内容正文:
2024成都中考数学二轮复习专题 探照灯模型专项训练(学生版)
目标层级图
课中讲解
内容讲解
探照灯模型:如下图,直线外一点,到直线距离为定值(定高),为定角(定角),则有最小值。
证明:首先我们连接,,,过点作于点.显然,当且仅当三点共线时取“=”。由于的大小是一个定值,而且它是圆的圆周角,因此它所对的圆心角的度数,也是一个定值。
因此和圆的半径,有一个固定关系,所以,也和圆的半径,有一个固定的等量关系。再根据我们刚才说的,,就可以求得圆半径的最小值。
总结:
1.定角定高三角形面积最小值时,该三角形为等腰三角形,其定高是所对底边的垂直平分线,或者说定高过该三角形外接圆圆心。
2.定角可以看做是圆周角,因此它所对圆心角不变,往往要通过圆心角所在等腰三角形中解直角三角形。
3.定角定高作用,求这类三角形高所对底的最小值,以及这类三角形最小面积
一.简单探照灯模型
例1.边长为为常数)的正方形中,动点、分别在边和边上,且
(1)线段的最小值;
(2)的最大值;
(3)的最小值.
例2.
(1)如图①,已知,点在内部,且,若点、分别在射线、上运动,则周长的最小值为 ;
问题探究:
(2)如图②,在中,,,,,已知,请计算的长;
问题应用:
(3)某市成功跻身国家中心城市的行列,该市拟在如图③所示的区域,建造城市最大的文化生态公园.已知在四边形中,,公园的设计师想在园中距离点为100米的点处修一休息厅,同时在边上选点,在边上选点,分别连接、、,使在周长最短的情况下,景观绿化区四边形的面积最大.设计师的想法能实现吗?如果能,请求出四边形面积的最大值;如果不能,请说明理由.
二.定角定高求周长最小
例1. 问题探究:
(1)如图①,已知等边,边长为4,则的外接圆的半径长为 .
(2)如图②,在矩形中,,对角线与边的夹角为,点在为边上且,点是对角线上的一个动点,连接,,求周长的最小值.
问题解决:
(3)为了迎接新年的到来,西安城墙举办了迎新年大型灯光秀表演.其中一个镭射灯距城墙30米,镭射灯发出的两根彩色光线夹角为,如图③,若将两根光线和光线与城墙的两交点的连接的线段看作一个三角形,记为,那么该三角形周长有没有最小值?若有,求出最小值,若没有,说明理由.
例2.在中,,点到所在的直线的距离为120,求周周长的最小值.
三.旋转全等构造探照灯
例1. 如图1,已知是边长为4的等边三角形,点为的中点,,分别为边,上的动点,连接,,,①请直接写出的面积;②若,请求出周长的最小值;
(2)如图2,已知四边形中,,,,,,为边上一个动点,点在直线上,且满足,连接.试探究的面积是否存在最小值,若存在,请求出这个最小值;若不存在,说明理由.
例2. 如图,在四边形中,,,,点、分别为边、上的两个动点,且,则的面积的最小值是 .
四.旋转位似构造探照灯
例1. 问题提出
(1)如图①,点在直线上,点在直线外,请用尺规在直线上找一点,使得(只作出满足条件一个图形即可);
(2)如图②,在四边形中,,,对角线,求四边形的面积.
问题解决
(3)如图③,园林规划局想在正六边形草坪一角内改建一个小型的儿童游乐场,其中平分,米,,点、分别在射线和上,且,为了尽可能的少破坏草坪,要使游乐场面积最小.你认为园林规划局的想法能实现吗?若能,请求出游乐场面积的最小值;若不能,请说明理由.
例2. ,,,是中点,,求:面积的最小值
学习任务
1. (1)如图1,已知、为的两条弦,点为外一点,则 (请用“”“ ”或“”填空)
(2)①如图2,若等边内接于,,为的切线,则的面积为 .
②如图3,在中,,为边上的高.若,试判断的面积是否存在最小值,若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
(3)如图4,正方形的边长为4,点、分别为边、上的动点,且,求四边形面积的最大值.
2. 在四边形中,已知,,,点、分别为边、上的两动点,且.
(1)求出四边形的面积.
(2)是否存在周长最小值?若存在,求出最小值.若不存在,说明理由.
(3)是否存在面积最小值?若存在,求出最小值.若不存在,说明理由.
3.如图1.在中,,为上一点,.则面积的最大值是 .
(2)如图2,在中,,为边上的高,为的外接圆,若,试判断是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.
问题解决:
如图3,王老先生有一块矩形地,,,现在他想利用这块地建一个四边形鱼塘,且满足点在上,,点在上,且,点在上,点在上,,这个四边形的面积是否存在最大值?若存在,求出面积的最大值;若不存在,请说明理由.
2024成都中考数学二轮复习专题 探照灯模型专项训练(学生版)
目标层级图
课中讲解
内容讲解
探照灯模型:如下图,直线外一点,到直线距离为定值(定高),为定角(定角),则有最小值。
证明:首先