崔曉富


在平面幾何的動態問題中,當某幾何元素在給定條件變動時,求某幾何量(如線段的長度、圖形的周長或面積、角的度數以及它們的和與差)的最大值或最小值問題,稱為幾何最值問題。近年,各地中考題常通過幾何最值問題考查學生的實踐操作能力、空間想象能力、分析問題和解決問題的能力。筆者針對安徽省近兩年中考數學的幾何最值問題作一探究與分析,希望對大家有所幫助。
一、實例探討與評點
問題一:(2016年安徽省中考數學第10題)如圖,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=6,BC=4,P是△ABC內部的一個動點,且滿足∠PAB=∠PBC,則線段CP長的最小值為()
【考點】點與圓的位置關系;圓周角定理。
【分析】首先證明點P在以AB為直徑的☉O上,連接OC與☉O交于點P,此時PC最小,利用勾股定理求出OC即可解決問題。
教師運用“幾何畫板”進行解析,取CQ的中點O,連接OP,當OP⊥AB時,OP最短,所以CQ=2OP取最小值。
二、拓展與引申
閱讀下列材料:小華遇到這樣一個問題,如圖3,△ABC中,∠ACB=30°,BC=6,AC=5,在△ABC內部有一點P,連接PA,PB,PC,求PA+PB+PC的最小值。
小華是這樣思考的:要解決這個問題,首先應想辦法將這三條端點重合于一點的線段分離,然后將它們連接成一條折線,并讓折線的兩個端點為定點,這樣依據“兩點之間,線段最短”,就可以求出這三條線段和的最小值了。他先后嘗試了翻折、旋轉、平移的方法,發現通過旋轉可以解決這個問題。他的做法:如圖4,將△APC繞點C順時針旋轉60°,得到△EDC,連接PD,BE,則BE的長即為所求。
(1)請你寫出圖4中,PA+PB+PC的最小值為____________;
(2)參考小華的思考問題的方法,解決下列問題:
即當PA+PB+PC值最小時PB的長為。
三、歸納小結教學啟示
1.解決平面幾何最值問題的常用方法
(1)應用兩點間線段最短的公理(含應用三角形的三邊關系)求最值;
(2)應用垂線段最短的性質求最值;
(3)應用軸對稱的性質求最值;
(4)應用二次函數求最值;
(5)應用其他知識求最值。
2.對教學的啟示
(1)教師的數學功底和文字表述水平;
(2)教師應有廣闊的視角;
(3)加強“動態幾何”訓練;
(4)緊扣《數學課程標準》,透析《安徽中考考綱》。
“幾何最值問題”試題新穎別致,頗具魅力,成為中考試題中的一朵朵奇葩,但我們尋根溯源,定能殊途同歸。讓我們共同努力,共同探索,共同為之奮斗!
(作者單位:安徽省南陵縣城東實驗學校)