内容正文:
两点之间线段最短求最值教学思路
1.中考地位:“两点之间,线段最短”是初中数学中的基本定理之一,也是人们在生活中认识到的基本事实,而对于数学中的最值问题,学生往往无从下手,其实往往就是这个基本定理的应用。是中考压轴题常用的解题思路。
2.内容介绍:本专题分为3个知识模块和一份课后巩固练习,其中每个知识模块有一道例题和1-3个变式题,并且每道题目之后都标有星级难度,从1星到最高5星,在使用过程中,要灵活变通。教学过程中,要循序渐进,设问引思,可以与学生一起探索讨论,让学生亲自动手练习,最后再归纳总结。
3.两点之间线段最短求最值复习教学的注意点
(1)吃透概念、精致运算,练好“基本功”;
(2)摸清“套路”,求同存异,提高“解题术”;
(3)高观点助力,拓展“思维力”。
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两点之间线段最短求最值
1.“一线两点”型(一动+两定)
类型一 异侧线段和最小值问题
问题: 两定点A,B位于直线l异侧,在直线l上找一点P,使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.
类型二 同侧线段和最小值问题(将军饮马模型)
问题:两定点A,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】将两定点同侧转化为异侧问题,同类型一即可解决.作点B关于l的对称点B′,连接AB′,与直线l的交点即为点P.
类型三 同侧差最大值问题
问题:两定点A,B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|的值最大.
【解题思路】根据三角形任意两边之差小于第三边,|PA-PB|≤AB,当A,B,P三点共线时,等号成立,即|PA-PB|的最大值为线段AB的长.连接AB并延长,与直线l的交点即为点P.
类型四 异侧差最大值问题
问题:两定点A,B位于直线l异侧,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|的值最大.
【解题思路】将异侧点转化为同侧,同类型三即可解决.
例题★★★【问题提出】
(1)如图①,某牧马人要从A地前往B地,途中要到旁边一条笔直的河边l喂马喝一次水,经测量A点到河边的距离AC为300米,B点到河边的距离BD为900米,且点C、D间距离为900米,请计算该牧马人的最短路径长;
【问题探究】
(2)如图②,在△ABC中,AB=AC,BC=6,AC的中垂线分别交AB,AC的边于E,F,△ABC的面积为24,若点D是BC边的中点,点M是线段EF上的一动点,请求出△CDM周长的最小值;
【问题解决】
(3)如图③所示,某工厂生产车间的平面示意图为四边形ABCD,∠C=∠D=90°,AD=70m,CD=60m,BC=110m,在AB的中点处有一个出货口M,在BC上有一个质检口N,点D为货物包装口.为了使得该生产车间出货——质检——包装过程达到最高效率,现要求从出货口M到质检口N的距离MN与质检口到包装口D的距离ND之和最短(即MN+ND最短).请根据要求计算出MN+ND的最小值为多少?
变式1:★★★
1.如图①,在菱形ABCD中,BD为对角线,过点A作AE⊥BC于点E,交BD于点F,其中2BE=BC,DF=.
(1)求EF的长;
(2)如图②,点G为CD上一点,过点G作GH⊥AD于点H,交BD于点M,在AE上取点N,使AN=2HM,连接BN,CM,求证:BN=CM;
(3)如图③,将△ABD沿射线BD的方向平移得到△A'B'D',连接A'C,A'D,B'C,求A'C+A'D的最小值.
2.“一点两线”型(两动+一定)
问题:点P是∠AOB的内部一定点,在OA上找一点M,在OB上找一点N,使得△PMN周长最小.
【解题思路】要使△PMN周长最小,即PM+PN+MN值最小.根据两点之间线段最短,将三条线段转化到同一直线上即可.
例题★★★(1)如图①,在等边△ABC中,BC=4,点P是BC上一动点,点P关于直线AB,AC的对称点分别为点M,N,连接MN.
①当点P与点B重合时,线段MN的长是 ,
当AP的长最小时,线段MN的长是 ;
②如图②,PM,PN分别交AB,AC于点D,E.当PB=1时,求线段MN的长;
(2)如图③,在等腰△ABC中,∠BAC=30°,AB=AC,点P,Q,R分别为边BC,AB,AC上(均不与端点重合)的动点,当△PQR的周长最小时,求∠PQR+∠PRQ的度数.
变式1:★★★
1.如图①,在正方形