定弦定角
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第九章.圆模型(三十七)——定弦定角模型模型讲解定弦定角:线段定,角度大小定一、【结论1】如图,AB定长,P动点,保持∠APB =,则点P在AB所对的圆弧上运动二、90º【结论2】如图,AB定长,P动点,保持∠APB =90º,则点P在以AB为直径的圆弧上运动(不包含A、B两点)三、30º、150º【结论3】如图,AB定长,P动点,保持∠APB =30º(或∠APB =150º),则点P在以AB为边构造的等边△ABC(或△ABC´)的顶点C(或C´)为圆心的圆弧上运动(不包含A、B两点)【结论4】如图,AB定长,P动点,保持∠APB =45º(或∠APB =135º),则点P在以AB为底,AB为腰构造的等腰直角三角形△ABC(或△ABC´)的顶点C(或C´)为圆心的圆弧上运动(不包含A、B两点)【结论5】如图,AB定长,P动点,保持∠APB =60º(或∠APB =120º),则点P在以AB为底,AB为腰构造的等腰直角三角形△ABC(或△ABC´)的顶点C(或C´)为圆心的圆弧上运动(不包含A、B两点)典例秒杀典例1 ☆☆☆☆☆如图,在矩形 ABCD中,AB=4,BC=6,E是矩形内部的一个动点,且AE⊥BE,则线段 CE 的最小值为( ).A. B.2-2C.2-2D.4【答案】B【解析】∵AE⊥BE,点E在以 AB 为直径的⊙O上,连接CO交⊙O于点E´,如图.当点 E 位于点 E´位置时,线段CE取得最小值.∵AB=4, ∴OA=OB=OE´=2.∵BC=6,∴OC===2,∴CE´=OC-OE´=2-2.故选 B.典例2 ☆☆☆☆☆如图,在平面直角坐标系中,A(﹣3,0),B(3,0),C(3,4),点 P 为任意一点,已知 PA⊥PB,则线段 PC的最大值为( )A.3B.5C.8D.10【答案】C【解析】如图所示,连接 OC,OP,PC.∵PA⊥PB,∴∠APB=90°,∴点 P在以O为圆心,AB长为直径的圆上,∵CP<OP+OC,∴当点 P,O,C在同一直线上,且点P在 CO 延长线上时, CP最大,其最大值为 OP+OC的长.又∵A(-3,0),B(3,0),C(3,4),∴AB=6,OC=5,OP=AB=3.∴线段 PC的最大值为 OP+OC=3+5=8. 故选 C.典例3 ☆☆☆☆☆如图,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=10,BC=12,P是△ABC内部的一个动点,且满足∠PAB=∠PBC,则线段 CP长的最小值为().A.7B.8C.D.【答案】B【解析】∵∠ABC=90°,∴∠ABP+∠PBC=90°,∵PAB=∠PBC, ∴∠BAP+∠ABP=90°, ∴∠APB=90°,∴点P在以AB为直径的⊙O上,如图,连接 OC交⊙O于点 P,此时 PC最小.在Rt△BCO中,∠OBC=90°,BC=12,OB=5,∴OC==13,∴PC=OC-OP=13-5=8,∴PC 的最小值为 8.故选 B.小试牛刀1.(★★★☆☆)在平面直角坐标系中,点O(0,0),动点A(t,t)在第一象限,动点B(0,m)在y轴上,当AB=4 时,△OAB面积的最大值为( )A.8B.4+4C.4+4D.82.(★★★☆☆)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=1,P为△ABC 内一个动点,∠PAB=∠PBC,则 CP 的最小值为__________.直击中考1.如图,△ABC 中,AB=AC=2,BC=2,D点是△ABC所在平面内的一个动点,且∠BDC= 60°,则△DBC面积的最大值是( )A.3B.3C.D.22.在△ABC中,若 AB=6,∠ACB=45°,则△ABC 的面积的最大值为_______. 中考中有一类题是求最值,点运动的轨迹不是很明显.此时要看以这个点为顶点的角是不是一个定值,如果是,就是定弦定角模型,找到圆心和半径,作出辅助圆,得到最大值或最小值. 此类型的题目往往作为选择或者填空压轴题出现。
线段最值系列之(一)——定弦定角,定最值一条线段的两个端点和该线段外一动点构成的角(动点是角的顶点),不随点的运动而变化,即该动角的度数恒定不变,称为“定弦定角”问题。
该线段称“定弦”,该运动的定值角称“定角”。
先复习两个基础知识点知识点1、如下图,(1)以AB为直径的⊙O上有一动点,则∠APB恒为90°,反之,当∠APB=90°时,点P一定在以AB为直径的圆上。
(2)如下图,在⊙O外有一点C,则点C到⊙O上点的最小距离和最大距离的确定:过点C与圆心O的线与圆的两个交点,如图,即CP长为最小值,CE长为最大值。
知识点2、如下图,(1)在⊙O中,弦CD一定时,则该弦所对劣弧(或优弧)上的圆周角∠CTD就一定;反之,当∠CTD为一定值时,点T一定在以CD为弦的圆上。
(2)如下图,在⊙O外有一点A,射线AO与圆的交点分别为点T和点E,则点A到圆的最小距离是AT的长,最大距离是AE的长。
下面,以两道典型例题来说明定弦定角在解一类线段最值题目中的应用。
例1:如图,在Rt△ABC ,∠ABC=90° ,AB=4, BC=6 ,P是△ABC 内部的一个动点,且满足∠PAB=∠PBC , 则线段CP的长度的最小值是 .(您的点赞,就是给予作者一份信心,别忘了,给作者一个鼓励,点个赞哦!)下面还有,继续……变式练习:如图,在Rt△ABC ,∠ABC=90° ,AB=4,BC=6, P是△ABC所在平面上的一个动点,且满足∠APB=90° , 则线段CP长度的取值范围是 .例2:如图,已知点E , F为等边△ABC边AB 、AC上的两动点,且AF=BE ,:连接CE , BF交于点T, 若等边△ABC的边长为6 ,则AT的长度的最小值是 .。
定弦定角解题技巧定弦定角问题在数学中是一个常见的问题类型,它涉及到在给定条件下找出满足特定条件的弦和角。
这类问题通常需要运用几何和代数知识来解决。
解决定弦定角问题的基本步骤如下:1. 理解问题:首先,要明确题目给出的条件和要求,理解弦和角之间的关系。
2. 作图:根据题目的描述,画出相应的几何图形。
作图要准确,标出必要的角度和长度。
3. 应用定理:根据题目要求,选择适当的定理或公式来解决问题。
可能用到的定理包括弦长公式、角度和差公式、余弦定理等。
4. 计算:进行必要的代数运算,求解方程或不等式。
5. 验证答案:最后,要验证所得答案是否符合题目的条件和要求,确保解题过程无误。
下面是一个具体的例子:题目:在$\bigtriangleup ABC$中,$AB = 2, AC = 4, \angle BAC =120^{\circ}$,点D是边BC上的一个动点,求$\frac{S_{\bigtriangleup ABD}}{S_{\bigtriangleup ACD}$的最大值。
解法:1. 作图:在$\bigtriangleup ABC$中,作$AD$垂直于$BC$于点D。
2. 应用定理:由于$\angle BAC = 120^{\circ}$,根据余弦定理有$BC^2 = AB^2 + AC^2 - 2 \times AB \times AC \times \cos(120^{\circ})$。
解得$BC = 2\sqrt{7}$。
3. 计算面积比:由于$\frac{S_{\bigtriangleup ABD}}{S_{\bigtriangleup ACD}} = \frac{1}{2} \times AB \times AD \times \sin(B) / (1/2 \times AC \times AD \times \sin(C))$,化简得$\frac{S_{\bigtriangleup ABD}}{S_{\bigtriangleup ACD}} = \frac{AB}{AC} \times \frac{\sinB}{\sin C} = \frac{1}{2} \times \frac{\sin B}{\sin C}$。
定弦定角最值问题类型一、定弦定角【基本原理】如图1\⊙O中,A、B为定点,则AB为定弦,点C为优弧上任一点,在C点运动过程中则∠ACB 的度数不变⇒逆运用⇒如图2、点A、B为定点,点C为线段AB外一点,且∠ACB=θ(θ为固定值)⇒点C在以AB为弦的圆上运动(不与A、B重合)图1 图2例、如图,AB为定长,点C为线段AB外一点,且满足∠ACB=60度,请在图中画出点C的运动轨迹,简要说明作图步骤步骤1、___________________________________________________步骤2、___________________________________________________练习、1、如图,AB为定长,点C为线段AB外一点,且满足∠ACB=90度,请在图中画出点C的运动轨迹.2、如图,AB为定长,点C为线段AB外一点,且满足∠ACB=120度,请在图中画出点C的运动轨迹,3、思考:AB为定长,点C为线段AB外一点,且满足∠ACB=30°,45°,60°,90°,120°,135°,150°,时如何画出点C的运动轨迹。
【实战应用】 一、90°应用例1、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 .213- B .213+C .5D .9162、如图,已知在RT △ABC 中,∠ACB=90°,AC=2,BC=5,点D 是BC 边上的动点,连结AD ,以CD 为直径的圆交AD 于点E ,则BE 的最小值为 。
3、如图,在△ABC 中,∠ACB =90°.P 是BC 边上一动点,以PC 为直径作⊙O ,连结AP 交⊙O 于点Q ,连结BQ ,点P 从点B 出发,沿BC 方向运动,当点P 到达点C 时,点P 停止运动.在整个运动过程中,线段BQ 的大小变化情况是( ) A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大4、如图,在Rt ⊿ABC 中,∠BAC=90º,AB=AC ,BC=42,点D 是AC 边上一动点,连接BD ,以AD 为直径的圆交BD 于E ,连接CE ,则线段CE 长的最小值为 .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__________6、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__________7、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__________第2题图 第3题图 第6题图 第5题图 第4题图 第7题图8、如图,△ABC 是边长为2的等边三角形,D 是边BC 上的动点,BE ⊥AD 于E ,则CE 的最小值为___________9、如图,Rt △ABC 中,AB ⊥BC ,AB=6,BC=4,P 是△ABC 内部的一个动点,且满足∠PAB=∠PBC ,则线段CP 长的最小值为_________二、60°、30°应用例1、如图,边长为3的等边△ABC ,D 、E 分别为边BC 、AC 上的点,且BD =CE ,AD 、BE 交于P 点,则CP 的最小值为_________2、如图,⊙O 的半径为2,弦AB 的长为32,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 .3612+B .336+C .3312+D .346+3、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 .21B .22C .23D .434、如图,在⊙O 中,弦AD 等于半径,B 为优弧AD 上的一动点,等腰△ABC 的底边BC 所在直线经过点D ,若⊙O 的半径为1,则OC 的长不可能为( ) A. 2-3 B.3-1 C.2 D. 3+1第9题图第8题图第2题图第1题图第3题图三、45°应用例1、如图,△ABC 中,AC =3,BC =24,∠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 .2D .2441-2、如图,在△ABC 中,AC =3,BC =24,∠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 .2D .324-3、如图,已知以BC 为直径的⊙O ,A 为BC 中点,P 为AC 上任意一点,AD ⊥AP 交BP 于D ,连CD .若BC =8,则CD 的最小值为___________4、 如图,边长为2的正方形ABCD 中,F 为CD 上一动点,E 为AF 上一点,且BE=BA, ∠CBE 的角平分线交AF 的延长线于点G ,则G 到CD 距离的最大值为 .5、如图,在动点C 与定长线段AB 组成的△ABC 中,AB =6,AD ⊥BC 于点D ,BE ⊥AC 于点E ,连接DE .当点C 在运动过程中,始终有22DE =AB ,则点C 到AB 的距离的最大值是_________ .AC例1、如图,∠XOY = 45°,一把直角三角尺ABC的两个顶点A、B分别在OX、OY上移动,其中AB = 10,那么点O到顶点A的距离最大值为_______点O到AB的距离的最大值为______【分析】:题意中AB为定长线段在角的两边滑动,O为定点,滑动中C为动点,AB两点位置发生变化,点O到AB距离的最大值的确定有难度,若改变思路,借助物理中运动的相对性可知,若将△ABC固定,将∠XOY的两边绕AB滑动,与原题中运动效果等价,题目中数量关系不会发生改变。
定弦定角定理证明哎呀,定弦定角定理啊,这个数学玩意儿听起来就挺让人头疼的,对吧?不过别担心,咱们今天就用大白话聊聊这事儿,不整那些高深莫测的,就说说这定理怎么证明的,还有我自己的一点小体验。
首先,这定理是说,如果你有一个圆,然后从圆上任意一点引一条弦,再从这点引一条切线,那么这条切线和这条弦的夹角,是固定的,不会变的。
听起来是不是有点绕?别急,我慢慢跟你说。
记得我上高中那会儿,数学老师在黑板上画了一个圆,然后随手一画,就画出了这么一条弦和一条切线。
我当时就心想,这有啥了不起的,不就是两条线嘛。
然后老师就开始讲这个定理,说这个角度是固定的。
我当时就懵了,心想这怎么可能呢?角度还能固定?老师看我一脸疑惑,就让我上去试试。
我上去随便画了一条弦,然后又画了一条切线。
嘿,你别说,这角度还真的没变。
我当时就震惊了,这玩意儿怎么这么神奇?后来,老师就给我们讲了证明过程。
他说,你看,这个圆心到弦的垂线,会平分弦,对吧?然后,这个垂线和切线是垂直的,这也是个基本的几何知识。
所以,你只要证明这个垂线和弦的夹角,等于弦和切线的夹角,就行了。
我当时就想,这怎么证明啊?老师就说,你看,这个垂线和弦的夹角,其实就是圆心角的一半,对吧?因为垂线平分弦嘛。
然后,这个圆心角,又等于弧所对的圆周角,这也是个基本的几何知识。
所以,这个圆周角,也就是弦和切线的夹角,不就固定了吗?我当时就觉得,哇,这数学真是太神奇了,就这么几条线,几个角,就能证明出这么个定理来。
而且,这个定理在实际生活中也有用,比如在测量的时候,就可以用这个定理来确定角度。
所以,你看,这个定弦定角定理,虽然听起来挺复杂的,但其实只要你理解了它的证明过程,就会发现它其实挺简单的。
而且,这个定理也告诉我们,有时候,看似复杂的东西,其实背后都有简单的规律。
好了,说了这么多,咱们今天就聊到这儿吧。
下次再有什么数学问题,咱们再一起聊聊。
别忘了,数学其实也挺有趣的,只要你用心去发现。
定弦定角初中数学教案1. 理解定弦定角的概念,掌握定弦定角的基本性质和运用。
2. 学会运用定弦定角解决实际问题,提高解决问题的能力。
3. 培养学生的逻辑思维能力,提高学生对几何图形的观察和分析能力。
二、教学内容1. 定弦定角的定义和性质2. 定弦定角在实际问题中的应用3. 定弦定角的证明和推导三、教学过程1. 导入:通过复习相关基础知识,如圆的性质、圆周角定理等,为学生学习定弦定角奠定基础。
2. 新课讲解:(1)介绍定弦定角的定义:一条线段的两个端点和该线段外一动点构成的角(动点是动角的顶点),不随点的运动而变化,即该动角的度数恒定不变,称为定弦定角。
(2)讲解定弦定角的基本性质:定弦定角的度数恒定不变,与动点的位置无关。
(3)演示定弦定角的运用:通过实例讲解定弦定角在解决实际问题中的应用,如求最短距离和最长距离等。
3. 练习与讨论:(1)让学生独立完成一些定弦定角的练习题,巩固所学知识。
(2)分组讨论,让学生相互交流解题方法,培养学生的合作意识。
4. 拓展与应用:(1)引导学生运用定弦定角解决实际问题,提高学生解决问题的能力。
(2)引导学生思考定弦定角在其他几何问题中的应用,拓宽学生的知识视野。
5. 总结与反思:对本节课的内容进行总结,强调定弦定角的定义、性质和应用,鼓励学生在日常生活中发现和运用定弦定角。
四、教学评价1. 课堂讲解:关注学生的学习状态,观察学生对定弦定角的掌握程度。
2. 练习题:通过学生的练习成果,评估学生对定弦定角的运用能力。
3. 课后反馈:收集学生对定弦定角的学习意见和建议,为下一步教学提供参考。
五、教学资源1. 教材:初中数学教材,相关章节。
2. 课件:定弦定角的教学课件。
3. 练习题:定弦定角的相关练习题。
4. 几何画板:用于展示几何图形和动态变化。
六、教学建议1. 注重基础知识的学习,为学生学习定弦定角奠定基础。
2. 加强课堂互动,引导学生积极参与讨论,提高学生的学习兴趣。
一、模型引入(特殊情况)符合一定条件的动点所形成的图形,或者说,符合一定条件的点的全体所组成的集合,叫做满足该条件的点的轨迹。
虽然初中数学中没有系统学习轨迹知识,但我们在学习圆的知识过程中,常碰到这样一个基本图形:即已知AB为定线段,C为动点,且∠ACB=90°,根据“直径所对的圆周角为直角”,我们能推出:动点C的运动轨迹为以AB为直径的圆上的任意一点(除点A和点B)。
如下图示:(图1)二、模型拓展(一般情况)若AB为一定线段,点C为动点,且∠ACB大小为一固定值,则A、B、C三点是否一定共圆?或称为点C一定在以AB为弦的某一个圆上,且这个圆是固定的,圆心在线段AB的垂直平分线上?(图2)(图3)三、定弦定角模型之”前世今生”(模型证明)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。
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。
称其为定弦定角问题。
(图4)(图5)四、定弦定角模型总结(1)定弦定角问题的三个条件:①平面内有定线段BC;②BC 所对的角是定角;③定角的顶点A 时动点。
(2)辅助线做法做△ABC 的外接圆并作其关于BC 的对称圆。
(如图6)(图6)(3)弦长计算(4)弧长计算(0(五、模型应用及解题步骤:(1)⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧摩天轮最值面积最值周长最值线段最值角度最值尺规作图模型应用(2)解题步骤:a、寻找不变张角(一般找出张角补角,这个补角一般为特殊角);b、找张角所对的定弦;(可以确定轨迹圆)c、确定半径和圆心;d、求得圆心到所求线段定点的距离;e、计算最值。
六、例题展示例1、(尺规作图)如图,已知线段AB.(1)请在图1中画出使得︒=∠90APB 的所有点P;(2)请在图1中画出使得︒=∠60APB 的所有点P;(3)请在图1中画出使得︒=∠45APB 的所有点P;已知△ABC 外接圆圆o 半径为r ,∠A 为定角,BC 为定线段。
专题19.定弦定角一.知识点:1.利用定弦定角构造辅助圆:已知定弦定角,可以构造辅助圆解决几何最值。
结论1:如图所示,在△ABP中,A,B均为定点,点P为平面内一动点,且∠APB=a为定值,则点p 在弦AB所对的圆弧上运动。
结论2:如图所示,在△ABP中,A,B均为定点,点P为平面内一动点,且∠APB=90°,则点p在以AB为直径的圆上运动。
结论3:如图所示,在△ABP中,A,B均为定点,点P为平面内一动点,且∠APB=a°,0°<a<90°,则点p在以AB为弦,圆心和点P在AB同侧,2a°为圆心角的圆上运动。
结论4:如图所示,在△ABP中,A,B均为定点,点P为平面内一动点,且∠APB=a°,90°<a<180°,则点p在以AB为弦,,圆心和点P在两侧,360°-2a为圆心角的圆上运动。
特殊情况:1.如图所示,在△ABP中,A,B均为定点,点P为平面内一动点,且∠APB=30°(或∠APB=150°),则点p在以AB为边构造的等边△ABC的顶点C为圆心的圆上运动。
2.如图所示,在△ABP中,A,B均为定点,点P为平面内一动点,且∠APB=45°(或∠APB=135°),则点p在以AB为底,以22AB为腰构造的等腰直角△ABC的顶点C为圆心的圆上运动。
3.如图所示,在△ABP中,A,B均为定点,点P为平面内一动点,且∠APB=60°(或∠APB=120°),则点p在以AB为底,3为腰构造的等腰直角△ABC的顶点C为圆心的圆上运动。
二.典型例题1.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,E是矩形内部的一个动点,且AE⊥BE,则线段CE 的最小值为()A .B.2﹣2B.C.2﹣2D.42.如图,在平面直角坐标系中,A(﹣3,0),B(3,0),C(3,4),点P为任意一点,已知PA⊥PB,则线段PC的最大值为()A.3 B.5C.8 D.103.如图,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=10,BC=12,P是△ABC内部的一个动点,且满足∠PAB =∠PBC,则线段CP长的最小值为()A.7B.8C .D .【自我修炼- -绝世武功】4.如图,在△ABC中,AC=4,BC=6,∠ACB=30°,D是△ABC内一动点,⊙O为△ACD的外接圆,⊙O交直线BD于点P,交边BC于点E ,若=,则AD的最小值为()A.1B.2C.2﹣6D .﹣3【分析】根据=得∠ACB=∠CDP.再由∠ACB=30°可得到∠BDC=150°,于是点D在以BC为弦,∠BDC=150°的圆弧上运动,再由∠BMC=60°可证明∠ACM=90°,从而算出AM=2,再由当A、D、M三点共线时,AD 最小,求出此时AD的长即可.【解答】解:∵=,∴∠ACB=∠CDP.∵∠ACB=30°,∴∠CDP=30°,∴∠BDC=180°﹣30°=150°,∴点D在以BC为弦,∠BDC=150°的圆弧上运动,如图,设D点运动的圆弧圆心为M,取优弧BC 上一点N,连接MB,MC,NB,NC,AM,MD,则∠BNC=180°﹣∠BDC=30°,∴∠BMC=60°,∵BM=CM,∴△BMC为等边三角形,∴∠MCB=60°,MC=BC=6,∵∠ACB=30°,∴∠ACM=90°,∴AM ===2,∴当A、D、M三点共线时,AD最小,此时,AD=AM﹣MD=2﹣6.故选:C.【点评】此题主要考查了圆周角定理、等边三角形的性质、勾股定理、三角形三边关系,解决此题的关键是证明出∠BDC=150°,分析出D在以BC为弦,∠BDC=150°的圆弧上运动.三.变式练习1.如图,四边形ABCD是正方形,点E,F分别是边AD,CD上的动点,且AE=DF,AF和BE相交于点H,若正方形的边长为4,那么HD的最小值是_____________________.2.在直角坐标系xOy中,点O(0,0),动点A(t,t)在第一象限,动点B(0,m)在y轴上.当AB=4时,△OAB面积的最大值为()A.8B .C .D .3.如图,△ABC中,AB=AC=2,BC=2,D 点是△ABC所在平面上的一个动点,且∠BDC =60°,则△DBC面积的最大值是()A.3B.3C .D.24.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=1,P为△ABC内一个动点,∠PAB=∠PBC,则CP 的最小值为.5.在△ABC中,若AB=6,∠ACB=45°,则△ABC的面积的最大值为__________.6.如图,已知正方形ABCD的边长是4,点E是AB 边上一动点,连接CE,过点B作BG⊥CE于点G,点P是AB边上另一动点,则PD+PG的最小值为.。
定弦定角原理证明
嘿,朋友们!今天咱们要来聊聊超有趣的定弦定角原理啦!
你们想想看,一根弦被固定在两点之间,那角度是不是就被限定住啦?比如说,就像你的滑板被放在特定的位置,你只能在那个范围内活动一样。
定弦定角原理说的就是这么回事!
咱来具体说说哈,当一个动点在一个定圆上运动,而这个动点与圆上某个固定点的连线所形成的角度是一定的,嘿嘿,这不就很神奇嘛!这就好像你每天上学都走同一条路,路线基本是固定的。
那怎么证明呢?我们可以通过一些巧妙的方法呀!比如说,我们可以通过圆心角和圆周角的关系来证明呀!就像在玩拼图游戏,找到关键的那块,整个画面就清晰啦!比如在一个圆里,有个动点总是和圆心形成一个固定的角度,那我们不就能确定它的运动轨迹了嘛,是不是超级酷呀!
哇塞,你们不觉得这个原理超有意思吗?简直让人惊叹不已呀!大家赶紧自己去感受感受吧,相信你们一定会被它深深吸引的!。
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 =24,∠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 .1B .2C .2D .2441-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 .213-B .213+C .5D .916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213-【练】(2015·江汉中考模拟1)如图,在△ABC 中,AC =3,BC =24,∠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 .1B .2C .2D .324-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32,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 .3612+B .336+C .3312+D .346+【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 .21B .22C .23D .43 【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12【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 =21,CM =23 ∴O ′C =47∴CD 的最小值为2147友情提示:本资料代表个人观点,如有帮助请下载,谢谢您的浏览!。
定弦定角整理
解题技巧:构造隐圆
圆形中一般求一个定点到一动点线段长度的最小值问题的时候一般涉及定弦定角问题。
定弦定角解决问题的步骤:
(1)让动点动一下,观察另一个动点的运动轨迹,发现另一个动点的运动轨迹为一段弧 (2)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60︒
、45︒
) (3)找张角所对的定弦,根据三点确定隐形圆,确定圆心位置 (4)计算隐形圆的半径
(5)圆心与所求线段上定点的距离可以求出来 (6)最小值等于圆心到定点之间的距离减去半径
例题讲解:
例1、(2016深圳二模)如图,在等腰Rt ABC ∆中,90BAC ︒
∠=,AB ﹦AC ,42BC =,
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 .
例2、(2014洪山区一模)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 的最大面积为 .
例3、(2013呼和浩特)在平面直角坐标系中,已知点A(4,0)、B(﹣6,0),点C是y轴上的一个动点,当∠BCA﹦45°,点C的坐标为.
例4、(2016黄冈二模)如图,△ABC,△EFG均是边长为2的等边三角形,当D是边BC、EF的中点,直线AG、FC相交于点M.当△EFG绕点D旋转时,线段BM长的最大值为.
巩固练习:
1、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 .
2、直线4y x =+分别与x 轴、y 轴相交于点M ,N ,边长为2的正方形OABC 一个顶点O 在坐标系的原点,直线AN 与MC 相交于点P ,若正方形绕着点O 旋转一周,则点P 到点(0,2)长度的最小值是 .
3、如图,半径为2cm ,圆心角为90°的扇形OAB 的»AB 上有一运动的点P .从点P 向半径OA 引垂线PH 交OA 于点H .设△OPH 的内心为I ,当点P 在»
AB 上从点A 运动到点B 时,内心I 所经过的路径长为 .
4、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 .
5、如图,以G (0,1)为圆心,半径为2的圆与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 、D 两点,点E 为⊙G 上一动点,CF ⊥AE 于F .若点E 从在圆周上运动一周,则点F 所经过的路径长为 .
6、如图,以扇形OAB 的顶点O 为原点,半径OB 所在的直线为x 轴,建立平面直角坐标系,点B 的坐标为(2,0),若抛物线2
12
y x k =+与扇形OAB 的边界总有两个公共点,则实数k 的取值范围是 .
7、在直角坐标系中,点A 是抛物线2
y x =在第二象限上的点,连接OA ,过点O 作OB ⊥OA ,
交抛物线于点B ,以OA 、OB 为边构造矩形AOBC .如图,当点A 的横坐标为1
2
-时,则点B 的坐标为 .
8、如图,射线OC 的解析式3
3
y x =
(x ≥0),在射线OC 上取一点A ,过点A 作AH ⊥x 轴于点H .设抛物线2
y x =(x >0)与射线OC 的交点为P ,在y 轴上取点Q ,使得以P ,O ,Q 为顶点的三角形与△AOH 相似,则符合条件的点Q 的坐标是 .
9、如图,正方形OABC 的边长为2,以O 为圆心,EF 为直径的半圆经过点A ,连接AE ,CF 相交于点P ,将正方形OABC 从OA 与OF 重合的位置开始,绕着点O 逆时针旋转90°,交点P 运动的路径长是 .
10、如图,已知抛物线2
12
y x mx n =
++与x 轴相交于点A 、
B 两点,过点B 的直线y x b =-+交抛物线于另一点
C (﹣5,6),点
D 是线段BC 上的一个动点(点D 与点B 、C 不重合),作D
E ∥AC ,交该抛物线于点E . (1)求m ,n ,b 的值; (2)求tan ∠ACB ;
(3)探究在点D 运动过程中,是否存在∠DEA ﹦45°?若存在,则求此时线段AE 的长;若不存在,请说明理由.
11、如图①,直线l 1、l 2相交于点O ,长为2的线段AB 在直线l 2上,点P 是直线l 1上一点,且∠APB ﹦30°.
(1)请在图①中作出符合条件的点P (不写画法,保留作图痕迹); (2)若直线l 1、l 2的夹角为60°,线段AB 在直线l 2上左右移动.
①当OA 的长为多少时,符合条件的点P 有且只有一个?请说明理由; ②是否存在符合条件的点P 有三个的情况?若存在,求出OA 的长;若不存在,请说明理由.
12、(2014陕西)问题探究:
(1)如图①,在矩形ABCD中,AB﹦3,BC﹦4.如果BC边上存在点P,使△APD为等腰三角形,那么请画出满足条件的一个
..等腰△APD,并求出此时BP的长;
(2)如图②,在△ABC中,∠ABC﹦60°,BC﹦12,AD是BC边上的高,E、F分别为边AB、AC的中点.当AD﹦6时,BC边上存在一点Q,使∠EQF﹦90°,求此时BQ的长;
问题解决:
(3)有一山庄,它的平面图为如图③的五边形ABCDE,山庄保卫人员想在线段CD上选一点M安监控装置,用来监视边AB.现只要使∠AMB大约为60°,就可以让监控装置的效果达到最佳.已知∠A﹦∠E﹦∠D﹦90°,AB﹦270m,AE﹦400m,ED﹦285m,CD﹦340m.问在线段CD上是否存在点M,使∠AMB﹦60°?若存在,请求出符合条件的DM的长;若不存在,请说明理由.
图①图②图③
13、(2016福建三明)如图,△ABC和△ADE是有公共顶点的等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90︒,点P为射线BD,CE的交点.
(1)求证:BD=CE;
(2)若AB=2,AD=1,把△ADE绕点A旋转,
①当∠EAC=90︒时,求PB的长;
②直接写出旋转过程中线段PB长的最小值与最大值.。