王磊
[摘要]線段最值問題是平面幾何中常見的問題。該類問題一般以動點為出發(fā)點,存在眾多變化量,如線段長、幾何周長和面積等。求解的關(guān)鍵是確定最值情形,實現(xiàn)動態(tài)問題的具體化。
[關(guān)鍵詞]線段;最值;策略
[中圖分類號]G633.6[文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1674-6058(2020)08-0022-02
求線段最值是動態(tài)幾何的典型問題。由于問題中給定的幾何條件是變化的,存在一些特殊的動點,從而造成相關(guān)的線段長不確定。下面探討線段最值問題的解題策略。
策略一:直接利用垂線段最短的性質(zhì)
連接直線外一點與直線上各點的所有線段中,垂線段最短,這是垂線段的核心性質(zhì)。因此涉及直線外一點與直線上點的連線問題時,可以結(jié)合垂線段的性質(zhì)來直接構(gòu)建模型,將動態(tài)問題轉(zhuǎn)化為具體的常規(guī)問題。
分析:本題是關(guān)于雙動點的線段和問題,基本解題思路是通過適度變換將其轉(zhuǎn)化為單線段問題,然后結(jié)合相應(yīng)的定理來確定最值情形。對于本題,由于點
策略二:利用兩點之間線段最短公理
“兩點之間,線段最短?!痹诮馕鲫P(guān)于兩點之間的線段最值問題時,可以結(jié)合問題情形利用上述公理來加以突破。對于不在同一直線上的多線段問題,則可以適度結(jié)合軸對稱變換的方法來靈活轉(zhuǎn)化。
分析:本題求BP的長,實際上就是求PE+PF取得最小值時點P的位置。因此需要分析取得最小值時的具體情形。對于"PE+PF”,其中點P是BC上的動點,而定點E和F均位于BC的同一側(cè),可以通過軸對稱變換的方式,將兩定點轉(zhuǎn)移到異側(cè),后續(xù)利用公理“兩點之間,線段最短”來確定點P的位置。
策略三:利用函數(shù)性質(zhì)分析最值
函數(shù)思想同樣可以用于線段最值問題的分析,即構(gòu)建關(guān)于線段長的代數(shù)模型,利用函數(shù)性質(zhì)來加以分析。比如利用二次函數(shù)來直接求最值,利用一次函數(shù)來分析數(shù)值變化。而構(gòu)建函數(shù)時需要結(jié)合公式定理,常用的有勾股定理、相似三角形的邊長比例特性。
策略四:通過“畫圓”確定取值情形
繪制軌跡圓是求解動點問題的方式之一,在分析動點背景下的線段最值問題時,可以通過“畫圓”來確定動點的運動軌跡,進而結(jié)合相關(guān)性質(zhì)定理確定線段的最值。
分析:根據(jù)題干條件可知DF=DB=CD始終成立,隨著點E的變化點F的位置也會變化,但DF始終與DB等長,則點F的軌跡就為一個圓,則可以通過“畫圓”來構(gòu)建點F的軌跡,進而確定AF的最值。