内容正文:
10最值模型之胡不归
“PA+k·PB”型的最值问题是近几年中考考查的热点更是难点。
1.当k值为1时,即可转化为“PA+PB”之和最短问题,就可用我们常见的“饮马问题”模型来处理,即可以转化为轴对称问题来处理(见专题08);
2.当k取任意不为1的正数时,若再以常规的轴对称思想来解决问题,则无法进行,因此必须转换思路。
此类问题的处理通常以动点P所在图像的不同来分类,一般分为2类研究。即点P在直线上运动和点P在圆上运动。
(1)其中点P在直线上运动的类型称之为“胡不归”问题;
(2)点P在圆周上运动的类型称之为“阿氏圆”问题(见专题11)。
胡不归:
【模型建立】
如图1:
P是直线BC上的一动点,求PA+k·PB的最小值。
【作法】
1、 作 ∠ CBE=α,使sinα =k,则PD=k·OP(图2)
2、 当AD最短,AD ⊥ BE时,则P为要求点。(图3) AD长即为PA+k·PB的最小值.
简记: 胡不归,正弦作个角,作高求长即可.
特别提醒:当k>1时,
【典例1】∠AOB=30°,OM=2,D为OB上动点,求MDOD的最小值.图2
图3
思路引领:作∠BON=∠AOB=30°,过点M作MC⊥ON于点C,交OB于点D′,当MC⊥ON时,(此时点D′即为点D)MDOD=MD+CD的值最小,最小值是CM的长,
答案详解:如图,
作∠BON=∠AOB=30°,过点M作MC⊥ON于点C,交OB于点D′,
∴CD′OD′
所以当MC⊥ON时,(此时点D′即为点D)
MDOD=MD+CD的值最小,最小值是CM的长,
∴在Rt△OCM中,∠OMC=30°,OM=2
∴OC=1,
∴CM.
答:MDOD的最小值为.
【典例2】(1)【问题探究】
如图1,点E是等边△ABC高AD上的一定点,请在AB上找一点F,使EFAE,并说明理由;
(2)【问题解决】
如图2,在△ACD中,CO⊥AD,垂足为O,若AD,AC=2,OC,点P在OC上,求DPPC的最小值.
(3)【问题拓展】
如图3,△ABC中,AB=AC=10,tan∠A=2,BE⊥AC于点E,D是线段BE上的一个动点,求的最小值.
思路引领:(1)作EF⊥AB,垂足为点F,点F即为所求,根据等边三角形的性质得出∠BAD=30°,根据30°角的直角三角形的性质得出EFAE;
(2)过点P作PH⊥AC于点H,连接DP,根据题意推出△ACO∽△PCH,根据相似三角形的性质进而得出PHPC,则DPPC的值即为DP+PH的值,由垂线段最短即可解决问题;
(3)作DH⊥AB于H,CM⊥AB于M.由tanA2,设AE=a,BE=2a,利用勾股定理构建方程求出a,再证明DHBD,推出CDBD=CD+DH,由垂线段最短即可解决问题.
答案详解:解:(1)如图1,作EF⊥AB,垂足为点F,点F即为所求.
理由如下:∵点E是正△ABC高AD上的一定点,
∴∠BAD=30°,
∵EF⊥AB,
∴EFAE;
(2)如图2,过点P作PH⊥AC于点H,连接DP,
∵CO⊥AD,
∴∠COA=∠CHP=90°,
又∵∠OCA=∠HCP,
∴△ACO∽△PCH,
∴,
∵AC=2,OC,
∴OA1,
∴PHPC,
∴DPPC的值即为DP+PH的值,
∵DP+PH≥DM,
∴DP+PH的最小值为DM的值,
∵•AC•DM•AD•OC,AD,AC=2,OC,
∴DM,
∴DP+PH的最小值为,
即DPPC的最小值;
(3)如图3,作DH⊥AB于H,CM⊥AB于M.
∵BE⊥AC,
∴∠AEB=90°,
∵tanA2,设AE=a,BE=2a,
则有:100=a2+4a2,
∴a2=20,
∴a=2或﹣2(舍去),
∴BE=2a=4,
∵AB=AC,BE⊥AC,CM⊥AB,
∵•AB•CM•AC•BE,AB=AC,
∴CM=BE=4,
∵∠DBH=∠ABE,∠BHD=∠BEA,
∴sin∠DBH,
∴DHBD,
∴CDBD=CD+DH,
∵CD+DH≥CM,
∴CDBD≥4,
∴CDBD的最小值为4.
实战训练
一.选择题(共8小题)
1.如图,在△ABC中,P为平面内的一点,连接AP、PB、PC,若∠ACB=30°,AC=8,BC=10,则4PA+2PB+2PC的最小值是( )
A.4 B.36 C.426 D.1610
2.如图,△ABC为等边三角形,BD平分∠ABC,AB=2,点E为BD上动点,连接AE,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y与x轴的正半轴交于点A,B点为抛物线的顶点,C点为该抛物线对称轴上一点,则3BC+5AC的最小值为( )
A.24 B.25 C.30 D.36
4.如图,在等边△ABC中,AB=6,点E为AC中点,D是BE上的一个