对于“PA+kPB”最小值类型的探索 由于疫情影响,很多学生被迫进入线上学习,时间一长,效率低下的问题开始逐渐凸显。前些日子,很多家长通过各种途径找到我,询问能否预约时间展开一对一补习,尽量在考前做个冲刺。 当谈到学生的薄弱环节时,大多数学生都表示几何最值问题一直是个梗,十有八九束手无策,偶有几次凭运气过关。 那么今天我们就讲解一二,首先展开讲解的就是上述标题内容:对于“PA+kPB”最小值类型的探索 NO.1 将军饮马模型回顾 提问:直线L上有一动点P,A,B为L异侧两定点,则PA+PB的最小值为? 解答:根据两点之间线段最短的原理可知:直接连接AB两点,与L的交点即为PA+PB最小值时的P点。 提问:直线L上有一动点P,A,B为L同侧两定点,则PA+PB的最小值为? 解答:根据两点之间线段最短的原理可知:取A点关于直线L的对称点A',直接连接A'B两点,与L的交点即为PA+PB最小值时的P点。 NO.2 在将军饮马问题的基础上展开研究胡不归 提问:直线上有一动点P,A,B为L同侧两定点,则kPA+PB(k<1)的最小值为? 解答:构造sinα=k,则可以转化kAP; ①过点A作与AP成α夹角的直线(将AP绕点A顺时针旋转构造) ②过动点P作该直线的垂线段,垂足为A' ③kPA=PA.sinα=PA',重新被转化成为将军饮马问题 ④kPA+PB=PA'+PB,则最小值为A'B两点间的距离,此时P点应在该线段与直线L的交点。 解答:构造sinα=k,则可以转化kAP; ①过点A作与AP成α夹角的直线(将AP绕点A逆时针旋转构造) ②过动点P作该直线的垂线段,垂足为A' ③kPA=PA.sinα=PA',重新被转化成为将军饮马问题,再作A'关于直线L的对称点A'' ④kPA+PB=PA''+PB,则最小值为A''B两点间的距离,此时P点应在该线段与直线L的交点。 提问:直线L上有一动点P,A,B为L异侧两定点,则kPA+PB(k<1)的最小值为? 解答:构造sinα=k,则可以转化kAP; ①过点A作与AP成α夹角的直线(将AP绕点A顺时针旋转构造) ②过动点P作该直线的垂线段,垂足为A' ③kPA=PA.sinα=PA',重新被转化成为将军饮马问题 ④kPA+PB=PA'+PB,则最小值为A'B两点间的距离,此时P点应在该线段与直线L的交点。 解答:构造sinα=k,则可以转化kAP; ①过点A作与AP成α夹角的直线(将AP绕点A逆时针旋转构造) ②过动点P作该直线的垂线段,垂足为A' ③kPA=PA.sinα=PA',重新被转化成为将军饮马问题,再作A'关于直线L的对称点A'' ④kPA+PB=PA''+PB,则最小值为A''B两点间的距离,此时P点应在该线段与直线L的交点。 思考: ①直线L上有一动点P,A,B为L异侧两定点,则kPA+PB(k>1)的最小值为? ②直线上有一动点P,A,B为L同侧两定点,则kPA+PB(k>1)的最小值为? ③直线L上有一动点P,A,B为L异侧两定点,则kPA+bPB(k>1,b>1)的最小值为? ④直线上有一动点P,A,B为L同侧两定点,则kPA+bPB(k>1,b>1)的最小值为? NO.3 在将军饮马问题的基础上展开研究阿氏圆 提问:圆上有一动点P,A,B为圆外两定点,则PA+PB的最小值为? 解答:根据两点之间线段最短的原理可知:直接连接AB两点,与圆的交点即为PA+PB最小值时的P点。 提问:圆上有一动点P,A,B分别为圆内外两定点,则PA+PB的最小值为? 解答:根据两点之间线段最短的原理可知:直接连接AB两点,与圆的交点即为PA+PB最小值时的P点。 试探索: 提问:圆上有一动点P,A,B为圆外两定点,则kPA+PB的最小值为? 提问:圆上有一动点P,A,B分别为圆内外两定点,则kPA+PB的最小值为? 阿氏圆:古希腊数学家阿波罗尼奥斯提出的圆的概念,在平面内,一个动点到两个定点距离之比等于定值(不为1)的点的集合叫做圆. 换句话说,也就是一个动点到两个定点的距离之比为定值,则可确定这个动点的轨迹是个圆。 如图,也就是我们可以把圆上一动点与圆外一定点所构成的线段PA转化为kPB,也可以把圆上一动点与圆内一定点所构成的线段PB转化为kPA. 提问:圆上有一动点P,A,B为圆外两定点,则kPA+PB(k<1)的最小值为? 解答:根据阿氏圆概念可知:圆上一动点到两个定点比值为定比,这样我们可以将kAP转化为PQ即可(连接OA与圆的交点为P',则kAP'=QP'可以在P'右侧找到Q点),直接连接QB两点,与圆的交点即为kPA+PB最小值时的P点位置。 提问:圆上有一动点P,A,B为圆外两定点,则kPA+PB(k>1)的最小值为? 解答:根据阿氏圆概念可知:圆上一动点到两个定点比值为定比,这样我们可以将kPA+PB=k(PA+aPB),aPB转化为PQ即可(连接OB与圆的交点为P',则aBP'=QP'可以在P'左侧找到Q点),直接连接QA两点,与圆的交点即为PA+aPB最小值时的P点位置。 提问:圆上有一动点P,A,B分别为圆内外两定点,则kPA+PB(k>1)的最小值为? 解答:根据阿氏圆概念可知:圆上一动点到两个定点比值为定比,这样我们可以将kAP转化为PQ即可(连接OA所在的直线交圆于点P',则kAP'=QP',即可在P'左侧找到Q点),直接连接QB两点,与圆的交点即为kPA+PB最小值时的P点位置。 习题练习 例:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,以点C为圆心,2为半径作圆C,分别交AC、BC于D、E两点,点P是圆C上一个动点,则PA+2PB的最小值为__________. 例:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=12,AC=9,以点C为圆心,6为半径的圆上有一个动点D.连接AD、BD、CD,则2AD+3BD的最小值是 . 例:如图,已知正方ABCD的边长为4,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,则2PD-PC的最大值为_______. 例:已知,点A为直线l上一定点,点B为直线L外一定点,在直线L上找一点P,使得BP+mAP(0<m<1)值最小 例:如图,平行四边形ABCD中,∠DAB=60°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则2PB+√3PD的最小值等于________. 例:如图,在半径为6的扇形AOB中,OA⊥OB,点C是AB上一点,过C作CD⊥OB于D,则CD+√3OD的最大值为 例:如图,已知A(-4、0),B(0,2),以AB为直径作圆C,P(m,n)是第二象限圆上一点,则m-n的最小值为: |
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