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(完整版)阿氏圆问题归纳
阿氏圆题型的解题方法和技巧以阿氏圆(阿波罗尼斯圆)为背景的几何问题近年来在中考数学中经常出现,对于此类问题的归纳和剖析显得非常重要.具体内容如下:阿氏圆定理(全称:阿波罗尼斯圆定理),具体的描述:一动点P 到两定点A 、B 的距离之比等于定比n m (≠1),则P 点的轨迹,是以定比n m内分和外分定线段AB 的两个分点的连线为直径的圆.这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,该圆称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.定理读起来和理解起来比较枯燥,阿氏圆题型也就是大家经常见到的PA+kPB ,(k ≠1)P 点的运动轨迹是圆或者圆弧的题型.PA+kPB,(k ≠1)P 点的运动轨迹是圆或圆弧的题型阿氏圆基本解法:构造母子三角形相似【问题】在平面直角坐标系xOy 中,在x 轴、y 轴分别有点C(m ,0),D(0,n).点P 是平面内一动点,且OP=r ,求PC+kPD 的最小值.阿氏圆一般解题步骤:第一步:确定动点的运动轨迹(圆),以点O 为圆心、r 为半径画圆;(若圆已经画出则可省略这一步) 第二步:连接动点至圆心O(将系数不为1的线段的固定端点与圆心相连接),即连接OP 、OD ; 第三步:计算出所连接的这两条线段OP 、OD 长度; 第四步:计算这两条线段长度的比k ;第五步:在OD 上取点M ,使得OM:OP=OP:OD=k ;第六步:连接CM ,与圆O 交点即为点P .此时CM 即所求的最小值.习题【旋转隐圆】如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,D 为AC 的中点,M 为BD 的中点,将线段AD 绕A 点任意旋转(旋转过程中始终保持点M 为BD 的中点),若AC=4,BC=3,那么在旋转过程中,线段CM 长度的取值范围是___________.1.Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 为△ABC 内一动点,满足CD=2,则AD+32BD 的最小值为_______.2.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 上任取一点P ,则PB+23PD 的最小值为________.3.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+1PC 的最小值为_________.6.如图,边长为47.如图,边长为4的正方形,点P 是正方形内部任意一点,且BP=2,则PD+21PC 的最小值为______;2PD+4PC 的最小值为______.8.在平面直角坐标系xOy 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_______.9.在△ABC 中,AB=9,BC=8,∠ABC=60°,⊙A 的半径为6,P 是⊙A 上的动点,连接PB 、PC ,则3PC+2PB 的最小值为_______.10.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 上任意一点,在(2)的情况下,试求出EF+21FA 的最小值.11.(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+21PC 的最小值和PD-21PC 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+32PC 的最小值为______,PD-32PC 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+21PC 的最小值为______,PD-21PC 的最大值为________.2PA+PB 的最小值.【二次函数结合阿氏圆题型】13.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C1,△AEN 的周长为C2,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.1.小明的数学探究小组进行了系列探究活动.类比定义:类比等腰三角形给出如下定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做邻等四边形.探索理解:(1)如图1,已知A、B、C在格点(小正方形的顶点)上,请你协助小明用两种不同的方法画出格点D,连接DA、DC,使四边形ABCD为邻等四边形;尝试体验:(2)如图2,邻等四边形ABCD中,AD=CD,∠ABC=120°,∠ADC=60°,AB=2,BC=1,求四边形ABCD的面积.解决应用:(3)如图3,邻等四边形ABCD中,AD=CD,∠ABC=75°,∠ADC=60°,BD=4.小明爸爸所在的工厂,需要裁取某种四边形的材料板,这个材料板的形状恰巧是符合如图3条件的邻等四边形,要求尽可能节约.你能求出这种四边形面积的最小值吗?如果能,请求出此时四边形ABCD面积的最小值;如果不能,请说明理由.2.我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”.(1)如图1,在四边形ABCD中,添加一个条件使得四边形ABCD是“等邻边四边形”.请写出你添加的一个条件.(2)如图2,等邻边四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD+∠BCD=90°,AC、BD为对角线,AC=2 AB,试探究BC,BD的数量关系.(3)如图3,等邻边四边形ABCD中,AB=AD,AC=2,∠BAD=2∠BCD=60°,求等邻边四边形ABCD 面积的最小值.。
阿氏圆问题 知识点 例题 含答案(全面 非常好)
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 。
完整版阿氏圆
中考数学压轴之阿氏圆模型专题训练阿氏圆(阿波罗尼斯圆):已知平面上两定点一 B ,则所有满足PC k ( k 不等于1)的点P 的轨迹是一个圆,这个轨迹PB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。
在几何画板上观察下面的图形,当 P 在在圆A 上运动时,PC PB 的长在不断的发生变化,但 PC 的比值却始终保持不变。
PB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。
如图,在△ APB 的边AB 上找一点C,使得AP AC ,贝吐匕时厶APS A ABPAB AP母子型相似(共角共边)A -C⑤计算AC 的长度即为最小值.②计算0P 的值,则k 0P 丄 OB OB 2的线段BP 的两端点, 半径 "圆心到定点的距离 OC ③计算OC 的长度,由一一k 得:OCOP④ 连接AC ,当A 、P 、C 三点共线时, 1OP (相似比X 半径)AP 1 -BP AP PC AC 2 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:①分别连接圆心0与系数不为1 即 OP 0B;实战练习:- 已知O O半径为1, AC BD为切线,AC=1, BD=2试求上2 PC PD的最小值25、(1)如图1,已知正方形ABC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2、已知点3、已知点(1)-AP4 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, BP的最小值;(2)S VPAB的最小值.4、如图1,在平面直角坐标系xoy中,半O O交x轴与点A B(2,0)两点,AD BC均为半O O 的切线,AD=2 BC=7.(1)求OD的长;(2)如图2,若点P是半O O上的动点,Q为OD的中点.连接PO PQ.①求证:△OP GA ODP;②是否存在点P,使PD 2PC有最小值,若存在,试求出点P的坐标;若不存在,请说明理由•A(4, 0),B(4最小值和PD - PC的最大值.2 2⑵如图2,已知正方形ABCD勺边长为9,圆B的半径为6,点P是圆B上的一个动点,那么PD - PC的最小值为;PD -PC的最大值为3 ----------- 3 --------------(3)如图3,已知菱形ABCD勺边长为4,/ B=60°,圆B的半径为2.点P是圆B上的一个1 1动点.那么PD 1 PC的最小值为;PD 1 PC的最大值为2 26、(2016年*济南28题)如图1,抛物线y = ax2+ (a+ 3)x+ 3 (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) (0v m v 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丄AB于点M.(1)求a的值和直线AB的函数表达式;(2)设厶PMN的周长为AEN的周长为C2,若§ =-,求m的値;C25(3)如图2,在(2)的条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE',旋转角为皿0 ° av 90°),连2接E'A、E'B,求E'A+ ;E B的最小值.x7、(2017年*遵义27题)如图,抛物线y=ax2+bx-a - b (a v 0, a、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= 8x + 16.9 3(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I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,当厶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);NPi :探究:线段OB上是否存在定点P( P不与OB重合),无论ON如何旋转,竺始终保持不变,若存在,NB试求出P点坐标;若不存在,请说明理由;ii :试求出此旋转过程中,(NA+?NB的最小值.4。
高中阿氏圆例题
高中阿氏圆例题
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目录
1.阿氏圆的定义与性质
2.阿氏圆的构造方法
3.阿氏圆的性质与应用
4.阿氏圆的例题解析
正文
一、阿氏圆的定义与性质
阿氏圆,又称为圆的外接圆或外接圆,是指一个三角形的外接圆。
阿氏圆具有以下性质:
1.阿氏圆的圆心是三角形三顶点所在直线的垂直平分线的交点。
2.阿氏圆的半径等于三角形面积除以半周长。
二、阿氏圆的构造方法
构造阿氏圆的方法有多种,常见的有以下两种:
1.以三角形的三个顶点为圆心,以三角形三边的垂直平分线为半径,分别作圆。
这三个圆相交于一点,该点即为阿氏圆的圆心。
2.作三角形的三边的垂直平分线,将垂直平分线相交于一点,该点即为阿氏圆的圆心。
然后以圆心到三角形三顶点的距离为半径,作圆。
三、阿氏圆的性质与应用
阿氏圆在解决一些与三角形相关的数学问题时具有重要作用,例如:
1.判断三角形是否为直角三角形。
若阿氏圆的圆心与三角形某一顶点重合,则该三角形为直角三角形。
2.求解三角形的面积。
通过阿氏圆的半径可以求得三角形的面积。
3.求解三角形的半周长。
通过阿氏圆的半径可以求得三角形的半周长。
四、阿氏圆的例题解析
例题:已知三角形 ABC 的三边长分别为 a、b、c,求三角形 ABC 的面积。
解:首先构造三角形 ABC 的阿氏圆,然后求得阿氏圆的半径。
根据
阿氏圆的性质,半径 r 等于三角形面积 S 除以半周长 p,即 r = S / p。
阿氏圆问题
阿氏圆问题1.阿氏圆的定义已知平面上两点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.2.阿氏圆的应用在初中阶段,阿氏圆主要用于求系数不相同的线段和的最小值.求PC+kPD的最小值.3.解阿氏圆的基本方法构造子母相似△.4.解阿氏圆问题的一般步骤问题:求PC+kPD的最小值(1)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OPOD=m;(4)在OD上取点M,使得OMOP=m;(5)连接CM,与圆O的交点即为点P.5.阿氏圆问题的题型(1)两定点都在圆外:P A+k·PB,k<1(2)两定点都在圆内:P A+k·PB,k>1(3)一定点在圆外,一定点在圆内:m·P A+n·PB,m<1,n>1(4)隐圆问题.类型1:两定点在圆外:系数不变,构造子三角形【例题1】(1)如图,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,⊙B的半径为2,P为⊙B上一动点,则PD+12PC的最小值为___________.(提示:记BC与⊙B交于点E,取BE的中点F,则△PBF∽△CBP,∴PF=12PC,当D、P、F三点共线时,PD+PF有最小值)(2)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,CA=3,CB=4,⊙C的半径为2,点P是⊙C上一动点,则AP+12PB的最小值为___________.(提示:连接CP,在BC上取一点E,使得CE=12CP=1,则△EPC∽△PBC,∴PE=12PB,当A、E、P三点共线时,AP+PE(3)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⊙B上一动点,则P APC的最小值为____________..(提示:连接BP,取BC的中点E,则△EPB∽△PCB,∴PE PC,当E、P、A三点共线时,PA+PE)(4)如图,菱形ABCD边长为2,∠ABC=60°,⊙A的半径为3,BC与圆相切于点E,点P在⊙A上运动,则PBPD的最小值为____________..(提示:连接AP,作AF=34AD=32,则△AFP∽△APDPD=PF)(5)如图,已知点A (-3,0),B(0,3),C(1,0),若点P是⊙C上一动点,且⊙C与y轴相切,则1 4AP+BP的最小值为___________..(提示:连接CP,在OC上取一点E,使得CE=14CP=14,则△PEC∽△APC,∴PE=14P A,当B、P、C三点共线时,PE+BP(6)如图,若⊙OPOMO=2,∠POM=90°,点Q在⊙OPQ+QM的最小值为____________.(提示:作OE=15OP,则△QEO∽△PQOP Q=QE)DDxxPP【例题2】如图,已知正方形ABCD的边长为4,⊙B的半径为2,P为⊙B上一动点,则PD+12PC的最小值为___________,PD-12PC的最大值为____________.【答案】5;5.(提示:连接BP,记BC与⊙B交于点E,取BE的中点F,则△PBF∽△CBP,∴PF=1 2PC,当D、P、F三点共线时,PD+PF有最小值5;当D、P、F三点共线时,PD-PF有最大值5)类型2:两定点在圆外:系数化简【例题3】(1)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的最小值为___________.【答案】(提示:在AC上取一点E,使得CE=23CD=4,则△CED∽△CDA,∴ED=23AD,当E、D、B三点共线时,ED+BD有最小值(2)如图,在平面直角坐标系xOy中,半⊙O交x轴与点A、B(2,0)两点,AD、BC均为半⊙O的切线,AD=2,BC=7,若点P是半⊙O上的动点,则PD的最小值为___________.【答案】OD、OP,取OD的中点E,则△OPE∽△ODP,∴PEPD,当E、P、C三点共线时,PE+PC有最小值)CDDCB Bx(3)如图,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,⊙B的半径为2,P为⊙B+6PC的最小值为___________.【答案】.(提示:分别连接AC、BD交于点O,则BD=BP,在BD上取一点M,使得BMBP,则△PBM∽△DBP,∴PMPD,当C、P、M三点共线时,PM+PC有最小值)类型3:两定点在圆内:向外延长,构造母三角形【例题4】(1)如图,∠AOB=90°,OA=OB=1,圆OP是圆O上一动点,则P APB的最小值为___________..(提示:点在圆内,反向操作,延长OB至点C,使CO=2OB=2,则△OPB∽△OCP,∴P B=PC)(2)如图,已知扇形COD中,∠COD=90°,OC=6,OA=3,OB=5,点P是弧CD上一点,则2P A +PB的最小值为___________.【答案】13.(提示:点在圆内,反向操作,延长OC至点E,使CE=6,连接PE、OP,则△EOP∽△POA,∴PE=2P A,当E、P、B三点共线时,PE+PB有最小值13)DCC(3)如图,⊙O的半径为2,AB为直径,过AO的中点C作CD⊥AB交⊙O于点D,DE为⊙O的直径,点P为⊙O上一动点,则2PC+PE的最小值为____________.【答案】(提示:连接OP,延长OA至点F,使AF=OA,则△FOP∽△PCO,∴PF=2PC,当F、P、E三点共线时,PF+PE有最小值【例题5】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,⊙C的半径为2,点D是⊙C上一动点,点E在CB上,CE=1,连接AD、DE,则12AD+2DE的最小值为___________.(提示:连接CD,在CA上取一点F,使CF=14CA=1,则△FDC∽△DAC,∴DF=12AD;∵CE=1,CB=4,∴△DCB∽△ECD,∴BD=2DE,当F、D、B三点共线时,DF+DB有最小值类型4:隐圆问题【例题6】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____________.(提示:点D的运动轨迹为以C为圆心,2为半径的圆,在BC上取一点E,使得CE=2 3CD=43,则△ECD∽△BCD,∴DE=23BD,当E、D、A三点共线时,AD+DEBF BBBABCDDEDCBA【例题7】如图,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∠BP A =135°,则2PD+PC的最小值为____________.【答案】.(提示:连接AB,∵∠BP A=135°,AB=,∴点P的轨迹是以O为圆心,2为半径的圆,连接OP,在OA上取一点E,使得OE=12OA,则△POE∽△COP,∴PE=12PC,当D、P、E三点共线时,PD+PE有最小值xx。
初中数学阿氏圆最值模型归纳
几何模型:阿氏圆最值模型【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”.A BPO【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=25OB,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25PB=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,OB2.计算出这两条线段的长度比OPkOB=3.在OB上取一点C,使得OCkOP=,即构造△POM∽△BOP,则PCkPB=,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__________.EABCDPMPDC BA【分析】这个问题最大的难点在于转化12PA,此处P点轨迹是圆,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.问题转化为PM+PB≥BM最小值,故当B,P,M三点共线时得最小值,直接连BM即可得13.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①BPAP21+,②BPAP+2,③BPAP+31,④BPAP3+的最小值.[答案]:①=37,②=237,③=3372,④=237.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________.[答案]:5.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________.[答案]:10.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.【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﹣=.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5;PD+4PC的最小值为10.【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=∠CBE,∴△PBE∽△CBE,∴==,∴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 .∵PB 2=4,BE •BD =×4=4,∴BP 2=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.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12PD PC 的最大值为_______.AB CDP【分析】当P 点运动到BC 边上时,此时PC=3,根据题意要求构造12PC ,在BC 上取M 使得此时PM=32,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152. ABCD P MMPDCBAABCDPMMPDCBA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【解答】解:(1)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,(2)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,.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=﹣12x﹣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12AM+CM它的最小值.【解答】解:(1)∵点A(﹣4,﹣4),B(0,4)在抛物线y=﹣x2+bx+c上,∴,∴,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+4;(2)设直线AB的解析式为y=kx+n过点A,B,∴,∴,∴直线AB的解析式为y=2x+4,设E(m,2m+4),∴G(m,﹣m2﹣2m+4),∵四边形GEOB是平行四边形,∴EG=OB=4,∴﹣m2﹣2m+4﹣2m﹣4=4,∴m=﹣2,∴G(﹣2,4);(3)①如图1,由(2)知,直线AB的解析式为y=2x+4,∴设E(a,2a+4),∵直线AC:y=﹣12x﹣6,∴F(a,﹣12a﹣6),设H(0,p),∵以点A,E,F,H为顶点的四边形是矩形,∵直线AB的解析式为y=2x+4,直线AC:y=﹣12x﹣6,∴AB⊥AC,∴EF为对角线,∴12(﹣4+0)=12(a+a),12(﹣4+p)=12(2a+4﹣12a﹣6),∴a=﹣2,P=﹣1,∴E(﹣2,0).H(0,﹣1);②如图2,由①知,E(﹣2,0),H(0,﹣1),A(﹣4,﹣4),∴EH=5,AE=25,设AE交⊙E于G,取EG的中点P,∴PE=52,连接PC交⊙E于M,连接EM ,∴EM=EH=,∴525PEME==12,∵525MEAE==12,∴PE MEME AE==12,∵∠PEM=∠MEA,∴△PEM∽△MEA,∴PE MEME AE==12,∴PM=12AM,∴12AM+CM的最小值=PC,设点P(p,2p+4),∵E(﹣2,0),∴PE2=(p+2)2+(2p+4)2=5(p+2)2,∵PE=52,∴5(p+2)2=54,∴p=52-或p=﹣32(由于E(﹣2,0),所以舍去),∴P(52-,﹣1),∵C(0,﹣6),∴PC==552,即:12AM+CM=552.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.【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 =﹣x 2+x +3,∴PN =﹣m 2+m +3﹣(﹣m +3)=﹣m 2+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 ′==.达标检测 领悟提升 强化落实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 的半径为2,点P 为圆B 上的一动点,求PC AP 22的最小值. [答案]:5.2. 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________.[答案]:25.3. 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________.[答案]:37.4. 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?5. 如图,在平面直角坐标系中,()2,0A ,()0,2B ,()4,0C ,()3,2D ,P 是△AOB 外部第一象限内的一动点,且∠BPA=135°,则2PD PC +的最小值是多少?[答案]426. 如图,Rt △ABC ,∠ACB =90°,AC =BC =2,以C 为顶点的正方形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 +AD 的最小值.【解答】(1)证明:如图1中,∵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°,∴AB =2,∵CD ⊥AB ,∴AD =BD =,∴BD +AD =+1.②如图3中,当点E ,F 在边AB 上时.BD =CF =,AD ==,∴BD +AD =+.(3)如图4中.取AC 的中点M .连接DM ,BM .∵CD =,CM =1,CA =2,∴CD2=CM•CA,∴=,∵∠DCM=∠ACD,∴△DCM∽△ACD,∴==,∴DM=AD,∴BD+AD=BD+DM,∴当B,D,M共线时,BD+AD的值最小,最小值==.7. (1)如图1,在△ABC中,AB=AC,BD是AC边上的中线,请用尺规作图做出AB边上的中线CE,并证明BD=CE:(2)如图2,已知点P是边长为6的正方形ABCD内部一动点,P A=3,求PC+PD的最小值;(3)如图3,在矩形ABCD中,AB=18,BC=25,点M是矩形内部一动点,MA=15,当MC+MD 最小时,画出点M的位置,并求出MC+MD的最小值.【解答】解:(1)如图1中,作线段AB的垂直平分线MN交AB于点E,连接EC.线段EC即为所求;∵AB=AC,AE=EC,AD=CD,∴AE=AD,∵AB=AC,∠A=∠A,AD=AE,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=CE.(2)如图2中,在AD上截取AE,使得AE=.∵P A2=9,AE•AD=×6=9,∴P A2=AE•AD,∴=,∵∠P AE=∠DAP,∴△P AE∽△DAP,∴==,∴PE=PD,∴PC+PD=PC+PE,∵PC+PE≥EC,∴PC+PD的最小值为EC的长,在Rt△CDE中,∵∠CDE=90°,CD=6,DE=,∴EC==,∴PC+PD的最小值为.(3)如图3中,如图2中,在AD上截取AE,使得AE=9.∵MA2=225,AE•AD=9×25=225,∴MA2=AE•AE,∴=,∵∠MAE=∠DAM,∴△MAE∽△DAM,∴===,∴ME=MD,∴MC+MD=MC+ME,∵MC+ME≥EC,∴MC+MD的最小值为EC的长,在Rt△CDE中,∵∠CDE=90°,CD=18,DE=16,∴EC==2,∴MC+MD的最小值为2.。
完整版阿氏圆
中考数学压轴之阿氏圆模型专题训练阿氏圆(阿波罗尼斯圆):已知平面上两定点一 B ,则所有满足PC k ( k 不等于1)的点P 的轨迹是一个圆,这个轨迹PB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。
在几何画板上观察下面的图形,当 P 在在圆A 上运动时,PC PB 的长在不断的发生变化,但 PC 的比值却始终保持不变。
PB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。
如图,在△ APB 的边AB 上找一点C,使得AP AC ,贝吐匕时厶APS A ABPAB AP母子型相似(共角共边)A -C⑤计算AC 的长度即为最小值.②计算0P 的值,则k 0P 丄 OB OB 2的线段BP 的两端点, 半径 "圆心到定点的距离 OC ③计算OC 的长度,由一一k 得:OCOP④ 连接AC ,当A 、P 、C 三点共线时, 1OP (相似比X 半径)AP 1 -BP AP PC AC 2 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:①分别连接圆心0与系数不为1 即 OP 0B;实战练习:- 已知O O半径为1, AC BD为切线,AC=1, BD=2试求上2 PC PD的最小值25、(1)如图1,已知正方形ABC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2、已知点3、已知点(1)-AP4 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, BP的最小值;(2)S VPAB的最小值.4、如图1,在平面直角坐标系xoy中,半O O交x轴与点A B(2,0)两点,AD BC均为半O O 的切线,AD=2 BC=7.(1)求OD的长;(2)如图2,若点P是半O O上的动点,Q为OD的中点.连接PO PQ.①求证:△OP GA ODP;②是否存在点P,使PD 2PC有最小值,若存在,试求出点P的坐标;若不存在,请说明理由•A(4, 0),B(4最小值和PD - PC的最大值.2 2⑵如图2,已知正方形ABCD勺边长为9,圆B的半径为6,点P是圆B上的一个动点,那么PD - PC的最小值为;PD -PC的最大值为3 ----------- 3 --------------(3)如图3,已知菱形ABCD勺边长为4,/ B=60°,圆B的半径为2.点P是圆B上的一个1 1动点.那么PD 1 PC的最小值为;PD 1 PC的最大值为2 26、(2016年*济南28题)如图1,抛物线y = ax2+ (a+ 3)x+ 3 (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) (0v m v 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丄AB于点M.(1)求a的值和直线AB的函数表达式;(2)设厶PMN的周长为AEN的周长为C2,若§ =-,求m的値;C25(3)如图2,在(2)的条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE',旋转角为皿0 ° av 90°),连2接E'A、E'B,求E'A+ ;E B的最小值.x7、(2017年*遵义27题)如图,抛物线y=ax2+bx-a - b (a v 0, a、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= 8x + 16.9 3(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I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,当厶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);NPi :探究:线段OB上是否存在定点P( P不与OB重合),无论ON如何旋转,竺始终保持不变,若存在,NB试求出P点坐标;若不存在,请说明理由;ii :试求出此旋转过程中,(NA+?NB的最小值.4。
阿氏圆最值问题(超完整)(学生版)--初中数学专项训练
阿氏圆最值问题(超完整)一、定点在圆外--向圆内找点构造相似1.如图,在Rt ΔABC 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.52C.4+10D.2132.如图,在ΔABC 中,BC =6,∠BAC =60°,则2AB +AC 的最大值为 .3.【新知探究】新定义:平面内两定点A ,B ,所有满足PA PB=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ΔABC 中,CB =4,AB =2AC ,则ΔABC 面积的最大值为 .4.如图,已知菱形ABCD 的边长为8,∠B =60°,圆B 的半径为4,点P 是圆B 上的一个动点,则PD -12PC 的最大值为 .5.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 .6.如图所示的平面直角坐标系中,A(0,4),B(4,0),P是第一象限内一动点,OP=2,连接AP、BP,则BP+12AP的最小值是 .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2PA+PB的最小值为 .8.已知:等腰RtΔABC中,∠ACB=90°,AC=BC=8,O是AB上一点,以O为圆心的半圆与AC、BC均相切,P为半圆上一动点,连PC、PB,如图,则PC+22PB的最小值是 .9.如图,在RtΔAOB中,∠AOB=90°,OA=3,OB=2,⊙O的半径为1,M为⊙O上一动点,求AM+12BM的最小值.10.如图,在RtΔABC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①AP+12BP;②2AP+BP;③13AP+BP;④AP+3BP的最小值.11.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ΔAOB外部的第一象限内一动点,且∠BPA=135°,则2PD+PC的最小值是 .12.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 .二、定点在圆内--向外找点构造相似13.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 .14.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 .15.如图,扇形AOB 中,∠AOB =90°,OA =6,C 是OA 的中点,D 是OB 上一点,OD =5,P 是AB上一动点,则PC +12PD 的最小值为 .16.问题提出:如图1,在等边ΔABC 中,AB =12,⊙C 半径为6,P 为圆上一动点,连接AP ,BP ,求AP +12BP 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CD CP =CP CB=12,又∵∠PCD =∠BCP ,∴ΔPCD ∽ΔBCP ,∴PD BP=12,∴PD =12BP ,∴AP +12BP =AP +PD .请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP +12BP 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 =3,13AP +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CD上一点,求2PA +PB 的最小值,画出示意图并写出求解过程.17.⊙O 半径为2,AB ,DE 为两条直线.作DC ⊥AB 于C ,且C 为AO 中点,P 为圆上一个动点.求2PC +PE 的最小值.18.问题提出:如图1,在Rt ΔABC 中,∠ACB =90°,CB =4,CA =6,⊙C 半径为2,P 为圆上一动点,连接AP 、BP ,求AP +12BP 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CD CP =CP CB =12,又∵∠PCD =∠BCP ,∴ΔPCD ∽ΔBCP .∴PD BP =12,∴PD =12BP ,∴AP +12BP =AP +PD .请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP +12BP 的最小值为 37 .(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的情况下,13AP +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CD上一点,求2PA +PB 的最小值.三、一内一外提系数19.如图,在ΔABC中,∠ABC=90°,AB=2BC=6,BD=1,P在以B为圆心3为半径的圆上,则AP+6PD的最小值为 .20.如图,正方形ABCD边长为4,L是CD的中点,Y在⊙C上,|2LY-YA|的最大值是 ,22LY+YA的最小值是 四、真题演练21.如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,作CE⊥AB于点E,BE=2OE,延长AB至点D,使得BD=AB,P是弧AB(异于A,B)上一个动点,连接AC、PE.(1)若AO=3,求AC的长度;(2)求证:CD是⊙O的切线;(3)点P在运动的过程中是否存在常数k,使得PE=k∙PD,如果存在,求k的值,如果不存在,请说明理由.22.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C(0,6),抛物线的顶点坐标为E(2,8),连结BC、BE、CE.(1)求抛物线的表达式;(2)判断ΔBCE的形状,并说明理由;(3)如图2,以C为圆心,2为半径作⊙C,在⊙C上是否存在点P,使得BP+12EP的值最小,若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.23.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=x2+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)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+12PA的值最小,请求出这个最小值,并说明理由.24.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ΔPMN的周长为C1,ΔAEN的周长为C2,若C1C2=65,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+23E′B的最小值.25.如图1,在平面直角坐标系xOy 中,点M 在x 轴的正半轴上,⊙M 交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于C 、D 两点,且C 为AE的中点,AE 交y 轴于G 点,若点A 的坐标为(-2,0),AE =8.(1)求点C 的坐标;(2)连接MG 、BC ,求证:MG ⎳BC ;(3)如图2,过点D 作⊙M 的切线,交x 轴于点P .动点F 在⊙M 的圆周上运动时,OF PF的比值是否发生变化?若不变,求出比值;若变化,说明变化规律.26.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =-x 2+bx +c 交x 轴于点A 和C (1,0),交y 轴于点B (0,3),抛物线的对称轴交x 轴于点E ,交抛物线于点F .(1)求抛物线的解析式;(2)将线段OE 绕着点O 沿顺时针方向旋转得到线段OE ,旋转角为α(0°<α<90°),连接AE ′,BE ′,求BE ′+13AE ′的最小值;27.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=-12x-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12AM+CM它的最小值.。
【中考专题】阿氏圆应用方法、题目汇总(阿波罗尼斯圆)
【中考专题】阿⽒圆应⽤⽅法、题⽬汇总(阿波罗尼斯圆)说起阿⽒圆,很多⼈都不陌⽣了,之前写过⼀些⽂,画过⼀些图,录过⼀些视频,今天就来汇总⼀下阿⽒圆的应⽤题型!我们还是先从新介绍⼀下阿⽒圆,全称阿波罗尼斯圆,⾸先要有⼀个线段,端点为AB,到AB两点的距离之⽐为定值(不为1,为1那不就是中垂线吗)的所有点组成阿⽒圆,这个轨迹最先由阿波罗尼斯发现故名之。
看下图:图⽚下⽂为⽅便称呼,称AB这样的线段为阿圆的线段,称圆为线段的阿圆图⽚这个圆就是到AB距离⽐值为1:2的阿圆,⽤初中的知识解释就是存在恒成⽴的⼦母性相似!注意⼩细节:1.阿圆圆⼼与AB共线2.到哪个点近,阿圆圆⼼就在哪⼀侧,3.圆⼼绝不会在线段AB内图⽚图⽚记住⼦母相似的独特线段⽐值,共有线段平⽅等于另两线段积。
既然⽐值为定值,因此阿圆在问题中最常⽤到的就是转化线段(倍数关系)。
除了倍数关系之外,阿圆还有⼀个不太为⼈知的性质,恒有⾓平分线EF。
图⽚图⽚这⼀点可以通过第⼆性质的逆证明!图⽚图⽚刚说了阿圆最长⽤于,线段转化(倍数)。
学习任何模型,⾸先我们要学会识别模型,也就是这个模型有什么特点,阿圆问题(转化线段类)的特点:1.题中有⼀个圆(就是阿圆),圆上有⼀个动点2.此动点到两个点的距离,其中⼀段加权(加系数)3. 被转化的线段的端点(⾮动点),就是阿圆线段的⼀个端点,关键就是找到阿圆线段的另⼀个端点。
即可完成转化。
⼀般这样的题就是⽤阿圆做,阿圆做不了基本初中也就没法做了!当然两个线段都有系数,是可以转化为仅⼀个带系数的。
⼀个带系数也可以转化为另⼀个带系数的。
⽅法就是提公因式法,提系数。
应⽤题⼀:看题:图⽚这题就是加权线段差,熟悉最值问题其实思路不难想,我们之前做过加权线段和的⼏个模型。
加权线段和⼀般有胡不归(三⾓⽐转化系数),阿⽒圆(相似转化系数),加权费马点(固定三⾓形转化系数)。
所以基本就是这⼏种转化⽅向!先看⽅法⼀,图⾥有圆,⾃然联想阿⽒圆!! 使⽤阿⽒圆转化⽐值:⽅法⼀:图⽚想办法让这个圆成为阿⽒圆,以圆⼼为顶点构造⼦母相似即可!图⽚EA中点为F,蓝蓝相似, 这样构造圆就是线段FB的阿⽒圆,圆上任意⼀点到FB距离⽐为1:2.图⽚再构造⼀个:图⽚AG=⼆分之根2,红红相似,圆就是CG的阿⽒圆,圆上任意⼀点到CG的距离⽐都是???图⽚然后线段都转化到了PG,PF,利⽤三边关系,共线得最⼤值!图⽚图⽚应⽤题⼆:图⽚系数在PD,但是不⼀定必须转化PD,因为转化出根2 PD需要找到⼀点E,P到点E距离是到D 距离的根2倍,也就是动点到D近⼀些,到E远⼀些,看图中的圆的位置这是不可能的!图⽚那就转化PC,要找到阿圆线段的另⼀个端点⼀定在OC上,该点命名为M,则OM⽅=OP乘OC,易得OM长,M的位置确定了,剩下就好说了!图⽚图⽚图⽚图⽚图⽚应⽤题3:有了前两题的铺垫,这题就不细说了,⼤家⾃⼰试试吧!图⽚图⽚就直接转化PB:图⽚图⽚图⽚图⽚图⽚应⽤题四:这是⼀个证明,也算⼀个模型:图⽚图⽚也就是产⽣了阿圆,利⽤了⾓平分线的结论这个模型怎么记呢,就是,圆中做任意弦,做其垂径,过弦端点切线,切线与径交点,这个交点和垂径垂⾜连成此圆的阿圆线段。
(完整版)阿氏圆问题归纳
阿氏圆题型的解题方法和技巧以阿氏圆(阿波罗尼斯圆)为背景的几何问题近年来在中考数学中经常出现,对于此类问题的归纳和剖析显得非常重要.具体内容如下:阿氏圆定理(全称:阿波罗尼斯圆定理),具体的描述:一动点P 到两定点A 、B 的距离之比等于定比n m (≠1),则P 点的轨迹,是以定比n m内分和外分定线段AB 的两个分点的连线为直径的圆.这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,该圆称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.定理读起来和理解起来比较枯燥,阿氏圆题型也就是大家经常见到的PA+kPB ,(k ≠1)P 点的运动轨迹是圆或者圆弧的题型.PA+kPB,(k ≠1)P 点的运动轨迹是圆或圆弧的题型阿氏圆基本解法:构造母子三角形相似【问题】在平面直角坐标系xOy 中,在x 轴、y 轴分别有点C(m ,0),D(0,n).点P 是平面内一动点,且OP=r ,求PC+kPD 的最小值.阿氏圆一般解题步骤:第一步:确定动点的运动轨迹(圆),以点O 为圆心、r 为半径画圆;(若圆已经画出则可省略这一步) 第二步:连接动点至圆心O(将系数不为1的线段的固定端点与圆心相连接),即连接OP 、OD ; 第三步:计算出所连接的这两条线段OP 、OD 长度; 第四步:计算这两条线段长度的比k ;第五步:在OD 上取点M ,使得OM:OP=OP:OD=k ;第六步:连接CM ,与圆O 交点即为点P .此时CM 即所求的最小值.习题【旋转隐圆】如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,D 为AC 的中点,M 为BD 的中点,将线段AD 绕A 点任意旋转(旋转过程中始终保持点M 为BD 的中点),若AC=4,BC=3,那么在旋转过程中,线段CM 长度的取值范围是___________.1.Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 为△ABC 内一动点,满足CD=2,则AD+32BD 的最小值为_______.2.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 上任取一点P ,则PB+23PD 的最小值为________.3.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+1PC 的最小值为_________.6.如图,边长为47.如图,边长为4的正方形,点P 是正方形内部任意一点,且BP=2,则PD+21PC 的最小值为______;2PD+4PC 的最小值为______.8.在平面直角坐标系xOy 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_______.9.在△ABC 中,AB=9,BC=8,∠ABC=60°,⊙A 的半径为6,P 是⊙A 上的动点,连接PB 、PC ,则3PC+2PB 的最小值为_______.10.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 上任意一点,在(2)的情况下,试求出EF+21FA 的最小值.11.(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+21PC 的最小值和PD-21PC 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+32PC 的最小值为______,PD-32PC 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+21PC 的最小值为______,PD-21PC 的最大值为________.2PA+PB 的最小值.【二次函数结合阿氏圆题型】13.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C1,△AEN 的周长为C2,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.1.小明的数学探究小组进行了系列探究活动.类比定义:类比等腰三角形给出如下定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做邻等四边形.探索理解:(1)如图1,已知A、B、C在格点(小正方形的顶点)上,请你协助小明用两种不同的方法画出格点D,连接DA、DC,使四边形ABCD为邻等四边形;尝试体验:(2)如图2,邻等四边形ABCD中,AD=CD,∠ABC=120°,∠ADC=60°,AB=2,BC=1,求四边形ABCD的面积.解决应用:(3)如图3,邻等四边形ABCD中,AD=CD,∠ABC=75°,∠ADC=60°,BD=4.小明爸爸所在的工厂,需要裁取某种四边形的材料板,这个材料板的形状恰巧是符合如图3条件的邻等四边形,要求尽可能节约.你能求出这种四边形面积的最小值吗?如果能,请求出此时四边形ABCD面积的最小值;如果不能,请说明理由.2.我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”.(1)如图1,在四边形ABCD中,添加一个条件使得四边形ABCD是“等邻边四边形”.请写出你添加的一个条件.(2)如图2,等邻边四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD+∠BCD=90°,AC、BD为对角线,AC=2 AB,试探究BC,BD的数量关系.(3)如图3,等邻边四边形ABCD中,AB=AD,AC=2,∠BAD=2∠BCD=60°,求等邻边四边形ABCD 面积的最小值.。
最值系列之阿氏圆问题
最值系列之阿氏圆问题在前面的“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.下给出证明法一: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 DB AC DC =.证明:ABD ACD S BD S CD = ,ABD ACD S AB DE AB S AC DF AC⨯==⨯ ,即AB DB AC 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 DB AC 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 DB AC 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 k MB 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 k NB 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:()()()()()()22222222222222222122102201x m y k x m k y kx y m k m x k m m k m x y x m k ++=-+-+-++-=++-+=-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.那么这个玩意和最值有什么关系呢?且来先看个例子: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】这个问题最大的难点在于转化12PA ,此处P 点轨迹是圆,故转化方法与之前有所不同,如下,提供两种思路.法一:构造相似三角形注意到圆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 .问题转化为PM+PB 最小值,直接连BM 即可.【问题剖析】(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.【小结】此类问题都是构造好的图形搭配恰当的比例,构造相似转化线段即可解决.法二:阿氏圆模型对比一下这个题目的条件,P 点轨迹是圆,A 是定点,我们需要找出另一个定点M 使得PM:PA=1:2,这不就是把“阿氏圆”的条件与结论互换了一下嘛!而且这种问题里,给定的圆的位置、定点A 的位置、线段的比例等,往往都是搭配好的!P 点轨迹圆的圆心C 点和A 点在直线AC 上,故所求M 点在AC 边上,考虑到PM :PA=1:2,不妨让P 点与D 点重合,此时DM=12DA =1,即可确定M 点位置.如果对这个结果不是很放心,不妨再取个特殊的位置检验一下,如下图,此时PM=3,PA=6,亦满足PM:PA=1:2.【小结】法二其实是开了上帝视角,在已知其是阿氏圆的前提下,通过特殊点找出所求M 点位置,虽不够严谨,却很实用.【练习1】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.【练习2】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_______.【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.。
中考数学最值专题05 阿氏圆最值问题(学生版)
专题05 阿氏圆最值问题(超完整)一.定点在圆外——向圆内找点构造相似1.如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,7CB =,9AC =,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 .4+D .2.如图,在ABC ∆中,6BC =,60BAC ∠=︒,则2AB AC +的最大值为 .3.【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 ∆中,4CB =,2AB AC =,则ABC ∆面积的最大值为 .4.如图,已知菱形ABCD 的边长为8,60B ∠=︒,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 .5.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12PD PC +的最小值为 .6.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 .7.如图,边长为4的正方形,内切圆记为圆O ,P 为圆O PB +的最小值为 .8.已知:等腰Rt ABC∆中,90ACB∠=︒,8AC BC==,O是AB上一点,以O为圆心的半圆与AC、BC均相切,P为半圆上一动点,连PC、PB,如图,则PC的最小值是.9.如图,在Rt AOB∆中,90AOB∠=︒,3OA=,2OB=,O的半径为1,M为O上一动点,求12 AM BM+的最小值.10.如图,在Rt ABC∆中,90ACB∠=︒,4CB=,6CA=,圆C的半径为2,点P为圆上一动点,连接AP,BP.。
5最值系列之阿氏圆问题
最值系列之阿氏圆问题在前面的“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.下给出证明法一: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=.证明:ABD ACDS BD SCD =,ABD ACDS AB DE AB SAC DF AC ⨯==⨯,即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=.FEDCBAABCDE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 PAk MB 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 PAk NB 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:()()()()()()22222222222222222122102201x m y k x m k y kx y m k m x k m m k mx y x m k ++=-+-+-++-=++-+=-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.那么这个玩意和最值有什么关系呢?且来先看个例子: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】这个问题最大的难点在于转化12PA ,此处P 点轨迹是圆,故转化方法与之前有所不同,如下,提供两种思路.法一:构造相似三角形注意到圆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 .问题转化为PM+PB 最小值,直接连BM 即可.【问题剖析】(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 .EABC DP(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.【小结】此类问题都是构造好的图形搭配恰当的比例,构造相似转化线段即可解决.法二:阿氏圆模型对比一下这个题目的条件,P 点轨迹是圆,A 是定点,我们需要找出另一个定点M 使得PM:PA=1:2,这不就是把“阿氏圆”的条件与结论互换了一下嘛!而且这种问题里,给定的圆的位置、定点A 的位置、线段的比例等,往往都是搭配好的!P 点轨迹圆的圆心C 点和A 点在直线AC 上,故所求M 点在AC 边上,考虑到PM :PA=1:2,不妨让P 点与D 点重合,此时DM=12DA =1,即可确定M 点位置.如果对这个结果不是很放心,不妨再取个特殊的位置检验一下,如下图,此时PM=3,PA=6,亦满足PM:PA=1:2.【小结】法二其实是开了上帝视角,在已知其是阿氏圆的前提下,通过特殊点找出所求M 点位置,虽不够严谨,却很实用.已知PA 、圆确定PB已知PA 、PB 之比确定圆【练习1】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.ABCD【练习2】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_______.【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.AB CDP。
初中专题——阿氏圆
阿氏圆1、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.1、在△AOB中,∠ABO=90°,AB=3,BO=4,点C在OB上,且BC=1,(1)如图1,以O为圆心,OC长为半径作半圆,点P为半圆上的动点,连接PB,作DB⊥PB,使点D 落在直线OB的上方,且满足DB:PB=3:4,连接AD①请说明△ADB∽△OPB;②如图2,当点P所在的位置使得AD∥OB时,连接OD,求OD的长;③点P在运动过程中,OD的长是否有最大值?若有,求出OD长的最大值:若没有,请说明理由.(2)如图3,若点P在以O为圆心,OC长为半径的圆上运动.连接P A,点P在运动过程中,P A﹣是否有最大值?若有,直接写出最大值;若没有,请说明理由.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.。
5最值系列之阿氏圆问题
最值系列之阿氏圆问题在前面的“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.下给出证明法一: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=. FEDCBA证明:ABD ACDS BD SCD =,ABD ACDS AB DE AB SAC DF AC ⨯==⨯,即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=.ABC DE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 ABDE 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 PAk MB 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 PAkNB 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:()()()()()()22222222222222222122102201x m y k x m k y kx y m k m x k m m k mx y x m k ++=-+-+-++-=++-+=-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. 那么这个玩意和最值有什么关系呢?且来先看个例子: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__________.EABC DP【分析】这个问题最大的难点在于转化12PA ,此处P 点轨迹是圆,故转化方法与之前有所不同,如下,提供两种思路.法一:构造相似三角形注意到圆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 .问题转化为PM+PB 最小值,直接连BM 即可.【问题剖析】(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.【小结】此类问题都是构造好的图形搭配恰当的比例,构造相似转化线段即可解决.法二:阿氏圆模型对比一下这个题目的条件,P 点轨迹是圆,A 是定点,我们需要找出另一个定点M 使得PM:PA=1:2,这不就是把“阿氏圆”的条件与结论互换了一下嘛!已知PA 、圆确定PB已知PA 、PB 之比确定圆而且这种问题里,给定的圆的位置、定点A 的位置、线段的比例等,往往都是搭配好的!P点轨迹圆的圆心C点和A点在直线AC上,故所求M点在AC边上,考虑到PM:PA=1:2,不妨让P点与D点重合,此时DM=12DA=1,即可确定M点位置.如果对这个结果不是很放心,不妨再取个特殊的位置检验一下,如下图,此时PM=3,PA=6,亦满足PM:PA=1:2.【小结】法二其实是开了上帝视角,在已知其是阿氏圆的前提下,通过特殊点找出所求M 点位置,虽不够严谨,却很实用.【练习1】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 .ABCD【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.【练习2】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_______.AB 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.。
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阿氏圆题型的解题方法和技巧
以阿氏圆(阿波罗尼斯圆)为背景的几何问题近年来在中考数学中经常出现,对于此类问题的归纳和剖析显得非常重要.
具体内容如下:
阿氏圆定理(全称:阿波罗尼斯圆定理),具体的描述:一动点P 到两定点A 、B 的距离
之比等于定比n m (≠1),则P 点的轨迹,是以定比n m
内分和外分定线段AB 的两个分点的连
线为直径的圆.这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,该圆称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.
定理读起来和理解起来比较枯燥,阿氏圆题型也就是大家经常见到的PA+kPB ,(k ≠1)P 点的运动轨迹是圆或者圆弧的题型.
PA+kPB,(k ≠1)P 点的运动轨迹是圆或圆弧的题型
阿氏圆基本解法:构造母子三角形相似
【问题】在平面直角坐标系xOy 中,在x 轴、y 轴分别有点C(m ,0),D(0,n).点P 是平面内一动点,且OP=r ,求PC+kPD 的最小值.
阿氏圆一般解题步骤:
第一步:确定动点的运动轨迹(圆),以点O 为圆心、r 为半径画圆;(若圆已经画出则可省略这一步) 第二步:连接动点至圆心O(将系数不为1的线段的固定端点与圆心相连接),即连接OP 、OD ; 第三步:计算出所连接的这两条线段OP 、OD 长度; 第四步:计算这两条线段长度的比k ;
第五步:在OD 上取点M ,使得OM:OP=OP:OD=k ;
第六步:连接CM ,与圆O 交点即为点P .此时CM 即所求的最小值.
习题
【旋转隐圆】如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,D 为AC 的中点,M 为BD 的中点,将线段AD 绕A 点任意旋转(旋转过程中始终保持点M 为BD 的中点),若AC=4,BC=3,那么在旋转过程中,线段CM 长度的取值范围是___________.
1.Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 为△ABC 内一动点,满足CD=2,则AD+
3
2BD 的最小值为_______.
2.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 上任取一点P ,则PB+
2
3
PD 的最小值为________.
3.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+
1
PC 的最小值为_________.
6.如图,边长为4
7.如图,边长为4的正方形,点P 是正方形内部任意一点,且BP=2,则PD+2
1
PC 的最小值为______;2PD+4PC 的最小值为______.
8.在平面直角坐标系xOy 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_______.
9.在△ABC 中,AB=9,BC=8,∠ABC=60°,⊙A 的半径为6,P 是⊙A 上的动点,连接PB 、PC ,则3PC+2PB 的最小值为_______.
10.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 上任意一点,在(2)的情况下,试求出EF+
2
1
FA 的最小值.
11.(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+
21PC 的最小值和PD-2
1
PC 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+
32PC 的最小值为______,PD-3
2
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+
21PC 的最小值为______,PD-2
1
PC 的最大值为________.
2PA+PB 的最小值.
【二次函数结合阿氏圆题型】
13.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C1,△AEN 的周长为C2,若
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21=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+
3
2
E ′B 的最小值.
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.
1.小明的数学探究小组进行了系列探究活动.
类比定义:类比等腰三角形给出如下定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做邻等四边形.探索理解:
(1)如图1,已知A、B、C在格点(小正方形的顶点)上,请你协助小明用两种不同的方法画出格点D,连接DA、DC,使四边形ABCD为邻等四边形;
尝试体验:
(2)如图2,邻等四边形ABCD中,AD=CD,∠ABC=120°,∠ADC=60°,AB=2,BC=1,求四边形ABCD的面积.
解决应用:
(3)如图3,邻等四边形ABCD中,AD=CD,∠ABC=75°,∠ADC=60°,BD=4.
小明爸爸所在的工厂,需要裁取某种四边形的材料板,这个材料板的形状恰巧是符合如图3条件的邻等四边形,要求尽可能节约.你能求出这种四边形面积的最小值吗?如果能,请求出此时四边形ABCD面积的最小值;如果不能,请说明理由.
2.我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”.
(1)如图1,在四边形ABCD中,添加一个条件使得四边形ABCD是“等邻边四边形”.请写出你添加的一个条件.
(2)如图2,等邻边四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD+∠BCD=90°,AC、BD为对角线,AC=2 AB,试探究BC,BD的数量关系.
(3)如图3,等邻边四边形ABCD中,AB=AD,AC=2,∠BAD=2∠BCD=60°,求等邻边四边形ABCD 面积的最小值.。