题目如图1。A点坐标(3,4),C、D分别为Y轴正半轴和X轴正半轴上的动点,且CD=5。求A到CD距离的最小值。
图1
解法如图2。
图2
高中虽然可用三角换元,但还是比较麻烦,而这个初中解法用增量换元的“析整显微”功能可以巧解。
什么是“析整显微”,就是大(著)和小(微)分离,大归大,小归小,如化学中溶质的析出萃取或主次分离,分离之后能凸显代数式的某些特征和性质,例如a=3+x,把a拆分为3和x,3是大,是主体,而x是小,是微末,是微调变量。
这样换元变化之后,代数式4a+3b-ab的最小值特征就凸显出来了,而换元之前,最小值特征是内隐的,不好求最小值。
a=3+x中的3是怎么得到的?为何不是其他常数?首先3、4、5勾股数,靠直觉、合情猜想、几何直观,可以猜出当a=3,b=4时高AE取最小值。
道悅(王国波) 2022.11.25于广州