初中數(shù)學(xué)競賽動(dòng)態(tài)幾何定值

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一、內(nèi)容提要
    1. 動(dòng)態(tài)幾何是指用運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)研究幾何圖形的位置、大小的相互關(guān)系. 用動(dòng)的觀點(diǎn)看幾何定理,??砂褞讉€(gè)定理歸為一類. 例如:
    ① 梯形的中位線,當(dāng)梯形的上底逐漸變小,直到長度為零時(shí),則為三角形的中位線; ② 兩圓相交,兩個(gè)公共點(diǎn)關(guān)于連心線對(duì)稱,所以連心線垂直平分公共弦,當(dāng)兩個(gè)交點(diǎn)距離逐漸變小,直到兩點(diǎn)重合時(shí),則兩圓相切,這時(shí)切點(diǎn)在連心線上;
    ③ 相交弦定理由于交點(diǎn)位置、個(gè)數(shù)的變化,而演變?yōu)楦罹€定理,切割線定理,切線長定理等等.
    2. 動(dòng)態(tài)幾何的軌跡、極值和定值. 幾何圖形按一定條件運(yùn)動(dòng),有的幾何量隨著運(yùn)動(dòng)的變化而有規(guī)律變化,這就出現(xiàn)了軌跡和極值問題,而有的量卻始終保持不變,這就是定值問題. 例如:
    半徑等于RA的圓A與半徑為RB (RB>RA) 的定圓B內(nèi)切.那么: 動(dòng)點(diǎn)A有規(guī)律地變化,形成了一條軌跡:以B為圓心,以RB-RA的長為半徑的圓. 而A,B兩點(diǎn)的距離,卻始終保持不變:AB=RB-RA.
    若另有一個(gè)半徑為RC的圓 C與圓B外切,則A,C兩點(diǎn)的距離變化有一定的范圍: RB+RC-(RB-RA)≤AC≤RB+RC+(RB-RA).
    即RC+RA≤AC≤2RB+RC-RA .
    所以AC有值:2RB+RC-RA ; 且有最小值:RC+RA.
    3. 解答動(dòng)態(tài)幾何定值問題的方法,一般有兩種:
    第一種是分兩步完成 :
    ① 先探求定值. 它要用題中固有的幾何量表示.
    ② 再證明它能成立.
    探求的方法,常用特殊位置定值法,即把動(dòng)點(diǎn)放在特殊的位置,找出定值的表達(dá)式,然后寫出證明.
    第二種是采用綜合法,直接寫出證明.
    二、例題
    例1. 已知:△ABC中,AB=AC,點(diǎn)P是BC上任一點(diǎn),過點(diǎn)P作BC的垂線分別交AB,AC或延長線于E,F(xiàn).
    求證:PE+PF有定值.
    分析:(探求定值)用特位定值法.
    ① 把點(diǎn)P放在BC中點(diǎn)上. 這時(shí)過點(diǎn)P的垂線與AB,AC的交點(diǎn)都是點(diǎn)A, PE+PF=2PA,從而可確定定值是底上的高的2倍因此原題可轉(zhuǎn)化:
    求證:PA+PB=2AD (AD為底邊上的高). 證明:∵AD∥PF,
    ∴PE
    AD=BP
    BDPFADCPCDCD+PDBD; =.
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