(初三)最值模型:距离之差最大
展开【对象】最值模型:距离之差最大
【课程目标】
认识“最值模型:距离之差最大”模型基本结构,理解距离之差最大的基本原理.
能够在具体几何问题中快速识别“最值模型:距离之差最大”模型的基本结构,并运用其相关结论解决问题.
设计意图:
明确几何模型类的课程目标,从三个方向入手——模型的结构及特征、理解模型结论的基本原理、模型的应用,为课程学习提供方向和指引.
【先验知识】
线段的和与差.
三角形的三边关系:任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.
设计意图:
结合学生生活经验,以实际生活问题情境,使学生体会“两点之间线段最短” 的基本事实,为后续分析将军饮马模型做铺垫.
【导入】
上一节课,我们一起探讨了“最值模型:距离之和最小”模型,也就是“将军饮马”模型,主要涉及了在两点一线的背景下去解决距离之和的问题。我们知道和差既然是逆运算,那么在两点一线的背景下是否存在距离之差的相关问题呢?请看以下题目:
如图,直线l,A、B两点在l的异侧,在l上找一点C,使C到A、B的距离之差最大。
设计意图:
体现模型应用,突出利用模型迅速解题的便捷性(秒杀).
【模型讲解】
如下图,已知直线l,点A、点B在直线l的同侧,在直线l上有一点P,那么PA与PB的差有什么关系呢?我们一起来探究一下.
设计意图:
从已知与未知的关联性,导出到未知的学习,激发学生的思考和探索意识.
两边之差的问题,我们之前有学过什么相关联的知识呢?
引导1:
三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边,在该问题中,如果连接AB构造出△PAB,那么就能得到PA-PB
是不是直线l上任意一点P都有这样的特征呢?
答案不是的,三角形三边关系的满足的前提是这个三角形存在,如果这个三角形不存在(什么时候不存在呢?),也即P、A、B三点共线时,这个时候两边之差又有什么样的特征呢?
观察图形,根据线段的和差关系,此时,我们发现:PA-PB=AB.
引导3:
与上面△PAB存在时的情况进行对比,你发现了什么?
发现:当点P与A、B共线时,PA-PB最大.
这里面涉及的基本原理就是:三角形任意两边之差小于第三边.
试想,以上探讨的问题中,A、B两点都是在直线l的同侧,那么,如果A、B两点位于直线l的异侧,在直线l是否仍存在一点P能够使PA-PB最大呢?也就是刚刚的问题:
如下图,已知直线l,点A、点B在直线l的两侧,在直线l上找一点P,使|PA-PB|最大.
学生思考:
连接AB与直线l的交点就是要求的点P.
引导1:
回答很好啊,你刚刚做了什么样的思考?
当点P与A、B三点共线时,PA-PB会等于AB吗?与上面的问题1有什么异同?再多做一点思考.
引导2:
既然问题1中,我们已经找到了解决办法,我们是否可以仿照将军饮马模型的学习模式,把现在的异侧问题,转化为同侧问题,可以借助什么知识呢?
引导3:
如下图,将未知问题转化为已知问题,你知道怎么做了吗?
答案:
要点:作对称点、连线、找交点.(是不是与将军饮马问题一样呢?)
这个最大值就是AB’的长度.
设计意图:
突出模型的基本结构,通过步步引导理解模型结论的推导过程,让学生感知将未知转化为已知的转化方式,体会对称的作用,掌握解决问题的关键要点,激发学习的兴趣.
【典型例题】
在平面直角坐标系中,已知点,,点在轴上运动,当点到、两点距离之差的绝对值最大时,点的坐标是 .
【分析】
由三角形两边之差小于第三边可知,当、、三点不共线时,,又因为,两点都在轴同侧,则当、、三点共线时,,即,所以本题中当点到、两点距离之差的绝对值最大时,点在直线上.先运用待定系数法求出直线的解析式,再令,求出的值即可.
【解答】
解:由题意可知,当点到、两点距离之差的绝对值最大时,点在直线上.
设直线的解析式为,
,,
,
解得.
,
令,得,
解得.
点的坐标是.
故答案为.
在平面直角坐标系中,已知点A(0,1),B(1,-2),点在轴上运动,当点到、两点距离之差的绝对值最大时,点的坐标是 .
【分析】
AB在x轴异侧,通过对称把异侧问题转化为同侧问题解决即可,方法同2.
【解答】略
设计意图:
以经典题目入手,突出模型结论的应用,强化对模型结构和结论的认识.
【强化练习】
已知,如图点A(1,1),B(2,﹣3),点P为x轴上一点,当|PA﹣PB|最大时,点P的坐标为( )
A.(﹣1,0)B.C.D.(1,0)
如图,已知抛物线y=ax2+2x+8与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且B(4, 0).
(1)求抛物线的解析式及其顶点D的坐标;
(2)如果点P(p, 0)是x轴上的一个动点,则当|PC-PD|取得最大值时,求p的值;
(3)能否在抛物线第一象限的图象上找到一点Q,使△QBC的面积最大,若能,请求出点Q的坐标;若不能,请说明理由.
设计意图:
进一步强化对模型结构的认识,掌握基本做法及相关结论.
【链接中考】
(2018•东营)在平面直角坐标系内有两点、,其坐标为,,点为轴上的一个动点,若要使的值最大,则点的坐标为 .
【分析】
要使得的值最大,只需取其中一点关于轴的对称点,与另一点连成直线,然后求该直线轴交点即为所求.
【解答】
解:取点关于轴的对称点,则直线交轴于点.点即为所求.
设直线解析式为:
把点,,代入
解得
直线为:,
当时,
坐标为,
故答案为:,
【课堂总结】
最值模型:距离之差最大之同侧问题:
最大值为:AB的长度.
最值模型:距离之差最大之异侧问题:
最大值为:AB’的长度.
最值模型:距离之差最大之异侧问题问题的关键点:
作对称点;
连线;
找交点.
最值模型:距离之差最大问题的基本原理------三角形任意两边之差小于第三边.
学习对象
使用场景
建议课时
制作人
学生 教师
预科 同步复习 专题复习
1课时