动点中的最值问题

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  【摘要】 动点与定点的关系:一个动点在定直线上运动与两个定点,一个定点与定直线,一个定点与两条定直线最值问题.
  【关键词】 动点;最值
  初中数学的动点问题是学生学习的难点,但动点问题大多是中考必考点,体现数学的区分度. 笔者从三方面去探究初中的动点问题,达到最值问题的解决. 动点与定点的关系:一个动点在定直线上运动与两个定点,一个定点与定直线,一个定点与两条定直线最值问题.
  一、一个动点在定直线上运动与两个定点
  例1 两个村庄甲(图中E点)、乙(图中D点)在一条小河(图中AB所在的直线代表小河)的同侧,如图1,要在小河边建一座水泵站,向甲、乙两村庄供水,为使到两村庄铺的水管最短,在小河边找出新修建水泵的位置. 请画图说明,若甲、乙到小河岸边的距离EA,DB分别是300米、500米,甲、乙两村庄的水平距离是600米,求要铺水管多长.并求出■ + ■的最小值.
  分析 将数学应用问题转化为数学模型的建立. 这是在一条定直线(小河河岸AB所在的直線)上找一点,使到两个定点(甲、乙两个村庄代表两个定点)的距离最短. 以定直线为对称轴,将定点中的一个(如图中的D点)作它的对称点移到对称轴的另一侧D′,连接这两点ED′交AB于F点,求出它的长度ED′即可.
  二、一定点与一定直线
  例2 如图2,在角平分线OJ上找一点H,使到OD上一点C的距离最短,A是OD上的定点,使HA + HC的距离最短.
  分析 因为角平分线所在的直线是它的对称轴,则转化为一个定点在角的一边上,在角平分线上和定点所在的直线上找两点,使它们的和最短. 根据“从直线外一点向直线所作的线段中,垂线段最短”的原理,过定点A向角的另一边OE作垂线段AB,再作B点的关于对称轴OJ的对称点C点,交OD于C点,连接HC,HA,所以HC + HA为最短.
  变式:OA = 50,∠EOD = 45°,求出HC+HA的长度.
  三、一个定点与两条定直线
  即一个定点在两条直线上,找一点使路程的和最短.
  例3 如图3,一位牧民从家中A要把马迁到牧场(DE所在的直线)去吃草,再到河边FG所在的直线河岸去喝水,再回到家中,要使走的路径最短, 应怎样走?
  分析 这是一个定点与两条直线的最短问题,先作定点A关于直线DE的对称点H,再作A点关于河岸FG所在的直线的对称点I,连接HI,分别交DE,FG于B,C两点,B,C即为所求的最短点.
  变式:如图4,∠EOB = 45°,OP = 10,求△PFG周长的最小值.
  分析 P点是定点,OE,OB是定直线. 作出点P关于直线OE,OB的对称点.连接这两个对称点分别交OE,OB于F,G两点,连接PF,PG.这两个对称点的长度即为所作△PFG周长的最小值. 利用勾股定理求出长度.
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