阿氏圆最值模型(学生版)
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中考数学几何模型11:阿氏圆最值模型名师点睛拨开云雾开门见山在前面的“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.
【模型来源】
“阿氏圆”又称为“阿波罗尼斯圆”,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 的轨迹构成的图形为圆.这个轨迹最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称“阿氏圆”.
【模型建立】
如图1所示,⊙O 的半径为R ,点A 、B 都在⊙O 外,P 为⊙O 上一动点,已知R=25
OB ,连接PA 、PB ,则当“PA+25PB ”的值最小时,P 点的位置如何确定?
解决办法:如图2,在线段OB 上截取OC 使OC=
25R ,则可说明△BPO 与△PCO 相似,则有25
PB=PC 。故本题求“PA+25PB ”的最小值可以转化为“PA+PC ”的最小值,其中与A 与C 为定点,P 为动点,故当A 、P 、C 三点共线时,“PA+PC ”值最小。
【技巧总结】
计算PA k PB + 的最小值时,利用两边成比例且夹角相等构造母子型相似三角形
问题:在圆上找一点P 使得PA k PB + 的值最小,解决步骤具体如下:
1.如图,将系数不为1的线段两端点与圆心相连即OP ,OB
2.计算出这两条线段的长度比
OP k OB =3.在OB 上取一点C ,使得OC k OP =,即构造△POM ∽△BOP ,则PC k PB =,PC k PB = 4.则=PA k PB PA PC AC ++≥ ,当A 、P 、C 三点共线时可得最小值
典题探究启迪思维探究重点例题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__________.
变式练习>>>
1.如图1,在RT △ABC 中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,圆C 的半径为2,点P 为圆上一动点,连接AP,BP ,求①BP AP 21+,②BP AP +2,③BP AP +3
1,④BP AP 3+的最小值.
例题2.如图,点C 坐标为(2,5),点A 的坐标为(7,0),⊙C 的半径为10,点B 在⊙C 上一动点,AB OB 55 的最小值为________.
变式练习>>>
2.如图,在平面直角坐标系xoy 中,A(6,-1),M(4,4),以M 为圆心,22为半径画圆,O 为原点,P 是⊙M 上一动点,则PO+2PA 的最小值为________.
例题3.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.
变式练习>>>
3.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.
例题4.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
1
2
PD PC
的
最大值为_______.
变式练习>>>
4.(1)如图1,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.
(2)如图2,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.
图1图2
例题5.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=﹣1
2x﹣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.
变式练习>>>
5.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.
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1.如图,在RT △ABC 中,∠B=90°,AB=CB=2,以点B 为圆心作圆与AC 相切,圆C ,点P 为圆B 上的一动点,则PC AP 2
2+的最小值________.
2.如图,边长为4的正方形,内切圆记为⊙O ,P 是⊙O 上一动点,则2PA+PB 的最小值为________.
3.如图,等边△ABC 的边长为6,内切圆记为⊙O ,P 是⊙O 上一动点,则2PB+PC 的最小值为________.
4.如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,CA=3,CB=4,C 的半径为2,点P 是C 上的一动点,则12
AP PB +的最小值为?