張亞軍
最值問題是本章中的典型問題,也是難點問題。這類問題我們通常可以轉(zhuǎn)化為求線段的最值問題來解決。
例題 如圖1,已知拋物線y=ax2-x-4(a≠0)的圖像與y軸交于點C,與x軸交于A、B兩點,B點坐標(biāo)為(-2,0)。
(1)直接寫出a的值和直線AC的表達(dá)式:
(2)點P是拋物線上一動點,且在直線AC的下方,過點P作y軸的平行線,交線段AC于點H。
①求線段PH長的最大值;
②求S△PAC的最大值。
【解析】(1)a=1/2,由A(4,O)、C(O,-4),得直線AC的表達(dá)式為y=x-4。
(2)①求線段PH長的最大值即求出線段PH長度的表達(dá)式。
∴當(dāng)m=2時,PH的最大值是2。
②如圖2,S△PAC= S△PHC+S△PHA =1/2PH×h1+1/2PH×h2=1/2PHx OA,其中OA為定值。求S△PAC的最大值即轉(zhuǎn)化求線段PH的最大值。
【變式一】如圖3,若點P是直線AC下方的拋物線上的一個動點,作PD⊥AC于點D,求PD的最大值。
【方法一】∵△PHD是等腰直角三角形,∴當(dāng)PH最大時,PD最大,∴當(dāng)PH=2時,PD有最大值,其最大值為2。
【方法二】如圖4,過點P作PM∥AC,交y軸于點M。求PD最大值即轉(zhuǎn)化為求AC、PM兩平行線之間距離的最大值。當(dāng)PM與拋物線只有一個公共點時,PD有最大值,即b2-4ac=0。求出直線PM的關(guān)系式,再利用sin∠PMC=sin∠ACO,可求得PD的最大值。
【變式二】如圖5,在例題(2)的條件下,以PH為直徑的⊙M與AC的另一交點為E,連接PE。
(1)求PE的最大值;
(2)求劣弧EH弧長的最大值。
【解析】(1)∵△PEH是等腰直角三角形,
∴當(dāng)PH最大時,PE最大(同變式一)。
(2)當(dāng)PH最大時,劣弧EH弧長也最大。
∵PH最大值為2,
∴劣弧EH弧長的最大值是90∏·1/180=∏/2。
數(shù)學(xué)解題的過程,其實就是將問題不斷轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)化的過程。把復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為求某一單項的問題,把不易求的轉(zhuǎn)化為容易求的問題。同學(xué)們需要具有睿智的數(shù)學(xué)眼光,很強(qiáng)的數(shù)學(xué)思維,用心感悟,日積月累,才能有所獲得。
(作者單位:江蘇省泗陽致遠(yuǎn)中學(xué))