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圆中的动点及最值问题

2014-09-18 15:55阅读:
圆中的动点及最值问题
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。
(2) 运用代数证法:
① 运用配方法求二次三项式的最值;
(通常和经济问题,效率问题相结合)
② 运用一元二次方程根的判别式。
这里只介绍圆中的动点和最值相结合的问题,还会有和相似相结合的。下面两道题其实是同种类型的题。一般考试涉及到都会是这两种。

1.(2010•河北区模拟)如图,A点是⊙O上直径MN所分的半圆的一个三等分点,B点是弧AN的中点,P点是MN上一动点,⊙O的半径为3,则AP+BP的最小值为_________.
解:作点A关于MN的对称点A′,连接A′B,交MN于点P,连接OA′,AA′.
∵点A与A′关于MN对称,点A是半圆上的一个三等分点,
∴∠A′ON=∠AON=60°,PA=PA′,
∵点B是弧AN^的中点,
∴∠BON=30°,
∴∠A′OB=∠A′ON+∠BON=90°,
又∵OA=OA′=3,
∴A′B=3
∵两点之间线段最短,
∴PA+PB=PA′+PB=A′
B=3
此类问题其实是用将军饮马的思想去解决,先作对称点,然后连结求最值。是将军饮马和圆中动点问题相结合。
2.如图,P为半圆直径AB上一动点,C为半圆中点,D为弧AC的三等分点,若AB=2,则PC+PD的最短距离为____________
解:设点C关于AB的对称点为E,连接DE交AB于P,则此时PC+PD的值最小,且PC+PD=PE+PD=DE.
连接OC、OE;
∵C为半圆中点,D为弧AC的三等分点,
∴弧CD的度数为30°,∠CDE=90°;
∵AB=2,
∴CE=2;
∴DE=EC•cos∠CED=
即PC+PD的最小值为

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