中考数学解决最值问题(中考数学之最值问题)
今天我们来说说“将军饮马”的数学模型,将军饮马问题在中考数学里边出现的频率相对来说是比较高的,各位同学要一定要注意。
“将军饮马”的由来
相传古希腊亚里山大里亚城有一位久负盛名的学者,名叫海伦。有一天,有位将军不远千里专程前来向海伦求教一个百思不得其解的问题:将军从A地出发到河边饮马,然后再到B地军营视察,显然有许多走法。问走什么样的路线最短呢?精通数理的海伦稍加思索,便作了完善的回答。这个问题后来被人们称作“将军饮马”问题。
唐朝诗人李欣的《古从军行》中有这么一句话:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河。”这首诗里面也隐含着饮马图的基本模型。
“将军饮马”数学模型
模型一:“一线两点”型(一动两定型)
(1)异侧线段和的最小值问题(初一课本原型)
常考问题:两定点A和B位于直线l异侧,在直线l上找一点P,使得PA PB值最小。
解题思路:根据两点之间线段最短,PA PB的最小值即为线段AB的长,连接AB交直线l于点P,点P即为所求。
【例1】如图,在Rt ABC中,∠B=90° , ∠BAC=60°,AB=2,BD是AC上的高,E是BC边的中点,F是BD上的一点,则AF EF的最小值为
【例2】如图,等边三角形ABC的边长为4,AD是BC边的中线,F是AD边的动点,E是AB边上一点,且AE=2,则线段EF+CF的最小值是 。
(2)同侧线段和最小值问题
常考问题:两定点A和B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使得PA PB值最小。
解题思路:将两定点同侧问题转化为异侧问题,利用异侧线段和最小值问题方法解决即可。
【例3】如图在直角三角行ABC中AB=BC=4,点D,E分别是AB、AC的中点,在CD上找一点P,使PA PE的值最小,则这个最小值为 。
【例4】如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠DAB=60°,E是AB边上的一点,且AE=1,点Q为对角线AC上的动点,则三角形BEQ周长的最小值为 。
【例5】如图在矩形ABCD中,AB=6,AD=3,动点P满足三角形ABC的面积是矩形ABCD面积的 ,则点P到A、B两点之间距离之和PA PB的最小值为 .
(3)同侧线段差的最大值问题
常考问题:两定点A和B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使得 值最大。
解题思路:当A、B、P三点不共线时,根据三角形任意两边之差小于第三边可得 ,当A、B、P三点共线时, ,则 的最大值为线段AB的长,连接AB并延长,与直线l的交点即为P点。
【例6】(2019陕西14题3分)如图,在正方形ABCD中AB=8,AC与BD交于点O,N是AO的中点,点M在BC边上,且BM=6,P为对角线BD上一点,则PM-PN的最大值是 。
【例7】如图,在 中,∠BAC=90°,AB=2,sinC= ,E为AC的中点,P为BC上一动点,则的最大值为 。
(4)异侧线段差的最大值问题
常考问题:两定点A和B位于直线l异侧,在直线l上找一点P,使得 值最大。
解题思路:解决异侧线段差的最大值问题时,可将异侧点转化为同侧问题,用同侧线段差最大值问题的解决方法解决。
【例9】如图,已知 三角形ABC为等腰直角三角形,AC=BC=4,∠BCD=15°,P为CD上一动点,则的最大值 。
【例10】如图,正方形ABCD的边长为2, 三角形ABE是等边三角形,点E在正方形ABCD外,在射线AC上有一动点P,当 的值最大时,AP= 。
以上内容就是今天要分享的“将军饮马"问题的一个模型,“将军饮马”大多数时候需要做对称的,同学们注意先看清楚题目的信息再下笔,分清楚它到底是属于哪一种模型,然后再下笔。
下次我们再分享“将军饮马”的其他模型。
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