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三角形内動态線段比最值的求解技巧“三例說”

作者:道聽度說

都知道,平面幾何的動态問題中往往會有最值存在,由于動态的多樣性和複雜性,随之産生的最值問題豐富多采。常有一種求三角形内動态線段比的最值問題,其的求解有多種技巧,現舉三例一起來說說:

【例一】(如圖)在△ADC中,∠ACD=60º,E、B分别是邊AD、AC上的點,若△BED為等邊三角形,求:AB/BC的最小值

三角形内動态線段比最值的求解技巧“三例說”

【分析】(應用“瓜豆”思維轉移線段造相似)

(1)以CD為邊(如圖)作正三角形△CDF,由∠C=60º,∴點F必落在邊AC上,連EF,易證:△DEF≌△DBC,∴BC=EF,∠DFE=∠C=60º

(2)易證:△ABE∽△EBF,∴BE²=BF.BA,即BA=BE²/BF

(3)由AB/BC=AB/EF=BE²/BF.EF,在△BEF中,根據餘弦定理得:BE²=BF²+EF²+BF.EF,則:AB/BC=BF²+EF²+BF.EF/BF.EF,即:AB/BC≥3BF.EF/BF.EF=3,(當且:BF=EF時)是以:AB/BC的最小值為3

【例二】(如圖)D是正三角形△ABC内一點,且:∠BDC=120º,求:AD/BD的最小值

三角形内動态線段比最值的求解技巧“三例說”

【分析】(由120º作外接圓造相似顯線段比)

(1)如圖設:BC=a,已知得:∠1+∠2=60º,∠1+∠3=60º,∴∠2=∠3,作△BCD的外接圓⊙O,連OB、OC,則:∠BOC=120º,設半徑為r,∴OB=OC=r=√3a/3

(2)延長AD交圓于點E,連BE,∠E=∠2=∠3,易得:△ABD∽△AEB,∴AD/BD=AB/BE=a/BE

(3)當BE取最大時,AD/BD取最小值,當弦BE為直徑時取最大,此時:BE=2r=2√3a/3

(4)是以:AD/BD的最小值為:√3/2

(若将△BCD繞點C順轉60º求解亦簡捷)

【例三】(如圖)△ABC為等腰直角三角形,AB=AC,∠A=90º,點D、E分别為邊AB、AC上的動點,且滿足:BD=AE,連DE、CD,求:線段DE/CD的最小值

三角形内動态線段比最值的求解技巧“三例說”

【分析】(造全等移線段利用三邊關系)

(1)過點E作DE的垂線,過點C作EC的垂線兩線交于點F(如圖),即:EF⊥DE,FC⊥AC

(2)由:AB=AC,AE=BD,∴AD=CE,則有Rt△ADE≌Rt△CEF,∴DE=EF=2a(設)

(3)取EF中點G,連CG、DG,則:CG=a,DG=√(DE²+EG²=√[(2a)²+a²]=√5a

(4)因:CD≤GD+GC=(√5+1)a

(5)是以:DE/CD=2a/CD≥2a/(√5+1)a,是以:DE/CD最小值為(√5-1)/2

以上三例之分析,“道聽度說”供參考。