内容正文:
模块二 技能方法篇
技能4 最值计算
[成都6年5考]
四川数学
数学
1
类型1 建立二次函数模型确定最值
小题引入
如图,矩形 的周长为8,则矩形面积的最大值为___.
4
【解析】设矩形的边 ,则由周长为8可得边
, , 当 时, 有最大值4.
2
典例精析
例:如图,在 中, , 边上的高为4,
在 的内部作一个矩形 ,使 在 边上,
另外两个顶点分别在 , 边上,则对角线 长的
最小值为_ _____.
3
【思路剖析】 是矩形 的对角线,可设一边 ,用含 的代数式表示出另一边 或 ,再结合勾股定理用含 的二次代数式(根号下)表示出 , 的最小值确定, 的最小值也确定.已知 边及边上的高,故可构建相似三角形来表示 或 的值.
4
例题解图
【自主解答】如解图,过点 作 于点 ,交
于点 , 四边形 是矩形, ,
,设 ,则 ,由
知 , ,即 ,
则 ,
, 当 时, 取得最小值,最小值为 .
5
针对训练
第1题图
1.如图,在正方形 中, , 为对角线
上一动点, 为射线 上一点,若 ,则
的面积的最大值为____.
16
6
第1题解图
【解析】如解图,过点 作 于点 是
正方形 的对角线,,
是等腰直角三角形, .设 ,
则 , ,
, 当 时, 有最大值,且最大值为16.
7
第2题图
2.如图,点 , , , 分别位于边长为3的正方形
的四条边上,四边形 也是正方形,正方形 的面
积最小时, 的值是_ _.
8
第2题图
【解析】 正方形 的边长为3,设 ,
, 四边形 是正方形,,
, ,
, ,在 和
中, ,
9
同理可证 ,
,
,
,
正方形 的面积 ,
则当 (即是 边上的中点)时,
正方形 的面积最小, .
第2题图
第3题图
3.[2023无锡]如图,在四边形 中,
,,,
,若线段 在边 上运动,
且 ,则 的最小值是 ( )
A. B. C. D. 10
√
11
第3题解图
【解析】如解图,过点 作 于点 ,
过点 作 于点 ,,
, , ,
,要使 的值最
小,则 和 越小越好, 显然在点 的上方(点 在 中间
位置时),设 , ,
,
当 时, 有最小值,是 .
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类型2 “两点之间,线段最短”确定最值(含费马点)
小题引入
如图,从甲地到乙地有四条道路,最近的一条是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
√
13
典例精析
例:[2022遵义]如图,在等腰直角三角形 中,
,点 , 分别为 , 上的动点,且
, .当 的值最小时, 的长
为_ _______.
【思路剖析】题中线段 和 没有公共端点,可由题中 将线
段 进行转换.构造以 为直角边的 ,由 ,可证得
, 当 ,, 三点共线时, 的值最小.
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例题解图
【自主解答】如解图,过点 作 ,使得 ,
连接 ,过点 作 于点 ,
, ,
, ,
, 当 ,, 三点共线时,
的值最小. , ,
,解得 .
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拓展归纳
费马点
问题:在 内找一点 ,使得点 到三角形三个顶点的距离之和
最小.
思路:利用旋转变换,将点 与原三角形一边组成的三角形绕原三角形一
顶点旋转 ,构造 , , 共线时最短.
作法:将 绕点 逆时针旋转 到 位置,连接 ,则
为等边三角形, ,即当 ,
, , 四点共线时, 取得最小值 .
16
图示:
17
针对训练
第1题图
1.如图,在 中, ,直线 经过边 的
中点 ,与 交于点 ,分别过点 , 作直线 的垂
线,垂足为 ,,则 的最大值为_ ____.
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第1题解图
【解析】如解图,过点 作 ,交 的延长
线于点 ,在 和 中,
,
, 的最大值等于 的最大值,
由题意可知 , 的最大值为 .
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第2题图
2.如图, 是等边三角形 的高,, 分别是线段
, 上的动点,且 ,当 取得最小值
时, _____ .
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第2题解图
【解析】如解图,过点 作 ,且 ,连
接 交 于点 ,连接 ,