内容正文:
提分微课(十三)
型最值问题
1
知识储备
类型 胡不归问题 阿氏圆问题
问题 如图,点,在直线
上,点在直线 外,
求
的最小值 如图所示,的半径为,点,
都在外,为 上一动点,已
知,连接, ,则当
“”的值最小时, 点的位置如何确定
图形
2
类型 胡不归问题 阿氏圆问题
解题
方法 如图,构造射线 ,使
,过点 作
于点 ,则
.
当,, 三点共线时,
最小,即
的值最小
如图①,在线段上截取 ,
则,故 ,于是
.由于, 为定
点,为动点,故当,, 三点共
线时(如图②), 的值最小
续表
3
类型 胡不归问题 阿氏圆问题
原理 化“折”为“直”,垂线段最短
结论 在求形如“”的式子的最值问题中,关键是构造与
相等的线段,将“”型问题转化为“ ”型问题
胡不归问题是利用三角函
数的正弦值转化 值 阿氏圆问题是构造子母型相似转化
异同
点 共性:带系数的线段之和(差)最值问题
区别:动点在直线上运动则是“胡不归”问题,动点在圆周上运
动则是“阿氏圆”问题
说明 若求的最小值,可以变形为 ,然
后先求 的最值,再得结果
续表
4
分类精析
类型一
胡不归问题
图W13-1
例1 |一题多变| 如图W13-1,已知 ,是的平分线,
,是射线 上的动点,是射线上的动点,则
的最小值为___.
3
5
[解析] 如图,是定点,,分别是射线,
上的动点,连接,过点作于点 .
由题意,得 ,
故的长即为 的最小值.
在 中,
.
故 的最小值为3.
6
图W13-2
变式1 如图W13-2,已知 ,
是射线上的动点,
则 的最小值为___.
[提示] 将转化为两条线段的和
求最值,即将转化为是解题的关键.由 联想到
,因此需构造 角.如图,在射线 下方作
,过点作于点,过点作于点 ,则
,即的最小值为 .
7
变式2 如图W13-3,已知 ,,是射线 上的
动点,则 的最小值为___.
图W13-3
[提示] 仿照变式1,由联想到 ,因此构造 ,
如图,过点作于点,于点 ,则
,即的最小值为 .
8
思考 在变式2的条件下,你能解答下面的问题吗?
的最小值为_____;
的最小值为____.
图W13-3
9
类型二
阿氏圆问题
图W13-4
例2 |一题多变| 如图W13-4,四边形 为边长为4的正方形,
的半径为2,为 上一动点,则 的最小值为( )
B
A.6
B.5
C.4
D.
10
[思路分析]
11
[解析] 如图,连接,在上取一点 ,使得
,连接,, ,
,
.
.
.即当D,,三点共线且在线段 上时,
取得最小值,最小值为 的长.
而 ,
的最小值为5.
12
图W13-5
变式1 如图W13-5,已知菱形 的边长为4, ,的
半径为2,是 上的一个动点,则 的最小值为_____.
13
[解析] 如图,在上取点,使 ,连接
,, ., ,
.
. .
当点,,共线时,取得最小值,最小值为 的长.
过点作,交的延长线于点 .
在中,, ,, .
在中,, .
的最小值是 .
14
图W13-6
变式2 如图W13-6,点,在 上,,且,
是的中点,点 在上,,动点在上,则
的最小值为______.
思路分析:如何将 转化为其他线段呢?
不难发现本题出现了中点,即2倍关系,
就可以套用“阿氏圆”模型:
构造共边共角相似,
半径的平方 原有线段×构造线段.
15
[解析] 如图,连接,在射线上截取 ,连
接,交于点,此时 最小.
.
又, .
.
.
.
在 中,
,
即的最小值为 .
16
巩固训练
图W13-7
1. 如图W13-7,在矩形中, ,
,为边上任意一点,连接 ,则
的最小值为( )
C
A. B.2 C. D.
[解析] 如图,连接,易得 ,过点 作
,垂足为,则,作点B关于 的对称
点,过点作于点,当点与点 重合时,
的值最小,最小值为的长,易求 .
17
图W13-8
2. 如图W13-8,在正方形中,,
是正方形内部的一点,且满足 ,
则 的最小值为( )
C
A.6 B.8 C.10 D.12
[解析] 如图,在边上取一点,使 ,连接
,易证, ,
(当D,, 三点共线时,等号成立),
故的最小值为 .
18
3. 如图W13-9,在中, ,,, 为
边上的一动点,则 的最小值为( )
C
图W13-9
A. B.3 C. D.
19
[解析] 如图,过点作,交的延长线于点 .
, .
. .
的长.
当B,,三点共线时,有最小值,即最小值为 的长.
, .
20
图W13-10
4. 如图W13-10,中, ,,于点,
是线段 上的一个动点,则 的最小值是( )
B
A. B. C. D.10
21
[解析] 如图,作于点,于点 .
, .
, 设, ,则有
.
.或(舍去),即, .
,,, .
在和中, ,
. .
由图可得 , .
的最小值为 .
22
5. [2024广元] 如图W13-11,在中,, ,则
的最大值为______.
图W13-11
23
[解析] 过点作,垂足为 ,如图①所示:
, .
设,则.由勾股定理可得 .
,即 .
延长到点,使,连接 ,如图②所示:
.
,,
是等腰直角三角形,
则 .
24
由圆周角定理可知,点在上运动,是 的
弦,求的最大值就是求弦 的最大值,
根据圆的性质可知,当弦过圆心,即是
的直径时, 的长最大,如图④所示:
是的直径, .
又 , 是等腰直角三角形.
,,
即 的最大值为 .
在中,, ,作 的外接圆 ,如图③所示:
25
图W13-12
6. 如图W13-12,在中, ,,,
以点 为圆心,6为半径的圆上有一个动点,连接,, ,则
的最小值为( )
B
A. B. C. D.
26
[解析] 如图,在上截取,使 ,连接
,,易得 ,
所以,即
所以 .
在中,由勾股定理得,所以当点 ,
D,B在同一直线上时,取得最小值,最小值为 .
27
图W13-13
7. 如图W13-13,在中, ,
,以点为圆心作与相切, 为
上一动点,则 的最小值为____.
[解析] 在上截取,连接,.易得
的半径为,故. .又
, , .
.
当,,三点共线即线段与交于点 时取等号
(如图).故的最小值为 .
28
8. [2022十堰月考] 如图W13-14,在扇形中, ,
,是的中点,,是上一点,则 的最小
值为_______.
图W13-14
29
[解析] 如图,连接,延长至点,使得 ,
则,. .
又, .
,即 .
.
当,,三点共线时, 最小.
的最小值为 .
30
图W13-15
9. 如图W13-15,在平面直角坐标系中,二次函数的
图象经过点 ,,,其中对称轴与轴交于点 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)若为轴上的一个动点,
连接 ,求 的最小值.
31
(1)求抛物线的解析式;
解:由题意知抛物线的解析式为 ,
代入的坐标得 ,
.
.
抛物线的解析式为 .
图W13-15
32
(2)若为轴上的一个动点,连接,求 的最小值.
解:如图,连接,作于点,交 于点 .
, , .
. .
.
当,,共线时,取得最小值,最小值为 的长.
在中, ,, ,
..的最小值为 .
33
$$