浅谈一类动点问题最值的求法

2018-12-05 08:55符振勇
数学学习与研究 2018年22期
关键词:最值

符振勇

【摘要】动点问题是中考必考的内容之一,但大部分同学认为这类问题很抽象,做起来困难.而动点问题可以进行分类总结,大致可分为五种.本文就对其中的四种进行详细的分析,进而为动点问题求最值提供参考.

【关键词】动点问题;最值;求法

在初中数学中,“两点之间,线段最短”是初中数学的重要定理之一,动点问题几乎成了每年中考必考的一个内容,很多同学都认为动点问题很难、很抽象,从心理上就非常惧怕这一类问题,如果我们能够很好地对其进行归类总结的话,可以把它弄得很简单,下面我们对一类动点问题求最值进行归类总结.1.水电站(自来水厂)问題,都可以化归为要在小河边修建一个自来水厂,向村庄A,B提供用水,村庄A,B在小河的同侧,自来水厂应建在什么位置,才能使它到A,B距离之和最短?达到节约水管的目的;2.牵马喝水问题:我们完全可以把牧童的位置看作是A村,把牧童家的位置看作是B村,从而转化为第一类问题;3.坐标系问题:我们也可以把x轴看作是一条河流,A点、B点分别看作是第一类问题中的对应A,B,从而把这类问题转化为第一类问题,只是此题求P点坐标的方法可以转化为直线AB与x轴交点的方法,从而巧妙地解决问题;4.菱形问题:我们也可以把AC这条对角线看作是河流,B,E点分别看作是A,B村的问题,只是此题巧妙地利用了菱形的性质,B点的对称点就是D点,然后把DE连接起来,DE与AC的交点就是动点P的位置,DE的长度就是所求的最小值;5.求周长问题:我们可以这样理解,因为四边形EFGH为平行四边形,而根据平行四边形对边相等的性质,得EF=GH,EH=FG,所以,EF+EH=GH+FG,也就是说,如果能够求出EF+EH的最小值,那么就求出了GH+FG的最小值,从而求出了该平行四边形的周长的最小值,那么我们可以把AB看作是一条河流,E,G看作是A,B村,从而转化为第一类最基本的模型进行求解.现对前四类问题进行详细分析:

一、水电站问题

在河流MN的同一侧有A,B两村,现要在河流MN上建一水电站P,则水电站P应建在何处才能使PA+PB最小?

二、牵马喝水问题

牧童在A处看马,现要牵马去河流MN喝水,喝水之后回家B处,那么应该牵到MN何处,牧童所走的路程最短?

例:已知,如上图,一牧童在A处牧马,牧童家在B处,A,B两处距河岸的距离AC,BD的长分别为700米,500米,且CD的距离为500米,天黑前牧童从A点将马牵到河边去饮水后,再赶回家,那么牧童最少要走1300米.

三、坐标系问题

在直角坐标系中,取点A(-2,1),B(3,4),在x轴上有一点P,若使PA+PB最小,求P点的坐标.

解 求出A(-2,1)关于x轴的对称点A′(-2,-1),然后求出直线A′B的解析式为y=x+1,最后求出P(-1,0).

四、菱形问题

在菱形ABCD中,AB=2,∠DAB=60°,E是AB中点,P是AC上任一点,则PE+PB的最小值是.

解 连接BD,设AC与BD交于O.

∵四边形ABCD为菱形,

∴AC⊥BD,∴BO=DO,

∴BP=DP,

∴BP+PE=DP+PE.

在△DEP中,DP+PE>DE,

∴BP+EP的最小值为DE,

DE=ADsin60°=2×32=3,

∴BP+EP的最小值为3.

总之,这一类型的题目都可以转化为自来水厂这种基本的模型来解决.作为教师不管在平时教学还是在中考复习中,应总结同类型的题目,拓展例题、习题及重视学生的探究.作为学生,解题不在多,真正掌握方法就行.所以,找到变幻万千的试题背后最本质的原理或模型,才能发展思维,提升能力.因此,重视解题后的反思及整理才是学习之根本.

【参考文献】

[1]徐遵会.“两点之间线段最短”在解最值问题中的应用[J].中学生数学,2013(24):9-10.

[2]徐遵会.一个基本定理在解最值问题中的应用[J].初中数学教与学,2013(21):12-14.

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