平面几何中的“最值”是属于较有难度的几何问题,其复杂多变、形式多样、经典巧妙。有类最值问题中往往带有特殊角,这时,我们可以作特殊角所在三角形的外接圆,有可能迎刃而解。今举三例来说说,供参考:
【例一】(如图)扇形ABC中,∠B=60º,内接△DEF,点D、F分别在半径上,半径为2,点E在弧上,且:DF=EF,∠DFE=120º,求:△DEF面积的最小值
【解析】(作△BDF的外接圆)
(1)由已知可得:∠FDE=∠FED=30º,设:FD=FE=a,则:DE=√3a,连BE,BE=2
(2)作△BDF的外接圆⊙O,则∠DOF=120º,∠ODF=∠OFD=30º,半径OD=OB=OF=√3a/3
(3)△ODE中,由余弦定理得:OE=√21a/3,由:OB+OE≥BE得:a≥(√21-√3)/3,故:a的最小值为:(√21-√3)/3
(4)由S△DEF=DF²sin120º/2得:△DEF面积的最小值为:(4√3-√21)/6
【例二】(如图)在Rt△ABC中,∠BAC=90º,∠ABC=30º,D是△ABC外一点,∠ADC=60º,BD=2√3,求:线段BC的最小值
【解析】(作△ACD的外接圆)
(1)由已知可得:∠ACB=60º,BC=2AC
(2)作△ACD的外接圆⊙O,设半经OA为a,即OA=OC=OD=a,由∠D=60º,∴∠AOC=120º,∠OCA=∠OAC=30º,∴∠BCO=90º,AC=√3a,BC=2√3a
(3)在Rt△OBC中,由勾股定理得OB=√13a
(4)由OB+OD≥BD得:a≥2√3/(√13+1)
(5)故:a的最小值为:(√39-√3)/6
(6)由BC=2√3a得,BC最小值为:√13-1
【例三】(如图)等边三角形△ABC边长为6,点D、E、F分别在AB、AC、BC边上,且有:DE⊥EF,求:DF的最小值
【解析】(作△BDF的外接圆)
(1)Rt△DEF中设DF=2a,则DF上中线长为a,
(2)作△BDF的外接圆⊙O,由∠DBF=60º得,∠DOF=120º,半径OB=OD=OF=2√3a/3
(3)取DF的中点G,连OG,则OG=√3a/3,连EG,则EG=DF/2=a
(4)过点B作AC边上的高BH,则BH=3√3
(5)则:OB+OG+GE≥BH,代入整理可得:(√3+1)a≥3√3,2a≥(9-3√3)
(6)所以:DF的最小值为:(9-3√3)
以上三例之分析,“道听度说”供参考。
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