化折为直,巧解最值

2016-08-15 09:25程巨银
人间 2016年21期
关键词:对称点动点定点

程巨银

(六安市皋城中学,安徽 六安 237000)

化折为直,巧解最值

程巨银

(六安市皋城中学,安徽 六安 237000)

初中数学中,我们常会遇到这样的一类问题:“如何求解线段之和最小?”,此类问题出现形式多样,解题方法灵活多变,很多同学遇到后觉得比较困难,究其原因是我们找不到合适的切入口,导致思维受阻。下面笔者基于自己的教学实践,对问题进行分类梳理,谈谈如何巧用图形化折为直,妙解最值问题,希望对读者有一定帮助。

初中数学;巧用图形

一、两定一动

例1(1)如图1,已知直线l 的同侧有两个点A 、B,在直线l 上找一点P 使PA+PB最小,方法如下:作A(或者B)关于直线l的对称点A′(或B′),连接A′ B(或B′ A)与直线l的交点即为所求。

图1 

例1 (2)如图2,在等边∆ABC中,D为BC 中点,P为AC上任意一点,求PB+PD最小值。

注:例1属“两个定点+一个动点”类问题,且两个定点都在动点所在直线的同侧,解决此类问题时,常需利用图形的轴对称性,将其中一个定点进行轴对称变换(对称轴即为动点所在直线)到直线另一侧,由“两点之间线段最短”,连接对称点与另一点形成线段即为线段和的最小值。

二、两动一定

解析:可先假设N为一定点,将其转化为“两定一动”问题,即作C 关于BD 对称点C′,则C′在AB 上,连C′N交BD 于M ,由“两点之间线段最短”可知CM+MN最小值=C′M+MN=C′N 。

再考虑N 是BC上一个动点,C′为AB上一个定点,由“直线外一点与直线上各点的连线中,垂线段最短”,可知当C′N′⊥BC时,C′N′最小(如图4),即CM+MN最小,而∠C′ BN ′=45°,,∴C′N′=4

图3 

图4 

三、两定两动

解析:易求A(-3,1),B(-1,3)

作A 关于x 轴的对称点A′(-3,-1),作B 关于y轴的对称点B′(1,3),连A′ B′交x轴于P ,交y 轴于Q ,此时四边形PABQ的周长为:,即为周长最小值,故A′ B′两点确定的直线即为所求。

图6 

图7 

(2)如图7,在平面直角坐标系中,A(1,2),B(5,4),在x轴上有两点E 、F (E 点在F 点左侧),且EF=1,当四边形AEFB 周长最小时,求E点坐标。

注:本例均属“两个定点+两个动点”类问题。其中(1)是两动点中两轴上,分别作两个顶点关于两轴的对称点,由“两点之间线段最短”,将“折线段”转化为“直线段”。(2)中两动点,其中一个随另一个动,且两动点之间距离保持不变,解决此类问题常需要借助平移将相关线段移到适当位置,使分散的条件相对集中,将两个动点转为一个动点,则可将问题转化为“两定一动”来解决。

G632

A

1671-864X(2016)07-0106-01

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