圆中的重要几何模型-隐圆模型隐圆是各地中考选择题和填空题、甚至解答题中常考题,题目常以动态问题出现,有点、线的运动,或者图形的折叠、旋转等,大部分学生拿到题基本没有思路,更谈不上如何解答。
隐圆常见的有以下四种形式,动点定长、定弦对直角、定弦对定角、四点共圆(对角互补或等弦对等角),上述四种动态问题的轨迹是圆。
题目具体表现为折叠问题、旋转问题、角度不变问题等,此类问题综合性强,隐蔽性强,很容易造成同学们的丢分。
本专题就隐圆模型的相关问题进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1、动点定长模型(圆的定义)若P为动点,但AB=AC=AP,则B、C、P三点共圆,A圆心,AB半径圆的定义:平面内到定点的距离等于定值的所有点构成的集合.寻找隐圆技巧:若动点到平面内某定点的距离始终为定值,则其轨迹是圆或圆弧.例1.(2020·四川中考真题)已知:等腰直角三角形ABC的腰长为4,点M在斜边AB上,点P为该平面内一动点,且满足PC=2,则PM的最小值为()A.2B.22-2C.22+2D.22【答案】B【分析】根据等腰直角三角形的性质得到斜边AB=42,由已知条件得到点P在以C为圆心,PC为半径的圆上,当点P在斜边AB的中线上时,PM的值最小,于是得到结论.【详解】解:∵等腰直角三角形ABC的腰长为4,∴斜边AB=42,∵点P为该平面内一动点,且满足PC=2,∴点P在以C为圆心,PC为半径的圆上,当点P在斜边AB的中线上时,PM的值最小,∵△ABC是等腰直角三角形,∴CM=12AB=22,∵PC=2,∴PM=CM-CP=22-2,故选:B.【点睛】本题考查线段最小值问题,涉及等腰三角形的性质和点到圆的距离,解题的关键是能够画出图形找到取最小值的状态然后求解.例2.(2020·江苏连云港市·中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的eO与x轴的正半轴交于点A,点B是eO上一动点,点C为弦AB的中点,直线y=34x-3与x轴、y轴分别交于点D、E,则△CDE面积的最小值为.【答案】2【分析】如图,连接OB,取OA的中点M,连接CM,过点M作MN⊥DE于N.先证明点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的⊙M,设⊙M交MN于C′.求出MN,当点C与C′重合时,△C′DE 的面积最小.【详解】解:如图,连接OB,取OA的中点M,连接CM,过点M作MN⊥DE于N.∵AC=CB,AM=OM,∴MC=12OB=1,∴点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的⊙M,设⊙M交MN于C′.∵直线y=34x-3与x轴、y轴分别交于点D、E,∴D(4,0),E(0,-3),∴OD=4,OE=3,∴DE=OE2+OD2=32+42=5,∵∠MDN=∠ODE,∠MND=∠DOE,∴△DNM∽△DOE,∴MNOE=DMDE,∴MN3=35,∴MN=95,当点C与C′重合时,△C′DE的面积最小,△C′DE的面积最小值=12×5×95-1,故答案为2.【点睛】本题考查三角形的中位线定理,三角形的面积,一次函数的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造三角形的中位线解决问题,属于中考常考题型.例3.(2022·北京市·九年级专题练习)如图,四边形ABCD中,AE、AF分别是BC,CD的中垂线,∠EAF=80°,∠CBD=30°,则∠ABC=,∠ADC=.【答案】 40°; 60°【分析】连接AC,根据线段垂直平分线的性质可得AB=AC=AD,从而得到B、C、D在以A为圆心,AB为半径的圆上,根据圆周角定理可得∠DAC=2∠DBC=60°,再由等腰三角形的性质可得∠DAF=∠CAF=30°,即可求解.【详解】解:连接AC,∵AE、AF分别是BC、CD的中垂线,∴AB=AC=AD,∴B、C、D在以A为圆心,AB为半径的圆上,∵∠CBD=30°,∴∠DAC=2∠DBC=60°,∵AF⊥CD,CF=DF,∴∠DAF=∠CAF=30°,∴∠ADC=60°,∵AB=AC,BE=CE,∴∠BAE=∠CAE,又∵∠EAC=∠EAF-∠CAF=80°-30°=50°,∴∠ABC=∠ACE=90°-50°=40°.故答案为:40°,60°.【点睛】本题主要考查了圆周角定理,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,根据题意得到B、C、D在以A为圆心,AB为半径的圆上是解题的关键.例4.(2022·广东·汕头市一模)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=8,AB=10,D是AC上一点,且CD =3,E是BC边上一点,将△DCE沿DE折叠,使点C落在点F处,连接BF,则BF的最小值为.【答案】35-3##-3+35【分析】先由折叠判断出F的运动轨迹是为以D为圆心,CD的长度为半径的圆,当B、D、F共线且F在B、D之间时BF最小,根据勾股定理及圆的性质求出此时BD、BF的长度即可.【详解】解:由折叠知,F点的运动轨迹为:以D为圆心,CD的长度为半径的圆,如图所示,可知,当点B、D、F共线,且F在B、D之间时,BF取最小值,∵∠C=90°,AC=8,AB=10,∴BC=6,在Rt△BCD中,由勾股定理得:BD=CD2+BC2=32+62=35,∴BF=BD-DF=35-3,故答案为:35-3.【点睛】本题考查了折叠的性质、圆的性质、勾股定理解直角三角形的知识,该题涉及的最值问题属于中考常考题型,根据折叠确定出F点运动轨迹是解题关键.模型2、定边对直角模型(直角对直径)固定线段AB 所对动角∠C 恒为90°,则A 、B 、C 三点共圆,AB 为直径寻找隐圆技巧:一条定边所对的角始终为直角,则直角顶点轨迹是以定边为直径的圆或圆弧.例1.(2022·湖北·武汉九年级阶段练习)如图,AB 是⊙O 的直径,AB =4,C 为AB的三等分点(更靠近A 点),点P 是⊙O 上一个动点,取弦AP 的中点D ,则线段CD 的最大值为.【答案】3+1【分析】如图,连接OD ,OC ,首先证明点D 的运动轨迹为以AO 为直径的⊙K ,连接CK ,当点D 在CK 的延长线上时,CD 的值最大,利用勾股定理求出CK 即可解决问题.【详解】解:如图,连接OD ,OC ,∵AD =DP ,∴OD ⊥PA ,∴∠ADO =90°,∴点D 的运动轨迹为以AO 为直径的⊙K ,连接CK ,AC ,当点D 在CK 的延长线上时,CD 的值最大,∵C 为AB的三等分点,∴∠AOC =60°,∴△AOC 是等边三角形,∴CK ⊥OA ,在Rt △OCK 中,∵∠COA =60°,OC =2,OK =1,∴CK =OC 2-OK 2=3,∵DK =12OA =1,∴CD =3+1,∴CD 的最大值为3+1,故答案为:3+1.【点睛】本题考查圆周角定理、轨迹、勾股定理、点与圆的位置关系等知识,解题的关键是正确寻找点D 的运动轨迹,学会构造辅助圆解决问题.例2.(2022·山东泰安·中考真题)如图,四边形ABCD 为矩形,AB =3,BC =4.点P 是线段BC 上一动点,点M 为线段AP 上一点.∠ADM =∠BAP ,则BM 的最小值为()A.52B.125C.13-32D.13-2【答案】D【分析】证明∠AMD =90°,得出点M 在O 点为圆心,以AO 为半径的园上,从而计算出答案.【详解】设AD 的中点为O ,以O 点为圆心,AO 为半径画圆∵四边形ABCD 为矩形∴∠BAP +∠MAD =90°∵∠ADM =∠BAP∴∠MAD +∠ADM =90°∴∠AMD =90°∴点M 在O 点为圆心,以AO 为半径的园上连接OB 交圆O 与点N∵点B 为圆O 外一点∴当直线BM 过圆心O 时,BM 最短∵BO 2=AB 2+AO 2,AO =12AD =2∴BO 2=9+4=13∴BO =13∵BN =BO -AO =13-2故选:D .【点睛】本题考查直角三角形、圆的性质,解题的关键是熟练掌握直角三角形和圆的相关知识.例3.(2022·内蒙古·中考真题)如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,AC 为直径,若AB =23,BC =3,点P 从B 点出发,在△ABC 内运动且始终保持∠CBP =∠BAP ,当C ,P 两点距离最小时,动点P 的运动路径长为.【答案】33π.【分析】根据题中的条件可先确定点P 的运动轨迹,然后根据三角形三边关系确定CP 的长最小时点P 的位置,进而求出点P 的运动路径长.【详解】解:∵AC 为⊙O 的直径,∴∠ABC =90°.∴∠ABP +∠PBC =90°.∵∠PAB =∠PBC ,∴∠PAB +∠ABP =90°.∴∠APB =90°.∴点P 在以AB 为直径的圆上运动,且在△ABC 的内部,如图,记以AB 为直径的圆的圆心为O 1,连接O 1C 交⊙O 1于点P ,连接O 1P ,CP .∵CP ≥O 1C -O 1P ,∴当点O 1,P ,C 三点共线时,即点P 在点P 处时,CP 有最小值,∵AB =23∴O 1B =3在Rt ΔBCO 1中,tan ∠BO 1C =BC O 1B =33= 3.∴∠BO1C =60°.∴BP =60π×3180=33π.∴.C ,P 两点距离最小时,点P 的运动路径长为33π.【点睛】本题主要考查了直径所对圆周角是直角,弧长公式,由锐角正切值求角度,确定点P 的路径是解答本题的关键.模型3、定边对定角模型(定弦定角模型)固定线段AB 所对同侧动角∠P =∠C ,则A 、B 、C 、P 四点共圆根据圆周角定理:同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角都相.寻找隐圆技巧:AB 为定值,∠P 为定角,则P 点轨迹是一个圆.例1.(2021·广东·中考真题)在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =2,BC =3.点D 为平面上一个动点,∠ADB =45°,则线段CD 长度的最小值为.【答案】5-2【分析】由已知∠ADB =45°,AB =2,根据定角定弦,可作出辅助圆,由同弧所对的圆周角等于圆心角的一半可知,点D 在以O 为圆心OB 为半径的圆上,线段CD 长度的最小值为CO -OD .【详解】如图:以12AB 为半径作圆,过圆心O 作ON ⊥AB ,OM⊥BC ,以O 为圆心OB 为半径作圆,则点D 在圆O 上,∵∠ADB =45°∴∠AOB =90°∵AB =2AN =BN =1∴AO =12+12=2∵ON =OM =12AB =1,BC =3∴OC =12+(3-1)2=5∴CO -OD =5-2线段CD 长度的最小值为:5-2.故答案为:5-2.【点睛】本题考查了圆周角与圆心角的关系,圆外一点到圆上的线段最短距离,勾股定理,正确的作出图形是解题的关键.例2.(2022·浙江湖州·中考真题)在每个小正方形的边长为1的网格图形中,每个小正方形的顶点称为格点.如图,在6×6的正方形网格图形ABCD 中,M ,N 分别是AB ,BC 上的格点,BM =4,BN =2.若点P 是这个网格图形中的格点,连接PM ,PN ,则所有满足∠MPN =45°的△PMN 中,边PM 的长的最大值是()A.42B.6C.210D.35【答案】C 【分析】根据同弧所对的圆周角等于所对圆心角的一半,过点M 、N 作以点O 为圆心,∠MON =90°的圆,则点P 在所作的圆上,观察圆O 所经过的格点,找出到点M 距离最大的点即可求出.【详解】作线段MN 中点Q ,作MN 的垂直平分线OQ ,并使OQ =12MN ,以O 为圆心,OM 为半径作圆,如图,因为OQ 为MN 垂直平分线且OQ =12MN ,所以OQ =MQ =NQ ,∴∠OMQ =∠ONQ =45°,∴∠MON =90°,所以弦MN 所对的圆O 的圆周角为45°,所以点P 在圆O 上,PM 为圆O 的弦,通过图像可知,当点P 在P 位置时,恰好过格点且P M 经过圆心O ,所以此时P M 最大,等于圆O 的直径,∵BM =4,BN =2,∴MN =22+42=25,∴MQ =OQ =5,∴OM =2MQ =2×5=10,∴P M =2OM =210,故选C .【点睛】此题考查了圆的相关知识,熟练掌握同弧所对的圆周角相等、直径是圆上最大的弦,会灵活用已知圆心角和弦作圆是解题的关键.例3.(2022·广西贵港·中考真题)如图,在边长为1的菱形ABCD 中,∠ABC =60°,动点E 在AB 边上(与点A 、B 均不重合),点F 在对角线AC 上,CE 与BF 相交于点G ,连接AG ,DF ,若AF =BE ,则下列结论错误的是()A.DF =CEB.∠BGC =120°C.AF 2=EG ⋅ECD.AG 的最小值为223【答案】D 【分析】先证明△BAF ≌△DAF ≌CBE ,△ABC 是等边三角形,得DF =CE ,判断A 项答案正确,由∠GCB +∠GBC =60゜,得∠BGC =120゜,判断B 项答案正确,证△BEG ∽△CEB 得BE GE=CE BE ,即可判断C 项答案正确,由∠BGC =120°,BC =1,得点G 在以线段BC 为弦的弧BC 上,易得当点G 在等边△ABC 的内心处时,AG 取最小值,由勾股定理求得AG =33,即可判断D 项错误.【详解】解:∵四边形ABCD 是菱形,∠ABC =60°,∴AB =AD =BC =CD ,∠BAC =∠DAC =12∠BAD =12×(180°-∠ABC )=60°=∠ABC ,∴△BAF ≌△DAF ≌CBE ,△ABC 是等边三角形,∴DF =CE ,故A 项答案正确,∠ABF =∠BCE ,∵∠ABC =∠ABF +∠CBF =60゜,∴∠GCB +∠GBC =60゜,∴∠BGC =180゜-60゜=180゜-(∠GCB +∠GBC )=120゜,故B 项答案正确,∵∠ABF =∠BCE ,∠BEG =∠CEB ,∴△BEG ∽△CEB ,∴BE GE=CE BE ,∴BE 2=GE ∙CE ,∵AF =BE ,∴AF 2=GE ∙CE ,故C 项答案正确,∵∠BGC =120°,BC =1,点G 在以线段BC 为弦的弧BC 上,∴当点G 在等边△ABC 的内心处时,AG 取最小值,如下图,∵△ABC 是等边三角形,BC =1,∴BF ⊥AC ,AF =12AC =12,∠GAF =30゜,∴AG =2GF ,AG 2=GF 2+AF 2,∴AG 2=12AG 2+12 2,解得AG =33,故D 项错误,故应选:D 【点睛】本题主要考查了菱形的基本性质、等边三角形的判定及性质、圆周角定理,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.模型4、四点共圆模型(对角互补模型与等弦对等角)1)若平面上A 、B 、C 、D 四个点满足∠ABC +∠ADC =180°,则A 、B 、C 、D 四点共圆.条件:1)四边形对角互补;2)四边形外角等于内对角.2)若平面上A、B、C、D四个点满足∠ADB=∠ACB,则A、B、C、D四点共圆.条件:线段同侧张角相等.例1.(2022·广东·九年级专题练习)如图,在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,∠ACD=30°,AD =2,E是AC的中点,连接DE,则线段DE长度的最小值为.【答案】3-1【分析】先判断出四边形ABCD是圆内接四边形,得到∠ACD=∠ABD=30°,根据题意知点E在以FG为直径的⊙P上,连接PD交⊙P于点E,此时DE长度取得最小值,证明∠APD=90°,利用含30度角的直角三角形的性质求解即可.【详解】解:∵∠BAD=∠BCD=90°,∴四边形ABCD是圆内接四边形,∴∠ACD=∠ABD=30°,∴∠ADB=60°,∵AD=2,∴BD=2AD=4,分别取AB、AD的中点F、G,并连接FG,EF,EG,∵E是AC的中点,∴EF∥BC,EG∥CD,∴∠AEF=∠ACB,∠AEG=∠ACD,∴∠AEF+∠AEG=∠ACB+∠ACD=90°,即∠FEG=90°,∴点E在以FG为直径的⊙P上,如图:当点E恰好在线段PD上,此时DE的长度取得最小值,连接PA,BD=2,∴∵F、G分别是AB、AD的中点∴FG∥BD,FG=12∠ADB=∠AGF=60°,∵PA=PG,∴△APG是等边三角形,∴∠APG=60°,∵PG=GD=GA,且∠AGF=60°,∴∠GPD=∠GDP=30°,∴∠APD=90°,∴PD=AD2-PA2=22-12=3,∴DE长度的最小值为(3-1).故答案为:(3-1).【点睛】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质,得到点E 在以FG 为直径的⊙P 上是解题的关键.例2.(2022陕西中考模拟)如图,在等边△ABC 中,AB =6,点P 为AB 上一动点,PD ⊥BC 于点D ,PE ⊥AC 于点E ,则DE 的最小值为.【答案】92【详解】如解图,∵∠PEC =∠PDC =90°,故四边形PDCE 对角互补,故P 、D 、C 、E 四点共圆,∠EOD =2∠ECD =120°,故ED =3R ,要使得DE 最小,则要使圆的半径R 最小,故直径PC 最小,当CP ⊥AB 时,PC 最短为33,故R =332,故DE =3R =3×332=92.例3.(2022江苏九年级期末)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,BC =3,AC =4,点P 为平面内一点,且∠CPB =∠A ,过C 作CQ ⊥CP 交PB 的延长线于点Q ,则CQ 的最大值为()A.175B.154C.455D.655【答案】B【分析】根据题意可得A 、B 、C 、P 四点共圆,由AA 定理判定三角形相似,由此得到CQ 的值与PC 有关,当PC 最大时CQ 即取最大值.【详解】解:∵在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠CPB =∠A ,BC =3,AC =4∴A 、B 、C 、P 四点共圆,AB 为圆的直径,AB =BC 2+AC 2=5∵CQ ⊥CP ∴∠ACB =∠PCQ =90°∴△ABC ∽△PQC∴AC BC =PC CQ ,43=PC CQ,即CQ =34PC ∴当PC 取得最大值时,CQ 即为最大值∴当PC =AB =5时,CQ 取得最大值为154故选:B .【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质以及四点共圆,掌握同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等确定四点共圆,利用相似三角形性质得到线段间等量关系是解题关键.课后专项训练例4.(2022·江苏无锡·中考真题)△ABC是边长为5的等边三角形,△DCE是边长为3的等边三角形,直线BD与直线AE交于点F.如图,若点D在△ABC内,∠DBC=20°,则∠BAF=°;现将△DCE绕点C旋转1周,在这个旋转过程中,线段AF长度的最小值是.【答案】 80 4-3##-3+4【分析】利用SAS证明△BDC≌△AEC,得到∠DBC=∠EAC=20°,据此可求得∠BAF的度数;利用全等三角形的性质可求得∠AFB=60°,推出A、B、C、F四个点在同一个圆上,当BF是圆C的切线时,即当CD⊥BF时,∠FBC最大,则∠FBA最小,此时线段AF长度有最小值,据此求解即可.【详解】解:∵△ABC和△DCE都是等边三角形,∴AC=BC,DC=EC,∠BAC=∠ACB=∠DCE =60°,∴∠DCB+∠ACD=∠ECA+∠ACD=60°,即∠DCB=∠ECA,在△BCD和△ACE中,CD=CE∠BCD=∠ACE BC=AC,∴△ACE≌△BCD(SAS),∴∠EAC=∠DBC,∵∠DBC=20°,∴∠EAC=20°,∴∠BAF=∠BAC+∠EAC=80°;设BF与AC相交于点H,如图:∵△ACE≌△BCD∴AE=BD,∠EAC=∠DBC,且∠AHF=∠BHC,∴∠AFB=∠ACB=60°,∴A、B、C、F四个点在同一个圆上,∵点D在以C为圆心,3为半径的圆上,当BF是圆C的切线时,即当CD⊥BF时,∠FBC最大,则∠FBA最小,∴此时线段AF长度有最小值,在Rt△BCD中,BC=5,CD=3,∴BD=52-32=4,即AE=4,∴∠FDE=180°-90°-60°=30°,∵∠AFB=60°,∴∠FDE=∠FED=30°,∴FD=FE,过点F作FG⊥DE于点G,∴DG=GE=32,∴FE=DF=DGcos30°=3,∴AF=AE-FE=4-3,故答案为:80;4-3.【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质,圆周角定理,切线的性质,解直角三角形,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.例5.(2021·湖北鄂州·中考真题)如图,Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =23,BC =3.点P 为ΔABC 内一点,且满足PA 2+PC 2=AC 2.当PB 的长度最小时,ΔACP 的面积是()A.3B.33C.334D.332【答案】D 【分析】由题意知∠APC =90°,又AC 长度一定,则点P 的运动轨迹是以AC 中点O 为圆心,12AC 长为半径的圆弧,所以当B 、P 、O 三点共线时,BP 最短;在Rt ΔBCO 中,利用勾股定理可求BO 的长,并得到点P 是BO 的中点,由线段长度即可得到ΔPCO 是等边三角形,利用特殊Rt ΔAPC 三边关系即可求解.【详解】解:∵PA 2+PC 2=AC 2∴∠APC =90°取AC 中点O ,∴AO =PO =CO =12AC 点P 的轨迹为以O 为圆心,12AC 长为半径的圆弧上由题意知:当B 、P 、O 三点共线时,BP 最短∵CO =12AC =12×23=3,BC =3∴BO =BC 2+CO 2=23∴BP =BO -PO =3∴点P 是BO 的中点∴在Rt ΔBCO 中,CP =12BO =3=PO ∴ΔPCO 是等边三角形∴∠ACP =60°∴在Rt ΔAPC 中,AP =CP ×tan60°=3∴S ΔAPC =12AP ×CP =3×32=332.【点睛】本题主要考察动点的线段最值问题、点与圆的位置关系和隐形圆问题,属于动态几何综合题型,中档难度.解题的关键是找到动点P 的运动轨迹,即隐形圆.例6.(2020·西藏中考真题)如图,在矩形ABCD 中,E 为AB 的中点,P 为BC 边上的任意一点,把沿PE 折叠,得到,连接CF .若AB =10,BC =12,则CF 的最小值为.【答案】8【分析】点F 在以E 为圆心、EA 为半径的圆上运动,当E 、F 、C 共线时时,此时FC 的值最小,根据勾股定理求出CE ,再根据折叠的性质得到BE =EF =5即可.【详解】如图所示,点F 在以E 为圆心EA 为半径的圆上运动,当E 、F 、C 共线时时,此时CF 的值最小,根据折叠的性质,△EBP ≌△EFP ,∴EF ⊥PF ,EB =EF ,∵E 是AB 边的中点,AB =10,∴AE =EF =5,∵AD =BC =12,∴CE ===13,∴CF =CE -EF =13-5=8.故答案为8.【点睛】本题考查了折叠的性质、全等三角形的判定与性质、两点之间线段最短的综合运用,灵活应用相关知识是解答本题的关键.例7.(2022·北京·清华附中九年级阶段练习)如图,四边形ABCD 中,DA =DB =DC ,∠BDC =72°,则∠BAC 的度数为.【答案】36°##36度【分析】根据题意可得A ,B ,C 三点在以D 为圆心DA 为半径的圆上,根据圆周角定理即可求解.【详解】解:如图,∵DA =DB =DC ,∴A ,B ,C 三点在以D 为圆心DA 为半径的圆上,∵∠BDC =72°,CB =CB ∴∠BAC =12∠BDC =36°.故答案为:36°.【点睛】本题考查了圆周角定理,掌握圆周角定理是解题的关键.例8.(2022·河北·唐山九年级阶段练习)如图所示,在四边形ABCD 中,AB =AC =AD ,∠BAC =26°,∠CAD =74°,则∠BCD =°,∠DBC °.【答案】 130 37【分析】根据题意可得点B,C,D在以A为圆心的圆上,根据圆周角定理求得∠BDC,∠DBC,根据三角形内角和定理求得∠BCD.【详解】∵AB=AC=AD,∴点B,C,D在以A为圆心的圆上,∵∠BAC=26°∴∠BDC=12∠BAC=13°,∵∠CAD=74°,∴∠DBC=12∠CAD=37°.∴∠BCD=180-∠DBC-∠BDC=180°-13°-37°=130°故答案为:130,37【点睛】此题考查了圆周角定理,三角形内角和定理,综合运用以上知识是解题的关键.例9.(2022·安徽蚌埠·一模)如图,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=8,BC=6,P是△ABC内部的一个动点,满足∠PAB=∠PBC,则线段CP长的最小值为()A.325B.2C.213-6D.213-4【答案】D【分析】结合题意推导得∠APB=90°,取AB的中点O,以点O为圆心,AB为直径作圆,连接OP;根据直角三角形斜边中线的性质,得OP=OA=OB=12AB=4;根据圆的对称性,得点P在以AB为直径的⊙O上,根据两点之间直线段最短的性质,得当点O、点P、点C三点共线时,PC最小;根据勾股定理的性质计算得OC,通过线段和差计算即可得到答案.【详解】∵∠ABC=90°,∴∠ABP+∠PBC=90°,∵∠PAB=∠PBC,∴∠BAP+∠ABP=90°,∴∠APB=90°,取AB的中点O,以点O为圆心,AB为直径作圆,连接OP,∴OP=OA=OB=12AB=4∴点P在以AB为直径的⊙O上,连接OC交⊙O于点P,当点O、点P、点C三点共线时,PC最小在Rt△BCO中,∵∠OBC=90°,BC=6,OB=4,∴OC=BO2+BC2=42+62=213,∴PC=OC-OP=213-4∴PC最小值为213-4故选:D.【点睛】本题考查了两点之间直线段最短、圆、勾股定理、直角三角形斜边中线的知识;解题的关键是熟练掌握圆的对称性、两点之间直线段最短、直角三角形斜边中线的性质,从而完成求解.例10.(2022·成都市·九年级专题练习)如图,在Rt ΔABC 中,∠ACB =Rt ∠,AC =8cm ,BC =3cm .D 是BC 边上的一个动点,连接AD ,过点C 作CE ⊥AD 于E ,连接BE ,在点D 变化的过程中,线段BE 的最小值是()A.1B.3C.2D.5【答案】A 【分析】由∠AEC =90°知,点E 在以AC 为直径的⊙M 的CN 上(不含点C 、可含点N ),从而得BE最短时,即为连接BM 与⊙M 的交点(图中点E ′点),BE 长度的最小值BE ′=BM -ME ′.【详解】如图,由题意知,∠AEC =90°,∴E 在以AC 为直径的⊙M 的CN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),在Rt ΔBCM 中,BC =3cm ,CM =12AC =4cm ,则BM =BC 2+CM 2=5cm .∵ME ′=MC =4cm ,∴BE 长度的最小值BE ′=BM -ME ′=1cm ,故选:A .【点睛】本题主要考查了勾股定理,圆周角定理,三角形的三边关系等知识点,难度偏大,解题时,注意辅助线的作法.例11.(2022·广东·九年级课时练习)如图,△ACB 中,CA =CB =4,∠ACB =90°,点P 为CA 上的动点,连BP ,过点A 作AM ⊥BP 于M .当点P 从点C 运动到点A 时,线段BM 的中点N 运动的路径长为()A.22πB.2πC.3πD.2π【答案】A【详解】解:设AB 的中点为Q ,连接NQ ,如图所示:∵N 为BM 的中点,Q 为AB 的中点,∴NQ 为△BAM 的中位线,∵AM ⊥BP ,∴QN ⊥BN ,∴∠QNB =90°,∴点N 的路径是以QB 的中点O 为圆心,14AB 长为半径的圆交CB 于D 的QD,∵CA =CB =4,∠ACB =90°,∴AB =2CA =42,∠QBD =45°,∴∠DOQ =90°,∴QD 为⊙O 的14周长,∴线段BM 的中点N 运动的路径长为:90π×14×42180=22π,故选:A .例12.(2022·全国·九年级专题练习)如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,AB =4cm ,CD 是中线,点E 、F 同时从点D 出发,以相同的速度分别沿DC 、DB 方向移动,当点E 到达点C 时,运动停止,直线AE 分别与CF 、BC 相交于G 、H ,则在点E 、F 移动过程中,点G 移动路线的长度为()A.2B.πC.2πD.22π【答案】D【详解】解:如图,∵CA =CB ,∠ACB =90°,AD =DB ,∴CD ⊥AB ,∴∠ADE =∠CDF =90°,CD =AD =DB ,在△ADE 和△CDF 中AD =CD∠ADE =∠CDF DE =DF,∴△ADE ≌△CDF (SAS ),∴∠DAE =∠DCF ,∵∠AED =∠CEG ,∴∠ADE =∠CGE =90°,∴A 、C 、G 、D 四点共圆,∴点G 的运动轨迹为弧CD ,∵AB =4,AB =2AC ,∴AC =22,∴OA =OC =2,∵DA =DC ,OA =OC ,∴DO ⊥AC ,∴∠DOC =90°,∴点G 的运动轨迹的长为90π×2180=22π.故选:D .例13.(2022·山西·九年级课时练习)如图,在等腰Rt ∆ABC 中,AC =BC =42,点P 在以斜边AB 为直径的半圆上,M 为PC 的中点.当点P 沿半圆从点A 运动至点B 时,点M 运动的路径长是()A.22π+4B.2πC.42+2D.4π【答案】B 【详解】分析:取AB 的中点O 、AC 的中点E 、BC 的中点F ,连结OC 、OP 、OM 、OE 、OF 、EF ,如图,利用等腰直角三角形的性质得到AB =2BC =8,则OC =12AB =4,OP =12AB =4,再根据等腰三角形的性质得OM ⊥PC ,则∠CMO =90°,于是根据圆周角定理得到点M 在以OC 为直径的圆上,由于点P 点在A 点时,M 点在E 点;点P 点在B 点时,M 点在F 点,则利用四边形CEOF 为正方得到EF =OC =4,所以M 点的路径为以EF 为直径的半圆,然后根据圆的周长公式计算点M 运动的路径长.详解:取AB 的中点O 、AC 的中点E 、BC 的中点F ,连结OC 、OP 、OM 、OE 、OF 、EF ,如图,∵在等腰Rt △ABC 中,AC =BC =42,∴AB =2BC =8,∴OC =12AB =4,OP =12AB =4. ∵M 为PC 的中点,∴OM ⊥PC ,∴∠CMO =90°,∴点M 在以OC为直径的圆上,点P 点在A 点时,M 点在E 点;点P 点在B 点时,M 点在F 点,易得四边形CEOF 为正方形,EF =OC =4,∴M 点运动的路径为以EF 为直径的半圆,∴点M 运动的路径长=12•4π=2π. 故选B .点睛:本题考查了轨迹:点按一定规律运动所形成的图形为点运动的轨迹.解决此题的关键是利用等腰三角形的性质和圆周角定理确定M 点的轨迹为以EF 为直径的半圆.例14.(2022·山东·烟台九年级期中)如图,平面直角坐标系中,点A 、B 坐标分别为(3,0)、(0,4),点C 是x 轴正半轴上一点,连接BC .过点A 垂直于AB 的直线与过点C 垂直于BC 的直线交于点D ,连接BD ,则sin ∠BDC 的值是.【答案】45【分析】根据图形的特点证明∠BDC =∠BAO ,故可出sin ∠BDC 的值.【详解】∵BA ⊥AD ,BC ⊥CD ∴∠BAD =∠BCD =90°∴A 、B 、C 、D 四点共圆∴∠BDA =∠BCA∵∠BDA +∠DBA =∠BCA +∠CBO =90°∴∠DBA =∠CBO∴∠DBA -∠CBA =∠CBO -∠CBA 即∠DBC =∠ABO又∠DBC +∠BDC =∠ABO +∠BAO =90°∴∠BDC =∠BAO∵点A 、B 坐标分别为(3,0)、(0,4),∴BO =4,OA =3,AB =42+32=5∴sin ∠BAO =BO AB=45∴sin ∠BDC =45故答案为:45.【点睛】此题主要考查三角函数的求解,解题的关键是熟知四点共圆的性质、勾股定理及三角函数的求解方法.例15.(2022·湖北·九年级期中)如图,△ABC 中,AC =BC =6,∠ACB =90°,若D 是与点C 在直线AB 异侧的一个动点,且∠ADB =45°,则CD 的最大值为.【答案】62+6##6+62【分析】以AB 为底边,在AB 的下方作等腰三角形AOB ,则OA =AC =6,根据∠ADB =45°,点与圆的位置关系可知,点D 在以O 为圆心,6为半径的圆上运动,当CD 过圆心时,CD 最大,根据OA =AC =6,∠CAO =90°,利用勾股定理可求出CO 的长,即可得.【详解】解:如图所示,以AB 为底边,在AB 的下方作等腰三角形AOB ,则OA =AC =6,∵∠ADB =45°,∴点D 在以O 为圆心,6为半径的圆上运动,当CD 过圆心时,CD 最大,∵OA =AC =6,∠CAO =90°,∴CO =62+62=62,∴CD 的最大值为:62+6,故答案为:62+6.【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质,圆周角定理,勾股定理,解题的关键是理解题意,掌握这些知识点.例16.(2022·浙江·九年级专题练习)如图,AB 是Rt △ABC 和Rt △ABD 的公共斜边,AC =BC ,∠BAD =32°,E 是AB 的中点,联结DE 、CE 、CD ,那么∠ECD =°.【答案】13【分析】先证明A 、C 、B 、D 四点共圆,得到∠DCB 与∠BAD 的是同弧所对的圆周角的关系,得到∠DCB 的度数,再证∠ECB =45°,得出结论.【详解】解:∵AB 是Rt △ABC 和Rt △ABD 的公共斜边,E 是AB 中点,∴AE =EB =EC =ED ,∴A 、C 、B 、D 在以E 为圆心的圆上,∵∠BAD =32°,∴∠DCB =∠BAD =32°,又∵AC =BC ,E 是Rt △ABC 的中点,∴∠ECB =45°,∴∠ECD =∠ECB -∠DCB =13°.故答案为:13.【点睛】本题考查直角三角形的性质、等腰三角形性质、圆周角定理和四点共圆问题,综合性较强.例17.(2022·黑龙江·九年级阶段练习)如图,等边△ABC 中,D 在BC 上,E 在AC 上,BD =CE ,连BE 、AD 交于F ,T 在EF 上,且DT =CE ,AF =50,TE =16,则FT =.【答案】17【分析】用“SAS ”可判定△ABD ≌△BCE ,得到∠AFE =60°,延长FE 至点G ,使得FG =FA ,连AG ,AT ,得到△AFG 是等边三角形,证明A 、B 、D 、T 四点共圆,设法证明△FAT ≌△GAE (ASA ),即可求得答案.【详解】∵△ABC 为等边三角形,∴AB =AC =BC ,∠ABD =∠BCE =60°,在△ABD 和△BCE 中,AB =BC∠ABD =∠BCE =60°BD =CE,∴△ABD ≌△BCE (SAS ),∴∠BAD =∠CBE ,∵∠ADC =∠CBE +∠BFD =∠BAD +∠B ,∴∠BFD =∠B =∠AFE =60°;延长FE 至点G ,使得FG =FA ,连AG ,AT ,∵∠AFE =60°,∴△AFG 是等边三角形,∴AG =AF =FG =50,∠AGF =∠FAG =60°,∵∠BAF +∠EAF =∠CAG +∠EAF =60°,∴∠BAF =∠CAG ,∵DT =CE ,∴∠DBT =∠BTD ,∵∠BAD =∠CBE ,∴∠BAD =∠BTD ,∴A 、B 、D 、T 四点共圆,∴∠BAD =∠DAT ,∴∠FAT =∠GAE ,在△FAT 和△GAE 中,∠FAT =∠GAEAF =AG ∠AFG =∠AGF =60°,∴△FAT ≌△GAE (ASA ),∴FT =GE ,∵FG =50,TE =16,∴FT =12(FG -TE )=17.故答案为:17.【点睛】本题主要考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,圆周角定理等,作出辅助线,判断出△FAT ≌△GAE 是解本题的关键.例18.(2020·四川成都·二模)如图,在矩形ABCD 中,AB =9,AD =6,点O 为对角线AC 的中点,点E 在DC 的延长线上且CE =1.5,连接OE ,过点O 作OF ⊥OE 交CB 延长线于点F ,连接FE 并延长交AC 的延长线于点G ,则FG OG=.【答案】455【分析】作OM ⊥CD 于M ,ON ⊥BC 于N ,根据三角形中位线定理分别求出OM 、ON ,根据勾股定理求出OE ,根据相似三角形的性质求出FN ,得到FC 的长,证明△GFC ∽△GOE ,根据相似三角形的性质列出比例式,代入计算得到答案.【详解】解:作OM ⊥CD 于M ,ON ⊥BC 于N ,∵四边形ABCD 为矩形,∴∠D =90°,∠ABC =90°,∴OM ∥AD ,ON ∥AB ,∵点O 为AC 的中点∴OM =12AD =3,ON =12AB =4.5,CM =4.5,CN =3,∵CE =1.5,∴ME =CM +CE =6在Rt △OME 中,OE =OM 2+ME 2=32+62=35,∵∠MON =90°,∠EOF =90°,∴∠MOE +∠NOE =∠NOF +∠NOE =90°,∴∠MOE =∠NOF ,又∠OME =∠ONF =90°,∴△OME ∽△ONF ,∴OM ON=ME FN ,即34.5=6FN ,解得,FN =9,∴FC =FN +NC =12,∵∠FOE =∠FCE =90°,∴F 、O 、C 、E 四点共圆,∴∠GFC =∠GOE ,又∠G =∠G ,∴△GFC ∽△GOE ,∴FG OG =FC OE =1235=455,故答案为:455.【点睛】本题考查了矩形的性质、相似三角形的判定和性质、圆周角定理的应用,掌握相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.例19.(2022·成都市锦江区嘉祥外国语学校九年级阶段练习)如图,在△ABC 中,AC =6,BC =83,∠ACB =60°,过点A 作BC 的平行线l ,P 为直线l 上一动点,⊙O 为△APC 的外接圆,直线BP 交⊙O 于E 点,则AE 的最小值为.【答案】2【分析】如图,连接CE .首先证明∠BEC =120°,根据定弦定角,可得点E 在以M 为圆心,MB 为半径的BC 上运动,连接MA 交BC 于E ′,此时AE ′的值最小.【详解】解:如图,连接CE .∵AP ∥BC ,∴∠PAC =∠ACB =60°,∴∠CEP =∠CAP=60°,∴∠BEC =120°,∵BC =83,为定值,则点E 的运动轨迹为一段圆弧如图,点E 在以M 为圆心,MB 为半径的BC 上运动,过点M 作MN ⊥BC∴⊙M 中优弧BC 度数为2∠BEC =240°,则劣弧BC 度数为120°∴△BMC 是等腰三角形,∠BMC =120°,∵∠BCM =30°,BC =83,MB =MC∴BN =BM 2-MN 2==3MN =12BC =43∴MB =MC =8,∴连接MA 交BC 于E ′,此时AE ′的值。