初三数学|几何模型之瓜豆原理

明军数学  2022-09-25 17:50:51

初三数学|几何模型之瓜豆原理

种瓜得瓜,种豆得豆,种瓜不得豆,种豆不得瓜。

初中学数学课本不曾提到的知识点,为何能成为中考的热门考点?其实并不新鲜,它的本质就是位似图形,而位似又可以追溯到相似。

两动点到某定点的距离比是定值,夹角是定角,则两动点的运动路径相同。瓜豆原理是主从联动轨迹问题

主动点叫作瓜,从动点叫作豆,瓜在直线上运动,豆的运动轨迹也是直线。瓜在圆周上运动,豆的运动轨迹也是圆。

这种主从联动轨迹问题,我们称之为瓜豆原理,瓜豆模型。定点定角定比例,是这个模型的三要素

类型一:点直线上运动

1.线段+直线

条件:线段ABA为直线l上的动点。C为线段AB中点,B为定点,A为动点。

结论:1.C的轨迹为A轨迹的一半

2.C的轨迹与A的轨迹平行。

 

 

类型二:点在圆上运动

1.线段+

Q点轨迹是个圆,可理解为将AP绕点A逆时针旋转90°AQ,故Q点轨迹与P点轨迹都是圆.接下来确定圆心与半径


考虑APAQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AMAO

考虑AP=AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM=AO,且可得半径MQ=PO

即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO≌△AQM



例题:如图,正方形ABCD中,AB=2根号5,O为BC的中点,OE=2,DE绕着D逆时针旋转90°得到DF,求OF最小值.

看动态图

分析:由题目可以分析知E的运动轨迹为圆,且半径为1。所以F点轨迹为等大的圆。

∴如图连接OD和OD可以构造等腰直角△DOO',

∴O,F,O'三点共线时,OF取得最小值。

 ∴OD=5,∴OO'=5√2,

∴OF的最小值为5√2 -2

瓜豆原理的关键是主要掌握好从动点的变化规律,从动点轨迹到底是直线还是圆。以及他们轨迹之间的相互的比例关系。这样我们在解题过程中才能够迅速定位,找到破题之道。

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