新课标九年级数学中考复习强效提升分数精华版最值问题
新课标九年级数学中考复习强效提升分数精华版专题复习---最值问题

教师姓名 课题名称 教学目标 教学重点 教学难点学生姓名 专题复习-----------最值问题年级 课型初三 复习课学科 上课时间数学扎实牢固掌握基础知识,熟悉该题型,能掌握解决该题型的策略 注重数学思想方法的应用、对称知识的掌握 学生对本专题的理解与掌握、解题能力的提高一、中考专题诠释 最值问题是指由于一些点、线等位置发生变化导致一些量的变化,在变化过程中会出现量的最大值和最小值 (如两线段和最小、差最大、三角形周长最小等等)一类问题.根据其特征大致可分为:求线段的最值、求 两线段的和及差的最值、图形周长的最值、图形面积的最值。
二、解题策略与解法精讲 由于最值问题的知识覆盖面较大,综合性较强,灵活选择方法的要求较高,再加上题意新颖,构思精巧, 具有相当的深度和难度,所以要求同学们在复习时,首先对于基础知识一定要复习全面,并力求扎实牢靠; 其次是要加强对解答这类试题的练习,注意各知识点之间的因果联系,选择合适的解题途径完成最后的解 答.由于此题型有固定模式或套路,所以可从以下几方面考虑: 1.线段公理——两点之间,线段最短; 2. 对称的性质——①关于一条直线对称的两个图形全等; ②对称轴是两个对称图形对应点连线的垂直平 分线; 3.三角形两边之和大于第三边; 4.三角形两边之差小于第三边。
5、垂直线段最短。
三、中考考点演练 1、(中招湖北黄石市中考题)如图,在等腰⊿ABC 中,∠ABC=120° ,点 P 是底边 AC 上一个动点,M、 N 分别是 AB、BC 的中点,若 PM+PN 的最小值为 2,则⊿ABC 的周长是_________2、(中招滨州市)如图,等边△ABC 的边长为 6,AD 是边 BC 上的中线,M 是 AD 上的动点,E 是边 AC 上的一 点,若 AE=2,EM+CM 的最小值为________。
3.在正方形 ABCD 中,点 E 是 BC 上的一定点,且 BE=10,EC=14,点 P 是 BD 上的一动点,则 PE+PC 的最小值 是 .14、(中招湖北荆门市中考题) 如图 2,菱形 ABCD 的两条对角线分别长 6 和 8,点 P 是对角线 AC 上的 一个动点,点 M、N 分别是边 AB、BC 的中点,则 PM+PN 的最小值是_____________. 5、(中招乐山市中考题)如图 3,MN 是⊙O 的直径,MN=2,点 A 在⊙O 上,∠AMN=30° ,B 为弧 AN 的中点,P 是直径 MN 上一动点,则 PA+PB 的最小值为_________6、(中招济宁市中考题)如图,正比例函数 于 点,过 点作 轴的垂线,垂足为 ,已知的图象与反比例函数 的面积为 1.在第一象限的图象交(1)求反比例函数的解析式; (2)如果 合),且 为反比例函数在第一象限图象上的点(点 点的横坐标为 1,在 轴上求一点 ,使 与点 不重最小.7、如图,已知直线 y=1 1 2 x+1 与 y 轴交于点 A,与 x 轴交于点 D,抛物线 y= x +bx+c 与直线交于 A、E 2 2两点,与 x 轴交于 B、C 两点,且 B 点坐标为(1,0). (1)求该抛物线的解析式; (3)在抛物线的对称轴上找一点 M,使|AM-MC|的值最大,求出点 M 的坐标. yEA D OyBCx8、(威海中招) 如图 5,在直角坐标系中,点 A,B,C 的坐标分别为(-1,0),(3,0),(0,3), 过 A,B,C 三点的抛物线的对称轴为直线 l,D 为对称轴上 l 一动点, (1)求抛物线的解析式; (2)求当 AD+CD 最小时点 D 的坐标; (3) 以点 A 为圆心,以 AD 为半径作⊙A,①证明:当 AD+CD 最小时,直线 BD 与⊙A 相切。
新课标九年级数学中考复习强效提升分数精华版二次函数复习纲要及习题

初三数学二次函数复习纲要及习题二次函数的几个基本名词:抛物线的顶点、对称轴和开口方向 大纲要求:1.理解二次函数的概念;2.会把二次函数的一般式化为顶点式,确定图象的顶点坐标、对称轴和开口方向,会用描点法画二次函数的图象;3.会平移二次函数y =ax 2(a ≠0)的图象得到二次函数y =a(ax +m)2+k 的图象,了解特殊与一般相互联系和转化的思想;4.会用待定系数法求二次函数的解析式; 5.利用二次函数的图象,了解二次函数的增减性,会求二次函数的图象与x 轴的交点坐标和函数的最大值、最小值,了解二次函数与一元二次方程和不等式之间的联系。
内容(1)二次函数及其图象如果y=ax 2+bx+c(a,b,c 是常数,a ≠0),那么,y 叫做x 的二次函数。
二次函数的图象是抛物线,可用描点法画出二次函数的图象。
(2)抛物线的顶点、对称轴和开口方向抛物线y=ax 2+bx+c(a ≠0)的顶点是)44,2(2a b ac a b --,对称轴是abx 2-=,当a>0时,抛物线开口向上,当a<0时,抛物线开口向下。
抛物线y=a (x+h )2+k(a ≠0)的顶点是(-h ,k ),对称轴是x=-h.考查重点与常见题型:考查二次函数的定义、性质,有关试题常出现在选择题中,如: 已知以x 为自变量的二次函数y =(m -2)x 2+m 2-m -2额图像经过原点, 则m 的值是1.综合考查正比例、反比例、一次函数、二次函数的图像,习题的特点是在同一直角坐标系内考查两个函数的图像,试题类型为选择题,如:如图,如果函数y =kx +b 的图像在第一、二、三象限内,那么函数 y =kx 2+bx -1的图像大致是( )2.考查用待定系数法求二次函数的解析式,有关习题出现的频率很高,习题类型有中档解答题和选拔性的综合题,如: 已知一条抛物线经过(0,3),(4,6)两点,对称轴为x =53,求这条抛物线的解析式。
新课标九年级数学中考复习强效提升分数精华版数学复习提纲

数学复习提纲第一章 实数★重点★ 实数的有关概念及性质,实数的运算 ☆内容提要☆一、重要概念1.数的分类及概念 数系表:说明:“分类”的原则:1)相称(不重、不漏)2)有标准2.非负数:正实数与零的统称。
(表为:x ≥0) 常见的非负数有:性质:若干个非负数的和为0,则每个非负担数均为0。
3.倒数: ①定义及表示法②性质:A.a ≠1/a (a ≠±1);B.1/a 中,a ≠0;C.0<a <1时1/a >1;a >1时,1/a <1;D.积为1。
4.相反数: ①定义及表示法②性质:A.a ≠0时,a ≠-a;B.a 与-a 在数轴上的位置;C.和为0,商为-1。
5.数轴:①定义(“三要素”)②作用:A.直观地比较实数的大小;B.明确体现绝对值意义;C.建立点与实数的一一对应关系。
6.奇数、偶数、质数、合数(正整数—自然数)定义及表示:奇数:2n-1偶数:2n (n 为自然数)实数无理数(无限不循环小数)0 (有限或无限循环性数) 整数分数 正无理数 负无理数 0 实数 负数 整数 分数 无理数有理数正数整数 分数 无理数有理数│a │2a a (a ≥0)(a 为一切实数)7.绝对值:①定义(两种):代数定义:几何定义:数a 的绝对值顶的几何意义是实数a 在数轴上所对应的点到原点的距离。
②│a │≥0,符号“││”是“非负数”的标志;③数a 的绝对值只有一个;④处理任何类型的题目,只要其中有“││”出现,其关键一步是去掉“││”符号。
二、实数的运算1. 运算法则(加、减、乘、除、乘方、开方)2. 运算定律(五个—加法[乘法]交换律、结合律;[乘法对加法的] 分配律)3. 运算顺序:A.高级运算到低级运算;B.(同级运算)从“左” 到“右”(如5÷51³5);C.(有括号时)由“小”到“中”到“大”。
三、应用举例(略)附:典型例题1. 已知:a 、b 、x 在数轴上的位置如下图,求证:│x-a │+│x-b │ =b-a.2.已知:a-b=-2且ab<0,(a ≠0,b ≠0),判断a 、b 的符号。
新课标九年级数学中考复习强效提升分数精华版中考数学复习专题 代数、三角、几何综合问题

中考数学复习专题 代数、三角、几何综合问题概述:代数、三角与几何综合题是较复杂与难度较大的问题,其中包括方程、函数、三角与几何等,内容基本上包含所有的初中数学知识,必须把以前的函数观念、方程思想、数形结合思想、转化与化归思想进行综合来解题.典型例题精析 例1.有一根直尺的短边长2cm ,长边长10cm ,还有一块锐角为45°的直角三角形纸板,它的斜边长12cm ,如图1,将直尺的矩边DE 放置与直角三角形纸板的斜边AB 重合,且点D 与点A 重合,将直尺沿AB 方向平移如图2,设平移的长度为xcm (•0≤x ≤10),直尺和三角形纸板的重叠部分(图中阴影部分)的面积为Scm 2.(1)当x=0时(如图),S=________;当x=10时,S=___________; (2)当0<x ≤4时(如图2),求S 关于x 的函数关系式;(3)当4<x<10时,求S 关于x 的函数关系式,并求出S 的最大值(同学可在图3、•图4中画草图)解析:(1)2;2.(2)在Rt △ADG 中,∠A=45°, ∴DG=AD=x .同理EF=AE=x+2,∴S 梯形DEGF =12(x+x+2)×2=2x+2, ∴S=2x+2.(3)①当4<x<6时,(如图5) GD=AD=x ,EF=EB=12-(x+2)=10-x , 则S △ADG =12x -2,S △BEF =12(10-x )2, 而S △ABC =12×12×6=36,∴S=36-12x 2-12(10-x )2=-x 2+10x-14,S=-x 2+10x-14=-(x-5)2+11,∴当x=5(4<5<6)时,S 最大值=11.②当6≤x<10时(如图6), BD=BG=12-x ,BE=EF=10-x ,S=12(12-x+10-x )×2=22-2x , S 随x 的增大而减小,所以S ≤10.由①、②可得,当4<x<10时,S 最大值=11.例2.如图所示,点O 2是⊙O 1上一点,⊙O 2与⊙O 1相交于A 、D 两点,BC⊥AD,垂足为D ,分别交⊙O 1、⊙O 2于B 、C 两点,延长DO 2交⊙O 2于E ,交BA 的延长线于F ,BO 2交AD 于G ,连结AG .•(1)求证:∠BGD=∠C ;(2)若∠DO 2C=45°,求证:AD=AF ;(3)若BF=6CD ,且线段BD 、BF 的长是关于x 的方程x 2-(4m+2)x+4m 2+8=0•的两个实数根,求BD 、BF 的长.解析:(1)∵BC ⊥AD 于D , ∴∠BDA=∠CDA=90°,∴AB 、AC 分别为⊙O 1、⊙O 2的直径.∵∠2=∠3,∠BGD+∠2=90°,∠C+∠3=90°, ∴∠BGD=∠C .(2)∵∠DO 2C=45°,∴∠ABD=45°,∵O 2D=O 2C ,∴∠C=∠O 2DC=12(180°-∠DO 2C )=67.5°, ∴∠4=22.5°, ∵∠O 2DC=∠ABD+∠F , ∴∠F=∠4=22.5°,∴AD=AF .(3)∵BF=6CD ,∴设CD=k ,则BF=6k . 连结AE ,则AE ⊥AD ,∴AE ∥BC ,∴AE AFBD BF∴AE ·BF=BD ·AF . 又∵在△AO 2E 和△DO 2C 中,AO 2=DO 2 ∠AO 2E=∠DO 2C , O 2E=O 2C ,∴△AO 2E≌△DO 2C ,∴AE=CD=k,∴6k2=BD·AF=(BC-CD)(BF-AB).∵∠BO2A=90°,O2A=O2C,∴BC=AB.∴6k2=(BC-k)(6k-BC).∴BC2-7kBC+12k2=0,解得:BC=3k或BC=4k.当BC=3k,BD=2k.∵BD、BF的长是关于x的方程x2-(4m+2)x+4m2+8=0的两个实数根.∴由根与系数的关系知:BD+BF=2k+6k=8k=4m+2.整理,得:4m2-12m+29=0.∵△=(-12)2-4×4×29=-320<0,此方程无实数根.∴BC=3k(舍).当BC=4k时,BD=3k.∴3k+6k=4m+2,18k2=4m2+8,整理,得:m2-8m+16=0,解得:m1=m2=4,∴原方程可化为x2-18x+72=0,解得:x1=6,x2=12,∴BD=6,BF=12.中考样题训练1.已知抛物线y=-x2+(k+1)x+3,当x<1时,y随着x的增大而增大,当x>1时,y 随x的增大而减小.(1)求k的值及抛物线的解析式;(2)设抛物线与x轴交于A、B两点(A在B的左边),抛物线的顶点为P,试求出A、•B、P三点的坐标,并在直角坐标系中画出这条抛物线;(3)求经过P、A、B三点的圆的圆心O′的坐标;(4)设点G(0,m)是y轴上的动点.①当点G运动到何处时,直线BG是⊙O′的切线?并求出此时直线BG的解析式.②若直线BG与⊙O相交,且另一个交点为D,当m满足什么条件时,点D在x轴的下方?2.如图,已知圆心A(0,3),⊙A与x轴相切,⊙B的圆心在x轴的正半轴上,且⊙B与⊙A外切于点P,两圆的公切线MP交y轴于点M,交x轴于点N.(1)若sin ∠OAB=45,求直线MP 的解析式及经过M 、N 、B 三点的抛物线的解析式; (2)若⊙A 的位置大小不变,⊙B 的圆心在x 轴的正半轴上移动,并使⊙B 与⊙A 始终外切,过M 作⊙B 的切线MC ,切点为C ,在此变化过程中探究: ①四边形OMCB 是什么四边形,对你的结论加以证明;②经过M 、N 、B 三点的抛物线内是否存在以BN 为腰的等腰三角形?若存在,•表示出来;若不存在,说明理由.3.如图,已知直线L 与⊙O 相交于点A ,直径AB=6,点P 在L•上移动,连结OP 交⊙O 于点C ,连结BC 并延长BC 交直线L 于点D .(1)若AP=4,求线段PC 的长;(2)若△PAO 与△BAD 相似,求∠APO 的度数和四边形OADC 的面积.(•答案要求保留根号)LyM CBA xPO N考前热身训练1.如图,已知A 为∠POQ 的边OQ 上一点,以A 为顶点的∠MAN 的两边分别交射线OP 于M 、N 两点,且∠MAN=∠POQ=α(α为锐角),当∠MAN 为以点A 为旋转中心,AM 边从与AO•重合的位置开始,按逆时针方向旋转(∠MAN 保持不变)时,M 、N 两点在射线OP•上同时以不同的速度向右平行移动.设OM=x ,ON=y (y>x ≥0),△AOM 的面积为S ,若cos α、OA•是方程2z 2-5z+2=0的两个根.(1)当∠MAN 旋转30°(即∠OAM=30°)时,求点N 移动的距离;(2)求证:AN 2=ON ·MN ; (3)求y 与x 之间的函数关系式及自变量量x 的取值范围;(4)试写出S 随x 变化的函数关系式,并确定S 的取值范围.2.如图,已知P 、A 、B 是x 轴上的三点,点A 的坐标为(-1,0),点B 的坐标为(3,0),•且PA :AB=1:2,以AB 为直径画⊙M 交y 轴的正半轴于点C . (1)求证:PC 是⊙M 的切线;(2)在x 轴上是否存在这样的点Q ,使得直线QC 与过A 、C 、B•三点的抛物线只有一个交点?若存在,求点Q 的坐标,若不存在,请说明理由;(3)画⊙N ,使得圆心N 在x 轴的负半轴上,⊙N 与⊙M 外切,且与直线PC 相切于D ,•问将过A 、C 、B 三点的抛物线平移后,能否同时经过P 、D 、A 三点?为什么?M A Q P O N答案:中考样题看台1.(1)k=1,抛物线解析式y=-x2+2x+3(2)A(-1,0),B(3,0),C(1,4)(3)∵⊙O′过A、B两点,∴O′在AB的垂直平分线上,即在抛物线的对称轴上,设抛物线的对称轴交x轴于M,交⊙O′于N,则有MP×MN=MA×MB,4MN=2×2,∴MN=1,•PN=5,O′P=52<PM,∴O′点在x轴上方,∴O′M=32,∴O′(1,32).(4)①过B点作⊙O′的切线交y轴于点G,直线BO′交y轴于点E,可求出直线BO•′的解析式为,y=-34x+94,∴E(0,94),∵BG是⊙O′的切线,BO⊥EG,∴BO=OE×OG,∴OG=4,•∴G(0,-4),求出直线BG的解析式为y=43x-4.②-4<m<0.2.(1)在Rt△AOB中,∵OA=3,sin∠OAB=45,cos∠OAB=35,∴AB=5,OB=4,BP=5-3=2.•在Rt△APM中,APAM=cos∠OAB=35,∴AM=5,OM=2,∴点M(0,-2),又△NPB∽△AOB,∴BN AB BP OB,∴BN=52,•∴ON=32,∴点B(32,0),设MP的解析式为y=kx+b,∵MP经过M、N两点,∴MP的解析式为y=43x-2,设过M、N、B的抛物线解析式为y=a(x-32)(x-4)且点M(0,-2)在其上,可得a=-13,即y=-13x2+116x-2.(2)①四边形OMCB是矩形.证明:在⊙A不动,⊙B运动变化过程中,恒有∠BAO=∠MAP,OA=AP,∠AOB=∠APM=90°,∴△AOB≌△APM,∴OB=PM,AB=AM,∴PB=OM ,而PB=BC ,∴OM=BC ,由切线长定理知MC=MP ,∴MC=OB , ∴四边形MOBC 是平行四边形, 又∵∠MOB=90°,∴四边形MOBC 是矩形.②存在,由上证明可知,Rt △MON ≌Rt △BPN , ∴BN=MN .因此在过M 、N 、B 三点的抛物线内有以BN 为腰的等腰三角形MNB 存在,• 由抛物线的轴对称性可知,在抛物线上必有一点M ′与M 关于其对称轴对称, ∴BN=BM ′,这样得到满足条件的三角形有两个,△MNB 和△M ′NB . 3.(1)∵L 与⊙O 相切于点A ,∴∠4=90°,∴OP 2=OA 2+AP 2, ∵OB=OC=12AB=3,AP=4, ∴OP 2=32+42,∴OP=5, ∴PC=5-3=2.(2)∵△PAO ∽△BAD ,且∠1>∠2,∠4=90°, ∴∠2=∠APO ,∴OB=OC ,∴∠2=∠3 ∵∠1=∠2+∠3,∴∠2=2∠2=2∠APO ∴∠4=90°,∴∠1+∠APO=90° ∴3∠APO=90°,∴∠APO=30°. 在Rt △BAD 中,∠2=∠APO=30°.∴AD=6sin30°=6×3. 过点O 作OE ⊥BC 于点E ∵∠2=30°,BO=3,∴OE=32,BE=3×cos30°=2,∴∴S 四边形OADC =S △BAD -S △BOC =12AB ·AD=12BC ·OE=12×6×12×3294154.考前热身训练1.(1)易知OA=2,cos α=12,∠POQ=∠MAN=60°, ∴初始状态时,△AON 为等边三角形,•∴ON=OA=2,当AM 旋转到AM ′时,点N 移动到N ′, ∵∠OAM ′=30°,∠POQ=∠M ′AN•′=60°,∴∠M ′N ′A=30°,在Rt △OAN 中,ON ′=2AO=4, ∴NN ′=ON ′-ON=2,∴点N 移动的距离为2.(2)易知△OAN ∽△AMN ,∴AN 2=ON ·MN .(3)∵MN=y-x ,∴AN 2=y 2-xy ,过A 点作AD ⊥OP ,垂足为D ,可得OD=1, ∴DN=ON-OD=y-1,在Rt △AND 中,AN 2=AD 2+DN 2=y 2-2y+4, ∴y 2-xy=y 2-2y+4,即y=42x-. ∴y>0,∴2-x>0,即x<2,又∵x ≥0,∴x 的取值范围是:0≤x<2.(4)S=12·OM ·x ,∵S 是x 的正比例函数,且比例系数2>0,∴0≤S<2·2.即0≤ 2.(1)易知⊙M 半径为2,设PA=x ,则x :4=1:2⇒x=2,由相交弦定理推论得OC=OA .OB=1×3,2=PO 2+OC 2=32+2=12,PM 2=42=16,MC 2=22=4,∴PM 2=PC 2+MC 2,∴∠PCM=90°.(2)易知过A 、C 、B 三点的抛物线的解析式为(x+1)(x-3),•假设满足条件的Q 点存在,坐标为(m ,0),直线QC 的解析式为y=-m, ∵直线QC 与抛物线只有一个公共点,∴方程(x+1)(x-3)∴(2+3m)2=0,∴m=-32,即满足条件的Q 点存在,•坐标为(-32,0);(3)连结DN ,作DH ⊥PN ,垂足为H ,设⊙N 的半径为r ,则∵ND ⊥PC , ∴ND ∥MC ,∴DN PN MC PM =,∴224r r -=, ∴r=23,∵DN 2=NH ·NP ,∴(23)2=NH·(2-23),∴NH=13,∴,∴D(-2).∵抛物线y=-3(x+1)(x-3)平移,使其经过P、A两点的抛物线的解析式为y=-3(x+•1)(x+3)又经验证D是该抛物线上的点,∴将过A、C、B三点的抛物线平移后能同时经过P、D、A三点.。
新课标九年级数学中考复习强效提升分数精华版应用题专题复习

新课标九年级数学中考复习强效提升分数精华版应用题专题复习数学中考复习突出“数与代数”“空间与图形”“统计与概率”“课题学习”四个领域的内容。
关注学生的符号感、空间观念、统计观念、应用意识、推理能力等核心内容,渗透数学的思想方法。
由多位一线名师,课改带头人共同研讨整理,编辑规范、编排合理,根据新课程标准要求,抓住考点,要点,易混易错点反复识记、强化训练,减轻教师和学生负担,实现高效复习,高效训练,满分目标。
数学成绩快速提升30-80分。
1、整顿药品市场、降低药品价格是国家的惠民政策之一.根据国家《药品政府定价办法》,某省有关部门规定:市场流通药品的零售价格不得超过进价的15%.根据相关信息解决下列问题:(1)降价前,甲乙两种药品每盒的出厂价格之和为6.6元.经过若干中间环节,甲种药品每盒的零售价格比出厂价格的5倍少2.2元,乙种药品每盒的零售价格是出厂价格的6倍,两种药品每盒的零售价格之和为33.8元.那么降价前甲、乙两种药品每盒的零售价格分别是多少元?(2)降价后,某药品经销商将上述的甲、乙两种药品分别以每盒8元和5元的价格销售给医院,医院根据实际情况决定:对甲种药品每盒加价15%、对乙种药品每盒加价10%后零售给患者.实际进药时,这两种药品均以每10盒为1箱进行包装.近期该医院准备从经销商处购进甲乙两种药品共100箱,其中乙种药品不少于40箱,销售这批药品的总利润不低于900元.请问购进时有哪几种搭配方案?2、由于受金融危机的影响,某店经销的甲型号手机今年的售价比去年每台降价500元.如果卖出相同数量的手机,那么去年销售额为8万元,今年销售额只有6万元.(1)今年甲型号手机每台售价为多少元?(2)为了提高利润,该店计划购进乙型号手机销售,已知甲型号手机每台进价为1000元,乙型号手机每台进价为800元,预计用不多于1.84万元且不少于1.76万元的资金购进这两种手机共20台,请问有几种进货方案?(3)若乙型号手机的售价为1400元,为了促销,公司决定每售出一台乙型号手机,返还顾客现金a元,而甲型号手机仍按今年的售价销售,要使(2)中所有方案获利相同,a应取何值?3、为创建“国家卫生城市”,进一步优化市中心城区的环境,德州市政府拟对部分路段的人行道地砖、花池、排水管道等公用设施全面更新改造,根据市政建设的需要,须在60天内完成工程.现在甲、乙两个工程队有能力承包这个工程.经调查知道:乙队单独完成此项工程的时间比甲队单独完成多用25天,甲、乙两队合作完成工程需要30天,甲队每天的工数学中考复习突出“数与代数”“空间与图形”“统计与概率”“课题学习”四个领域的内容。
新课标九年级数学中考复习强效提升分数精华版最大值和最小值问题

一. 配方法例1. (2005年全国初中数学联赛武汉CASIO杯选拔赛)可取得的最小值为_________。
解:原式由此可知,当时,有最小值。
二. 设参数法例2. (《中等数学》奥林匹克训练题)已知实数满足。
则的最大值为________。
解:设,易知由,得从而,由此可知,是关于t的方程的两个实根。
于是,有解得。
故的最大值为2。
例3. (2004年全国初中联赛武汉选拔赛)若,则可取得的最小值为()A. 3B.C.D. 6解:设,则从而可知,当时,取得最小值。
故选(B)。
三. 选主元法例4. (2004年全国初中数学竞赛)实数满足。
则z的最大值是________。
解:由得。
代入消去y并整理成以为主元的二次方程,由x为实数,则判别式。
即,整理得解得。
所以,z的最大值是。
四. 夹逼法例5. (2003年北京市初二数学竞赛复赛)是非负实数,并且满足。
设,记为m的最小值,y为m的最大值。
则__________。
解:由得解得由是非负实数,得从而,解得。
又,故于是,因此,五. 构造方程法例6. (2000年山东省初中数学竞赛)已知矩形A的边长为a和b,如果总有另一矩形B使得矩形B与矩形A的周长之比与面积之比都等于k,试求k的最小值。
解:设矩形B的边长为x和y,由题设可得。
从而x和y可以看作是关于t的一元二次方程的两个实数根,则因为,所以,解得所以k的最小值是四. 由某字母所取的最值确定代数式的最值例7. (2006年全国初中数学竞赛)已知为整数,且。
若,则的最大值为_________。
解:由得,代入得。
而由和可知的整数。
所以,当时,取得最大值,为。
七. 借助几何图形法例8. (2004年四川省初中数学联赛)函数的最小值是________。
解:显然,若,则。
因而,当取最小值时,必然有。
如图1,作线段AB=4,,且AC=1,BD=2。
对于AB上的任一点O,令OA=x,则。
那么,问题转化为在AB上求一点O,使OC+OD最小。
新课标九年级数学中考复习强效提升分数精华版 数学复习资料

九年级数学复习资料一、数(一)、知识梳理:1、有理数:整数和分数统称为有理数。
(1)、①整数→正整数/0/负整数②分数→正分数/负分数(2)、数轴:①规定了原点、正方向和单位长度的直线叫做数轴。
②任何一个有理数都可以用数轴上的一个点来表示,但数轴上的点并不一定都表示有理数,实数和数轴上的点才是一一对应关系。
③如果两个数只有符号不同,那么我们称其中一个数为另外一个数的相反数,也称这两个数互为相反数。
在数轴上,表示互为相反数的两个点,位于原点的两侧,并且与原点距离相等,互为相反数的两个数的和为0,例如a与b互为相反数,则a+b=0。
④数轴上两个点表示的数,右边的总比左边的大。
正数大于0,负数小于0,正数大于负数.(3)、绝对值:①在数轴上,一个数所对应的点与原点的距离叫做该数的绝对值。
②正数的绝对值是他本身/负数的绝对值是他的相反数/0的绝对值是0。
④两个负数比较大小,绝对值大的反而小。
⑤一对相反数的绝对值相等。
(4)、有理数的运算:加法:①同号两数相加,取相同的符号,把绝对值相加。
②异号两数相加,绝对值相等时和为0;绝对值不等时,取绝对值较大的数的符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值。
③一个数与0相加不变。
减法:减去一个数,等于加上这个数的相反数。
乘法:①两数相乘,同号得正,异号得负,绝对值相乘。
②任何数与0相乘得0。
③乘积为1的两个有理数互为倒数。
除法:①除以一个数等于乘以一个数的倒数。
②0不能作除数。
乘方:求n个相同因数a的积的运算叫做乘方,乘方的结果叫幂,a 叫底数,n叫次数。
(5)、性质及运算律①交换律,结合律,分配律:a+b=b+a; a+b+c=a+(b+c); ab=ba; abc=a(bc); a(b+c)=ab+ac②绝对值的性质:|a|≥0,(a为有理数) ;③有理数比较大小:正数大于0,0大于负数,正数大于负数,两个负数比较大小绝对值大的反而小。
混合顺序:先算乘法,再算乘除,最后算加减,有括号要先算括号里的。
新课标九年级数学中考复习强效提升分数精华版九年级数学系统复习

九年级数学系统复习 (一) 知识梳理 强化记忆1、下列各式一定是二次根式的是( )2、当x=________3、若()2240a c -+-=,则=+-c b a . 4、计算=-2)3(___________。
5 )A .3-B .3或3-C .9D .36、下列二次根式中,是最简二次根式的是( )A .2.0B .22b a -C .x1 D .a 47、下列二次根式中与2是同类二次根式的是( ).A .12B .1C .32D .18 8、在实数范围内分解因式 =-94x . 9、下列方程中是一元二次方程的是( ). A.xy +2=1 B. 09212=-+xx C. x 2=0 D.02=++c bx ax 10、一元二次方程02=-x x 的二次项系数为 ,一次项系数为 ,常数项为 ; 11、一元二次方程22(32)(1)0x x x --++=化为一般形式为( )A :2550x x -+= B :2550x x +-= C :2550x x ++= D :250x += 12、方程x x x =-)1(的根是( )A.2=xB. 2-=xC. 0,221=-=x xD. 0,221==x x 13、配方:x 2 —3x+ __ = (x —__ )2; 4x 2—12x+15 = 4( )2+6一元二次方程x 2-x+2=0的根的情况是( ).A .有两个相等的实数根B .有两个不相等的实数根C .无实数根D .只有一个实数根 14、下列图形中,不是旋转图形的是 ( )15、如图,等腰△ABC绕点A旋转到△ACD的位置。
已知∠ABC=80°,则在这个图中,点B的对应点是,BC= ,∠ACD= ,旋转中心是,旋转角是。
16、下列各图中,不是中心对称图形的是()17、点(2,-3)关于原点对称的点的坐标是______.18、下列说法正确的是()A 长度相等的两条弧是等弧B 优弧一定大于劣弧C 不同的圆中不可能有相等的弦D 直径是弦且同一个圆中最长的弦19、如图,⊙O的半径为5cm,圆心到弦AB的距离为3cm,则弦AB的长为________cm20、下列判断中正确的是()(A)平分弦的直线垂直于弦(B)平分弦的直线也必平分弦所对的两条弧(C)弦的垂直平分线必平分弦所对的两条弧(D)平分一条弧的直线必平分这条弧所对的弦21、如图1,⊙O的直径CD垂直于弦EF,垂足为G,若∠EOD=40°,则∠DCF等于()A.80°B. 50°C. 40°D. 20°22、如图,AB是⊙O的直径,则∠ACB = .23、如图1,四边形ABCD内接于⊙O,若它的一个外角∠DCE=70°,则∠A= .∠A+∠BCD= .24、已知圆的半径为cm5.6,圆心到直线l的距离为cm5.4,那么这条直线和这个圆.25、已知⊙O1与⊙O2的半径分别为3cm和7cm,两圆的圆心距O1O2 =10cm,则两圆的位置关系是()A.外切B.内切C.相交D.相离26、下列直线中一定是圆的切线的是()A.与圆有公共点的直线; B.到圆心的距离等于半径的直线;C.垂直于圆的半径的直线; D.过圆的直径端点的直线。
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中考总结复习冲刺练:“最值问题”集锦●平面几何中的最值问题 (01)●几何的定值与最值 (07)●最短路线问题 (14)●对称问题 (18)●巧作“对称点”妙解最值题 (22)●数学最值题的常用解法 (26)●求最值问题 (29)●有理数的一题多解 (34)●4道经典题 (37)●平面几何中的最值问题在平面几何中,我们常常遇到各种求最大值和最小值的问题,有时它和不等式联系在一起,统称最值问题.如果把最值问题和生活中的经济问题联系起来,可以达到最经济、最节约和最高效率.下面介绍几个简例.在平面几何问题中,当某几何元素在给定条件变动时,求某几何量(如线段的长度、图形的面积、角的度数)的最大值或最小值问题,称为最值问题。
最值问题的解决方法通常有两种:(1)应用几何性质:①三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;②两点间线段最短;③连结直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短;④定圆中的所有弦中,直径最长。
⑵运用代数证法:①运用配方法求二次三项式的最值;②运用一元二次方程根的判别式。
例1、A、B两点在直线l的同侧,在直线L上取一点P,使PA+PB最小。
分析:在直线L上任取一点P’,连结A P’,BP’,在△ABP’中AP’+BP’>AB,如果AP’+BP’=AB,则P’必在线段AB上,而线段AB与直线L无交点,所以这种思路错误。
取点A关于直线L的对称点A’,则AP’= AP,在△A’BP中A’P’+B’P’>A’B,当P’移到A’B与直线L的交点处P 点时A’P’+B’P’=A’B,所以这时PA+PB最小。
1 已知AB是半圆的直径,如果这个半圆是一块铁皮,ABDC是内接半圆的梯形,试问怎样剪这个梯形,才能使梯形ABDC的周长最大(图3-91)?分析本例是求半圆AB的内接梯形的最大周长,可设半圆半径为R.由于AB ∥CD,必有AC=BD.若设CD=2y,AC=x,那么只须求梯形ABDC的半周长u=x+y+R 的最大值即可.解作DE⊥AB于E,则x2=BD2=AB·BE=2R·(R-y)=2R2-2Ry,所以所以求u的最大值,只须求-x2+2Rx+2R2最大值即可.-x2+2Rx+2R2=3R2-(x-R)2≤3R2,上式只有当x=R时取等号,这时有所以2y=R=x.所以把半圆三等分,便可得到梯形两个顶点C,D,这时,梯形的底角恰为60°和120°.2 .如图3-92是半圆与矩形结合而成的窗户,如果窗户的周长为8米(m),怎样才能得出最大面积,使得窗户透光最好?分析与解设x表示半圆半径,y表示矩形边长AD,则必有2x+2y+πx=8,若窗户的最大面积为S,则把①代入②有即当窗户周长一定时,窗户下部矩形宽恰为半径时,窗户面积最大.3. 已知P点是半圆上一个动点,试问P在什么位置时,PA+PB最大(图3-93)?分析与解因为P点是半圆上的动点,当P近于A或B时,显然PA+PB渐小,在极限状况(P与A重合时)等于AB.因此,猜想P在半圆弧中点时,PA+PB取最大值.设P为半圆弧中点,连PB,PA,延长AP到C,使PC=PA,连CB,则CB是切线.为了证PA+PB最大,我们在半圆弧上另取一点P′,连P′A,P′B,延长AP′到C′,使P′C′=BP′,连C′B,CC′,则∠P′C′B=∠P′BC=∠PCB=45°,所以A,B,C′,C四点共圆,所以∠CC′A=∠CBA=90°,所以在△ACC′中,AC>AC′,即PA+PB>P′A+P′B.4 如图3-94,在直角△ABC中,AD是斜边上的高,M,N分别是△ABD,△ACD的内心,直线MN交AB,AC于K,L.求证:S△ABC ≥2S△AKL.证连结AM,BM,DM,AN,DN,CN.因为在△ABC中,∠A=90°,AD⊥BC于D,所以∠ABD=∠DAC,∠ADB=∠ADC=90°.因为M,N分别是△ABD和△ACD的内心,所以∠1=∠2=45°,∠3=∠4,所以△ADN∽△BDM,又因为∠MDN=90°=∠ADB,所以△MDN∽△BDA,所以∠BAD=∠MND.由于∠BAD=∠LCD,所以∠MND=∠LCD,所以D,C,L,N四点共圆,所以∠ALK=∠NDC=45°.同理,∠AKL=∠1=45°,所以AK=AL.因为△AKM≌△ADM,所以AK=AD=AL.而而从而所以 S△ABC ≥S△AKL.5. 如图3-95.已知在正三角形ABC内(包括边上)有两点P,Q.求证:PQ ≤AB.证设过P,Q的直线与AB,AC分别交于P1,Q1,连结P1C,显然,PQ≤P1Q1.因为∠AQ1P1+∠P1Q1C=180°,所以∠AQ1P1和∠P1Q1C中至少有一个直角或钝角.若∠AQ1P1≥90°,则 PQ≤P1Q1≤AP1≤AB;若∠P1Q1C≥90°,则 PQ≤P1Q1≤P1C.同理,∠AP1C和∠BP1C中也至少有一个直角或钝角,不妨设∠BP1C≥90°,则 P1C≤BC=AB.对于P,Q两点的其他位置也可作类似的讨论,因此,PQ≤AB.6. 设△ABC是边长为6的正三角形,过顶点A引直线l,顶点B,C到l的距离设为d1,d2,求d1+d2的最大值(1992年上海初中赛题).解如图3-96,延长BA到B′,使AB′=AB,连B′C,则过顶点A的直线l或者与BC相交,或者与B′C相交.以下分两种情况讨论.(1)若l与BC相交于D,则所以只有当l⊥BC时,取等号.(2)若l′与B′C相交于D′,则所以上式只有l′⊥B′C时,等号成立.7. 如图3-97.已知直角△AOB中,直角顶点O在单位圆心上,斜边与单位圆相切,延长AO,BO分别与单位圆交于C,D.试求四边形ABCD面积的最小值.解设⊙O与AB相切于E,有OE=1,从而即AB≥2.当AO=BO时,AB有最小值2.从而所以,当AO=OB时,四边形ABCD面积的最小值为●几何的定值与最值几何中的定值问题,是指变动的图形中某些几何元素的几何量保持不变,或几何元素间的某些几何性质或位置关系不变的一类问题,解几何定值问题的基本方法是:分清问题的定量及变量,运用特殊位置、极端位置,直接计算等方法,先探求出定值,再给出证明.几何中的最值问题是指在一定的条件下,求平面几何图形中某个确定的量(如线段长度、角度大小、图形面积)等的最大值或最小值,求几何最值问题的基本方法有:1.特殊位置与极端位置法;2.几何定理(公理)法;3.数形结合法等.注:几何中的定值与最值近年广泛出现于中考竞赛中,由冷点变为热点.这是由于这类问题具有很强的探索性(目标不明确),解题时需要运用动态思维、数形结合、特殊与一般相结合、逻辑推理与合情想象相结合等思想方法.【例题就解】【例1】 如图,已知AB=10,P 是线段AB 上任意一点,在AB 的同侧分别以AP 和PB 为边作等边△APC 和等边△BPD ,则CD 长度的最小值为.思路点拨 如图,作CC ′⊥AB 于C ,DD ′⊥AB 于D ′,DQ ⊥CC ′,CD 2=DQ 2+CQ 2,DQ=21AB 一常数,当CQ 越小,CD 越小,本例也可设AP=x ,则PB=x -10,从代数角度探求CD 的最小值.注:从特殊位置与极端位置的研究中易得到启示,常能找到解题突破口,特殊位置与极端位置是指:(1)中点处、垂直位置关系等; (2)端点处、临界位置等.【例2】 如图,圆的半径等于正三角形ABC 的高,此圆在沿底边AB 滚动,切点为T ,圆交AC 、BC 于M 、N ,则对于所有可能的圆的位置而言, MTN 为的度数( )A .从30°到60°变动B .从60°到90°变动C .保持30°不变D .保持60°不变 思路点拨 先考虑当圆心在正三角形的顶点C 时, 其弧的度数,再证明一般情形,从而作出判断.注:几何定值与最值问题,一般都是置于动态背景下, 动与静是相对的,我们可以研究问题中的变量,考虑当变 化的元素运动到特定的位置,使图形变化为特殊图形时, 研究的量取得定值与最值.【例3】 如图,已知平行四边形ABCD ,AB=a ,BC=b (a >b ),P 为AB 边上的一动点,直线DP 交CB 的延长线于Q ,求AP+BQ 的最小值.思路点拨 设AP=x ,把AP 、BQ 分别用x 的代数式表示,运用不等式ab b a 222≥+ (当且仅当b a =时取等号)来求最小值.【例4】 如图,已知等边△ABC 内接于圆,在劣弧AB 上取异于A 、B 的点M ,设直线AC 与BM 相交于K ,直线CB 与AM 相交于点N ,证明:线段AK 和BN 的乘积与M 点的选择无关.思路点拨 即要证AK ·BN 是一个定值,在图形中△ABC 的边长是一个定值,说明AK ·BN 与AB 有关,从图知AB 为 △ABM 与△ANB 的公共边,作一个大胆的猜想,AK ·BN=AB 2, 从而我们的证明目标更加明确.注:只要探求出定值,那么解题目标明确,定值问题就转化为一般的几何证明问题.【例5】 已知△XYZ 是直角边长为1的等腰直角三角形(∠Z=90°),它的⌒⌒三个顶点分别在等腰Rt △ABC(∠C=90°)的三边上,求△ABC 直角边长的最大可能值.思路点拨 顶点Z 在斜边上或直角边CA(或CB)上,当顶点Z 在斜边AB 上时,取xy 的中点,通过几何不等关系求出直角边的最大值,当顶点Z 在(AC 或CB)上时,设CX=x ,CZ=y ,建立x ,y 的关系式,运用代数的方法求直角边的最大值.注:数形结合法解几何最值问题,即适当地选取变量,建立几何元素间的函数、方程、不等式等关系,再运用相应的代数知识方法求解.常见的解题途径是:(1)利用一元二次方程必定有解的代数模型,运用判别式求几何最值; (2)构造二次函数求几何最值.学力训练1.如图,正方形ABCD 的边长为1,点P 为边BC 上任意一点(可与B 点或C 点重合),分别过B 、C 、D 作射线AP 的垂线,垂足分别是B ′、C ′、D ′,则BB ′+CC ′+DD ′的最大值为 ,最小值为 .2.如图,∠AOB=45°,角内有一点P ,PO=10,在角的两边上有两点Q ,R(均不同于点O),则△PQR 的周长的最小值为 .3.如图,两点A 、B 在直线MN 外的同侧,A 到MN 的距离AC=8,B 到MN 的距离BD=5,CD=4,P 在直线MN 上运动,则PB PA -的最大值等于 .4.如图,A 点是半圆上一个三等分点,B 点是弧AN 的中点,P 点是直径MN 上一动点,⊙O 的半径为1,则AP+BP 的最小值为( )A .1B .22C .2D .13- 5.如图,圆柱的轴截面ABCD 是边长为4的正方形,动点P 从A 点出发,沿看圆柱的侧面移动到BC 的中点S 的最短距离是( )A .212π+B .2412π+C .214π+D .242π+6.如图、已知矩形ABCD ,R ,P 户分别是DC 、BC 上的点,E ,F 分别是AP 、RP 的中点,当P 在BC 上从B 向C 移动而R 不动时,那么下列结论成立的是( )A .线段EF 的长逐渐增大B .线段EF 的长逐渐减小C .线段EF 的长不改变D .线段EF 的长不能确定7.如图,点C是线段AB上的任意一点(C点不与A、B点重合),分别以AC、BC为边在直线AB的同侧作等边三角形ACD和等边三角形BCE,AE与CD相交于点M,BD与CE相交于点N.(1)求证:MN∥AB;(2)若AB的长为l0cm,当点C在线段AB上移动时,是否存在这样的一点C,使线段MN的长度最长?若存在,请确定C点的位置并求出MN的长;若不存在,请说明理由.(2002年云南省中考题)8.如图,定长的弦ST在一个以AB为直径的半圆上滑动,M是ST的中点,P是S对AB作垂线的垂足,求证:不管ST滑到什么位置,∠SPM是一定角.9.已知△ABC是⊙O的内接三角形,BT为⊙O的切线,B为切点,P为直线AB上一点,过点P作BC的平行线交直线BT于点E,交直线AC于点F.(1)当点P在线段AB上时(如图),求证:PA·PB=PE·PF;(2)当点P为线段BA延长线上一点时,第(1)题的结论还成立吗?如果成立,请证明,如果不成立,请说明理由.10.如图,已知;边长为4的正方形截去一角成为五边形ABCDE,其中AF=2,BF=l,在AB上的一点P,使矩形PNDM有最大面积,则矩形PNDM的面积最大值是( )25 D.14A.8 B.12 C.211.如图,AB是半圆的直径,线段CA上AB于点A,线段DB上AB于点B,AB=2;AC=1,BD=3,P是半圆上的一个动点,则封闭图形ACPDB的最大面积是( )A .22+B .21+C .23+D .23+12.如图,在△ABC 中,BC=5,AC=12,AB=13,在边AB 、AC 上分别取点D 、E ,使线段DE 将△ABC 分成面积相等的两部分,试求这样线段的最小长度.13.如图,ABCD 是一个边长为1的正方形,U 、V 分别是AB 、CD 上的点,AV 与DU 相交于点P ,BV 与CU 相交于点Q .求四边形PUQV 面积的最大值.14.利用两个相同的喷水器,修建一个矩形花坛,使花坛全部都能喷到水.已知每个喷水器的喷水区域是半径为l0米的圆,问如何设计(求出两喷水器之间的距离和矩形的长、宽),才能使矩形花坛的面积最大?15.某住宅小区,为美化环境,提高居民生活质量,要建一个八边形居民广场(平面图如图所示).其中,正方形MNPQ 与四个相同矩形(图中阴影部分)的面积的和为800平方米.(1)设矩形的边AB=x (米),AM=y (米),用含x 的代数式表示y 为 .(2)现计划在正方形区域上建雕塑和花坛,平均每平方米造价为2100元;在四个相同的矩形区域上铺设花岗岩地坪,平均每平方米造价为105元;在四个三角形区域上铺设草坪,平均每平方米造价为40元.①设该工程的总造价为S(元),求S 关于工的函数关系式.②若该工程的银行贷款为235000元,仅靠银行贷款能否完成该工程的建设任务?若能,请列出设计方案;若不能,请说明理由.③若该工程在银行贷款的基础上,又增加资金73000元,问能否完成该工程的建设任务?若能,请列出所有可能的设计方案;若不能,请说明理由.(镇江市中考题)16.某房地产公司拥有一块“缺角矩形”荒地ABCDE ,边长和方向如图,欲在这块地上建一座地基为长方形东西走向的公寓,请划出这块地基,并求地基的最大面积(精确到1m 2).参考答案●最短路线问题通常最短路线问题是以“平面内连结两点的线中,直线段最短”为原则引申出来的.人们在生产、生活实践中,常常遇到带有某种限制条件的最近路线即最短路线问题.在本讲所举的例中,如果研究问题的限制条件允许已知的两点在同一平面内,那么所求的最短路线是线段;如果它们位于凸多面体的不同平面上,而允许走的路程限于凸多面体表面,那么所求的最短路线是折线段;如果它们位于圆柱和圆锥面上,那么所求的最短路线是曲线段;但允许上述哪种情况,它们都有一个共同点:当研究曲面仅限于可展开为平面的曲面时,例如圆柱面、圆锥面和棱柱面等,将它们展开在一个平面上,两点间的最短路线则是连结两点的直线段.这里还想指出的是,我们常遇到的球面是不能展成一个平面的.例如,在地球(近似看成圆球)上A、B二点之间的最短路线如何求呢?我们用过A、B两点及地球球心O的平面截地球,在地球表面留下的截痕为圆周(称大圆),在这个大圆周上A、B两点之间不超过半个圆周的弧线就是所求的A、B两点间的最短路线,航海上叫短程线.关于这个问题本讲不做研究,以后中学会详讲.在求最短路线时,一般我们先用“对称”的方法化成两点之间的最短距离问题,而两点之间直线段最短,从而找到所需的最短路线.像这样将一个问题转变为一个和它等价的问题,再设法解决,是数学中一种常用的重要思想方法.例1 如下图,侦察员骑马从A地出发,去B地取情报.在去B地之前需要先饮一次马,如果途中没有重要障碍物,那么侦察员选择怎样的路线最节省时间,请你在图中标出来.解:要选择最节省时间的路线就是要选择最短路线.作点A关于河岸的对称点 A′,即作 AA′垂直于河岸,与河岸交于点C,且使AC=A′C,连接A′B交河岸于一点P,这时 P点就是饮马的最好位置,连接 PA,此时 PA+PB就是侦察员应选择的最短路线.证明:设河岸上还有异于P点的另一点P′,连接P′A,P′B, P′A′.∵P′A+P′B=P′A′+P′B>A′B=PA′+PB=PA+PB,而这里不等式 P′A′+P′B>A′B成立的理由是连接两点的折线段大于直线段,所以PA+PB是最短路线.此例利用对称性把折线APB化成了易求的另一条最短路线即直线段A′B,所以这种方法也叫做化直法,其他还有旋转法、翻折法等.看下面例题.例2 如图一只壁虎要从一面墙壁α上A点,爬到邻近的另一面墙壁β上的B 点捕蛾,它可以沿许多路径到达,但哪一条是最近的路线呢?解:我们假想把含B点的墙β顺时针旋转90°(如下页右图),使它和含A 点的墙α处在同一平面上,此时β转过来的位置记为β′,B点的位置记为B′,则A、B′之间最短路线应该是线段AB′,设这条线段与墙棱线交于一点P,那么,折线4PB就是从A点沿着两扇墙面走到B点的最短路线.证明:在墙棱上任取异于P点的P′点,若沿折线AP′B走,也就是沿在墙转90°后的路线AP′B′走都比直线段APB′长,所以折线APB是壁虎捕蛾的最短路线.由此例可以推广到一般性的结论:想求相邻两个平面上的两点之间的最短路线时,可以把不同平面转成同一平面,此时,把处在同一平面上的两点连起来,所得到的线段还原到原始的两相邻平面上,这条线段所构成的折线,就是所求的最短路线.例3 长方体ABCD—A′B′C′D′中,AB=4,A′A=2′,AD=1,有一只小虫从顶点D′出发,沿长方体表面爬到B点,问这只小虫怎样爬距离最短?(见图(1))解:因为小虫是在长方体的表面上爬行的,所以必需把含D′、B两点的两个相邻的面“展开”在同一平面上,在这个“展开”后的平面上 D′B间的最短路线就是连结这两点的直线段,这样,从D′点出发,到B点共有六条路线供选择.①从D′点出发,经过上底面然后进入前侧面到达B点,将这两个面摊开在一个平面上(上页图(2)),这时在这个平面上D′、B间的最短路线距离就是连接D′、B两点的直线段,它是直角三角形ABD′的斜边,根据勾股定理,D′B2=D′A2+AB2=(1+2)2+42=25,∴D′B=5.②容易知道,从D′出发经过后侧面再进入下底面到达B点的最短距离也是5.③从D′点出发,经过左侧面,然后进入前侧面到达B点.将这两个面摊开在同一平面上,同理求得在这个平面上D′、B两点间的最短路线(上页图(3)),有:D′B2=22+(1+4)2=29.④容易知道,从D′出发经过后侧面再进入右侧面到达B点的最短距离的平方也是29.⑤从D′点出发,经过左侧面,然后进入下底面到达B点,将这两个平面摊开在同一平面上,同理可求得在这个平面上D′、B两点间的最短路线(见图),D′B2=(2+4)2+12=37.⑥容易知道,从D′出发经过上侧面再进入右侧面到达B点的最短距离的平方也是37.比较六条路线,显然情形①、②中的路线最短,所以小虫从D′点出发,经过上底面然后进入前侧面到达B点(上页图(2)),或者经过后侧面然后进入下底面到达B点的路线是最短路线,它的长度是5个单位长度.利用例2、例3中求相邻两个平面上两点间最短距离的旋转、翻折的方法,可以解决一些类似的问题,例如求六棱柱两个不相邻的侧面上A和B两点之间的最短路线问题(下左图),同样可以把A、B两点所在平面及与这两个平面都相邻的平面展开成同一个平面(下右图),连接A、B成线段AP1P2B,P1、P2是线段AB与两条侧棱线的交点,则折线AP1P2B就是AB间的最短路线.圆柱表面的最短路线是一条曲线,“展开”后也是直线,这条曲线称为螺旋线.因为它具有最短的性质,所以在生产和生活中有着很广泛的应用.如:螺钉上的螺纹,螺旋输粉机的螺旋道,旋风除尘器的导灰槽,枪膛里的螺纹等都是螺旋线,看下面例题.例4 景泰蓝厂的工人师傅要给一个圆柱型的制品嵌金线,如下左图,如果将金线的起点固定在A点,绕一周之后终点为B点,问沿什么线路嵌金线才能使金线的用量最少?解:将上左图中圆柱面沿母线AB剪开,展开成平面图形如上页右图(把图中的长方形卷成上页左图中的圆柱面时,A′、B′分别与A、B重合),连接AB′,再将上页右图还原成上页左图的形状,则AB′在圆柱面上形成的曲线就是连接AB且绕一周的最短线路.圆锥表面的最短路线也是一条曲线,展开后也是直线.请看下面例题.例5 有一圆锥如下图,A、B在同一母线上,B为AO的中点,试求以A为起点,以B为终点且绕圆锥侧面一周的最短路线.解:将圆锥面沿母线AO剪开,展开如上右图(把右图中的扇形卷成上图中的圆锥面时,A′、B′分别与A、B重合),在扇形中连AB′,则将扇形还原成圆锥之后,AB′所成的曲线为所求.例6 如下图,在圆柱形的桶外,有一只蚂蚁要从桶外的A点爬到桶内的B 点去寻找食物,已知A点沿母线到桶口C点的距离是12厘米, B点沿母线到桶口 D点的距离是8厘米,而C、D两点之间的(桶口)弧长是15厘米.如果蚂蚁爬行的是最短路线,应该怎么走?路程总长是多少?分析我们首先想到将桶的圆柱面展开成矩形平面图(下图),由于B点在里面,不便于作图,设想将BD延长到F,使DF=BD,即以直线CD为对称轴,作出点B的对称点F,用F代替B,即可找出最短路线了.解:将圆柱面展成平面图形(上图),延长BD到F,使DF=BD,即作点B关于直线CD的对称点F,连结AF,交桶口沿线CD于O.因为桶口沿线CD是 B、F的对称轴,所以OB=OF,而A、F之间的最短线路是直线段AF,又AF=AO+OF,那么A、B之间的最短距离就是AO+OB,故蚂蚁应该在桶外爬到O点后,转向桶内B点爬去.延长AC到E,使CE=DF,易知△AEF是直角三角形,AF是斜边,EF=CD,根据勾股定理,AF2=(AC+CE)2+EF2 =(12+8)2+152=625=252,解得AF=25.即蚂蚁爬行的最短路程是25厘米.例7 A、B两个村子,中间隔了一条小河(如下图),现在要在小河上架一座小木桥,使它垂直于河岸.请你在河的两岸选择合适的架桥地点,使A、B 两个村子之间路程最短.分析因为桥垂直于河岸,所以最短路线必然是条折线,直接找出这条折线很困难,于是想到要把折线化为直线.由于桥的长度相当于河宽,而河宽是定值,所以桥长是定值.因此,从A点作河岸的垂线,并在垂线上取AC等于河宽,就相当于把河宽预先扣除,找出B、C两点之间的最短路线,问题就可以解决.解:如上图,过A点作河岸的垂线,在垂线上截取AC的长为河宽,连结BC 交河岸于D点,作DE垂直于河岸,交对岸于E点,D、E两点就是使两村行程最短的架桥地点.即两村的最短路程是AE+ED+DB.例8 在河中有A、B两岛(如下图),六年级一班组织一次划船比赛,规则要求船从A岛出发,必须先划到甲岸,又到乙岸,再到B岛,最后回到A岛,试问应选择怎样的路线才能使路程最短?解:如上图,分别作A、B关于甲岸线、乙岸线的对称点A′和B′,连结A′、B′分别交甲岸线、乙岸线于E、F两点,则A→E→F→B→A是最短路线,即最短路程为:AE+EF+FB+BA.证明:由对称性可知路线A→E→F→B的长度恰等于线段A′B′的长度.而从A岛到甲岸,又到乙岸,再到B岛的任意的另一条路线,利用对称方法都可以化成一条连接A′、B′之间的折线,它们的长度都大于线段 A′B′,例如上图中用“·—·—·”表示的路线A→E′→F′→B的长度等于折线AE′F′B的长度,它大于A′B′的长度,所以A→E→F→B→A是最短路线.●对称问题教学目的:进一步理解从实际问题转化为数学问题的方法,对于轴对称问题、中心对称问题有一个比较深入的认识,可以通过对称的性质及三角形两边之和与第三边的关系找到证明的方法。