中考数学难点,几何最值问题解析及最新猜押,最后一击
几何中最值问题是中考的常见题型,变幻无穷,试题设计新颖,形式活泼,涵盖知识面广,综合性强。
在中考数学试卷中,几何最值问题也是重难点内容,在中考数学试卷中通常出现在压轴题的位置。
以几何图形中的动点为背景,求线段或线段和差的最大值或最小值,动点最值以其抽象性、多变性让很多同学望而却步,但只要掌握其基本原理和模型,先借鉴和模仿,最后掌握其解题思路和方法,我们是完全可以将其正确解答的。
同学们要在复杂的条件变化中发现答题路径,需要在题目中寻找到不变的已知元素,再与我们所学知识对应,实现问题的转化与破解。
所以同学们一时答题情况不太理想,千万别气馁,多找找方法,多认真思考,找到适合自己的思路后,遇到这类问题也就不发愁了。
下面以简单的最值模型为基础,以化归思想为指导,举例加以剖析。
一、利用"垂线段最短"探究最值。
【点评】:根据切线的性质——圆的切线垂直于经过切点的半径,构造直角三角形,利用勾股定理将问题转化为探究斜边OP长度的最小值,进而转化为探究直线AB外一点0到直线AB上各点的最短距离,根据"垂线段最短"得到最小值.
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二、先利用轴对称性质,再转化为"两点之间线段最短"探究最值
【点评】:四边形ACBD的周长为AC+CB+BD+DA,而根据已知条件可知AC+BC=2+2=4,所以只要求BD+DA的最小值即可.由于A,B是两个定点,点D是y轴上的动点,所以根据"将军饮马"模型,可作点B关于y轴的对称点E,连接AE交y轴于D,此时四边形ACBD的周长最小.
三、利用"圆外一点到圆的最近(远)距离"探究最值
如图5,圆外一定点P到一个定圆O上动点的距离一定存在最大值,这个最大值就是定点与圆心的距离加上定圆的半径,即图中PR的长度。
我们从图5中还容易发现:圆外一定点P到一个定圆0上动点的距离也一定存在最小值,这个最小值就是定点与圆心的距离减去定圆的半径,即PO的长度。
上述结论的证明过程如下:
如图6,设点M是⑥O上任意一点,连接PM,OM。
在△PMO中,根据三角形两边之和大于第三边,可知PM+OM>P0+00,而OM=
OQ,故PM>PQ.
∴PO最短。
又PO+OM>PM,OM=OR,
∴PO+OR>PM,即PR>PM。
∴PR最长。
上述结论对我们探究某些最值问题发挥着重要作用,特别是从表面上看不涉及圆的最值问题,如果我们能从已知条件或图形的结构中,发现或挖掘出隐含的圆,巧妙运用上述结论,就能顺利解决问题。
【点评】我们发现隐含的⊙B,并且由点M是AC的中点,构造出以OM为中位线的三角形的第三边,确定第三边的最大值,进而想到取OD=OA,然后连接DB并延长交⊙B于点C.此时OM取得最大值。
四、合理设取变量,构建二次函数求解
解题反思:
解决几何最值问题的主要方法是转化,通过变化过程中不变特征的分析,利用几何变换、图形性质等手段把所求量进行转化,构造出符合几何最值问题理论依据的基本结构进而解决问题。
在几何问题中,掌握最值问题的基本原理之后,在解决具体的题目时首先就要去分析和判断是属于哪种最值,关键点在于去分析几何图形的特征,结合其性质进行分析和判断。
如果题目中已经给出了动点的运动轨迹,在分析和分析和解答起来会相对比较容易些,但如果题目中并未直接给出动点轨迹,这时就需要我们去分析和寻找动点的运动轨迹,确定轨迹之后,再根据轨迹确定属于哪种最值问题,再进行分析和计算。
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