适合三个年级上学期的尖子生培优系列(7)
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解析:可参考系列(4)(可直接点击打开)的相关绝对值的概念和性质的解析,首先要先判断绝对值符号内的式子的符号,再利用“绝对值的性质”去掉绝对值符号。
由数轴上的点的位置所表示的数(如下图示)知:b<a<0<c,且|a|<|c|<|b|,所以a+b<0,c-a>0,b-c<0.
初二组:
如图,△ABC中,AB=AC,BC=6,AB=5,点P从点B出发沿射线BA移动,同时,点Q从点C出发沿线段AC的延长线移动,已知点P、Q移动的速度相同,PQ与直线BC相交于点D.
(1)如图①,当点P为AB的中点时,求CD的长;
(2)如图②,过点P作直线BC的垂线垂足为E,当点P、Q在移动的过程中,线段BE、DE、CD中是否存在长度保持不变的线段?请说明理由.
解析:在等腰三角形中,经常通过添加平行线进行转化“角”和构造“全等三角形”,再利用“等角对等边”可解。
(1)法一:如图,过P点作PF∥AC交BC于F,不难证得:PF=CG.由于点P和点Q同时出发,且速度相同,所以BP=CQ.
可得到△PFD≌△QCD,所以CD=FD=1/2CF.
下面证明CF=1/2BC(即F是BC的中点).
证F是BC的中点,有很多种方法,但基于现所学的知识,只能用全等或等腰三角形的性质来证,为此可以连接AF,可以证得∠AFB=90°,即AF⊥BC,如下图示:
又AB=AC,根据“三线合一”得到:CF=1/2BC=3,
所以CD=1/2CF=3/2.
法二:也可添加如下图示的辅助线:
(2)分两种情况讨论,
情况一:当点P在线段AB上时,
法一:过P作PF∥AC交BC于F,如下图示,
由(1)知:DF=CD=1/2CF,PB=PF,又因PE⊥BC,所以EF=BE=1/2BF.
因此DE=EF+DF=1/2BF+1/2CF
=1/2(BF+CF)=1/2BC=3.
即存在长度保持不变的线段是DE.
法一:,由(1)知中的△PFD≌△ACD可证得:DP=DQ。过Q作QN⊥BC交BC的延长线于N,如下图示.
所以EN=CE+CN= CE+BE=BC,因此DE=1/2EN=1/2BC=3.
情况二:当点P在线段BA的延长线上时,如下图示:
变式(拓展):
1.其他条件不变,点P在射线AB上呢?(请画出正确的图形,解决上述问题),
2.如图,△ABC中,AB=AC,P是直线AB上的动点,D是直线BC上的动点,连接PD并延长交直线AC于Q点,若PD=DQ,则BP与CQ相等吗?为什么?
初三组:
已知a≥2,m2-2am+2=0,n2-2an+2=0,求(m-1)2+(n-1)2的最小值.(试题来源于网络)
解析:显然必须找出m、n与a之间的关系,然后将所求的式子化为关于a的二次三项式,再通过配方求最小值.由已知条件“m2-2am+2=0,n2-2an+2=0”等式的结构特征,可以发现:m、n可以看作是方程x2-2ax+2=0的两个实数根,因此有m+n=2a,mn=2(根据韦达定理.人教版属于选学内容,可通过配方法或公式法求出两根(不妨设m>n)为:
根据图象(可画出草图)知:当在对称轴右侧(a>0.5)时,y随a的增大而增大.而a≥2,所以当a=2时,y的值最小,最小值=4(2-0.5)2-3=9-3=6.
变式练习:
若抛物线y=x2+2mx+m2+3m-2与x轴两交点为(x1,0),(x2,0),求x12+x1x2+x22的最小值.(试题来源于网络)
答案: 5/4
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