「最值问题」中考线段最值问题常见解题方法
在初中学习过程中我们常常遇见求最大值、最小值的问题,而有时它和不等式联系在一起,我们统称之为最值问题。当最值问题与生活中常见的经济问题联系在一起时就变成了中考中 最常见的“最经济”“最节约”“最效率”的问题。
先看一下最值问题中常见的解决方法:
方法一:利用几何性质解决问题
知识点1:垂线段最短(点到直线的距离,垂线段最短)
知识点2:两点之间线段最短(即“将军饮马”问题)
知识点3:利用“画圆”来确定动点问题解决最值问题
运用画圆解决问题有两种情况:
情况1:动点到某一定点的距离是定值(圆上的点到圆心的距离恒等于半径)
情况2:动点为90°固定角的顶点(直径所对的圆周角恒定为90°)
在中考中最常用的是“知识点2”、“知识点3”
方法二:利用代数法直接证明
知识点1:利用配方法求三次二项式的最值
知识点2:运用二次函数中顶点求最值
代数方法较为常见,所以我们本篇暂时不会涉及.接下来,我们来简单看一下每个几何知识点对应的问题
知识点1:垂线段最短
常出现几何图形问题中,通常在初二会见到,中考中不会涉及。
例: 如图,在△ABC中有一点D在AC上移动,若AB=AC=5,BC=6则AD+BD+CD的最小值为_______.
分析:题目中问“AD+BD+CD”的最小值,通过图形我们可以知道“AD+CD”是定值,所以问题可以转换为求BD的最小值.那么求BD的最小值即为求一点B到某一直线AC上的最小值,所以可以利用“垂线段最短”的性质来求解.过点B作AC垂线即可解决问题.
知识点2:两点之间线段最短
这类问题常出现在函数的大题中,考生如果函数知识不过关也不能拿到满分,因为仅作出图形别不能得出答案,还需要利用函数知识进行求点坐标.
解题思路:通常做定点关于动点所在直线的对称点(两个动点所在直线就做两个对称点),然后连接对称点与另一点与动点所在直线的交点即为动点位置。
例1.如图,在直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(1,3)和(2,0),点C是y轴上的一个动点,且A、B、C三点不在同一条直线上,当△ABC的周长最小时,点C的坐标是______.
分析:典型的“将军饮马”问题。通过作点B关于y轴的对称点即可解决问题.
例2:如图所示,直线y=x+2与两坐标轴分别交于A、B两点,点C是OB的中点,D、E分别是直线AB、y轴上的动点,则△CDE周长的最小值是_______.
分析:本题中存在两个动点,分别是点D、点E所以我们只需要做点C关于直线AB、关于y轴的对称点即可解决问题.
知识点3:利用“画圆”来确定动点问题解决最值问题
例1:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=6,点D是边BC的中点,点E是边AB上的任意一点(点E不与点B重合),沿DE翻折△DBE使点B落在点F处,连接AF,则线段AF长的最小值是________.
分析:由翻折得到,DF=DB=3.所以点F在以点D为圆心以3为半径的圆上.连接A与圆心D,AD与圆的交点即为F'所以AF的最小值是AD-DF'=5-3=2.
例2:如图,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,满足AE=DF.连接CF交BD于点G,连接BE交AG于点H.若正方形的边长为2,则线段DH长度的最小值是________.
分析:根据正方形的性质可得AB=AD=CD,∠BAD=∠CDA,∠ADG=∠CDG,然后利用“边角边”证明△ABE和△DCF全等,根据全等三角形对应角相等可得∠1=∠2,利用“SAS”证明△ADG和△CDG全等,根据全等三角形对应角相等可得∠2=∠3,从而得到∠1=∠3,然后求出∠AHB=90°.所以点H在以AB为直径的圆上,所以以AB中点为圆心,以AB长的一半为半径画圆,连接D与圆心交点即为点H.所以DH'=OD-OH'
中考中常见的求最值方法就是上面所提到的这些。希望各位同学能熟练掌握方法,对于不同的题型运用合适的方法解决问题。但是并不是说掌握了这些方法就能解决所有的最值问题,因为最值属于综合类的知识点,想拿到这个分数还需要同学们掌握课本上的基础知识,只有这样才能游刃有余的解决这些问题。
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