中考数学几何模型9:隐圆模型
中考数学知识总结之隐圆解题模型归纳总结
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中考数学知识总结之隐圆解题模型归纳总结一、引言隐圆模型是初中数学中的一个重要题型,它涉及到圆的性质、直线与圆的位置关系等多个知识点。
这类题目具有一定的难度,需要学生具备较强的逻辑思维能力和空间想象能力。
本文将对初中数学中的隐圆模型题型进行归纳总结,以帮助学生更好地掌握这一知识点。
二、隐圆模型的定义与性质隐圆模型是指在一个平面图形中,通过一些已知条件,可以推断出一个或多个圆的存在,但这些圆在题目中并未直接给出。
隐圆模型具有以下性质:1.圆的半径、圆心位置与已知条件有关;2.可以通过已知条件确定圆的方程;3.直线与圆的位置关系可以帮助判断隐圆的存在。
三、隐圆模型题型的分类与解题方法1.单隐圆模型题目中只涉及到一个隐圆的情况。
解题方法:首先根据已知条件推断出隐圆的存在,然后利用圆的性质确定圆的方程,最后结合题目要求求解。
1.多隐圆模型题目中涉及到多个隐圆的情况。
解题方法:首先分别推断出各个隐圆的存在,然后根据直线与圆的位置关系,确定各个隐圆之间的关系,最后联立方程求解。
四、典型例题解析1.单隐圆模型例题:已知三角形ABC中,AB=AC,且BC边上的中线AD垂直于BC。
求证:三角形ABC的外接圆半径等于AD的一半。
解析:首先根据已知条件推断出三角形ABC的外接圆存在,然后利用圆的性质和已知条件确定圆的方程,最后求解得出结论。
1.多隐圆模型例题:已知平面内两个不相交的圆O1和O2,以及两条直线L1和L2。
L1与O1相切,L2与O2相切,且L1与L2平行。
求证:在L1与L2之间存在一个与两圆都相切的隐圆。
解析:首先根据已知条件推断出隐圆的存在,然后利用直线与圆的位置关系确定各个圆的关系和隐圆的方程,最后结合题目要求证明隐圆的存在并求解相关参数。
五、总结与建议本文通过对初中数学隐圆模型题型的归纳总结,介绍了隐圆模型的定义、性质、分类以及解题方法。
希望学生在学习和练习过程中,能够充分理解隐圆模型的本质,掌握解题方法和技巧,不断提高自己的解题能力和思维水平。
初三隐圆问题的4种模型
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初三隐圆问题的4种模型咱来唠唠初三隐圆问题的那四种模型哈。
一、定点定长模型你就想象有这么一个点,它像个圆心一样,然后有个固定的长度,就好比是这个圆的半径。
不管这个点怎么动来动去,只要到某个点的距离始终是这个固定长度,那这些点就能构成一个隐圆。
比如说,一个点A到另一个点B的距离始终是5厘米,那点A运动的轨迹就是一个以B为圆心、5厘米为半径的圆,只不过这个圆有时候不是明明白白画出来给你的,得你自己去发现,这就是定点定长模型的隐圆啦。
二、定弦定角模型这个就像是有一根固定的弦,就像琴弦一样,在这根弦的同侧,有一个固定大小的角。
你想啊,不管这个角的顶点在弦的同侧怎么挪,只要这个角的大小不变,那这个顶点的运动轨迹就是一个圆。
比如说,有一条线段AB,然后在AB同侧有个角∠C,∠C始终是30°,那点C就会在一个隐圆上运动。
就好比是这个角被这根弦给“牵制”着,只能在特定的圆上活动,这就是定弦定角模型的妙处。
三、直角对直径模型这个就特别有趣啦。
你知道圆的直径所对的圆周角是直角吧?反过来,如果有一个直角,它的顶点在运动,但是这个直角的两条边分别经过两个定点,那这个直角顶点的运动轨迹就是一个圆,而且这个圆的直径就是这两个定点所连成的线段。
就好像这个直角被这两个定点“绑架”了,只能在以这两点连线为直径的圆上晃悠,这就是直角对直径模型的隐圆,发现这个模型就像发现了一个隐藏的小秘密一样。
四、四点共圆模型这个模型呢,就是有四个点,这四个点要是满足一些特殊的条件,那它们就在同一个圆上。
比如说,如果四边形的对角互补,那这个四边形的四个顶点就在同一个圆上。
就好像这四个点商量好了似的,它们之间有着一种神秘的联系,让它们能够共同在一个隐圆上存在。
还有一种情况就是,如果一个四边形的一个外角等于它的内对角,那这四个点也共圆。
这就像是这四个点之间有一种默契,按照一种特殊的规则就可以确定它们在一个隐圆上啦。
初中数学冲刺重难点: 隐圆问题的7种模型
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初中数学冲刺重难点:隐圆问题的7种模型初中数学中的隐圆问题是一个较为复杂的概念,涉及多种模型。
以下是七种常见的隐圆模型:模型一:动点到定点的距离等于定长在这个模型中,一个动点到一个固定点的距离始终等于一个定长。
这个模型可以通过在圆上任意选择一个点,并连接该点和圆心,形成一个半径,然后通过旋转半径来寻找符合条件的点。
模型二:定点到动点的距离随动点的移动而变化在这个模型中,一个定点到另一个动点的距离会随着动点的移动而不断变化。
这个模型可以通过在圆上选择一个定点,并连接该点和圆心,形成一个半径,然后移动半径来寻找符合条件的点。
模型三:直角所对的直径在这个模型中,一个直径所对的圆周角必须是直角。
这个模型可以通过在圆上选择一个点,并连接该点和圆心,形成一个直径,然后通过旋转直径来寻找符合条件的点。
模型四:四点共圆在这个模型中,四个点都在同一个圆上。
这个模型可以通过在圆上选择四个点,并连接这四个点形成一个四边形,然后通过旋转四边形的边来寻找符合条件的点。
模型五:三角形外接圆在这个模型中,一个三角形有三个顶点,这三个顶点都在同一个圆上。
这个模型可以通过在圆上选择三个点,并连接这三个点形成一个三角形,然后通过旋转三角形的边来寻找符合条件的点。
模型六:圆与多边形的内切与外接在这个模型中,一个圆与一个多边形相切或相离。
这个模型可以通过在圆上选择一个点,并连接该点和圆心,形成一个半径,然后通过旋转半径来寻找符合条件的点。
模型七:两圆相交、相切、相离在这个模型中,两个圆相交、相切或相离。
这个模型可以通过在两个圆上分别选择两个点,并连接这两组对应点形成两个直径,然后通过旋转直径来寻找符合条件的点。
初中数学《隐形圆》模型梳理与题型分类含答案解析
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隐形圆(4大模型与6类题型)第一部分【模型梳理与题型目录】隐形圆模型是初中数学中的重要知识点,常用于解决一些看似没有直接使用圆的知识但实际上需要运用圆的性质来解决的问题,隐形圆常常用于解决最值问题.本专题梳理了隐形圆四大模型,供大家参考使用.【模型1】 定点定长模型【模型分析】(1)出现共端点、等线段时,可以利用圆的定义构造辅助圆;(2)如图1,若OA=OB =OC,则A、B、C在以O为圆心,OA为半径的圆上.由圆周角定理可得:∠ABC= 1∠AOC,∠ACB=12∠AOB,∠BAC=12∠BOC.2图1【模型2】 90°圆周角模型【模型分析】如图2,在△ABC中,∠C=90°,点C为动点,则点C的轨迹是以AB为直径的⊙O (不包含A、B两点).注:作出辅助圆是关键,计算时结合求点圆、线圆、最值等方法进行相关计算.图2应用:常用于解决直角三角形中动点的轨迹问题。
【模型3】 定弦定角模型【模型分析】固定的线段只要对应固定的角度,那么这个角的顶点轨迹为圆的一部分.如图①,在⊙O中,若弦AB长度固定,则弦AB所对的圆周角都相等;(注意:弦AB所对的劣弧(AB)上也有圆周角,需要根据题目灵活运用)如图②,若有一固定线段AB及线段AB所对的∠C大小固定,根据圆的知识可知点C不唯一.当∠C<90°时,点C在优弧上运动;当∠C=90°时,点C在半圆上运动,且线段AB是⊙O的直径;当∠C >90°时,点C在劣弧上运动.【模型4】四点共圆模型【模型分析】在四边形ABCD中,若∠A+∠C=1800,则A、B、C、D在圆O上,称之为A、B、C、D四点共圆.图3应用:常用于解决四点共圆的问题,如角度相等、线段最值等问题.【题型1】定点定长模型......................................................3;【模型2】 90°圆周角模型...................................................6;【题型3】定弦定角模型.....................................................11;【题型4】四点共圆模型.....................................................15;【题型5】直通中考.........................................................20;【题型6】拓展延伸.........................................................23.第二部分【题型展示与方法点拨】【题型1】 定点定长模型1.(23-24九年级上·福建福州·期末)如图,在等边△ABC中,AB=4,D,E分别是边AB,BC上的动点(不与△ABC的顶点重合),连接AE,CD相交于点F,连接BF,若∠BDF+∠BEF=180°,则BF的最小值为.【433/433【∠BDF +∠BEF =180°,∠DFE =120°,∠AFC =120°,F 在以O 为圆心OA 的长为半径∠AOC =120°的圆弧上运动OA ,OC ,OB ,OF ,OA =OC =OF ,BF ≥OB -OF ,△AOB ≌△COB ,△AOB 为含30度角的直角三角形进行求解即可.解∵等边△ABC ,∴∠ABC =60°,AB =BC ,∵∠BDF +∠BEF =180°,∴∠DFE +∠ABC =360°-∠BDF +∠BEF =180°,∴∠DFE =120°,∴∠AFC =120°,∴点F 在以O 为圆心OA 的长为半径∠AOC =120°的圆弧上运动OA ,OC ,OB ,OF ,OA =OC =OF ,BF ≥OB -OF ,∵AB =BC ,OB =OB ,OA =OC ,∴△AOB ≌△COB ,∴∠ABO =∠CBO =12∠ABC =30°,∠AOB =∠BOC =12∠AOC =60°,∴∠BAO =90°,∴BO =2AO ,AB =3AO =4,∴AO =433,∴BO =2OA =833,OF =AO =433,∴BF ≤433,BF 的最小值为433;故答案为433.【30度角的直角三角形一点到圆上一点的最值F 的运动轨迹.2.(24-25九年级上·全国·课后作业)如图,P 是边长为1的正方形ABCD 内的一个动点,且满足∠PBC +∠PDC =45°,则CP 的最小值是()A.2-2B.12C.22D.2-1【答案】D【分析】本题考查了正方形的性质、等腰直角三角形的性质、勾股定理、圆周角定理,在凹四边形BCDP中,求出∠BPD=135°,得点P在运动过程中,使得∠BPD=135°,即点P在正方形ABCD内,以A为圆心,AB长为半径的圆弧上,如解图,连接AP,AC,当A、P、C三点共线时,CP取得最小值,最小值为AC-AP,求出AC和AP的长度,即可得到结果,解本题的关键是证明∠BPD是定值,从而得到点P的轨迹.解:∵四边形ABCD是正方形,∴∠BCD=90°,在凹四边形BCDP中,∵∠BCD=90°,∠PBC+∠PDC=45°,∴∠BPC+∠CPD=360°-∠BCD-(∠PBC+∠PDC)=225°,∴∠BPD=360°-(∠BPC+∠CPD)始终为135°,得点P在运动过程中,使得∠BPD=135°,即点P在正方形ABCD内,以A为圆心,AB长为半径的圆弧上,如解图,连接AP,AC,,由解图可得AP+CP≥AC,当A、P、C三点共线时,CP取得最小值,最小值为AC-AP,在Rt△ABC中,∵AB=BC=1,∴AC=AB2+BC2=2,∵AP=AB=1,∴CP最小=AC-AP=2-1,故选:D.3.(24-25九年级上·江苏宿迁)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点E、F分别是边AB、BC上的动点,且EF=4,点G是EF的中点,AG、CG,则四边形AGCD面积的最小值为()A.30B.32C.35D.38【答案】D【分析】首先连接AC,BG,证明G在以B为圆心,2为半径的圆弧上,过B作BH⊥AC于H,当G在BH 上时,△ACG面积取最小值,此时四边形AGCD面积取最小值,再进一步解答即可.解:连接AC,BG,∵矩形ABCD,∴∠ABC=90°,S矩形=48,∵EF=4,G为EF的中点,∴BG=12EF=2,∴G在以B为圆心,2为半径的圆弧上,过B作BH⊥AC于H,当G在BH上时,△ACG面积取最小值,此时四边形AGCD面积取最小值,四边形AGCD面积=三角形ACG面积+三角形ACD面积,即四边形AGCD面积=三角形ACG面积+24.设圆弧交BH于G ,此时四边形AGCD面积取最小值,由勾股定理得:AC=62+82=10,∵1 2AC⋅BH=12AB⋅BC,∴BH=4.8,∴G H=2.8,即四边形AGCD面积的最小值=12×10×2.8+24=38.故选:D.【点拨】本题考查了勾股定理及矩形中的与动点相关的最值问题,圆的确定,解题的关键是利用直角三角形斜边的直线等于斜边的一半确定出G点的运动轨迹.【题型2】 90°圆周角模型4.(2024·湖南娄底·一模)如图,正方形ABCD的边长为a,点E、F分别在BC、CD上,且BE=CF,AE与BF相交于点G,连接CG,则CG的最小值为.【答案】5-1 a2【分析】本题考查了正方形的性质,圆周角定理,勾股定理,以及全等三角形的判定与性质,熟练掌握90°的圆周角所对的弦是直径是解答本题的关键.通过证明△ABE ≌△BCF SAS ,可证∠AGB =90°,则点G 在以AB 为直径的一段弧上运动,当点G 在OC 与弧的交点处时,CG 最短,然后根据勾股定理求出OC 的长即可求解.解:∵四边形ABCD 是正方形,∴∠ABC =∠BCF =90°,AB =BC =a ,∴在△ABE 和△BCF 中,AB =BC∠ABC =∠BCFBE =CF∴△ABE ≌△BCF SAS ,∴∠BAE =∠CBF ,∵∠ABF +∠CBF =90°,∴∠ABF +∠BAE =90°,∴∠AGB =90°,∴点G 在以AB 为直径的一段弧上运动,设AB 的中点为O ,则当点G 在OC 与弧的交点处时,CG 最短,∵AB =a ,∴OB =OG =a 2,∴OC =a 2 2+a 2=52a ,∴CG=OC -OG =5-1 a 2,故答案为:5-1 a 2.5.(23-24九年级下·山东日照)如图,已知正方形ABCD 的边长为2,点F 是正方形内一点,连接CF ,DF ,且∠ADF =∠DCF ,点E 是AD 边上一动点,连接EB ,EF ,则EB +EF 长度的最小值为()A.13-1B.10-1C.10D.5+1【答案】A【分析】根据正方形的性质得到∠ADC=90°,推出∠DFC=90°,得到点F在以CD为直径的半圆上移动,如图,设CD的中点为O,正方形ABCD关于直线AD对称的正方形ADC B ,则点B 的对应点是B,连接B O交AD于E,交半圆O于F,线段B F的长即为EB+EF的长度最小值,根据勾股定理即可得到结论.解:∵四边形ABCD是正方形,∴∠ADC=90°,∴∠ADF+∠CDF=90°,∵∠ADF=∠DCF,∴∠DCF+∠CDF=90°,∴∠DFC=90°,∴点F在以CD为直径的半圆上移动,如图,设CD的中点为O,正方形ABCD关于直线AD对称的正方形ADC B ,则点B 的对应点是B,连接B O交AD于E,交半圆O于F,线段B F的长即为EB+EF的长度最小值,OF=1,∵∠C =90°,B C =C D =CD=2,∴OC =3,∴OB =B C 2+OC 2=13,∴B F=13-1,∴FD+FE的长度最小值为13-1,故选:A.【点拨】此题考查了正方形的性质,圆周角定理,轴对称的性质,点的运动轨迹,勾股定理,最小值问题,正确理解点的运动轨迹是解题的关键.6.(24-25九年级上·广东深圳·开学考试)如图,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,满足AE= DF.连接CF交BD于点G,连接BE交AG于点H.若正方形的边长为1,则线段DH长度的最小值是()A.52-1 B.5-12C.52D.5-1【答案】B【分析】由SAS可判定△ABE≌△DCF,由全等三角形的性质得∠ABE=∠DCF,同理可证∠DCG=∠DAG,由角的和差得∠AHB=90°,取AB的中点O,连接OH,H的运动轨迹为以O为圆心,OH=1 2AB=12为半径的半圆,当O、H、D三点共线时,DH最小,即可求解.解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD=CD=1,∠BAE=∠CDF=90°,∠ADG=∠CDG,∵∠BAH+∠DAG=90°,在△ABE和△DCF中,AB=CD∠BAE=∠CDFAE=DF,∴△ABE≌△DCF(SAS),∴∠ABE=∠DCF,在△ADG和△CDG中,AD=CD∠ADG=∠CDGDG=DG,∴△ADG≌△CDG(SAS),∴∠DCG=∠DAG,∴∠ABE=∠DAG,∴∠ABE+∠BAH=90°,∴∠AHB=90°,如下图,取AB的中点O,连接OH,∴OA=12,∴H的运动轨迹为以O为圆心,OH=12AB=12为半径的半圆,如图,当O、H、D三点共线时,DH最小,∴OD=OA2+AD2=122+12=52,∴DH=OD-OH=52-1 2=5-12;故选:B.【点拨】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定及性质,勾股定理,直角三角形的特征,圆外一点到圆上任一点距离的最值等;能找出动点的运动轨迹及取得最小值的条件,熟练利用勾股定咯求解是解题的关键.【题型3】 定弦定角模型7.(22-23九年级上·江苏南京·阶段练习)如图,CD是△ABC的高,若AB=2,∠ACB=45°,则CD长的最大值为()A.1+2B.4-2C.2D.4【答案】A【分析】在AB上方作以AB为斜边的等腰直角三角形△AOB,根据“定线段对定角度”确定点C在以O为圆心,OA长为半径的圆上运动,当CD经过圆心时CD最长,再计算即可.解:在AB上方作以AB为斜边的等腰直角三角形△AOB,∵∠ACB=45°∴点C在以O为圆心,OA长为半径的圆上运动,∵AB=2,∴OA=OC=2,当CD经过圆心时CD最长∵CD是△ABC的高,∴AD=BD=OD=1AB=12此时CD=OC+OD=2+1,故选:A.【点拨】本题考查几何最值问题,解题的关键是确定点C在以O为圆心,OA长为半径的圆上运动.8.(20-21九年级上·江苏无锡·期末)如图,在平面直角坐标系中,动点A、B分别在x轴上和函数y=x的图象上,AB=4,CB⊥AB,BC=2,则OC的最大值为()A.22+2B.22+4C.25D.25+2【答案】A【分析】根据y=x与x轴的夹角为45°,以AB为斜边作等腰直角三角形,连接AD,CD,OD,则∠DBC= 45°,根据勾股定理求得DB的长,进而证明△DCB是直角三角形,求得DC的长,根据OD+DC≥OC,即可求得OC的最大值解:如图,以AB为斜边作等腰直角三角形,连接AD,CD,OD,∵y=x与x轴的夹角为45°,∴∠AOB=45°=1∠ADB2∴A,O,B在⊙D上,∵AB=4,∠ADB=90°,∴BD=AD=22,∴∠ABD=45°∵BC⊥AB∴∠CBA=90°∴∠CBD=45°∴△BCD中BC=2,BD=22,∠CBD=45°过点C作CE⊥BD于点E,如图则BE=CE=2=DE∴CD=CB=2∵OD+DC≥OC∴当O,D,C三点共线时,OC取得最大值,最大值为OD+DC=DB+DC=22+2故选A【点拨】本题主要考查了勾股定理,同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,找到⊙D是解决本题的关键.9.(19-20九年级上·浙江宁波·期末)如图,在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,BC=2,点P是△ABC内部的一个动点,且满足∠PBC=∠PCA,则线段AP长的最小值为()A.0.5B.2-1C.2-2D.13【答案】C 【分析】先计算出∠PBC +∠PCB =45°,则∠BPC =135°,利用圆周角定理可判断点P 在以BC 为弦的⊙O 上,如图,连接OA 交BC 于P ′,作BC 所对的圆周角∠BQC ,利用圆周角定理计算出∠BOC =90°,从而得到△OBC 为等腰直角三角形,四边形ABOC 为正方形,所以OA =BC =2,OB =2,根据三角形三边关系得到AP ≥OA -OP (当且仅当A 、P 、O 共线时取等号,即P 点在P ′位置),于是得到AP 的最小值.解:解:∵△ABC 为等腰直角三角形,∴∠ACB =45°,即∠PCB +∠PCA =45°,∵∠PBC =∠PCA ,∴∠PBC +∠PCB =45°,∴∠BPC =135°,∴点P 在以BC 为弦的⊙O 上,如图,连接OA 交BC于P ′,作BC 所对的圆周角∠BQC ,则∠BCQ =180°-∠BPC =45°,∴∠BOC =2∠BQC =90°,∴△OBC 为等腰直角三角形,∴四边形ABOC 为正方形,∴OA =BC =2,∴OB =22BC =2,∵AP ≥OA -OP (当且仅当A 、P 、O 共线时取等号,即P 点在P ′位置),∴AP 的最小值为2-2.故选:C .【点拨】本题考查了圆周角定理及等腰直角三角形的性质.圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.【题型4】四点共圆模型10.(22-23九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,在四边形ABCD 中,∠ABC =∠D =90°,连接AC ,点F 为边CD 上一点,连接BF 交AC 于点E ,AB =AE ,∠FGC +∠FBG =90°,∠BFG +2∠GFC =180°,若AD =722,BG =4,则CG 的长为.【答案】8【分析】延长BA 与CD 的延长线相交于点H ,证明∠FGC =∠ABF ,∠GFC =∠BFD ,由三角形内角和定理得到∠H=∠ACB,BH=BC,进一步得到∠H=∠DAH=45°,则AD=DH=722,由勾股定理得到AH=AD2+DH2=7,证明点C、G、E、F四点共圆,如图,连接EG,证明CE=CG,设CE=CG=x,则BH=BC=4+x,AE=AB=x-3,AC=2x-3,由勾股定理得AB2+BC2=AC2,即x-32+x+42 =2x-32,解方程即可得到答案.解:延长BA与CD的延长线相交于点H,∵∠FGC+∠FBG=90°,∠FBG+∠ABF=∠ABC=90°∴∠FGC=∠ABF,∵∠BFG+2∠GFC=180°,∠BFG+∠BFD+∠CFG=180°,∴2∠GFC=∠BFD+∠CFG,∴∠GFC=∠BFD,∵∠H+∠ABF+∠BFD=180°=∠ACB+∠FGC+∠GFC,∴∠H=∠ACB,∵∠ABC=90°,∴∠H=∠ACB=45°,BH=BC,∵∠ADH=90°,∴∠H=∠DAH=45°,∴AD=DH=722,∴AH=AD2+DH2=7,∵AB=AE,∴∠ABE=∠AEB,∵∠FGC=∠ABE,∠CEF=∠AEB,∴∠FGC=∠CEF,∴点C、G、E、F四点共圆,如图,连接EG,∴∠GFC=∠CEG,∠BFD=∠CGE,∵∠GFC=∠BFD,∴∠CGE=∠CEG,∴CE=CG,设CE=CG=x,则BH=BC=BG+CG=4+x,∴AE=AB=BH-AH=x+4-7=x-3,∴AC=AE+CE=x-3+x=2x-3,由勾股定理得,AB2+BC2=AC2,∴x-32+x+42=2x-32,解得x=-1(不合题意,舍去)或x=8,∴CG=8,故答案为:8【点拨】此题考查了等腰直角三角形的判定和性质、勾股定理、等腰三角形的判定和性质、四点共圆、圆周角定理、圆内接四边形的性质、解一元二次方程等知识,关键在于等腰直角三角形的判定和性质与证明四点共圆.11.(24-25九年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,等边三角形ABC中,AB=5,P为AB边上一动点,PD⊥BC ,PE ⊥AC ,垂足分别为D ,E 则DE 的最小值为.【答案】154【分析】如图,连接PC ,取CP 的中点O ,连接OE ,OD ,过点O 作OH ⊥DE 于H ,首先证明△ODE 是顶角为120°的等腰三角形,当OE 的值最小时,DE 的值最小,即可求出PC 的最小值.解:如图,连接PC ,取CP 的中点O ,连接OE ,OD ,过点O 作OH ⊥DE 于H ,∵△ABC 是等边三角形,∴∠ACB =60°,AB =BC =AC =5,∵PD ⊥BC ,PE ⊥AC ,∴∠PEC =∠PDC =90°,∵OP =OC ,∴OE =OP =OC =OD ,∴C 、D 、P 、E 四点共圆,∴∠EOD =2∠ECD =120°,∴当OE 的值最小时,DE 的值最小,根据垂线段最短可得,当CP ⊥AB 时,PC =532,此时OE 最小,OE =534,∵OE =OD ,OH ⊥DE ,∴DH =EH ,∠DOH =∠EOH =60°,∴∠OEH =30°,∴OH =12OE =538,∴DH =EH =OE 2-OH 2=158,∴DE =2DH =154,∴DE 的值最小为154,故答案为:154.【点拨】本题考查了四点共圆、垂线段最短、圆周角定理、含30°角的直角三角形的性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识;正确判断当CP ⊥AB 时OE 最小是解题的关键.12.(23-24九年级下·江苏南京·阶段练习)如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC =2,点P 是射线AB 上一动点,∠CPD =90°,且PC =PD ,连接AD 、CD ,则AD +CD 的最小值是.【答案】25【分析】取AC中点H,连接DH交AB于点G,连接BD,PH,当DH⊥AC时,DH有最小值,此时易得△ACD是等腰三角形,推出AD=CD,即AD,CD有最小值,则AD+CD有最小值,此时根据∠AHD=∠CHD=∠ACB=90°,推出DH∥BC,设CD中点为O,根据∠CHD=∠CPD=90°,易得点C,H,P,D在以点O为圆心CD为直径的圆上,易得∠CHP+∠PDC=180°,由∠ABC=45°,易得此时点B在圆O上,进而推出∠CBD+∠CPD=180°,则∠CBD=90°,得到四边形BCHD是矩形,即HD=BC=2,利用勾股定理即可计算出CD的最小值,进而得出结果.解:取AC中点H,连接DH交AB于点G,连接BD,PH,当DH⊥AC时,DH有最小值,∵点H是AC中点,DH⊥AC,∴△ACD是等腰三角形,∴AD=CD,∵AH,CH是定值,DH有最小值时,即AD,CD有最小值,则AD+CD有最小值,∵∠AHD=∠CHD=∠ACB=90°,∴DH∥BC,设CD中点为O,∵∠CHD=∠CPD=90°,∴点C,H,P,D在以点O为圆心CD为直径的圆上,∴∠CHP+∠PDC=180°,∵∠ABC=45°,∴此时点B在圆O上,∴∠CBD+∠CPD=180°,∴∠CBD=90°,∵DH∥BC,∴四边形BCHD是矩形,∴HD=BC=2,∵HC=1AC=1,2在Rt△CHD中,∴CD=CH2+HD2=5,∴AD+CD的最小值为2CD=25,故答案为:25.【点拨】本题考查勾股定理求最短距离,圆周角定理,四点共圆,等腰三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,正确作出辅助线,证明四点共圆是解题的关键.第三部分【中考链接与拓展延伸】1、直通中考1.(2023·山东泰安·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,Rt △AOB 的一条直角边OB 在x 轴上,点A 的坐标为(-6,4);Rt △COD 中,∠COD =90°,OD =43,∠D =30°,连接BC ,点M 是BC 中点,连接AM .将Rt △COD 以点O 为旋转中心按顺时针方向旋转,在旋转过程中,线段AM 的最小值是()A.3B.62-4C.213-2D.2【答案】A【分析】如图所示,延长BA 到E ,使得AE =AB ,连接OE ,CE ,根据点A 的坐标为(-6,4)得到BE =8,再证明AM 是△BCE 的中位线,得到AM =12CE ;解Rt △COD 得到OC =4,进一步求出点C 在以O 为圆心,半径为4的圆上运动,则当点M 在线段OE 上时,CE 有最小值,即此时AM 有最小值,据此求出CE 的最小值,即可得到答案.解:如图所示,延长BA 到E ,使得AE =AB ,连接OE ,CE ,∵Rt △AOB 的一条直角边OB 在x 轴上,点A 的坐标为(-6,4),∴AB =4,OB =6,∴AE =AB =4,∴BE =8,∵点M 为BC 中点,点A 为BE 中点,∴AM 是△BCE 的中位线,∴AM =12CE ;在Rt △COD 中,∠COD =90°,OD =43,∠D =30°,∴OC =33OD =4,∵将Rt △COD 以点O 为旋转中心按顺时针方向旋转,∴点C 在以O 为圆心,半径为4的圆上运动,∴当点M 在线段OE 上时,CE 有最小值,即此时AM 有最小值,∵OE =BE 2+OB 2=10,∴CE 的最小值为10-4=6,∴AM 的最小值为3,故选A .【点拨】本题主要考查了一点到圆上一点的最值问题,勾股定理,三角形中位线定理,坐标与图形,含30度角的直角三角形的性质等等,正确作出辅助线是解题的关键.2.(2022·广西柳州·中考真题)如图,在正方形ABCD中,AB=4,G是BC的中点,点E是正方形内一个动点,且EG=2,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得到线段DF,连接CF,则线段CF长的最小值为.【答案】25-2【分析】如图,由EG=2,确定E在以G为圆心,半径为2的圆上运动,连接AE,再证明△ADE≌△CDF (SAS),可得AE=CF,可得当A,E,G三点共线时,AE最短,则CF最短,再利用勾股定理可得答案.解:如图,由EG=2,可得E在以G为圆心,半径为2的圆上运动,连接AE,∵正方形ABCD,∴AD=CD,∠ADC=90°,∴∠ADC=∠EDF=90°,∴∠ADE=∠CDF,∵DE=DF,∴△ADE≌△CDF(SAS),∴AE=CF,∴当A,E,G三点共线时,AE最短,则CF最短,∵G位BC中点,BC=AB=4,∴BG=2,此时AG=BG2+AB2=22+42=25,此时AE=25-2,所以CF的最小值为:25-2.故答案为:25-2【点拨】本题考查的是正方形的性质,圆的基本性质,勾股定理的应用,二次根式的化简,熟练的利用圆的基本性质求解线段的最小值是解本题的关键.2、拓展延伸3.(2022·辽宁抚顺·中考真题)如图,正方形ABCD的边长为10,点G是边CD的中点,点E是边AD上一动点,连接BE,将△ABE沿BE翻折得到△FBE,连接GF.当GF最小时,AE的长是.【答案】55-5【分析】根据动点最值问题的求解步骤:①分析所求线段端点(谁动谁定);②动点轨迹;③最值模型(比如将军饮马模型);④定线段;⑤求线段长(勾股定理、相似或三角函数),结合题意求解即可得到结论.解:①分析所求线段GF端点:G是定点、F是动点;②动点F的轨迹:正方形ABCD的边长为10,点E是边AD上一动点,连接BE,将△ABE沿BE翻折得到△FBE,连接GF,则BF=BA=10,因此动点轨迹是以B为圆心,BA=10为半径的圆周上,如图所示:③最值模型为点圆模型;④GF最小值对应的线段为GB-10;⑤求线段长,连接GB,如图所示:在RtΔBCG中,∠C=90°,正方形ABCD的边长为10,点G是边CD的中点,则CG=5,BC=10,根据勾股定理可得BG=CG2+BC2=52+102=55,当G、F、B三点共线时,GF最小为55-10,接下来,求AE的长:连接EG,如图所示=SΔEDG+SΔBCG+根据翻折可知EF=EA,∠EFB=∠EAB=90°,设AE=x,则根据等面积法可知S正方形SΔBAE+SΔBEG,即100=12DE⋅DG+12BC⋅CG+12AB⋅AE+12BG⋅EF=1 2510-x+5×10+10x+55x整理得5+1x=20,解得x=AE=205+1=205-15+15-1=55-5,故答案为:55-5.【点拨】本题考查动点最值下求线段长,涉及到动点最值问题的求解方法步骤,熟练掌握动点最值问题的相关模型是解决问题的关键.4.(2024·内蒙古兴安盟·二模)如图,在正方形ABCD中,点M,N分别为AB,BC上的动点,且AM= BN,DM,AN交于点E,点F为AB的中点,点P为BC上一个动点,连接PE,PF,若AB=4,则PE +PF的最小值为.【答案】210-2【分析】证明△DAM≌△ABN SAS,则∠ADM=∠BAN,∠AED=90°,如图,取AD的中点O,则E在以O为圆心,AD为直径的圆上运动,作F关于BC对称的点F ,连接PF ,连接OF 交⊙O于E ,则PF = PF,由PE+PF=PE+PF ,可知当O、E 、P、F 四点共线时,PE+PF最小为E F ,由勾股定理得,OF =AF 2+OA2=210,根据E F =OF -OE ,求解作答即可.解:∵正方形ABCD,∴AD=AB,∠DAM=∠ABN=90°,又∵AM=BN,∴△DAM≌△ABN SAS,∴∠ADM=∠BAN,∴∠ADM+∠DAE=∠BAN+∠DAE=90°,∴∠AED=90°,如图,取AD的中点O,则E在以O为圆心,AD为直径的圆上运动,作F关于BC对称的点F ,连接PF ,连接OF 交⊙O于E ,∴PF =PF,∴PE+PF=PE+PF ,∴当O、E 、P、F 四点共线时,PE+PF最小为E F ,由勾股定理得,OF =AF 2+OA2=62+22=210,∴E F =OF -OE =210-2,故答案为:210-2.【点拨】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,90°圆周角所对的弦为直径,轴对称的性质,勾股定理等知识.熟练掌握正方形的性质,全等三角形的判定与性质,90°圆周角所对的弦为直径,轴对称的性质,勾股定理是解题的关键.。
2024年中考数学重难点押题预测:隐圆问题(解析版)
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隐圆问题3种模型通用的解题思路:隐圆一般有如下呈现方式:(1)定点定长:当遇到同一个端点出发的等长线段时,通常以这个端点为圆心,等线段长为半径构造辅助圆;(2)定弦定角:当遇到动点对定点对定线段所张的角为定值时,通常把张角转化为圆周角构造辅助圆。
当遇到直角时,通常以斜边为直径构造辅助圆。
(3)四点共圆:对角互补的四边形的四个顶点共圆。
隐圆常与线段最值结合考查。
类型1:定点定长1(2023•新城区校级三模)圆的定义:在同一平面内,到定点的距离等于定长的所有点所组成的图形.(1)已知:如图1,OA=OB=OC,请利用圆规画出过A、B.C三点的圆.若∠AOB=70°,则∠ACB= 35° .如图,RtΔABC中,∠ABC=90°,∠BCA=30°,AB=2.(2)已知,如图2.点P为AC边的中点,将AC沿BA方向平移2个单位长度,点A、P、C的对应点分别为点D、E、F,求四边形BDFC的面积和∠BEA的大小.(3)如图3,将AC边沿BC方向平移a个单位至DF,是否存在这样的a,使得直线DF上有一点Q,满足∠BQA=45°且此时四边形BADF的面积最大?若存在,求出四边形BADF面积的最大值及平移距离a,若不存在,说明理由.【分析】(1)利用圆的定义知A,B,C三点共圆,再利用圆周角定理求解.(2)根据图形的平移性质,判定平移后图形形状,继而确定面积的计算方式和方法,角度问题也迎刃而解.(3)因角度不变,借助圆周角定点在圆周上运动时角度不变的思想,判断出D点能够向右移动的最大距离,求出四边形的最大面积.【解答】(1)以O为圆心,OA为半径作辅助圆,如图,,∵∠AOB =70°,∴∠ACB =35°,故答案为35°.(2)连接PB ,PE ,如图,Rt ΔABC 中,∠ABC =90°,∠BCA =30°,AB =2.∴AC =4,∠BAC =60°,BC =23.∵P 为Rt ΔABC 斜边AC 中点,∴BP =12AC =2,线段AC 平移到DF 之后,AB =AD =PE =2,BP =AE =2,∴四边形ABPE 为菱形,∵∠BAC =60°,∴∠BEA =30°,∵CF ⎳BD ,且∠ABC =90°,∴四边形BDFC 为直角梯形,∴S =12(BD +CF )×BC =12×6×23=63,(3)如图所示,以AB 为斜边在AB 的右侧作等腰直角三角形OAB ,以O 为圆心,OA 为半径作⊙O ,当AC 边沿BC 方向平移a 个单位至DF 时,满足∠BQA =45°且此时四边形BADF 的面积最大,∴直线DF 与⊙O 相切于点Q ,连接OQ 交AD 于G ,过点O 作OH ⊥AD 于H ,则∠AHO =∠OHG =∠DQG =90°,∠OAH =45°,∠GDQ =30°,∵∠ABC =90°,∠BCA =30°,AB =2,∴BC =23,OA =OB =OQ =2,∴AH =OH =1,HG =33,OG =233,∴GQ =2-233,DG =2GQ =22-433,∴AD =AH +HG +GD =1+33+22-433=1+22-3,∴a =1+22-3,此时直角梯形ABFD 的最大面积为:S =12×(BF +AD )×AB =12×(23+1+22-3+1+22-3)×2=42+2.【点评】本题主要考查图形的平移,圆心角,圆周角之间的关系,解题的关键是数形结合,找到极值点求解.2(2024•兰州模拟)综合与实践【问题情境】在数学综合实践课上,“希望小组”的同学们以三角形为背景,探究图形变化过程中的几何问题,如图,在ΔABC 中,AB =AC ,∠BAC =90°,点D 为平面内一点(点A ,B ,D 三点不共线),AE 为ΔABD 的中线.【初步尝试】(1)如图1,小林同学发现:延长AE 至点M ,使得ME =AE ,连接DM .始终存在以下两个结论,请你在①,②中挑选一个进行证明:①DM =AC ;②∠MDA +∠DAB =180°;【类比探究】(2)如图2,将AD 绕点A 顺时针旋转90°得到AF ,连接CF .小斌同学沿着小林同学的思考进一步探究后发现:AE =12CF ,请你帮他证明;【拓展延伸】(3)如图3,在(2)的条件下,王老师提出新的探究方向:点D 在以点A 为圆心,AD 为半径的圆上运动(AD >AB ),直线AE 与直线CF 相交于点G ,连接BG ,在点D 的运动过程中BG 存在最大值.若AB =4,请直接写出BG 的最大值.【分析】(1)利用SAS 证明ΔABE ≅ΔMDE ,可得AB =DM ,再结合AB =AC ,即可证得DM =AC ;由全等三角形性质可得∠BAE =∠DME ,再运用平行线的判定和性质即可证得∠MDA +∠DAB =180°;(2)延长AE 至点M ,使得ME =AE ,连接DM .利用SAS 证得ΔACF ≅ΔDMA ,可得CF =AM ,再由AE =12AM ,可证得AE =12CF ;(3)延长DA 至M ,使AM =AD ,设AM 交CF 于N ,连接BM 交CF 于K ,取AC 中点P ,连接GP ,可证得ΔACF ≅ΔABM (SAS ),利用三角形中位线定理可得AE ⎳BM ,即AG ⎳BM ,利用直角三角形性质可得GP =12AC =12AB =2,得出点G 在以P 为圆心,2为半径的⊙P 上运动,连接BP 并延长交⊙P 于G ′,可得BG ′的长为BG 的最大值,再运用勾股定理即可求得答案.【解答】(1)证明:①∵AE 为ΔABD 的中线,∴BE =DE ,在ΔABE 和ΔMDE 中,BE =DE∠AEB =∠MED AE =ME,∴ΔABE ≅ΔMDE (SAS ),∴AB =DM ,∵AB =AC ,∴DM =AC ;②由①知ΔABE ≅ΔMDE ,∴∠BAE =∠DME ,∴AB ⎳DM ,∴∠MDA +∠DAB =180°;(2)证明:延长AE 至点M ,使得ME =AE ,连接DM .由旋转得:AF =AD ,∠DAF =90°,∵∠BAC =90°,∠DAF +∠BAC +∠BAD +∠CAF =360°,∴∠BAD +∠CAF =180°,由(1)②得:∠MDA +∠DAB =180°,DM =AB =AC ,∴∠CAF =∠MDA ,在ΔACF 和ΔDMA 中,AF =AD∠CAF =∠MDA AC =DM,∴ΔACF ≅ΔDMA (SAS ),∴CF =AM ,∵AE =12AM ,∴AE =12CF ;(3)如图3,延长DA 至M ,使AM =AD ,设AM 交CF 于N ,连接BM 交CF 于K ,取AC 中点P ,连接GP ,由旋转得:AF =AD ,∠DAF =90°,∴AF =AM ,∠MAF =180°-90°=90°,∵∠BAC =90°,∴∠MAF +∠CAM =∠BAC +∠CAM ,即∠CAF =∠BAM ,在ΔACF 和ΔABM 中,AC =AB∠CAF =∠BAM AF =AM,∴ΔACF ≅ΔABM (SAS ),∴∠AFC =∠AMB ,即∠AFN =∠KMN ,∵∠ANF =∠KNM ,∴∠FAN =∠MKN =90°,∴BM ⊥CF ,∵E 、A 分别是DB 、DM 的中点,∴AE 是ΔBDM 的中位线,∴AE ⎳BM ,即AG ⎳BM ,∴AG ⊥CF ,∴∠AGC =90°,∵点P 是AC 的中点,∴GP =12AC =12AB =2,∴点G在以P为圆心,2为半径的⊙P上运动,连接BP并延长交⊙P于G′,∴BG′的长为BG的最大值,在RtΔABP中,BP=AB2+AP2=42+22=25,∴BG′=BP+PG′=25+2,∴BG的最大值为25+2.【点评】本题是几何综合题,考查了三角形的全等的性质与判定,两直线垂直的判定,三角形中位线定理,勾股定理,圆的性质,熟练掌握全等三角形的判定定理是解决本题的关键.3(2022•番禺区二模)已知抛物线y=ax2+bx-32(a>0)与x轴交于点A,B两点,OA<OB,AB=4.其顶点C的横坐标为-1.(1)求该抛物线的解析式;(2)设点D在抛物线第一象限的图象上,DE⊥AC垂足为E,DF⎳y轴交直线AC于点F,当ΔDEF面积等于4时,求点D的坐标;(3)在(2)的条件下,点M是抛物线上的一点,M点从点B运动到达点C,FM⊥FN交直线BD于点N,延长MF与线段DE的延长线交于点H,点P为N,F,H三点构成的三角形的外心,求点P经过的路线长.【分析】(1)利用对称性,求得A和B的坐标,然后用待定系数法求得抛物线的解析式;(2)证明ΔCGA和ΔDEF都为等腰直角三角形,利用等面积法求得DF=4,再求得直线AC的解析式为y =x-1,设点D的坐标,得到点F的坐标,然后求解即可;(3)先求得∠BDF=45°,推出点P的运动路径时H1N1的中点绕点F逆时针旋转90°得到N2H的中点之间的弧长,证明四边形DN2FE为正方形,即可求解.【解答】解:(1)∵点A,点B两点关于直线x=-1对称,AB=4,∴A(1,0),B(-3,0),代入y=ax2+bx-32得,a+b-32=09a-3b-32=0,解得:a=12b=1,∴抛物线的解析式为y=12x2+x-32.(2)如图1所示:∵DF⎳y轴⎳GC,∴∠GCA=∠DFE,∵抛物线的解析式为y=12x2+x-32=12(x+1)2-2,∴顶点C(-1,-2),∵A(1,0),∴AG=2,CG=2,∴ΔCGA为等腰直角三角形,∴∠GCA=∠DFE=45°,∵DE⊥AC,∴ΔDEF为等腰直角三角形,∴DE=EF,DF=2DE,∵SΔDEF=12DE⋅EF=4,∴DE=22,∴DF =2×22=4,设直线AC 的解析式为y =kx +b ,则k +b =0-k +b =-2 ,解得:k =1b =-1 ,∴直线AC 的解析式为y =x -1,设点D x ,12x 2+x -32 ,则F (x ,x -1),∴DF =12x 2+x -32-(x -1)=12x 2-12=4,解得:x =3或x =-3(舍),∴D (3,6),F (3,2).(3)如图2所示,∵ΔNFH 是直角三角形,∴ΔNFH 的外心是斜边NH 的中点,当点M 位于点B 时,△N 1FH 1,其外心是斜边H 1N 1的中点,当点M 位于点C 时,得△N 2FE ,其外心是斜边N 2H 2的中点,即N 2E 的中点,∵D (3,6),B (-3,0),∴tan ∠BDF =3+36=1,∴∠BDF =45°,由(2)得,∠FDE =45°,∴∠DBA =∠BAC =45°,∴BD ⎳AC ,∴FN ⊥BD ,∴DF 平分∠BDE ,∠BDE =90°,∴点D ,N ,F ,H 四点共圆,∴点P 在线段DF 的垂直平分线上,即点P 在N 2E 上运动,即点P 的运动轨迹是一条线段.∵∠DN 2F =∠N 2DH =∠DHF =90°,FN 2=FE ,∴四边形DN 2FE 为正方形,此时点P 在DF 上,且EP =2;当点M 与点C 重合时,此时点P 在DF 上,即为P 2,且FP 2=EP 2=2,由题意,BN 2=BD -DN 2=4,BF =210,N 2F =22,FN 2⎳DH 1,∴ΔBFN 2∽△BH 1D ,∴BN 2BD =BF BH 1,解得FH 1=10,∴FP 1=5,由勾股定理可得:P 1P 2=1,即点P 的运动轨迹长为1.【点评】本题主要考查二次函数的综合问题,包括待定系数法确定函数解析式,三角形外接圆的性质,弧长公式,勾股定理,三角函数解直角三角形等,理解题意,作出相应辅助线是解题的关键.4(2021•红谷滩区校级模拟)(1)学习心得:小刚同学在学习完“圆”这一章内容后,感觉到有一些几何问题,如果添加辅助圆,运用圆的知识解决,可以使问题变得非常容易.例如:如图1,在ΔABC中,AB=AC,∠BAC=80°,D是ΔABC外一点,且AD=AC,求∠BDC的度数.若以点A为圆心,AB为半径作辅助圆⊙A,则点C、D必在⊙A上,∠BAC是⊙A的圆心角,而∠BDC是圆周角,从而可容易得到∠BDC= 40° .(2)问题解决:如图,在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,∠BDC=25°,求∠BAC的度数.(3)问题拓展:抛物线y=-14(x-1)2+3与y轴交于点A,顶点为B,对称轴BC与x轴交于点C,点P在抛物线上,直线PQ⎳BC交x轴于点Q,连接BQ.①若含45°角的直线三角板如图所示放置,其中,一个顶点与C重合,直角顶点D在BQ上,另一顶点E在PQ上,求Q的坐标;②若含30°角的直角三角板一个顶点与点C重合,直角顶点D在BQ上,另一个顶点E在PQ上,点D与点B,点Q不重合,求点P的坐标.【分析】(1)利用同弦所对的圆周角是所对圆心角的一半求解.(2)由A、B、C、D共圆,得出∠BDC=∠BAC,(3)①先求出抛物线顶点的坐标,再由点D、C、Q、E共圆,得出∠CQB=∠OED=45°,求出CQ,再求点Q的坐标.②分两种情况,Ⅰ、当30°的角的顶点与点C重合时,Ⅱ、当60°的角的顶点与点C重合时,运用点D、C、Q、E共圆,求出CQ即点P的横坐标,再代入抛物线求出点P的纵坐标,即可求出点P的坐标.【解答】解:(1)∵AB=AC,AD=AC,∴以点A为圆心,点B、C、D必在⊙A上,∵∠BAC是⊙A的圆心角,而∠BDC是圆周角,∴∠BDC=12∠BAC=40°,(2)如图2,∵∠BAD=∠BCD=90°,∴点A、B、C、D共圆,∴∠BDC=∠BAC,∵∠BDC=25°,∴∠BAC=25°,(3)①如图3∵点B为抛物线y=-14(x-1)2+3的顶点,∴点B的坐标为(1,3),∵45°角的直角三角板如图所示放置,其中,一个顶点与C重合,直角顶点D在BQ上,另一顶点E在PQ上,∴点D 、C 、Q 、E 共圆,∴∠CQB =∠CED =45°,∴CQ =BC =3,∴OQ =4,∴点Q 的坐标为(4,0),②如图4,Ⅰ、当30°的角的顶点与点C 重合时,∵直角三角板30°角的顶点与点C 重合,直角顶点D 在BQ 上,另一个顶点E 在PQ 上∴点D 、C 、Q 、E 共圆,∴∠CQB =∠CED =60°,∴CQ =33BC =3,∴OQ =1+3,∴把1+3代入y =-14(x -1)2+3得y =94,∴点P 的坐标是1+3,94Ⅱ、如图5,当60°的角的顶点与点C 重合时,∵直角三角板60°角的顶点与点C 重合,直角顶点D 在BQ 上,另一个顶点E 在PQ 上∴点D 、C 、Q 、E 共圆,∴∠CQB =∠CED =30°,∴CQ =3BC =33,∴OQ =1+33,∴把1+33代入y =-14(x -1)2+3得y =-154,∴点P 的坐标是1+33,-154综上所述,点P 的坐标是1+3,94 或1+33,-154 .【点评】本题主要考查了圆的综合题,解题的关键就是运用同弦对的圆周角相等.类型2:定弦定角5(2022•雁塔区校级三模)问题提出(1)如图①,已知ΔABC 为边长为2的等边三角形,则ΔABC 的面积为 3 ;问题探究(2)如图②,在ΔABC 中,已知∠BAC =120°,BC =63,求ΔABC 的最大面积;问题解决(3)如图③,某校学生礼堂的平面示意为矩形ABCD ,其宽AB =20米,长BC =24米,为了能够监控到礼堂内部情况,现需要在礼堂最尾端墙面CD 上安装一台摄像头M 进行观测,并且要求能观测到礼堂前端墙面AB 区域,同时为了观测效果达到最佳,还需要从点M 出发的观测角∠AMB =45°,请你通过所学知识进行分析,在墙面CD 区域上是否存在点M 满足要求?若存在,求出MC 的长度;若不存在,请说明理由.【分析】(1)作AD ⊥BC 于D ,由勾股定理求出AD 的长,即可求出面积;(2)作ΔABC 的外接圆⊙O ,可知点A 在BC上运动,当A O ⊥BC 时,ΔABC 的面积最大,求出A H 的长,从而得出答案;(3)以AB 为边,在矩形ABCD 的内部作一个等腰直角三角形AOB ,且∠AOB =90°,过O 作HG ⊥AB 于H ,交CD 于G ,利用等腰直角三角形的性质求出OA ,OG 的长,则以O 为圆心,OA 为半径的圆与CD 相交,从而⊙O 上存在点M ,满足∠AMB =45°,此时满足条件的有两个点M ,过M 1作M 1F ⊥AB 于F ,作EO ⊥M 1F 于E ,连接OF ,利用勾股定理求出OE 的长,从而解决问题.【解答】解:(1)作AD ⊥BC 于D ,∵ΔABC 是边长为2的等边三角形,∴BD =1,∴AD =AB 2-BD 2=3,∴ΔABC 的面积为12×2×3=3,故答案为:3;(2)作ΔABC 的外接圆⊙O ,∵∠BAC =120°,BC =63,∴点A 在BC 上运动,当A O ⊥BC 时,ΔABC 的面积最大,∴∠BOA =60°,BH =CH =33,∴OH =3,OB =6,∴A H =OA -OH =6-3=3,∴ΔABC的最大面积为1×63×3=93;2(3)存在,以AB为边,在矩形ABCD的内部作一个等腰直角三角形AOB,且∠AOB=90°,过O作HG⊥AB于H,交CD于G,∵AB=20米,∴AH=OH=10米,OA=102米,∵BC=24米,∴OG=14米,∵102>14,∴以O为圆心,OA为半径的圆与CD相交,∴⊙O上存在点M,满足∠AMB=45°,此时满足条件的有两个点M,过M1作M1F⊥AB于F,作EO⊥M1F于E,连接OF,∴EF=OH=10米,OM1=102米,∴EM1=14米,∴OE=OM12-M1E2=2米,∴CM1=BF=8米,同理CM2=BH+OE=10+2=12(米),∴MC的长度为8米或12米.【点评】本题是四边形综合题,主要考查了等边三角形的性质,矩形的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,垂径定理等知识,熟练掌握定角定边的基本模型是解题的关键.6(2023•灞桥区校级模拟)问题提出:(1)如图①,ΔABC为等腰三角形,∠C=120°,AC=BC=8,D 是AB上一点,且CD平分ΔABC的面积,则线段CD的长度为4.问题探究:(2)如图②,ΔABC 中,∠C =120°,AB =10,试分析和判断ΔABC 的面积是否存在最大值,若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由.问题解决:(3)如图③,2023年第九届丝绸之路国际电影开幕式在西安曲江竞技中心举行,主办方要在会场旁规划一个四边形花圃ABCD ,满足BC =600米,CD =300米,∠C =60°,∠A =60°,主办方打算过BC 的中点M 点(入口)修建一条径直的通道ME (宽度忽略不计)其中点E (出口)为四边形ABCD 边上一点,通道ME 把四边形ABCD 分成面积相等并且尽可能大的两部分,分别规划成不同品种的花圃以供影迷休闲观赏.问是否存在满足上述条件的通道ME ?若存在,请求出点A 距出口的距离AE 的长;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由题意可知,CD 是ΔABC 的中线,利用等腰三角形的性质推出CD ⊥AB ,利用三角函数求解即可解决问题;(2)当ΔABC 的AB 边上的高CD 最大时,三角形ABC 的面积最大,即CD 过圆心O ,连接AO .求出CD 的最大值即可得出答案;(3)连接DM ,BD .首先证明∠BDC =90°,求出BD ,推出ΔBDC 的面积是定值,要使得四边形ABCD 的面积最大,只要ΔABD 的面积最大即可,因为BD 为定值,∠A 为定角=60°,推出当ΔABD 是等边三角形时,求出四边形ABCD 的面积最大值,然后再求出∠MDE =90°,构建方程解决问题即可.【解答】解:(1)如图①,∵CD 平分ΔABC 的面积,∴AD =DB ,∵AC =BC =8,∴CD ⊥AB ,∠ACD =∠BCD =12∠ACB =60°,∴CD =AC cos ∠ACD =8cos60°=4,∴CD 的长度为4,故答案为:4;(2)存在.如图②,∵AB =10,∠ACB =120°都是定值,∴点C 在AB 上,并且当点C 在AB的中点时,ΔABC 的面积最大;连接OC 交AB 于点D ,则CD ⊥AB ,AD =BD =12AB =5,∠ACD =12∠ACB =60°,∴tan ∠ACD =AD CD ,CD =AD tan60°=533,∴S ΔABC =12AB ⋅CD =2533,答:ΔABC 的面积最大值是2533;(3)存在.如图③,连接DM ,BD ,∵M 是BC 的中点,∴CM =12BC =300,∴CM =CD ,又∵∠C =60°,∴ΔCMD 是等边三角形,∴∠MDC =∠CMD =60°,CM =DM =BM ,∴∠CBD =∠MDB =30°,∴∠BDC =90°,∴BD =CD ⋅tan60°=3003米,在ΔABD 中,BD =3003米,∠A =60°为定值,由(2)可知当AB =AD 时,即ΔABD 为等边三角形时ΔABD 的面积最大,此时也为四边形ABCD 的最大值(ΔBDC 的面积不变),S max =S ΔBDC +S ΔBDA =12×300×3003+34(3003)2=1125003;∵ΔABD 是等边三角形,∴∠ADB =60°,∴∠ADM =∠ADB +∠BDM =90°,由S ΔEMD +S ΔCDM =12S max ,得:12DE ×300+34×3002=12×1125003,解得:DE =2253,∴AE =AD -DE =3003-2253=753(米),答:点A 距出口的距离AE 的长为753米.【点评】本题是圆的综合题,考查了勾股定理,垂径定理,解直角三角形,等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意构造辅助圆,灵活运用所学知识解决问题,难度较大,属于中考压轴题.7(2023•柯城区校级一模)如图,点A 与点B 的坐标分别是(1,0),(5,0),点P 是该直角坐标系内的一个动点.(1)使∠APB =30°的点P 有无数个;(2)若点P 在y 轴上,且∠APB =30°,求满足条件的点P 的坐标;(3)当点P 在y 轴上移动时,∠APB 是否有最大值?若有,求点P 的坐标,并说明此时∠APB 最大的理由;若没有,也请说明理由.【分析】(1)已知点A 、点B 是定点,要使∠APB =30°,只需点P 在过点A 、点B 的圆上,且弧AB 所对的圆心角为60°即可,显然符合条件的点P 有无数个.(2)结合(1)中的分析可知:当点P 在y 轴的正半轴上时,点P 是(1)中的圆与y 轴的交点,借助于垂径定理、等边三角形的性质、勾股定理等知识即可求出符合条件的点P 的坐标;当点P 在y 轴的负半轴上时,同理可求出符合条件的点P 的坐标.(3)由三角形外角的性质可证得:在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角大于同弧所对的圆外角.要∠APB 最大,只需构造过点A 、点B 且与y 轴相切的圆,切点就是使得∠APB 最大的点P ,然后结合切线的性质、三角形外角的性质、矩形的判定与性质、勾股定理等知识即可解决问题.【解答】解:(1)以AB 为边,在第一象限内作等边三角形ABC ,以点C 为圆心,AC 为半径作⊙C ,交y 轴于点P 1、P 2.在优弧AP 1B 上任取一点P ,如图1,则∠APB =12∠ACB =12×60°=30°.∴使∠APB =30°的点P 有无数个.故答案为:无数.(2)①当点P 在y 轴的正半轴上时,过点C 作CG ⊥AB ,垂足为G ,如图1.∵点A (1,0),点B (5,0),∴OA =1,OB =5.∴AB =4.∵点C 为圆心,CG ⊥AB ,∴AG =BG =12AB =2.∴OG =OA +AG =3.∵ΔABC 是等边三角形,∴AC =BC =AB =4.∴CG =AC 2-AG 2=42-22=23.∴点C 的坐标为(3,23).过点C 作CD ⊥y 轴,垂足为D ,连接CP 2,如图1,∵点C 的坐标为(3,23),∴CD =3,OD =23.∵P 1、P 2是⊙C 与y 轴的交点,∴∠AP 1B =∠AP 2B =30°.∵CP 2=CA =4,CD =3,∴DP 2=42-32=7.∵点C 为圆心,CD ⊥P 1P 2,∴P 1D =P 2D =7.∴P 2(0,23-7).P 1(0,23+7).②当点P 在y 轴的负半轴上时,同理可得:P3(0,-23-7).P 4(0,-23+7).综上所述:满足条件的点P的坐标有:(0,23-7)、(0,23+7)、(0,-23-7)、(0,-23+7).(3)当过点A、B的⊙E与y轴相切于点P时,∠APB最大.理由:可证:∠APB=∠AEH,当∠APB最大时,∠AEH最大.由sin∠AEH=2AE得:当AE最小即PE最小时,∠AEH最大.所以当圆与y轴相切时,∠APB最大.①当点P在y轴的正半轴上时,连接EA,作EH⊥x轴,垂足为H,如图2.∵⊙E与y轴相切于点P,∴PE⊥OP.∵EH⊥AB,OP⊥OH,∴∠EPO=∠POH=∠EHO=90°.∴四边形OPEH是矩形.∴OP=EH,PE=OH=3.∴EA=3.∵∠EHA=90°,AH=2,EA=3,∴EH=EA2-AH2=32-22=5∴OP=5∴P(0,5).②当点P在y轴的负半轴上时,同理可得:P(0,-5).理由:①若点P在y轴的正半轴上,在y轴的正半轴上任取一点M(不与点P重合),连接MA,MB,交⊙E于点N,连接NA,如图2所示.∵∠ANB是ΔAMN的外角,∴∠ANB>∠AMB.∵∠APB=∠ANB,∴∠APB>∠AMB.②若点P在y轴的负半轴上,同理可证得:∠APB>∠AMB.综上所述:当点P在y轴上移动时,∠APB有最大值,此时点P的坐标为(0,5)和(0,-5).【点评】本题考查了垂径定理、圆周角定理、勾股定理、等边三角形的性质、矩形的判定与性质,切线的性质、三角形外角性质等知识,综合性强.同时也考查了创造性思维,有一定的难度.构造辅助圆是解决本题关键.类型3:四点共圆8(2022•中原区校级模拟)阅读下列材料,并完成相应的任务.西姆松定理是一个平面几何定理,其表述为:过三角形外接圆上异于三角形顶点的任意一点作三边或其延长线的垂线,则三垂足共线(此线常称为西姆松线).某数学兴趣小组的同学们尝试证明该定理.如图(1),已知ΔABC 内接于⊙O ,点P 在⊙O 上(不与点A ,B ,C 重合),过点P 分别作AB ,BC ,AC 的垂线,垂足分别为点D ,E ,F .求证:点D ,E ,F 在同一条直线上.如下是他们的证明过程(不完整):如图(1),连接PB ,PC ,DE ,EF ,取PC 的中点Q ,连接QE .QF ,则EQ =FQ =12PC =PQ =CQ ,(依据1)∵点E ,F ,P ,C 四点共圆,∴∠FCP +∠FEP =180°.(依据2)又∵∠ACP +∠ABP =180°,∴∠FEP =∠ABP .同上可得点B ,D ,P ,E 四点共圆,⋯⋯任务:(1)填空:①依据1指的是中点的定义及直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;②依据2指的是.(2)请将证明过程补充完整.(3)善于思考的小虎发现当点P 是BC 的中点时,BD =CF ,请你利用图(2)证明该结论的正确性.【分析】(1)利用直角直角三角形斜边上的中线的性质和圆内接四边形对角互补即可;(2)利用直角三角形斜边上中线的性质证明点E ,F ,P ,C 和点B ,D ,P ,E 四点分别共圆,再说明∠FEP +∠DEP =180°,可证明结论;(3)连接PA ,PB ,PC ,利用HL 证明Rt ΔPBD ≅Rt ΔPCF ,从而得出结论.【解答】(1)解:①依据1指的是中点的定义及直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,②依据2指的是圆内接四边形对角互补,故答案为:①直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;②圆内接四边形对角互补;(2)解:如图(1),连接PB ,PC ,DE ,EF ,取PC 的中点Q ,连接QE .QF ,则EQ =FQ =12PC =PQ =CQ ,∴点E ,F ,P ,C 四点共圆,∴∠FCP +∠FEP =180°,又∵∠ACP +∠ABP =180°,∴∠FEP =∠ABP ,同上可得点B ,D ,P ,E 四点共圆,∴∠DBP =∠DEP ,∵∠ABP +∠DBP =180°,∴∠FEP +∠DEP =180°,∴点D ,E ,F 在同一直线上;(3)证明:如图,连接PA ,PB ,PC ,∵点P 是BC的中点,∴BP =PC ,∴BP =PC ,∠PAD =∠PAC ,又∵PD ⊥AD ,PF ⊥AC ,∴PD =PF ,∴Rt ΔPBD ≅Rt ΔPCF (HL ),∴BD =CF .【点评】本题主要考查了四点共圆,以及圆内接四边形的性质,角平分线的性质,全等三角形的判定与性质等知识,证明Rt ΔPBD ≅Rt ΔPCF 是解题的关键.9(2021•哈尔滨模拟)(1)【学习心得】于彤同学在学习完“圆”这一章内容后,感觉到一些几何问题如果添加辅助圆,运用圆的知识解决,可以使问题变得非常容易.例如:如图1,在ΔABC 中,AB =AC ,∠BAC =90°,D 是ΔABC 外一点,且AD =AC ,求∠BDC 的度数.若以点A 为圆心,AB 为半径作辅助⊙A ,则点C 、D 必在⊙A 上,∠BAC 是⊙A 的圆心角,而∠BDC 是圆周角,从而可容易得到∠BDC =45°.(2)【问题解决】如图2,在四边形ABCD 中,∠BAD =∠BCD =90°,∠BDC =25°,求∠BAC 的度数.(3)【问题拓展】如图3,如图,E ,F 是正方形ABCD 的边AD 上两个动点,满足AE =DF .连接CF 交BD 于点G ,连接BE 交AG 于点H .若正方形的边长为2,则线段DH 长度的最小值是.【分析】(1)利用同弦所对的圆周角是所对圆心角的一半求解.(2)由A 、B 、C 、D 共圆,得出∠BDC =∠BAC ,(3)根据正方形的性质可得AB =AD =CD ,∠BAD =∠CDA ,∠ADG =∠CDG ,然后利用“边角边”证明ΔABE 和ΔDCF 全等,根据全等三角形对应角相等可得∠1=∠2,利用“SAS ”证明ΔADG 和ΔCDG 全等,根据全等三角形对应角相等可得∠2=∠3,从而得到∠1=∠3,然后求出∠AHB =90°,取AB 的中点O ,连接OH 、OD ,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得OH =12AB =1,利用勾股定理列式求出OD ,然后根据三角形的三边关系可知当O 、D 、H 三点共线时,DH 的长度最小.【解答】解:(1)如图1,∵AB =AC ,AD =AC ,∴以点A 为圆心,AB 为半径作圆A ,点B 、C 、D 必在⊙A 上,∵∠BAC 是⊙A 的圆心角,而∠BDC 是圆周角,∴∠BDC =12∠BAC =45°,故答案为:45;(2)如图2,取BD 的中点O ,连接AO 、CO .∵∠BAD =∠BCD =90°,∴点A 、B 、C 、D 共圆,∴∠BDC =∠BAC ,∵∠BDC =25°,∴∠BAC =25°,(3)如图3,在正方形ABCD 中,AB =AD =CD ,∠BAD =∠CDA ,∠ADG =∠CDG ,在ΔABE 和ΔDCF 中,AB =CD∠BAD =∠CDA AE =DF,∴ΔABE ≅ΔDCF (SAS ),∴∠1=∠2,在ΔADG 和ΔCDG 中,AD =CD∠ADG =∠CDG DG =DG,∴ΔADG ≅ΔCDG (SAS ),∴∠2=∠3,∴∠1=∠3,∵∠BAH +∠3=∠BAD =90°,∴∠1+∠BAH =90°,∴∠AHB =180°-90°=90°,取AB 的中点O ,连接OH 、OD ,则OH =AO =12AB =1,在Rt ΔAOD 中,OD =AO 2+AD 2=12+22=5,根据三角形的三边关系,OH +DH >OD ,∴当O 、D 、H 三点共线时,DH 的长度最小,最小值=OD-OH=5-1.(解法二:可以理解为点H 是在Rt ΔAHB ,AB 直径的半圆AB上运动当O 、H 、D 三点共线时,DH 长度最小)故答案为:5-1.【点评】本题主要考查了圆的综合题,需要掌握垂径定理、圆周角定理、等腰直角三角形的性质以及勾股定理等知识,难度偏大,解题时,注意辅助线的作法.10(2022•潢川县校级一模)如图1,点B在直线l上,过点B构建等腰直角三角形ABC,使∠BAC= 90°,且AB=AC,过点C作CD⊥直线l于点D,连接AD.(1)小亮在研究这个图形时发现,∠BAC=∠BDC=90°,点A,D应该在以BC为直径的圆上,则∠ADB的度数为45°,将射线AD顺时针旋转90°交直线l于点E,可求出线段AD,BD,CD的数量关系为;(2)小亮将等腰直角三角形ABC绕点B在平面内旋转,当旋转到图2位置时,线段AD,BD,CD的数量关系是否变化,请说明理由;(3)在旋转过程中,若CD长为1,当ΔABD面积取得最大值时,请直接写AD的长.【分析】(1)由∠BAC=90°,且AB=AC,可得∠ACB=∠ABC=45°,由∠BAC=∠BDC=90°,推出A、B、C、D四点共圆,所以∠ADB=∠ACB=45°;由题意知ΔEAB≅ΔDAC,所以BE=CD,由AE=AD,∠EAD=90°,可知ΔADE是等腰直角三角形,推出CD+DB=EB+BD=DE=2AD;(2)如图2,将AD绕点A顺时针旋转90°交直线l于点E.易证ΔEAB≅ΔDAC(SAS),则BE=CD,由AE=AD,∠EAD=90°,所以ΔADE是等腰直角三角形,则DE=2AD,由BD-CD=BD-BE=DE,推出BD-CD=2AD;(3)当点D在线段AB的垂直平分线上且在AB的左侧时,ΔABD的面积最大.【解答】解:(1)①如图,在图1中.∵∠BAC=90°,且AB=AC,∴∠ACB=∠ABC=45°,∵∠BAC=∠BDC=90°,∴A、B、C、D四点共圆,∴∠ADB=∠ACB=45°;②由题意可知,∠EAD=∠BAC=90°,∴∠EAB=∠DAC,又AE=AD,AB=AC,∴ΔEAB≅ΔDAC(SAS),∴BE=CD,∵AE=AD,∠EAD=90°,∴ΔADE是等腰直角三角形,∴DE=2AD,∵CD+DB=EB+BD=DE,∴CD+DB=2AD;故答案为45°,CD+DB=2AD;(2)线段AD,BD,CD的数量关系会变化,数量关系为BD-CD=2AD.理由如下:如图2,将AD绕点A顺时针旋转90°交直线l于点E.则∠DAE=∠CAB=90°,∴∠DAC=∠EAB,又AD=AE,AC=AB,∴ΔEAB≅ΔDAC(SAS),∴BE=CD,∵AE=AD,∠EAD=90°,∴ΔADE是等腰直角三角形,∴DE=2AD,∵BD-CD=BD-BE=DE,∴BD-CD=2AD;(3)由(2)知,ΔCDA≅ΔBEA,∴∠CDA=∠AEB,∵∠DEA=45°,∴∠AEB=180°-45°=135°,∴∠CDA=∠AEB=135°,∴∠CDA+∠ABC=135°+45°=180°,∴A、B、C、D四点共圆,于是作A、B、C、D外接圆⊙O,如图,当点D在线段AB的垂直平分线上且在AB的左侧时,DG经过圆心,此时DG最长,因此ΔABD的面积最大.作DG⊥AB,则DG平分∠ADB,DB=DA,在DA上截取一点H,使得CD=DH=1,∵∠ADB=∠ACB=45°,∴∠GDB=22.5°,∠DBG=67.5°,∴∠DBC=67.5°-45°=22.5°,∠HCB=∠DHC-∠HBC=45°-22.5°=22.5°,∴∠HCB=∠HBC,∴HB=CH=2,∴AD=BD=DH+BH=1+2.【点评】本题考查三角形综合题、等腰直角三角形的性质和判定、全等三角形的判定和性质、圆等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用辅助圆解决问题,属于中考压轴题.。
中考数学隐形圆的九大模型
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中考数学隐形圆的九大模型中考的数学考题,一直都是考生苦恼的焦点,而圆的相关试题,尤其是隐形圆的题目,也是一个比较头疼的难题。
为了帮助考生解决这一难题,数学专家为大家总结出了中考数学隐形圆的九大模型。
一、抛物线模型。
这种模型中,将隐形圆以抛物线的形式表示出来,可以用简单的方法求出圆心与半径,节省许多时间。
二、正弦模型。
这种模型中,将隐形圆以正弦函数的形式表示出来,可以用简单的方法求出圆心与半径,节省许多时间。
三、双曲线模型。
这种模型中,将隐形圆以双曲线的形式表示出来,可以用简单的方法求出圆心与半径,节省许多时间。
四、重点矩形模型。
这种模型中,将隐形圆以重点矩形的形式表示出来,可以用简单的方法求出圆心与半径,节省许多时间。
五、直角三角形模型。
这种模型中,将隐形圆以直角三角形的形式表示出来,可以用简单的方法求出圆心与半径,节省许多时间。
六、双曲线椭圆模型。
这种模型中,将隐形圆以双曲线椭圆的形式表示出来,可以用简单的方法求出圆心与半径,节省许多时间。
七、正弦余弦模型。
这种模型中,将隐形圆以正弦余弦的形式表示出来,可以用简单的方法求出圆心与半径,节省许多时间。
八、三角函数模型。
这种模型中,将隐形圆以三角函数的形式表示出来,可以用简单的方法求出圆心与半径,节省许多时间。
九、双曲线抛物线模型。
这种模型中,将隐形圆以双曲线抛物线的形式表示出来,可以用简单的方法求出圆心与半径,节省许多时间。
在上述九大模型中,受到数学老师们的青睐的模型包括抛物线模型,正弦模型,双曲线模型,重心矩形模型,直角三角形模型,双曲线椭圆模型,正弦余弦模型,三角函数模型,双曲线抛物线模型。
这些模型都很简单易懂,可以借鉴,更可以助力考生在数学考试中取得更高的成绩。
说到应用,上述的九大模型的应用也是多方面的,除了考试外,在工程实践中也大有用处。
例如,在构建建筑物时,可以结合上述九大模型来计算隐形圆,从而获得更加精准的结果;在科学实验中,也可以借助上述九大模型来计算隐形圆,以便得到准确的实验数据,更好地了解实验结果。
“中考数学专题复习 圆来如此简单”经典几何模型之隐圆专题(含答案)
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经典几何模型之隐圆”“圆来如此简单”一.名称由来在中考数学中,有一类高频率考题,几乎每年各地都会出现,明明图形中没有出现“圆”,但是解题中必须用到“圆”的知识点,像这样的题我们称之为“隐圆模型”。
正所谓:有“圆”千里来相会,无“圆”对面不相逢。
“隐圆模型”的题的关键突破口就在于能否看出这个“隐藏的圆”。
一旦“圆”形毕露,则答案手到擒来!二.模型建立【模型一:定弦定角】【模型二:动点到定点定长(通俗讲究是一个动的点到一个固定的点的距离不变)】【模型三:直角所对的是直径】【模型四:四点共圆】三.模型基本类型图形解读【模型一:定弦定角的“前世今生”】【模型二:动点到定点定长】【模型三:直角所对的是直径】【模型四:四点共圆】四.“隐圆”破解策略牢记口诀:定点定长走圆周,定线定角跑双弧。
直角必有外接圆,对角互补也共圆。
五.“隐圆”题型知识储备3六.“隐圆”典型例题 【模型一:定弦定角】1.(2017 威海)如图 1,△ABC 为等边三角形,AB =2,若 P 为△ABC 内一动点,且满足 ∠PAB =∠ACP ,则线段 P B 长度的最小值为_ 。
简答:因为∠PAB =∠PCA ,∠PAB +∠PAC =60°,所以∠PAC +∠PCA =60°,即∠APC =120°。
因为 A C 定长、∠APC =120°定角,故满足“定弦定角模型”,P 在圆上,圆周角∠APC =120°,通过简单推导可知圆心角∠AOC =60°,故以 AC 为边向下作等边△AOC ,以 O 为圆心,OA 为半径作⊙O ,P 在⊙O 上。
当 B 、P 、O 三点共线时,BP 最短(知识储备一:点圆距离),此时 B P =2 -22. 如图 1 所示,边长为 2 的等边△ABC 的原点 A 在 x 轴的正半轴上移动,∠BOD =30°, 顶点 A在射线 O D 上移动,则顶点 C 到原点 O 的最大距离为 。
“隐圆”模型(与圆有关的模型)-中考数学二轮复习
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A
AB=AC=AP
A
辅
助
圆
B
C
P2
典例精讲
知识点一
定点定长型
25º
【变试题】如图,四边形ABCD中,AB=AC=AD,若∠CAD=50º,则∠CBD=_____.
A
B
D
C
01
定点定长型
02
定边对定角
考点聚焦
03
定角夹定高
04
四点共圆
精讲精练
定边对定角
模型分析
知识点二
定边对定角:固定的线段对应的角度固定叫定边对定角,也叫定弦定角,
中考总复习-几何模型
专题四 与圆有关的模型
“隐圆”模型
情境导入 理论依据 考点聚焦 典例精讲 查漏补缺 课堂小结 提升能力
知识梳理
“隐圆”模型概述
考点归纳
在辅助圆问题中,我们了解了求关于动点最值问题的方式之
一---求出动点轨迹,即可求出关于动点的最值.
本节课我们继续讨论另一类动点引发的最值问题,在此类题
那么这个角的顶点轨迹为圆(一部分).
(1)如图,在⊙O中,若弦AB长度固定,则弦AB所对的圆周角都相等;
P2
条件:固定线段AB所对动角∠P为定值.
P3
O
P1
结论:点P运动轨迹为过A,B,P三点的圆.
原理:弦AB所对同侧圆周角相等.
B
A
备注:点P在优弧,劣弧上皆可.
(2)有一固定线段AB及线段AB所对的∠P大小固定,根据圆的知识可知P点并
C
条件:AB为定线段(即直径),线段AB外一点C与
B
A
A,B两端形成的张角为直角(即∠ACB=90º),
初三隐形圆模型
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隐形圆模型【模型总结(定点+定长)】模型解读:定点+定长模型,通常以基本图形(三角形、矩形等)为背景,通过折叠或旋转变换得到动点,而此时动点的轨迹为以定点为圆心,定长为半径的圆,解题的关键是先确定动点轨迹所在圆的圆心和半径,构造出圆,从而实现问题的解决.类型一:折叠出现定点+定长.条件:沿过矩形ABCD的顶点A折叠△ADE,得到△AD'E,则AD'=AD结论:点D'的轨迹是在以A为圆心,AD为半径的圆上关键点:折叠过程中,出现同一端点出发的等长线段,同一端点即为圆心,等长线段即为半径.类型二:旋转出现定点+定长.条件:△AEF 绕正方形ABCD的顶点A旋转结论:点F的轨迹为以A为圆心,AF为半径的圆关键点:旋转过程中,旋转中心即为圆心,旋转线段即为半径.【典型例题】例1:如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=2,点E是CD上一动点,沿AE折叠矩形,使得点D落在矩形ABCD内的点D'处,连接CD',则CD'的最小值为_________.例2:如图,圆O的半径为5,A、B是圆上任意两点,且AB=6,以为AB边作正方形ABCD(点D、P在直线两侧),若AB边绕点P旋转一周,则CD边扫过的面积为________.例3:如图,在矩形ABCD中,AD=5,AB=8,点E为射线DC上一个动点,把△ADE沿直线AE折叠,当点D的对应点F刚好落在线段AB的垂直平分线上时,则DE的长为________.【模型总结(定弦+定角)】一、模型特征:AB为定线段,∠ACB=α固定条件: 如图,AB是一条固定线段,动点C运动时与线段AB两端所形成的夹角固定不变(即∠ACB=α)结论: 点C在以AB为弦,所对圆周角为 的弧上。
关键点:①90°的圆周角所对的弦是直径,②同弧所对的圆周角相等→同弦所对的圆周角相等解题的突破口:构造圆.二、题型分类和使用场景①定弦对定角的求最值问题(最大值、最小值)②定弦对定角的运动轨迹问题【典型例题】2的等边△ABC中,动点D、E分别在BC、AC边上,例1:如图,在边长为3且保持AE=CD,连接BE、AD,相交于点P,则CP的最小值为.例2:如图,∠XOY = 45°,等边三角形ABC的两个顶点A、B分别在OX、OY上移动,AB = 2,那么OC的最大值为 .例3:已知A (2,0),B (4,0)是x 轴上的两点,点C 是y 轴上的动点,当∠ACB 最大时,则点C 的坐标为 .【链接中考】真题1:(2019 河南中考)如图,在矩形ABCD 中,AB =1,BC =a ,点E 在边BC 上,且BE =35a .连结AE ,将△ABE 沿AE 折叠,若点B 的对应点B′落在矩形ABCD 的边上,则a 的值为_________.真题2:(2021•广东)在ABC ∆中,90ABC ∠=︒,2AB =,3BC =.点D 为平面上一个动点,45ADB ∠=︒,则线段CD 长度的最小值为 .。
中考数学隐形圆的九大模型
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中考数学隐形圆的九大模型中考数学考试中,考查学生对隐形圆及其相关知识的理解程度,是一项重要的内容,因此,系统掌握隐形圆的九大模型十分必要。
第一,常用的坐标圆。
通过坐标圆的方式,能够方便的表示出隐形圆的概念,并可以进行更加细致的理解隐形圆的形式特点,以便进一步掌握隐形圆的相关知识。
第二,根系模型。
根系模型可以把隐形圆看作由相互分离的多项式构成,可以更加具体地解析隐形圆的形式特点,有助于更深入理解隐形圆。
第三,椭圆方程模型。
椭圆方程模型可以很好地反映出隐形圆的形态,这也是中考数学考试中,最常考到的模型之一,易于理解,并可以用于高中数学教学和中考数学考试等。
第四,经典及改进的隐形圆绘图方法。
经典的隐形圆绘图方法是比较容易理解的,改进的隐形圆绘图方法可以更加细致地刻画出隐形圆的形态,有助于对隐形圆的掌握。
第五,隐形圆的统计表示方法。
这种方法可以很好的把数据转换成表格,通过表格查看隐形圆的形态特点,可以更加清晰地理解隐形圆。
第六,图形表示方法。
这种表示方法可以利用图形的方式,将隐形圆的形态表示出来,使隐形圆的概念更加清晰,方便学生掌握隐形圆的相关知识。
第七,极坐标表示方法。
极坐标表示方法是通过参数方程把隐形圆中的点用极坐标表示出来,通过极坐标的参数推断,就可以更加清楚的研究隐形圆的形状及性质。
第八,正弦模型。
通过正弦模型,可以把隐形圆中的点表示成不断变化的正弦曲线,加深对隐形圆的理解,掌握隐形圆的相关知识。
第九,圆的参数方程模型。
参数方程模型可以把隐形圆中的点用参数方程描述出来,这有助于找出隐形圆的特性,理解隐形圆的形状。
在中考数学中,隐形圆的考查是一个重要的内容,只有掌握九大模型,才能对隐形圆有更加全面的理解,从而考试时才能做到胸有成竹、有把握,可以取得较好的成绩。
总之,九大模型是理解并掌握隐形圆的重要途径,只有系统掌握九大模型,学生才能在中考数学中更好的发挥自己的能力,取得满意的成绩。
中考隐圆问题的4种模型
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中考隐圆问题的4种模型
中考隐圆问题的4种模型
隐圆问题,在中考数学中是相对比较难的一个知识点,需要掌握从点或者直线的相关信息推导出圆的方程。
下面将介绍中考隐圆问题的4种模型,帮助学生理解和掌握这个难点。
模型一:点到圆心的距离恒定
这种模型,要求考生熟悉圆的基本概念和性质,例如圆心、半径等。
当一个固定点到圆心的距离与另一点到圆心的距离相等时,这两个点的坐标必然满足圆的方程。
因此,考生需要学会利用这个条件推导出圆的方程。
模型二:直线与圆交点
当一个圆与一条直线相交时,会产生2个交点。
在这种情况下,考生需要根据这2个交点的坐标推导出圆的方程。
要注意的是,由于圆对称性的存在,这2个交点必然在直线和圆心连线的中垂线上。
因此,这种模型可以简化为求直线与圆心的距离以及一个交点的坐标,再由对称性求出另外一个交点的坐标。
模型三:圆的切线
当一个直线与圆相切时,认为这个直线是圆内切线。
这种情况下,直线与圆有且仅有一个交点,考生需要根据这个交点和直线方程推导出圆的方程。
要注意的是,圆的切线和圆心的连线垂直,因此在求解过程中要利用这个性质。
模型四:两圆交点
当两个圆相交时,会产生2个交点。
在这种情况下,考生需要根据这2个交点的坐标推导出两个圆的方程。
要注意的是,两个圆的方程之间存在联立关系,因此需要利用数学知识进行解题。
总之,掌握中考隐圆问题的4种模型,是中考数学难点掌握的重要一步,可以通过刻意练习和查阅相关资料来提升对隐圆问题的理解和掌握,从而更好地应对中考数学考试。
最值模型之隐圆模型(学生版)
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最值模型之隐圆模型模型一隐圆之定点定长型1、借助“隐圆”解决几何最值问题的理论依据有两个:①定圆的所有弦中,直径最长;②圆外一点与圆心的连线上,该点和此直线与圆的近交点距离最短、远交点距离最长.2、圆外的定点A与圆上动点B的距离AB的最值问题:当A、B、O三点共线时,AB有最大值或最小值。
如图2,AB最大值=OA+半径;如图3,AB最小值=OA-半径;定长模型(共顶点的三条等线段)若P为动点,但AB=AC=AP原理:圆A中,AB=AC=AP则B、C、P三点共圆,A圆心,AB半径备注:常转全等或相似证明出定长例题解析1如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上的一动点,将△AMN 沿MN所在直线翻折得到△A`MN,连接A`C,则A`C长度的最小值是.2如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=7,动点P在矩形的边上沿B→C→D→A运动.当点P不与点A、B重合时,将△ABP沿AP对折,得到△AB P,连接CB ,则在点P的运动过程中,线段CB 的最小值为.变式训练1如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=3,点E,F分别为AD、DC边上的点,且EF=2,G 为EF的中点,P为BC边上一动点,则PA+PG的最小值为?2如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点F在边AC上,并且CF=2,点E为边BC上的动点,将△CEF沿直线EF翻折,点C落在点P处,则点P到边AB距离的最小值是.3如图,点A,B的坐标分别为A(6,0),B(0,6),C为坐标平面内一点,BC=22,M为线段AC的中点,连接OM,当OM取最大值时,点M的坐标为.△ABE沿BE翻折得到△FBE,连接GF.当GF最小时,AE的长是.EF,将四边形ABFE沿EF翻折,点A、B的对应点分别为A'、B',连接A'D,则A'D的最小值为.模型二隐圆之定长定角型(1)直角圆周角模型固定线段AB所对动角∠C恒为90°原理:圆O中,圆周角为90°所对弦是直径则A、B、C三点共圆,AB为直径备注:常通过互余转换等证明出动角恒为直角解题技巧:若定角为90°,取定长AB的中点O为圆心,AB的一半为半径画辅助圆。
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中考数学几何模型9:隐圆模型名师点睛拨开云雾开门见山【点睛1】触发隐圆模型的类型(1)动点定长模型若P为动点,但AB=AC=AP 原理:圆A中,AB=AC=AP则B、C、P三点共圆,A圆心,AB半径备注:常转全等或相似证明出定长(2)直角圆周角模型固定线段AB所对动角∠C恒为90°原理:圆O中,圆周角为90°所对弦是直径则A、B、C三点共圆,AB为直径备注:常通过互余转换等证明出动角恒为直角(3)定弦定角模型固定线段AB所对动角∠P为定值原理:弦AB所对同侧圆周角恒相等则点P运动轨迹为过A、B、C三点的圆备注:点P在优弧、劣弧上运动皆可(4)四点共圆模型①若动角∠A+动角∠C=180° 原理:圆内接四边形对角互补则A 、B 、C 、D 四点共圆 备注:点A 与点C 在线段AB 异侧(5)四点共圆模型②固定线段AB 所对同侧动角∠P=∠C 原理:弦AB 所对同侧圆周角恒相等 则A 、B 、C 、P 四点共圆 备注:点P 与点C 需在线段AB 同侧【点睛2】圆中旋转最值问题条件:线段AB 绕点O 旋转一周,点M 是线段AB 上的一动点,点C 是定点 (1)求CM 最小值与最大值 (2)求线段AB 扫过的面积 (3)求ABC S △最大值与最小值作法:如图建立三个同心圆,作OM ⊥AB ,B 、A 、M 运动路径分别为大圆、中圆、小圆 结论:①CM 1最小,CM 3最大②线段AB 扫过面积为大圆与小圆组成的圆环面积③ABC S △最小值以AB 为底,CM 1为高;最大值以AB 为底,CM 2为高典题探究 启迪思维 探究重点例题1. 如图,在边长为2的菱形ABCD 中,∠A =60°,M 是AD 边的中点,N 是AB 边上的一动点,将△AMN 沿MN 所在直线翻折得到△A `MN ,连接A `C ,则A `C 长度的最小值是__________.A'N MABCD变式练习>>>1.如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =6,BC =8,点F 在边AC 上,并且CF =2,点E 为边BC 上的动点,将△CEF 沿直线EF 翻折,点C 落在点P 处,则点P 到边AB 距离的最小值是__________.ABCEFP例题2. 如图,已知圆C 的半径为3,圆外一定点O 满足OC =5,点P 为圆C 上一动点,经过点O 的直线l 上有两点A 、B ,且OA =OB ,∠APB =90°,l 不经过点C ,则AB 的最小值为________.l变式练习>>>2.如图,矩形ABCD 中,AB =4,BC =8,P 、Q 分别是直线BC 、AB 上的两个动点,AE =2,△AEQ 沿EQ 翻折形成△FEQ ,连接PF 、PD ,则PF +PD 的最小值是_________.Q ABCDEFP例题3. 如图,E 、F 是正方形ABCD 的边AD 上的两个动点,满足AE =DF ,连接CF 交BD 于点G ,连接BE 交AG 于点H ,若正方形边长为2,则线段DH 长度的最小值是________.HGABCDEF变式练习>>>3.如图,Rt △ABC 中,AB ⊥BC ,AB =8,BC =4,P 是△ABC 内部的一个动点,且满足∠P AB =∠PBC,则线段CP长的最小值是_________.APB C例题4. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=4,AC=10,点D是AC上的一个动点,以CD为直径作圆O,连接BD交圆O于点E,则AE的最小值为_________.B变式练习>>>4.如图,正方形ABCD的边长为4,动点E、F分别从点A、C同时出发,以相同的速度分别沿AB 、CD 向终点B 、D 移动,当点E 到达点B 时,运动停止,过点B 作直线EF 的垂线BG ,垂足为点G ,连接AG ,则AG 长的最小值为 .GFEDCBA例题5. 如图,等边△ABC 边长为2,E 、F 分别是BC 、CA 上两个动点,且BE =CF ,连接AE 、BF ,交点为P 点,则CP 的最小值为________.EFCBAP变式练习>>>5.在△ABC 中,AB =4,∠C =60°,∠A >∠B ,则BC 的长的取值范围是________.例题6. 如图,ABCD 为正方形,O 为AC 、BD 的交点,∠DCE 为Rt∠,∠CED =90°,∠DCE =30°,若OE =,则正方形的面积为( )A .5B .4C .3D .2变式练习>>>6.如图, BE ,CF 为△ABC 的高,且交于点H ,连接AH 并延长交于BC 于点D ,求证:AD ⊥BC.DHEFABC例题7. 如图,在四边形ABCD 中,∠BCD =90°,AC 为对角线,过点D 作DF ∠AB ,垂足为E ,交CB 延长线于点F ,若AC =CF ,∠CAD =∠CFD ,DF ﹣AD =2,AB =6,则ED 的长为 .变式练习>>>7.(1)如图1,E 是正方形ABCD 的边AB 上的一点,过点E 作DE 的垂线交∠ABC 的外角平分线于点F ,求证:FE=DE.(2)如图2,正方形ABCD ,∠EAF =45°,当点E ,F 分别在对角线BD 、边CD 上,若FC =6,则BE 的长为 .图1 图2例题8. 在锐角△ABC 中,AB =4,BC =5,∠ACB =45°,将△ABC 绕点B 按逆时针方向旋转,得到△A 1BC 1,点E 为线段AB 中点,点P 是线段AC 上的动点,在△ABC 绕点B 按逆时针方向旋转过程中,点P 的对应点是点P 1,求线段EP 1长度的最大值与最小值.变式练习>>>8.如图,已知等边△ABC 的边长为8,点P 是AB 边上的一个动点(与点A 、B 不重合).直线l 是经过点P 的一条直线,把△ABC 沿直线l 折叠,点B 的对应点是点B ’.当PB =6时,在直线l 变化过程中,求△ACB ’面积的最大值.CB A P达标检测 领悟提升 强化落实1. 如图, AB 是半圆O 的直径,点C 在半圆O 上,AB =10,AC =8.D 是弧BC 上的一个动点,连接AD ,过点C 作CE ⊥AD 于E ,连接BE .在点D 移动的过程中,BE 的最小值为 .B2. 如图,以正方形的边AB 为斜边在正方形内作直角三角形ABE ,∠AEB =90°,AC 、BD 交于O .已知AE 、BE 的长分别为3,5,求三角形OBE 的面积.3. 如图,正方形ABCD 的边长是4,点E 是AD 边上一动点,连接BE ,过点A 作AF ⊥BE 于点F ,点P 是AD 边上另一动点,则PC +PF 的最小值为________.ABCDE FP4. 如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠B =30°,AB =4,D 是BC 上一动点,CE ⊥AD 于E ,EF ⊥AB 交BC 于点F ,则CF 的最大值是_________.F EDCBA5. 如图,△ABC 为等边三角形,AB =3,若P 为△ABC 内一动点,且满足∠P AB =∠ACP ,则线段PB 长度的最小值为_________.ABCP6. 如图,AB 是半圆O 的直径,点C 在半圆O 上,AB =5cm ,AC =4cm .D 是弧BC 上的一个动点(含端点B ,不含端点C ),连接AD ,过点C 作CE ∠AD 于E ,连接BE ,在点D 移动的过程中,BE 的取值范围是_________.7. 在Rt∠ABC 中,∠C =90°,AC =10,BC =12,点D 为线段BC 上一动点.以CD 为∠O 直径,作AD 交∠O 于点E ,连BE ,则BE 的最小值为_________.8. 如图,在等腰Rt∠ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,BC =,点D 是AC 边上一动点,连接BD ,以AD 为直径的圆交BD 于点E ,则线段CE 长度的最小值为_________.9. 如图,在矩形ABCD中,已知AB=4,BC=8,点O、P分别是边AB、AD的中点,点H 是边CD上的一个动点,连接OH,将四边形OBCH沿OH折叠,得到四边形OFEH,连接PE,则PE长度的最小值是_________.10. 如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是AB边上一点,且AE=2,点F是边BC上的任意一点,把∠BEF沿EF翻折,点B的对应点为G,连接AG,CG,则四边形AGCD 的面积的最小值为.中考数学几何模型9:隐圆模型名师点睛拨开云雾开门见山【点睛1】触发隐圆模型的类型(1)动点定长模型若P为动点,但AB=AC=AP 原理:圆A中,AB=AC=AP则B、C、P三点共圆,A圆心,AB半径备注:常转全等或相似证明出定长(2)直角圆周角模型固定线段AB所对动角∠C恒为90°原理:圆O中,圆周角为90°所对弦是直径则A、B、C三点共圆,AB为直径备注:常通过互余转换等证明出动角恒为直角(3)定弦定角模型固定线段AB所对动角∠P为定值原理:弦AB所对同侧圆周角恒相等则点P运动轨迹为过A、B、C三点的圆备注:点P在优弧、劣弧上运动皆可(4)四点共圆模型①若动角∠A+动角∠C=180°原理:圆内接四边形对角互补则A、B、C、D四点共圆备注:点A与点C在线段AB异侧(5)四点共圆模型②固定线段AB 所对同侧动角∠P=∠C 原理:弦AB 所对同侧圆周角恒相等 则A 、B 、C 、P 四点共圆 备注:点P 与点C 需在线段AB 同侧【点睛2】圆中旋转最值问题条件:线段AB 绕点O 旋转一周,点M 是线段AB 上的一动点,点C 是定点 (1)求CM 最小值与最大值 (2)求线段AB 扫过的面积 (3)求ABC S △最大值与最小值作法:如图建立三个同心圆,作OM ⊥AB ,B 、A 、M 运动路径分别为大圆、中圆、小圆 结论:①CM 1最小,CM 3最大②线段AB 扫过面积为大圆与小圆组成的圆环面积③ABC S △最小值以AB 为底,CM 1为高;最大值以AB 为底,CM 2为高典题探究 启迪思维 探究重点例题1. 如图,在边长为2的菱形ABCD 中,∠A =60°,M 是AD 边的中点,N 是AB 边上的一动点,将△AMN 沿MN 所在直线翻折得到△A `MN ,连接A `C ,则A `C 长度的最小值是__________.A'N MA BCD【分析】考虑△AMN 沿MN 所在直线翻折得到△A ’MN ,可得MA ’=MA =1,所以A ’轨迹是以M 点为圆心,MA 为半径的圆弧.连接CM ,与圆的交点即为所求的A ’,此时A ’C 的值最小.构造直角△MHC ,勾股定理求CM ,再减去A ’M.A'N MA BCDDCBA MN A'H A'N MA BCD变式练习>>>1.如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =6,BC =8,点F 在边AC 上,并且CF =2,点E 为边BC 上的动点,将△CEF 沿直线EF 翻折,点C 落在点P 处,则点P 到边AB 距离的最小值是__________.ABCEFP【分析】考虑到将△FCE 沿EF 翻折得到△FPE ,可得P 点轨迹是以F 点为圆心,FC 为半径的圆弧.过F 点作FH ⊥AB ,与圆的交点即为所求P 点,此时点P 到AB 的距离最小.由相似先求FH ,再减去FP ,即可得到PH .答案为1.2.ABCEFP例题2. 如图,已知圆C 的半径为3,圆外一定点O 满足OC =5,点P 为圆C 上一动点,经过点O 的直线l 上有两点A 、B ,且OA =OB ,∠APB =90°,l 不经过点C ,则AB 的最小值为________.l【分析】连接OP ,根据△APB 为直角三角形且O 是斜边AB 中点,可得OP 是AB 的一半,若AB 最小,则OP 最小即可.连接OC ,与圆C 交点即为所求点P ,此时OP 最小,AB 也取到最小值.答案为4.ll变式练习>>>2.如图,矩形ABCD 中,AB =4,BC =8,P 、Q 分别是直线BC 、AB 上的两个动点,AE =2,△AEQ 沿EQ 翻折形成△FEQ ,连接PF 、PD ,则PF +PD 的最小值是_________.Q ABC DEFP答案为8.【分析】F 点轨迹是以E 点为圆心,EA 为半径的圆,作点D 关于BC 对称点D ’,连接PD ’,PF +PD 化为PF +PD ’.连接ED ’,与圆的交点为所求F 点,与BC 交点为所求P 点,勾股定理先求ED ‘,再减去EF 即可.D'PFE D CBAQ例题3. 如图,E 、F 是正方形ABCD 的边AD 上的两个动点,满足AE =DF ,连接CF 交BD 于点G ,连接BE 交AG 于点H ,若正方形边长为2,则线段DH 长度的最小值是________.HGAB CDEF【分析】根据条件可知:∠DAG =∠DCG =∠ABE ,易证AG ⊥BE ,即∠AHB =90°,所以H 点轨迹是以AB 为直径的圆弧当D 、H 、O 共线时,DH 取到最小值,勾股定理可求.答案1αααHGABCDE F变式练习>>>3.如图,Rt △ABC 中,AB ⊥BC ,AB =8,BC =4,P 是△ABC 内部的一个动点,且满足∠P AB =∠PBC ,则线段CP 长的最小值是_________.PABC答案为4【分析】∵∠PBC +∠PBA =90°,∠PBC =∠P AB ,∴∠P AB +∠PBA =90°,∴∠APB =90°,∴P点轨迹是以AB为直径的圆弧.当O、P、C共线时,CP取到最小值,勾股定理先求OC,再减去OP即可.例题4. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=4,AC=10,点D是AC上的一个动点,以CD为直径作圆O,连接BD交圆O于点E,则AE的最小值为_________.B【分析】连接CE,由于CD为直径,故∠CED=90°,考虑到CD是动线段,故可以将此题看成定线段CB对直角∠CEB.取CB中点M,所以E点轨迹是以M为圆心、CB为直径的圆弧.连接AM,与圆弧交点即为所求E点,此时AE值最小,22AE AM EM=-==.BB变式练习>>>4.如图,正方形ABCD的边长为4,动点E、F分别从点A、C同时出发,以相同的速度分别沿AB 、CD 向终点B 、D 移动,当点E 到达点B 时,运动停止,过点B 作直线EF 的垂线BG ,垂足为点G ,连接AG ,则AG 长的最小值为 .GF EDCB A【分析】首先考虑整个问题中的不变量,仅有AE =CF ,BG ⊥EF ,但∠BGE 所对的BE 边是不确定的.重点放在AE =CF ,可得EF 必过正方形中心O 点,连接BD ,与EF 交点即为O 点. ∠BGO 为直角且BO 边为定直线,故G 点轨迹是以BO 为直径的圆.记BO 中点为M 点,当A 、G 、M 共线时,AG 取到最小值,利用Rt △AOM 勾股定理先求AM ,再减去GM 即可.答AB CDEF G例题5. 如图,等边△ABC 边长为2,E 、F 分别是BC 、CA 上两个动点,且BE =CF ,连接AE 、BF ,交点为P 点,则CP 的最小值为________.E FCBA P【分析】由BE=CF可推得△ABE≌△BCF,所以∠APF=60°,但∠APF所对的边AF是变化的.所以考虑∠APB=120°,其对边AB是定值.所以如图所示,P点轨迹是以点O为圆心的圆弧.(构造OA=OB且∠AOB=120°)当O、P、C共线时,可得CP的最小值,利用Rt△OBC勾股定理求得OC,再减去OP即可.60°E FCBAP120°EFCBAP120°MOPAB CFE120°变式练习>>>5.在△ABC中,AB=4,∠C=60°,∠A>∠B,则BC的长的取值范围是________.【分析】先作图,如下4ABC 60°答案为:8343BC <≤条件不多,但已经很明显,AB 是定值,∠C =60°,即定边对定角.故点C 的轨迹是以点O 为圆心的圆弧.(作AO =BO 且∠AOB =120°)题意要求∠A >∠B ,即BC >AC ,故点C 的轨迹如下图.当BC 为直径时,BC 取到最大值为833,考虑∠A 为△ABC 中最大角,故BC 为最长边,BC >AB =4.无最小值.O 120°60°C BAABC 60°120°O O 120°CBAO 120°CBA例题6. 如图,ABCD 为正方形,O 为AC 、BD 的交点,∠DCE 为Rt∠,∠CED =90°,∠DCE =30°,若OE =,则正方形的面积为( )A .5B .4C .3D .2【解答】解:如图,过点O 作OM ∠CE 于M ,作ON ∠DE 交ED 的延长线于N ,∠∠CED =90°,∠四边形OMEN 是矩形, ∠∠MON =90°,∠∠COM +∠DOM =∠DON +∠DOM , ∠∠COM =∠DON , ∠四边形ABCD 是正方形, ∠OC =OD ,在∠COM 和∠DON 中,∠∠COM ∠∠DON (AAS ), ∠OM =ON ,∠四边形OMEN 是正方形, 设正方形ABCD 的边长为2a , ∠∠DCE =30°,∠CED =90° ∠DE =a ,CE =a , 亦可按隐圆模型解答设DN =x ,x +DE =CE ﹣x ,解得:x =, ∠NE =x +a =,∠OE =NE , ∠=•, ∠a =1, ∠S 正方形ABCD =4 故选:B .变式练习>>>6.如图, BE ,CF 为△ABC 的高,且交于点H ,连接AH 并延长交于BC 于点D ,求证:AD ⊥BC.DHEFABC例题7. 如图,在四边形ABCD中,∠BCD=90°,AC为对角线,过点D作DF∠AB,垂足为E,交CB延长线于点F,若AC=CF,∠CAD=∠CFD,DF﹣AD=2,AB=6,则ED 的长为.【解答】解:∠∠CAD=∠CFD,∠点A,F,C,D四点共圆,∠∠F AD+∠DCF=180°,∠F AC=∠FDC,∠∠DCF=90°,∠∠F AD=90°,∠AC=FC,∠∠F AC=∠AFC,∠DF∠AB,∠∠ABF+∠BFE=∠CDF+∠BFE=90°,∠∠ABF=∠CDF,∠∠AFB=∠ABF,∠AF=AB=6,∠DF﹣AD=2,∠DF=AD+2,∠DF2=AF2+AD2,∠(2+AD)2=62+AD2,解得:AD=8,∠DF=10,∠∠F AD=90°,AE∠DF,∠∠ADE∠∠DAF,∠=,∠DE===,故答案为:.变式练习>>>7.(1)如图1,E是正方形ABCD的边AB上的一点,过点E作DE的垂线交∠ABC的外角平分线于点F,求证:FE=DE.(2)如图2,正方形ABCD,∠EAF=45°,当点E,F分别在对角线BD、边CD上,若FC =6,则BE的长为3.图1 图2证明:(1)如图,连接DB、DF.∵四边形ABCD是正方形,且BF是∠CBA的外角平分线,∴∠CBF=45°,∠DBC=45°,∴∠DBF=90°.又∵∠DEF=90°,∴D、E、B、F四点共圆.∴∠DFE=∠DBE=45°(同弧所对的圆周角相等).∴△DEF是等腰直角三角形.∴FE=DE.(2)解:作∠ADF的外接圆∠O,连接EF、EC,过点E分别作EM∠CD于M,EN∠BC于N(如图)∠∠ADF=90°,∠AF为∠O直径,∠BD为正方形ABCD对角线,∠∠EDF=∠EAF=45°,∠点E在∠O上,∠∠AEF=90°,∠∠AEF为等腰直角三角形,∠AE=EF,在∠ABE与∠CBE中,∠∠ABE∠∠CBE(SAS),∠AE=CE,∠CE=EF,∠EM∠CF,CF=6,∠CM=CF=3,∠EN∠BC,∠NCM=90°,∠四边形CMEN是矩形,∠EN=CM=3,∠∠EBN=45°,∠BE=EN=3,故答案为:3.例题8. 在锐角△ABC中,AB=4,BC=5,∠ACB=45°,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转,得到△A1BC1,点E为线段AB中点,点P是线段AC上的动点,在△ABC绕点B按逆时针方向旋转过程中,点P的对应点是点P1,求线段EP1长度的最大值与最小值.[解析]如图,过点B作BD⊥AC,D为垂足,因为△ABC为锐角三角形,所以点D在线段AC上,在Rt△BCD中,BD=BC×sin45°=;①当P 在AC 上运动与AB 垂直的时候,△ABC 绕点B 旋转,使点P 的对应点P 1在线段AB 上时,EP 1最小,最小值为:EP 1=BP 1﹣BE =BD ﹣BE =﹣2;②当P 在AC 上运动至点C ,△ABC 绕点B 旋转,使点P 的对应点P 1在线段AB 的延长线上时,EP 1最大,最大值为:EP 1=BC +BE =2+5=7.变式练习>>>8.如图,已知等边△ABC 的边长为8,点P 是AB 边上的一个动点(与点A 、B 不重合).直线l 是经过点P 的一条直线,把△ABC 沿直线l 折叠,点B 的对应点是点B ’.当PB =6时,在直线l 变化过程中,求△ACB ’面积的最大值.A PCBA PHB'PA BC【分析】考虑l 是经过点P 的直线,且△ABC 沿直线l 折叠,所以B ’轨迹是以点P 为圆心,PB 为半径的圆弧.考虑△ACB ’面积最大,因为AC 是定值,只需B ’到AC 距离最大即可.过P 作作PH ⊥AC 交AC 于H 点,与圆的交点即为所求B ’点,先求HB ’,再求面积.答案为4324.达标检测 领悟提升 强化落实1. 如图, AB 是半圆O 的直径,点C 在半圆O 上,AB =10,AC =8.D 是弧BC 上的一个动点,连接AD ,过点C 作CE ⊥AD 于E ,连接BE .在点D 移动的过程中,BE 的最小值为 .B答案为:4【分析】E 是动点,E 点由点C 向AD 作垂线得来,∠AEC =90°,且AC 是一条定线段,所以E 点轨迹是以AC 为直径的圆弧.当B 、E 、M 共线时,BE 取到最小值.连接BC ,勾股定理求BM ,再减去EM 即可.B2. 如图,以正方形的边AB 为斜边在正方形内作直角三角形ABE ,∠AEB =90°,AC 、BD 交于O .已知AE 、BE 的长分别为3,5,求三角形OBE 的面积.3. 如图,正方形ABCD 的边长是4,点E 是AD 边上一动点,连接BE ,过点A 作AF ⊥BE 于点F ,点P 是AD 边上另一动点,则PC +PF 的最小值为________.ABCDE FP 答案为:2132【分析】∠AFB =90°且AB 是定线段,故F 点轨迹是以AB 中点O 为圆心、AB 为直径的圆.考虑PC +PF 是折线段,作点C 关于AD 的对称点C ’,化PC +PF 为PC ’+PF ,当C ’、P 、F 、O 共线时,取到最小值.O ADE4. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AB=4,D是BC上一动点,CE⊥AD于E,EF⊥AB交BC于点F,则CF的最大值是_________.F EDC BA【分析】∠AEC=90°且AC为定值,故E点轨迹是以AC为直径的圆弧.考虑EF⊥AB,且E 点在圆上,故当EF与圆相切的时候,CF取到最大值.连接OF,易证△OCF≌△OEF,∠COF=30°,故CF可求.答案为3BBB5. 如图,△ABC为等边三角形,AB=3,若P为△ABC内一动点,且满足∠P AB=∠ACP,则线段PB长度的最小值为_________.ABCP答案为36. 如图,AB 是半圆O 的直径,点C 在半圆O 上,AB =5cm ,AC =4cm .D 是弧BC 上的一个动点(含端点B ,不含端点C ),连接AD ,过点C 作CE ∠AD 于E ,连接BE ,在点D 移动的过程中,BE 的取值范围是﹣2≤BE <3 .【解答】解:如图,由题意知,∠AEC =90°, ∠E 在以AC 为直径的∠M 的上(不含点C 、可含点N ),∠BE 最短时,即为连接BM 与∠M 的交点(图中点E ′点),∠AB =5,AC =4, ∠BC =3,CM =2, 则BM ===,∠BE 长度的最小值BE ′=BM ﹣ME ′=﹣2, BE 最长时,即E 与C 重合,∠BC =3,且点E 与点C 不重合, ∠BE <3, 综上,﹣2≤BE <3, 故答案为:﹣2≤BE <3.7. 在Rt∠ABC 中,∠C =90°,AC =10,BC =12,点D 为线段BC 上一动点.以CD 为∠O 直径,作AD 交∠O 于点E ,连BE ,则BE 的最小值为 8 .【解答】解:解:如图,连接CE ,∠∠CED=∠CEA=90°,∠点E在以AC为直径的∠Q上,∠AC=10,∠QC=QE=5,当点Q、E、B共线时BE最小,∠BC=12,∠QB==13,∠BE=QB﹣QE=8,∠BE的最小值为8,故答案为8.8. 如图,在等腰Rt∠ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,BC=,点D是AC边上一动点,连接BD,以AD为直径的圆交BD于点E,则线段CE长度的最小值为2﹣2.【解答】解:连结AE,如图1,∠∠BAC=90°,AB=AC,BC=,∠AB=AC=4,∠AD为直径,∠∠AED=90°,∠∠AEB=90°,∠点E在以AB为直径的∠O上,∠∠O的半径为2,∠当点O、E、C共线时,CE最小,如图2,在Rt∠AOC中,∠OA=2,AC=4,∠OC==2,∠CE=OC﹣OE=2﹣2,即线段CE长度的最小值为2﹣2.故答案为2﹣2.9. 如图,在矩形ABCD中,已知AB=4,BC=8,点O、P分别是边AB、AD的中点,点H是边CD上的一个动点,连接OH,将四边形OBCH沿OH折叠,得到四边形OFEH,连接PE,则PE长度的最小值是2﹣2.【解答】解:如图,连接EO、PO、OC.∠四边形ABCD是矩形,∠∠B=∠OAP=90°,在Rt∠OBC中,BC=8,OB=2,∠OC==2,在Rt∠AOP中,OA=2,P A=4,∠OP==2,∠OE=OC=2,PE≥OE﹣OP,∠PE的最小值为2﹣2.故答案为2﹣2.10. 如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是AB边上一点,且AE=2,点F是边BC上的任意一点,把∠BEF沿EF翻折,点B的对应点为G,连接AG,CG,则四边形AGCD 的面积的最小值为.【解答】解:∠四边形ABCD是矩形,∠CD=AB=3,AD=BC=4,∠ABC=∠D=90°,根据勾股定理得,AC=5,∠AB=3,AE=2,∠点F在BC上的任何位置时,点G始终在AC的下方,设点G到AC的距离为h,∠S四边形AGCD=S∠ACD+S∠ACG=AD×CD+AC×h=×4×3+×5×h=h+6,∠要四边形AGCD的面积最小,即:h最小,∠点G是以点E为圆心,BE=1为半径的圆上在矩形ABCD内部的一部分点,∠EG∠AC时,h最小,即点E,点G,点H共线.由折叠知∠EGF=∠ABC=90°,延长EG交AC于H,则EH∠AC,在Rt∠ABC中,sin∠BAC=,在Rt∠AEH中,AE=2,sin∠BAC=,∠EH=AE=,∠h=EH﹣EG=﹣1=,∠S四边形AGCD最小=h+6=+6=.故答案为:.。