求解有关线段的最值问题,除了我们已经介绍过的利用轴对称、构造辅助圆或三角形等方法来解决之外,今天再介绍一种代数法,基本策略是把最值问题转化为函数或者方程模型来解决,这也是解决最值问题常见的一种思路.
下面以近年的几道中考题为例详细说明:
1、如下图,线段AB=10,点P在线段AB上,在AB的同侧分别以AP,BP为边作正方形APCD和PBFE,点M,N分别是CD,EF的中点,则MN的最小值是_____________.
解析:过点N作NG⊥DC交DC的延长线于点G,如下图所示,设MN=y,PC=x,根据题意得MG=5,PE=10-x,则NG=PE-PC=10-2x.在Rt△MNG中,由勾股定理可得:MN ^2=MG ^2+NG ^2,即y ^2=5 ^2+(10-2x)^2,∵0≤x≤10,∴当10-2x=0,即x=5时,y ^2有最小值25,∴y的最小值为5,即MN的最小值为5.
2、如下图,已知AB=2,C是线段AB上任一点,分别以AC,BC为斜边,在AB的同侧作等腰直角三角形ACD和等腰直角三角形BCE,则DE长度的最小值为_____________.
解析:设AC=x,则BC=2-x,然后利用等腰三角形的性质分别表示出DC、EC,继而在Rt△DCE中,DE^2=DC^2+CE^2=(√2x/2)^2+(√2-√2x/2)^2,去括号整理得DE^2=(x-1)^2+1,当x=1时,DE^2取得最小值为1,因此DE的最小值就是1.
点评:利用勾股定理求出DE长度的表达式,再用方程(函数)知识进行解答即.
3、如下图,已知AB=10,C是线段AB上任一点,分别以AC,BC为边,在AB的同侧作等边三角形ACP和等边三角形BCQ,则PQ长度的最小值为_____________.
解析:如下图,过点P,作PE⊥AB垂足为点E,作QF⊥AB,QG⊥PE,垂足分别为F、G,在Rt△PGQ中,
依题意可知QG=5,类似上两题方法,当PG=0时,最小值PQ=5.
总结:代数法求解线段的最值问题,基本策略就是构造出相关的直角三角形,利用勾股定理等知识,列出有关线段的函数(方程)的关系式,然后利用函数(方程)的性质特点求出最值.
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