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【一题多解】正方形相关线段比的最值问题

 牧者163 2024-10-13

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01

原题呈现

Law

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02

思维起点

Law

1、本题中动点是C,随着点C的运动变化,线段DE,AE,CE,BE也随之变化,刻画变量问题最基本的方法就是建立函数模型。

2、本题建立在正方形基础上含三角形旋转基本图形,构建模型,转化线段DE,把比值的两条线段用一个参数去表示,最小值问题形成三角形三边关系模型,当三点成线时,线段AE最大此时比指取最小。

3、本题中,DE和AE的变化,动静互换,把DE看成定线段,点C看成主动点,点A为从动点,由主从联动模型(即瓜豆原理)可知点A的轨迹为圆,从而形成点圆最值得基本模型求解

4、本题中求线段的比值,能否直接转化比例?因为两线段共顶点,则可以构造母子相似模型或旋转相似模型进行比例转化,从而形成点线垂线段最短模型或三角形三边关系模型,当比值最小时恰好可以证明黄金分割点。

5、本题中求线段的比值也可以利用旋转相似模型进行比例转化,利用三角形三边关系模型或点圆最值模型进行求解。


03

解法赏析

Law

视角.1

动点引变量,函数模型来求解

解法1、温州段廉洁

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恭喜发财,大吉大利

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解法2、台州李祖兵

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恭喜发财,大吉大利

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视角.2

转化线段或比值,最值几何来妙解

解法3、杭州陈汉

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解法4、杭州顾夏平

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解法5、台州张文辉

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视角.3

动静互换,瓜豆来相伴

解法7、台州张文辉

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视角.4

四边形线段关系,托勒密定理来帮忙

解法8、温州段廉洁

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解法9、(与上类似)

台州张文辉

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04

变式延伸:

Law

变式1

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变式2

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05

解后反思

Law

1、上述解法涵盖了变量法,几何最值基本模型,从知识溯源来看,最值问题函数模型是通性通法,从方法溯源来看构造相似变换是转化比例的基本方法。

2、一个普通的最值问题能够延伸出这么多的方法,真是没有普通的题目,只有束缚的思维。

3、平时的解题教学中,解决问题和问题解决应该是相互交织,相互联系和相互作用,单纯的解决问题还远远不够。

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