在平面几何中的定三角形,有时会内接一个动三角形而产生相应的最值问题。我们可以利用三角形中的特殊角作其外接圆,然后根据动态的位置来判断最值并解之。现举三例一起来说说:
【例三】(如图)在Rt△ABC中,∠ABC=90o,∠A=30o,BC=4,点D在边BC上,且BD=1,点E、F分别为边AC、AB上的动点(点E与A不重合),且∠DEF=30o,连DF,求DF的最小值

【解析】(作△DEF的外接圆其与AC相切时)
(1)由∠DEF=30o,作△DEF的外接圆⊙O,则∠DOF=60o,△DOF为正三角形,设半径为x,即:OE=OD=OF=DF=x
(2)当外接圆⊙O与AC相切时,⊙O的半径x取最小值,此时,DF=x取最小值
(3)(如图)连OE,此时:OE⊥AC,过点D作DM⊥AC,垂足为M,DM=3√3/2,过点O作ON⊥DM,垂足为N,易证Rt△DON≌Rt△FDB,∴ON=BD=1
(4)Rt△DON中得:x2=12+(3√3/2-x)2,得x=31√3/36,故:DF的最小值为31√3/36
【例二】(如图)在△ABC中,∠BAC=120o,AB=AC=2,点D是BC上一定点(BD=2DC),点E、F分别是边AB、AC上的动点,且∠EDF=120o,连EF,求:线段EF的最小值

【解析】(由120o角作△DEF的外接圆)
(1)由:∠EDF=120o,作△DEF的外接圆⊙O,圆心角∠EOF=120o,∠OEF=∠OFE=30o
(2)由已知得:∠B=∠C=30o,∠BAC=120o,即:∠EAF=120o=∠EOF,∴A.E.F.O四点共圆,∴AO∥BC,即点O轨迹为定直线
(3)因:EF=√3OE=√3OD,当OD取最小值时,EF取最小,当OD⊥BC时,OD取最小值,此时:OD=AB/2=1,由EF=√3OD,所以得:线段EF的最小值为√3
【例三】(如图)在△ABC中,AB=AC=6,∠A=90o,点D在边AB上,且AD=2,点E、F分别为BC、AC边上的两动点,满足∠DEF=45o,则线段DF的最小值?

【解析】(利用45o角作△DEF的外接圆)
(1)作△DEF的外接圆⊙O,连半径OD=OF,∠DOF=2∠DEF=90o,∴A.D.O.F共圆,连OA所在的射线AOP,∵OD=OF,∴AP为∠BAC的平分线,亦为BC的中垂线
(2)所以:点O的轨迹为射线AP(部分),由DF=√2OD,当⊙O的半径OD为最小时,DF同时取最小,则:当⊙O与BC相切时,此时圆的半径OD为最小
(3)若⊙O切BC时,设半径为x,此时OQ=x,过点D作BC边上的垂线段DM,垂足为M,则:DM=BM=2√2,QM=√2,在Rt△DON中,得:(√2)2+(2√2-x)2=x2,解得:x=5√2/4,即:OD的最小值为:5√2/4
(4)由DF=√2OD,∴线段DF的最小值为5/2
以上三例之分析,“道听度说”供参考。
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