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中考数学压轴题:因动点产生的最值问题(四边形)

时间:2018-08-29 18:47:37

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中考数学压轴题:因动点产生的最值问题(四边形)

动点问题产生的最值问题(四边形)

动点问题一直都是中考压轴题的常考题型,难度系数可大可小。就连平常的单元测或者期中期末考试,也常将动点问题当做压轴题。

这不,传说中压轴题难度非常大的武汉市就拿动点产生的最值问题下手了!结果难哭了一批学霸同学。据说,150分的卷,能考90分都已经是高手了!能将压轴题写出,估计是全校的公敌了吧!

到底有多难,下面一起来看看吧!

动点产生的最值问题

例题、如图,在平面直角坐标系中,边长为3的正方形OABC的边OC落在x轴的正半轴上,边OA落在y轴的正半轴上,点E从点A出发以每秒1个单位长度的速度沿着射线AB的方向运动,点A关于OE的对称点为点F。运动时间为t秒,连接OF、EF、BF、CF。

(1)如图1,当∠AOE=30°时,求∠CFB的度数;

(2)如图2,当t=1时,求证:BF⊥CF;

(3)如图3,过点F作FG⊥CF,且FG=CF,连接AG,M为AG的中点,连接CM,则当t=多少时,CM有最小值,CM的最小值为多少?

原题如下:

分析:(1)30°的角太特殊了,有30°必有60°,再加上对称必有线相等,所以必有等边三角形。故,连接AF即得等边三角形AOF。不难证明BF=CF,∠BCF=15°。所以∠BFC=150°。难度系数中等,想秒杀估计比较难了!

(2)如图所示,作出对应的辅助线。求出点F的坐标,然后求出BF、CF的值,利用勾股定理的逆定理,即可求出∠BFC=90°。难度系数中等,计算量较大,考试时需要仔细认真,不能出现计算的错误。

(3)关于中点问题,初二数学中,一般就是三角形的中位线,或者平行四边形的对角线互相平分。本题利用中位线的知识,使CM=0.5GH,不难求出H点的坐标为(6,-3)。而关于最小值的问题,一般有两个:①两点之间线段最短;②点到直线的距离最短。

解决本题的关键是:如何找出一个定点P,使PG的值不变?

不妨设P(x,y),且x^2+y^2=3^2=9。构造三垂直模型中的K型,不难求出G的坐标(x-y,x+y-3)。想要找到一个定点,一定要认真观察G的坐标,如果能将-3抵消,不难构造出x^2+y^2。而这样的点P(0,-3)即为所要求的定点。且PG^2=(x+y)^2+(x-y)^2=2(x^2+y^2)=18。所以,PG为定值。

所以,当P、G、H三点在同一条直线上时,GH的值最小。连接PH,易求PH=6,所以GH=6-3√2。所以CM的最小值为:3-1.5√2.

此时,G的坐标为(3√2,-3),F(1.5√2,-1.5√2)。然后利用EF=AE,即可求出t的值。且t值为3+3√2。

小结

最小值问题,一定要注意常用方法:①两点之间线段最短;②点到直线的距离最短。

而两点之间线段最短,一定要找到两个定点。如果题目中,没有出现,一定要自己找到这一个隐藏的定点。且这个隐藏的定点,一定是题目中出现的特殊点。

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