩直線(xiàn)于P、Q兩點(diǎn),即為所求.注意這類(lèi)問(wèn)題往往以求三角形的周長(zhǎng)最小值或四邊形的周長(zhǎng)最小值為題目出現(xiàn).(如練習(xí)中問(wèn)題4和2016.陜西.25題⑵ )
注:二、三兩個(gè)類(lèi)型的主要區(qū)別在于線(xiàn)的條數(shù).
下面我們通過(guò)今年的中考題來(lái)大顯身手吧!
練習(xí):
1.(2016.安徽.10)如圖,在Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=6,BC=4.P是△ABC內(nèi)部的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且滿(mǎn)足∠PAB=∠PBC.則線(xiàn)段CP長(zhǎng)的最小值為( )
(答案:B 參考方法:由題可知點(diǎn)P在以AB為直徑的圓弧上,則OC-OP最短為2)
2.(2016.河北.25思考)如圖,半圓O的直徑AB=4,以長(zhǎng)為2的弦PQ為直徑,向點(diǎn)O方向作半圓M,其中點(diǎn)P在弧AQ上但不與點(diǎn)A重合,但點(diǎn)Q可與點(diǎn)B重合.
發(fā)現(xiàn) 弧AP的長(zhǎng)與弧QB的長(zhǎng)之和為定值l,求l;
思考 點(diǎn)M與AB的最大距離為 ,此時(shí)點(diǎn)P,A間的距離為 ;點(diǎn)M與AB的最小距離為 ,此時(shí)半圓M的弧與AB所圍成的封閉圖形的面積為 .
參考方法:過(guò)點(diǎn)M作AB的垂線(xiàn),垂足為N,則MN=OMsin∠AOM,根據(jù)銳角三角函數(shù)的性質(zhì),當(dāng)∠AOM=90°時(shí),即AB∥PQ時(shí),點(diǎn)M到AB的距離最大,則PA距離易求;同理可得:當(dāng)點(diǎn)Q與點(diǎn)B重合時(shí),點(diǎn)M到AB的距離最小.)
3.(2016.天津.24題(Ⅲ))在平面直角坐標(biāo)系中,O為原點(diǎn),點(diǎn)A(4,0),點(diǎn)B(0,3),把△ABO繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),得△A′BO′,點(diǎn)A,O旋轉(zhuǎn)后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為A′,O′,記旋轉(zhuǎn)角為α.
(Ⅰ)如圖①,若α=90°,求AA′的長(zhǎng);
(Ⅱ)如圖②,若α=120°,求點(diǎn)O′的坐標(biāo);
(Ⅲ)在(Ⅱ)的條件下,邊OA上 的一點(diǎn)P旋轉(zhuǎn)后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為P′,當(dāng)O′P+BP′取得最小值時(shí),求點(diǎn)P′的坐標(biāo)(直接寫(xiě)出結(jié)果即可)
4.如圖,∠AOB=30°,點(diǎn)M,N分別在邊OA和OB上,且OM=1,ON=3,點(diǎn)P,Q分別在OB,OA上,則MP+PQ+QN的最小值是
(答案:√10,參考方法:分別作點(diǎn)N和點(diǎn)M關(guān)于邊OA和OB的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)N'、M',連接對(duì)稱(chēng)點(diǎn)與兩邊的交點(diǎn)即為QP兩點(diǎn),易得∠N'OM'=90°,由勾股定理的最小值為√10)
5.(2016.陜西.25)
問(wèn)題提出
(1)如圖①,已知△ABC,請(qǐng)畫(huà)出△ABC關(guān)于直線(xiàn)AC對(duì)稱(chēng)的三角形.
問(wèn)題探究
(2)如圖②,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,AE=4,AF=2,是否在邊BC、CD上分別存在點(diǎn)G、H,使得四邊形EFGH的周長(zhǎng)最???若存在,求出它周長(zhǎng)的最小值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(答案:(1)略 (2).2√5+10
參考方法:如圖所示,是點(diǎn)線(xiàn)線(xiàn)點(diǎn)的中兩點(diǎn)分開(kāi)類(lèi)型.)