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三角形内动态线段比最值的求解技巧“三例说”

作者:道听度说

都知道,平面几何的动态问题中往往会有最值存在,由于动态的多样性和复杂性,随之产生的最值问题丰富多采。常有一种求三角形内动态线段比的最值问题,其的求解有多种技巧,现举三例一起来说说:

【例一】(如图)在△ADC中,∠ACD=60º,E、B分别是边AD、AC上的点,若△BED为等边三角形,求:AB/BC的最小值

三角形内动态线段比最值的求解技巧“三例说”

【分析】(应用“瓜豆”思维转移线段造相似)

(1)以CD为边(如图)作正三角形△CDF,由∠C=60º,∴点F必落在边AC上,连EF,易证:△DEF≌△DBC,∴BC=EF,∠DFE=∠C=60º

(2)易证:△ABE∽△EBF,∴BE²=BF.BA,即BA=BE²/BF

(3)由AB/BC=AB/EF=BE²/BF.EF,在△BEF中,根据余弦定理得:BE²=BF²+EF²+BF.EF,则:AB/BC=BF²+EF²+BF.EF/BF.EF,即:AB/BC≥3BF.EF/BF.EF=3,(当且:BF=EF时)所以:AB/BC的最小值为3

【例二】(如图)D是正三角形△ABC内一点,且:∠BDC=120º,求:AD/BD的最小值

三角形内动态线段比最值的求解技巧“三例说”

【分析】(由120º作外接圆造相似显线段比)

(1)如图设:BC=a,已知得:∠1+∠2=60º,∠1+∠3=60º,∴∠2=∠3,作△BCD的外接圆⊙O,连OB、OC,则:∠BOC=120º,设半径为r,∴OB=OC=r=√3a/3

(2)延长AD交圆于点E,连BE,∠E=∠2=∠3,易得:△ABD∽△AEB,∴AD/BD=AB/BE=a/BE

(3)当BE取最大时,AD/BD取最小值,当弦BE为直径时取最大,此时:BE=2r=2√3a/3

(4)所以:AD/BD的最小值为:√3/2

(若将△BCD绕点C顺转60º求解亦简捷)

【例三】(如图)△ABC为等腰直角三角形,AB=AC,∠A=90º,点D、E分别为边AB、AC上的动点,且满足:BD=AE,连DE、CD,求:线段DE/CD的最小值

三角形内动态线段比最值的求解技巧“三例说”

【分析】(造全等移线段利用三边关系)

(1)过点E作DE的垂线,过点C作EC的垂线两线交于点F(如图),即:EF⊥DE,FC⊥AC

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

(3)取EF中点G,连CG、DG,则:CG=a,DG=√(DE²+EG²=√[(2a)²+a²]=√5a

(4)因:CD≤GD+GC=(√5+1)a

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

以上三例之分析,“道听度说”供参考。