在八年级下学期的数学学习中,压轴题往往是对学生综合能力的一种全面检验。这类题目通常结合了多个知识点,需要学生具备扎实的基础知识和灵活运用的能力。以下是一道经典的压轴题及其解析过程。
题目:
如图所示,在直角三角形ABC中,∠C=90°,AC=6cm,BC=8cm。点D是AB边上的动点,连接CD。当点D从A点移动到B点时,求线段CD长度的最大值。
解题思路与步骤:
1. 分析已知条件:
- 直角三角形ABC中,∠C为直角。
- 边长AC=6cm,BC=8cm。
- 点D在AB边上移动,要求CD的最大值。
2. 利用勾股定理求AB的长度:
根据勾股定理:
\[
AB = \sqrt{AC^2 + BC^2} = \sqrt{6^2 + 8^2} = \sqrt{36 + 64} = \sqrt{100} = 10 \, \text{cm}.
\]
3. 建立坐标系:
将三角形放置于平面直角坐标系中:
- 设C为原点(0,0),
- A点为(6,0),
- B点为(0,8)。
因此,AB边的方程可以通过两点式求得:
\[
y - 0 = \frac{8-0}{0-6}(x - 6) \implies y = -\frac{4}{3}x + 8.
\]
4. 设点D的坐标:
点D在线段AB上,因此其坐标可以表示为:
\[
D(x, -\frac{4}{3}x + 8).
\]
5. 计算CD的长度:
根据两点间距离公式:
\[
CD = \sqrt{(x - 0)^2 + \left(-\frac{4}{3}x + 8 - 0\right)^2}.
\]
化简后得到:
\[
CD = \sqrt{x^2 + \left(-\frac{4}{3}x + 8\right)^2}.
\]
6. 寻找最大值:
对函数进行化简并求导数,找到极值点即可。经过计算可知,当\( x = \frac{18}{5} \)时,CD取得最大值。
7. 验证结果:
将\( x = \frac{18}{5} \)代入CD的表达式,可得最大值为:
\[
CD_{\text{max}} = \frac{25}{5} = 5 \, \text{cm}.
\]
通过以上步骤,我们成功解决了这道压轴题,并得到了最终答案:线段CD长度的最大值为5cm。这类题目不仅考察了几何图形的基本性质,还涉及了函数最值的求解方法,是综合性较强的练习题。希望同学们在平时多加练习,提升自己的解题能力!