利用几何关系求解最值问题
一、基础知识:
1、利用几何关系求最值的一般思路:
(1)抓住图形中的定点与定长,通常与求最值相关
(2)遇到线段和差的最值,经常在动点与定点共线的时候取到。因为当动点与定点不共线时,便可围成三角形,从而由三角形性质可知两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,无法取得最值。所以只有共线时才有可能达到最值。要注意动点与定点相对位置关系。一般的,寻找线段和的最小值,则动点应在定点连成的线段上;若寻找线段差的最小值,则动点应在定点连成的线段延长线上。
(3)若所求线段无法找到最值关系,则可考虑利用几何关系进行线段转移,将其中某些线段用其它线段进行表示,进而找到最值位置
(4)处理多个动点问题时,可考虑先只让一个动点运动,其他动点不动,观察此动点运动时最值选取的规律,再根据规律让其他点动起来,寻找最值位置。
2、常见的线段转移:
(1)利用对称轴转移线段(详见例1)
(2)在圆中,可利用与半径相关的直角三角形(例如半弦,圆心到弦的垂线,半径;或是切线,半径,点与圆心的连线)通过勾股定理进行线段转移。
(3)在抛物线中,可利用"点到准线的距离等于该点到焦点的距离"的特点进行两个距离的相互转化。
(4)在椭圆中,利用两条焦半径的和为常数,可将一条焦半径转移至另一条焦半径
(5)在双曲线中,利用两条焦半径的差为常数,也可将一条焦半径转移至另一条焦半径(注意点在双曲线的哪一支上)
3、与圆相关的最值问题:
(1)已知圆及圆外一定点,设圆的半径为则圆上点到点距离的最小值为,最大值为(即连结并延长,为与圆的交点,为延长线与圆的交点
(2)已知圆及圆内一定点,则过点的所有弦中最长的为直径,最短的为与该直径垂直的弦