构造法之构造几何图形
构造法就是根据
题
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设条件或结论所具有的特征和性质,构造满足条件或结论的数学对象,并借助该对象来解决数学问题的思想方法。构造法是一种富有创造性的数学思想方法。运用构造法解决问题,关键在于构造什么和怎么构造。充分地挖掘题设与结论的内在联系,把问题与某个熟知的概念、公式、定理、图形联系起来,进行构造,往往能促使问题转化,使问题中原来蕴涵不清的关系和性质清晰地展现出来,从而恰当地构造数学模型,进而谋求解决题目的途径。下面摘一些典型例题,分成几个专题,方便大家学习。
例1:已知,则x 的取值范围是()
A 1?x?5 B x?1 C1,x,5 D x?5
分析:根据绝对值的几何意义可知:
表
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示数轴上到1与5的距离之和等于4的所有点所表示的数。如图3,只要表示数 的点落在1和5之间(包括1和5),那么它到1与5的距离之和都等于4,所以1? x?5,故选A。
22例2.求的最小值. 1,x,4,(4,x)(0,x,4)
分析:本题单纯用代数方法处理,简直无从下手,注意式中的特征,构造直角三角形,转化为在直线上求一点,使它到两定点的距离之和最小.
D
D C
C B A P B A P C′ 图4 图3
解:如图3,作AB=4,AC?AB,BD?AB,且AC=1,BD=2,P为AB上一点,
22x设AP=,则,问题转化为找出P点的位置,使PC,1,x,PD,4,(4,x)
PC+PD最小.如图4,作C关于AB的对称点C′,连结C′D交AB于P,由?PAC′
x1422,??PBD,得,求得x,,所以1,x,4,(4,x)的最小值是5. 4,x23
例3: 已知x,y,z?(0,1),求证: x(1-y)+y(1-z)+z(1-x),1 证:构造边长为1的正?ABC,D,E,F为边上三点,
z并设BD=x,CE=y, AF=z,如图1 D
F 3x 显然有S+S+S?BDE?CEF?ADF < B 4E y C
3333即 x(1-y)+ y(1-z)+ z(1-x), 4444
例4正数a、b、c、A、B、C满足条件a+A=b+B=c+C=k,求证:aB+bC+cA
k(aB+bC+cA)
得证。
证明四:还可联想函数式,构造以c(或a或b)为变量字母的一次函数式:
f(c)=(k-a-b)c+k(a+b)-ab-k2 (0=2?2
3、求证:ac+bd??(a^2+b^2) *?(c^2+d^2)