定弦定角最值问题

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定弦定角最值问题

【定弦定角题型的识别】 有一个定弦,一个主动点,一个从动点,定弦所对的张角固定不变。 【题目类型】

图形中一般求一个从动点到一个定点线段长度最值问题,一般涉 及定弦定角最值问题

【解题原理】

同弧所对的圆周角相等, 定弦的同侧两个圆周角相等, 则四点共圆, 因此动点的轨迹是圆。

(线段同侧的两点对线段的张角相等, 则这两点以及线段的两个端点 共圆。)

【一般解题步骤】

①让主动点动一下,观察从动点的运动轨迹,发现从动点的运动轨 迹是一段弧。

②寻找不变的张角(这个时候一般是找出张角的补角,这个补角一 般为

45°、 60°或者一个确定的三角函数的对角等) ③找张角所对的定弦,根据三点确定隐形圆。

④确定圆心位置,计算隐形圆半径。

⑤求出隐形圆圆心至所求线段定点的距离。 ⑥计算最值:在此基础上,根据点到圆的距离求最值(最大值或最 小值)。

【例 1】(2016 ·新观察四调模拟 1)如图,△ ABC中, AC=3,BC= 4 2 ,∠ ACB= 45°, D为△

ABC内一动点,⊙ O为△ ACD的外接圆,直线 BD交⊙ O于 P点,交 BC于 E点,弧 AE=CP,则

AD 的最小值为( )

A.1 B. 2 C. 2 D. 41 4 2 解:∵∠ CDP=∠ ACB=45°

∴∠ BDC=135°(定弦定角最值) 如图,当 AD过 O′时, AD有最小值

∵∠ BDC= 135°

∴∠ BO′ C= 90°

∴△ BO′C为等腰直角三角形

∴∠ ACO′= 45 °+ 45°= 90°

∴AO′= 5

又 O′ B= O′C= 4 ∴AD=5-4=1

【例 2】如图, AC= 3, BC= 5,且∠ BAC=90°, D为 AC上一动点,以 AD为直径作圆,连接 BD

交圆于 E 点,连 CE,则 CE的最小值为( )

A. 13 2 B. 13 2 C. 5 D. 16

9

解 :连接 AE

∵AD为⊙ O的直径

∴∠ AEB=∠ AED= 90°

∴ E点在以 AB为直径的圆上运动

当 CE过圆心 O′时, CE有最小值为 13 2

【练】 (2015 ·江汉中考模拟 1)如图,在△ ABC中, AC=3,BC= 4 2 ,∠ ACB=45°, AM∥BC,

点 P 在射线 AM上运动,连 BP 交△ APC的外接圆于 D,则 AD的最小值为( )

A.1 B. 2

C. 2 D. 4 2 3

解 :连接 CD

∴∠ PAC=∠ PDC=∠ ACB= 45° ∴∠ BDC= 135°

如图,当 AD过圆心 O′时, AD有最小值

∵∠ BDC= 135°

∴∠ BO′ C= 90°

∴ O′ B= O′ C= 4

又∠ ACO′= 90 ° ∴ AO′= 5

∴AD的最小值为 5- 4= 1

【例 3】(2016 ·勤学早四调模拟 1) 如图,⊙ O的半径为 2,弦 AB的长为 2 3 ,点 P为优弧 AB 上一动点, AC⊥ AP交直线 PB于点 C,则△ ABC的面积的最大值是( )

A.12 6 3 B. 6 3 3 C.12 3 3 D. 6 4 3

【练】(2014 ·洪山区中考模拟 1)如图,⊙ O的半径为 1,弦 AB=1,点 P为优弧 AB上一动点,

AC⊥ AP交直线 PB于点 C,则△ ABC的最大面积是( )

A.

【例 5】如图,A(1,0)、B(3,0),以 AB为直径作⊙ M,射线 OF交⊙ M于E、 F两点, C为弧

AB 的中点, D为 EF的中点.当射线绕 O点旋转时, CD的最小值为 ______ 解 :连接 DM

∵ D是弦 EF的中点

∴DM⊥EF

∴点 D在以 A 为圆心的, OM为直径的圆上运动 当 CD过圆心 A时, CD有最小值

连接 CM

∵ C为弧 AB的中点

∴ CM⊥ AB

∴ CD的最小值为 2 1

练 】如图, AB是⊙ O的直径, AB=2,∠ABC=60°, P是上一动点, D是 AP的中点,连接

CD,

则 CD的最小值为 _________ 解 :连接 OD

∵ D为弦 AP的中点

∴OD⊥AP

∴点 D 在以 AO为直径的圆上运动 当 CD过圆心 O′时, CD有最小值 过点 C作 CM⊥ AB于 M

∵OB=OC,∠ ABC=60°

∴△ OBC为等边三角形

∴ OM= 1 , CM= 3

22

∴ O′ C= 7

4

∴ CD的最小值为 7 1

42 B.

C. D.

2