我们经常遇到的线段差最大值问题是两条线段的系数都为1的问题,但是如果使用除1以外的系数,这样的线段差最大值问题应该如何解决呢?我分析一下?如果您考虑几何模型,您可能会很快找到解决方案。
1.如图1所示,我们知道正方形ABCD的边长为4,圆B的半径为2,点P是圆B上的移动点。求PD+1/2PC的最小值和PD-1/2PC的最大值。
传统的最大值问题通常涉及寻找某个线段的最大值或PA+PB形式的最大值,例如“一般水马问题”,并且可以使用对称性的概念来解决。此外,您可能会遇到“PA+kPB”(k1)形式的方程的最佳值,该值无法使用简单的对称思维完全求解,并且需要一些变换思想。此类问题的处理通常根据运动点P所在图像的差异进行分类,并针对两类进行研究。即P点沿直线运动,P点沿圆周运动。
其中,P点在直线上的运动类型称为“胡不归”问题,P点在圆上的运动类型称为“非洲圈”问题。经过我的提示和分析,学生们给出了如下的分析。
分析: (1)如图1所示,在BC上取点G,其中BG=1。
通过构造相似三角形和变换线段,可以改造传统的最优值问题。学生们按照同样的方法,通过构造方法解决了“灰烬圆”问题的以下变体。
变体1.如图3所示,如果知道正方形ABCD的边长为9,圆B的半径为6,点P是圆B上的移动点,则PD+2/最小值为3PC 为______,PD -2/3PC 的最大值为_______。
分析:如图3所示,在BC上取点G,使得BG=4。
变形2.如图4所示,我们知道菱形ABCD的边长为4,B=60,圆B的半径为2,点P为圆B上的移动点,最小值PD+1/2PC 的最大值为_____,PD-1/2PC 的最大值为_______。
分析:如图4所示,在BC上取点G,使得BG=1,在F处画DFBC。
该问题及其变体测试了对圆形和正方形的属性、菱形的属性、相似三角形的确定和属性、两点之间的最短线段等的综合知识。解决问题的关键是学习如何构造相似三角形。解决问题,学会如何思考换算想一个问题,换算成两点之间最短的线段这是一道比较难的题,是中考的最后一道题。
变体4.如图5所示,四边形ABCD是边长为4的正方形,B的半径为2,而B的最后移动点为P,则2
PD+4PC 的最小值为______。
变形6.如图所示,正方形ABCD的边长为4,B的半径为2,B的移动点为P。求2PC-PD 的最大值。
有同学看了变式6,以为还是炼金圈的问题,但仔细一看,发现系数根2很难,没有套路可以用炼金圈来处理。工作了,但没有得到这个系数。你怎么做呢?
我们来分析一下:让我们尝试利用旋转相似性的知识构造一个正方形,假设正方形的对角线与边长之比恰好是2的平方根。
连接BD和BP,以P为右顶点创建直角等腰三角形BPE,并连接DE。这样我们就可以看到下图中的红色三角形是相似的,相似比就是2的平方根。然后将PC的平方根的两倍转换为DE的长度。如下所示:
看动态图。
剩下的就是利用三角形三边之间的关系找到最大值。当然,你也可以构造一个同余式,如下所示。
如上图所示,当我们创建直角等腰三角形PCF时,手全等(两个红色三角形全等),PF=根2PC,PD=BF,或者将需要的线段进行变换。如果我们制作一个三角形,结果是显而易见的。
讨论:当线之间存在差异且系数不等于1时,往往需要考虑旋转相似性、全等性、子母相似性等构造。这些是我们一般的方法。
话题总是在变,但如果你不脱离原来的主题,看问题,抓住本质,想清楚,总结一下,一定会收获很多。
解决数学问题时不存在放之四海而皆准的模型。您可以在数字、数字、形状和数字之间进行转换。为避免严格照搬题型,应合理设计转化路径和方法。我们遵循熟悉性、简单化、形象化、规范化的原则,在教育中不断培养和训练学生自觉的变革意识,加强旧知识与新知识的联系,提高每个知识点都要与自然相联系,教给学生。适应能力。走向新知识。
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