在動態幾何中,因為有動點出現,必然會產生動線段,所以就會線段最值問題。下面先看一下這個題目:
如圖,線段AB=8,P為平面內一個動點,且BP=2,連接AP,以AP為斜邊在AP上方作直角△ACP,使得CA=CP.∠ACP=90°,連接BC,則BC的最大值和最小值之差為________。
【思路一】用「瓜豆原理」,通過主動點的運動軌跡分析出從動點的運動軌跡是解題的關鍵.
以AB為斜邊,在AB上方作等腰直角三角形ABD,連接CD.證明△CAD∽△PAB,從而得到CD值,根據P點運動軌跡,分析出C點運動軌跡,分析出C、D兩點位置變化引起的BC最值,找到最大值和最小值即可解決問題.
【解法】
【思路二】用「三爪圖」利用旋轉構建手拉手模型
【解法】
把△CPB繞點C順時針旋轉90°得到△CAB『,當點B『、A、B共線時,
①點B『在BA延長線上時BB『最大,此時最大值為8+2=10,
∴BC=10/√2=5√2
②點B『在AB上時BB『最小,此時最小值為8-2=6,
∴BC=6/√2=3√2
故BC的最大值與最小值的差為5√2-3√2=2√2
【挑戰自我】
如圖(1),在平面直角坐標系中,△ABC為等腰直角三角形,∠B=90°,已知點A的坐標為(1,1),點B的坐標為(1,0)
(1)求C點坐標;
(2)如圖(2),點P是X軸上的一個動點,是否存在點P,使AP+CP的值最小?如果存在,請求出點P的坐標:如果不存在,請說明理由;
(3)如圖(3),過點C分別向x軸、y軸作垂線優CE,CF,垂足分別為點E,F.CF交EB的延長線於點G,以EG為斜邊向y軸的左側作等腰Rt△EHG.使∠EHG=90°,EH交x軸於點K,連接KG,試猜想出CG,OK,KG線段間的數量關係並證明.
【分析】本題屬於三角形綜合題,主要考查了全等三角形的判定、等腰直角三角形的性質和坐標與圖形性質的綜合應用,解題的關鍵是學會添加常用輔助線,構造全等三角形並根據線段的和差關係解決問題.
(1)如圖1中,作AN⊥x軸於N,CM⊥x軸於M.只要證明△ABN≌△BCM即可解決問題;
(2)存在.如圖2中,作A關於x軸的對稱點A′連接CA′交x軸於P,連接PA,此時PA+PC的值最小.求出直線CA′的解析式即可解決問題;
(3)結論:CG=OK+CK.在CM上截取CR=OK.只要證明△GER≌△GEK即可解決問題;
【解題過程】
解:(1)如圖1中,作AN⊥x軸於N,CM⊥x軸於M.
∵∠ANB=∠CMB=∠ABC=90°,
∴∠NAB+∠ABN=90°,∠ABN+∠CBM=90°,
∴∠NAB=∠CBN,
∵AB=BC,
∴△ABN≌△BCM,
∴BM=AN=1,CM=BN=2,
∵OB=1,
∴OM=2,
∴C(2,2)
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