類型一:多條線段的最值
此類問題一般求最小值,且動點一般都在直線(線段)上運動。
① 兩條線段和的最小值
1. 兩定一動
I:若兩個定點在動點的異側,則直接連接兩個定點,當動點運動到兩定點確定的線段上(即三點共線)時兩條線段的和達到最小值。
II:若兩定點在動點的同側,則先作一個定點關於動點運動所在直線的對稱點,然後連接對稱點和另一個定點,當三點共線時兩條線段的和達到最小值。
2. 一定兩動
兩條線段在某條直線的異側。通過構造對稱點使得兩條線段分別位於某條直線的異側。注意構造對稱的目的是為了轉化線段。
假設兩個動點分別為A點和B點。接下來假設A動點不動,B動點先運動到滿足三點共線;然後A動點開始運動,B動點始終保持三點共線,當線段運動到垂直位置時線段和達到最小。
3. 三動
兩條線段在某條直線的異側。通過構造對稱點使得兩條線段分別位於某條直線的異側。注意構造對稱的目的是為了轉化線段。
假設三個動點分別為A點、B點和C點。接下來假設A,B兩個動點不動,C動點先運動到滿足三點共線;然後同時運動A,B兩個動點,C動點始終保持三點共線,當線段運動到垂直位置時線段和達到最小。
三動點問題和一定兩動問題方法幾乎一致,只是一定兩動問題取最小值時位置是唯一的,而三動問題取最小值時三個點的位置不是唯一的。
② 三條線段和的最小值
兩定兩動
分別作兩個定點關於兩個動點運動所在直線的對稱點。注意作對稱時需要判斷一下對稱後是否能達到轉化線段的目的。兩次對稱轉化線段後使得三條線段在兩條直線異側,然後兩動點運動到滿足四點共線即可。
注:1.兩條線段或者三條線段和的最小值均指的是變化的線段和,若題目求三條線段和的最小值,但有某條線段長固定不變,則依然屬於兩條線段和問題。
2.以上情況線段均兩兩有公共端點。若兩條線段沒有公共端點,則通過平移的方式(構造平行四邊形)使得兩條線段共端點。
3.個別複雜的求線段和的問題,如費馬點等,以上方法不完全適用,但是轉化線段和共線或垂直時和最小的核心思想不變。
類型二:一條線段的最值
① 一定一動
1.動點的運動軌跡為圓。
動點在運動過程中到某個定點的距離保持不變。
在動點處有垂直關係時,如果有一個斜邊是定線段的直角三角形,取斜邊中點即可找到定點和定長。
其他構造圖形時往往通過旋轉全等,k型全等等方法尋找定點和定距離。
確定運動軌跡是圓之後,連接圓心和定點的直線,即可確定最小值和最大值的位置。
2.動點的運動軌跡為直線。
I:動點在運動過程中到某個定直線的距離保持不變。
II:動點在運動過程中與某條定直線的角度保持不變。
這類問題依然需要根據題目特點構造圖形,尋找定直線與定距離或者定角度。
確定運動軌跡是直線之後,最小值就是過定點往直線作垂線段。若要求最大值,則需要找到動點運動的起點和終點。
② 兩動點
往往通過代數法來解決。即設某條與動點有關的線段為x,然後用x表示這條線段(核心思想是化斜為直),一般會得到一個關於x的二次代數式,通過配方法求這個代數式的最值即可。
類型三:一條線段乘以一個係數後與另一條線段的和。
這類問題一般是阿氏圓模型或者類阿氏圓模型。核心思想是構造乘以係數後的某線段,構造方法一般通過母子相似或者是銳角三角函數。如果通過母子相似,需要取點使得兩邊對應成比例構造相似;如果是銳角三角函數,需要構造直角三角形。
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