初中平面几何最值六法
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当 A’、P、B 三点共线的时候,PA’+PB=A’B,此时为最小值(两点之间线段最短)
【思路概述】 作端点(点 A 或点 B)关于折点(上图 P 点)所在直线的对称,化折线段为直线段.
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二、将军饮马模型系列
【一定两动之点点】 在 OA、OB 上分别取点 M、N,使得△PMN 周长最小.
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【一定两动之点线】 在 OA、OB 上分别取 M、N 使得 PM+MN 最小。
此处 M 点为折点,作点 P 关于 OA 对称的点 P’,将折线段 PM+MN 转化为 P’M+MN,即过点 P’作 OB 垂线分别交 OA、OB 于点 M、N,得 PM+MN 最小值(点到直线的连线中,垂线段最短)
此处 M、N 均为折点,分别作点 P 关于 OA(折点 M 所在直线)、OB(折点 N 所在直线)的对称点,化折线段 PM+MN+NP 为 P’M+MN+NP’’,当 P’、M、N、P’’共线时,△PMN 周长最小. 【例题】如图,点 P 是∠AOB 内任意一点,∠AOB=30°,OP=8,点 M 和点 N 分别是射线 OA 和射线 OB 上的动点, 则△PMN 周长的最小值为___________.
【分析】△PMN 周长即 PM+PN+MN 的最小值,此处 M、N 均为折点,分别作点 P 关于 OB、OA 对称点 P’、P’’,化 PM+PN+MN 为 P’N+MN+P’’M.
当 P’、N、M、P’’共线时,得△PMN 周长的最小值,即线段 P’P’’长,连接 OP’、OP’’,可得△OP’P’’为 等边三角形,所以 P’P’’=OP ’=OP=8.
【两定两动之点点】 在 OA、OB 上分别取点 M、N 使得四边形 PMNQ 的周长最小。
考虑 PQ 是条定线段,故只需考虑 PM+MN+NQ 最小值即可,类似,分别作点 P、Q 关于 OA、OB 对称,化折线段 PM+MN+NQ 为 P’M+MN+NQ’,当 P’、M、N、Q’共线时,四边形 PMNQ 的周长最小。
B.
(
5 2
,
5 2
)
C. (83 , 83)
D.(3, 3)
【分析】此处点 P 为折点,可以作点 D 关于折点 P 所在直线 OA 的对称:
也可以作点 C 的对称:
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【隐身的正方形】 (2017·辽宁营口)如图,在△ABC 中,AC=BC,∠ACB=90°,点 D 在 BC 上,BD=3,DC=1,点 P 是 AB 上的动
【问题简化】 如图,在直线上找一点 P 使得 PA+PB 最小?
【问题分析】 这个问题的难点在于 PA+PB 是一段折线段,通过观察图形很难得出结果,关于最小值,我们知道“两点之间, 线段最短”、“点到直线的连线中,垂线段最短”等,所以此处,需转化问题,将折线段变为直线段. 【问题解决】 作点 A 关于直线的对称点 A’,连接 PA’,则 PA’=PA,所以 PA+PB=PA’+PB
几何最值六法
(将军饮马,辅助圆,瓜豆,胡不归,阿氏圆,费马点)
最值系列之——将军饮马
一、什么是将军饮马?
【问题引入】 “白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,这是唐代诗人李颀《古从军行》里的一句诗。而由此却引申出一系列 非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马”。 【问题描述】 如图,将军在图中点 A 处,现在他要带马去河边喝水,之后返回军营,问:将军怎么走能使得路程最短?
【分析】M 点为折点,作 B 点关于 AD 的对称点,即 C 点,连接 CN,即为所求的最小值. 过点 C 作 AB 垂线,利用勾股定理求得 CN 的长为 2 7 .
【隐身的等边三角形】 如图,在 Rt△ABD 中,AB=6,∠BAD=30°,∠D=90°,N 为 AB 上一点且 BN=2AN, M 是 AD 上的动点,连结 BM, MN,则 BM+MN 的最小值是___________.
E+EF,当 C’、E、F 共线时得最小值,C’F 为 CB 的一半,故选 C.
第 4 页 共 31 页
【角分线系列之点线】 (2018·辽宁营口)如图,在锐角三角形 ABC 中,BC=4,∠ABC=60°, BD 平分∠ABC,交 AC 于点 D,M、N 分 别是 BD,BC 上的动点,则 CM+MN 的最小值是 ( )
点,则 PC+PD 的最小值为 ( )
A.4
B.5
C.6
Hale Waihona Puke Baidu
D.7
【分析】作点 C 关于 P 点所在直线 AB 的对称点 C’,当 C’、P、D 共线时,PC+PD 最小,最小值为 5,故选 B.
2.三角形中的将军饮马 【等边系列】 如图,在等边△ABC 中,AB=6, N 为 AB 上一点且 BN=2AN, BC 的高线 AD 交 BC 于点 D,M 是 AD 上的动点,连 结 BM,MN,则 BM+MN 的最小值是___________.
三、几何图形中的将军饮马
【寻找几何图形中端点关于折点所在直线的对称点位置】 1.正方形中的将军饮马 【关于对角线对称】 如图,正方形 ABCD 的边长是 4,M 在 DC 上,且 DM=1,N 是 AC 边上的一动点,则△DMN 周长的最小值是___________.
【分析】考虑 DM 为定值,故求△DMN 周长最小值即求 DN+MN 最小值. 点 N 为折点,作点 D 关于 AC 的对称点, 即点 B,连接 BN 交 AC 于点 N,此时△DMN 周长最小.
【假装不存在的正方形】 (2019·山东聊城)如图,在 Rt△ABO 中,∠OBA=90°,A(4,4),点 C 在边 AB 上, 且 AC:CB=1:3,点 D 为 OB 的中点,点 P 为边 OA 上的动点,当点 P 在 OA 上移动时,使四边形 PDBC 周长最小的 点 P 的坐标为 ( )
A. (2, 2)
【分析】对称点并不一定总是在已知图形上.
【角分线系列之点点】 (2018·山东潍坊)如图,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,AC=6.AB=12,AD 平分∠CAB,点 F 是 AC 的中点,点 E 是 AD 上的动点,则 CE+EF 的最小值为 ( )
A.3
B.4
C. 3 3
D. 2 3
【分析】此处 E 点为折点,可作点 C 关于 AD 的对称,对称点 C’在 AB 上且在 AB 中点,化折线段 CE+EF 为 C’
【思路概述】 作端点(点 A 或点 B)关于折点(上图 P 点)所在直线的对称,化折线段为直线段.
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二、将军饮马模型系列
【一定两动之点点】 在 OA、OB 上分别取点 M、N,使得△PMN 周长最小.
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【一定两动之点线】 在 OA、OB 上分别取 M、N 使得 PM+MN 最小。
此处 M 点为折点,作点 P 关于 OA 对称的点 P’,将折线段 PM+MN 转化为 P’M+MN,即过点 P’作 OB 垂线分别交 OA、OB 于点 M、N,得 PM+MN 最小值(点到直线的连线中,垂线段最短)
此处 M、N 均为折点,分别作点 P 关于 OA(折点 M 所在直线)、OB(折点 N 所在直线)的对称点,化折线段 PM+MN+NP 为 P’M+MN+NP’’,当 P’、M、N、P’’共线时,△PMN 周长最小. 【例题】如图,点 P 是∠AOB 内任意一点,∠AOB=30°,OP=8,点 M 和点 N 分别是射线 OA 和射线 OB 上的动点, 则△PMN 周长的最小值为___________.
【分析】△PMN 周长即 PM+PN+MN 的最小值,此处 M、N 均为折点,分别作点 P 关于 OB、OA 对称点 P’、P’’,化 PM+PN+MN 为 P’N+MN+P’’M.
当 P’、N、M、P’’共线时,得△PMN 周长的最小值,即线段 P’P’’长,连接 OP’、OP’’,可得△OP’P’’为 等边三角形,所以 P’P’’=OP ’=OP=8.
【两定两动之点点】 在 OA、OB 上分别取点 M、N 使得四边形 PMNQ 的周长最小。
考虑 PQ 是条定线段,故只需考虑 PM+MN+NQ 最小值即可,类似,分别作点 P、Q 关于 OA、OB 对称,化折线段 PM+MN+NQ 为 P’M+MN+NQ’,当 P’、M、N、Q’共线时,四边形 PMNQ 的周长最小。
B.
(
5 2
,
5 2
)
C. (83 , 83)
D.(3, 3)
【分析】此处点 P 为折点,可以作点 D 关于折点 P 所在直线 OA 的对称:
也可以作点 C 的对称:
第 3 页 共 31 页
【隐身的正方形】 (2017·辽宁营口)如图,在△ABC 中,AC=BC,∠ACB=90°,点 D 在 BC 上,BD=3,DC=1,点 P 是 AB 上的动
【问题简化】 如图,在直线上找一点 P 使得 PA+PB 最小?
【问题分析】 这个问题的难点在于 PA+PB 是一段折线段,通过观察图形很难得出结果,关于最小值,我们知道“两点之间, 线段最短”、“点到直线的连线中,垂线段最短”等,所以此处,需转化问题,将折线段变为直线段. 【问题解决】 作点 A 关于直线的对称点 A’,连接 PA’,则 PA’=PA,所以 PA+PB=PA’+PB
几何最值六法
(将军饮马,辅助圆,瓜豆,胡不归,阿氏圆,费马点)
最值系列之——将军饮马
一、什么是将军饮马?
【问题引入】 “白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,这是唐代诗人李颀《古从军行》里的一句诗。而由此却引申出一系列 非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马”。 【问题描述】 如图,将军在图中点 A 处,现在他要带马去河边喝水,之后返回军营,问:将军怎么走能使得路程最短?
【分析】M 点为折点,作 B 点关于 AD 的对称点,即 C 点,连接 CN,即为所求的最小值. 过点 C 作 AB 垂线,利用勾股定理求得 CN 的长为 2 7 .
【隐身的等边三角形】 如图,在 Rt△ABD 中,AB=6,∠BAD=30°,∠D=90°,N 为 AB 上一点且 BN=2AN, M 是 AD 上的动点,连结 BM, MN,则 BM+MN 的最小值是___________.
E+EF,当 C’、E、F 共线时得最小值,C’F 为 CB 的一半,故选 C.
第 4 页 共 31 页
【角分线系列之点线】 (2018·辽宁营口)如图,在锐角三角形 ABC 中,BC=4,∠ABC=60°, BD 平分∠ABC,交 AC 于点 D,M、N 分 别是 BD,BC 上的动点,则 CM+MN 的最小值是 ( )
点,则 PC+PD 的最小值为 ( )
A.4
B.5
C.6
Hale Waihona Puke Baidu
D.7
【分析】作点 C 关于 P 点所在直线 AB 的对称点 C’,当 C’、P、D 共线时,PC+PD 最小,最小值为 5,故选 B.
2.三角形中的将军饮马 【等边系列】 如图,在等边△ABC 中,AB=6, N 为 AB 上一点且 BN=2AN, BC 的高线 AD 交 BC 于点 D,M 是 AD 上的动点,连 结 BM,MN,则 BM+MN 的最小值是___________.
三、几何图形中的将军饮马
【寻找几何图形中端点关于折点所在直线的对称点位置】 1.正方形中的将军饮马 【关于对角线对称】 如图,正方形 ABCD 的边长是 4,M 在 DC 上,且 DM=1,N 是 AC 边上的一动点,则△DMN 周长的最小值是___________.
【分析】考虑 DM 为定值,故求△DMN 周长最小值即求 DN+MN 最小值. 点 N 为折点,作点 D 关于 AC 的对称点, 即点 B,连接 BN 交 AC 于点 N,此时△DMN 周长最小.
【假装不存在的正方形】 (2019·山东聊城)如图,在 Rt△ABO 中,∠OBA=90°,A(4,4),点 C 在边 AB 上, 且 AC:CB=1:3,点 D 为 OB 的中点,点 P 为边 OA 上的动点,当点 P 在 OA 上移动时,使四边形 PDBC 周长最小的 点 P 的坐标为 ( )
A. (2, 2)
【分析】对称点并不一定总是在已知图形上.
【角分线系列之点点】 (2018·山东潍坊)如图,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,AC=6.AB=12,AD 平分∠CAB,点 F 是 AC 的中点,点 E 是 AD 上的动点,则 CE+EF 的最小值为 ( )
A.3
B.4
C. 3 3
D. 2 3
【分析】此处 E 点为折点,可作点 C 关于 AD 的对称,对称点 C’在 AB 上且在 AB 中点,化折线段 CE+EF 为 C’