“边对角”的解题技巧(下)——求最值
【接上期】“边对角”的解题技巧(上)——求定值
在8月1日至5日的“数学行者”学习研讨中,常州特级教师于新华做了《边对角的解题技巧》讲座,上一讲主要是求定值的内容,今天这一讲主要为求最值.
例1:在求线段最值的题目中,2012年济南中考的第十三题,不得不说流传甚广,并逐渐成为一道研讨多年,变式层出不穷的网红题.这里,我们先直接给出图形在整个运动过程中的动态图.
解析:
显然点D的轨迹比较复杂,直接去求OD的最值不容易,能从其他方面入手吗?下面给出3种方法:
法2:(初三解法)
我们还应深入思考点E的轨迹,根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”,AB为定长=2,则OE=1,O为定点,则E点的轨迹在图中为四分之一圆弧,则问题转化为圆外有一点D,已知其到圆上一点E的距离确定,圆的半径也已确定,要求点D与圆心O距离的最大值.显然当O、E、D三点共线时,OD取到最大.
法3:(本质,定边对定角)
本题中,我们深入挖掘题目的本质,不难发现,AB为定值2,而△OAB中,AB的对角∠O始终为定值90°,根据上一讲“定弦定角必有圆”,可以构造△OAB的外接圆⊙E,E为AB中点,我们把AB固定,则点D固定,此时点O就变为动点,问题转化为求⊙E上一动点O到圆外一定点D距离的最大值.显然当动点与圆心,及圆外定点在同一直线上时,距离最大.
小结:
以上三种方法虽不尽相同,但都用到了特殊点,斜边AB的中点,可见当题目中出现直角三角形时,斜边中点的作用还是重要的!
解析:
这又是一道经典老题,结论众多.如果你想研究,可在读完本文后,在公众号主页回复关键词“45度”,即可获得.
回到本题,∠EAF=45°,EF边在不断变化中,是“动边对定角”的问题,则先构造△EAF的外接圆⊙O,连接EO,FO,易知∠EOF=90°,出现Rt△EOF,立刻联想斜边中点,如图4-1,取EF中点G,连接GC,OG.
反思:
对于变化万千的题目,如何抓住本质,是于特这个专题给我的启发.结合上下两篇文章,谈一点个人的看法.一般来说,初中阶段的题还是以定角为背景,我们可以一分为二来看.
若边不变,则“定边对定角”,如上一讲的所有例题和这一讲的第一个例题,三角形外接圆是不变的,在这不变中,我们可以求定值,如弦长,运动的轨迹长.也可以寻找其中变化的量,来求线段的最值.
若边在变化,则“动边对定角”,如本文的后三个例题,三角形外接圆处在变化中,我们要找其中的不变量或者变量之间的不等关系来建立不等式,从而求出最值.
于特在讲座开头用了一个很形象的例子来解释了线段最大值如何求,如何可使手臂在视觉上长度最长?当手掌,肘关节,肩关节三点一线的时候.那么到了具体题目中,找到“肘关节”就是其中的关键,而本文中的几例,无一例外运用到了直角三角形斜边的中点,我想,这也许就是许多题目 “秒杀”的“命门”吧!
【练习】