阿氏圆专项训练-答案
中考数学阿氏圆问题专项训练
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阿氏圆问题专项训练1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C半径为2,P为圆上一动点,连接AP,BP,则AP+BP的最小值为()A.B.6 C.2 D.4【答案】A【解答】解:如图1,连接CP,在CB上取点D,使CD=1,则有==,又∵∠PCD=∠BCP,∴△PCD∽△BCP,∴=,∴PD=BP,∴AP+BP=AP+PD.要使AP+BP最小,只要AP+PD最小,当点A,P,D在同一条直线时,AP+PD 最小,即:AP+BP最小值为AD,在Rt△ACD中,CD=1,AC=6,∴AD==,AP+BP的最小值为,故选:A.2.如图,在正方形ABCD中.AB=8,点P是正方形ABCD内部的一点,且满足BP=4,则PD+PC的最小值是()A.6 B.8 C.10 D.12【答案】C【解答】解:在BC边上取一点E,使BE=2,连接DE,如图∵ABCD是正方形,AB=8∴AB=BC=CD=8,∠BCD=90°∵BP=4∴,∴且∠PBC=∠PBC∴△PBE∽△BCP∴∴PE=PC∴PD+PC=PD+PE在Rt△DCE中,CD=8,CE=BC﹣BE=6∴DE==10∵PD+PE≥DE∴PD+PE≥10∴PD+PC的最小值是10故选:C.3.如图,在扇形COD中,∠COD=90°,OC=3,点A是OC中点,OB=2,点P 是为CD上一点,则PB+2PA的最小值为.【答案】【解答】连接OP,延长OC至点E,使得OE=6,则=,,∴,∵∠AOP=∠AOP,∴△AOP∽△POE,∴,即2PA=PE,∴PB+2PA=PB+PE,∴当E、P、B三点共线时,PB+PE最小,∴PB+2PA的最小值为BE==.故答案为:.4.【新知探究】新定义:平面内两定点A,B,所有满足=k(k为定值)的P点形成的图形是圆,我们把这种圆称之为“阿氏圆”【问题解决】如图,在△ABC中,CB=4,AB=2AC,则△ABC面积的最大值为.【答案】网版权所有【解答】解:以A为顶点,AC为边,在△ABC外部作∠CAP=∠ABC,AP与BC 的延长线交于点P,∵∠CAP=∠ABC,∠BPA=∠APC,AB=2AC,∴△APC∽△BPA,,∴BP=2AP,CP=AP,∵BP﹣CP=BC=4,∴2AP﹣AP=4,解得:AP=,∴BP=,CP=,即点P为定点,∴点A的轨迹为以点P为圆心,为半径的圆上,如图,过点P作BC的垂线,交圆P与点A1,此时点A1到BC的距离最大,即△ABC的面积最大,S=BC•A1P=×4×=.△ABC故答案为:.5.如图①,在正方形ABCD中,AB=1,点E,F为AD边上的两点,且AE=DF,连接CF交BD于点G,连接AG交BE于点H.(1)求证:AG⊥BE;(2)如图②,点M为DC的中点,连接DH,M,求DH+HM的最小值;(3)连接BM,当点E与点F重合时,求tan∠EBM的值.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD,∠ADG=∠CDG=45°,∵DG=DG,∴△ADG≌△CDG(SAS),∴∠DAG=∠DCG,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CD,∠BAE=∠CDF=90°,∵AE=DF,∴△ABE≌△CDF(SAS),∴∠ABE=∠DCF,∴∠DAG=∠ABE,∵∠BAE=90°,∴∠ABE+∠AEB=90°,∴∠DAG+∠AEB=90°,∴∠AHE=90°,∴AG⊥BE;(2)如图1,∵∠ABH=90°,∴点H在以AB的中点O为圆心,为半径的圆上运动,连接OH,OM,在OM上截取ON=,连接HN,∵OA=,DM=,AB=CD,∴OA=DM,∵AB∥CD,∴四边形AOMD是平行四边形,∵∠BAD=90°,∴▱AOMD是矩形,∴OM=BC,∠DMN=90°,∴OM=AB=2OA,∴,∵∠HON=∠MOH,∴△HON∽△MOH,∴=,∴HN=,∴DH+=DH+HN,∴当D、H、N共线时,DH+HN最小,最小值为DN的长,∵DN===,∴DH+的最小值为:;(3)如图2,在Rt△CBM和Rt△DCE中,tan∠CBM=,tan∠DCE=,∴∠CBM=∠DCE,∵∠BCM=90°,∴∠CBM+∠CMB=90°,∴∠DCE+∠CMB=90°,∴∠BQE=∠CQM=90°,设CM=DE=DM=a,则CE=BM=a,∴sin∠DEC=,∴QM=CM•sin∠DEC=a,∴CQ=2QM=a,∴EQ=CE﹣CQ=a﹣=a,BQ=BM=QM=﹣a=a,∴tan∠EBM=.6.如图,已知抛物线y=﹣x2+x+3与x轴交于A,B两点(A在点B的左侧),与y轴交于点C,⊙O与x轴交于点E(2,0),点P是⊙O上一点,连接CP,BP,求BP+CP的最小值.【解答】解:如图,在OC上取一点T,使得OT=,连接PT,BT,OP.由题意C(0,3),E(2,0),A(﹣1,0),B(4,0)∴OE=2,OC=3,OB=4,OA=1,∴OP2=OT•OB,∴=,∵∠POT=∠COP,∴△POT∽△COP,∴===,∴PT=PC,∴PB+PC=BP+PT≥BT,在Rt△BOT中,OB=4,OT=,∴BT===,∴ABP+PC≥,∴BP+PC的最小值为.。
最值系列6之阿氏圆问题(一)-学生版
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在平面上,到线段两端距离相等的点,在线段的垂直平分线上,即对于平面内的定点A、B,若平面内有一动点P 满足PA:PB=1,则P 点轨迹为一条直线(即线段AB 的垂直平分线),如果这个比例不为1,P 点的轨迹又会是什么呢?两千多年前的阿波罗尼斯在其著作《平面轨迹》一书中,便已经回答了这个问题。
接下来,让我们站在巨人的肩膀上,一起探究PA:PB=k(k ≠1)时P 点的轨迹.对于平面内的定点A、B,若在平面内有一动点P 且P 满足PA:PB=k(k≠1),则动点P 的轨迹就是一个圆,这个圆被称为阿波罗尼斯圆,简称“阿氏圆”,如图所示:借助画板工具我们发现,动点P 在运动过程中,PA、PB 的长度都在变化,但是PA:PB 的比值始终保持不变,接下来我们在深入研究一下!法一:首先了解两个定理(1)角平分线定理:如图,在△ABC 中,AD 是∠BAC 的角平分线则AB DBAC DC=.(2)外角平分线定理:如图,在△ABC 中,外角CAE 的角平分线AD 交BC 的延长线于点D,则AB DBAC DC=.证明:在BA 延长线上取点E 使得AE=AC,连接BD,则△ACD≌△AED(SAS),CD=ED 且AD 平分∠BDE,则DB AB DE AE =,即AB DBAC DC=.接下来开始证明步骤:如图,PA:PB=k,作∠APB的角平分线交AB于M点,根据角平分线定理,MA PA kMB PB==,故M 点为定点,即∠APB的角平分线交AB于定点;作∠APB外角平分线交直线AB于N点,根据外角平分线定理,NA PA kNB PB==,故N点为定点,即∠APB外角平分线交直线AB于定点;又∠MPN=90°,定边对定角,故P点轨迹是以MN为直径的圆.法二:建系不妨将点A、B两点置于x轴上且关于原点对称,设A(-m,0),则B(m,0),设P(x,y),PA=kPB,即:()()()()()()()()222222222222222222222122102201x m y k x m yx m y k x m k yk x y m k m x k mm k mx y x mk++=-+++=-+-+-++-=++-+=-解析式满足圆的一般方程,故P点所构成的图形是圆,且圆心与AB共线.例1.如图,正方形ABCD的边长为4,圆B的半径为2,点P是圆B上一动点,则的最小值为,的最大值为.【答案】最小值为5,最大值为5例2.如图,在Rt△ABC 中,∠C=90°,AC=4,BC=3,以点C 为圆心,2为半径作圆C,分别交AC、BC 于D、E 两点,点P 是圆C 上一个动点,则12PA PB +的最小值为__________.【分析】注意到圆C 半径为2,CA=4,连接CP,构造包含线段AP 的△CPA,在CA 边上取点M 使得CM=2,连接PM,可得△CPA∽△CMP,故PA:PM=2:1,即PM=12PA .【总结】(1)这里为什么是12PA ?答:因为圆C 半径为2,CA=4,比值是1:2,所以构造的是12PA ,也只能构造12PA .(2)如果问题设计为PA+kPB 最小值,k 应为多少?答:根据圆C 半径与CB 之比为2:3,k 应为23.例3.如图,在ABC ∆中,∠ACB=90°,BC=12,AC=9,以点C 为圆心,6为半径的圆上有一个动点D.连接AD、BD、CD,则2AD+3BD 的最小值是.【分析】首先对问题作变式2AD+3BD=233AD BD ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,故求23AD BD +最小值即可.考虑到D 点轨迹是圆,A 是定点,且要求构造23AD ,条件已经足够明显.当D 点运动到AC 边时,DA=3,此时在线段CD 上取点M 使得DM=2,则在点D 运动过程中,始终存在23DM DA =.问题转化为DM+DB 的最小值,直接连接BM,BM 长度的3倍即为本题答案.例4.如图,半圆的半径为1,AB为直径,AC、BD为切线,AC=1,BD=2,点P为弧AB上一动的最小值.解:如图所示,连接PB、CO,AD与CO相交于点M,当A、P、D的值最小.∵AB=BD=2,BD是⊙O的切线,∴∠ABD=90º,∠BAD=∠D=45º,∵AB是⊙O直径,∴∠APB=90º,∴∠PAB=∠PBA=45º,∴PA=PB,PO⊥AB,∵AC是⊙O的切线,∴AC⊥AB,∴AC∥PO,∠CAO=90º∵AC=PO=1,∴四边形AOPC是平行四边形,而OA=OP,∠CAO=90º,∴四边形AOPC是正方形,PC+PD=PM+PD=DM,∵DM⊥OC,PC+PD的值最小,最小值为.练习题部分:1.如图,在平面直角坐标系中,点A(4,0),B(4,4),点P在半径为2的圆O上运动,则的最小值是.,,MO=2,∠POM=90º,Q则的最小值为.3.如图,在平面直角坐标系中,A(2,0)、B(0,2)、C(4,0)、D(3,2),P是△AOB外部的第一象限内一动点,且∠BPA=135º,则2PD+PC的最小值是.4.(1)如图1,已知正方形ABCD的边长为4,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,的最小值为,PD﹣PC的最大值为.(2)如图2,已知正方形ABCD的边长为9,圆B的半径为6,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为,PD﹣PC的最大值为.(3)如图3,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,那么PD+PC的最小值为,PD﹣PC的最大值为.5.如图,在△ACE中,CA=CE,∠CAE=30°,⊙O经过点C,且圆的直径AB在线段AE上.(1)证明:CE是⊙O的切线;(2)若△ACE中AE边上的高为h,试用含h的代数式表示⊙O的直径AB;(3)设点D是线段AC上任意一点(不含端点),连接OD,当CD+OD的最小值为6时,求⊙O的直径AB的长.6.如图,在Rt△ABC中,∠A=30°,AC=8,以C为圆心,4为半径作⊙C.(1)试判断⊙C与AB的位置关系,并说明理由;(2)点F是⊙C上一动点,点D在AC上且CD=2,试说明△FCD∽△ACF;(3)点E是AB边上任意一点,在(2)的情况下,试求出EF+FA的最小值.7.如图,点A、B上,且OA=OB=6,且OA⊥OB,点C是OA的中点,点D在OB上,且OD=4,动点P(1)求2PC+PD的最小值;(2)求2PC+3PD的最小值.8.问题提出:如图1,在等边△ABC中,AB=12,⊙C半径为6,P为圆上一动点,连结AP,BP,求AP+BP的最小值.(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图2,连接CP,在CB上取点D,使CD=3,则有==,又∵∠PCD=∠BCP,∴△PCD∽△BCP,∴=,∴PD=BP,∴AP+BP=AP+PD.请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP+BP的最小值为.(2)在“问题提出”的条件不变的情况下,AP+BP的最小值为.(3)自主探索:如图3,矩形ABCD中,BC=7,AB=9,P为矩形内部一点,且PB=3,AP +PC的最小值为.(4)拓展延伸:如图4,扇形COD中,O为圆心,∠COD=120°,OC=4,OA=2,OB=3,点P是上一点,求2PA+PB的最小值,画出示意图并写出求解过程.(5)拓展延伸:已知扇形COD中,∠COD=90°,OC=6,OA=3,OB=5,点P是上一点,求2PA+PB的最小值.。
专题4:阿氏圆练习
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专题4 阿氏圆练习1.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CB =7,CA =9,⊙C 半径为3,P 为⊙C 上一动点,连结AP ,BP ,则13AP +BP 的最小值为 ( ) A . 7 B . 5 2 C . 4+10 D . 2132.如图,在Rt △ABC 中,CB =4,CA =5,⊙C 半径为2,P 为圆上一动点,连结AP ,BP ,则AP +12BP 的最小值为__________.PC BA3.如图,正方形ABCD 边长为22,内切圆O 上一动点P ,连接AP 、DP ,则AP +22PD 的最小值为______. O PDC BAP CB A 专题小结:所谓阿圆,就是动点到两定点距离之比为定值,那么动点的轨迹就是圆,这个圆,称为阿波罗尼斯圆,简称为阿圆.其本质就是通过构造母子相似,化去比例系数,转化为两定一动将军饮马型求最值,难点在于如何构造母子相似.4.如图,等边三角形ABC 边长为43,圆O 是△ABC 的内切圆,P 是圆O 上一动点,连接PB 、PC ,则BP +12CP 的最小值为______________.5.如图,在平面直角坐标系中,M (6,3),N (10,0),A (5,0),点P 为以OA 为半径的圆O 上一动点,则PM +12PN 的最小值为_______________ yxO A N MP6.(反向操作)如图,∠AOB =90°,OA =OB =1,圆O 的半径为2,P 是圆O 上一动点,求P A +2PB 的最小值.B A PO7.(反向操作)已知扇形COD 中,∠COD =90°,OC =6,OA =3,OB =5,点P 是弧CD 上一点,求2P A +PB 的最小值.O DAB P CP O CB A8.(2019日照)如图1,在平面直角坐标系中,直线y=-5x+5与x 轴,y 轴分别交于A,C 两点,抛物线y=x 2+bx+c 经过A,C 两点,与x 轴的另一交点为B(1)求抛物线解析式及B 点坐标;(2)若点M 为x 轴下方抛物线上一动点,连接MA 、MB 、BC,当点M 运动到某一位置时,四边形AMBC 面积最大,求此时点M 的坐标及四边形AMBC 的面积(3)如图2,若P 点是半径为2的⊙B 上一动点,连接PC 、PA,当点P 运动到某一位置时,PC+21PA 的值最小,请求出这个最小值,并说明理由(1) (2)S=,m=3,即M(3,-4)时,四边形AMBC 面积最大,最大面积等于18 (3)9.(2017•兰州)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线AB交于A(﹣4,﹣4),B(0,4)两点,直线AC:y=﹣x﹣6交y轴于点C.点E是直线AB上的动点,过点E作EF⊥x轴交AC 于点F,交抛物线于点G.(1)求抛物线y=﹣x2+bx+c的表达式;(2)连接GB,EO,当四边形GEOB是平行四边形时,求点G的坐标;(3)①在y轴上存在一点H,连接EH,HF,当点E运动到什么位置时,以A,E,F,H为顶点的四边形是矩形?求出此时点E,H的坐标;②在①的前提下,以点E为圆心,EH长为半径作圆,点M为⊙E上一动点,求AM+CM它的最小值.10.(2016•济南)如图1,抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.(1)求a的值和直线AB的函数表达式;(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,若=,求m的值;(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B,求E′A+E′B的最小值.11.(2018•东台市一模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c(b为常数)与x轴交于A、C两点,与y轴交于B点,直线AB的函数关系式为y=x+.(1)求该抛物线的函数关系式与C点坐标;(2)已知点M(m,0)是线段OA上的一个动点,过点M作x轴的垂线l分别与直线AB 和抛物线交于D、E两点,当m为何值时,△BDE恰好是以DE为底边的等腰三角形?(3)在(2)问条件下,当△BDE恰好是以DE为底边的等腰三角形时,动点M相应位置记为点M′,将OM′绕原点O顺时针旋转得到ON(旋转角在0°到90°之间);①探究:线段OB上是否存在定点P(P不与O、B重合),无论ON如何旋转,始终保持不变,若存在,试求出P点坐标;若不存在,请说明理由;②试求出此旋转过程中,(NA+NB)的最小值.阿波罗尼斯圆在前面的“胡不归”问题中,我们见识了“kPA+PB ”最值问题,其中P 点轨迹是直线,而当P 点轨迹变为圆时,即通常我们所说的“阿氏圆”问题.所谓“阿氏圆”,是指由古希腊数学家阿波罗尼奥斯提出的圆的概念,在平面内,到两个定点距离之比等于定值(不为1)的点的集合叫做圆.【在初中阶段的应用】阿氏圆主要应用于求系数不相同的线段和的最小值【基本解法】:构造相似阿氏圆一般解题步骤:PC+kPD1、连接动点至圆心O(将系数不为1的线段的两个端点分别与圆心相连接),则连接OP 、OD ;2、计算出所连接的两条线段OP 、OD 长度3、计算两条线段长度的比m OD OP =;4、在OD 上取点M 使得m OP=OM ;5、连接CM ,与圆O 的交点即为点P.【例题】(2017·南山十校联考)如图,若⊙O 的半径为,PO=,MO=2,∠POM=90°,点Q 在⊙O 上运动,求PQ+QM 的最小值.【简释】:连接QO 、QM ,有22=OM OQ ,在OM 上取M ’使得22'Q =OQ M 显然有△QM'O ~△MQO ,∴QM'=QM∴PQ+QM ≧PM'==(1)在Rt △OAB 中,OA=8,OB=6,⊙O 的半径为4,P 为⊙O 上一动点,求PA+PB 的最小值.(2)如图,⊙O 是正方形ABCD 的内切圆,AB=4,点P 是⊙O 上一动点,则AP+DP 的最小值是________变式:如图,正方形ABCD 的边长为4,其内切圆上有一点E ,求DE+AE 的最小值(3)如图,AB=BD=2AC=2,AC、BD分别切半圆于A、B,求CF+DF的最小值(4)如图,正方形ABCD的边长为4,P是BD上一点,BG⊥AP,点M、N分别是线段CD、BC的中点,求NG+MG的最小值.(5)正方形ABCD的边长为4,以D为圆心,2为半径作圆,①求2BE+AE的最小值②此时△ABE的面积(6)菱形ABCD 边长为2,∠ABC=60°,圆A 的半径为3,BC 与圆相切于点E ,点P 在圆A 上运动,求PB+23PD 的最小值专题小结:所谓阿圆,就是动点到两定点距离之比为定值,那么动点的轨迹就是圆,这个圆,称为阿波罗尼斯圆,简称为阿圆.其本质就是通过构造母子相似,化去比例系数,转化为两定一动型求最值,难点在于如何构造母子相似.(7)【结合隐形圆】已知A(4,0),B(0,4),C(8,0),D(6,4),点P是△AOB外部第一象限一动点,∠BPA=135°,求2PD+PC的最小值【点在圆内,反向操作】(8)如图,圆O半径为2,AO=BO=1,∠AOB=90°,求BP+2AP的最小值【练习】1.如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=4,BC=3,以点C 为圆心,2为半径作圆C ,分别交AC 、BC于D 、E 两点,点P 是圆C 上一个动点,则12PA PB +的最小值为__________. E A B C D P2.如图,在ABC ∆中,∠ACB=90°,BC=12,AC=9,以点C 为圆心,6为半径的圆上有一个动点D .连接AD 、BD 、CD ,则2AD+3BD 的最小值是 .A B C D3.如图,已知正方ABCD 的边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,则12PD PC -的最大值为_______.A B CDP【分析】当P 点运动到BC 边上时,此时PC=2,根据题意要求构造12PC ,在BC 上取M 使得此时PM=1,则在点P 运动的任意时刻,均有PM=12PC ,从而将问题转化为求PD-PM 的最大值连接PD ,对于△PDM ,PD-PM <DM ,故当D 、M 、P 共线时,PD-PM=DM 为最大值.A B CDPM M PD C B A【附加题·2018江西】在正方形ABCD 中,AB=6,连接AC,BD,P 是正方形边上或对角线上一点,若PD=2PA,则AP 的长为A B C D P M M P D C B A。
阿氏圆问题 知识点 例题 含答案(全面 非常好)
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PC OPC O点 P 在圆上运动-----“阿氏圆”问题如图所示 2-1-1,⊙O 的半径为 r ,点 A 、B 都在⊙O 外,P 为⊙O 上的动点, 已知 r =k ·OB.连接 P A 、PB ,则当“PA+k ·PB ”的值最小时,P 点的位置如何确定?A》BB图 2-1-1图 2-1-2 图 2-1-31、“阿氏圆”构造共边共角型相似构造△PAB ∽△CAP 推出PA 2=AB ·AC即:半径的平方=原有线段 ×构造线段 2、“阿氏圆”一般解题步骤:第一步:连接动点至圆心 O (将系数不为 1 的线段的两个端点分别与圆心 相连接),则连接 O P 、OB ; 第二步:计算出所连接的这两条线段 O P 、OB 长度;第三步:计算这两条线段长度的比k OB OP= 第四步:在 O B 上取点 C ,使得OBOPOP OC = 第五步:连接 A C ,与圆 O 交点即为点 P .APBO1、(2016江阴期中)如图,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C 半径为 2,P 为圆上一动点,连结 AP,BP,求BPAP21的最小值.根号372、如图,在RT △ABC 中,B ∠=90°,AB=CB=2,以点B 为圆心做圆B 与AC 相切,P 为圆B 上一动点,则PC PA 22+的最小值为_____.根号53、如图,菱形ABCD 的边长为2,锐角大小为60°,⊙A 与BC 相切于点E ,在⊙A 上任意取一点P ,则PD PB 23的最小值为_____.二分之根号37AF=3/24、已知扇形COD 中,∠COD=90°,OC=6,OA=3,OB=5,点P 是弧CD 上一点,求2PA+PB 的最小值.135、如图,在边长为4的正方形中,内切圆记为圆O ,P 为圆O 上一动点,PC PB 2最小值为多少? 666、边长为6的正三角形,内切圆记为圆O ,P 为圆O 上的动点,2PB+PC 最小值为多少3倍根号72倍根号77、如图,半圆的半径为1,AB 为直径,AC 、BD 为切线,AC=1,BD=2,P 为弧AB 上一动点,求PD PC 22的最小值2分之3倍根号28、在平面直角坐标系中,A(2,0),B(0,2),C(4,0),D(3,2),P是三角形AOB外部的第一象限内一动点,且 BPA=135°,则2PD+PC的最小值为4倍根号29.(2016济南)如图1,抛物线y=ax 2+(a+3)x+3(a ≠0)与x 轴交于点A (4,0),与y 轴交于点B ,在x 轴上有一动点E (m ,0)(0<m <4),过点E 作x 轴的垂线交直线AB 于点N ,交抛物线于点P ,过点P 作PM ⊥AB 于点M .(1)求a 的值和直线AB 的函数表达式;43-=a ,AB: 343+-=x y(2)设△PMN 的周长为C 1,△AEN 的周长为C 2,若=,求m 的值;(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE 绕点O 逆时针旋转得到OE ′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E ′A 、E ′B ,求E ′A+E ′B 的最小值.(2)m=2或4(舍)(3)3分之4倍根号1010.(1)如图1,已知正方形ABCD的边长为4,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,求PD+的最小值和PD﹣的最大值; 5,5(2)如图2,已知正方形ABCD的边长为9,圆B的半径为6,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为,PD﹣的最大值为.根号106,根号106(3)如图3,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为,PD﹣的最大值为.根号37,根号3711、如图所示,抛物线y=-x 2+bx+c 与直线AB 交于(-4,-4),b(0,4)两点,直线AC :y=-21x-6交y 轴于点C 。
阿氏圆专题训练
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阿氏圆应用举例例1、(2020山西期末)阅读以下材料,并按要求完成相应的任务.已知平面上两点A、B,则所有符合=k(k>0且k≠1)的点P会组成一个圆.这个结论最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,称阿氏圆.阿氏圆基本解法:构造三角形相似.【问题】如图1,在平面直角坐标中,在x轴,y轴上分别有点C(m,0),D(0,n),点P是平面内一动点,且OP=r,设=k,求PC+kPD的最小值.图1 图2 图3 阿氏圆的关键解题步骤:第一步:如图1,在OD上取点M,使得0M:OP=OP:OD=k;第二步:证明kPD=PM;第三步:连接CM,此时CM即为所求的最小值.下面是该题的解答过程(部分):解:在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k,又∵∠POD=∠MOP,∴△POM~△DOP.任务:(1)将以上解答过程补充完整.(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,D为△ABC内一动点,满足CD=2,利用(1)中的结论,请直接写出AD+BD的最小值.解(1)在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k,又∵∠POD=∠MOP,∴△POM~△DOP.∴MP:PD=k,∴MP=kPD,∴PC+kPD=PC+MP,当PC+kPD取最小值时,PC+MP有最小值,即C,P,M三点共线时有最小值,利用勾股定理得.(2)∵AC=m=4,=,在CB上取一点M,使得CM=CD=,图3∴的最小值为.例2、(2017秋•滨湖区期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=7,AC=9,以C为圆心、3为半径作⊙C,P为⊙C上一动点,连接AP、BP,则AP+BP的最小值为( )A.7 B.5 C. D.解:如图,在CA上截取CM,使得CM=1,连接PM,PC,BM.∵PC=3,CM=1,CA=9,∴PC2=CM•CA,∴=,∵∠PCM=∠ACP,∴△PCM∽△ACP,∴==,∴PM=PA,∴AP+BP=PM+PB,∵PM+PB≥BM,在Rt△BCM中,∵∠BCM=90°,CM=1,BC=7,∴BM==5,∴AP+BP≥5,∴AP+BP的最小值为5.故选:B.练习1、(2019•郫都区模拟)在△ABC中,∠ACB=90°,BC=8,AC=6,以点C为圆心,4为半径的圆上有一动点D,连接AD,BD,CD,则BD+AD的最小值是 2.解:如图,在CB上取一点F,使得CF=2,连接FD,AF.∴CD=4,CF=2,CB=8,∴CD2=CF•CB,∴=,∵∠FCD =∠DCB ,∴△FCD ∽△DCB ,∴==,∴DF =BD ,∴BD +AD =DF +AF ,∵DF +AD ≥AF ,AF ==2,∴BD +AD 的最小值是2,2、如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CB =4,CA =6,⊙C 半径为2,P 为圆上一动点,连结AP ,BP ,则AP +BP 的最小值为( ) A .B .6C .2D .4解:如图1,连接CP ,在CB 上取点D ,使CD =1,则有==,又∵∠PCD =∠BCP ,∴△PCD ∽△BCP ,∴=,∴PD =BP ,∴AP +BP =AP +PD .要使AP +BP 最小,只要AP +AD 最小,当点A ,P ,D 在同一条直线时,AP +AD 最小,即:AP +BP 最小值为AD ,在Rt △ACD 中,CD =1,AC =6,∴AD ==,AP +BP 的最小值为,故选:A .3、如图,在Rt △ABC 中,∠ABC=90°,BC=4,AB=6,在线段AB 上有一点M ,且BM=2.在线段AC 上有一动点N ,连接MN ,BN.将BMN ∆沿BN 翻折得到BM N '∆.连接AM '、.CM '则223CM AM ''+的最小值为 . 解:在BM 上截取BQ=23, 2,3BQ BM QBM M BA BM BA '''==∠=∠',.BQM BM A ''∴∆∆∠ 1,3QM BQ M A BM '∴==''1,3QM M A ''∴= 2122()2()33CM AM CM AM CM QM ''''''∴+=+=+当Q M C '、、三点共线时,=CM QM QC ''+有最小值为:3QC ==223CM AM ''∴+的最小值为3.4、(2019•路桥区一模)如图,在扇形OCD 中,∠COD =90°,OC =3,点A 在OD 上,AD =1,点B 为OC 的中点,点E 是弧CD 上的动点,则AE +2EB 的最小值是 2.解:如图,延长OC 至F ,使得CF =OC =3.连结EF ,OE , ∵,∠EOB 为公共角,∴△OBE ∽△OEF ,∴,∴2BE =EF∴AE +2BE =AE +EF ,即A 、E 、F 三点共线时取得最小值.即由勾股定理得:AF ==.例3、如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,BC =12,AC =9,以点C 为圆心,6为半径的圆上有一个动点D .连接AD 、BD 、CD ,则2AD+3BD 的最小值是 4.分析:首先对问题作变式2AD+3BD=233AD BD ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,故求23AD BD +最小值即可.解:在CA 上截取CM ,使得CM =4,连接DM ,BM .∵CD =6,CM =4,CA =9,∴CD 2=CM •CA ,∴=,∵∠DCM =∠ACD ,∴△DCM ∽△ACD ,∴==,∴DM =AD ,∴AD +BD =DM +BD ,∵DM +BD ≥BM ,在Rt △CBM 中,∵∠CMB =90°,CM =4,BC =12,∴BM ==4,∴AD +BD ≥4,∴AD +BD 的最小值为4.例4、(1)如图1,已知正方形ABCD 的边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,求PD +的最小值和PD﹣的最大值;(2)如图2,已知正方形ABCD的边长为9,圆B的半径为6,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为 ,PD﹣的最大值为 .(3)如图3,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为 ,PD﹣的最大值为 .解:(1)如图1中,在BC上取一点G,使得BG=1.∵==2,==2,∴=,∵∠PBG=∠PBC,∴△PBG∽△CBP,∴==,∴PG=PC,∴PD+PC=DP+PG,∵DP+PG≥DG,∴当D、G、P共线时,PD+PC的值最小,最小值为DG==5.∵PD﹣PC=PD﹣PG≤DG,当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大(如图2中),最大值为DG=5.(2)如图3中,在BC上取一点G,使得BG=4.∵==,==,∴=,∵∠PBG=∠PBC,∴△PBG∽△CBP,∴==,∴PG=PC,∴PD+PC=DP+PG,∵DP+PG≥DG,∴当D、G、P共线时,PD+PC的值最小,最小值为DG==.∵PD﹣PC=PD﹣PG≤DG,当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大,最大值为DG=. (3)如图4中,在BC上取一点G,使得BG=1,作DF⊥BC于F.∵==2,==2,∴=,∵∠PBG=∠PBC,∴△PBG∽△CBP,∴==,∴PG=PC,∴PD+PC=DP+PG,∵DP+PG≥DG,∴当D、G、P共线时,PD+PC的值最小,最小值为DG,在Rt△CDF中,∠DCF=60°,CD=4,∴DF=CD•sin60°=2,CF=2,在Rt△GDF中,DG==∵PD﹣PC=PD﹣PG≤DG,当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大(如图2中),最大值为DG=.练习:1、(1)初步思考:如图1,在△PCB中,已知PB=2,BC=4,N为BC上一点且BN=1,试证明:PN=PC(2)问题提出:如图2,已知正方形ABCD的边长为4,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,求PD+PC的最小值.(3)推广运用:如图3,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,求PD﹣PC的最大值.(1)证明:如图1,∵PB=2,BC=4,BN=1,∴PB2=4,BN•BC=4.∴PB2=BN•BC.∴=.又∵∠B=∠B,∴△BPN∽△BCP.∴==.∴PN=PC;(2)如图2,在BC上取一点G,使得BG=1,(3)同(2)中证法,如图3,取BG=1,,当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC 的最大值,最大值为.2、(2018•常熟市二模)如图,已知正方形ABCD的边长为4,⊙B的半径为2,点P是⊙B上的一个动点,则PD﹣PC的最大值为 5.解:在BC上取一点G,使得BG=1,如图,∵=2,=2,∴,∵∠PBG=∠PBC,∴△PBG∽△CBP,∴,∴PG=PC,当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大,最大值为DG==5.例5、(2019•清江浦区一模)问题提出:如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C半径为2,P为圆上一动点,连结AP、BP,求AP+BP的最小值.(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图2,连接CP,在CB上取点D,使CD=1,则有==,又∵∠PCD=∠BCP,∴△PCD∽△BCP.∴=,∴PD=BP,∴AP+BP=AP+PD.请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP+BP的最小值为 .(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的情况下,AP+BP的最小值为 .(3)拓展延伸:已知扇形COD中,∠COD=90°,OC=6,OA=3,OB=5,点P是上一点,求2PA+PB的最小值.解:(1)如图1,连结AD,∵AP+BP=AP+PD,要使AP+BP最小,∴AP+AD最小,当点A,P,D在同一条直线时,AP+AD最小,即:AP+BP最小值为AD, 在Rt△ACD中,CD=1,AC=6,∴AD==,AP+BP的最小值为.(2)如图2,连接CP,在CA上取点D,使CD=,∴,∵∠PCD=∠ACP,∴△PCD∽△ACP,∴,∴PD=AP,∴AP+BP=BP+PD,∴同(1)的方法得出AP+BP的最小值为BD==.(3)如图3,延长OA到点E,使CE=6,∴OE=OC+CE=12,连接PE、OP,∵OA=3,∴,∵∠AOP=∠AOP,∴△OAP∽△OPE,∴,∴EP=2PA,∴2PA+PB=EP+PB,∴当E、P、B三点共线时,取得最小值为:BE==13.练习1、(2018秋•惠山区校级期中)问题提出:如图1,在等边△ABC中,AB=12,⊙C半径为6,P为圆上一动点,连结AP,BP,求AP+BP的最小值.(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图2,连接CP,在CB上取点D,使CD=3,则有==,又∵∠PCD=∠BCP,∴△PCD∽△BCP,∴=,∴PD=BP,∴AP+BP=AP+PD.请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP+BP的最小值为.(2)自主探索:如图3,矩形ABCD中,BC=7,AB=9,P为矩形内部一点,且PB=3,AP+PC 的最小值为.(3)拓展延伸:如图4,扇形COD中,O为圆心,∠COD=120°,OC=4,OA=2,OB=3,点P 是上一点,求2PA+PB的最小值,画出示意图并写出求解过程.解:(1)解:(1)如图1,连结AD,过点A作AF⊥CB于点F,∵AP+BP=AP+PD,要使AP+BP最小,∴AP+AD最小,当点A,P,D在同一条直线时,AP+AD最小,即:AP+BP最小值为AD, ∵AC=12,AF⊥BC,∠ACB=60°∴CF=6,AF=6∴DF=CF﹣CD=6﹣3=3,∴AD==3,∴AP+BP的最小值为3(2)如图,在AB上截取BF=1,连接PF,PC,∵AB=9,PB=3,BF=1∴,且∠ABP=∠ABP,∴△ABP∽△PBF,∴∴PF=AP∴AP+PC=PF+PC,∴当点F,点P,点C三点共线时,AP+PC的值最小,∴CF===5,∴AP+PC的值最小值为5,(3)如图,延长OC,使CF=4,连接BF,OP,PF,过点F作FB⊥OD于点M,∵OC=4,FC=4,∴FO=8,且OP=4,OA=2,∴,且∠AOP=∠AOP,∴△AOP∽△POF,∴∴PF=2AP,∴2PA+PB=PF+PB,∴当点F,点P,点B三点共线时,2AP+PB的值最小,∵∠COD=120°,∴∠FOM=60°,且FO=8,FM⊥OM∴OM=4,FM=4,∴MB=OM+OB=4+3=7,∴FB==∴2PA+PB的最小值为.2、(2019秋•江北区期末)问题提出:如图1,在等边△ABC中,AB=9,⊙C半径为3,P为圆上一动点,连结AP,BP,求AP+BP的最小值(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路,通过构造一对相似三角形,将BP转化为某一条线段长,具体方法如下:(请把下面的过程填写完整)如图2,连结CP,在CB上取点D,使CD=1,则有又∵∠PCD=∠BCP,∴△ PCD∽△ BCP,∴,∴PD=BP,∴AP+BP=AP+PD ∴当A,P,D三点共线时,AP+PD取到最小值.请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP+BP的最小值为 .(2)自主探索:如图3,矩形ABCD中,BC=6,AB=8,P为矩形内部一点,且PB=4,则AP+PC的最小值为 2.(请在图3中添加相应的辅助线)(3)拓展延伸:如图4,在扇形COD中,O为圆心,∠COD=120°,OC=4.OA=2,OB=3,点P是上一点,求2PA+PB的最小值,画出示意图并写出求解过程.解:(1)如图1,连结AD,过点A作AF⊥CB于点F,∵AP+BP=AP+PD,要使AP+BP最小,∴AP+AD最小,当点A,P,D在同一条直线时,AP+AD最小,即:AP+BP最小值为AD,∵AC=9,AF⊥BC,∠ACB=60°,∴CF=,AF=,∴DF=CF﹣CD=3﹣=2,∴AD==,∴AP+BP的最小值为;(2)如图2,在AB上截取BF=2,连接PF,PC,∵AB=8,PB=4,BF=2,∴==,且∠ABP=∠ABP,∴△ABP∽△PBF,∴==,∴PF=AP,∴AP+PC=PF+PC,∴当点F,点P,点C三点共线时,AP+PC的值最小,∴CF===2,∴AP+PC的值最小值为2,(3)如图3,延长OC,使CF=4,连接BF,OP,PF,过点F作FB⊥OD于点M,∵OC=4,FC=4,∴FO=8,且OP=4,OA=2,∴==,且∠AOP=∠AOP∴△AOP∽△POF,∴==,∴PF=2AP,∴2PA+PB=PF+PB,∴当点F,点P,点B三点共线时,2AP+PB的值最小,∵∠COD=120°,∴∠FOM=60°,且FO=8,FM⊥OM,∴OM=4,FM=4∴MB=OM+OB=4+3=7,∴FB==,∴2PA+PB的最小值为.。
高中数学圆锥曲线系统讲解第5讲《阿氏圆》练习及答案
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第5讲 阿氏圆知识与方法1.阿氏圆:设A 、B 是平面上的两个定点,若平面内的动点P 满足PA PBλ=(0λ>且1λ≠),则点P 的轨迹是圆,该圆叫做阿氏圆. 2.考题中常用的阿氏圆性质:(1)圆心位置:当1λ>时,圆心M 在AB 的延长线上;当01λ<<时,圆心M 在BA 的延长线上.(2)半径公式:21dr λλ=−,其中d 为两定点A 、B 之间的距离. (3)找定点:如右图所示,设圆M 的半径为r ,对于圆M 外任意一点A ,连接AM 交圆M 于点N ,则在线段MN 上必定存在点B ,使得对于圆M 上任意一点P ,都有PA PBλ=,可以根据2MA MB r ⋅=找到点B λ=求出λ.典型例题【例题】已知两个定点()2,0A −,()4,0B ,若动点C 满足2CB CA =,则点C 的轨迹方程为______.【解析】设(),C x y ,因为2CB CA =,所以=,化简得:()22416x y ++=【答案】()22416x y ++=变式1 已知圆()22:416M x y ++=,点()2,0A −,若x 轴上的定点B 满足对圆M 上的任意一点C ,都有PA PBλ=恒成立,其中λ为常数,则点B 的坐标为______,常数______.【解析】设(),0B a ,()00,C x y ,则()2200416x y ++=,所以()22200001648y x x x =−+=−−, 故CA CB===,要使CA CB为定值,应有24428a a−=+−, 解得:4a =或2−(舍去),所以点B 的坐标为()2,0−,此时12CA CB==,即12λ=.解法2:如图,由阿氏图性质,点B 在MA 的延长线上,且2MA MB r ⋅=,所以216MB =,故8MB =,显然()4,0M −,从而点B 的坐标为()4,0,12λ==.【答案】()2,0−,12变式2 在ABC 中,6AB =,2BC AC =,则ABC 的面积的最大值为______. 【解析】解法1:设AB c =,BC a =,AC b =,则6c =,2a b =, 由余弦定理,22222536cos 24a b c b Cab b +−−==,所以21sin sin 2ABCSab C b C b b =====所以当b =时,ABC 的面积取得最大值12.解法2:以AB 中点O 为原点建立如图1所示的平面直角坐标系, 则()3,0A −,()3,0B ,设(),C xy , 因为2BC AC==,化简得:()22516x y ++=()0y ≠。
中考数学阿氏圆专题含答案
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阿氏圆基本解法:构造相似,A+kB 型第一步:连接动点至圆心O (将系数不为1的线段的两个端点分别与圆心相连接,) 则连接OP 、OD ;第二步:计算出所连接的这两条线段OP 、OD 长度; 第三步:计算这两条线段长度的比m OD OP =; 第四步:在OD 上取点M ,使得m OPOM =; 第五步:连接CM ,与圆O 交点即为点P.先动心,构相似,定联姻【经典例题1—A+21B 型】(1)如图,已知正方形ABCD 的边长为4,⊙B 的半径为2,点P 是⊙B 上的一个动点,则PD+21PC 的最小值为 .PD−21PC 的最大值为 ;(2)如图,已知正方形ABCD 的边长为9,⊙B 的半径为6,点P 是⊙B 上的一个动点,则PD+32PC 的最小值为 .PD−32PC 的最大值为 ; (3)如图,已知菱形ABCD 的边长为4,⊙B=60°,⊙B 的半径为2,点P 是⊙B上的一个动点,求PD+21PC 的最小值为 ;求PD -21PC 的最大值为 . 【解析】由PD -21PC=PD -PG≤DG ,当点P 在DG 的延长线上时,PD -21PC 的值最大,最大值为DG=5.解答在BC 上取一点G ,使得BG=1,如图, ⊙12=BG PB ,224==PB BC , ⊙PB BC BG PB =,⊙⊙PBG=⊙PBC ,⊙⊙PBG⊙⊙CBP ,⊙21==PB BG PC PG ,⊙PG=21PC , ∴PD+21PC=DP+PG , ∵DP+PG ≥DG∴当D 、G 、P 共线时,PD+21PC 的值最小,最小值为DG=53422=+. ∵PD -21PC=PD -PG ≤DG 当点P 在DG 的延长线上时,PD−21PC 的值最大,最大值为DG=53422=+. 故答案为:5(2)如图3中,在BC 上取一点G ,使得BG=4.⊙PB/BG=6/4=3/2,BC/PB=9/6=3/2,⊙PB/BG=BC/PB ,⊙⊙PBG=⊙PBC ,⊙⊙PBG⊙⊙CBP ,⊙PG/PC=BG/PB=32, ⊙PG=32PC , ⊙PD+32PC=DP+PG ,⊙DP+PG⊙DG ,⊙当D 、 G 、P 共线时,PD+32PC 的值最小,最小值为DG=1069522=+. ⊙PD−32PC=PD−PG⊙DG , 当点P 在DG 的延长线上时,PD−12PC 的值最大,最大值为DG=106. 故答案为106,106(3)如图4中,在BC 上取一点G ,使得BG=4,作DF⊙BC 于F.⊙PB/BG=2/1=2,BC/PB=4/2=2,⊙PB/BG=BC/PB ,⊙⊙PBG=⊙PBC ,⊙⊙PBG⊙⊙CBP ,⊙PG/PC=BG/PB=21, ⊙PG=21PC , ⊙PD+21PC=DP+PG ,⊙DP+PG⊙DG ,⊙当D 、G 、P 共线时,PD+21PC 的值最小,最小值为DG , 在Rt⊙CDF 中,⊙DCF=60⊙,CD=4, ⊙DF=CD⊙sin60⊙=23,CF=2,在Rt⊙GDF 中,DG=37)5()32(22=+ ⊙PD−21PC=PD−PG⊙DG , 当点P 在DG 的延长线上时,PD−21PC 的值最大(如图2中),最大值为DG=37. 故答案为37.练习1-1如图,正方形ABCD 的边长AB=8,E 为平面内一动点,且AE=4,F 为CD 上一点,CF=2,连接EF 、ED ,则EF+21ED 的最小值 . 【解析】如图,当点E 运动到点E′时,在AD 边上取AH=2,⊙AE′=AE=4,⊙AH AE '=2,⊙AD=8,⊙'AE AD =2, ⊙AH AE '='AE AD,⊙⊙DAE′=⊙E′AH ,⊙⊙DAE′⊙⊙E′AH , ⊙H E DE ''=2, ⊙E′H=21DE', ⊙EF+21ED=EF+21E′D=EF+E′H=HF , ⊙EF+21ED 的最小值为HF 的值, ⊙DH=AD -AH=6,DF=DC -CF=6,在Rt⊙DHF 中,根据勾股定理,得 HF=2622=+DF DH ,故选:A .练习1-2在矩形ABCD 中,AB=1,BC=3,P 为AD 上任意一点,求PB+21PD 最小值.【解析】如图,连接BD ,在矩形ABCD 中,AB=DC=1.BC=3, ⊙tan⊙DBC=DCBC=33⊙⊙DBC=30⊙ 作⊙DBN=⊙DBC=30⊙,过点D 作DM⊙BN 于点M ,BN 交AD 于点P.⊙⊙MDB=60⊙⊙AD⊙BC⊙⊙PDB=⊙DBC=30⊙ ⊙⊙MDP=30⊙⊙PM=21PD 此时BP+21PD=BP+PM 最小,最小值为BM 的长, ⊙⊙MBD=⊙CBD⊙BMD=⊙C=90⊙BD=BD⊙⊙BMD⊙⊙BCD(AAS) ⊙BM=BC=3答:PB+21PD 的最小值为3. 故选:C.练习1-3如图,P 是边长为8的正方形ABCD 内部一点,且满足BP=4,则PD+21PC 的最小值是 .【解析】在BC 边上取一点E ,使BE=2,连接DE ,如图⊙ABCD 是正方形,AB=8⊙AB=BC=CD=8,⊙BCD=90⊙⊙BP=4 ⊙2142==BP BE ,2184==BC BP ⊙BP BE =BC BP且⊙PBC=⊙PBC⊙⊙PBE⊙⊙BCP ⊙21==BC BP PC PE ⊙PE=21PC ⊙PD+21PC=PD+PE 在Rt⊙DCE 中,CD=8,CE=BC−BE=6 ⊙DE=1022=+CE CD ⊙PD+PE⊙DE⊙PD+PE⊙10 ⊙PD+21PC 的最小值是10 故选:C.练习1-4已知在△ABO 中,∠AOB=90°,AO=21,BO=8,以点O 为圆心,4为半径作圆,点D 是圆上一个动点,连接AD 、BD ,则AD+21BD 的最小值 .【解析】如图,在CB 上取一点E ,使CE=2,连接CD 、DE 、AE.∵AC=6,BC=8,AB=10,所以AC 2+BC 2=AB 2,∴∠ACB=90∘,∵CD=4,∴CE/CD=CD/CB=21, ∴△CED ∽△CDB ,∴ED/DB=CE/CD=21, ∴ED=21BD , ∴AD+21BD=AD+ED⊙AE , 当且仅当E 、D 、A 三点共线时,AD+21BD 取得最小值AE=10222=+AC CE .练习1-5如图,在⊙ACE 中,CA=CE ,⊙CAE=30°,O 经过点C ,且圆的直径AB 在线段AE 上。
专题:阿氏圆最值问题
![专题:阿氏圆最值问题](https://img.taocdn.com/s3/m/c789dfd331b765ce04081447.png)
专题:阿氏圆最值问题一.填空题(共3小题)1.如图,四边形ABCD为边长为4的正方形,⊙B的半径为2,P是⊙B上一动点,则PD+PC 的最小值为;PD+4PC的最小值为.2.如图,在平面直角坐标系中,点A(4,0),B(4,4),点P在半径为2的圆O上运动,则AP+BP的最小值是.3.如图,正方形ABCD的边长为4,⊙B的半径为2,P为⊙B上的动点,则PD+PC的最小值等于.二.解答题(共8小题)4.问题提出:如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C半径为2,P 为圆上一动点,连结AP、BP,求AP+BP的最小值.(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图2,连接CP,在CB 上取点D,使CD=1,则有==,又∵∠PCD=∠BCP,∴△PCD∽△BCP.∴=,∴PD=BP,∴AP+BP=AP+PD.请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP+BP的最小值为.(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的情况下,AP+BP的最小值为.(3)拓展延伸:已知扇形COD中,∠COD=90°,OC=6,OA=3,OB=5,点P是上一点,求2P A+PB的最小值.5.问题提出:如图1,在等边△ABC中,AB=12,⊙C半径为6,P为圆上一动点,连结AP,BP,求AP+BP的最小值.(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图2,连接CP,在CB 上取点D,使CD=3,则有==,又∵∠PCD=∠BCP,∴△PCD∽△BCP,∴=,∴PD=BP,∴AP+BP=AP+PD.请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP+BP的最小值为.(2)自主探索:如图3,矩形ABCD中,BC=7,AB=9,P为矩形部一点,且PB=3,AP+PC的最小值为.(3)拓展延伸:如图4,扇形COD中,O为圆心,∠COD=120°,OC=4,OA=2,OB=3,点P是上一点,求2P A+PB的最小值,画出示意图并写出求解过程.6.问题背景如图1,在△ABC中,BC=4,AB=2AC.问题初探请写出任意一对满足条件的AB与AC的值:AB=,AC=.问题再探如图2,在AC右侧作∠CAD=∠B,交BC的延长线于点D,求CD的长.问题解决求△ABC的面积的最大值.7.如图,半圆的半径为1,AB为直径,AC、BD为切线,AC=1,BD=2,P为上一动点,求PC+PD的最小值.8.如图,在Rt△ABC中,∠A=30°,AC=8,以C为圆心,4为半径作⊙C.(1)试判断⊙C与AB的位置关系,并说明理由;(2)点F是⊙C上一动点,点D在AC上且CD=2,试说明△FCD~△ACF;(3)点E是AB边上任意一点,在(2)的情况下,试求出EF+F A的最小值.9.(1)如图1,已知正方形ABCD的边长为4,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,求PD+的最小值和PD﹣的最大值;(2)如图2,已知正方形ABCD的边长为9,圆B的半径为6,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为,PD﹣的最大值为.(3)如图3,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,圆B的半径为2,点P是圆B 上的一个动点,那么PD+的最小值为,PD﹣的最大值为.10.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线AB交于A(﹣4,﹣4),B(0,4)两点,直线AC:y=﹣x﹣6交y轴于点C.点E是直线AB上的动点,过点E作EF⊥x轴交AC于点F,交抛物线于点G.(1)求抛物线y=﹣x2+bx+c的表达式;(2)连接GB,EO,当四边形GEOB是平行四边形时,求点G的坐标;(3)在(2)的前提下,y轴上是否存在一点H,使∠AHF=∠AEF?如果存在,求出此时点H的坐标,如果不存在,请说明理由.11.如图1,抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.(1)求a的值和直线AB的函数表达式;(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,若=,求m的值;(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B,求E′A+E′B的最小值.专题:阿氏圆最值问题参考答案与试题解析一.填空题(共3小题)1.如图,四边形ABCD为边长为4的正方形,⊙B的半径为2,P是⊙B上一动点,则PD+PC 的最小值为5;PD+4PC的最小值为10.【分析】①如图,连接PB、在BC上取一点E,使得BE=1.只要证明△PBE∽△CBP,可得==,推出PD+PC=PD+PE,再根据三角形的三边关系PE+PD≤DE即可解决问题;②连接DB,PB,在BD上取一点E,使得BE=,连接EC,作EF⊥BC于F.只要证明△PBE∽△DBP,可得==,推出PE=PD,推出PD+4PC=4(PD+PC)=4(PE+PC),根据三角形的三边关系PE+PC≤EC即可解决问题;【解答】解:①如图,连接PB、在BC上取一点E,使得BE=1.∵PB2=4,BE•BC=4,∴PB2=BE•BC,∴=,∵∠PBE=∠CBP,∴△PBE∽△CBP,∴==,∴PD+PC=PD+PE,∵PE+PD≤DE,在Rt△DCE中,DE==5,∴PD+PC的最小值为5.②连接DB,PB,在BD上取一点E,使得BE=,连接EC,作EF⊥BC于F.∵PB2=4,BE•BD=×4=4,∴BP2=BE•BD,∴=,∵∠PBE=∠PBD,∴△PBE∽△DBP,∴==,∴PE=PD,∴PD+4PC=4(PD+PC)=4(PE+PC),∵PE+PC≥EC,在Rt△EFC中,EF=,FC=,∴EC=,∴PD+4PC的最小值为10.故答案为5,10.【点评】本题考查轴对称最短问题、正方形的性质、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用数形结合的思想解决问题,学会根据相似三角形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.2.如图,在平面直角坐标系中,点A(4,0),B(4,4),点P在半径为2的圆O上运动,则AP+BP的最小值是5.【分析】如图,取点K(1,0),连接OP、PK、BK.由△POK∽△AOP,可得==,推出PK=P A,在△PBK中,PB+PK≥BK,推出PB+P A=PB+PK的最小值为BK的长.【解答】解:如图,取点K(1,0),连接OP、PK、BK.∵OP=2,OA=4,OK=1,∴==,∵∠POK=∠AOP,∴△POK∽△AOP,∴==,∴PK=P A,∴PB+P A=PB+PK,在△PBK中,PB+PK≥BK,∴PB+P A=PB+PK的最小值为BK的长,∵B(4,4),K(1,0),∴BK==5.故答案为5.【点评】本题考查坐标与图形的性质、相似三角形的判定和性质、三角形的三边关系、两点之间的距离公式等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考填空题中的压轴题.3.如图,正方形ABCD的边长为4,⊙B的半径为2,P为⊙B上的动点,则PD+PC的最小值等于5.【分析】在BC上截取BE=1,连接BP,PE,由正方形的性质可得BC=4=CD,BP=2,EC=3,可证△PBE∽△CBP,可得PE=PC,即当点D,点P,点E三点共线时,PD+PE 有最小值,即PD+PC有最小值,【解答】解:如图,在BC上截取BE=1,连接BP,PE,∵正方形ABCD的边长为4,⊙B的半径为2,∴BC=4=CD,BP=2,EC=3∵,且∠PBE=∠PBE∴△PBE∽△CBP∴∴PE=PC∴PD+PC=PD+PE∴当点D,点P,点E三点共线时,PD+PE有最小值,即PD+PC有最小值,∴PD+PC最小值为DE==5故答案为:5【点评】本题考查了正方形的性质,圆的有关知识,相似三角形的判定和性质,添加恰当的辅助线构造相似三角形是本题的关键.二.解答题(共8小题)4.问题提出:如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C半径为2,P 为圆上一动点,连结AP、BP,求AP+BP的最小值.(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图2,连接CP,在CB 上取点D,使CD=1,则有==,又∵∠PCD=∠BCP,∴△PCD∽△BCP.∴=,∴PD=BP,∴AP+BP=AP+PD.请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP+BP的最小值为.(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的情况下,AP+BP的最小值为.(3)拓展延伸:已知扇形COD中,∠COD=90°,OC=6,OA=3,OB=5,点P是上一点,求2P A+PB的最小值.【分析】(1)利用勾股定理即可求出,最小值为AD=;(2)连接CP,在CA上取点D,使CD=,则有,可证△PCD∽△ACP,得到PD=AP,即:AP+BP=BP+PD,从而AP+BP的最小值为BD;(3)延长OA到点E,使CE=6,连接PE、OP,可证△OAP∽△OPE,得到EP=2P A,得到2P A+PB=EP+PB,当E、P、B三点共线时,得到最小值.【解答】解:(1)如图1,连结AD,∵AP+BP=AP+PD,要使AP+BP最小,∴AP+AD最小,当点A,P,D在同一条直线时,AP+AD最小,即:AP+BP最小值为AD,在Rt△ACD中,CD=1,AC=6,∴AD==,AP+BP的最小值为,故答案为:;(2)如图2,连接CP,在CA上取点D,使CD=,∴,∵∠PCD=∠ACP,∴△PCD∽△ACP,∴,∴PD=AP,∴AP+BP=BP+PD,∴同(1)的方法得出AP+BP的最小值为BD==.故答案为:;(3)如图3,延长OA到点E,使CE=6,∴OE=OC+CE=12,连接PE、OP,∵OA=3,∴,∵∠AOP=∠AOP,∴△OAP∽△OPE,∴,∴EP=2P A,∴2P A+PB=EP+PB,∴当E、P、B三点共线时,取得最小值为:BE==13.【点评】此题是圆的综合题,主要考查了勾股定理,相似三角形的判定和性质,极值的确定,还考查了学生的阅读理解能力,解本题的关键是根据材料中的思路构造出△PCD ∽△ACP和△OAP∽△OPE,也是解本题的难点.5.问题提出:如图1,在等边△ABC中,AB=12,⊙C半径为6,P为圆上一动点,连结AP,BP,求AP+BP的最小值.(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图2,连接CP,在CB 上取点D,使CD=3,则有==,又∵∠PCD=∠BCP,∴△PCD∽△BCP,∴=,∴PD=BP,∴AP+BP=AP+PD.请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP+BP的最小值为.(2)自主探索:如图3,矩形ABCD中,BC=7,AB=9,P为矩形部一点,且PB=3,AP+PC的最小值为.(3)拓展延伸:如图4,扇形COD中,O为圆心,∠COD=120°,OC=4,OA=2,OB=3,点P是上一点,求2P A+PB的最小值,画出示意图并写出求解过程.【分析】(1)由等边三角形的性质可得CF=6,AF=6,由勾股定理可求AD的长;(2)在AB上截取BF=1,连接PF,PC,由,可证△ABP∽△PBF,可得PF=AP,即AP+PC=PF+PC,则当点F,点P,点C三点共线时,AP+PC的值最小,由勾股定理可求AP+PC的值最小值;(3)延长OC,使CF=4,连接BF,OP,PF,过点F作FB⊥OD于点M,由,可得△AOP∽△POF,可得PF=2AP,即2P A+PB=PF+PB,则当点F,点P,点B三点共线时,2AP+PB的值最小,由勾股定理可求2P A+PB的最小值.【解答】解:(1)解:(1)如图1,连结AD,过点A作AF⊥CB于点F,∵AP+BP=AP+PD,要使AP+BP最小,∴AP+AD最小,当点A,P,D在同一条直线时,AP+AD最小,即:AP+BP最小值为AD,∵AC=12,AF⊥BC,∠ACB=60°∴CF=6,AF=6∴DF=CF﹣CD=6﹣3=3∴AD==3∴AP+BP的最小值为3(2)如图,在AB上截取BF=1,连接PF,PC,∵AB=9,PB=3,BF=1∴,且∠ABP=∠ABP,∴△ABP∽△PBF,∴∴PF=AP∴AP+PC=PF+PC,∴当点F,点P,点C三点共线时,AP+PC的值最小,∴CF===5∴AP+PC的值最小值为5,(3)如图,延长OC,使CF=4,连接BF,OP,PF,过点F作FB⊥OD于点M,∵OC=4,FC=4,∴FO=8,且OP=4,OA=2,∴,且∠AOP=∠AOP∴△AOP∽△POF∴∴PF=2AP∴2P A+PB=PF+PB,∴当点F,点P,点B三点共线时,2AP+PB的值最小,∵∠COD=120°,∴∠FOM=60°,且FO=8,FM⊥OM∴OM=4,FM=4∴MB=OM+OB=4+3=7∴FB==∴2P A+PB的最小值为.【点评】此题是圆的综合题,主要考查了圆的有关知识,勾股定理,相似三角形的判定和性质,极值的确定,还考查了学生的阅读理解能力,解本题的关键是根据材料中的思路构造出相似三角形,也是解本题的难点.6.问题背景如图1,在△ABC中,BC=4,AB=2AC.问题初探请写出任意一对满足条件的AB与AC的值:AB=6,AC=3.问题再探如图2,在AC右侧作∠CAD=∠B,交BC的延长线于点D,求CD的长.问题解决求△ABC的面积的最大值.【分析】问题初探:设AC=x,则AB=2x,根据三角形三边间的关系知2x﹣x<4且2x+x >4,解之得出x的围,在此围确定AC的值即可得出答案;问题再探:设CD=a、AD=b,证△DAC∽△DBA得==,据此知,解之可得;问题解决:设AC=m、则AB=2m,根据面积公式可得S△ABC=2m,由余弦定理可得cos C,代入化简S△ABC=,结合m的取值围,利用二次函数的性质求解可得.【解答】解:问题初探,设AC=x,则AB=2x,∵BC=4,∴2x﹣x<4且2x+x>4,解得:<x<4,取x=3,则AC=3、AB=6,故答案为:6、3;问题再探,∵∠CAD=∠B,∠D=∠D,∴△DAC∽△DBA,则==,设CD=a、AD=b,∴,解得:,即CD=;问题解决,设AC=m、则AB=2m,根据面积公式可得S△ABC=AC•BC sin C=2m sin C=2m,由余弦定理可得cos C=,∴S△ABC=2m=2m===由三角形三边关系知<m<4,所以当m=时,S△ABC取得最大值.【点评】本题主要考查三角形三边关系、相似三角形的判定与性质及二次函数的应用,解题的关键是熟练掌握相似三角形的判定与性质、三角形的面积公式、余弦定理及二次函数的性质.7.如图,半圆的半径为1,AB为直径,AC、BD为切线,AC=1,BD=2,P为上一动点,求PC+PD的最小值.【分析】如图当A、P、D共线时,PC+PD最小,根据PC+PD=PM+PD=DM=AD﹣AM即可计算.【解答】解:如图当A、P、D共线时,PC+PD最小.理由:连接PB、CO,AD与CO交于点M,∵AB=BD=4,BD是切线,∴∠ABD=90°,∠BAD=∠D=45°,∵AB是直径,∴∠APB=90°,∴∠P AB=∠PBA=45°,∴P A=PB,PO⊥AB,∵AC=PO=2,AC∥PO,∴四边形AOPC是平行四边形,∴OA=OP,∠AOP=90°,∴四边形AOPC是正方形,∴PM=PC,∴PC+PD=PM+PD=DM,∵DM⊥CO,∴此时PC+DP最小=AD﹣AM=2﹣=.【点评】本题考查切线的性质、轴对称﹣最短问题、正方形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是找到点P的位置,学会通过特殊点探究问题,找到解题的突破口,属于中考常考题型.8.如图,在Rt△ABC中,∠A=30°,AC=8,以C为圆心,4为半径作⊙C.(1)试判断⊙C与AB的位置关系,并说明理由;(2)点F是⊙C上一动点,点D在AC上且CD=2,试说明△FCD~△ACF;(3)点E是AB边上任意一点,在(2)的情况下,试求出EF+F A的最小值.【分析】(1)结论:相切.作CM⊥AB于M.,只要证明CM=4,即可解决问题;(2)由CF=4,CD=2,CA=8,推出CF2=CD•CA,推出=,由∠FCD=∠ACF,即可推出△FCD∽△ACF;(3)作DE′⊥AB于E′,交⊙C于F′.由△FCD∽△ACF,可得==,推出DF=AC,推出EF+AF=EF+DF,所以欲求EF+AF的最小值,就是要求EF+DF 的最小值;【解答】(1)解:结论:相切.理由:作CM⊥AB于M.在Rt△ACM中,∵∠AMC=90°,∠CAM=30°,AC=8,∴CM=AC=4,∵⊙O的半径为4,∴CM=r,∴AB是⊙C的切线.(2)证明:∵CF=4,CD=2,CA=8,∴CF2=CD•CA,∴=,∵∠FCD=∠ACF,∴△FCD∽△ACF.(3)解:作DE′⊥AB于E′,交⊙C于F′.∵△FCD∽△ACF,∴==,∴DF=AC,∴EF+AF=EF+DF,∴欲求EF+AF的最小值,就是要求EF+DF的最小值,当E与E′,F与F′重合时,EF+DF的值最小,最小值=DE′=AD=3.【点评】本题考查圆综合题、切线的判定和性质、相似三角形的判定和性质,垂线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,正确切线的证明方法,学会正确寻找相似三角形解决问题,学会利用垂线段最短解决问题,属于中考压轴题.9.(1)如图1,已知正方形ABCD的边长为4,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,求PD+的最小值和PD﹣的最大值;(2)如图2,已知正方形ABCD的边长为9,圆B的半径为6,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为,PD﹣的最大值为.(3)如图3,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,圆B的半径为2,点P是圆B 上的一个动点,那么PD+的最小值为,PD﹣的最大值为.【分析】(1)如图1中,在BC上取一点G,使得BG=1.由△PBG∽△CBP,推出==,推出PG=PC,推出PD+PC=DP+PG,由DP+PG≥DG,当D、G、P共线时,PD+PC的值最小,最小值为DG==5.由PD﹣PC=PD﹣PG≤DG,当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大(如图2中),最大值为DG=5;(2)如图3中,在BC上取一点G,使得BG=4.解法类似(1);(3)如图4中,在BC上取一点G,使得BG=4,作DF⊥BC于F.解法类似(1);【解答】解:(1)如图1中,在BC上取一点G,使得BG=1.∵==2,==2,∴=,∵∠PBG=∠PBC,∴△PBG∽△CBP,∴==,∴PG=PC,∴PD+PC=DP+PG,∵DP+PG≥DG,∴当D、G、P共线时,PD+PC的值最小,最小值为DG==5.∵PD﹣PC=PD﹣PG≤DG,当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大(如图2中),最大值为DG=5.(2)如图3中,在BC上取一点G,使得BG=4.∵==,==,∴=,∵∠PBG=∠PBC,∴△PBG∽△CBP,∴==,∴PG=PC,∴PD+PC=DP+PG,∵DP+PG≥DG,∴当D、G、P共线时,PD+PC的值最小,最小值为DG==.∵PD﹣PC=PD﹣PG≤DG,当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大,最大值为DG=.故答案为,(3)如图4中,在BC上取一点G,使得BG=1,作DF⊥BC于F.∵==2,==2,∴=,∵∠PBG=∠PBC,∴△PBG∽△CBP,∴==,∴PG=PC,∴PD+PC=DP+PG,∵DP+PG≥DG,∴当D、G、P共线时,PD+PC的值最小,最小值为DG,在Rt△CDF中,∠DCF=60°,CD=4,∴DF=CD•sin60°=2,CF=2,在Rt△GDF中,DG==∵PD﹣PC=PD﹣PG≤DG,当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大(如图2中),最大值为DG=.故答案为,.【点评】本题考查圆综合题、正方形的性质、菱形的性质、相似三角形的判定和性质、两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会构建相似三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,把问题转化为两点之间线段最短解决,题目比较难,属于中考压轴题.10.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线AB交于A(﹣4,﹣4),B(0,4)两点,直线AC:y=﹣x﹣6交y轴于点C.点E是直线AB上的动点,过点E作EF⊥x轴交AC于点F,交抛物线于点G.(1)求抛物线y=﹣x2+bx+c的表达式;(2)连接GB,EO,当四边形GEOB是平行四边形时,求点G的坐标;(3)在(2)的前提下,y轴上是否存在一点H,使∠AHF=∠AEF?如果存在,求出此时点H的坐标,如果不存在,请说明理由.【分析】(1)把A、B点的坐标分别代入代入y=﹣x2+bx+c得关于b、c的方程组,然后解方程组求出b、c,从而得到抛物线的解析式;(2)先利用待定系数法求出直线AB的解析式为y=2x+4,设G(x,﹣x2﹣2x+4),则E (x,2x+4),根据平行四边形的判定,当GE=OB时,且点G在点E的上方,四边形GEOB为平行四边形,从而得到﹣x2﹣2x+4﹣(2x+4)=4,然后解方程即可得到此时G 点坐标;(3)先确定C(0,﹣6),再利用勾股定理的逆定理证明△BAC为直角三角形,∠BAC =90°,接着根据圆周角定理,由∠AHF=∠AEF可判断点H在以EF为直径的圆上,EF的中点为M,如图,设H(0,t),由于E(﹣2,0),F(﹣2,﹣5),则M(﹣2,﹣),然后根据HM=EF得到22+(t+)2=×52,最后解方程即可得到H点的坐标.【解答】解:(1)把A(﹣4,﹣4),B(0,4)代入y=﹣x2+bx+c得,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+4;(2)设直线AB的解析式为y=kx+m,把A(﹣4,﹣4),B(0,4)代入得,解得,∴直线AB的解析式为y=2x+4,设G(x,﹣x2﹣2x+4),则E(x,2x+4),∵OB∥GE,∴当GE=OB时,且点G在点E的上方,四边形GEOB为平行四边形,∴﹣x2﹣2x+4﹣(2x+4)=4,解得x1=x2=﹣2,此时G点坐标为(﹣2,4);(3)存在.当x=0时,y=﹣x﹣6=﹣6,则C(0,﹣6),∵AB2=42+82=80,AC2=42+22=20,BC2=102=100,∴AB2+AC2=BC2,∴△BAC为直角三角形,∠BAC=90°,∵∠AHF=∠AEF,∴点H在以EF为直径的圆上,EF的中点为M,如图,设H(0,t),∵G(﹣2,4),∴E(﹣2,0),F(﹣2,﹣5),∴M(﹣2,﹣),∵HM=EF,∴22+(t+)2=×52,解得t1=﹣1,t2=﹣4,∴H点的坐标为(0,﹣1)或(0,﹣4).【点评】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和平行四边形的判定;会利用待定系数法求函数解析式;会利用勾股定理的逆定理证明直角三角形,能运用圆周角定理判断点在圆上;理解坐标与图形的性质,记住两点间的距离公式.11.如图1,抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.(1)求a的值和直线AB的函数表达式;(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,若=,求m的值;(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B,求E′A+E′B的最小值.【分析】(1)令y=0,求出抛物线与x轴交点,列出方程即可求出a,根据待定系数法可以确定直线AB解析式.(2)由△PNM∽△ANE,推出=,列出方程即可解决问题.(3)在y轴上取一点M使得OM′=,构造相似三角形,可以证明AM′就是E′A+E′B的最小值.【解答】解:(1)令y=0,则ax2+(a+3)x+3=0,∴(x+1)(ax+3)=0,∴x=﹣1或﹣,∵抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),∴﹣=4,∴a=﹣.∵A(4,0),B(0,3),设直线AB解析式为y=kx+b,则,解得,∴直线AB解析式为y=﹣x+3.(2)如图1中,∵PM⊥AB,PE⊥OA,∴∠PMN=∠AEN,∵∠PNM=∠ANE,∴△PNM∽△ANE,∴=,∵NE∥OB,∴=,∴AN=(4﹣m),∵抛物线解析式为y=﹣x2+x+3,∴PN=﹣m2+m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,∴=,解得m=2.(3)如图2中,在y轴上取一点M′使得OM′=,连接AM′,在AM′上取一点E′使得OE′=OE.∵OE′=2,OM′•OB=×3=4,∴OE′2=OM′•OB,∴=,∵∠BOE′=∠M′OE′,∴△M′OE′∽△E′OB,∴==,∴M′E′=BE′,∴AE′+BE′=AE′+E′M′=AM′,此时AE′+BE′最小(两点间线段最短,A、M′、E′共线时),最小值=AM′==.【点评】本题考查相似三角形的判定和性质、待定系数法、最小值问题等知识,解题的关键是构造相似三角形,找到线段AM′就是E′A+E′B的最小值,属于中考压轴题.。
部编数学九年级下册专题18阿氏圆小题(解析版)含答案
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答卷时应注意事项1、拿到试卷,要认真仔细的先填好自己的考生信息。
2、拿到试卷不要提笔就写,先大致的浏览一遍,有多少大题,每个大题里有几个小题,有什么题型,哪些容易,哪些难,做到心里有底;3、审题,每个题目都要多读几遍,不仅要读大题,还要读小题,不放过每一个字,遇到暂时弄不懂题意的题目,手指点读,多读几遍题目,就能理解题意了;容易混乱的地方也应该多读几遍,比如从小到大,从左到右这样的题;4、每个题目做完了以后,把自己的手从试卷上完全移开,好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题;试卷第1页和第2页上下衔接的地方一定要注意,仔细看看有没有遗漏的小题;5、中途遇到真的解决不了的难题,注意安排好时间,先把后面会做的做完,再来重新读题,结合平时课堂上所学的知识,解答难题;一定要镇定,不能因此慌了手脚,影响下面的答题;6、卷面要清洁,字迹要清工整,非常重要;7、做完的试卷要检查,这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题,检查的时候,用手指点读题目,不要管自己的答案,重新分析题意,所有计算题重新计算,判断题重新判断,填空题重新填空,之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友,你们好!经过两个月的学习,你们一定有不小的收获吧,用你的自信和智慧,认真答题,相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的!专题18 阿氏圆小题1.如图,在ABC D 中,90A Ð=°,4AB AC ==,点E 、F 分别是边AB 、AC 的中点,点P 是以A 为圆心、以AE 为半径的圆弧上的动点,则12PB PC +的最小值等于( )A .4B .CD 【解答】解:在AB 上截取1AQ =,连接AP ,PQ ,CQ ,Q 点E 、F 分别是边AB 、AC 的中点,点P 是以A 为圆心、以AE 为半径的圆弧上的动点,\12AP AB =,2AP =Q ,1AQ =,\12AQ AP =,PAQ BAP Ð=ÐQ ,APQ ABP \D D ∽,12PQ PB \=,\12PB PC PC PQ CQ +=+…,在Rt ACQ D 中,4AC =,1AQ =,QB \==,\12PB PC +故选:C .2.如图,已知菱形ABCD 的边长为8,60B Ð=°,圆B 的半径为4,点P 是圆B 上的一个动点,则12PD PC -的最大值为 【解答】解:连接PB ,在BC 上取一点G ,使得2BG =,连接PG ,DG ,过点D 作DH BC ^交BC 的延长线于H .4PB =Q ,2BG =,8BC =,2PB BG BC \=×,\PB BC BG PB=,PBG CBP Ð=ÐQ ,PBG CBP \D D ∽,\12PG PB PC BC ==,12PG PC \=,Q 四边形ABCD 是菱形,//AB CD \,8AB CD BC ===,60DCH ABC \Ð=Ð=°,在Rt CDH D 中,cos604CH CD =×°=,sin 60DH CD =×°=6410GH CG CH \=+=+=,DG \===,12PD PC PD PG DG -=-Q …,12PD PC \-…,12PD PC \-的最大值为3.如图,正方形ABCD 的边长为4,E 为BC 的中点,以B 为圆心,BE 为半径作B e ,点P 是B e上一动点,连接PD 、PC ,则12PD PC +的最小值为 5 .【解答】解:如图,在BC 上取一点T ,使得1BT =,连接PB ,PT ,DT .Q 四边形ABCD 是正方形,90DCT \Ð=°,4CD =Q ,3CT =,5DT \===,2PB =Q ,1BT =,4BC =,2PB BT BC \=×,\PB BC BT PB=,PBT PBC Ð=ÐQ ,PBT CBP \D D ∽,\12PT PB PC CB ==,12PT PC \=,152PD PC PD PT DT +=+=Q …,12PD PC \+的最小值为5,故答案为:5.4.如图,扇形AOB 中,90AOB Ð=°,6OA =,C 是OA 的中点,D 是OB 上一点,5OD =,P 是¶AB 上一动点,则12PC PD +的最小值为【解答】解:如图,延长OA 使AE OB =,连接EC ,EP ,OP ,6AO OB ==Q ,C 分别是OA 的中点,12OE \=,6OP =,3OC AC ==,\12OP OC OE OP ==,且COP EOP Ð=ÐOPE OCP\D D ∽\12PC OP PE OE ==,2EP PC \=,111(2)()222PC PD PC PD PD PE \+=+=+,\当点E ,点P ,点D 三点共线时,12PC PD +的值最小,13DE ===Q ,13PD PE DE \+=…,PD PE \+的最小值为13,12PC PD \+的值最小值为132.故答案为:132.5.如图所示的平面直角坐标系中,(0,4)A ,(4,0)B ,P 是第一象限内一动点,2OP =,连接AP 、BP ,则12BP AP +的最小值是【解答】解:如图,取点(0,1)T ,连接PT ,BT .(0,1)T Q ,(0,4)A ,(4,0)B ,1OT \=,4OA =,4OB =,2OP =Q ,2OP OT OA \=×,\OP OA OT OP=,POT AOP Ð=ÐQ ,POT AOP \D D ∽,\12PT OP PA OA ==,12PT PA \=,12PB PA PB PT \+=+,BT ==QPB PT \+12BP AP \+12BP PB \+.6.如图,在O e 中,点A 、点B 在O e 上,90AOB Ð=°,6OA =,点C 在OA 上,且2OC AC =,点D 是OB 的中点,点M 是劣弧AB 上的动点,则2CM DM +的最小值为 【解答】解:延长OB 到T ,使得BT OB =,连接MT ,CT .6OM =Q ,3OD DB ==,12OT =,2OM OD OT \=×,\OM OT OD OM=,MOD TOM Ð=ÐQ ,MOD TOM \D D ∽,\12DM OM MT OT ==,2MT DM \=,2CM DM CM MT CT +=+Q …,又Q 在Rt OCT D 中,90COT Ð=°,4OC =,12OT =,CT \===,2CM DM \+…2CM DM \+的最小值为\答案为7.如图,边长为4的正方形,内切圆记为圆O ,P 为圆O 上一动点,则PB +的最小值为 【解答】解:设O e 半径为r ,122OP r BC ===,OB ==,取OB 的中点I ,连接PI ,OI IB \===,,\OP OB OI OP=,O Ð是公共角,BOP POI \D D ∽,\PI OI PB OP ==PI \=,AP AP PI \=+,\当A 、P 、I 在一条直线上时,AP +最小,作IE AB ^于E ,45ABO Ð=°Q ,1IE BE \===,3AE AB BE \=-=,AI \==,AP PB \最小值AI ==,Q )PB PA +=+,\PB +==.故答案是8.如图,在Rt ABC D 中,90C Ð=°,9AC =,4BC =,以点C 为圆心,3为半径做C e ,分别交AC ,BC 于D ,E 两点,点P 是C e 上一个动点,则13PA PB +的最小值为【解答】解:在AC 上截取1CQ =,连接CP ,PQ ,BQ ,9AC =Q ,3CP =,\13CP AC =,3CP =Q ,1CQ =,\13CQ CP =,ACP PCQ \D D ∽,13PQ AP \=,\13PA PB PQ PB BQ +=+…,\当B 、Q 、P 三点共线时,13PA PB +的值最小,在Rt BCQ D 中,4BC =,1CQ =,QB \=,\13PA PB +9.如图,在Rt ABC D 中,90ACB Ð=°,6AC =,8BC =,D 、E 分别是边BC 、AC 上的两个动点,且4DE =,P 是DE 的中点,连接PA ,PB ,则14PA PB +的最小值为【解答】解:如图,在CB 上取一点F ,使得12CF =,连接PF ,AF .90DCE Ð=°Q ,4DE =,DP PE =,122PC DE \==,Q14CF CP =,14CP CB =,\CF CP CP CB=,PCF BCP Ð=ÐQ ,PCF BCP \D D ∽,\14PF CF PB CP ==,14PF PB \=,14PA PB PA PF \+=+,PA PF AF +Q …,AF ===,14PA PB \+…,14PA PB \+,.10.如图,在ABC D 中,6BC =,60BAC Ð=°,则2AB AC +的最大值为 【解答】解:122()2AB AC AB AC +=+Q ,\求2AB AC +的最大值就是求12()2AB AC +的最大值,过C 作CE AB ^于E ,延长EA 到P ,使得AP AE =,60BAC Ð=°Q ,12EA AC AP \==,12AB AC AB AP \+=+,EC =Q ,2PE AE =,由勾股定理得:PC =,sin CE P CP \===,P \Ð为定值,6BC =Q 是定值,\点P 在CBP D 的外接圆上,AB AP BP +=Q ,\当BP 为直径时,AB AP +最大,即BP ¢,sin sin BC P P BP ¢\===¢,解得BP ¢=AB AP \+=,22()AB AC AB AP \+=+=,故答案为:.11.如图,O e 与y 轴、x 轴的正半轴分别相交于点M 、点N ,O e 半径为3,点(0,1)A ,点(2,0)B ,点P 在弧MN 上移动,连接PA ,PB ,则3PA PB +的最小值为 .【解答】解:如图,在y 轴上取点(0,9)H ,连接BH ,Q 点(0,1)A ,点(2,0)B ,点(0,9)H ,1AO \=,2OB =,9OH =,Q 1339OA OP OP OH===,AOP POH Ð=Ð,AOP POH \D D ∽,\13AP OP HP OH ==,3HP AP \=,3PA PB PH PB \+=+,\当点P 在BH 上时,3PA PB +有最小值为HB 的长,BH \===,.12.【新知探究】新定义:平面内两定点A ,B ,所有满足(PA k k PB=为定值)的P 点形成的图形是圆,我们把这种圆称之为“阿氏圆”【问题解决】如图,在ABC D 中,4CB =,2AB AC =,则ABC D 面积的最大值为【解答】解:以A 为顶点,AC 为边,在ABC D 外部作CAP ABC Ð=Ð,AP 与BC 的延长线交于点P ,CAP ABC Ð=ÐQ ,BPA APC Ð=Ð,2AB AC =,APC BPA \D D ∽,12AP CP AC BP AP AB ===,2BP AP \=,12CP AP =,4BP CP BC -==Q ,1242AP AP \-=,解得:83AP =,163BP \=,43CP =,即点P 为定点,\点A 的轨迹为以点P 为圆心,83为半径的圆上,如图,过点P 作BC 的垂线,交圆P 与点1A ,此时点1A 到BC 的距离最大,即ABC D 的面积最大,11181642233ABC S BC A P D =×=´´=.故答案为:163.13.如图所示,60ACB Ð=°,半径为2的圆O 内切于ACB Ð.P 为圆O 上一动点,过点P 作PM 、PN 分别垂直于ACB Ð的两边,垂足为M 、N ,则2PM PN +的取值范围为 626PM PN -++… .【解答】解:作MH NP ^于H ,作MF BC ^于F ,PM AC ^Q ,PN CB ^,90PMC PNC \Ð=Ð=°,360120MPN PMC PNC C \Ð=°-Ð-Ð-Ð=°,18060MPH MPN \Ð=°-Ð=°,1cos cos602HP PM MPH PM PM \=×Ð=×°=,12PN PM PN HP NH \+=+=,MF NH =Q ,\当MP 与O e 相切时,MF 取得最大和最小,如图1,连接OP ,OG ,可得:四边形OPMG 是正方形,2MG OP \==,在Rt COG D 中,tan 60CG OG =×°=,2CM CG GM \=+=+,在Rt CMF D 中,cos (23MF CM C =×=+=,3HN MF \==+,122()262PM PN PM PN HN +=+==+如图2,由上知:CG =,2MG =,2CM \=,2)3HM \=-=-122()262PM PN PM PN HN \+=+==-,626PM PN \-++….三.解答题(共2小题)14.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,OAB D 的顶点O ,A ,B 均在格点上,点E 在OA 上,且点E 也在格点上.()OE I OB (Ⅱ)¶DE是以点O 为圆心,2为半径的一段圆弧.在如图所示的网格中,将线段OE 绕点O 逆时针旋转得到OE ¢,旋转角为(090)a a °<<°连接E A ¢,E B ¢,当23E A E B ¢¢+的值最小时,请用无刻度的直尺画出点E ¢,并简要说明点E ¢的位置是如何找到的(不要求证明) .【解答】解:(1)由题意2OE =,3OB =,\23OE OB =,故答案为:23.(2)如图,取格点K ,T ,连接KT 交OB 于H ,连接AH 交¶DE于E ¢,连接BE ¢,点E ¢即为所求.故答案为:通过取格点K 、T ,使得:2:3OH OD =,构造相似三角形将23E B ¢转化为E H ¢,利用两点之间线段最短即可解决问题.15.阅读以下材料,并按要求完成相应的任务.已知平面上两点A 、B ,则所有符合(0PA k k PB=>且1)k ¹的点P 会组成一个圆.这个结论最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,称阿氏圆.阿氏圆基本解法:构造三角形相似.【问题】如图1,在平面直角坐标系中,在x 轴,y 轴上分别有点(,0)C m ,(0,)D n ,点P 是平面内一动点,且OP r =,设OP k OD=,求PC kPD +的最小值.阿氏圆的关键解题步骤:第一步:如图1,在OD上取点M,使得::OM OP OP OD k==;第二步:证明kPD PM=;第三步:连接CM,此时CM即为所求的最小值.下面是该题的解答过程(部分):解:在OD上取点M,使得::OM OP OP OD k==,又POD MOPÐ=ÐQ,POM DOP\D D∽.任务:(1)将以上解答过程补充完整.(2)如图2,在Rt ABCD中,90ACBÐ=°,4AC=,3BC=,D为ABCD内一动点,满足2CD=,利用(1)中的结论,请直接写出23AD BD+的最小值.【解答】解(1)在OD上取点M,使得::OM OP OP OD k==,又POD MOPÐ=ÐQ,POM DOP\D D∽.:MP PD k\=,MP kPD\=,PC kPD PC MP\+=+,当PC kPD+取最小值时,PC MP+有最小值,即C,P,M三点共线时有最小值,利用勾股定理得CM===.(2)4AC m==Q,23CDBC=,在CB上取一点M,使得2433CM CD==,\23AD BD +=.。
专题01 中考数学专题复习最值问题(阿氏圆)练习
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中考数学专题复习最值问题(阿氏圆)练习1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=7,AC=9,以C为圆心、3为半径作⊙C,P为⊙C上一动点,连接AP、BP,则13AP+BP的最小值为()A.7B.C.4D.【答案】B【解析】思路引领:如图,在CA上截取CM,使得CM=1,连接PM,PC,BM.利用相似三角形的性质证明MP13=PA,可得13AP+BP=PM+PB≥BM,利用勾股定理求出BM即可解决问题.答案解析:如图,在CA上截取CM,使得CM=1,连接PM,PC,BM.∵PC=3,CM=1,CA=9,∴PC2=CM•CA,∴PC CM CA CP=,∵∠PCM=∠ACP,∴△PCM∽△ACP,∴13 PM PCPA AC==,∴PM13=PA,∴13AP+BP=PM+PB,∵PM+PB≥BM,在Rt△BCM中,∵∠BCM=90°,CM=1,BC=7,∴BM==∴13AP +BP ,∴13AP +BP 的最小值为.故选:B .2.如图,边长为4的正方形,内切圆记为⊙O ,P 是⊙O +PB 的最小值为________.【答案】【分析】+PB (PA PB )PB 即可解答.【解析】解:设⊙O 半径为r ,OP =r =12BC =2,OB r =,取OB PI ,∴OI =IB∵OP OI =,OB OP ==,∴OP OBOI OP= ,∠O 是公共角,∴△BOP ,∴PI PB =,∴PI ,∴AP =AP +PI ,∴当A 、P 、I 在一条直线上时,AP 最小,作IE ⊥AB 于E ,∵∠ABO =∴IE =BE =1,∴AE =AB −BE =3,∴AI =∴AP 最小值=AI+PB (PA PB ),+=.故答案是【点睛】本题是“阿氏圆”问题,解决问题的关键是构造相似三角形.3.如图,已知正方ABCD 的边长为6,圆B 的半径为3,点P 是圆B 上的一个动点,则12PD PC -的最大值为_______.【答案】152【分析】如图,连接BP ,在BC 上取一点M ,使得BM =32,进而证明BPM BCP △∽△,则在点P 运动的任意时刻,均有PM =12PC ,从而将问题转化为求PD -PM 的最大值.连接PD ,在△PDM 中,PD -PM <DM ,故当D 、M 、P 共线时,PD -PM =DM 为最大值,勾股定理即可求得DM .【解析】如图,连接BP ,在BC 上取一点M ,使得BM =32,31232BM BP ==Q ,3162BP BC ==BM BPBP BC\=PBM CBP Ð=ÐQ \BPM BCP△∽△12MP BM PC BP \==12MP PC \=12PD PC PD MD\-=-在△PDM 中,PD -PM <DM ,当D 、M 、P 共线时,PD -PM =DM 为最大值,Q 四边形ABCD 是正方形90C \Ð=°在Rt CDM V 中,152DM ===故答案为:152.【点睛】本题考查了圆的性质,相似三角形的性质与判定,勾股定理,构造12PC 是解题的关键.4.如图,在V 90,2B AB CB Ð=°==,以点B 为圆心作圆B 与AC 相切,点P 为圆B 上任一动点,则PA +的最小值是___________.【分析】作BH ⊥AC 于H ,取BC 的中点D ,连接PD ,如图,根据切线的性质得BH等腰直角三角形的性质得到BH 12=AC =接着证明△BPD ∽△BCP 得到PD =,所以PAPC =PA +PD ,而PA +PD ≥AD (当且仅当A 、P 、D 共线时取等号),从而计算出AD 得到PA 的最小值.【解析】解:作BH ⊥AC 于H ,取BC 的中点D ,连接PD ,如图,∵AC 为切线,∴BH 为⊙B 的半径,∵∠90°=CB =2,∴AC ==∴BH 12=AC∴BP =∵PB BC BD BP ==,而∠PBD =∠CBP ,∴△BPD∴PD PC ∴PD =,∴PA =PA +PD ,而PA +PD ≥AD (当且仅当A 、P 、D 共线时取等号),而AD =∴PA+即PA【点睛】:圆的切线垂直于经过切点的半径.解决问题的关键是利用相似比确定线段PD=.也考查了等腰直角三角形的性质.5.如图,在Rt ABCD中,AB=AC=4,点E,F分别是AB,AC的中点,点P是扇形AEF的 E F上任意一点,连接BP,CP,则12BP+CP的最小值是_____..【分析】在AB上取一点T,使得AT=1,连接PT,PA,CT.证明PAT BAPD D∽,推出PTPB=APAB=12,推出PT=12PB,推出12PB+CP=CP+PT,根据PC+PT≥TC,求出CT即可解决问题.【解析】解:在AB上取一点T,使得AT=1,连接PT,PA,CT.∵PA=2.AT=1,AB=4,∴PA2=4=AT•AB,∴PAAT=ABPA,∵∠PAT=∠PAB,∴PAT BAPD D∽,∴PTPB=APAB=12,∴PT=12PB,∴12PB+CP=CP+PT,∵PC+PT≥TC,在Rt ACTD中,∵∠CAT=90°,AT=1,AC=4,∴CT,∴12PB+PC,∴12PB+PC..【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,三角形相似的判定与性质,勾股定理的应用,三角形的三边关系,圆的基本性质,掌握以上知识是解题的关键.6.如图,已知正方形ABCD的边长为4,⊙B的半径为2,点P是⊙B上的一个动点,则PD﹣12 PC的最大值为_____.【答案】5【解析】分析: 由PD−12PC=PD−PG≤DG,当点P在DG的延长线上时,PD−12PC的值最大,最大值为DG=5.解析: 在BC上取一点G,使得BG=1,如图,∵221PBBG==,422BCPB==,∴PB BC BG PB=,∵∠PBG=∠PBC,∴△PBG∽△CBP,∴12 PG BGPC PB==,∴PG=12PC,当点P在DG的延长线上时,PD−12PC的值最大,最大值为DG=5.故答案为5点睛: 本题考查圆综合题、正方形的性质、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会构建相似三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,把问题转化为两点之间线段最短解决,题目比较难,属于中考压轴题.7.如图1所示,⊙O的半径为r,点A、B都在⊙O外,P为⊙O上的动点,已知r=k·OB.连接PA、PB,则当“PA+k·PB”的值最小时,P点的位置如何确定?【解析】1:连接动点至圆心0(将系数不为1的线段两端点分别与圆心相连接),即连接OP 、OB ;2:计算连接线段OP 、OB 长度;3:计算两线段长度的比值k OPOB=;4:在OB 上截取一点C ,使得OC OPOP OB=构建母子型相似:5:连接AC ,与圆0交点为P ,即AC 线段长为PA +K *PB 的最小值.本题的关键在于如何确定“k ·PB ”的大小,(如图 2)在线段 OB 上截取 OC 使 OC =k ·r ,则可说明△BPO 与△PCO 相似,即 k ·PB =PC .∴本题求“PA +k ·PB ”的最小值转化为求“PA +PC ”的最小值,即 A 、P 、C 三点共线时最小(如图 3),时AC 线段长即所求最小值.8.如图,点A 、B 在O e 上,且OA =OB =6,且OA ⊥OB ,点C 是OA 的中点,点D 在OB 上,且OD =4,动点P 在O e 上.求2PC +PD 的最小值.【答案】【分析】连接OP ,在射线OA 上截取AE =6,连接PE .由题意易证OPC OEP V :V ,即得出2PE PC =,从而得出2PC PD PE PD +=+,由此可知当P 、D 、E 三点共线时,PE PD +最小,最小值为DE 的长,最后在Rt OED △中利用勾股定理求出DE 的长即可.【解析】如图,连接OP ,在射线OA 上截取AE =6,连接PE .∵C 是OA 的中点,∴1122OC OA OP ==.∴在△OPC 和△OEP 中,12COP POE OC OP OP OE Ð=Ðìïí==ïî,∴OPC OEP V :V ,∴1=2PC PE ,即2PE PC =,∴2PC PD PE PD +=+,.∴当P 、D 、E 三点共线时,PE PD +最小,最小值即为DE 的长,如图,在Rt OED △中,DE ===,∴2PC PD +的最小值为.【点睛】本题考查同圆半径相等、三角形相似的判定和性质和勾股定理等知识.正确作出辅助线并理解当P 、D 、E 三点共线时,PE PD +最小,最小值为DE 的长是解答本题的关键.9.如图,Rt △ABC ,∠ACB =90°,AC =BC =2,以C CDEF (C 、D 、E 、F 四个顶点按逆时针方向排列)可以绕点C 自由转动,且CD ,连接AF ,BD(1)求证:△BDC ≌△AFC(2)当正方形CDEF 有顶点在线段AB 上时,直接写出BD AD 的值;(3)直接写出正方形CDEF 旋转过程中,BD 的最小值.【答案】(1)见解析;(21 ;(3【分析】(1)利用SAS ,即可证明△FCA ≌△DCB ;(2)分两种情况当点D ,E 在AB 边上时和当点E ,F 在边AB(3)取AC 的中点M .连接DM ,BM .则CM =1,可证得△DCM ∽△ACD ,可得DM ,从而得到当B ,D ,M 共线时,BD 的值最小,即可求解.【解析】(1)证明: ∵四边形CDEF 是正方形,∴CF =CD ,∠DCF =∠ACB =90°,∴∠ACF =∠DCB ,∵AC =CB ,∴△FCA ≌△DCB (SAS );(2)解:①如图2中,当点D ,E 在AB 边上时,∵AC =BC =2,∠ACB =90°,∴sin 45ACAB ==°∵CD ⊥AB ,∴AD AC =´=∴BD =1==;②如图3中,当点E ,F 在边AB 上时.BD =CF =sin 452BC ´°==AD∴BD =综上所述,BD 1+(3)如图4中.取AC 的中点M .连接DM ,BM .则CM =1,∵CD CM =1,CA =2,∴CD 2=CM •CA ,∴CD CA =CMCD,∵∠DCM =∠ACD ,∴△DCM ∽△∴DM AD =CD AC ,∴DM ,∴BD =BD +DM ,∴当B ,D ,M 共线时,BD 的值最小,最小值BM ==【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,正方形的性质,锐角三角函数,熟练掌握相关知识点是解题的关键.10.已知抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于A (﹣1,0),B (5,0)两点,C 为抛物线的顶点,抛物线的对称轴交x 轴于点D ,连接BC ,且tan∠CBD 4=3,如图所示.(1)求抛物线的解析式;(2)设P 是抛物线的对称轴上的一个动点.①过点P 作x 轴的平行线交线段BC 于点E ,过点E 作EF ⊥PE 交抛物线于点F ,连接FB 、FC ,求△BCF 的面积的最大值;②连接PB ,求35PC +PB 的最小值.【答案】(1)241620999x x -++;(2)①32;②245【解析】思路引领:(1)设抛物线的解析式为:y =a (x +1)(x ﹣5),可得对称轴为直线x =2,由锐角三角函数可求点C 坐标,代入解析式可求解析式;(2)①先求出直线BC 解析式,设P (2,t ),可得点E (534-t ,t ),点2315244F t t t æö--ç÷èø,,可求EF 的长,由三角形面积公式和二次函数性质可求解;②根据图形的对称性可知∠ACD =∠BCD ,AC =BC =5,过点P 作PG ⊥AC 于G ,可得PG 35=PC ,可得35PC PB PG PB +=+,过点B 作BH ⊥AC 于点H ,则PG +PB ≥BH ,即BH 是35PC +PB 的最小值,由三角形面积公式可求解.答案解析:(1)根据题意,可设抛物线的解析式为:y =a (x +1)(x ﹣5),∵抛物线的对称轴为直线x =2,∴D (2,0),又∵43CDtan CBD DBÐ==,∴CD =BD •tan∠CBD =4,即C (2,4),代入抛物线的解析式,得4=a (2+1)(2﹣5),解得 49a =-,∴二次函数的解析式为 ()()441599y x x =-+-=-x 2162099x ++;(2)①设P (2,t ),其中0<t <4,设直线BC 的解析式为 y =kx +b ,∴0542.k b k b =+ìí=+î,,解得 4320.3k b ì=-ïïíï=ïî即直线BC 的解析式为 42033y x =-+,令y =t ,得:354x t =-,∴点E (534-t ,t ),把354x t =- 代入()()4159y x x =-+-,得 24t y t æö=-ç÷èø,即2315244F t t t æö--ç÷èø,,∴221244t EF t t t t æö=--=-ç÷èø,∴△BCF 的面积12=´EF ×BD 32=(t 24t -)()223334(2)882t t t =--=--+,∴当t =2时,△BCF 的面积最大,且最大值为32;②如图,据图形的对称性可知∠ACD =∠BCD ,AC =BC =5,∴35AD sin ACD AC Ð==,过点P 作PG ⊥AC 于G ,则在Rt△PCG 中,35PG PC sin ACD PC =×Ð=,∴35PC PB PG PB +=+,过点B 作BH ⊥AC 于点H ,则PG +PB ≥BH ,∴线段BH 的长就是35PC PB +的最小值,∵11641222ABC S AB CD =´´=´´=V ,又∵1522ABC S AC BH BH =´´=V ,∴5122BH =,即245BH =,∴35PC PB +的最小值为245.11.问题提出:如图①,在Rt ABC △中,90C =o ∠,4CB =,6CA =,⊙C 的半径为2,P 为圆上一动点,连接AP 、BP ,求12AP BP +的最小值.(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图①,连接CP ,在CB 上取一点D ,使1CD =,则12CD CP CP CB ==.又PCD BCP Ð=Ð,所以PCD D ∽BCP D .所以12PD CD BP CP ==.所以12PD PB =,所以12AP BP AP PD +=+.请你完成余下的思考,并直接写出答案:12AP BP +的最小值为________;(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的前提下,求13AP BP +的最小值;(3)拓展延伸:如图②,已知在扇形COD 中,90COD Ð=o ,6OC =,3OA =,5OB =,P 是 CD上一点,求2PA PB +的最小值.【答案】(1;(2(3)13.【分析】(1)根据题意可知最小值为AD 长度,利用勾股定理即可求出AD 长度.(2)连接CP ,在CA 上取一点D ,使23CD =,即可证明PCD V ∽ACP △,得到13PD AP =,即13AP BP PD BP +=+,所以13AP BP +的最小值为BD 长度,利用勾股定理即可求出BD 长度.(3)延长OC 到E ,使6CE =,连接PE ,OP ,即可证明OAP △∽OPE V ,得到2EP PA =,即2PA PB EP PB +=+,所以2PA PB +的最小值为BE 长度,利用勾股定理即可求出BE 长度.【解析】(1)根据题意可知,当A 、P 、D 三点共线时,12AP BP +最小,最小值AD ====.(2)连接CP ,在CA 上取一点D ,使23CD =,则有13CD CP CP CA ==,∵PCD ACP Ð=Ð,∴PCD D ∽ACP △,得13PD CD AP CP ==,∴13PD AP =,故13AP BP PD BP +=+,仅当B 、P 、D 三点共线时,13AP BP +的最小值BD ====.(3)延长OC 到E ,使6CE =,连接PE ,OP ,则12OA OP OP OE ==,∵AOP POE Ð=Ð,∴OAP △∽OPE D ,∴12OA OP AP OP OE EP ===,∴2EP PA =,∴2PA PB EP PB +=+,仅当E 、P 、B 三点共线时,13EP PB BE +====,即2PA PB +的最小值为13.【点睛】本题考查圆的综合,勾股定理,相似三角形的判定和性质.根据阅读材料的思路构造出PCD V ∽ACP △和OAP △∽OPE V 是解题的关键.本题较难.12.如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于A 0),B 两点(点B 在点A 的左侧),与y 轴交于点C ,且3OB OA =,OAC Ð的平分线AD 交y 轴于点D ,过点A 且垂直于AD 的直线l 交y 轴于点E ,点P 是x 轴下方抛物线上的一个动点,过点P 作PF x ^轴,垂足为F ,交直线AD 于点H .(1)求抛物线的解析式;(2)设点P 的横坐标为m ,当FH HP =时,求m 的值;(3)当直线PF 为抛物线的对称轴时,以点H 为圆心,12HC 为半径作⊙H ,点Q 为⊙H 上的一个动点,求14AQ EQ +的最小值.【答案】(1)y 13=x 2﹣3;(2);(3【分析】对于(1),结合已知先求出点B 和点C 的坐标,再利用待定系数法求解即可;对于(2),在Rt△OAC 中,利用三角函数的知识求出∠OAC 的度数,再利用角平分线的定义求出∠OAD 的度数,进而得到点D 的坐标;接下来求出直线AD 的解析式,表示出点P ,H ,F 的3),首先求出⊙H 的半径,在HA 上取一点K ,使得HK=14,此时K (15-8);然后由HQ 2=HK·HA ,得到△QHK∽△AHQ,再利用相似三角形的性质求出KQ=14AQ ,进而可得当E 、Q 、K 共线时,14AQ+EQ 的值最小,据此解答.【解析】(1)由题意A 0),B 0),C (0,﹣3),设抛物线的解析式为y =a (x(x ,把C (0,﹣3)代入得到a 13=,∴抛物线的解析式为y 13=x 2﹣3.(2)在Rt△AOC 中,tan∠OAC OCOA==,∴∠OAC =60°.∵AD OAC ,∴∠OAD =30°=D (0,﹣1),∴直线AD 的解析式为y =﹣1,由题意P (m ,13m 2,H (m ﹣1),F (m ,0).∵FH =PH ,∴1=﹣1﹣(13﹣3)解得m =,∴当时,m .(3)如图,∵PF 是对称轴,∴F 0),H (.∵AH ⊥AE ,∴∠EAO =60°,∴EO ==3,∴E (0,3).∵C (0,﹣3),∴HC ==2,AH =2FH =4,∴QH 12=CH =1,在HA 上取一点K ,使得HK14=,此时K (158-).∵HQ 2=1,HK •HA =1,∴HQ 2=HK •HA ,∴HQ KHAH HQ=.∵∠QHK =∠AHQ ,∴△QHK ∽△AHQ ,∴14KQ HQ AQ AH ==,∴KQ 14=AQ ,∴14AQ +QE =KQ +EQ ,∴当E 、Q 、K 共线时,14AQ +QE 的值最小,最小值==.【点睛】本题考查了相似三角形对应边成比例、两边成比例且夹角相等的两个三角形相似、待定系数法求二次函数的表达式、二次函数的图象与性质、数轴上两点间的距离公式,熟练掌握该知识点是本题解题的关键.。
阿氏圆 (隐圆压轴三)(解析版)--初中数学专项训练
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阿氏圆阿氏圆问题问题:求解“AP+nPB”类加权线段和最小值方法:①定:定系数,并确定是半径和哪条线段的比值②造:根据线段比,构造母子型相似③算:根据母子型结论,计算定点位置④转:“AP+nPB”转化为“AP+PM”问题关键:①可解性:半径长与圆心到加权线段中定点距离比等于加权系数②系数小于1:内部构造母子型③系数大于1:外部构造母子型1阅读以下材料,并按要求完成相应的任务.已知平面上两点A、B,则所有符合PAPB=k(k>0且k≠1)的点P会组成一个圆.这个结论最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,称阿氏圆.阿氏圆基本解法:构造三角形相似.【问题】如图1,在平面直角坐标系中,在x轴,y轴上分别有点C(m,0),D(0,n),点P是平面内一动点,且OP=r,设OPOD=k,求PC+kPD的最小值.阿氏圆的关键解题步骤:第一步:如图1,在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k;第二步:证明kPD=PM;第三步:连接CM,此时CM即为所求的最小值.下面是该题的解答过程(部分):解:在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k,又∵∠POD=∠MOP,∴△POM∽△DOP.任务:(1)将以上解答过程补充完整.(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,D为△ABC内一动点,满足CD=2,利用(1)中的结论,请直接写出AD+23BD的最小值.【解答】解(1)在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k,又∵∠POD=∠MOP,∴△POM∽△DOP.∴MP:PD=k,∴MP=kPD,∴PC+kPD=PC+MP,当PC+kPD取最小值时,PC+MP有最小值,即C,P,M三点共线时有最小值,利用勾股定理得CM=OC2+OM2=m2+kr2=m2+k2r2.(2)∵AC=m=4,CDBC =23,在CB上取一点M,使得CM=23CD=43,∴AD +23BD 的最小值为42+43 2=4103.1如图,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,AB =6,BC =9,⊙B 的半径为3,点P 是⊙B 上一点,连接AP ,CP ,则AP +13CP 的最小值为.【答案】37【解答】解:连接BP ,在BC 上截取BQ =1,连接PQ ,AQ ,∴BQ BP =13,BP BC =39=13,∴BQ BP =BP BC,∵∠PBQ =∠CBP ,∴△BPQ ∽△BCP ,∴PQ CP =BP BC =13,∴PQ =13CP ,∴AP +13CP =AP +PQ ≥AQ ,当A 、P 、Q 三点依次在同一直线上时,AP +13CP =AQ =AB 2+BQ 2=37的值最小,故答案为:37.2如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CB =4,CA =6,⊙C 半径为2,P 为圆上一动点,连接AP ,BP ,则AP +12BP 的最小值为()A.37B.6C.217D.4【答案】A【解答】解:如图1,连接CP ,在CB 上取点D ,使CD =1,则有CD CP =CP CB =12,又∵∠PCD =∠BCP ,∴△PCD ∽△BCP ,∴PD BP =12,∴PD =12BP ,∴AP +12BP =AP +PD .要使AP +12BP 最小,只要AP +PD 最小,当点A ,P ,D 在同一条直线时,AP +PD 最小,即:AP +12BP 最小值为AD ,在Rt △ACD 中,CD =1,AC =6,∴AD =AC 2+CD 2=37,AP +12BP 的最小值为37,故选:A .3如图,在正方形ABCD 中.AB =8,点P 是正方形ABCD 内部的一点,且满足BP =4,则PD +12PC 的最小值是()A.6B.8C.10D.12【答案】C 【解答】解:在BC 边上取一点E ,使BE =2,连接DE ,如图∵ABCD 是正方形,AB =8∴AB =BC =CD =8,∠BCD =90°∵BP =4∴BE BP=24=12,BP BC =48=12∴BE BP =BP BC且∠PBC =∠PBC ∴△PBE ∽△BCP∴PE PC =BP BC =12∴PE =12PC ∴PD +12PC =PD +PE 在Rt △DCE 中,CD =8,CE =BC -BE =6∴DE =CD 2+CE 2=10∵PD +PE ≥DE∴PD +PE ≥10∴PD +12PC 的最小值是10故选:C .4如图,已知抛物线y =-34x 2+94x +3与x 轴交于A ,B 两点(A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,⊙O 与x 轴交于点E (2,0),点P 是⊙O 上一点,连接CP ,BP ,求BP +23CP 的最小值.【解答】解:如图,在OC 上取一点T ,使得OT =43,连接PT ,BT ,OP .由题意C (0,3),E (2,0),A (-1,0),B (4,0)∴OE =2,OC =3,OB =4,OA =1,∴OP 2=OT •OB ,∴OP OT =OB OP,∵∠POT =∠COP ,∴△POT ∽△COP ,∴PTPC =OP OC =23,∴PT =23PC ,∴PB +23PC =BP +PT ≥BT ,在Rt △BOT 中,OB =4,OT =43,∴BT =OB 2+OT 2=42+43 2=4103,∴ABP +23PC ≥4103,∴BP +23PC 的最小值为4103.5(西峡县期末)如图,在△ABC 中,∠A =90°,AB =AC =4,点E 、F 分别是边AB 、AC 的中点,点P 是以A 为圆心、以AE 为半径的圆弧上的动点,则12PB +PC 的最小值等于()A.4B.32C.17D.15【答案】C 【解答】解:在AB 上截取AQ =1,连接AP ,PQ ,CQ ,∵点E 、F 分别是边AB 、AC 的中点,点P 是以A 为圆心、以AE 为半径的圆弧上的动点,∴AP AB=12,∵AP =2,AQ =1,∴AQAP=12,∵∠PAQ =∠BAP ,∴△APQ ∽△ABP ,∴PQ =12PB ,∴12PB +PC =PC +PQ ≥CQ ,在Rt △ACQ 中,AC =4,AQ =1,∴QB =AC 2+AQ 2=17,∴12PB +PC 的最小值17,故选:C .6(2022春•长顺县月考)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =6,BC =8,D 、E 分别是边BC 、AC 上的两个动点,且DE =4,P 是DE 的中点,连接PA ,PB ,则PA +14PB 的最小值为 1452 .【答案】见试题解答内容【解答】解:如图,在CB 上取一点F ,使得CF =12,连接PF ,AF .∵∠DCE =90°,DE =4,DP =PE ,∴PC =12DE =2,∵CF CP =14,CP CB =14,∴CF CP =CP CB,∵∠PCF =∠BCP ,∴△PCF ∽△BCP ,∴PF PB =CF CP =14,∴PF =14PB ,∴PA +14PB =PA +PF ,∵PA +PF ≥AF ,AF =CF 2+AC 2=12 2+62=1452,∴PA +14PB ≥1452,∴PA +14PB 的最小值为1452,故答案为1452.7(龙凤区期末)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =9,BC =4,以点C 为圆心,3为半径做⊙C ,分别交AC ,BC 于D ,E 两点,点P 是⊙C 上一个动点,则13PA +PB 的最小值为 .【答案】17.【解答】解:在AC 上截取CQ =1,连接CP ,PQ ,BQ ,∵AC =9,CP =3,∴CP AC=13,∵CP =3,CQ =1,∴CQ CP=13,∴△ACP ∽△PCQ ,∴PQ =13AP ,∴13PA +PB =PQ +PB ≥BQ ,∴当B 、Q 、P 三点共线时,13PA +PB 的值最小,在Rt △BCQ 中,BC =4,CQ =1,∴QB =17,∴13PA +PB 的最小值17,故答案为:17.8如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =4,BC =3,点D 为△ABC 内一动点,且满足CD =2,则AD +23BD 的最小值为 4103 .【答案】4103.【解答】解:如图,在CB 上取一点T ,使得CT =43,连接DT ,AT .∵CD =2,CT =43,CB =3,∴CD 2=CT •CB ,∴CD CT =CB CD,∵∠DCT =∠BCD ,∴△DCT ∽△BCD ,∴DT DB =CD CB =23,∴DT =23BD ,∴AD +23BD =AD +DT ≥AT ,在Rt △ACT 中,AC =4,CT =43,∴AT =AC 22+CT 2=42+43 2=4103,∴AD +23BD ≥4103,∴AD +23BD 的最小值为4103.9如图,正方形ABCD 的边长为4,E 为BC 的中点,以B 为圆心,BE 为半径作⊙B ,点P 是⊙B 上一动点,连接PD 、PC ,则PD +12PC 的最小值为5.【答案】5.【解答】解:如图,在BC 上取一点T ,使得BT =1,连接PB ,PT ,DT .∵四边形ABCD 是正方形,∴∠DCT =90°,∵CD =4,CT =3,∴DT =CD 2+CT 2=42+32=5,∵PB =2,BT =1,BC =4,∴PB 2=BT •BC ,∴PB BT =BC PB,∵∠PBT =∠PBC ,∴△PBT ∽△CBP ,∴PT PC =PB CB =12,∴PT =12PC ,∵PD +12PC =PD +PT ≥DT =5,∴PD +12PC 的最小值为5,故答案为:5.2如图,在扇形AOB 中,∠AOB =90°,OA =4,C ,D 分别为OA ,OB 的中点,点P 是上一点,则2PC +PD 的最小值为.【答案】217.版权所有【解答】解:如图,延长OA 使AE =OA ,连接ED ,EP ,OP ,∵AO =OB =4,C ,D 分别是OA ,OB 的中点,∴OE =8,OP =4,OD =OC =2,∴OC OP =12=OP OE,且∠COP =∠EOP ,∴△OPE ∽△OCP ,∴PCPE =OP OE=12,∴EP =2DC ,∴2PC +PD =PE +PD ,∴当点E ,点P ,点D 三点共线时,2PC +PD 的值最小,∴2PC +PD 最小值=22+82=217.10如图,在扇形COD 中,∠COD =90°,OC =3,点A 是OC 中点,OB =2,点P 是为CD 上一点,则PB +2PA 的最小值为.【答案】210【解答】连接OP ,延长OC 至点E ,使得OE =6,则OA OP =323=12,OP OE =36=12,∴OA OP =OP OE,∵∠AOP =∠AOP ,∴△AOP ∽△POE ,∴PA PE=12,即2PA =PE ,∴PB +2PA =PB +PE ,∴当E 、P 、B 三点共线时,PB +PE 最小,∴PB +2PA 的最小值为BE =62+22=210.故答案为:210.11(梁溪区校级期中)如图,⊙O 与y 轴、x 轴的正半轴分别相交于点M 、点N ,⊙O 半径为3,点A (0,1),点B (2,0),点P 在弧MN 上移动,连接PA ,PB ,则3PA +PB 的最小值为 85 .【答案】85.【解答】解:如图,在y 轴上取点H (0,9),连接BH ,∵点A (0,1),点B (2,0),点H (0,9),∴AO =1,OB =2,OH =9,∵OA OP =13=39=OP OH,∠AOP =∠POH ,∴△AOP ∽△POH ,∴AP HP =OP OH=13,∴HP =3AP ,∴3PA +PB =PH +PB ,∴当点P 在BH 上时,3PA +PB 有最小值为HB 的长,∴BH =OB 2+OH 2=4+81=85,故答案为:85.12(溧阳市一模)如图,在⊙O 中,点A 、点B 在⊙O 上,∠AOB =90°,OA =6,点C 在OA 上,且OC =2AC ,点D 是OB 的中点,点M 是劣弧AB 上的动点,则CM +2DM 的最小值为 410 .【答案】410.【解答】解:延长OB 到T ,使得BT =OB ,连接MT ,CT .∵OM =6,OD =DB =3,OT =12,∴OM 2=OD •OT ,∴OM OD =OT OM,∵∠MOD =∠TOM ,∴△MOD ∽△TOM ,∴DM MT =OM OT=12,∴MT =2DM ,∵CM +2DM =CM +MT ≥CT ,又∵在Rt △OCT 中,∠COT =90°,OC =4,OT =12,∴CT =OC 2+OT 2=42+122=410,∴CM +2DM ≥410,∴CM +2DM 的最小值为410,∴答案为410.13如图,边长为4的正方形,内切圆记为圆O ,P 为圆O 上一动点,则2PA +PB 的最小值为25 .【答案】25【解答】解:设⊙O 半径为r ,OP =r =12BC =2,OB =2r =22,取OB 的中点I ,连接PI ,∴OI =IB =2,∵OP OI =222=2,OB OP =222=2,∴OP OI =OB OP ,∠O 是公共角,∴△BOP ∽△POI ,∴PI PB =OI OP =22,∴PI =22PB ,∴AP +22PB =AP +PI ,∴当A 、P 、I 在一条直线上时,AP +22PB 最小,作IE ⊥AB 于E ,∵∠ABO =45°,∴IE =BE =22BI =1,∴AE =AB -BE =3,∴AI =32+12=10,∴AP +22PB 最小值=AI =10,∵2PA +PB =2(PA +22PB ),∴2PA +PB 的最小值是2AI =2×10=25.故答案是25.。
阿氏圆专题练习(含答案)
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阿氏圆基础练习[类型一、向内构造]1. △ABC中,AC=6,BC=8,AB=10圆C的半径为4,点D是圆C上一动点,连接AD、BD,AD+!"BD的最小值为______,BD+"#BD的最小值为______2. 在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D是△ABC内一动点,且满足CD=2,则AD+"#BD 的最小值为______。
3. ∠O=90°,圆O的半径为 √2,PO=√10,MO=2,Q为圆O上一点,PQ+√""QM的最小值为______。
4. 如图,已知菱形ABCD的边长为4,圆B的半径为2,∠B=60∘,P为圆B上一动点, PD+!"PC的最小值为______。
5. 如图,四边形ABCD是边长为4的正方形,圆B的半径为2,P是圆B上一动点,则√2PD+4PC的最小值为______。
6. 如图,边长为4的正方形的内切圆记为圆O,P是圆O上一动点,则√2PA+PB的最小值______7. 如图,等边△ABC的边长为6,内切圆记为圆O,P是圆O上一动点,则2PB+PC的最小值为______8. 如图,△ABC中AB=9,BC=8,∠ABC=60°,圆A的半径为6,P是圆A上一动点,连接PB、PC,则3PC+2PB的最小值为______。
9. 如图,在△ABC中∠B=90∘,AB=BC=2,以B为圆心作圆与AC相切,点P为圆B上任意一点,2PA+√2PC的最小值是______10.如图,已知P是边长为6的正方形ABCD内部的一个动点,PA=3,2PC+PD的最小值是______11.如图,在矩形ABCD中,AB=18,BC=25,点M是矩形内部一个动点,MA=15,则5MC+3MD的最小值是______[类型二、向外构造]9上一点,2PA+PB的最小值是______ 12.如图,已知扇形COD,∠COD=90°,OC=6,OA=3,OB=5,点P是CD#一动点(不与C,B重合),则2PD+PB的最13.如图,在扇形CAB中,CA=4,∠CAB=120°,D为CA的中点,P为BC小值为_____14.如图,AB是⊙O的直径,且AB=4,C是OA中点,过C作CD⊥AB交圆于D点,DE是⊙O的另一条直径,P是圆上的动点,2PC+PE的最小值为[类型三、两次构造]15. 如图,△ABC中AC=BC=4,∠ACB=90°,圆C的半径为2,D是圆C上一动点,E在CB上,CE=1,AD+2DE的最小值为______。
中考专题训练阿氏圆.pdf
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在前面的“胡不归”问题中,我们见识了“kPA+PB”最值问题,其中P点轨迹是直线,而当P点轨迹变为圆时,即通常我们所说的“阿氏圆”问题.所谓“阿氏圆”,是指由古希腊数学家阿波罗尼奥斯提出的圆的概念,在平面内,到两个定点距离之比等于定值(不为1)的点的集合叫做圆.如下图,已知A、B两点,点P满足PA:PB=k(k≠1),则满足条件的所有的点P构成的图形为圆.以下给出两种证明法一:构造角分线先复习两个定理(1)角平分线定理:如图,在△ABC中,AD是∠BAC的角平分线,则AB:AC=DB:DC.证明:利用等积法,即AB:AC=DB:DC(2)外角平分线定理:如图,在△ABC中,外角CAE的角平分线AD交BC的延长线于点D,则AB:AC=DB:DC.证明:在BA延长线上取点E使得AE=AC,连接BD,则△ACD≌△AED(SAS),CD=ED且AD平分∠BDE,则DB:DE=AB:AE,即AB:AC=DB:DC.接下来开始证明:如图,PA:PB=k,作∠APB的角平分线交AB于M点,根据角平分线定理,MA:MB=PA:PB=k ,故M 点为定点,即∠APB 的角平分线交AB 于定点;作∠APB 外角平分线交直线AB 于N 点,根据外角平分线定理,NA:NB=PA:PB=k ,故N 点为定点,即∠APB 外角平分线交直线AB 于定点;又∠MPN=90°,定边对定角,故P 点轨迹是以MN 为直径的圆.中考专题训练 阿氏圆模型阿氏圆(阿波罗尼斯圆):已知平面上两定点A 、B ,则所有满足)(1≠=k k PBPA的点P 的轨迹是一个圆,这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称阿氏圆. 在初中的题目中往往利用逆向思维构造“斜A ”型相似(也叫“母子型相似”)+两点间线段最短,解决带系数两线段之和........的最值问题. 观察下面的图形,当P 在⊙O 上运动时,用PA 、PB 的长在不断的发生变化,但PBPA的比值却始终保持不变.解决阿氏圆问题,首先要熟练掌握母子型相似三角形的性质和构造方法.那么如何应用“阿氏圆”的性质解答带系数的两条线段和的最小值呢?我们来看一道基本题目: 例.已知∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C 半径为2,P 为圆上一动点.(1)求BP AP21+的最小值为 . (2)求BP AP +31的最小值为 .阿氏圆基本解法:构造相似阿氏圆一般解题步骤:AP+k BP第一步:连接动点和圆心C (将系数不为....1.的线段...的两个端点分别与圆心相连接),即连接CP 、CB ; 第二步:计算这两条线段长度的比)圆心到定点的距离半径(k CB CP =;第三步:在CB (即定边)上取点M ,使得k CPCM= 第四步:连接 AM ,与圆C 交点即为点P ;第五步:计算AM 的长度,即为AP+k BP 的最小值.实战演练:1.在△ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 为△ABC 内一动点,且满足CD=2,则BD AD 32+的最小值为 .2.已知点A (4,0),B (4,4),点P 在半径为2的⊙O 上运动,则BP AP +21的最小值是 .3.已知点A(-3,0),B (0,3),C (1,0),若点P 为⊙C 上一动点,且⊙C 与y 轴相切. (1)求BP AP +41的最小值; (2)求△ABP 面积的最小值.4.在平面直角坐标系中,A (2,0),B (0,2),C (4,0),D (3,2),P 是△AOB 外部的第一象限内一动点,且∠BPA=135°,则2PD+PC 的最小值是__________.5.已知⊙O 半径为1,AC 、BD 为切线,AC=1,BD=2,P 为弧AB 上一动点, 试求PD PC +22的最小值.巩固练习:1.如图,在△ABC 中,∠B ﹦90°,AB ﹦CB ﹦2,以点B 为圆心作⊙B 与AC 相切,点P 为圆B 上任一动点,则PC PA 22+的最小值是 .2. 如图,菱形ABCD 的边长为2,∠ABC=60°,⊙A 与BC 相切于点E ,在⊙A 上任取一点P ,求PD PB 23+的最小值.3.(1)如图1,已知正方形ABCD 的边长为4,⊙B 的半径为2,点P 是⊙B 上的一个动点,则PD+21PC 的最小值 ;(2)如图2,已知正方形ABCD 的边长为9,⊙B 的半径为6,点P 是⊙B 上的一个动点,那么PD+32PC 的最小值为 ;(3)如图3,已知菱形ABCD 的边长为4,∠B=60°,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,那么PD+21PC 的最小值为 .4.如图1,抛物线y=ax 2+(a +3)x +3(a ≠0)与x 轴交于点A(4,0),与y 轴交于点B ,在x 轴上有一动点E(m ,0)(0<m<4),过点E 作x 轴的垂线交直线AB 于点N ,交抛物线于点P ,过点P 作PM ⊥AB 于点M. (1)求a 的值和直线AB 的函数表达式;(2)设△PMN 的周长为C 1,△AEN 的周长为C 2,若5621=C C ,求m 的值; (3)如图2,在(2)条件下,将线段OE 绕点O 逆时针旋转得到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A 、E′B ,求E′A+32E′B 的最小值.问题提出:如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90∘,CB=4,CA=6,C半径为2,P为圆上一动点,连结AP、BP,求AP+1/2BP的最小值。
阿氏圆竞赛题
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阿氏圆竞赛题阿氏圆,又称为阿基米德圆,是一个具有广泛应用的数学概念。
它的名字来源于古希腊数学家阿基米德,他首先发现了这一性质并将其应用于解决几何问题。
下面我们将详细介绍阿氏圆的定义、性质、应用以及求解方法。
一、阿氏圆的定义和性质阿氏圆是指:在平面直角坐标系中,已知一个点P(a,b)和一条直线l,求直线l与点P的距离最小的点Q的轨迹。
这个轨迹就是一个阿氏圆。
阿氏圆的半径等于点P到直线l的距离。
阿氏圆具有以下性质:1.阿氏圆的圆心是点P,半径等于点P到直线l的距离。
2.阿氏圆的方程为:(x - a) + (y - b) = r,其中r为半径。
3.阿氏圆对称于直线l,即直线l是阿氏圆的轴。
二、阿氏圆的应用阿氏圆在几何、代数、物理等领域具有广泛的应用。
例如,在解决几何问题时,通过找到阿氏圆的圆心和对称轴,可以简化问题并提高求解效率。
此外,阿氏圆还可以应用于解决生活中的实际问题,如测量、建筑等。
三、阿氏圆问题的求解方法求解阿氏圆问题的一般步骤如下:1.确定点P的坐标和直线l的方程。
2.计算点P到直线l的距离,得到阿氏圆的半径。
3.根据半径和点P的坐标,写出阿氏圆的方程。
4.根据需要,进一步求解阿氏圆与其他几何图形的位置关系、交点坐标等。
四、典型例题解析例1:已知点P(2,3),直线l的方程为x - 2 = 0,求阿氏圆的方程。
解:直线l的方程可化为x = 2,点P到直线l的距离为0,因此阿氏圆的半径为0。
故阿氏圆的方程为(x - 2) + (y - 3) = 0,即(x - 2) + (y - 3) = 0。
例2:已知点P(0,0),直线l的方程为y = x,求阿氏圆的方程。
解:直线l的方程可化为y = x,点P到直线l的距离为√2/2。
因此阿氏圆的半径为√2/2。
故阿氏圆的方程为(x - 0) + (y - 0) = (√2/2),即x + y =2/2。
五、练习题及答案解析1.求解以下阿氏圆问题:已知点P(3,-1),直线l的方程为x - 3 = 0,求阿氏圆的方程。
2024学年初中数学几何(阿氏圆模型)模型专项练习(附答案)
![2024学年初中数学几何(阿氏圆模型)模型专项练习(附答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/9ca3bc3cb94ae45c3b3567ec102de2bd9705de56.png)
12024学年初中数学几何(阿氏圆模型)模型专项练习1.阅读以下材料,并按要求完成相应的任务.已知平面上两点A 、B,则所有符合=k(k >0且k ≠1)的点P 会组成一个圆.这个结论最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,称阿氏圆.阿氏圆基本解法:构造三角形相似.【问题】如图1,在平面直角坐标系中,在x 轴,y 轴上分别有点C (m ,0),D (0,n ),点P 是平面内一动点,且OP =r ,设=k ,求PC +kPD 的最小值.阿氏圆的关键解题步骤:第一步:如图1,在OD 上取点M ,使得OM :OP =OP :OD =k ;第二步:证明kPD =PM ;第三步:连接CM ,此时CM 即为所求的最小值. 下面是该题的解答过程(部分):解:在OD 上取点M ,使得OM :OP =OP :OD =k , 又∵∠POD =∠MOP ,∴△POM ∽△DOP . 任务:(1)将以上解答过程补充完整.(2)如图2,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =4,BC =3,D 为△ABC 内一动点,满足CD =2,利用(1)中的结论,请直接写出AD+BD 的最小值.2.(1)如图1,已知正方形ABCD 的边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,求PD+的最小值和PD ﹣的最大值;2的一个动点,那么PD +的最小值为 ,PD ﹣的最大值为 .(3)如图3,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,那么PD +的最小值为 ,PD ﹣的最大值为 .3.【问题背景】如图1,△ABC中,∠BAC>∠B,点D在边BC上,若∠CAD=∠B,则可得△CAB∽△CAD ,进而可得,进一步变形有AC2=CD•CB.【简单运用】(1)如图1,若AC=2,BC=4,则BD长为;= .(2)如图2,⊙O中,弦AD、BC相交于点E,已知AB=2AE,BE=15,且C是劣弧AD的中点,求CD的长.【灵活运用】如图3,平面直角坐标系中,直线y=﹣x+9交于坐标轴于A、B两点,点P坐标为(m,n),且m2+n2=36,连接P A,PB,则3PB+2P A的最小值为.3动点,则PD ﹣PC 的最大值为 .5.【新知探究】新定义:平面内两定点A ,B ,所有满足=k (k 为定值)的P 点形成的图形是圆,我们把这种圆称之为“阿氏圆”【问题解决】如图,在△ABC 中,CB =4,AB =2AC ,则△ABC 面积的最大值为 .参考答案1.阅读以下材料,并按要求完成相应的任务.已知平面上两点A、B,则所有符合=k(k>0且k≠1)的点P会组成一个圆.这个结论最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,称阿氏圆.阿氏圆基本解法:构造三角形相似.【问题】如图1,在平面直角坐标系中,在x轴,y轴上分别有点C(m,0),D(0,n),点P是平面内一动点,且OP=r,设=k,求PC+kPD的最小值.阿氏圆的关键解题步骤:第一步:如图1,在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k;第二步:证明kPD=PM;第三步:连接CM,此时CM即为所求的最小值.下面是该题的过程解答过程(部分):解:在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k,又∵∠POD=∠MOP,∴△POM∽△DOP.任务:(1)将以上过程解答过程补充完整.(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,D为△ABC内一动点,满足CD=2,利用(1)中的结论,请直接写出AD+BD的最小值.【过程解答】解(1)在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k,又∵∠POD=∠MOP,∴△POM∽△DOP.∴MP:PD=k,∴MP=kPD,∴PC+kPD=PC+MP,当PC+kPD取最小值时,PC+MP有最小值,即C,P,M三点共线时有最小值,利用勾股定理得.(2)∵AC=m=4,=,在CB上取一点M,使得CM=CD=,∴的最小值为.2.(1)如图1,已知正方形ABCD的边长为4,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,求PD+的最小值和PD﹣的最大值;(2)如图2,已知正方形ABCD的边长为9,圆B的半径为6,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为 ,PD﹣的最大值为 .(3)如图3,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为 ,PD﹣的最大值为 .【过程解答】解:(1)如图1中,在BC上取一点G,使得BG=1.∵==2,==2,∴=,∵∠PBG=∠PBC,∴△PBG∽△CBP,∴==,∴PG=PC,∴PD+PC=DP+PG,∵DP+PG≥DG,∴当D、G、P共线时,PD+PC的值最小,最小值为DG==5.∵PD﹣PC=PD﹣PG≤DG,当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大(如图2中),最大值为DG=5.(2)如图3中,在BC上取一点G,使得BG=4.∵==,==,∴=,∵∠PBG=∠PBC,∴△PBG∽△CBP,∴==,∴PG=PC,∴PD+PC=DP+PG,∵DP+PG≥DG,∴当D、G、P共线时,PD+PC的值最小,最小值为DG==. ∵PD﹣PC=PD﹣PG≤DG,当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大,最大值为DG=.故答案为,(3)如图4中,在BC上取一点G,使得BG=1,作DF⊥BC于F.∵==2,==2,∴=,∵∠PBG=∠PBC,∴△PBG∽△CBP,∴==,∴PG=PC,∴PD+PC=DP+PG,∵DP+PG≥DG,∴当D、G、P共线时,PD+PC的值最小,最小值为DG,在Rt△CDF中,∠DCF=60°,CD=4,∴DF=CD•sin60°=2,CF=2,在Rt△GDF中,DG==∵PD﹣PC=PD﹣PG≤DG,当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大(如图2中),最大值为DG=. 故答案为,.3.【问题背景】如图1,△ABC中,∠BAC>∠B,点D在边BC上,若∠CAD=∠B,则可得△CAB∽△CAD,进而可得,进一步变形有AC2=CD•CB.【简单运用】(1)如图1,若AC=2,BC=4,则BD长为3;= . (2)如图2,⊙O中,弦AD、BC相交于点E,已知AB=2AE,BE=15,且C是劣弧AD的中点,求CD的长.【灵活运用】如图3,平面直角坐标系中,直线y=﹣x+9交于坐标轴于A、B两点,点P 坐标为(m,n),且m2+n2=36,连接P A,PB,则3PB+2P A的最小值为3. 【过程解答】解:(1)∵AC2=CD•BD,∴4CD=4,∴BD=BC﹣CD=3,∵△CAB∽△CAD,∴===,故答案是3,;(2)如图1,∵=,∴∠B=∠CAE,由上知,∴△ACE∽△BCA,∴====, AC2=CE•BC,∴AC=2CE,∴4CE2=CE•(CE+15),∴CE=5,∴CD=AC=2CE=10;【灵活运用】如图2,由题意得,∵且m2+n2=36,∴OP=6,在OA上截取OC=4,∴=,又∵∠AOP是公共角,∴△AOP∽△POC,∴=,∴P A=PC,∴PB+P A=PB+PC≥BC,当B、P、C共线时,(PB+PC)最小=BC==,∵3PB+2P A=3(PB+P A),∴(3PB+2P A)最小=3,故答案是3.4.如图,已知正方形ABCD的边长为4,⊙B的半径为2,点P是⊙B上的一个动点,则PD﹣PC的最大值为 5.【过程解答】解:在BC上取一点G,使得BG=1,如图,∵=2,=2,∴,∵∠PBG=∠PBC,∴△PBG∽△CBP,∴,∴PG=PC,当点P在DG的延长线上时,PD﹣PC的值最大,最大值为DG==5. 故答案为:55.【新知探究】新定义:平面内两定点A,B,所有满足=k(k为定值)的P点形成的图形是圆,我们把这种圆称之为“阿氏圆”【问题解决】如图,在△ABC中,CB=4,AB=2AC,则△ABC面积的最大值为.【过程解答】解:以A为顶点,AC为边,在△ABC外部作∠CAP=∠ABC,AP与BC 的延长线交于点P,∵∠CAP=∠ABC,∠BP A=∠APC,AB=2AC,∴△APC∽△BP A,,∴BP=2AP,CP=AP,∵BP﹣CP=BC=4,∴2AP﹣AP=4,解得:AP=,∴BP=,CP=,即点P为定点,∴点A的轨迹为以点P为圆心,为半径的圆上,如图,过点P作BC的垂线,交圆P 与点A1,此时点A1到BC的距离最大,即△ABC的面积最大,S△ABC=BC•A1P=×4×=.故答案为:.1.(2021•黔西南州中考真题)古希腊数学家毕达哥拉斯认为:“一切平面图形中最美的是圆”.请研究如下美丽的圆.如图,线段AB是⊙O的直径,延长AB至点C,使BC=OB,点E是线段OB的中点,DE⊥AB交⊙O于点D,点P是⊙O上一动点(不与点A,B重合),连接CD,PE,PC.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)小明在研究的过程中发现是一个确定的值.回答这个确定的值是多少?并对小明发现的结论加以证明.【过程解答】解:(1)如图1中,连接OD、DB,∵点E是线段OB的中点,DE⊥AB交⊙O于点D,∴DE垂直平分OB,∴DB=DO,OE=BE.解法一:∵在⊙O中,DO=OB,∴DB=DO=OB,∴△ODB是等边三角形,∴∠BDO=∠DBO=60°,∵BC=OB=BD,且∠DBE为△BDC的外角,∴∠BCD=∠BDC=∠DBO.∵∠DBO=60°,∴∠CDB=30°.∴∠ODC=∠BDO+∠BDC=60°+30°=90°,∴CD是⊙O的切线;解法二:∵BC=OB,OB=OD,∴===,又∵∠DOE=∠COD,∴△EOD∽△DOC,∴∠CDO=∠DEO=90°,∴CD为圆O的切线;(2)答:这个确定的值是.连接OP,如图2中:由已知可得:OP=OB=BC=2OE.∴==,又∵∠COP=∠POE,∴△OEP∽△OPC,∴==。
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阿氏圆类题目专项训练
1.在正方形ABCD 中,G 为正方形内一点,AD =4,P 为BC 中点,且BG=BP,则DG+2
1
GC 的最小值是_____.
简析:取BP 中点M ,则ΔBMG ∽ΔBGC ,∴GM=(1/2)GC ,∴DG+2
1
GC=DG+GM ≥DM=52.
如图,在△ABC 中,∠B=90°,AB=CB=2,以B 为圆心作圆B 与AC 相切,点P 为圆B 上
任一动点,则PA+
2
2
PC 的最小值是.
简析:如图取BM=1,则,△BMP ∽△BPC ,∴PM=22PC ,∴PA+2
2PC=PA+PM ≥AM=53.如图,已知P 是边长为6的正方形ABCD 内部的一个动点,PA =3,求PC+
2
1
PD 的最小值.
简析:如图,取AM =1.5,则△AMP ∽△APD ,∴PM=
21PD ,∴PC+2
1
PD=PC+PM ≥CM=7.5
4.如图,在矩形ABCD 中,AB=18,BC=25,点M 是矩形内部一个动点,MA=15,当MC+
5
3
MD 的值最小时,画出点M 的位置,并求出MC+
5
3
MD 的最小值.
简析:如图以点A 为圆心、AM 为半径画弧取AN=9,则M 点在所画弧与CN 连线交点处时MC+
53MD 的值最小,如图所示。
∵△ANM ∽△AMD ,∴MN=53MD ∴MC+
5
3
MD=MC+MN ≥CN=14525.如图,在平面直角坐标系xoy 中,A(-2,0),B(0,1),C(0,3),以O 为圆心,OC 为半径画圆,P 为圆O 上一动点,则
2
3
PA+PB 的最小值为___.
简析:在x 轴的负半轴上取一点E ,使得OE=4.5,△OAP ∼△OPE ,PE=
23PA ,2
3
PA+PB=PE+PB ≥EB=
2
85
6.如图,在△ABC 中,BC=4,AB=2AC,则△ABC 的面积的最大值为____.
简析:∵AC:AB=1:2,延长BC 到O ,连接OA ,设CO 为x,OA 为2x ,4+x=2×2x ,x=
34,OA=3
8S △ABC =
21BC ·AH ≤21BC ·AO=2
1
×4×38=316。
7.如图,△ABC 中,AC=6,BC=8,AB=10,圆C 的半径为4,点D 是圆上一动点,连接AD,BD,则AD+
2
1
BD 的最小值为_____.
简析:取半径中点M ,则△CMD ∽△CDB ,∴DM=
21BD ,∴AD+2
1
BD=AD+MD ≥AM=1028.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 是△ABC 内一动点,且满足CD=2,则AD+
3
2
BD 的最小值为_____.
简析:取CM=
34,则△CMD ∽△CDB ,∴DM=32BD ,∴AD+3
2
BD=AD+MD ≥AM=
31049.如图,已知菱形ABCD 的边长为4,∠B=60°,圆B 的半径为2,P 为圆B 上一动点,则PD+
2
1
PC
的最小值为_____.
简析:取BM=1,则△BMP ∽△BPC ∴PM=
21PC ∴DM=37∴PD+2
1
PC=PD+PM ≥DM=3710.如图,圆O 的半径为2,PO=10,MO=2,∠O=90°,Q 为圆O 上一动点,则PQ+2
2
QM 的最小值为_____.
简析:取ON=1,则△ONQ ∽△OQM ∴QN=
22QM ∴PQ+2
2
QM=PQ+QN ≥PN=1111.如图,四边形ABCD 是边长为4的正方形,圆B 的半径为2,P 是圆B 上一动点,则2PD+4PC 的最小值为____.
简析:转化为求4(PC+
42PD )的最小值连接BD ,取BM =
2
2
,则△BMP ∽△BPD ∴PM=
42PD ∴PC+42PD=PC+PM ≥CM=225,4(PC+4
2
PD )≥102
12.如图,边长为4的正方形的内切圆记为圆O ,P 是圆O 上一动点,则2PA+PB 的最小值为____.
简析:转化为求2(PA+
2
2
PB )的最小值,连接BD ,OP,取OM =2,则△OMP ∽△OPB ∴PM=
22PB ∴PA+22PB=PA+PM ≥AM=10∴2(PA+2
2PB )≥25,即2PA+PB ≥25
13.如图,等边△ABC 的边长为6,内切圆记为圆O ,P 是圆O 上一动点,则2PB+PC 的最小
值为____.
解析:转化为求2(PB+
21PC )的最小值,连接CO ,OP,取OM =
2
3
,则△OMP ∽△OPC,∴PM=
21PC ,∴PB+21PC=PB+PM ≥BM=2
63
,∴2(PB+21PC)≥7363=14.如图,△ABC 中,AB=9,BC=8,∠ABC=60°,圆A 的半径为6,P 是圆A 上一动点,连接PB 、PC,则3PC+2PB 的最小值为____.
解析:转化为求3(PC+
32PB )的最小值,连接AP ,取AM =4,则△AMP ∽△APB,∴PM=3
2
PB,
∴PC+
32PB=PC+PM ≥CM=7,∴3(PB+3
2
PB)≥2115.如图,△ABC 中,AC=BC=4,∠ACB=90°,圆C 的半径为2,D 是圆C 上一动点,E 在CB 上,CE=1,连接AD 、DE,则
2
1
AD+2DE 的最小值为____.
解析:取CM=1,连接MD,CD,DB.则△CMD ∽△CDA,△CED ∽△CDB.∴DM=
2
1
AD,BD=2DE.∴2
1
AD+2DE=DM+BD ≥BM=1716.如图,矩形ABCD 中,AB=34,BC=4,以C 为圆心,AC 的长为半径画圆,P 为圆C 上一动点,求DP+2BP 的最小值.
简析:延长CB 到E ,连接PE ,则△CBP ∽△CPE ,相似比为1:2,∴2BP=PE ,DP+2BP=DP+PE ≥DE=419
17.如图,在平面直角坐标系中,以点C(1,1)为圆心,5为半径的圆与x 轴、y 轴分别交于
点A 和点B ,点D 为弧AB 上的动点,则BD+
2
10
OD 的最小值为_____.
简析:连接DC ,延长CO 到E ,使得OE=
2
2
3,连接DE ,DB ,作EF ⊥y 轴于F 则△COD ∽△CDE ,
52===DE OD CE CD CD CO ,OD OD DE 210
2
5==,
2
10
3210=≥+=+
BE DE BD OD BD。