中考几何压轴 50 辅助线法则 终极经典解析 动态线段比最值 指导思想
这一系列,不限专题,解析系列经典几何题,提高几何分析解决问题能力。
题57. 《动态线段比最值》
如图,△ABC中,AB=8,BC=7,AC=5。D是BC边上动点e的运算法则,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F;作DG∥AC交AB于G,DH∥AB交AC于H。连接EF、GH,求EF/GH的最大值。
〖一般性提点〗
做点整理。本题难度还是挺高的。但也许因此,能更加突出基本思想和方法的重要性。犹豫再三,还是拿出来讲讲。有了明确的指导思想,题还真不算很难。
[1]. 线段的三角不等式
线段最值问题的基本原理归结到三角不等式当中:. 两点之间直线段最短(三角形中两边之和大于第三边);. 点到直线,垂线段最短(Rt三角形中,斜边大于直角边);以及. 三角形中,任意两边之差的绝对值,小于第三边。
此外,也有将几何最值问题转化为代数最值问题的方法,这一方法基本逻辑:. 设置适当的未知数;. 基于几何原理建立相关线段的表达;.建立相关线段比关于未知数的表达;. 用代数方法求最值。
[2]. 角度/线段分析不可或缺
这是分析几何问题的基本手段。在这里特别提醒的是e的运算法则,已知三角形三边,三角形的三个角是确定可解的。所谓“无巧不成题”,此种情形下就要计算一下,是否有特殊角存在。
[3]. 动态线段的定比转移
基本思想是将两条动态线段定比转移到某一个三角形当中(可能需要多次转移)。所谓定比转移,意思是在动态过程中,转移对象与被转移对象之比保持不变。结果或为如下情形之一:
. 转移到某一直角三角形当中(以本题EF、GH为标记)
. 转移到一般三角形当中
以上[1] ~[3] 就是此类问题基本的指导思想和方法手段。
〖题目分析〗
根据题设,作EM∥GH,交DH于M,连接FM,显然EM/GH=1,在△EFM中,若FM也是GH的定比转移线段,问题就OVER了。(线段的定比转移)
那么分别含有GH和FM的三角形相似且相似比为定值,就妥了。这就将视线集中到了△GHA和△FMH上。
角度/线段分析
先计算有无特殊角(没有特殊角,只影响手算可能性)
计算可知,λ=5/2,说明∠A=60°;
角度分析结果示于图。
EGHM是平行四边形:MH=EG,EG=DG/2(△DEG中);
DGAH是平行四边形:DG=AH,从而MH=AH/2,
若能证明FH=AG/2,两个三角形就相似了。
在Rt△DFH中,FH=DH/2,而在平行四边形DGAH中,DH=AG,∴FH=AG/2
于是△GHA∽△FMH(SAS);
从而 FM=GH/2;
在△EFM中:EM+FM≥EF,即
GH+GH/2≥EF
∴ EF/GH≤3/2
max(EF/GH)=3/2
当E、M、F共线时,取得最大值:
此时BD=4.3(这个就不要计算了,只供参考)。不管怎样,取得最值的时候,图像是最美的:AHDG是菱形,△DEF是等腰三角形,△AEF是等边三角形,△AGH是等边三角形,等等。。。这都是闲话。
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