初中数学垂直怎么办(揭秘考试压轴题的终极解法!)

标题:求解正方形内DQ的最小值
正文: 在这篇文章中,我们将探讨一道考试真题,旨在求解正方形内DQ的最小值。这个问题是许多考试的重点问题,无论是期中考、期末考,甚至中考,都可能会出现。它的难度较高,但我们必须掌握它。这个题目位于考试中的压轴位置,因此它是重中之重。
题目描述如下:给定一个边长为4的正方形ABCD,其中P是BC上的一个动点。在P点移动的过程中,我们要求保持AP与PQ垂直且相等。我们的任务是求解DQ的最小值。这是一个典型的最值问题,其中D点是固定的,而Q点是动态的,随着P点的运动而变化。在P点移动的过程中,AP的长度不断变化,因此PQ也在变化,但它们始终保持垂直和相等的关系。
要解决这个问题,我们首先需要了解Q点的运动轨迹。在这里,我们可以应用一个重要的几何模型——三垂直模型。当我们从Q点引垂线并且得到一个点E时,我们会注意到三个垂直关系。首先,AE垂直于 BC,其次,EP垂直于 PQ,最后,AP垂直于 PQ。这些垂直关系将导致三角形ABP和三角形PEQ全等。这意味着不论P点如何移动,这两个三角形始终保持全等关系。由于全等的性质,我们可以得出QE等于BP,同时也等于CE。
现在,让我们考虑这一段长度。因为P始终等于AB,而BC的边长也等于4,所以BP和CE长度相等,都等于4。因此,我们可以得出QE等于4。接下来,我们需要找到Q点的位置,以便使DQ最小。因为QE已知,且Q处于45度角上,Q点一定在该角的平分线上移动。
最后,我们要找到DQ的最小值。根据垂线段最短定理,DQ最小的情况是当Q点在D点的垂直线上,这是垂直情况下最短的。在这种情况下,我们可以得出DQ的长度为2√2,因为在等腰直角三角形中,斜边等于√2倍直角边,而DQ就是这个长度的一半。
因此,DQ的最小值为2√2。这道题目综合了几何的知识和技巧,包括三垂直模型、动点问题、垂线段最短定理等。希望这篇文章对您有所帮助,如果喜欢,请分享给您的朋友和同学。
