几何定值和极值1
几何定值问题(1)定量问题:解决定量问题的关键在探求定值,一旦定值被找出,就转化为熟悉的几何证明题了
探求定值的方法一般有运动法、特殊值法及计算法
(2)定形问题:定形问题是指定直线、定角、定向等问题
在直角坐标平面上,定点可对应于有序数对,定向直线可以看作斜率一定的直线,实质上这些问题是轨迹问题
几何极值问题:最常见的几何极值问题大体包括:有关线段的最大最小问题;三角形面积的最大最小问题;角的最大最小问题等
【例题分析】例1
已知的两边的中点分别为M、N,P为MN上的任一点,BP、CP的延长线分别交AC、AB于D、E,求证:为定值
分析:用运动法探求定值,先考虑特殊情况,令P在MN上向M运动,此时D点向A运动,P点运动到M时,D点将与A点重合,而AM=MB,于是,于是转入一般证明
证明:连结AP例2
两圆相交于P、Q两点,过点P任作两直线与交一圆于A、B,交另一圆于、,AB与交于点C,求证:为定值
分析:设两圆为⊙O、⊙,现从运动极端分析,因为直线与都是以P为固定点运动的
当与重合时,便成了左图的情况,而AC和分别成了两圆的切线
且,QA、分别为直径
容易求得这就是所求的定值
证明:如右图,连结PQ、BQ、则有例3
在定角XOY的角平分线上,任取一点P,以P为圆心,任作一圆与OX相交,靠近O点的交点为A,与OY相交,远离O点的交点为B,则为定角
分析:先探求定值,根据特殊化求定值,一般证明的原则,先看图(2),如果以角平分线上任意一点P为圆心,以OP为半径作圆,此时,A点与O点重合,证明:如图(1),作例4
已知E、F分别是四边形ABCD的AB、CD边上的中点求证:分析:本题即证EF的最大值为,因此可先考虑特殊情况,以找出等号成立的条件,再证一般情况
证明:(1)当四边形中AD//BC时,如左图EF是梯形ABCD的中位线(2)当AD不平行BC时,如右