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初中数学:动点最值问题解题方法,旋转平移法,主从联动模型(瓜豆原理)

初中数学中的动点最值问题,包含将军饮马、阿氏圆等复杂模型,对解题策略的掌握至关重要。这里介绍一个非典型但实用的方法,通过旋转平移和主从联动模型(瓜豆原理)来解决。

以一道中考模拟题为例:在△ABC中,BC=4,∠BAC=45°,求√2AB+AC的最大值。乍看似乎简单,但结论提示与阿氏圆、胡不归模型相似。关键在于将√2AB转化为等腰直角三角形的边长,通过旋转和平移构造辅助图形。

首先,构造AB为直角边的等腰直角三角形ABD,然后将BD平移到点A,形成平行四边形ABDE,此时∠EAD+∠DAB+∠BAC=180°,意味着EC(即AE)最大值时,问题等价于求圆的直径。

通过证明,当∠BEC为定角时,点E的轨迹为圆,且当EC为直径时,其长度达到最大。利用相似三角形,通过FG垂直于EA,可以求得EC的长度,最终得出√2AB+AC的最大值为4√10。

这种方法巧妙地将看似复杂的动点最值问题转化为几何图形的分析,有助于理解和解决这类题目。

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