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胡不归问题,是初中数学几何题的难点,与阿氏圆类似,在动点运动过程中求某线段的最值。
胡不归问题的典型特质是求AP+k·BP的形式,这里一般考虑将k·BP进行转化,构造出一个角α,令sinα=k,再做垂线,构造出直角三角形,角α的对边即为k·BP,进而求解最值。
来看例题,我们边做边理解。
如图,P为正方形ABCD对角线BD上一动点,若AB=2,求AP+BP+CP的最小值。
(本题视频讲解在文末)
先分析一下,AP+BP+CP中,AP=CP;
所以,AP+BP+CP=2(AP+1/2BP);
只需要求出AP+1/2BP的最小值即可。
做辅助线,将1/2BP进行转化。
以点B为顶点,作∠DBF=30°,交AC于点F;
过点P作PE⊥BF于点E;
连接AC,交BD于点O
在直角三角形PBE中,∠PBE=30°
PE=1/2PB
因此,AP+1/2BP=AP+PE,
只有当A、P、E三点共线时,AP+1/2BP取得最小,即为下图中AE长。
AE长该怎么求?
有很多种方法,可以用三角函数,AE=AB·sin∠ABE,AE=2sin75°。
也可以直接算出AE的长度,利用等面积法。
在三角形ABF中,AE·BF=BO·AF
BO=√2
BF=2√6/3
AF=AO+OF=√2+√6/3
可以求出,AE=(√2+√6)/2
所以,AP+BP+CP的最小值即为2AE=√2+√6。
本题视频讲解:初中数学:“胡不归问题”动点最值解题方法