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初中数学中的动点最值基本模型

初中数学中的动点最值基本模型
初中数学中的动点最值基本模型

动点最值基本模型

一、最值类型

1.饮马型:即将军饮马型,通常为两条线段之和的最值问题,利用对称性质将其中一条线段进行转换,再利用两点之间线段最短(或三角形三边关系)得到结果。(本公众号有“【解题模型】将军饮马”)

2.小垂型:即小垂回家型,通常为一条线段的最值问题,即动点的轨迹为直线,利用垂线段最短的性质得到结果。

3.穿心型:即一箭穿心型,通常为一条线段的最值问题,即动点的轨迹为圆或弧,利用点与圆的位置关系得到结果。(本公众号有“一箭穿心,圆来如此一文”)

4.转换型:即一加半型,通常为一条线段与另一条线段一半的和的最值问题,即将那半条线段利用三角形中位线或30°的对边等知识进行转换,再利用饮马或小垂或穿心。

5.三边型:即三角形三边关系关系型,通常利用两边之和大于第三边、两边之差小于第三边求其最大(小)值。

6.结合型:即以上类型的综合运用,大多为饮马+小垂【如包河一模20题】【瑶海一模第10题】、小垂+穿心【如庐阳二模第10题】、饮马+穿心【如瑶海二模第10题】饮马+转换【如蜀山二模第10题】等

※二、分类例析

一、饮马型

例1:如图,在正方形ABCD中,点E在CD上,CE=3, DE=1, 点P在AC上,则PE+PD 的最小值是_____ .

解析:如图

例2:如图所示,正方形ABCD的面积为12,△ABE是等边三角形,点E在正方形ABCD 内,在对角线AC上有一点P,使PD+PE的和最小,则这个最小值为____.

解析:如下图

二、小垂型

例3:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P是AB上的任意一点,作PD⊥AC于点D,PE⊥CB于点E,连接DE,则DE的最小值为_________.

解析:如下图

三、穿心型

例4:如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠ABC=120°,M是AD边的中点,N是AB 边上一动点,将△AMN沿MN翻折得到△A′MN,连接A’C,则A’C长度的最小值是____.

解析:如下图

四、转换型

例5:如图,P为菱形

ABCD内一点,且P到A、B两点的距离相等,若∠C=60°,CD=4,则的最小值为____________

解析:因为P到A、B两点的距离相等,所以P 在AB的垂直平分线上,又因菱形ABCD 中∠C为60°,所以△ABD为等边三角形,AB的垂直平分线经过点D,如下图由∠ADP=30度,可将PD的一半进行转换,即过点P作AD的垂线。如图,

即B、P、F三点共线,且BF⊥AD时最短

五、三边型

例6:如图,∠MON=90°,矩形ABCD的顶点A、B分别在边OM,ON上,当B在边ON上运动时,A随之在边OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=2,BC=1,运动过程中,点D到点O的最大距离为________

解析:如下图因为AB为定长,所以取其中点E,则OE为定值,在△ODE中,DE为定值,OE为定值,根据三角形三边关系即可得到OD的最大值。

例7:如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,BC=4,AC=8,点D在AC上,且AD=6,将线段AD绕点A旋转至AD’,F为BD’的中点,连结CF,则线段CF的取值范围.

解析:

解法一:瓜豆原理,点F的轨迹为圆,一箭穿心便可以求出其取值范围。

解法二:如下图,取AB的中点M,连接FM,CM,由斜边上的中线等于斜边的一半得CM为定值,由三角形中位线得FM为定值,所以在△CFM中,三边关系可得到CF的取值范

围.

例8:如图,BA=1,BC=2,以AC为一边做正方形AEDC,使E,B两点落在直线AC的两侧,当∠ABC变化时,求BE的最大值.

解析:将△AEB以点A中心顺时针旋转90°,得到△ACB’,如下图所示,连接BB’,所以B’C=BE,在△BB’C中,BB’为定值,BC为定值,三角形三边关系即可得到B’C的最大值,即BE的值.

6. 结合型

例9:如图,正方形ABCD中,AB=4, E为CD边的中点,F、G为AB、AD边上的点,且AF=2GD, 连接E、DF相交于点P,当AP为最小值时,DG=________

解析:由AF=2GD,AD=2DE,得△AFD∽△DGE.如下图

∴GE⊥DF, 那么线段AP中,A点为定点,P为动点,由∠DPE为直角,所以P的轨迹为一以DE中点为圆心的一段弧。如下图

由一箭穿心可得到AP的最小值为A,P,M三点共线,而此时,由△DMP∽△FAP可得到AP=AF即可得到结果.

※三、模考分析

【庐阳二模第10题】如图,在平面直角坐标系中,A(6,0),B(0,8),点C在y轴正半轴上,点D在x的正半轴上,且CD=6,以CD为直径在第一象限作半圆,交线段AB于点E、F,则线段EF的最大值为______如图,在平面直角坐标系中,A(6,0),B(0,8),点C在y轴正半轴上,点D在x的正半轴上,且CD=6,以CD为直径在第一象限作半圆,交线段AB于点E、F,则线段EF的最大值为______

解析:线段EF由于半圆的变化而变化,所以应将其作为弦的变化来看,而弦长又与弦心距存在变量之间的关系,所以首先作出弦心距.如下动图,所以当PQ最小时,EF最大。

方法一:穿心+小垂(P点为以O点圆心,OP为半径的弧上)求出OQ的最值,即PQ 的最小值,再由勾股定理和垂径定理可求得EF.

方法二:三边+小垂(三角形OPQ)求出OQ的最值……

解析:由抛物线解析式可求出点A、B的坐标分别为,所以∠OAP=30°,如下图

【瑶海二模第10题】如图,矩形ABCD中,AB=2,AD=3,点E,F分别为AD,DC边上的点,且EF=2,点G为EF的中点,点P为BC上一动点.则PA+PG的最小值为()

A.3

B.4

C.2√5

D.5

解析:因为G为EF的中点,EF=2,所以点G的轨迹为以D为圆心DG为半径的弧,【饮马+穿心】即A’,P,G,D四点共线时,PA+PG最小(PA+PG=PA’+PG+DG)

【练习1】如图,已知圆O的半径为13,弦AB长为24,弦CD长为10,点N为CD的中点,O到弦AB的距离为OM,则MN的最小值是________

【练习2】如图,A,B为圆O上两点,以AB边直角边作等腰直角三角形ABC,若圆O的半径为5,则OC的最小值为

初中数学几何最值问题典型例题精修订

初中数学几何最值问题 典型例题 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-

初中数学《最值问题》典型例题一、解决几何最值问题的通常思路 两点之间线段最短; 直线外一点与直线上所有点的连线段中,垂线段最短; 三角形两边之和大于第三边或三角形两边之差小于第三边(重合时取到最值) 是解决几何最值问题的理论依据,根据不同特征转化是解决最值问题的关键.通过转化减少变量,向三个定理靠拢进而解决问题;直接调用基本模型也是解决几何最值问题的高效手段. 几何最值问题中的基本模型举例

二、典型题型

1.如图:点P是∠AOB内一定点,点M、N分别在边OA、OB上运动,若 ∠AOB=45°,OP=PMN的周长的最小值为. 【分析】作P关于OA,OB的对称点C,D.连接OC,OD.则当M,N是CD与OA,OB的交点时,△PMN的周长最短,最短的值是CD的长.根据对称的性质可以证得:△COD是等腰直角三角形,据此即可求解. 【解答】解:作P关于OA,OB的对称点C,D.连接OC,OD.则当M,N是CD与OA,OB的交点时,△PMN的周长最短,最短的值是CD的长. ∵PC关于OA对称, ∴∠COP=2∠AOP,OC=OP 同理,∠DOP=2∠BOP,OP=OD ∴∠COD=∠COP+∠DOP=2(∠AOP+∠BOP)=2∠AOB=90°,OC=OD. ∴△COD是等腰直角三角形. 则CD OC=6. 【题后思考】本题考查了对称的性质,正确作出图形,理解△PMN周长最小的条件是解题的关键. 2.如图,当四边形PABN的周长最小时,a= .

(完整)初三数学几何的动点问题专题练习

动点问题专题训练 1、如图,已知ABC △中,10 AB AC ==厘米,8 BC=厘米,点D为AB的中点.(1)如果点P在线段BC上以3厘米/秒的速度由B点向C点运动,同时,点Q 在线段CA上由C点向A点运动. ①若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1秒后,BPD △与CQP △是否全等,请说明理由; ②若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,能够使BPD △与CQP △全等? (2)若点Q以②中的运动速度从点C出发,点P以原来的运动速度从点B同时出发,都逆时针沿ABC △三边运动,求经过多长时间点P 与点Q第一次在ABC △的哪条边上相遇? 2、直线 3 6 4 y x =-+与坐标轴分别交于A B 、两点,动点P Q 、同时从O点出发, 同时到达A点,运动停止.点Q沿线段OA运动,速度为每秒1个单位长度, 点P沿路线O→B→A运动. (1)直接写出A B 、两点的坐标; (2)设点Q的运动时间为t秒,OPQ △的面积为S,求S与t之间的函数关系式; (3)当 48 5 S=时,求出点P的坐标,并直接写出以点O P Q 、、为顶点的平行四 边形的第四个顶点M的坐标.

3如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=-2x-8分别与x轴,y轴相交于A,B两点,点P(0,k)是y轴的负半轴上的一个动点,以P为圆心,3为半径作⊙P. (1)连结PA,若PA=PB,试判断⊙P与x轴的位置关系,并说明理由; (2)当k为何值时,以⊙P与直线l的两个交点和圆心P为顶点的三角形是正三角形? 4 如图1,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,四边形ABCO是菱形,点A的坐标为(-3,4), 点C在x轴的正半轴上,直线AC交y轴于点M,AB边交y轴于点H.(1)求直线AC的解析式; (2)连接BM,如图2,动点P从点A出发,沿折线ABC方向以2个单位/秒的速度向终点C匀速运动,设△PMB的面积为S(S≠0),点P的运动时间为t秒,求S与t之间的函数关系式(要求写出自变量t的取值范围); (3)在(2)的条件下,当t为何值时,∠MPB与∠BCO互为余角,并求此时直线OP与直线AC所夹锐角的正切值.

最新中考数学复习专题《几何图形中的动点问题》

运动型问题 第17课时 几何图形中的动点问题 (58分) 一、选择题(每题6分,共18分) 1.[·安徽]如图6-1-1,在矩形ABCD 中,AB =5,AD =3,动点P 满足S △ PAB =S 矩形ABCD ,则点P 到A ,B 两点距离之和PA +PB 的最小值为( D )13A. B. C.5 D. 2934241 图6-1-1 第1题答图 【解析】 令点P 到AB 的距离为h ,由S △PAB =S 矩形ABCD ,得×5h =×5131213 ×3,解得h =2,动点P 在EF 上运动,如答图,作点B 关于EF 的对称点B ′,BB ′=4,连结AB ′交EF 于点P ,此时PA +PB 最小,根据勾股定理求得最小值为=,选D. 52+42412.如图6-1-2,在矩形ABCD 中,AB =2a ,AD =a ,矩 形边上一动点P 沿A →B →C →D 的路径移动.设点P 经 过的路径长为x ,PD 2=y ,则下列能大致反映y 与x 的 函数关系的图象是 ( D )【解析】 ①当0≤x ≤2a 时,∵PD 2=AD 2+AP 2,AP = x ,∴y =x 2+a 2;② 图6-1-2

当2a <x ≤3a 时,CP =2a +a -x =3a -x ,∵PD 2=CD 2+CP 2,∴y =(3a -x )2+(2a )2=x 2-6ax +13a 2;③当3a <x ≤5a 时,PD =2a +a +2a -x =5a -x , ∴PD 2=y =(5a -x )2,y =∴能大致反映y {x 2+a 2(0≤x ≤2a ),x 2-6ax +13a 2(2a

(完整)初中数学“最值问题”_集锦

“最值问题”集锦 ●平面几何中的最值问题 (01) ●几何的定值与最值 (07) ●最短路线问题 (14) ●对称问题 (18) ●巧作“对称点”妙解最值题 (22) ●数学最值题的常用解法 (26) ●求最值问题 (29) ●有理数的一题多解 (34) ●4道经典题 (37) ●平面几何中的最值问题 在平面几何中,我们常常遇到各种求最大值和最小值的问题,有时它和不等式联系在一起,统称最值问题.如果把最值问题和生活中的经济问题联系起来,可以达到最经济、最节约和最高效率.下面介绍几个简例. 在平面几何问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的面积、角的度数)的最大值或最小值问题,称为最值问题。 最值问题的解决方法通常有两种: (1)应用几何性质: ①三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边; ②两点间线段最短; ③连结直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短; ④定圆中的所有弦中,直径最长。 ⑵运用代数证法: ①运用配方法求二次三项式的最值; ②运用一元二次方程根的判别式。 例1、A、B两点在直线l的同侧,在直线L上取一点P,使PA+PB最小。 分析:在直线L上任取一点P’,连结A P’,BP’,

在△ABP’中AP’+BP’>AB,如果AP’+BP’=AB,则P’必在线段AB上,而线段AB 与直线L无交点,所以这种思路错误。 取点A关于直线L的对称点A’,则AP’= AP, 在△A’BP中A’P’+B’P’>A’B,当P’移到A’B与直线L的交点处P点时 A’P’+B’P’=A’B,所以这时PA+PB最小。 1 已知AB是半圆的直径,如果这个半圆是一块铁皮,ABDC是内接半圆的梯形,试问怎样剪这个梯形,才能使梯形ABDC的周长最大(图3-91)? 分析本例是求半圆AB的内接梯形的最大周长,可设半圆半径为R.由于AB∥CD,必有AC=BD.若设CD=2y,AC=x,那么只须求梯形ABDC的半周长u=x+y+R的最大值即可.解作DE⊥AB于E,则x2=BD2=AB·BE=2R·(R-y)=2R2-2Ry, 所以 所以求u的最大值,只须求-x2+2Rx+2R2最大值即可. -x2+2Rx+2R2=3R2-(x-R)2≤3R2, 上式只有当x=R时取等号,这时有 所以2y=R=x. 所以把半圆三等分,便可得到梯形两个顶点C,D, 这时,梯形的底角恰为60°和120°. 2 .如图3-92是半圆与矩形结合而成的窗户,如果窗户的周长为8米(m),怎样才能得出 最大面积,使得窗户透光最好? 分析与解设x表示半圆半径,y表示矩形边长AD,则必有2x+2y+πx=8,

(word完整版)北师大版九年级数学动点问题题型方法归纳,推荐文档

图(3) B 图(1) B 图(2) 动点问题题型方法归纳 动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。) 动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或其三角函数、线段或面积的最值。下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。 一、三角形边上动点 1、(2009年齐齐哈尔市)直线3 64 y x =- +与坐标轴分别交于A B 、两点,动点P Q 、同时从O 点出发,同时到达A 点,运动停止.点Q 沿线段OA 运动,速度为每秒1个单位长度,点P 沿路线O →B →A 运动. (1)直接写出A B 、两点的坐标; (2)设点Q 的运动时间为t 秒,OPQ △的面积为S ,求出S 与t 之间的函数关系式; (3)当48 5 S =时,求出点P 的坐标,并直接写出以点O P Q 、、为顶点的平行四边形的第四个顶点M 的坐标. 提示:第(2)问按点P 到拐点B 所有时间分段分类; 第(3)问是分类讨论:已知三定点O 、P 、Q ,探究第四点构成平行四边形时按已知线段身份不同分类-----①OP 为边、OQ 为边,②OP 为边、OQ 为对角线,③OP 为对角线、OQ 为边。然后画出各类的图形,根据图形性质求顶点坐标。 2、(2009年衡阳市) 如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC=2cm ,∠ABC=60o. (1)求⊙O 的直径; (2)若D 是AB 延长线上一点,连结CD ,当BD 长为多少时,CD 与⊙O 相切; (3)若动点E 以2cm/s 的速度从A 点出发沿着AB 方向运动,同时动点F 以1cm/s 的速度从B 点出发沿BC 方向运动,设运动时间为)20)((<

初中常用数学模型

如图,如果AB ‖DE ,且C 为AE 中点,则有△ABC ≌△EDC 很好证的,当然十分实用,经常需要添加辅助线(例如延长) 【例题1】(2014 深圳某模拟) 【例题2】(2014 ) 答案:1.3 2 ;2.D

如图,若∠B=∠C=∠DEF=α(0<α≤90) 则一定有△BDE与△CEF相似。 十分好证(外角和什么一大堆),并且也很实用。经常在矩形里出题。 【例题1】(2009 ) 【例题2】(2006 ) 【例题3】(原创)

答案:1. 2或3-24或 25 2.(5 453-,) 【3】巧造旋转模型 在某些几何题中,往往有一些奇怪的结论,此时可以通过几何三大变换之一【旋转】求解。 巧造旋转往往要有一定的等量关系和特殊角度,如下题: 通过观察可得∠ABC=∠C=45°,AB=AC 。 我们可以将△ACD 绕A 顺时针旋转90°得到△ABE ,使得AC 与AB 重合。 那么就有EB ⊥BC ,而在RT △AED 中,DE2=2AD2(等腰直角三角形) 所以BE2+BD2=DE2,即BD2+CD2=2AD2 是不是赶脚很难想到?要学会判断,这种感觉是要练出来的! 【例题1】(2014 ) 【例题2】 【例题3】(2014 菏泽改编)

答案:1.41 2.9 3.(1.)2,(2.)直角三角形,旋转后证全等,证明略【4】等腰模型 这是一个很基础的模型——什么样的结构会生成等腰三角形 首先:平行+角平分线, 如图,若AD‖BE,BC平分∠ABE,则AB=AC,很好证的,导角即可。 其次:垂直+角平分 这个不难理解,因为等腰三角形三线合一。 这种模型很常用,常常需要做辅助线(延长之类)

初中数学最值问题集锦 几何地定值与最值

几何的定值与最值 几何中的定值问题,是指变动的图形中某些几何元素的几何量保持不变,或 几何元素间的某些几何性质或位置关系不变的一类问题,解几何定值问题的基本 方法是:分清问题的定量及变量,运用特殊位置、极端位置,直接计算等方法, 先探求出定值,再给出证明. 几何中的最值问题是指在一定的条件下,求平面几何图形中某个确定的量 (如线段长度、角度大小、图形面积)等的最大值或最小值,求几何最值问题的基 本方法有: 1.特殊位置与极端位置法; 2.几何定理(公理)法; 3.数形结合法等. 注:几何中的定值与最值近年广泛出现于中考竞赛中,由冷点变为热点.这 是由于这类问题具有很强的探索性(目标不明确),解题时需要运用动态思维、数 形结合、特殊与一般相结合、 逻辑推理与合情想象相结合等思想方法. 【例题就解】 【例1】 如图,已知AB=10,P 是线段AB 上任意一点,在AB 的同侧分别以 AP 和PB 为边作等边△APC 和等边△BPD ,则CD 长度的最小值为 . 思路点拨 如图,作CC ′⊥AB 于C ,DD ′⊥AB 于D ′, DQ ⊥CC ′,CD 2=DQ 2+CQ 2,DQ=2 1AB 一常数,当CQ 越小,CD 越小, 本例也可设AP=x ,则PB=x 10,从代数角度探求CD 的最小值. 注:从特殊位置与极端位置的研究中易得到启示,常能找到解题突破口,特 殊位置与极端位置是指: (1)中点处、垂直位置关系等; (2)端点处、临界位置等. 【例2】 如图,圆的半径等于正三角形ABC 的高,此圆在沿底边AB 滚动,切点为T ,圆交AC 、BC 于M 、N ,则对于所有可能的圆的位置而言, MTN 为的度 数( ) ⌒

初中数学动点问题归纳

图(3) A B 图(1) A B 图(2) 动点问题 题型方法归纳 动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。) 动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、 相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或 其三角函数、线段或面积的最值。 下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。 一、三角形边上动点 1、(2009年齐齐哈尔市)直线3 64y x =-+与坐标轴分别交于A B 、两点,动点P Q 、同时从O 点出发,同时到达A 点,运动停止.点Q 沿线段OA 运动,速位长度,点P 沿路线O →B →A 运动. (1)直接写出A B 、两点的坐标; (2)设点Q 的运动时间为t 秒,OPQ △的面积为S ,求出S 与 t 之间 的函数关系式; (3)当48 5 S =时,求出点P 的坐标,并直接写出以点O P Q 、、为顶点的平行四边形的第四个 顶点M 的坐标. 解:1、A (8,0) B (0,6) 2、当0<t <3时,S=t 2 当3<t <8时,S=3/8(8-t)t 提示:第(2)问按点P 到拐点B 所有时间分段分类; 第(3)问是分类讨论:已知三定点O 、P 、Q ,探究第四点构成平行四边形时按已知线段身份不同分类-----①OP 为边、OQ 为边,②OP 为边、OQ 为对角线,③OP 为对角线、OQ 为边。然后画出各类的图形,根据图形性质求顶点坐标。 2、(2009年衡阳市) 如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC=2cm , ∠ABC=60o . (1)求⊙O 的直径; (2)若D 是AB 延长线上一点,连结CD ,当BD 长为多少时,CD 与⊙O 相切; (3)若动点E 以2cm/s 的速度从A 点出发沿着AB 方向运动,同时动点F 以1cm/s 的速度从B 点出发沿BC 方向运动,设运动时间为)20)((<

八年级几何之动点问题

中考数学动点几何问题 ※动点求最值: 两定一动型(“两个定点,一个动点”的条件下求最值。例如上图中直线l的同侧有两个定点A、B,在直线l上有一动点) 例1、以正方形为载体如图,正方形ABCD的面积为12,△ABE是等边三角形,点E在正方形内,在对角线AC上有一动点P,使PD+PE的值最小,则其最小值是 例2、以直角梯形为载体如图,在直角梯形中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=2,BC=DC=5,点P 在BC上移动,当PA+PD取得最小值时,△APD中AP边上的高为 一定两动型(“一个定点”+“两个动点”) 例3、以三角形为载体如图,在锐角△ABC中,AB=4√2,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,M、N分别是AD、AB上的动点,则BM+MN的最小值是 例4、以正方形、圆、角为载体正方形ABCD的边长为2,E为AB的中点,P是AC上的一动点.连接BP,EP,则PB+PE的最小值是

例5、⊙O的半径为2,点A、B、C在⊙O上,OA⊥OB, ∠AOC=60°,P是OB上的一动点,PA+PC 的最小值是 例6、如图,∠AOB=45°,P是∠AOB内一点,PO=10,Q、R分别是OA、OB上的动点,求△PQR周长的最小值是 . 例7:在△ABC中,∠B=60°,BA=24CM,BC=16CM,(1)求△ABC的面积; (2)现有动点P从A点出发,沿射线AB向点B方向运动,动点Q从C点出发,沿射线CB也向点B方向运动。如果点P的速度是4CM/秒,点Q的速度是2CM/秒,它们同时出发,几秒钟后,△PBQ的面积是△ABC的面积的一半? (3)在第(2)问题前提下,P,Q两点之间的距离是多少?A C B

2013中考总结复习冲刺练:初中数学“最值问题” 集锦

2013中考总结复习冲刺练:“最值问题”集锦 ●平面几何中的最值问题 (01) ●几何的定值与最值 (07) ●最短路线问题 (14) ●对称问题 (18) ●巧作“对称点”妙解最值题 (22) ●数学最值题的常用解法 (26) ●求最值问题 (29) ●有理数的一题多解 (34) ●4道经典题 (37) ●平面几何中的最值问题 在平面几何中,我们常常遇到各种求最大值和最小值的问题,有时它和不等式联系在一起,统称最值问题.如果把最值问题和生活中的经济问题联系起来,可以达到最经济、最节约和最高效率.下面介绍几个简例. 在平面几何问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的面积、角的度数)的最大值或最小值问题,称为最值问题。 最值问题的解决方法通常有两种: (1)应用几何性质: ①三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边; ②两点间线段最短; ③连结直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短; ④定圆中的所有弦中,直径最长。 ⑵运用代数证法: ①运用配方法求二次三项式的最值; ②运用一元二次方程根的判别式。 例1、A、B两点在直线l的同侧,在直线L上取一点P,使PA+PB最小。

分析:在直线L上任取一点P’,连结A P’,BP’, 在△ABP’中AP’+BP’>AB,如果AP’+BP’=AB,则P’必在线段AB上,而线段AB与直线L无交点,所以这种思路错误。 取点A关于直线L的对称点A’,则AP’= AP, 在△A’BP中A’P’+B’P’>A’B,当P’移到A’B与直线L的交点处P 点时A’P’+B’P’=A’B,所以这时PA+P B最小。 1 已知AB是半圆的直径,如果这个半圆是一块铁皮,ABDC是内接半圆的梯形,试问怎样剪这个梯形,才能使梯形ABDC的周长最大(图3-91)? 分析本例是求半圆AB的内接梯形的最大周长,可设半圆半径为R.由于AB ∥CD,必有AC=BD.若设CD=2y,AC=x,那么只须求梯形ABDC的半周长u=x+y+R 的最大值即可. 解作DE⊥AB于E,则x2=BD2=AB·BE=2R·(R-y)=2R2-2Ry, 所以 所以求u的最大值,只须求-x2+2Rx+2R2最大值即可. -x2+2Rx+2R2=3R2-(x-R)2≤3R2, 上式只有当x=R时取等号,这时有

(完整)初中数学几个常用模型资料

初 中 数 学 几 个 数 学 模 型 模型1、l:r=3600 :n 0 ①圆锥母线长5cm ,底面半径长3cm ,那么它的侧面展开图的圆心角是 216 。 ②劳技课上,王芳制作了一个圆锥形纸帽,其尺寸如图.则将这个纸帽展开成扇形时的圆心角等于( C ) A .45° B.60° C .90° D.120° ③要制作一个圆锥形的模型,要求底面半径为2cm ,母线长为4cm ,在一个边长为8cm 的正方形纸板上,能否裁剪制作一个这种模型(侧面和底面要完整,不能拼凑)( C ) (A)一个也不能做 (B)能做一个 (C)可做二个 (D)可做二个以上 4、(2004河北T7)在正方形铁皮上剪下个圆形和扇形,使之恰好围成如图所示的圆锥模型.设圆的半径为r,扇形的半径为R,则圆半径与扇形半径之间的关系是 (D )A 、2r=R B 、R r =4 9 C 、R r =3 D 、r 4模型2、角平分线+平行=等腰三角形 如图,?ABC 中BD 、CD 平分∠ABC 、∠ACB ,过D 作直线平行于BC ,交AB 、AC 于E 、F ,当∠A 的位置及大小变化时,线段EF 和BE+CF 的大小关系( B ). (A )EF>BE+CF (B )EF=BE+CF (C )EF

精选初中数学常见8种最值问题

初中数学最值问题常见的8种解题方法一. 配方法 例1. (2005年全国初中数学联赛武汉CASIO杯选拔赛) 可取得的最小值为_________。 解:原式 由此可知,当时,有最小值。 二. 设参数法 例2. (《中等数学》奥林匹克训练题)已知实数满足。则的最大值为________。 解:设,易知 由,得

从而, 由此可知,是关于t的方程的两个实根。 于是,有 解得。故的最大值为2。 例3. (2004年全国初中联赛武汉选拔赛)若,则可取得的最小值为() A. 3 B. C. D. 6 解:设,则 从而可知,当时,取得最小值。故选(B)。

三. 选主元法 例4. (2004年全国初中数学竞赛)实数满足 。则z的最大值是________。 解:由得。 代入消去y并整理成以为主元的二次方程 ,由x为实数,则判别式。即, 整理得 解得。 所以,z的最大值是。 四. 夹逼法

例5. (2003年北京市初二数学竞赛复赛)是非负实数,并且满足。设,记为m的最小值,y为m的最大值。则__________。 解:由得 解得 由是非负实数,得 从而,解得。 又, 故

于是, 因此, 五. 构造方程法 例6. (2000年山东省初中数学竞赛)已知矩形A的边长为a和b,如果总有另一矩形B使得矩形B与矩形A的周长之比与面积之比都等于k,试求k的最小值。 解:设矩形B的边长为x和y,由题设可得。从而x和y可以看作是关于t的一元二次方程 的两个实数根,则 因为, 所以, 解得

所以k的最小值是 四. 由某字母所取的最值确定代数式的最值 例7. (2006年全国初中数学竞赛)已知为整数,且 。若,则的最大值为 _________。 解:由得,代入得。 而由和可知的整数。 所以,当时,取得最大值,为。 七. 借助几何图形法 例8. (2004年四川省初中数学联赛)函数 的最小值是________。 解:显然,若,则。因而,当取最小值时,必然有。

初中的数学动点问题归纳

动点问题 题型方法归纳 动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。) 动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、 相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或 其三角函数、线段或面积的最值。 下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。 一、三角形边上动点 1、(2009年齐齐哈尔市)直线3 64 y x =- +与坐标轴分别交于A B 、两点,动点P Q 、同时从O 点出发,同时到达A 点,运动停止.点Q 沿线段OA 运动,速度为每秒1个单 位长度,点P 沿路线O →B →A 运动. (1)直接写出A B 、两点的坐标; (2)设点Q 的运动时间为t 秒,OPQ △的面积为S ,求出S 与t 之间 的函数关系式; (3)当48 5 S =时,求出点P 的坐标,并直接写出以点O P Q 、、为顶点的平行四边形的第四个顶点M 的坐标. 解:1、A (8,0) B (0,6) 2、当0<t <3时,S=t 2 当3<t <8时,S=3/8(8-t)t 提示:第(2)问按点P 到拐点B 所有时间分段分类; 第(3)问是分类讨论:已知三定点O 、P 、Q ,探究第四点构成平行四边形时按已知线段身份不同分类-----①OP 为边、OQ 为边,②OP 为边、OQ 为对角线,③OP 为对角线、OQ 为边。然后画出各类的图形,根据图形性质求顶点坐标。 2、(2009年衡阳市) 如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC=2cm ,

初中数学九大几何模型

初中数学九大几何模型 一、手拉手模型----旋转型全等 D (1)等边三角形 O O C E C A 图 1B A 图 2 【条件】:△ OAB和△ OCD均为等边三角形; 【结论】:①△ OAC≌△ OBD;②∠ AEB=60°;③ OE平分∠ AED D (2)等腰直角三角形 O C E A B A 图 1 D E B D O E C B 图2 【条件】:△ OAB和△ OCD均为等腰直角三角形; 【结论】:①△ OAC≌△ OBD;②∠ AEB=90°;③ OE平分∠ AED (3)顶角相等的两任意等腰三角形 D O O C 【条件】:△ OAB和△ OCD均为等腰三角形; D E 且∠ COD=∠AOB E 【结论】:①△ OAC≌△ OBD;C ②∠ AEB=∠AOB; ③OE平分∠ AED A图 1B A图 2B

O O 二、模型二:手拉手模型----旋转型相似 (1)一般情况 D 【条件】: CD∥ AB,C D 将△ OCD旋转至右图的位置 A B 【结论】:①右图中△ OCD∽△ OAB→→→△ OAC∽△ OBD; ②延长 AC交 BD于点 E,必有∠ BEC=∠ BOA O (2)特殊情况 C D 【条件】:CD∥ AB,∠ AOB=90° 将△ OCD旋转至右图的位置 A B 【结论】:①右图中△ OCD∽△ OAB→→→△ OAC∽△ OBD; ②延长 AC交 BD于点 E,必有∠ BEC=∠ BOA; ③ BD OD OB tan ∠ OCD;④ BD⊥AC; AC OC OA ⑤连接 AD、 BC,必有AD2BC 22 2 ;⑥ S△BCD ABCD 三、模型三、对角互补模型 (1)全等型 -90 ° 【条件】:①∠ AOB=∠ DCE=90°;② OC平分∠ AOB E C A B D O C E A B 1 A C BD 2A C D O E B 图 1 【结论】:①;② OD+OE=2;③S △DCE S △OCD S △OCE 1 OC2 CD=CE OC2 证明提示:A C M ①作垂直,如图 2,证明△ CDM≌△ CEN D ②过点 C 作 CF⊥ OC,如图 3,证明△ ODC≌△ FEC ※当∠ DCE的一边交 AO的延长线于 D 时(如图4):O N EB 图 2 以上三个结论:① CD=CE;② OE-OD= 2 OC;A 1 OC 2M C ③ S S △OCE△OCD2A C D O N B E O图 3E F B D 图 4

初中数学《最值问题》典型例题

初中数学《最值问题》典型例题 一、解决几何最值问题的通常思路 两点之间线段最短; 直线外一点与直线上所有点的连线段中,垂线段最短; 三角形两边之和大于第三边或三角形两边之差小于第三边(重合时取到最值) 是解决几何最值问题的理论依据,根据不同特征转化是解决最值问题的关键.通过转化减少变量,向三个定理靠拢进而解决问题;直接调用基本模型也是解决几何最值问题的高效手段. 轴 对 称 最 值 图形 l P B A N M l B A A P B l 原理两点之间线段最短两点之间线段最短三角形三边关系 特征 A,B为定点,l为定直 线,P为直线l上的一 个动点,求AP+BP的 最小值 A,B为定点,l为定直线, MN为直线l上的一条动线 段,求AM+BN的最小值 A,B为定点,l为定直线, P为直线l上的一个动 点,求|AP-BP|的最大值转化 作其中一个定点关于定 直线l的对称点 先平移AM或BN使M,N 重合,然后作其中一个定 点关于定直线l的对称点 作其中一个定点关于定 直线l的对称点 折 叠 最 值 图形 B' N M C A B 原理两点之间线段最短 特征 在△ABC中,M,N两点分别是边AB,BC上的动点,将△BMN沿MN翻折, B点的对应点为B',连接AB',求AB'的最小值. 转化转化成求AB'+B'N+NC的最小值 1.如图:点P是∠AOB内一定点,点M、N分别在边OA、OB上运动,若∠AOB=45°,OP=32,则△PMN 的周长的最小值为. 【分析】作P关于OA,OB的对称点C,D.连接OC,OD.则当M,N是CD与OA,OB的交点时,△PMN 的周长最短,最短的值是CD的长.根据对称的性质可以证得:△COD是等腰直角三角形,据此即可求解.【解答】解:作P关于OA,OB的对称点C,D.连接OC,OD.则当M,N是CD与OA,OB的交点时,△PMN的周长最短,最短的值是CD的长. ∵PC关于OA对称, ∴∠COP=2∠AOP,OC=OP 同理,∠DOP=2∠BOP,OP=OD

中考数学--动点问题题型方法归纳

图 B 图 B 图动点问题 题型方法归纳 动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。) 动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、 相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或 其三角函数、线段或面积的最值。 下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。 一、三角形边上动点 1(2009年齐齐哈尔市)直线3 64 y x =-+与坐标轴分别交于A B 、两点,动点P Q 、同时从O 点出发,同时到达A 点,运动停止.点Q 沿线段OA 运动,速度为每秒1个位长度,点P 沿路线O →B →A 运动. (1)直接写出A B 、两点的坐标; (2)设点Q 的运动时间为t 秒,OPQ △的面积为S ,求出S 与t 之间 的函数关系式; (3)当48 5 S = 时,求出点P 的坐标,并直接写出以点O P Q 、、为顶点的 平行四边形的第四个顶点M 的坐标. 提示:第(2)问按点P 到拐点B 所有时间分段分类; 第(3)问是分类讨论:已知三定点O 、P 、Q ,探究第四点构成平行四边形时按已知线段身份不同分类-----①OP 为边、OQ 为边,②OP 为边、OQ 为对角线,③OP 为对角线、OQ 为边。然后画出各类的图形,根据图形性质求顶点坐标。 2.如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC=2cm , ∠ABC=60o. (1)求⊙O 的直径; (2)若D 是AB 延长线上一点,连结CD ,当BD 长为多少时,CD 与⊙O 相切; (3)若动点E 以2cm/s 的速度从A 点出发沿着AB 方向运动,同时动点F 以1cm/s 的速度从B 点出发沿BC 方向运动,设运动时间为)20)((<

初中数学几何的动点问题专题练习

动点问题专题训练 1、(09包头)如图,已知ABC △中,10AB AC ==厘米,8BC =厘米,点D 为AB 的中点. (1)如果点P 在线段BC 上以3厘米/秒的速度由B 点向C 点运动,同时,点Q 在线段CA 上由C 点向A 点运动. ①若点Q 的运动速度与点P 的运动速度相等,经过1秒后,BPD △与CQP △是否全等,请说明理由; ②若点Q 的运动速度与点P 的运动速度不相等,当点Q 的运动速度为多少时,能够使BPD △与CQP △全等? (2)若点Q 以②中的运动速度从点C 出发,点P 以原来的运动速度从点B 同时出发,都逆时针沿ABC △三边运动,求经过多长时间点P 与点Q 第一次在ABC △的哪条边上相遇? 解:(1)①∵1t =秒, ∴313BP CQ ==?=厘米, ∵10AB =厘米,点D 为AB 的中点, ∴5BD =厘米. 又∵8PC BC BP BC =-=,厘米, ∴835PC =-=厘米, ∴PC BD =. 又∵AB AC =, ∴B C ∠=∠, ∴BPD CQP △≌△. ································································································· (4分) ②∵P Q v v ≠, ∴BP CQ ≠, 又∵BPD CQP △≌△,B C ∠=∠,则45BP PC CQ BD ====,, ∴点P ,点Q 运动的时间4 33 BP t ==秒, ∴515 443 Q CQ v t = ==厘米/秒. · ·················································································· (7分) (2)设经过x 秒后点P 与点Q 第一次相遇, 由题意,得15 32104 x x =+?, 解得80 3 x = 秒.

初中数学最值问题专题分类讲解全书

初中数学最值问题专题分类讲解全书 ●平面几何中的最值问题 ●几何的定值与最值 ●最短路线问题 ●对称问题 ●巧作―对称点‖妙解最值题 ●数学最值题的常用解法 ●求最值问题 ●有理数的一题多解

●平面几何中的最值问题 在平面几何中,我们常常遇到各种求最大值和最小值的问题,有时它和不等式联系在一起,统称最值问题.如果把最值问题和生活中的经济问题联系起来,可以达到最经济、最节约和最高效率.下面介绍几个简例. 在平面几何问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的面积、角的度数)的最大值或最小值问题,称为最值问题。 最值问题的解决方法通常有两种: (1)应用几何性质: ①三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边; ②两点间线段最短; ③连结直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短; ④定圆中的所有弦中,直径最长。 ⑵运用代数证法: ①运用配方法求二次三项式的最值; ②运用一元二次方程根的判别式。 例1、A、B两点在直线l的同侧,在直线L上取一点P,使PA+PB最小。 分析:在直线L上任取一点P’,连结A P’,BP’, 在△ABP’中AP’+BP’>AB,如果AP’+BP’=AB,则P’必在线段AB上,而线段AB与直线L无交点,所以这种思路错误。 取点A关于直线L的对称点A’,则AP’=AP,

在△A’BP中A’P’+B’P’>A’B,当P’移到A’B与直线L的交点处P点时A’P’+B’P’=A’B,所以这时PA+PB最小。 1 已知AB是半圆的直径,如果这个半圆是一块铁皮,ABDC是内接半圆的梯形,试问怎样剪这个梯形,才能使梯形ABDC的周长最大(图3-91)? 分析本例是求半圆AB的内接梯形的最大周长,可设半圆半径为R.由于AB∥CD,必有AC=BD.若设CD=2y,AC=x,那么只须求梯形ABDC的半周长u=x+y+R的最大值即可. 解作DE⊥AB于E,则x2=BD2=AB·BE=2R·(R-y)=2R2-2Ry, 所以 所以求u的最大值,只须求-x2+2Rx+2R2最大值即可. -x2+2Rx+2R2=3R2-(x-R)2≤3R2, 上式只有当x=R时取等号,这时有 所以2y=R=x. 所以把半圆三等分,便可得到梯形两个顶点C,D, 这时,梯形的底角恰为60°和120°. 2 .如图3-92是半圆与矩形结合而成的窗户,如果窗户的周长为8米(m),怎样才能得出 最大面积,使得窗户透光最好?

最全初中数学几何动点问题专题分类归纳汇总训练

最全初中数学几何动点问题专题分类归纳汇总 近几年有关“线段最值”的中考试题层出不穷,形式多样,往往综合了几何变换、函数等方面的知识,具有一定的难度,具有很强的探索性,通过研究发现,这些问题尽管形式多样、背景复杂、变化不断,但都可以通过几何变换转化为常见的基本问题. 最值题目类型多:作图、计算;有求差最大,求和最小;求周长最小、求时间最短;求最值、已知最值求待定系数等;对称载体多:几乎涉及到初中全部的轴对称图形(角、线段、等腰三角形、等腰梯形、菱形、正方形、抛物线、圆、坐标轴). 我们知道“对称、平移、旋转” 是三种保形变换。通过这三种几何变换可以实现图形在保持形状、大小不变的前提下而使其位置发生变化,具有更紧凑的位置关系或组合成新的有利论证的基本图形.通过几何变换移动线段的位置是解决最值问题的有效手段,题目是千变万化的,但是运用几何变换把最值问题转化为基本问题却是不变的。 数学问题是千变万化的,几何变换的应用也不是单一的,有些问题需要多种变换的组合才能解决,看看以下策略对解决问题能否奏效。 (1)去伪存真。刨去不变的线段,看清楚究竟是几段和的最小值问题,必须仔细研究题目的背景,搞清楚哪些是动点、哪些是定点、哪些是定长。 (2)科学选择。捕捉题目的信号,探索变换的基础,选择变换的手段.平移把不“连”的线段“接”起来,旋转把“碰头”的线段“展”开来重“接”,对称把在同侧的线段翻折过去重组,因此“不连——平移、碰头——旋转、同侧——对称”是一般的思路;对称变换的基础是轴对称图形,平移变换的基础是平行线,旋转变换的基础是等线段,所以选择哪种几何变换还要看题目中具备何种变换的基础信息。 (3)怎么变换?对称变换一般以动点所在直线为对称轴,构建定点(直线)的对称点(直线),如有多个动点就必须作多次变换;平移一般是移动没有公共端点的两条线段中的某一条,与另一条对“接”;旋转变换一般以定点为旋转中心旋转60°或90°。 (4)怎么求值?几何变换成了“两折线”或“三折线”后,根据“两点之间线段最

初中数学几何动点问题专题训练

初中数学几何动点问题专题训练 所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题. 关键:动中求静. 数学思想:分类思想函数思想方程思想数形结合思想转化思想 动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。)动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或其三角函数、线段或面积的最值。 例题1.梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=24cm,AB=8cm,BC=26cm,动点P从点A开始,沿AD边,以1厘米/秒的速度向点D运动;动点Q从点C开始,沿CB边,以3厘米/秒的速度向B点运动。已知P、Q两点分别从A、C同时出发,,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动。假设运动时间为t秒,问: (1)t为何值时,四边形PQCD是平行四边形? (2)t为何值时,四边形PQCD是直角梯形? (3)在某个时刻,四边形PQCD可能是菱形吗?为什么? (4)t为何值时,四边形PQCD是等腰梯形? 练习1. 如右图,在矩形ABCD中,AB=20cm,BC=4cm,点P从A开始沿折线A—B—C —D以4cm/s的速度运动,点Q从C开始沿CD边1cm/s的速度移动,如果点P、Q分别从A、C同时出发,当其中一点到达点D时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t(s),t 为何值时,四边形APQD也为矩形?

初中数学常见模型之蚂蚁行程

蚂蚁行程 模型1 立体图形展开的最短路径 模型分析 上图为无底的圆柱体侧面展开图,如图蚂蚁从点A 沿圆柱表面爬行一周。到点B 的最短路径就是展开图中AB ′的长,22''''AB AA A B =+。做此类题日的关键就是,正确展开立体图形,利用“两点之间线段最短”或“两边之和大于第三边”准确找出最短路径。 模型实例 例1.有一圆柱体油罐,已知油罐底面周长是12m ,高AB 是5m ,要从点A 处开始绕油罐一周建造房子,正好到达A 点的正上方B 处,问梯子 最短有 多长? 例2.如图,一直圆锥的母线长为QA=8,底面圆的半径2r =, 若一只小蚂蚁从A 点出发,绕圆锥的侧面爬行一周后又回到A 点,则蚂蚁爬行的最短 路线长是 。 例3.已知长方体的长、宽、高分别为30cm 、20cm 、10cm ,一只蚂蚁从A 处出发到B 处觅食,求它所走的最短路径。(结果保留根号)

热搜精练 1.有一个圆锥体如图,高4cm,底面半径5cm,A处有一蚂蚁,若蚂蚁欲沿侧面爬行到C处,求蚂蚁爬行的最短距离。 2.如图,圆锥体的高为8cm,底面周长为4cm,小蚂蚁在圆柱表面爬行,从A点到B点,路线如图,则最短路程为。 3.桌上有一个圆柱形无盖玻璃杯,高为12厘米,底面周长18厘米,在杯口内壁离杯口距离3厘米的A处有一滴蜜糖,一只小虫22 杯子外壁,当它正好在蜜糖相对方向离桌面3厘米的B处时,突然发现了蜜糖,问小虫至少爬多少厘米才能到达蜜糖所在的位置。 4.如图,一只蚂蚁沿着边长为2的正方体表面从点A出发,经过3个面爬行到点B,如果它运动的路径是最短的,则最短距离为。

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