中考总结复习冲刺练初中数学“最值问题”集锦 .docx
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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -中考总结复习冲刺练:“最值问题”集锦平面几何中的最值问题01几何的定值与最值07最短路线问题14对称问题18巧作“对称点”妙解最值题22数学最值题的常用解法26求最值问题29有理数的一题多解34 4 道经典题37平面几何中的最值问题在平面几何中, 我们常常遇到各种求最大值和最小值的问题,有时它和不等式联系在一起,统称最值问题假如把最值问题和生活中的经济问题联系起来, 可以达到最经济、最节约和最高效率下面介绍几个简例在平面几何问题中, 当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量 (如线段的长度、图形的面积、角
2、的度数)的最大值或最小值问题,称为最值问题。最值问题的解决方法通常有两种:( 1) 应用几何性质: 三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。 两点间线段最短。 连结直线外一点和直线上各点的全部线段中,垂线段最短。 定圆中的全部弦中,直径最长。运用代数证法: 运用配方法求二次三项式的最值。 运用一元二次方程根的判别式。例 1、A、B 两点在直线 l的同侧,在直线 L 上取一点 P,使 PA+PB最小。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 42 页 - - - - - - - - - -可编辑资料
3、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -分析:在直线 L 上任取一点 P,连结 A P, BP,在 ABP中 AP+BP AB,假如 AP+BP AB,就 P必在线段 AB上,而线段 AB与直线 L 无交点,所以这种思路错误。取点 A 关于直线 L 的对称点 A,就 AP AP,在 ABP中 AP+BP AB, 当 P移到 AB与直线 L 的交点处 P点时 AP+BP AB,所以这时PA+PB 最小。1 已知 AB是半圆的直径,假如这个半圆是一块铁皮,ABDC是内接半圆的梯 形,试问怎样剪这个梯形,才能使梯形ABDC的周长
4、最大 图 3 91 ?分析 本例是求半圆 AB的内接梯形的最大周长, 可设半圆半径为R由于 AB CD,必有 AC=BD如设 CD=2y,AC=x,那么只须求梯形ABDC的半周长 u=x+y+R的最大值即可222解 作 DE AB于 E,就x =BD=ABBE 2RR-y 2R -2Ry,所以22所以求 u 的最大值,只须求 -x +2Rx+2R最大值即可-x 2+2Rx+2R2=3R2 -x-R23R2,上式只有当 x=R时取等号,这时有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 42 页 - - - - - -
5、- - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -所以2y=R=x所以把半圆三等分,便可得到梯形两个顶点C, D,这时,梯形的底角恰为60和 1202 . 如图 392 是半圆与矩形结合而成的窗户,假如窗户的周长为8 米m ,怎样才能得出最大面积,使得窗户透光最好?分析与解设 x 表示半圆半径, y 表示矩形边长 AD,就必有2x+2y+x=8,如窗户的最大面积为S,就把代入有即当窗户周长肯定时,窗户下部矩形宽恰为半径时,窗户面积最大3. 已知 P 点是半圆上一个动点, 试问 P 在什么位置时, PA+PB最
6、大 图 393 ?可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 42 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -分析与解由于 P 点是半圆上的动点,当P 近于 A 或 B 时,明显 PA+PB渐小,在极限状况P 与 A 重合时 等于 AB因此,猜想 P 在半圆弧中点时, PA+PB取最大值 设 P 为半圆弧中点,连 PB,PA,延长 AP到 C,使 PC=PA,连 CB,就 CB是切线为了证 PA+
7、PB最大,我们在半圆弧上另取一点P,连 P A, P B,延长 AP到 C,使 PC=BP,连 CB,CC,就 P C B=PBC=PCB=45,所以 A,B, C, C 四点共圆,所以 CCA=CBA=90,所以在 ACC中, AC AC,即 PA+PBP A+PB4 如图 3 94,在直角 ABC中, AD是斜边上的高, M,N 分别是 ABD, ACD的内心,直线 MN交 AB,AC于 K,L求证: SABC 2S AKL 证 连结 AM,BM,DM, AN,DN,CN由于在 ABC中, A=90, ADBC于 D,所以 ABD=DAC, ADB=ADC=90 由于 M, N 分别是 A
8、BD和 ACD的内心,所以1= 2=45, 3= 4, 所以ADN BDM,又由于 MDN=90 =ADB,所以 MDN BDA,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以BAD= MND由于 BAD= LCD,所以MND=LCD,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以 D, C, L, N四点共圆,所以ALK=NDC=45 同理, AKL=1=45,所以 AK=AL由于AKM ADM,所以AK=AD=AL 而而从而可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 42 页 - - - - - -
9、- - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -所以 S ABCSAKL5. 如图 395已知在正三角形ABC内 包括边上 有两点 P, Q求证: PQAB证 设过 P,Q的直线与 AB,AC分别交于 P1,Q1,连结 P1C,明显,PQP1Q1由于 AQ1P1 + P1Q1 C=180,所以 AQ1P1 和 P1Q1C 中至少有一个直角或钝角如 AQ1P1 90,就PQ P1Q1 AP1 AB。 如 P1Q1 C 90,就PQ P1Q1 P1C同理,AP1C和 BP1C中也至少有一个直角或钝角, 不妨设
10、BP1C90,就P1C BC=AB对于 P, Q两点的其他位置也可作类似的争论,因此,PQAB6. 设 ABC是边长为 6 的正三角形,过顶点A 引直线 l ,顶点 B,C 到 l的距离设为 d1, d2,求 d1+d2 的最大值 1992 年上海中学赛题 解 如图 3 96,延长 BA到 B,使 AB=AB,连 BC,就过顶点 A 的直线l 或者与 BC相交,或者与 BC相交以下分两种情形争论(1) 如 l 与 BC相交于 D,就所以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 42 页 - - - - - - -
11、- - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -只有当 l BC时,取等号(2) 如 l 与 BC相交于 D,就所以上式只有 l BC 时,等号成立7. 如图 397已知直角 AOB中,直角顶点 O在单位圆心上, 斜边与单位圆相切,延长 AO,BO分别与单位圆交于C,D试求四边形 ABCD面积的最小值解 设 O与 AB相切于 E,有 OE=1,从而即AB 2当 AO=BO时, AB有最小值 2从而可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页
12、,共 42 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -所以,当 AO=OB时,四边形 ABCD面积的最小值为几何的定值与最值几何中的定值问题, 是指变动的图形中某些几何元素的几何量保持不变,或几何元素间的某些几何性质或位置关系不变的一类问题,解几何定值问题的基本方法是:分清问题的定量及变量,运用特别位置、极端位置,直接运算等方法, 先探求出定值,再给出证明几何中的最值问题是指在肯定的条件下,求平面几何图形中某个确定的量 如线段长度、 角度大小、 图形面积 等的最大值或最小值
13、, 求几何最值问题的基本方法有:1特别位置与极端位置法。2几何定理 公理 法。3数形结合法等注:几何中的定值与最值近年广泛显现于中考竞赛中, 由冷点变为热点 这是由于这类问题具有很强的探干脆 目标不明确 ,解题时需要运用动态思维、 数形结合、特别与一般相结合、规律推理与合情想象相结合等思想方法【例题就解】可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 42 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -【
14、例 1】 如图,已知 AB=10,P 是线段 AB上任意一点,在 AB的同侧分别以AP和 PB为边作等边 APC和等边 BPD,就 CD长度的最小值为思路点拨如图,作 CC AB于 C,DD AB于 D,222DQCC, CD=DQ+CQ,DQ=1 AB一常数,当 CQ越小, CD越小,2本例也可设 AP=x ,就 PB=10x ,从代数角度探求CD的最小值注:从特别位置与极端位置的争论中易得到启示,常能找到解题突破口, 特别位置与极端位置是指:(1) 中点处、垂直位置关系等。(2) 端点处、临界位置等【例 2】 如图,圆的半径等于正三角形ABC的高,此圆在沿底边AB滚动,可编辑资料 - -
15、- 欢迎下载精品名师归纳总结切点为 T,圆交 AC、BC于 M、NMTN为的度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结,就对于全部可能的圆的位置而言,数()A从 30到 60变动B从 60到 90变动 C保持 30不变D保持 60不变思路点拨先考虑当圆心在正三角形的顶点C 时,其弧的度数,再证明一般情形,从而作出判定注:几何定值与最值问题,一般都是置于动态背景下,动与静是相对的,我们可以争论问题中的变量,考虑当变 化的元素运动到特定的位置,使图形变化为特别图形时, 争论的量取得定值与最值【例 3】如图,已知平行四边形ABCD,AB=a ,BC=b a b ,P 为 AB边上的一动点,直
16、线 DP交 CB的延长线于 Q,求 AP+BQ的最小值思路点拨设 AP=x ,把 AP、BQ分别用 x 的代数式表示,运用不等式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结a 2b22ab 当且仅当 ab 时取等号 来求最小值可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结【例 4】 如图,已知等边 ABC内接于圆, 在劣弧 AB上取异于 A、B 的点 M, 设直线 AC与 BM相交于 K,直线 CB与 AM相交于点 N,证明:线段 AK和 BN的乘积与 M点的挑选无关思路点拨即要证 AKBN是一个定值,在图形中ABC的边长是一个定值,说明AK BN与 AB有关,从图知 AB为 ABM与
17、ANB的公共边,作一个大胆的猜想,AKBN=AB2,从而我们的证明目标更加明确注:只要探求出定值, 那么解题目标明确, 定值问题就转化为一般的几何证明问题【例 5】已知 XYZ是直角边长为 1 的等腰直角三角形 Z=90 ,它的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页,共 42 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -三个顶点分别在等腰Rt ABCC=90 的三边上,求 ABC直角边长的最大可能值
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