王建順
在學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí)過程中,經(jīng)常遇到求動點(diǎn)產(chǎn)生的最值問題,學(xué)生往往不能很好地解決,究其根本原因,學(xué)生對變化的點(diǎn)或圖形存在畏難心理,不能發(fā)現(xiàn)其本質(zhì),筆者希望通過本文引導(dǎo)學(xué)生從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì),從“不變”的本質(zhì)中探索“變”的規(guī)律,達(dá)到“知其一,得其多”效果,從而提升學(xué)生解決問題的能力和思維品質(zhì)。
一、一動點(diǎn),兩定點(diǎn)異側(cè)
問題1:有一條河l,河的兩側(cè)有兩個(gè)村莊A、B,現(xiàn)在要在河上修一個(gè)水站P,當(dāng)P在何處時(shí),使得PA+PB最短?
學(xué)生借助兩點(diǎn)之間線段最短,連接AB與l交于點(diǎn)P,點(diǎn)P即為所求點(diǎn)。讓學(xué)生形成解決兩點(diǎn)異側(cè)動點(diǎn)最小值問題的基本模型。
變式訓(xùn)練:有一條河l,河的同側(cè)有兩個(gè)村莊A、B,現(xiàn)在要在河上修一座橋PQ,當(dāng)PQ在何處時(shí),使得PA+PQ+QB最短?
本題難點(diǎn)在于首先要將點(diǎn)A平移線段CD的距離到點(diǎn)A,然后轉(zhuǎn)化為問題1,找到點(diǎn)Q,剩余的問題順理成章。
二、一動點(diǎn),兩定點(diǎn)同側(cè)
問題2:有一條河l,河的同側(cè)有兩個(gè)村莊A、B,現(xiàn)在要在河上修一個(gè)水站P,當(dāng)P在何處時(shí),使得PA+PB最短?
本題學(xué)生解決起來問題不大,利用軸對稱這一圖形變換,找到A的對稱點(diǎn)A,轉(zhuǎn)化為問題1的基本模型來解決。
變式訓(xùn)練:有一條河l,河的同側(cè)有兩個(gè)村莊A、B,現(xiàn)在要在河上找到兩點(diǎn)P、Q,使得PQ=EF且AP+PQ+QB最短?
本題難點(diǎn)在于將點(diǎn)A向右平移到A,然后利用問題2的模型找到點(diǎn)P,問題相應(yīng)解決。
問題3:有一條河l,河的同側(cè)有兩個(gè)村莊A、B,現(xiàn)在要在河上修一個(gè)水站P,當(dāng)P在何處時(shí),使得|PA-PB|最???
當(dāng)PA=PB時(shí),|PA-PB|最小為0。
問題4:有一條河l,河的同側(cè)有兩個(gè)村莊A、B,現(xiàn)在要在河上修一個(gè)水站P,當(dāng)P在何處時(shí),使得|PA-PB|最大?
當(dāng)PA與PB共線時(shí),|PA-PB|最大。原因是當(dāng)不共線時(shí),PA、PB、AB組成三角形,由兩邊之差小于第三邊,此時(shí)|PA-PB| 三、兩動點(diǎn) 問題5:在∠AOB內(nèi)有一定點(diǎn)C,在OA上找一點(diǎn)P,在OB上找一點(diǎn)Q,使得CP+PQ最短。 利用問題2的模型,將問題轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到線最短的問題,即垂線段最短的問題過點(diǎn)C作CQ⊥OB交OA于點(diǎn)P,P、Q即為所求點(diǎn)。 問題6:在∠AOB內(nèi)有一定點(diǎn)C,在OA上找一點(diǎn)P,在OB上找一點(diǎn)Q,使得△CPQ的周長(CP+PQ+QC)最短? 利用兩次軸對稱,將點(diǎn)C轉(zhuǎn)化為C、C,這樣回到問題1的模型,兩點(diǎn)之間線段最短。 四、三動點(diǎn) 問題7:△ABC中有一點(diǎn)P,當(dāng)P在何處時(shí),PA+PB+PC最??? 利用旋轉(zhuǎn),將△APC繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,此時(shí)△PPC為等邊三角形,將PC轉(zhuǎn)化為PP,當(dāng)PB、PP、PA在一條直線上時(shí),PA+PB+PC最小。如何找到點(diǎn)P呢?當(dāng)PB、PP、PA在一條直線上時(shí),∠BPC=120°,如何作圖使∠BPC=120°呢? 分別以AB、AC為邊向外坐等邊三角形△ABD和等邊三角形△ACE,連接DC和BE交于點(diǎn)P,點(diǎn)P即為所求點(diǎn)。原因是根據(jù) ∵∠BAD=60°,∠EAC=60° ∴∠BAD+∠BAC=∠CAE+∠BAC 即∠CAD=∠BAE ∵AD=AB,AE=AC? ? ? ∴△CAD≌△EAB ∴∠ADC=∠ABE ∵∠ADC+∠BDP=60° ∴∠ABE+∠BDP=60° ∴∠BPC=∠ABD+∠ABE+∠BDP=120° 綜上所述,在解決動點(diǎn)產(chǎn)生的最值時(shí),應(yīng)考慮基本初等變換(平移、軸對稱、旋轉(zhuǎn)),將動點(diǎn)轉(zhuǎn)化為兩點(diǎn)之間線段最短模型,或垂線段最短模型來解決,筆者只是拋磚引玉,希望能對中考復(fù)習(xí)起到幫助。