03.02 中考难点,构造法破解加权线段和AB+kCD最值难题有实效,值得关注

线段和差最值为初中阶段热门几何模型考点之一,其探究应用贯穿初一至中考压轴.但 形如"AB+kC"这样的式子的线段和差最值一般更难,需要构造性求解,具体求解方法探究如下。

中考难点,构造法破解加权线段和AB+kCD最值难题有实效,值得关注

经典考题

1(2019秋•玄武区期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,D、E分别是边BC、AC上的两个动点,且DE=4,P是DE的中点,连接PA,PB,则PA+1/4PB的最小值为______.

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【解析】本题考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理,添加恰当辅助线构造相似三角形是本题的关键.

:如图,在BC上截取CF=1/2,连接PF,CP,AF,

∵DE=4,P是DE的中点,

∴CP=1/2DE=2,

∵CP/BC=1/4, CF/CP=1/4,

∴CP-/BC=CF/CP,且∠FCP=∠BCP,

∴△BCP∽△PCF,∴PF/BP=1/4,∴PF=1/4BP,

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2.(2019秋•常州期末)如图,在平面直角坐标系中,以O为圆心,6为半径画圆弧,与两坐标轴分别交于点A、B,已知点C(5,0)、D(0,3),P为AB上一点,则2PD+CP的最小值为_______.

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【解析】在y轴上找一点E,使AE=OE=6,根据相似三角形的判定和性质即可求解.如图所示,

在y轴上找一点E,使AE=OE=6,

∵D(0,3),∴OD=3

∵∠DOP=∠POE,OD/OP=OP/OE=1/2,

∴△DOP∽△POE,DP/PE=OP/OE=1/2.

∴PE=2PD,2PD+CP=PE+CP.

当点C,P,E三点共线时,2PD+CP的值最小,

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3.(2019秋•山西期末)阅读以下材料,并按要求完成相应的任务.

已知平面上两点A、B,则所有符合PA/PB=k(k>0且k≠1)的点P会组成一个圆.这个结论最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,称阿氏圆.

阿氏圆基本解法:构造三角形相似.

【问题】如图1,在平面直角坐标中,在x轴,y轴上分别有点C(m,0),D(0,n),点P是平面内一动点,且OP=r,设OP/OD=k,求PC+kPD的最小值.

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阿氏圆的关键解题步骤:

第一步:如图1,在OD上取点M,使得0M:OP=OP:OD=k;

第二步:证明kPD=PM;第三步:连接CM,此时CM即为所求的最小值.

下面是该题的解答过程(部分):

解:在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k,

又∵∠POD=∠MOP,∴△POM~△DOP.

任务:

(1)将以上解答过程补充完整.

(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,D为△ABC内一动点,满足CD=2,利用(1)中的结论,请直接写出AD+2/3BD的最小值.

【分析】本题属于相似形综合题,考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理,两点之间线段最短等知识,解题的关键是理解题意,学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型

(1)在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k,利用相似三角形的性质以及两点之间线段最短解决问题即可.

(2)利用(1)中结论计算即可.

【解答】(1)在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k,

又∵∠POD=∠MOP,∴△POM~△DOP.

∴MP:PD=k,∴MP=kPD,

∴PC+kPD=PC+MP,当PC+kPD取最小值时,PC+MP有最小值,即C,P,M三点共线时有最小值,

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4.(2019秋•东台市期末)(1)初步思考:

如图1,在△PCD中,已知PB=2,BC=4,N为BC上一点且BN=1,试证明:PN=1/2PC,

(2)问题提出:

如图2,已知正方形ABCD的边长为4,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,求PD+1/2PC的最小值.

(3)推广运用:

如图3,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,求PD﹣1/2PC的最大值.

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【分析】本题考查圆综合题、正方形的性质、菱形的性质、相似三角形的判定和性质、两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会构建相似三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,把问题转化为两点之间线段最短解决,题目比较难,属于中考压轴题.

【解答】(1)证明:如图1,

∵PB=2,BC=4,BN=1,

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(3)同(2)中证法,如图3,

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解题思路总结:

解题之道:折转直;

解题之术:构造母子型相似;

解题之本:需要折线转化为直线,并且把系数消掉,构造了两个相似三角形实施转化。


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