中考数学解题技巧7:“不离不弃”瓜豆原理模型

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2024年中考数学常见几何模型最值模型之瓜豆模型(原理)圆弧轨迹型

2024年中考数学常见几何模型最值模型之瓜豆模型(原理)圆弧轨迹型

最值模型之瓜豆模型(原理)圆弧轨迹型动点轨迹问题是中考和各类模拟考试的重要题型,学生受解析几何知识的局限和思维能力的束缚,该压轴点往往成为学生在中考中的一个坎,致使该压轴点成为学生在中考中失分的集中点。

掌握该压轴题型的基本图形,构建问题解决的一般思路,是中考专题复习的一个重要途径。

本专题就最值模型中的瓜豆原理(动点轨迹为圆弧型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。

【模型解读】模型1、运动轨迹为圆弧模型1-1. 如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,Q为AP中点.Q点轨迹是?如图,连接AO,取AO中点M,任意时刻,均有△AMQ∽△AOP,QM:PO=AQ:AP=1:2.则动点Q是以M为圆心,MQ为半径的圆。

模型1-2. 如图,△APQ是直角三角形,∠PAQ=90°且AP=k⋅AQ,当P在圆O运动时,Q点轨迹是?如图,连结AO,作AM⊥AO,AO:AM=k:1;任意时刻均有△APO∽△AQM,且相似比为k。

则动点Q是以M为圆心,MQ为半径的圆。

模型1-3. 定义型:若动点到平面内某定点的距离始终为定值,则其轨迹是圆或圆弧。

(常见于动态翻折中)如图,若P为动点,但AB=AC=AP,则B、C、P三点共圆,则动点P是以A圆心,AB半径的圆或圆弧。

模型1-4. 定边对定角(或直角)模型1)一条定边所对的角始终为直角,则直角顶点轨迹是以定边为直径的圆或圆弧.如图,若P为动点,AB为定值,∠APB=90°,则动点P是以AB为直径的圆或圆弧。

2)一条定边所对的角始终为定角,则定角顶点轨迹是圆弧.如图,若P为动点,AB为定值,∠APB为定值,则动点P的轨迹为圆弧。

【模型原理】动点的轨迹为定圆时,可利用:“一定点与圆上的动点距离最大值为定点到圆心的距离与半径之和,最小值为定点到圆心的距离与半径之差”的性质求解。

1(2023·山东泰安·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,Rt△AOB的一条直角边OB在x轴上,点A的坐标为(-6,4);Rt△COD中,∠COD=90°,OD=43,∠D=30°,连接BC,点M是BC中点,连接AM.将Rt△COD以点O为旋转中心按顺时针方向旋转,在旋转过程中,线段AM的最小值是()A.3B.62-4C.213-2D.22(2023·四川广元·统考一模)如图,线段AB为⊙O的直径,点C在AB的延长线上,AB=4,BC=2,点P是⊙O上一动点,连接CP,以CP为斜边在PC的上方作Rt△PCD,且使∠DCP=60°,连接OD,则OD长的最大值为.3(2023·四川宜宾·统考中考真题)如图,M是正方形ABCD边CD的中点,P是正方形内一点,连接BP,线段BP以B为中心逆时针旋转90°得到线段BQ,连接MQ.若AB=4,MP=1,则MQ的最小值为.4(2023·湖南·统考中考真题)如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=7,动点P在矩形的边上沿B→C→D→A运动.当点P不与点A、B重合时,将△ABP沿AP对折,得到△AB P,连接CB ,则在点P的运动过程中,线段CB 的最小值为.5(2023·山东·统考中考真题)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠BAD=90°,AB=5,AD=4,AD< BC,点E在线段BC上运动,点F在线段AE上,∠ADF=∠BAE,则线段BF的最小值为.6(2023·浙江金华·九年级校考期中)如图,点A,C,N的坐标分别为(-2,0),(2,0),(4,3),以点C为圆心、2为半径画⊙C,点P在⊙C上运动,连接AP,交⊙C于点Q,点M为线段QP的中点,连接MN,则线段MN的最小值为.7(2023上·江苏连云港·九年级校考阶段练习)已知矩形ABCD,AB=6,BC=4,P为矩形ABCD内一点,且∠BPC=135°,若点P绕点A逆时针旋转90°到点Q,则PQ的最小值为.8(2023下·陕西西安·九年级校考阶段练习)问题提出:(1)如图①,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,BC=43,则AB的长为;问题探究:(2)如图②,已知矩形ABCD,AB=4,BC=5,点P是矩形ABCD内一点,且满足∠APB= 90°,连接CP,求线段CP的最小值;问题解决:(3)如图③所示,我市城市绿化工程计划打造一片四边形绿地ABCD,其中AD∥BC,AD= 40m,BC=60m,点E为CD边上一点,且CE:DE=1:2,∠AEB=60°,为了美化环境,要求四边形ABCD的面积尽可能大,求绿化区域ABCD面积的最大值.课后专项训练1(2023·安徽合肥·校考一模)如图,在△ABC中,∠B=45°,AC=2,以AC为边作等腰直角△ACD,连BD,则BD的最大值是()A.10-2B.10+3C.22D.10+22(2023春·广东·九年级专题练习)已知:如图,在△ABC中,∠BAC=30°,BC=4,△ABC面积的最大值是( ).A.8+43B.83+4C.83D.8+833(2022秋·江苏扬州·九年级校考阶段练习)如图,A是⊙B上任意一点,点C在⊙B外,已知AB=2,BC=4,△ACD是等边三角形,则△BCD的面积的最大值为()A.43+4B.4C.43+8D.64(2023·山东济南·一模)正方形ABCD中,AB=4,点E、F分别是CD、BC边上的动点,且始终满足DE=CF,DF、AE相交于点G.以AG为斜边在AG下方作等腰直角△AHG使得∠AHG=90°,连接BH.则BH的最小值为()A.25-2B.25+2C.10-2D.10+25(2023上·江苏连云港·九年级统考期中)如图,在矩形ABCD中,已知AB=3,BC=4,点P是BC边上一动点(点P不与点B,C重合),连接AP,作点B关于直线AP的对称点M,连接CM,则CM的最小值为.6(2023春·广东深圳·九年级专题练习)如图,点G是△ABC内的一点,且∠BGC=120°,△BCF是等边三角形,若BC=3,则FG的最大值为.7(2023·江苏泰州·九年级专题练习)如图,在矩形ABCD中,AD=10,AB=16,P为CD的中点,连接BP.在矩形ABCD外部找一点E,使得∠BEC+∠BPC=180°,则线段DE的最大值为.8(2023·陕西渭南·三模)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=5,点E在BC上,且CE=4BE,点M 为矩形内一动点,使得∠CME=45°,连接AM,则线段AM的最小值为.9(2023江苏扬州·三模)如图,在等边△ABC和等边△CDE中,AB=6,CD=4,以AB、AD为邻边作平行四边形ABFD,连接AF.若将△CDE绕点C旋转一周,则线段AF的最小值是.10(2023秋·湖北武汉·九年级校考阶段练习)如图,△ABC为等腰直角三角形,∠BAC=90°,AB= AC=22,点D为△ABC所在平面内一点,∠BDC=90°,以AC、CD为边作平行四边形ACDE,则CE的最小值为.11(2023·福建泉州·统考模拟预测)如图,点E是正方形ABCD的内部一个动点(含边界),且AD= EB=8,点F在BE上,BF=2,则以下结论:①CF的最小值为6;②DE的最小值为82-8;③CE= CF;④DE+CF的最小值为10;正确的是.12(2021·广东·中考真题)在△ABC中,∠ABC=90°,AB=2,BC=3.点D为平面上一个动点,∠ADB=45°,则线段CD长度的最小值为.13(2023·广东·深圳市二模)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,E为边BC上一动点,F为AE 中点,G为DE上一点,BF=FG,则CG的最小值为.14(2023秋·广东汕头·九年级校考期中)如下图,在正方形ABCD中,AB=6,点E是以BC为直径的圆上的点,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°,得到线段DF,连接CF,则线段CF的最大值与最小值的和.15(2023·陕西渭南·统考一模)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,Q是矩形ABCD左侧一点,连接AQ、BQ,且∠AQB=90°,连接DQ,E为DQ的中点,连接CE,则CE的最大值为.16(2023·安徽亳州·统考模拟预测)等腰直角△ABC 中,BAC =90°,AB =5,点D 是平面内一点,AD =2,连接BD ,将BD 绕D 点逆时针旋转90°得到DE ,连接AE ,当DAB =(填度数)度时,AE 可以取最大值,最大值等于.17(2023·河北廊坊·统考二模)已知如图,△ABC 是腰长为4的等腰直角三角形,∠ABC =90°,以A 为圆心,2为半径作半圆A ,交BA 所在直线于点M ,N .点E 是半圆A 上仟意一点.连接BE ,把BE 绕点B 顺时针旋转90°到BD 的位置,连接AE ,CD .(1)求证:△EBA ≌△DBC ;(2)当BE 与半圆A 相切时,求弧EM的长;(3)直接写出△BCD 面积的最大值.18(2022·北京·中考真题)在平面直角坐标系xOy 中,已知点M (a ,b ),N .对于点P 给出如下定义:将点P 向右(a ≥0)或向左(a <0)平移a 个单位长度,再向上(b ≥0)或向下(b <0)平移b 个单位长度,得到点P ',点P '关于点N 的对称点为Q ,称点Q 为点P 的“对应点”.(1)如图,点M (1,1),点N 在线段OM 的延长线上,若点P (-2,0),点Q 为点P 的“对应点”.①在图中画出点Q;②连接PQ,交线段ON于点T.求证:NT=12 OM;(2)⊙O的半径为1,M是⊙O上一点,点N在线段OM上,且ON=t12<t<1,若P为⊙O外一点,点Q为点P的“对应点”,连接PQ.当点M在⊙O上运动时直接写出PQ长的最大值与最小值的差(用含t的式子表示)19(2023下·广东广州·九年级校考阶段练习)如图,△ABC为等边三角形,点P是线段AC上一动点(点P不与A,C重合),连接BP,过点A作直线BP的垂线段,垂足为点D,将线段AD绕点A逆时针旋转60°得到线段AE,连接DE,CE.(1)求证:BD=CE;(2)连接CD,延长ED交BC于点F,若△ABC的边长为2;①求CD的最小值;②求EF的最大值.20(2023·江苏常州·统考二模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=-13x2+bx-3的图像与x轴交于点A和点B9,0,与y轴交于点C.(1)求二次函数的表达式;(2)若点P是抛物线上一点,满足∠PCB+∠ACB=∠BCO,求点P的坐标;(3)若点Q在第四象限内,且cos∠AQB=35,点M在y轴正半轴,∠MBO=45°,线段MQ是否存在最大值,如果存在,直接写出最大值;如果不存在,请说明理由.最值模型之瓜豆模型(原理)圆弧轨迹型动点轨迹问题是中考和各类模拟考试的重要题型,学生受解析几何知识的局限和思维能力的束缚,该压轴点往往成为学生在中考中的一个坎,致使该压轴点成为学生在中考中失分的集中点。

初中几何模型与解法--瓜豆原理

初中几何模型与解法--瓜豆原理

初中几何模型与解法——瓜豆原理例1、如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,Q为AP中点.当点P在圆O 上运动时,Q点轨迹是什么?点Q轨迹是个圆,而我们还需确定的是此圆与圆O有什么关系?【分析】考虑到Q点始终为AP中点,连接AO,取AO中点M,则M点即为Q点轨迹圆圆心,根据三角形的中位线性质,半径MQ是OP一半,任意时刻,均有△AMQ∽△AOP,QM:PO=AQ:AP=1:2.【小结】确定Q点轨迹圆即确定其圆心与半径,由A、Q、P共线可得:A、M、O三点共线,由Q 为AP中点可得:AM=1/2AO.Q点轨迹相当于是P点轨迹成比例缩放.例2、如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,作AQ⊥AP且AQ=AP.当点P 在圆O上运动时,Q点轨迹是?Q点轨迹是个圆,可理解为将AP绕点A逆时针旋转90°得AQ,故Q点轨迹与P点轨迹都是圆.接下来确定圆心与半径.【分析】考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;考虑AP=AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM=AO,且可得半径MQ=PO.即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO≌△AQM.例3、如图,△APQ是直角三角形,∠PAQ=90°且AP=2AQ,当P在圆O运动时,Q点轨迹是?【分析】考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;考虑AP:AQ=2:1,可得Q点轨迹圆圆心M满足AO:AM=2:1.即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO∽△AQM,且相似比为2.【模型要素】为了便于区分动点P、Q,可称点P为“主动点”,点Q为“从动点”.【条件】两个定量主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠PAQ是定值);主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP:AQ是定值).【结论】(1)主、从动点与定点连线的夹角等于两圆心与定点连线的夹角:∠PAQ=∠OAM;(2)主、从动点与定点的距离之比等于两圆心到定点的距离之比:AP:AQ=AO:AM,也等于两圆半径之比.按以上两点即可确定从动点轨迹圆,Q与P的关系相当于旋转+伸缩.古人云:种瓜得瓜,种豆得豆.“种”圆得圆,“种”线得线,谓之“瓜豆原理”.思考1如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,以AP为一边作等边△APQ.考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?【分析】Q点满足(1)∠PAQ=60°;(2)AP=AQ,故Q点轨迹是个圆:考虑∠PAQ=60°,可得Q点轨迹圆圆心M满足∠MAO=60°;考虑AP=AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM=AO,且可得半径MQ=PO.即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO≌△AQM.【小结】可以理解AQ由AP旋转得来,故圆M亦由圆O旋转得来,旋转角度与缩放比例均等于AP与AQ的位置和数量关系.思考2如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,以AP为斜边作等腰直角△APQ.考虑:当点P在圆O上运动时,如何作出Q点轨迹?【分析】Q点满足(1)∠PAQ=45°;(2)AP:AQ=根号2:1,故Q点轨迹是个圆.连接AO,构造∠OAM=45°且AO:AM=根号2:1.M点即为Q点轨迹圆圆心,此时任意时刻均有△AOP∽△AMQ.即可确定点Q的轨迹圆.真题战场1.如图,点P(3,4),圆P半径为2,A(2.8,0),B(5.6,0),点M是圆P上的动点,点C是MB的中点,则AC的最小值是_______.2.如图,在等腰Rt△ABC中,AC=BC=2倍根号2,点P在以斜边AB为直径的半圆上,M为PC的中点,当半圆从点A运动至点B时,点M运动的路径长为________.3.如图,正方形ABCD中,AB=2倍根号5,O是BC边的中点,点E是正方形内一动点,OE=2,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得DF,连接AE、CF.求线段OF长的最小值.4.△ABC中,AB=4,AC=2,以BC为边在△ABC外作正方形BCDE,BD、CE交于点O,则线段AO的最大值为______.【真题解析】1.【分析】M点为主动点,C点为从动点,B点为定点.考虑C是BM中点,可知C点轨迹:取BP中点O,以O为圆心,OC为半径作圆,即为点C轨迹.当A、C、O三点共线且点C在线段OA上时,AC取到最小值,根据B、P坐标求O,利用两点间距离公式求得OA,再减去OC即可.2.【分析】考虑C、M、P共线及M是CP中点,可确定M点轨迹:取AB中点O,连接CO取CO中点D,以D为圆心,DM为半径作圆D分别交AC、BC于E、F两点,则弧EF即为M点轨迹.当然,若能理解M点与P点轨迹关系,可直接得到M点的轨迹长为P点轨迹长一半,即可解决问题.3.【分析】E是主动点,F是从动点,D是定点,E点满足EO=2,故E点轨迹是以O为圆心,2为半径的圆.考虑DE⊥DF且DE=DF,故作DM⊥DO且DM=DO,F点轨迹是以点M为圆心,2为半径的圆.直接连接OM,与圆M交点即为F点,此时OF最小.可构造三垂直全等求线段长,再利用勾股定理求得OM,减去MF即可得到OF的最小值.4.【分析】考虑到AB、AC均为定值,可以固定其中一个,比如固定AB,将AC看成动线段,由此引发正方形BCED的变化,求得线段AO的最大值.根据AC=2,可得C点轨迹是以点A为圆心,2为半径的圆.接下来题目求AO的最大值,所以确定O点轨迹即可,观察△BOC是等腰直角三角形,锐角顶点C的轨迹是以点A为圆心,2为半径的圆,所以O点轨迹也是圆,以AB为斜边构造等腰直角三角形,直角顶点M即为点O轨迹圆圆心.连接AM并延长与圆M交点即为所求的点O,此时AO最大,根据AB先求AM,再根据BC与BO的比值可得圆M的半径与圆A半径的比值,得到MO,相加即得AO.此题方法也不止这一种,比如可以根据——等边共顶点,构造旋转型全等,如下构造旋转,当A、C、A’共线时,可得AO最大值.。

圆中必备知识:瓜豆原理的模型汇总,解决最值的常用方法

圆中必备知识:瓜豆原理的模型汇总,解决最值的常用方法

圆中必备知识:瓜豆原理的模型汇总,解决最值的常用方法
介绍。

瓜豆原理是一种二元关系模型,它描述的是一个系统中的两部分之间的互动关系。

根据这
个原理,当一个事件的一部分发生变化时,另一部分也会受到影响。

其中,瓜豆模型有三
个关键概念:冲突、边界和决定权。

冲突:事件发生变化时,如果系统中有多个部分都有可能受到影响,各部分之间就会出现
冲突,这时需要考虑冲突的具体原因,以求解决。

边界:瓜豆模型提出,两个部分之间会有一条边界,它定义了它们之间的关系以及各部分
之间的互动范围。

一旦了解了这条边界,就可以更好地了解双方的彼此作用结果。

决定权:有时,两个部分之间的交互结果可能存在冲突,双方都无法得出一致的结果,因
此需要确定由谁来做出最终的决定,这样才能帮助系统正常运行。

解决最值的常用方法有两种,分别是单调性方法和梯度下降方法。

单调性方法是一种评估
数学模型变量对解决最值问题的效率最大化方案的一种方法,它们可以评价一个解是否包
含最优解。

另一方面,梯度下降方法是一种搜索优化的方法,可帮助判断最优解的位置,
并根据该结果微调解的参数,以使最终的结果更接近最优解。

综上所述,瓜豆原理是一种寻找最优解的重要模型,它描述了一个系统由不同部分组成,
它们之间相互影响的过程,通过考虑四个主要概念:冲突、边界、决定权以及解决最值的
常用方法,可以有效降低决策失误,并且有利于求解更复杂的问题。

中考数学最难瓜豆原理

中考数学最难瓜豆原理

中考数学最难瓜豆原理
中考数学中的“瓜豆原理”指的是组合数学中的排列与组合。

在考试中,常常会出现和瓜豆原理相关的问题,让很多考生感到头疼。

瓜豆原理实际上是由两个定理组成的:
1. 瓜式原理(也称为“乘法原理”):做一件事情有m种方法,做另一件事情有n种方法,那么这两件事情一共有m\times n种方法。

例如,从5个数0、1、2、3、4中取3个数,可以分成两个步骤:
第一步,从5个数中选出3个数,共有5种情况。

第二步,将选出的数按照任意顺序排列,即有3!=6种情况。

根据瓜式原理,一共有5\times 3!=30种取法。

2. 豆式原理(也称为“加法原理”):做一件事情有m种方法,或者另一件事情有n种方法,那么这两件事情一共有m+n种方法。

例如,从5个数0、1、2、3、4中取3个数,可以分成两种情况:
情况一:第一个数是0;情况二:第一个数不是0。

对于情况一,从4个数1、2、3、4中取2个数的取法有C_2^4 = 6种。

对于情况二,从5个数0、1、2、3、4中取3个数的取法有C_3^5=10种。

根据豆式原理,一共有6+10=16种取法。

2021年贵阳市中考数学总复习:轨迹问题中的“瓜豆原理”模型

2021年贵阳市中考数学总复习:轨迹问题中的“瓜豆原理”模型

(2)点Q可以看作点P绕定点A按逆时针方向旋转60°而来;
(3)点Q可以看作点P绕定点A按逆时针方向旋转角α而来.
问题2 (直线生直线)在问题1中,若点A是定点,点P在直线l上运动,在运动过程 中保持∠A大小不变,则点Q的运动路径是什么?它可以由点P的路径通过怎样的 旋转变换得到?
图①
图② 问题2图
图①
图②
图③
问题6图
问题6 解:点C的路径可以由点B所在的⊙O以定点A为位似中心,以相应的位比
放缩而来,且这两个圆的相似比(即半径比)等于位似比.如解图所示:
问题6解图①
问题6解图②
问题6解图③
模型总结
此类轨迹问题可通过“位似变换”来解决,称B为主动点,C为从动点,根据位似 的性质,从动点C的路径与主动点B的路径是相似图形. “集体行动,步调一致”, 每一个点都是经过相同的变换得到,整个路径自然也是经过相同的交换而来,若 是圆,其圆心亦然,且这两个圆的相似比(即半径比)等于位似比.
(3)点C可以看作点B先绕着定点A逆时针旋转角α,再以定点A为位似中心,以k为
位似比放缩而来.
问题8 (直线生直线)在问题7中,若点B在定直线l上运动,其他条件不变,如图所 示,点C的运动路径是什么?它可以看作点B的路径如何而来?
图②
问题8 解:每一个图①点C都可以看作相应问的题点8图B先旋转后位似而来,因此图点③C的路径 是点B的路径(即直线l)先旋转后位似而来.如解图所示:
类型一 旋转型
模型分析 问题1 (共顶点,等线段)根据旋转的性质,写出在下列三角形中,点P经过怎样 的旋转变换可以得到Q点. (1)等腰Rt△APQ;(2)等边△APQ;(3)任意等腰△APQ(顶角为α).
图①

中考专题 最值系列之瓜豆原理

中考专题 最值系列之瓜豆原理

最值系列之瓜豆原理在辅助圆问题中,我们了解了求关于动点最值问题的方式之一——求出动点轨迹,即可求出关于动点的最值.本文继续讨论另一类动点引发的最值问题,在此类题目中,题目或许先描述的是动点P,但最终问题问的可以是另一点Q,当然P、Q之间存在某种联系,从P点出发探讨Q点运动轨迹并求出最值,为常规思路.一、轨迹之圆篇引例1:如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,Q为AP中点.考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?【分析】观察动图可知点Q轨迹是个圆,而我们还需确定的是此圆与圆O有什么关系?考虑到Q点始终为AP中点,连接AO,取AO中点M,则M点即为Q点轨迹圆圆心,半径MQ是OP一半,任意时刻,均有△AMQ∽△AOP,QM:PO=AQ:AP=1:2.【小结】确定Q点轨迹圆即确定其圆心与半径,由A、Q、P始终共线可得:A、M、O三点共线,由Q为AP中点可得:AM=1/2AO.Q点轨迹相当于是P点轨迹成比例缩放.根据动点之间的相对位置关系分析圆心的相对位置关系;根据动点之间的数量关系分析轨迹圆半径数量关系.引例2:如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,作AQ⊥AP且AQ=AP.考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?【分析】Q点轨迹是个圆,可理解为将AP绕点A逆时针旋转90°得AQ,故Q点轨迹与P点轨迹都是圆.接下来确定圆心与半径.考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;考虑AP=AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM=AO,且可得半径MQ=PO.即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO≌△AQM.引例3:如图,△APQ是直角三角形,∠PAQ=90°且AP=2AQ,当P在圆O运动时,Q点轨迹是?【分析】考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;考虑AP:AQ=2:1,可得Q点轨迹圆圆心M满足AO:AM=2:1.即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO∽△AQM,且相似比为2.OPQAOPQA【总结】为了便于区分动点P、Q,可称点P为“主动点”,点Q为“从动点”.此类问题的必要条件:两个定量主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠PAQ是定值);主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP:AQ是定值).【结论】(1)主、从动点与定点连线的夹角等于两圆心与定点连线的夹角:∠PAQ=∠OAM;(2)主、从动点与定点的距离之比等于两圆心到定点的距离之比:AP:AQ=AO:AM,也等于两圆半径之比.按以上两点即可确定从动点轨迹圆,Q与P的关系相当于旋转+伸缩.古人云:种瓜得瓜,种豆得豆.“种”圆得圆,“种”线得线,谓之“瓜豆原理”.【思考1】:如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,以AP为一边作等边△APQ.考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?【思考2】如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,以AP为斜边作等腰直角△APQ.考虑:当点P在圆O上运动时,如何作出Q点轨迹?【练习】如图,点P (3,4),圆P 半径为2,A (2.8,0),B (5.6,0),点M 是圆P 上的动点,点C 是MB 的中点,则AC 的最小值是_______.如图,在等腰Rt △ABC 中,AC =BC=P 在以斜边AB 为直径的半圆上,M 为PC 的中点,当半圆从点A 运动至点B 时,点M 运动的路径长为________.如图,正方形ABCD 中,AB O 是BC 边的中点,点E 是正方形内一动点,OE =2,连接DE ,将线段DE 绕点D 逆时针旋转90°得DF ,连接AE 、CF .求线段OF长的最小值 .OABCDE F轨迹之线段篇引例:如图,P是直线BC上一动点,连接AP,取AP中点Q,当点P在BC上运动时,Q点轨迹是?【分析】当P点轨迹是直线时,Q点轨迹也是一条直线.可以这样理解:分别过A、Q向BC作垂线,垂足分别为M、N,在运动过程中,因为AP=2AQ,所以QN始终为AM的一半,即Q点到BC的距离是定值,故Q点轨迹是一条直线.【引例】如图,△APQ是等腰直角三角形,∠PAQ=90°且AP=AQ,当点P在直线BC 上运动时,求Q点轨迹?【分析】当AP与AQ夹角固定且AP:AQ为定值的话,P、Q轨迹是同一种图形.当确定轨迹是线段的时候,可以任取两个时刻的Q点的位置,连线即可,比如Q点的起始位置和终点位置,连接即得Q点轨迹线段.【总结】必要条件:主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠PAQ 是定值);主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP :AQ 是定值).【结论】P 、Q 两点轨迹所在直线的夹角等于∠PAQ (当∠PAQ ≤90°时,∠PAQ 等于MN 与BC夹角)P 、Q 两点轨迹长度之比等于AP :AQ (由△ABC ∽△AMN ,可得AP :AQ =BC :MN )如图,在等边△ABC 中,AB =10,BD =4,BE =2,点P 从点E 出发沿EA 方向运动,连结PD ,以PD 为边,在PD 的右侧按如图所示的方式作等边△DPF ,当点P 从点E 运动到点A 时,点F运动的路径长是________.如图,已知点A是第一象限内横坐标为AC ⊥x 轴于点M ,交直线y =-x 于点N ,若点P 是线段ON 上的一个动点,∠APB =30°,BA ⊥PA ,则点P 在线段ON 上运动时,A 点不变,B 点随之运动.求当点P 从点O 运动到点N 时,点B 运动的路径长是________.A【练习】如图,在平面直角坐标系中,A (-3,0),点B 是y 轴正半轴上一动点,点C 、D 在x 正半轴上,以AB 为边在AB 的下方作等边△ABP ,点B 在y 轴上运动时,求OP 的最小值 .如图,正方形ABCD,F 为AB 边上的一个动点,连接EF ,以EF 为边向右侧作等边△EFG ,连接CG ,则CG 的最小值为 .GABCDEF课后练习:如图,Rt △ABC 中,∠C=90∘,AC=2,BC=5,点D 是BC 边上一点且CD=1,点P 是线段DB 上一动点,连接AP ,以AP 为斜边在AP 的下方作等腰Rt△AOP .当P 从点D 出发运动至点B 停止时,点O 的运动路径长为________轨迹之其他图形篇所谓“瓜豆原理”,就是主动点的轨迹与从动点的轨迹是相似性,根据主、从动点与定点连线形成的夹角以及主、从动点到定点的距离之比,可确定从动点的轨迹,而当主动点轨迹是其他图形时,从动点轨迹必然也是. 如图,在反比例函数2y x=-的图像上有一个动点A ,连接AO 并延长交图像的另一支于点B ,在第一象限内有一点C ,满足AC =BC ,当点A 运动时,点C 始终在函数ky x=的图像上运动,若tan ∠CAB =2,则k 的值为( )),C (-5,4),点P 是△ABC 边上一动点,连接OP ,以OP为斜边在OP 的右上方作等腰直角△OPQ ,当点P 在△ABC 边上运动一周时,点Q 的轨迹形成的封闭图形面积为________.如图,B是⊙O的半径OA延长线上的一点,OA=AB=2,C是半圆O上的一动点,以BC为斜边在BC的上方作等腰Rt△BCD,连接OD,则线段OD的最大长度为如图,点C是半圆AB上一动点,以BC为边作正方形BCDE使弧BC在正方形内,连OE,若AB=4cm,则OD的最大值为______cm.如图,矩形ABCD中,6AB=,9BC=,以D为圆心,3为半径作D,E为D上一动点,连接AE,以AE为直角边作Rt AEF∆,使90EAF∠=︒,1tan3AEF∠=,则点F与点C的最小距离为_____.。

初中数学最值系列问题之瓜豆原理

初中数学最值系列问题之瓜豆原理

最值系列之瓜豆原理初中数学有一类动态问题叫做主从联动,这类问题应该说是非常出题,好多优秀老师都在研究它,原因是它在很多名校模考的时候经常出现,有的老师叫他瓜豆原理,个人理解可能是种瓜得瓜种豆得豆的意思吧,主动点运动的轨迹是什么,则从动点的轨迹就是什么。

也有的老师叫他旋转相似,或者手拉手。

我感觉这类问题在解答的时候需要有轨迹思想,就是先要明确主动点的轨迹,然后要搞清楚主动点和从动点的关系,进而确定从动点的轨迹来解决问题,但在解答问题时,要符合解不超纲的原则,所以最后解决问题还是用到了旋转相似的知识,也就是动态手拉手模型,下面整理一些题目来集中训练一下这类题目,希望对你能有所帮助涉及的知识和方法:知识:①相似;②三角形的两边之和大于第三边;③点到直线之间的距离垂线段最短;④点到圆上点共线有最值。

方法:第一步:找主动点的轨迹;第二步:找从动点与主动点的关系;第三步:找主动点的起点和终点;第四步:通过相似确定从动点的轨迹,第五步:根据轨迹确定点线、点圆最值在此类题目中,题目或许先描述的是主动点P,但最终问题问的可以是另一点Q(从动点),根据P、Q之间存在某种联系,从P点出发探讨Q点运动轨迹并求出最值。

一、轨迹之圆篇引例1:如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,Q为AP中点.考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?【分析】观察动图可知点Q轨迹是个圆,而我们还需确定的是此圆与圆O有什么关系?考虑到Q点始终为AP中点,连接AO,取AO中点M,则M点即为Q点轨迹圆圆心,半径MQ是OP一半,任意时刻,均有△AMQ∽△AOP,QM:PO=AQ:AP=1:2.【小结】确定Q点轨迹圆即确定其圆心与半径,由A、Q、P始终共线可得:A、M、O三点共线,由Q为AP中点可得:AM=1/2AO.Q点轨迹相当于是P点轨迹成比例缩放.根据动点之间的相对位置关系分析圆心的相对位置关系;根据动点之间的数量关系分析轨迹圆半径数量关系.引例2:如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,作AQ⊥AP且AQ=AP.考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?Q【分析】Q点轨迹是个圆,可理解为将AP绕点A逆时针旋转90°得AQ,故Q点轨迹与P 点轨迹都是圆.接下来确定圆心与半径.考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;考虑AP=AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM=AO,且可得半径MQ=PO.即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO≌△AQM.引例3:如图,△APQ是直角三角形,∠P AQ=90°且AP=2AQ,当P在圆O运动时,Q点轨迹是?【分析】考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;考虑AP:AQ=2:1,可得Q点轨迹圆圆心M满足AO:AM=2:1.即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO∽△AQM,且相似比为2.【模型总结】为了便于区分动点P、Q,可称点P为“主动点”,点Q为“从动点”.此类问题的必要条件:两个定量主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠P AQ是定值);主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP:AQ是定值).Q【结论】(1)主、从动点与定点连线的夹角等于两圆心与定点连线的夹角:∠P AQ=∠OAM;(2)主、从动点与定点的距离之比等于两圆心到定点的距离之比:AP:AQ=AO:AM,也等于两圆半径之比.按以上两点即可确定从动点轨迹圆,Q与P的关系相当于旋转+伸缩.古人云:种瓜得瓜,种豆得豆.“种”圆得圆,“种”线得线,谓之“瓜豆原理”【思考1】:如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,以AP为一边作等边△APQ.考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?【分析】Q点满足(1)∠P AQ=60°;(2)AP=AQ,故Q点轨迹是个圆:考虑∠P AQ=60°,可得Q点轨迹圆圆心M满足∠MAO=60°;考虑AP=AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM=AO,且可得半径MQ=PO.即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO≌△AQM.【小结】可以理解AQ由AP旋转得来,故圆M亦由圆O旋转得来,旋转角度与缩放比例均等于AP与AQ的位置和数量关系.【思考2】如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,以AP为斜边作等腰直角△APQ.考虑:当点P在圆O上运动时,如何作出Q点轨迹?【分析】Q点满足(1)∠P AQ=45°;(2)AP:AQ1,故Q点轨迹是个圆.连接AO,构造∠OAM=45°且AO:AM:1.M点即为Q点轨迹圆圆心,此时任意时刻均有△AOP∽△AMQ.即可确定点Q的轨迹圆.【练习】如图,点P(3,4),圆P半径为2,A(2.8,0),B(5.6,0),点M是圆P上的动点,点C是MB的中点,则AC的最小值是_______.【分析】M点为主动点,C点为从动点,B点为定点.考虑C是BM中点,可知C点轨迹:取BP中点O,以O为圆心,OC为半径作圆,即为点C轨迹.当A、C、O三点共线且点C在线段OA上时,AC取到最小值,根据B、P坐标求O,利用两点间距离公式求得OA,再减去OC即可.【2016武汉中考】如图,在等腰Rt △ABC 中,AC =BC=P 在以斜边AB 为直径的半圆上,M 为PC 的中点,当半圆从点A 运动至点B 时,点M 运动的路径长为________.【分析】考虑C 、M 、P 共线及M 是CP 中点,可确定M 点轨迹:取AB 中点O ,连接CO 取CO 中点D ,以D 为圆心,DM 为半径作圆D 分别交AC 、BC 于E 、F 两点,则弧EF 即为M 点轨迹.当然,若能理解M 点与P 点轨迹关系,可直接得到M 点的轨迹长为P 点轨迹长一半,即可解决问题.【2018南通中考】如图,正方形ABCD 中,AB O 是BC 边的中点,点E 是正方形内一动点,OE =2,连接DE ,将线段DE 绕点D 逆时针旋转90°得DF ,连接AE 、CF .求线段OF 长的最小值.OABCDE F【分析】E 是主动点,F 是从动点,D 是定点,E 点满足EO =2,故E 点轨迹是以O 为圆心,2为半径的圆.F考虑DE⊥DF且DE=DF,故作DM⊥DO且DM=DO,F点轨迹是以点M为圆心,2为半径的圆.直接连接OM,与圆M交点即为F点,此时OF最小.可构造三垂直全等求线段长,再利用勾股定理求得OM,减去MF即可得到OF的最小值.【练习】△ABC 中,AB =4,AC =2,以BC 为边在△ABC 外作正方形BCDE ,BD 、CE 交于点O ,则线段AO 的最大值为_____________.AB CDE O【分析】考虑到AB 、AC 均为定值,可以固定其中一个,比如固定AB ,将AC 看成动线段,由此引发正方形BCED 的变化,求得线段AO 的最大值.根据AC =2,可得C 点轨迹是以点A 为圆心,2为半径的圆.OEDCBA接下来题目求AO 的最大值,所以确定O 点轨迹即可,观察△BOC 是等腰直角三角形,锐角顶点C 的轨迹是以点A 为圆心,2为半径的圆,所以O 点轨迹也是圆,以AB 为斜边构造等腰直角三角形,直角顶点M 即为点O 轨迹圆圆心.连接AM并延长与圆M交点即为所求的点O,此时AO最大,根据AB先求AM,再根据BC与BO的比值可得圆M的半径与圆A半径的比值,得到MO,相加即得AO.此题方法也不止这一种,比如可以如下构造旋转,当A、C、A’共线时,可得AO最大值.A'或者直接利用托勒密定理可得最大值.二、轨迹之线段篇引例:如图,P是直线BC上一动点,连接AP,取AP中点Q,当点P在BC上运动时,Q点轨迹是?【分析】当P点轨迹是直线时,Q点轨迹也是一条直线.可以这样理解:分别过A、Q向BC作垂线,垂足分别为M、N,在运动过程中,因为AP=2AQ,所以QN始终为AM的一半,即Q点到BC的距离是定值,故Q点轨迹是一条直线.【引例】如图,△APQ是等腰直角三角形,∠P AQ=90°且AP=AQ,当点P在直线BC上运动时,求Q点轨迹?【分析】当AP与AQ夹角固定且AP:AQ为定值的话,P、Q轨迹是同一种图形.当确定轨迹是线段的时候,可以任取两个时刻的Q点的位置,连线即可,比如Q 点的起始位置和终点位置,连接即得Q点轨迹线段.Q2AB CQ1【模型总结】 必要条件:主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠P AQ 是定值); 主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP :AQ 是定值). 结论:P 、Q 两点轨迹所在直线的夹角等于∠P AQ (当∠P AQ ≤90°时,∠P AQ 等于MN 与BC 夹角)P 、Q 两点轨迹长度之比等于AP :AQ (由△ABC ∽△AMN ,可得AP :AQ =BC :MN )【2017姑苏区二模】如图,在等边△ABC 中,AB =10,BD =4,BE =2,点P 从点E 出发沿EA 方向运动,连结PD ,以PD 为边,在PD 的右侧按如图所示的方式作等边△DPF ,当点P 从点E 运动到点A 时,点F 运动的路径长是________.A【分析】根据△DPF 是等边三角形,所以可知F 点运动路径长与P 点相同,P 从E 点运动到A 点路径长为8,故此题答案为8.【2013湖州中考】如图,已知点A是第一象限内横坐标为AC⊥x轴于点M,交直线y=-x于点N,若点P是线段ON上的一个动点,∠APB=30°,BA⊥P A,则点P在线段ON上运动时,A点不变,B点随之运动.求当点P从点O 运动到点N时,点B运动的路径长是________.【分析】根据∠P AB=90°,∠APB=30°可得:AP:AB,故B点轨迹也是线段,且P点轨迹路径长与B,P点轨迹长ON为B点轨迹长为【练习】如图,在平面直角坐标系中,A(-3,0),点B是y轴正半轴上一动点,点C、D在x正半轴上,以AB为边在AB的下方作等边△ABP,点B在y轴上运动时,求OP的最小值.【分析】求OP是等边三角形且B点在直线上运动,故可知P点轨迹也是直线.取两特殊时刻:(1)当点B与点O重合时,作出P点位置P1;(2)当点B在x轴上方且AB与x轴夹角为60°时,作出P点位置P2.连接P1P2,即为P点轨迹.根据∠ABP =60°可知:12P P 与y 轴夹角为60°,作OP ⊥12P P ,所得OP 长度即为最小值,OP 2=OA =3,所以OP =32.【2019宿迁中考】如图,正方形ABCD 的边长为4,E 为BC 上一点,且BE =1,F 为AB 边上的一个动点,连接EF ,以EF 为边向右侧作等边△EFG ,连接CG ,则CG 的最小值为 .【分析】同样是作等边三角形,区别于上一题求动点路径长,本题是求CG 最小值,可以将F 点看成是由点B 向点A 运动,由此作出G 点轨迹:考虑到F 点轨迹是线段,故G 点轨迹也是线段,取起点和终点即可确定线段位置,初始时刻G 点在1G 位置,最终G 点在2G 位置(2G 不一定在CD 边),12G G 即为G 点运动轨迹.G 2CG 最小值即当CG ⊥12G G 的时候取到,作CH ⊥12G G 于点H ,CH 即为所求的最小值.GABCDEF根据模型可知:12G G 与AB 夹角为60°,故12G G ⊥1EG .过点E 作EF ⊥CH 于点F ,则HF =1G E =1,CF =1322CE =,所以CH =52,因此CG 的最小值为52.G 2三、轨迹之其他图形篇所谓“瓜豆原理”,就是主动点的轨迹与从动点的轨迹是相似性,根据主、从动点与定点连线形成的夹角以及主、从动点到定点的距离之比,可确定从动点的轨迹,而当主动点轨迹是其他图形时,从动点轨迹必然也是.【2016乐山中考】如图,在反比例函数2y x=-的图像上有一个动点A ,连接AO 并延长交图像的另一支于点B ,在第一象限内有一点C ,满足AC =BC ,当点A 运动时,点C 始终在函数ky x=的图像上运动,若tan ∠CAB =2,则k的值为( )A .2B .4C .6D .8【分析】∠AOC=90°且AO:OC=1:2,显然点C的轨迹也是一条双曲线,分别作AM、CN垂直x轴,垂足分别为M、N,连接OC,易证△AMO∽△ONC,∴CN=2OM,ON=2AM,∴ON·CN=4AM·OM,故k=4×2=8.【思考】若将条件“tan∠CAB=2”改为“△ABC是等边三角形”,k会是多少?【练习】如图,A(-1,1),B(-1,4),C(-5,4),点P是△ABC边上一动点,连接OP,以OP为斜边在OP的右上方作等腰直角△OPQ,当点P在△ABC边上运动一周时,点Q的轨迹形成的封闭图形面积为________.【分析】根据△OPQ是等腰直角三角形可得:Q点运动轨迹与P点轨迹形状相同,根据OP:OQ,可得P点轨迹图形与Q,故面积比为2:1,△ABC面积为1/2×3×4=6,故Q点轨迹形成的封闭图形面积为3.【小结】根据瓜豆原理,类似这种求从动点轨迹长或者轨迹图形面积,根据主动点轨迹推导即可,甚至无需作图.【练习】如图所示,AB =4,AC =2,以BC 为底边向上构造等腰直角三角形BCD ,连接AD 并延长至点P ,使AD =PD ,则PB 的取值范围为___________.ABCDP【分析】固定AB 不变,AC =2,则C 点轨迹是以A 为圆心,2为半径的圆,以BC 为斜边作等腰直角三角形BCD ,则D 点轨迹是以点M考虑到AP =2AD ,故P 点轨迹是以N 为圆心,即可求出PB 的取值范围.。

初三数学瓜豆原理

初三数学瓜豆原理

初三数学瓜豆原理
瓜豆原理是数学里的一个经典问题,它的具体形式是这样的:如
果有m个瓜和n个豆,它们总共有多少种选择方式呢?根据瓜豆原理,可以得出这个选择方式的总数为m+n。

那么,为什么可以使用瓜豆原理呢?实际上,瓜和豆是两个相互
独立的选择,也就是说,选择瓜的决策不会影响到选择豆的决策,反
之亦然。

因此,我们可以将选择瓜和选择豆的决策看成是两个独立的事件,它们各自有m和n种选择。

按照乘法原理,两个事件的选择方式总数
为m×n。

然而,我们还需要考虑的是,选择瓜和选择豆这两个事件是“或”的关系,也就是说,我们需要求的是两个事件的选择方式总数之和。

根据加法原理,我们可以得到两个事件的选择方式总数为m+n,
这就是瓜豆原理的内容。

总之,瓜豆原理是一种十分常见而且有用的数学方法,可以用来
解决各种复杂的计数问题。

初中最值之瓜豆原理

初中最值之瓜豆原理

初中最值之瓜豆原理瓜豆原理,即通过充分利用已知信息来求解问题。

在初中数学中,我们经常会遇到一些最值问题,例如“在一组数中找出最大值”、“在一段长度为10m的绳子上剪出两段,使得两段绳子的乘积最大”,这时我们可以运用瓜豆原理来解决这些问题。

在解决最值问题时,我们需要找出一种方法来确定最大值或最小值。

瓜豆原理告诉我们,我们可以通过充分利用问题给出的已知信息,进行一系列的推理和分析,最终得到最值。

首先,我们需审视已知信息。

在求解问题过程中,我们需要根据问题给出的条件进行分析。

例如,在寻找一组数中的最大值时,我们要注意给出的数是否有界限。

如果给出的数中存在一个最大值,那么我们可以通过比较这些数的大小来找到最大值。

其次,我们需要分类讨论。

在问题中,往往会给出一些限定条件,这些条件具有不同的性质,可以通过分类讨论来加以利用。

例如,在寻找一段绳子的最大乘积问题中,我们可以分类讨论绳子剪断的位置,分别计算出在不同位置剪断下的乘积,最后比较得出最大乘积。

然后,我们需要建立数学模型。

在解决问题的过程中,我们可以将问题转化为数学模型,这样有助于我们进行具体计算。

例如,在求寻找一组数的最大值时,我们可以将问题抽象为“找到其中一个数,使得该数大于等于其他所有数”。

这样一来,我们可以用变量和不等式来表示该数与其他数之间的关系,进而进行求解。

接着,我们进行推理和计算。

在建立了数学模型后,我们根据问题的给出条件进行一系列的推理和计算,以求出最值。

例如,在寻找一段绳子的最大乘积问题中,我们可以根据分段位置进行推理,计算出不同位置下的乘积,最后比较大小得到最大乘积。

最后,我们需要进行合理的验证。

在求解最值问题后,我们应该对所得结果进行验证,看是否符合已知条件。

如果所得结果与已知条件相符,则说明我们的解是正确的。

总结起来,初中最值之瓜豆原理强调了通过充分利用已知信息来求解问题。

它提醒我们要审视已知信息、进行分类讨论、建立数学模型、进行推理和计算以及进行合理的验证。

初中数学模型瓜豆原理

初中数学模型瓜豆原理

初中数学模型瓜豆原理数学模型是数学在实际问题中的应用,是通过抽象、建模和求解数学问题来解决实际问题的方法。

模型是对实际问题的简化和抽象,通过建立合适的数学关系、规则和方程式来描述实际问题的特征和规律。

数学模型具有普遍性、抽象性和规律性,可以帮助人们认识和理解实际问题,为实际问题提供解决方案。

数学模型的应用非常广泛,可以用于解决生物学、物理学、地理学、经济学等各种领域的问题。

其中,初中数学模型是指适用于初中学生的数学问题和实际应用的模型。

使用数学模型可以帮助学生理解和掌握数学知识,培养学生的创造性思维和解决问题的能力。

在初中数学中,有一种常见的模型叫做瓜豆原理。

瓜豆原理是指瓜与豆问题,在生活中常见。

例如:甲乙两个人一起干活,他们得到1000件商品,如果按瓜豆原理,甲乙两人分得的物品数量是不同的,甲比乙多得300件。

那么问题就是,甲和乙两人实际分得多少。

首先,我们可以假设甲和乙都分得了x件商品,那么按照瓜豆原理,我们可以列出方程:甲的商品数量=乙的商品数量+300。

即x=x+300。

然后,我们可以解这个方程,得到甲分得的商品数量是600,乙分得的商品数量是300。

瓜豆原理还可应用于其他问题,例如:一个瓜和三颗豆的质量是7千克,两个瓜和四颗豆的质量是12千克,那么一个瓜的质量是多少,一颗豆的质量是多少。

我们可以设一个瓜的质量为x,一颗豆的质量为y,按照瓜豆原理列方程:x+3y=7,2x+4y=12、然后我们可以解这个方程组,得到一个瓜的质量是2千克,一颗豆的质量是1千克。

通过瓜豆原理可以解决一些实际问题,帮助学生理解数学知识的应用和建立数学模型的过程。

同时,也可以培养学生的逻辑思维、分析问题和解决问题的能力。

总之,初中数学模型瓜豆原理是数学在实际问题中的应用,它可以帮助学生理解和掌握数学知识,培养学生的创造性思维和解决问题的能力。

通过研究和应用数学模型,学生可以不仅提高数学水平,还可以更好地理解和应用数学在实际生活中的作用。

巧用瓜豆原理,破解初中数学路径问题

巧用瓜豆原理,破解初中数学路径问题

解题研究2023年10月下半月㊀㊀㊀巧用瓜豆原理,破解初中数学路径问题◉甘肃省天水市清水县第三中学㊀许志强1瓜豆原理我们所说的 瓜豆原理 是数学问题中的一个动态问题 主从联动.这类问题涉及到路径问题,因此利用本模型解题,首先要明确 主动点 的路径,再结合具体的问题分析 主动点 和 从动点 之间的关系,之后确定 从动点 运动路径的形状,最终达到顺利解题的目的.1.1模型特征瓜豆原理实际上就是数学中的轨迹问题,它所涉及到的动点有两个,一个看作是 瓜 ,一个看作是豆 , 主动点 是 瓜 , 从动点 是 豆 ,根据瓜运动的情况来判断豆的变化轨迹,从而根据主动点运动过程中的特殊位置变化,突破从动点运动的路线,将动态问题转化为静态问题进行解答.1.2模型思路利用瓜豆原理解题,一般要做好以下五步:第一,根据问题情境确定主动点,并简单作出主动点的运动轨迹;第二,确定从动点,判断其与主动点之间的变化关系;第三,根据运动情况确定主动点的特殊位置,一般是起点或者终点位置;第四,根据问题要求确定主动点的变化特点,从而明确从动点的运动情况,再确定从动点的轨迹;第五,根据从动点运动的轨迹利用相关知识进行解答,往往涉及长度㊁最值等问题.2原理应用这类模型在应用过程中往往涉及到全等㊁位似及其旋转的知识,故笔者从这三种模型分析瓜豆原理在初中数学压轴问题中的破解方法.2.1全等模型图1模型探究:如图1,P 为әA B C边A C 上的一点,以B P 为边长向一侧作特殊三角形B P E (一般为等边三角形或等腰直角三角形等),当点P 由点A 运动到点C 时,判断点E 的运动路径.结论:根据上述图示2,首先确图2定点P 运动的起点和终点,确定好相对应的点E 的位置,分别记为点M ,N ,则MN 即为点E 的运动轨迹.连接B M 和B N ,根据特殊三角形的性质,可以判定әA B C 与әB MN 全等,进而得到MN =A C .典型例题1㊀如图3,在等边三角形A B C 中,A B =10,B D =4,B E =2,点P 从点E 出发沿E A 方向运动,连接P D ,以P D 为边,在P D 的右侧按如图所示的方式作等边三角形D P F ,当点P 从点E 运动到点A 时,试求点F 运动的路径长.图3㊀㊀图4分析:如图4,连接D E ,作F H ʅB C 于点H ,根据等边三角形的性质得øB =60ʎ.过点D 作D E ᶄʅA B ,则B E ᶄ=12B D =2,则点E ᶄ与点E 重合,所以øB D E =30ʎ,D E =3B E =23.接着证明әD P E ɸәF DH ,得到F H =D E =23,于是可判断点F 运动的路径为一条线段,此线段到B C 的距离为23.当点P 在E 点时,作等边三角形D E F 1,则D F 1ʅB C ;当点P 在A 点时,作等边三角形D A F 2,作F 2Q ʅB C 于点Q ,则әD F 2Q ɸәA D E .所以D Q =A E =8,从而F 1F 2=D Q =8.于是得到,当点P 从点E 运动到点A 时,点F 运动的路径长为8.2.2位似模型模型探究:如图5,P 为线段B C 上一动点,A 为定点,连接A P ,取A P 上一点Q ,当点P 在B C 上运动时,如图6,线段E F 即为点Q 的运动路径.图5㊀㊀图6结论:根据上述图示6,可以进一步得到E F ʊ45Copyright ©博看网. All Rights Reserved.2023年10月下半月㊀解题研究㊀㊀㊀㊀B C ,从而可以确定әA E F 与әA B C 相似,进而得到A Q A P =E FB C.拓展探究:点P 若在一圆(或弧线)上运动时,点Q 的运动轨迹也是成为圆(或弧线).典型例题2㊀如图7,矩形A B C D 中,A B =4,A D =2,E 为AB 的中点,F 为EC 上一动点,P 为D F 中点,连接P B ,求P B 的最小值.图7㊀㊀图8分析:如图8,根据中位线定理可得点P 的运动轨迹是线段P 1P 2,再根据垂线段最短可知当B P ʅP 1P 2时,P B 取得最小值.由矩形的性质及已知数据即可知B P 1ʅP 1P 2,故B P 的最小值为线段B P 1的长,由勾股定理求解即可.典型例题3㊀如图9,在平面直角坐标系中,点P(3,4),☉P 的半径为2,A (2.6,0),B (5.2,0),M 是☉P 上的动点,C 是M B 的中点,试求A C 的最小值.图9㊀㊀㊀图10分析:如图10,连接O P 交☉P 于M ᶄ,连接O M .因为O A =A B ,C M =C B ,所以A C ʊO M ,于是A C =12O M .故当O M 最小时,A C 最小.因此当点M 运动到点M ᶄ时,O M 最小.由此即可解决问题.2.3旋转模型模型探究:如图11所示,A 为定点,øP A Q 为定值,A PA Q为定值,当点P 在直线B C 上运动时,则点Q 的运动路径也是直线.图11㊀㊀㊀图12结论:如图12,当øP A Q <90ʎ时,直线B C 与MN 的夹角等于øP A Q .拓展探究:如图13,A 为定点,øP A Q 为定值,A PA Q为定值,当点P 在☉O 上运动时,则点Q 的运动路径也是圆(如图14虚线所画☉M ).图13㊀㊀㊀图14结论:øP A Q =øO AM ;A P A Q =A O AM =O PM Q.典型例题4㊀如图15,已知扇形A O B 中,O A =3,øA O B =120ʎ,C 是A B ︵上的动点.以B C 为边作正方形B C D E ,当点C 从点A 移动至点B 时,求点D 经过的路径长.图15㊀㊀㊀图16分析:如图16,延长B O 交☉O 于点F ,取B F ︵的中点H ,连接F H ,H B ,B D .易知әF H B 是等腰直角三角形,则H F =H B ,øF H B =90ʎ.由øF D B =45ʎ=12øF H B ,推出点D 在☉H 上的运动路径是G B ︵,易知øH F G =øH G F =15ʎ,推出øF H G =150ʎ,进而得到øG H B =120ʎ,易知H B =32,利用弧长公式即可解决问题.3模型反思上述模型问题的研究,实际上考查了学生对问题的操作经历的体验,既考查了学生的观察力和思考力,更重要的是对学生应用能力的检验,又要结合问题情景,对号入座,灵活应用.根据问题所展示的相关内容,对瓜豆原理进行如下总结:其一,两动点之间的变化关系一致;其二,两动点运动路径的比例关系一致;其三,运动过程中路径的形状与大小的变化及其特殊位置的确定.综上所述,瓜豆原理在形式上和解法上给我们提供了简单而又易操作的解题方法,可谓是 种瓜得瓜,种豆得豆 .但是,仅仅掌握这些还不够的,还需要我们在数学学习中深入研究,不断积累数学经验,能从问题情境中获得直观感受,从而构建数学认知结构,获得模型意识和模型思想,并在解题训练过程中不断进行迁移拓展,形成数学思维,提升数学综合素养.Z55Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。

瓜豆原理解题方法和口诀

瓜豆原理解题方法和口诀

瓜豆原理解题方法和口诀
瓜豆原理是一种用于解决数学题目的方法,它的特点是简洁明确,易于理解和运用。

瓜豆原理包括四个步骤:获取信息、分析问题、解决问题和检验答案。

下面将逐一介绍这四个步骤,并给出相关的口诀。

废话不多说,赶快来学习一下瓜豆原理吧!
一、获取信息:理解题目,提取必要信息
获取信息的关键点:
1.仔细阅读题目内容,理解问题所需要求解的内容。

2.提取关键词和关键数据,将其记录下来。

口诀:
瓜豆初分析,理解求解要求。

关键词提记录,信息精进存。

二、分析问题:分解问题,明确目标
分析问题的关键点:
1.对问题进行分解,将复杂的问题分解成相对简单的子问题。

2.明确所需求解的具体目标。

口诀:
问题细拆解,目标要明了。

拆开化简化,带入式不飞。

三、解决问题:找解法,合理计算
解决问题的关键点:
1.找到合适的解题方法,根据分析的子问题运用相应的数学方法进行求解。

2.合理计算,注意细节,避免出现错误。

口诀:
解法顺次用,选择适合鞭。

细心计算成,易错更注意。

四、检验答案:核对检查,确保准确
检验答案的关键点:
1.核对答案,确保计算的结果和解答问题的要求是否一致。

2.对结果进行合理性的验证,对可能存在的错误或遗漏进行查找。

口诀:
答案检规规,对照题意逐。

合理性验证,遗漏错不酌。

瓜豆原理的解题技巧

瓜豆原理的解题技巧

瓜豆原理的解题技巧
1. 嘿,你一定要学会找关键点呀!就像找宝藏一样,在瓜豆原理的题目里找到关键的点,那可太重要啦!比如说,已知动点的轨迹,那就像有了寻宝地图,顺着它就能找到答案啦!就像你看到墙上有个明显的箭头指向宝藏,你能不顺着找吗?
2. 哇塞,千万要注意比例关系啊!这就好比做饭时盐和菜的比例,弄错了可就味道不对啦!在瓜豆原理中,那些线段之间的比例关系一定要搞清楚,不然就像做菜盐放多了一样糟糕。

比如相似三角形的边的比例,可不能马虎呀!
3. 嘿呀,特殊位置要特别关注呢!这就像比赛中的关键时刻一样重要呀!有时候特殊位置能让你一下子就找到解题思路。

好比足球比赛中,守门员在关键时刻的一个扑救改变了比赛结果。

比如当动点在某些特殊点时,答案可能就呼之欲出啦!
4. 哎呀呀,转换的思想不能忘哦!就像孙悟空七十二变一样,把复杂的问题变简单呀!遇到难题别头疼,转换一下角度,或许就海阔天空啦!比如说把图形旋转一下或者平移一下,就可能发现新的天地!
5. 哈哈,要多多利用对称性呀!这就跟照镜子一样有趣呢!有些题目里的对称性可明显啦,抓住它就能顺藤摸瓜找到答案哟!就像看到镜子里的自己,一下子就明白了。

比如图形关于某条线对称,那解题就容易多啦!
6. 嘿嘿,归纳总结也很关键哒!这就好像收拾房间,把东西分类放好一样。

解了一些题后,归纳一下方法,下次遇到类似的就轻松搞定啦!难道不是吗?比如把相似类型的题目放在一起比较,就能发现规律啦!
我的观点是:瓜豆原理的解题技巧真的很实用,只要掌握了这些小技巧,很多难题都能迎刃而解啦!。

常见的数学模型六 瓜豆原理

常见的数学模型六 瓜豆原理

常见的数学模型六 瓜豆原理(主从联动问题)古人云:种瓜得瓜,种豆得豆.种“圆”得“圆”,种“线”得“线”,谓之“瓜豆原理”. 运动轨迹为直线【数学建模】1.如图1,P 是直线BC 上一动点,点A 在直线BC 外,连结AP ,取AP 的中点Q ,当点P 在BC 上运动时,点Q 的轨迹是怎样的?如图2,分别过点A ,Q 向BC 作垂线,垂足分别为M ,N.在运动过程中,因为AP =2AQ ,所以QN 始终为AM 的一半,即点Q 到BC 的距离是定值,故点Q 的轨迹是一条直线.2.如图3,C 为定点,P ,Q 为动点,CP =CQ ,且∠PCQ 为定值,当点P 在直线AB 上运动,点Q 的运动轨迹是怎样的?如图4,易知△CPP 1≌△CQQ 1(SAS ),则∠CPP 1=∠CQQ 1,故可知点Q 的轨迹是与AB 夹角为(180°-2∠1)的一条直线.模型总结:条件:主动点、从动点与定点连线的夹角是定值.主动点、从动点到定点的距离之比是定值.结论:①主动点、从动点的运动轨迹是同样的图形.②主动点路径所在直线与从动点路径所在直线的夹角等于定角.③当主动点、从动点到定点的距离相等时,从动点的运动路径长等于主动点的运动路径长.【模型运用】1.如图,在平面直角坐标系中,点A (-3,0),B 是y 轴正半轴上一点,以AB 为边在AB 的右下方作等边三角形ABP.当点B 在y 轴上运动时,OP 的最小值是( C )第1题图A.3B.36-322C.32D.322【解析】 根据△ABP 是等边三角形,点B 沿直线运动可得,主动点B 、从动点P 与定点A 连线的夹角是定值(60°);主动点B 、从动点P 到定点A 的距离之比是定值(两者相等),故点P 的运动轨迹也是直线.取两特殊时刻:如答图,当点B 与点O 重合时,作出对应的点P 位置P 1;当点B 在x 轴上方且AB 与x 轴夹角为60°时,作出点P 位置P 2,则直线P 1P 2即为点P 的轨迹.第1题答图∵∠AOP 1=60°,易知OP 1=OA =OP 2=3,∴∠AP 2P 1=30°.过点O 作OP ⊥P 1P 2,则此时OP 的值最小,OP =12OP 2=32.2.如图,已知A 是第一象限内横坐标为23的一个定点,AC ⊥x 轴于点M ,交直线y =-x 于点N.P 是线段ON 上的一个动点,∠APB =30°,BA ⊥PA ,若点P 在线段ON 上运动时,A 点不变,B 点随之运动,则当点P 从点O 运动到点N 时,点B 的运动路径长是 22 .第2题图【解析】 ∵∠PAB =90°,∠APB =30°,∴AP ∶AB =3∶1,∴由模型知,点B 的运动轨迹也是线段,且点P 的运动路径长与点B 的运动路径长之比也为3∶1.∵OM =23,∴点N (23,-23),易知点P 的运动路径长ON =OM 2+MN 2=26,∴点B 的运动路径长为22.3.如图,已知点M (0,4),N (4,0),先将△ABC 的三个顶点A ,B ,C 依次与点M ,N ,O 重合,然后将点A 在y 轴上从点M 开始向点O 滑动,到达点O 后停止,同时点B 沿着x 轴向右滑动,若在此运动过程中,△ABC 形状大小保持不变,则点C 的运动路径长为 4 .第3题图【解析】如答图,过点C'作C'D⊥x轴,垂足为D,C'E⊥y轴,垂足为E,第3题答图则A'E∥C'D,∴∠EA'C=∠A'C'D=90°-∠DC'B'=∠DB'C'.又∵A'C'=B'C',∠A'EC=∠B'DC'=90°,∴△A'C'E≌△B'C'D(AAS),∴EC'=DC',∴点C'在∠EON的平分线上,易知点C的运动路径长=A'C'=4.4.如图,正方形ABCD的边长为4,E为边BC上一点,且BE=1,F为边AB上的一个动点,连结EF,以EF为边向右侧作等边三角形EFG,连结CG,则CG .的最小值为52第4题图【解析】 由题意知,F 是主动点,G 是从动点,∠FEG =60°,点F 在线段AB 上运动,根据模型,点G 也在线段上运动.如答图,将△EFB 绕点E 旋转60°,使EF 与EG 重合,得到Rt △EHG ,连结BH ,EH ,则易知△EBH 为等边三角形.第4题答图又∵BE =1,∴点H 的位置固定,点G 在垂直于HE 的直线上.延长HG 交CD 于点N ,过点C 作CM ⊥HN 于点M ,由垂线段最短可知,CM 的长即为CG 的最小值.过点E 作EP ⊥CM 于点P ,则四边形HEPM 为矩形,∴MP =HE =1,∠HEP =90°,∴∠PEC =30°.∵EC =BC -BE =3,∴CP =12EC =32,∴CM =MP +CP =52,即CG 的最小值为52.5.如图1,已知在平面直角坐标系xOy 中,四边形OABC 是矩形,点A ,C 分别在x 轴和y 轴的正半轴上,连结AC ,OA =3,tan ∠OAC =33,D 是BC 的中点.(1)求OC 的长和点D 的坐标.(2)如图2,M 是线段OC 上的点,OM =23OC ,P 是线段OM 上的一个动点,经过P ,D ,B 三点的抛物线交x 轴的正半轴于点E ,连结DE 交AB 于点F.①将△DBF 沿DE 所在的直线翻折,若点B 恰好落在AC 上,求此时BF 的长和点E 的坐标.②以线段DF 为边,在DF 所在直线的右上方作等边三角形DFG ,当动点P 从点O 运动到点M 时,点G 也随之运动,请直接写出点G 运动路径的长.第5题图解:(1)∵OA =3,tan ∠OAC =OCOA =33,∴OC =3.∵四边形OABC 是矩形,∴BC =AO =3.∵D 是BC 的中点,∴CD =12BC =32,∴点D 的坐标为(32,3).(2)①∵tan ∠OAC =33,∴∠OAC =30°,∴∠ACB =∠OAC =30°.设将△DBF 翻折后,点B 落在AC 上的点B'处,如答图1,第5题答图1则DB'=DB =DC ,∠BDF =∠B'DF ,∴∠DB'C =∠ACB =30°,∴∠BDB'=60°,∴∠BDF =∠B'DF =30°.又∵∠B =90°,∴BF =BD ·tan 30°=32.又∵AB =3,∴AF =32=BF.又∵∠BFD =∠AFE ,∠B =∠FAE =90°,∴△BFD ≌△AFE (ASA ),∴AE =BD =32,∴OE =OA +AE =92,∴点E 的坐标为(92,0).②如答图2,当点P 从点O 运动到点M ,点E 运动到点E'的位置,点F 运动到点F'的位置,△DFG ,△DF'G'都是等边三角形,由模型知GG'即是点G 的运动路径.易证△DFF'≌△DGG'(SAS ),∴GG'=FF'.第5题答图2易求得过点O (0,0),D (32,3),B (3,3)的抛物线为y =-293x 2+3x ,则点E (92,0),∴直线DE 的表达式为y =-33x +323,令x =3,则y =32,∴点F (3,32).过点M (0,233),D (32,3),B (3,3)的抛物线为y =-2273x 2+33x +233,则点E'(6,0),∴直线DE'的函数表达式为y =-293x +433,令x =3,则y =233,∴点F'(3,233).∴FF'=233-32=36,即点G 运动路径的长为36. 运动轨迹为圆【数学建模】1.如图1,P是☉O上一个动点,A为定点,连结AP,Q为AP的中点.当点P在☉O 上运动时,点Q的轨迹是怎样的?OP,如图2,连结AO,取AO的中点M,则有QM=12OP长为半径的圆.∴点Q的轨迹是以M为圆心,122.如图3,△APQ是直角三角形,A为定点,∠PAQ=90°且AP=2AQ,当点P 在☉O上运动时,点Q的轨迹是怎样的?AO,易证△APO∽△AQM,且相如图4,过点A作AO的垂线AM,使得AM=12似比为2,OP,∴MQ=12OP长为半径的圆.∴点Q的轨迹是以M为圆心,12模型总结:条件:主动点、从动点与定点连线的夹角是定值.主动点、从动点到定点的距离之比是定值.结论:①主、从动点与定点连线的夹角等于两圆心与定点连线的夹角.②主、从动点与定点的距离之比等于两圆心到定点的距离之比,也等于两圆的半径之比.【模型运用】6.如图,点P(3,4),☉P的半径为2,点A(2.8,0),B(5.6,0),M是☉P上的动点,C是MB的中点,则AC的最小值为 1.5 .第6题图【解析】由题意得,M为主动点,C为从动点,B为定点.PM长为半径的∵C是BM的中点,∴点C的轨迹为以BP的中点F为圆心,12圆,如答图所示.第6题答图∵OP=32+42=5,A,F分别是OB,BP的中点,∴AF=2.5.连结AF,交☉F于点C,此时AC的值最小,∴AC的最小值为2.5-1=1.5.7.[2024·河南]如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB=3,线段CD绕点C在平面内旋转,过点B作AD的垂线,交射线AD于点E.若CD=1,则AE 的最大值为 22+1 ,最小值为 22-1 .第7题图【解析】∵BE⊥AE,∴∠BEA=90°,∴点E是在以AB为直径的圆上运动.∵CD=1,且CD绕点C旋转,∴点D是在以点C为圆心,1为半径的圆上运动.易知AB=2AC=32,∴当cos∠BAE的值最大时,AE的值最大,当cos∠BAE的值最小时,AE的值最小.①如答图1,当AE与圆C相切于点D,且点D在△ABC内部时,∠BAE最小,AE的值最大.第7题答图1∵∠ADC=∠CDE=90°,∴AD=AC2-CD2=22.∵AC=AC,∴∠CEA=∠CBA=45°,∴DE=CD=1,此时AE=22+1,即AE的最大值为22+1.②如答图2,当AE与圆C相切于点D,且点D在△ABC外部时,∠BAE最大,AE的值最小.第7题答图2同理可得AD=22,DE=1,此时AE=22-1,即AE的最小值为22-1.8.如图,AB=6,点O在线段AB上,AO=2,☉O的半径为1,P是☉O上一动点,以BP为一边作等边三角形BPQ,则AQ的最小值为 27-1 .第8题图【解析】如答图,在AB上方以OB为一边作等边三角形OBC,连结OP,CQ,AC.第8题答图∵△OBC和△BPQ都是等边三角形,∴OB=CB,BP=BQ,∠OBC=∠PBQ=60°,∴∠OBC-∠PBC=∠PBQ-∠PBC,即∠OBP=∠CBQ,∴△OBP≌△CBQ(SAS),∴CQ=OP=1,∴点Q在以点C为圆心,CQ长为半径的圆上.设AC与☉C相交于点D,过点C作CM⊥AB于点M,则CD=1,易知当点Q 与点D重合时,AQ取得最小值,最小值为AD的长.∵AO=2,AB=6,∴OB=AB-AO=4.∵△OBC是等边三角形,CM⊥AB,OB=2,CM=OC2-OM2=23,AM=AO+OM=4.∴OM=12在Rt△ACM中,AC=AM2+CM2=27,则AD=AC-CD=27-1,即AQ的最小值为27-1. 由轴对称(折叠)产生的运动轨迹【数学建模】如图,在矩形ABCD中,将其中一角向矩形内部折叠(点N与点A关于直线MD 对称),则点N的运动轨迹是怎样的?∵ND=AD,∴点N的运动轨迹是以点D为圆心,AD长为半径的圆弧.条件:主动点在对称轴上,从动点与定点关于主动点所在的一条直线对称.结论:①从动点与定点的连线垂直于对称轴.②从动点的轨迹是以对称轴上一点为圆心,定点到这一点的距离为半径的圆弧.【模型运用】9.[2024·烟台]如图,在▱ABCD中,∠C=120°,AB=8,BC=10,E为边CD 的中点,F为边AD上的一动点,将△DEF沿EF翻折得△D'EF,连结AD',BD',则△ABD'面积的最小值为 203-6 .第9题图【解析】∵在▱ABCD中,∠C=120°,AB=8,∴∠ABC=60°,CD=8.CD=4,由折叠的性质,得D'E=DE=CE=12∴D'是以E为圆心,CD为直径圆周上的一点,作出☉E,如答图,过点C作CN ⊥AB于点N,易知点D'到AB的最小距离=CN-4.在Rt△BCN中,∵BC=10,∠ABC=60°,∴CN=BC·sin60°=53,∴S△ABD'=1×8×(53-4)=203-16.2第9题答图10.如图,在△ABC中,∠BAC=30°,∠ACB=45°,AB=2,点P从点A出发沿AB方向运动,到达点B时停止运动.连结CP,点A关于直线CP的对称点为A',连结A'C,A'P. .(1)在运动过程中,点A'到直线AB距离的最大值是3+12(2)当点P到达点B时,求线段A'P扫过的面积.第10题图解:(1)根据题意得,点A'的运动轨迹是以点C 为圆心,AC 长为半径的圆弧.如答图,过点B 作BD ⊥AC 于点D ,过点C 作CE ⊥AB 交AB 的延长线于点E.∵AB =2,∠BAC =30°,∠ACB =45°,易得BD =1,AC =3+1,∴S △ABC =3+12,CE =3+12,∴点A'到直线AB 距离的最大值为3+1-3+12=3+12.第10题答图(2)如答图,点P 运动到点B 处时,点A 运动到点A″处,连结A″B.∵S △ABC =3+12,∴S △A″BC =3+12.∵∠ACB =45°,∴∠ACA″=90°,∴S 扇形ACA″=90π×(3+1)2360=(1+32)π,∴线段A'P 扫过的面积为S 扇形ACA″-S △ABC -S △A″BC =(1+32)π-1-3.。

上海中考 瓜豆原理

上海中考 瓜豆原理

上海中考瓜豆原理中考是中国学生在初中阶段的重要考试,决定着学生进入高中的去向。

上海中考是全国中考中较为有特色的一种,其中有一个被广为讨论的题目类型就是瓜豆原理。

接下来,我们将详细介绍瓜豆原理和其在上海中考中的应用。

瓜豆原理的定义瓜豆原理,也称为“公式移项法”,是基本的数学原理之一,用于解决等式中的未知数。

通过“移项”可以将等式中的未知数集中在一边,从而方便计算和求解。

例如,给定一个等式:2x + 3 = 2为了求解x的值,我们可以使用瓜豆原理。

首先将3移项到等式的右边,得到2x = 2 - 3 = -1。

然后再通过除以2的方式求解x,得到x = -1/2。

瓜豆原理在上海中考中的应用瓜豆原理在上海中考的数学试题中经常出现,主要应用于线性方程的求解和代数式的变形。

它要求考生理解基本的数学原理,掌握运算的规则,以及有效地应用解决问题。

以一道常见的瓜豆原理题为例:题目:如果2x - 7 = 5 - x,求解x的值。

解题步骤如下: 1. 观察等式两边的式子,将未知数x集中在等式一边。

通过移项,将-7移动到等式右边,得到2x = 5 - x + 7。

2. 合并同类项,得到2x = 12 - x。

3. 对x进行移项,将-x移动到等式的左边,得到2x + x = 12。

4. 合并同类项,得到3x = 12。

5. 最后,通过除以3的方式,求解x的值,得到x = 4。

通过这道题目,我们可以看出瓜豆原理的应用非常简洁有效,能够帮助我们快速求解未知数的值。

瓜豆原理的使用要求学生对数学知识的理解和掌握,提高了学生的运算能力和逻辑思维能力。

总结瓜豆原理是数学中的一个基本原理,用于解决等式中的未知数。

在上海中考中,瓜豆原理被广泛应用于线性方程的求解和代数式的变形。

它要求学生理解基本的数学原理,熟练运用运算规则,提高运算能力和逻辑思维能力。

通过掌握瓜豆原理,学生能够更好地解决数学问题,为成功通过上海中考奠定基础。

(以上内容总字数:644字)。

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或许先描述的是动点P,但最终问题问的可以是另一点Q,当然P、 Q之间存在某种联系,从P点出发探讨Q点运动轨迹并求出最值,
为常规思路.
02.轨迹之圆篇
引例 1:如图,P 是圆 O 上一个动点,A 为定点,连接 AP,Q 为 AP 中点. 考虑:当点 P 在圆 O 上运动时,Q 点轨迹是?
A
Q
P
O
【分析】观察动图可知点 Q 轨迹是个圆,而我们还需确定的是此圆与圆 O 有什么关系?
y
P
M
O
C
O
A
B
x
【2016 武汉中考】如图,在等腰 Rt△ABC 中,AC=BC= 2 2 ,点 P 在以斜边 AB 为直径的 半圆上,M 为 PC 的中点,当半圆从点 A 运动至点 B 时,点 M 运动的路径长为________.
P A
M
C
B
【分析】考虑 C、M、P 共线及 M 是 CP 中点,可确定 M 点轨迹: 取 AB 中点 O,连接 CO 取 CO 中点 D,以 D 为圆心,DM 为半径作圆 D 分别交 AC、BC 于 E、F 两点,则弧 EF 即为 M 点轨迹.
y
PM C
O
A
B
x
【分析】M 点为主动点,C 点为从动点,B 点为定点.考虑 C 是 BM 中点,可知 C 点轨迹: 取 BP 中点 O,以 O 为圆心,OC 为半径作圆,即为点 C 轨迹.
y
PM OC
O
A
B
x
当 A、C、O 三点共线且点 C 在线段 OA 上时,AC 取到最小值,根据 B、P 坐标求 O,利 用两点间距离公式求得 OA,再减去 OC 即可.
Q
A
P
O
【分析】Q 点满足(1)∠PAQ=45°;(2)AP:AQ= 2 :1,故 Q 点轨迹是个圆.
连接 AO,构造∠OAM=45°且 AO:AM= 2 :1.M 点即为 Q 点轨迹圆圆心,此时任意时刻 均有△AOP∽△AMQ.即可确定点 Q 的轨迹圆.
Q
M
P
A
O
【练习】如图,点 P(3,4),圆 P 半径为 2,A(2.8,0),B(5.6,0),点 M 是圆 P 上的动点, 点 C 是 MB 的中点,则 AC 的最小值是_______.
中物理
中考数学解题秘籍
“不离不弃” 瓜豆原理模型
目录
01.瓜豆模型介绍 02. 轨迹之圆篇 03. 圆模型总结 04. 轨迹之线段篇 05.线段模型总结
01.瓜豆模型介绍
在辅助圆问题中,我们了解了求关于动点最值问题的方式之一— —求出动点轨迹,即可求出关于动点的最值.
今天继续讨论另一类动点引发的最值问题,在此类题目中,题目
考虑 AP⊥AQ,可得 Q 点轨迹圆圆心 M 满足 AM⊥AO; 考虑 AP=AQ,可得 Q 点轨迹圆圆心 M 满足 AM=AO,且可得半径 MQ=PO. 即可确定圆 M 位置,任意时刻均有△APO≌△AQM.
M Q
P
A
O
引例 3:如图,△APQ 是直角三角形,∠PAQ=90°且 AP=2AQ,当 P 在圆 O 运动时,Q 点轨 迹是?
Q M
【小结】可以理解 AQ 由AP 旋转得来,故圆 M 亦由圆 O旋转得来,旋转角度与缩放比例
P
均等于 AP 与 AQ 的位置和数量关系.
60°
A
O
【思考 2】如图,P 是圆 O 上一个动点,A 为定点,连接 AP,以 AP 为斜边作等腰直角△APQ. 考虑:当点 P 在圆 O 上运动时,如何作出 Q 点轨迹?
考虑到 Q 点始终为 AP 中点,连接 AO,取 AO 中点 M,则 M 点即为 Q 点轨迹圆圆心,半 径 MQ 是 OP 一半,任意时刻,均有△AMQ∽△AOP,QM:PO=AQ:AP=1:2.
P Q
A
M
O
【小结】确定 Q 点轨迹圆即确定其圆心与半径, 由 A、Q、P 始终共线可得:A、M、O 三点共线, 由 Q 为 AP 中点可得:AM=1/2AO. Q 点轨迹相当于是 P 点轨迹成比例缩放.
根据动点之间的相对位置关系分析圆心的相对位置关系; 根据动点之间的数量关系分析轨迹圆半径数量关系.
引例 2:如图,P 是圆 O 上一个动点,A 为定点,连接 AP,作 AQ⊥AP 且 AQ=AP. 考虑:当点 P 在圆 O 上运动时,Q 点轨迹是?
Q
A
P
O
【分析】Q 点轨迹是个圆,可理解为将 AP 绕点 A 逆时针旋转 90°得 AQ,故 Q 点轨迹与 P 点轨迹都是圆.接下来确定圆心与半径.
古人云:种瓜得瓜,种豆得豆.“种”圆得圆,“种”线得线,谓之“瓜豆原理”.
【思考 1】:如图,P 是圆 O 上一个动点,A 为定点,连接 AP,以 AP 为一边作等边△APQ. 考虑:当点 P 在圆 O 上运动时,Q 点轨迹是?
Q
A
P
O
【分析】 Q 点满足(1)∠PAQ=60°;(2)AP=AQ,故 Q 点轨迹是个圆: 考虑∠PAQ=60°,可得 Q 点轨迹圆圆心 M 满足∠MAO=60°; 考虑 AP=AQ,可得 Q 点轨迹圆圆心 M 满足 AM=AO,且可得半径 MQ=PO. 即可确定圆 M 位置,任意时刻均有△APO≌△AQM.
Q P
A
O
【分析】考虑 AP⊥AQ,可得 Q 点轨迹圆圆心 M 满足 AM⊥AO; 考虑 AP:AQ=2:1,可得 Q 点轨迹圆圆心 M 满足 AO:AM=2:1. 即可确定圆 M 位置,任意时刻均有△APO∽△AQM,且相似比为 2.
M
Q P
A
O
【03模.圆型模总型结总】结 为了便于区分动点 P、Q,可称点 P 为“主动点”,点 Q 为“从动点”.
此类问题的必要条件:两个定量 主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠PAQ 是定值); 主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP:AQ 是定值).
Q
α A
Pห้องสมุดไป่ตู้O
Q M
α Aα
P O
【结论】(1)主、从动点与定点连线的夹角等于两圆心与定点连线的夹角: ∠PAQ=∠OAM ; (2)主、从动点与定点的距离之比等于两圆心到定点的距离之比: AP: AQ=AO: AM ,也等于两圆半径之比 . 按以上两点即可确定从动点轨迹圆,Q 与 P 的关系相当于旋转+伸缩.
P
A
M
E
O
D
C
F
B
当然,若能理解 M 点与 P 点轨迹关系,可直接得到 M 点的轨迹长为 P 点轨迹长
一半,即可解决问题.
【2018 南通中考】如图,正方形 ABCD 中, AB 2 5 ,O 是 BC 边的中点,点 E
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