构造三角形模型求解线段最值难题

2016-04-20 12:31:32陈明儒
中学数学杂志(初中版) 2016年2期
关键词:解题模型

以往求解线段(线段和)的最值问题,常用的解题方法是将所求线段进行等价转换,或者通过图形变换,将所求问题变成要么求两个定点之间的距离,要么转化成定点到直线的距离.但是新近出现一些线段最值问题,尽管解决问题的依据还是一样,但是学生碰到这些问题往往束手无策,成为几何难题.笔者为此作了一些研究与总结,现与大家共享.1构造斜三角形模型

例1如图1,直角扇形ODE中,∠DOE=90°,OD=12,△ABC是扇形内接三角形,其中A、B、C分别在弧DE,半径OE、OD上,∠ACB=90°,AC∶BC=2∶3,求线段AC的最小值.

分析学生见到∠ACB=∠COB=90°,想到构造直角相似三角形,即作AH⊥OD于H,如图1,运用△ACH∽△COB,结果无功而返.其实,因为AC∶BC=2∶3,当AC变化时,BC也随之变换.如果抓住OA是扇形的半径这个不变量,联想直角三角形中的常用辅助线即斜边上的中线,尝试取BC的中点M,如图2,连结OM、AM,构造斜三角形AOM,运用AM+OM≥OA,当且仅当A、M、O三点共线时等号成立,这样问题迎刃而解.

评注本题是属于双动点问题,难点是A、C两点都是动点,关键是找出与AC关联的两条线段OM、AM,通过添三条辅助线,将问题转化到一个斜三角形中,这是一般学生很难想到的.在图2中,学生可能还会想到斜三角形AOC,但是OC与AC不关联,问题也会陷入困境,因此构造合适的斜三角形至关重要.

例2如图3,已知抛物线y=-49(x-1)(x-7)与x轴交于A、B两点,对称轴与抛物线交于点C,与x轴交于点D,圆C的半径为2,G为圆C上的一动点,P为AG的中点,则DP的最大值为().

A.72B.352C.23D.412

分析G为圆C上的一动点,学生的直觉是当直线AG与圆C相切时,DP取到最大值,显然这是错误的.如图4,因为直……

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