八上尖子生培优系列(33) ——《轴对称》的最值问题(3)
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已知,如图,△ABC,P、Q、R是△ABC边上的动点,请找出使△PQR周长最小的点.
【图文解析】
解题思路与之前的最值问题(1)和(2)类似,不再赘述。本题因三个点均为动点,似乎难度挺大,但如果假设其中一个点(不妨假设Q)的位置已经确定,问题就转化为“在边AB和AC上找两点,使△PQR周长最小”,此时,可以通过Q点分别做关于AB和AC对称得到Q’和Q”,连接Q’Q”分别与AB、AC相交,所得到的交点,即为P和R点.如下图示:
此时△PQR的周长就是Q’Q”的长.
进一步地,如下图示:
不难证明:AQ’=AQ”=AQ,同时∠Q’AQ”=2∠BAC(定值),得到△AQ’Q”是一个顶角固定的等腰三角形.因此要想求Q’Q”(底边)的长的最小值,只需腰长(AQ’=AQ”=AQ)最短即可,即AQ的长最短,根据“垂线段最短”得到,当AQ⊥BC时,符合条件.如下图示:(对应的P和R点也同时确定).
实际上,不难从Q点的位置得到,P与R也分别是AB和AC边上高与这边的生垂足点,不妨将△PQR称作“垂足三角形”.如下图示:
【拓展运用】如图,在∠AOB的内部有一个半径为2的圆M,P、Q、R分别是OA、OB和圆M上的动点,已知∠AOB=600,OM=10,求△PQR周长的最小值.
答案:8×根号3.(可到对应的群讨论)
进一步,若将R点或P点在其他图形(或图象)上的动点,结果又如何?试试看!
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