中考数学之隐圆专题
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中考数学《隐形圆》专题练习(求最值、路径长、面积问题等)1.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_________.2.如图,在边长为中,AE=CD,连接BE、AD相交于点P,则CP的最小值为3.如图,半径为2cm,圆心角为90°的扇形OAB的弧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在弧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,等腰直角△ABC中,∠C=90°,AC=BC=4,D为线段AC上一动点,连接BD,过点C作CH⊥BD于H,连接AH,则AH的最小值为_______.5.如图,直线y=x+4分别与x轴、y轴相交与点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相交与点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________.6.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_________.7.如图,O的半径为2,弦AB=2,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________.8.如图,以正方形ABCD的边BC为一边向内部做一等腰△BCE,CE=BC,过E做EH⊥BC,点P 是Rt△CEH的内心,连接AP,若AB=2,则AP的最小值为________.9.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,当点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长为__________.10.如图,矩形OABC的边OA、OC分别在x轴、y轴上,点B的坐标为(7,3),点E在边AB上,且AE=1,已知点P为y轴上一动点,连接EP,过点O作直线EP的垂线段,垂足为点H,在点P从点F(0,254)运动到原点O的过程中,点H的运动路径长为11.已知以AB为直径的⊙O,C为弧AB的中点,P为 BC上任意一点,CD⊥CP交AP于D,连接BD,若AB=6.则BD的最小值为。
专题13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∠=︒,则ACB∠=AOB==,请利用圆规画出过A、B.C三点的圆.若7035︒.如图,Rt ABCAB=.∠=︒,2BCA∆中,90∠=︒,30ABC(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,BQA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,,70AOB ∠=︒ ,35ACB ∴∠=︒,故答案为35︒.(2)连接PB ,PE ,如图,,Rt ABC ∆中,90ABC ∠=︒,30BCA ∠=︒,2AB =.4AC ∴=,60BAC ∠=︒,BC =.P 为Rt ABC ∆斜边AC 中点,122BP AC ∴==,线段AC 平移到DF 之后,2AB AD PE ===,2BP AE ==,∴四边形ABPE 为菱形,60BAC ∠=︒ ,30BEA ∴∠=︒,//CF BD ,且90ABC ∠=︒,∴四边形BDFC 为直角梯形,11()622S BD CF BC ∴=+⨯=⨯⨯=(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45BQA ∠=︒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90AHO OHG DQG ∠=∠=∠=︒,45OAH ∠=︒,30GDQ ∠=︒,90ABC ∠=︒ ,30BCA ∠=︒,2AB =,BC ∴=OA OB OQ ===1AH OH ∴==,33HG =,233OG =,3GQ ∴=,23DG GQ ==-,11AD AH HG GD ∴=++=++,1a ∴=+,此时直角梯形ABFD 的最大面积为:11()112222S BF AD AB =⨯+⨯=⨯++-++⨯=+.【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ABC ∆中,AB AC =,90BAC ∠=︒,点D 为平面内一点(点A ,B ,D 三点不共线),AE 为ABD ∆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 =;②180MDA DAB ∠+∠=︒;【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:12AE CF =,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4AB =,请直接写出BG的最大值.【分析】(1)利用SAS 证明ABE MDE ∆≅∆,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180MDA DAB ∠+∠=︒;(2)延长AE 至点M ,使得ME AE =,连接DM .利用SAS 证得ACF DMA ∆≅∆,可得CF AM =,再由12AE AM =,可证得12AE CF =;(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()ACF ABM 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11222GP AC AB ===,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:①AE 为ABD ∆的中线,BE DE ∴=,在ABE ∆和MDE ∆中,BE DE AEB MED AE ME =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ABE MDE SAS ∴∆≅∆,AB DM ∴=,AB AC = ,DM AC ∴=;②由①知ABE MDE ∆≅∆,BAE DME ∴∠=∠,//AB DM ∴,180MDA DAB ∴∠+∠=︒;(2)证明:延长AE 至点M ,使得ME AE =,连接DM.由旋转得:AF AD =,90DAF ∠=︒,90BAC ∠=︒ ,360DAF BAC BAD CAF ∠+∠+∠+∠=︒,180BAD CAF ∴∠+∠=︒,由(1)②得:180MDA DAB ∠+∠=︒,DM AB AC ==,CAF MDA ∴∠=∠,在ACF ∆和DMA ∆中,AF AD CAF MDA AC DM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACF DMA SAS ∴∆≅∆,CF AM ∴=,12AE AM = ,12AE CF ∴=;(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 =,90DAF ∠=︒,AF AM ∴=,1809090MAF ∠=︒-︒=︒,90BAC ∠=︒ ,MAF CAM BAC CAM ∴∠+∠=∠+∠,即CAF BAM ∠=∠,在ACF ∆和ABM ∆中,AC AB CAF BAM AF AM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACF ABM SAS ∴∆≅∆,AFC AMB ∴∠=∠,即AFN KMN ∠=∠,ANF KNM ∠=∠ ,90FAN MKN ∴∠=∠=︒,BM CF ∴⊥,E 、A 分别是DB 、DM 的中点,AE ∴是BDM ∆的中位线,//AE BM ∴,即//AG BM ,AG CF ∴⊥,90AGC ∴∠=︒,点P 是AC 的中点,11222GP AC AB ∴===,∴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Rt ABP ∆中,BP ==2BG BP PG ∴'=+'=+,BG ∴的最大值为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23(0)2y ax bx a =+->与x 轴交于点A ,B 两点,OA OB <,4AB =.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DEF ∆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CGA ∆和DEF ∆都为等腰直角三角形,利用等面积法求得4DF =,再求得直线AC 的解析式为1y x =-,设点D 的坐标,得到点F 的坐标,然后求解即可;(3)先求得45BDF ∠=︒,推出点P 的运动路径时11H N 的中点绕点F 逆时针旋转90︒得到2N H 的中点之间的弧长,证明四边形2DN FE 为正方形,即可求解.【解答】解:(1) 点A ,点B 两点关于直线1x =-对称,4AB =,(1,0)A ∴,(3,0)B -,代入232y ax bx =+-得,30239302a b a b ⎧+-=⎪⎪⎨⎪--=⎪⎩,解得:121a b ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴抛物线的解析式为21322y x x =+-.(2)如图1所示://DF y 轴//GC ,GCA DFE ∴∠=∠,抛物线的解析式为22131(1)2222y x x x =+-=+-,∴顶点(1,2)C --,(1,0)A ,2AG ∴=,2CG =,CGA ∴∆为等腰直角三角形,45GCA DFE ∴∠=∠=︒,DE AC ⊥ ,DEF ∴∆为等腰直角三角形,DE EF ∴=,DF =,142DEF S DE EF ∆=⋅= ,DE ∴=,4DF ∴==,设直线AC 的解析式为y kx b =+,则02k b k b +=⎧⎨-+=-⎩,解得:11k b =⎧⎨=-⎩,∴直线AC 的解析式为1y x =-,设点213(,22D x x x +-,则(,1)F x x -,221311(1)42222DF x x x x ∴=+---=-=,解得:3x =或3x =-(舍),(3,6)D ∴,(3,2)F .(3)如图2所示,NFH ∆ 是直角三角形,NFH ∴∆的外心是斜边NH 的中点,当点M 位于点B 时,△11N FH ,其外心是斜边11H N 的中点,当点M 位于点C 时,得△2N FE ,其外心是斜边22N H 的中点,即2N E 的中点,(3,6)D ,(3,0)B -,33tan 16BDF +∴∠==,45BDF ∴∠=︒,由(2)得,45FDE ∠=︒,45DBA BAC ∴∠=∠=︒,//BD AC ∴,FN BD ∴⊥,DF ∴平分BDE ∠,90BDE ∠=︒,∴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2N E 上运动,即点P 的运动轨迹是一条线段.2290DN F N DH DHF ∠=∠=∠=︒ ,2FN FE =,∴四边形2DN FE 为正方形,此时点P 在DF 上,且2EP =;当点M 与点C 重合时,此时点P 在DF 上,即为2P ,且222FP EP ==,由题意,224BN BD DN =-=,BF =2N F =,21//FN DH ,2BFN ∴∆∽△1BH D ,∴21BN BF BD BH =,解得1FH =,1FP ∴=,由勾股定理可得:121P P =,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ABC=,求BDC∆外一点,且AD AC∠的度数.若∆中,AB AC=,80BAC∠=︒,D是ABC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,90BAD BCD ∠=∠=︒,25BDC ∠=︒,求BAC ∠的度数.(3)问题拓展:抛物线21(1)34y x =--+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45CQB OED ∠=∠=︒,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,1402BDC BAC ∴∠=∠=︒,(2)如图2,90BAD BCD ∠=∠=︒ ,∴点A 、B 、C 、D 共圆,BDC BAC ∴∠=∠,25BDC ∠=︒ ,25BAC ∴∠=︒,(3)①如图3点B 为抛物线21(1)34y x =--+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,45CQB CED ∴∠=∠=︒,3CQ BC ∴==,4OQ ∴=,∴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,60CQB CED ∴∠=∠=︒,3CQ BC ∴==1OQ ∴=+,∴把1+代入21(1)34y x =--+得94y =,∴点P 的坐标是(1+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,30CQB CED ∴∠=∠=︒,CQ ∴==,1OQ ∴=+∴把1+21(1)34y x =--+得154y =-,∴点P 的坐标是(1+,154-综上所述,点P 的坐标是(1+94或(1+15)4-.【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1.(2022•雁塔区校级三模)问题提出(1)如图①,已知ABC ∆为边长为2的等边三角形,则ABC ∆的面积为问题探究(2)如图②,在ABC ∆中,已知120BAC ∠=︒,BC =,求ABC ∆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20AB =米,长24BC =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45AMB ∠=︒,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ABC ∆的外接圆O ,可知点A 在 BC上运动,当A O BC '⊥时,ABC ∆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90AOB ∠=︒,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45AMB ∠=︒,此时满足条件的有两个点M ,过1M 作1M F AB ⊥于F ,作1EO M F ⊥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 ,ABC ∆ 是边长为2的等边三角形,1BD ∴=,AD ∴==ABC ∴∆的面积为122⨯=;(2)作ABC ∆的外接圆O ,120BAC ∠=︒ ,BC =,∴点A 在 BC上运动,当A O BC '⊥时,ABC ∆的面积最大,60BOA '∴∠=︒,33BH CH ==,3OH ∴=,6OB =,633A H OA OH ''∴=-=-=,ABC ∴∆的最大面积为133932⨯=(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90AOB ∠=︒,过O 作HG AB ⊥于H ,交CD 于G ,20AB = 米,10AH OH ∴==米,2OA =米,24BC = 米,14OG ∴=米,10214> ,∴以O 为圆心,OA 为半径的圆与CD 相交,O ∴ 上存在点M ,满足45AMB ∠=︒,此时满足条件的有两个点M ,过1M 作1M F AB ⊥于F ,作1EO M F ⊥于E ,连接OF ,10EF OH ∴==米,1102OM =114EM ∴=米,22112OE OM M E ∴-=米,18CM BF ∴==米,同理210212CM BH OE =+=+=(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.2.(2023•灞桥区校级模拟)问题提出:(1)如图①,ABC ∆为等腰三角形,120C ∠=︒,8AC BC ==,D 是AB 上一点,且CD 平分ABC ∆的面积,则线段CD 的长度为4.问题探究:(2)如图②,ABC ∆中,120C ∠=︒,10AB =,试分析和判断ABC ∆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600BC =米,300CD =米,60C ∠=︒,60A ∠=︒,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ABC ∆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ABC ∆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90BDC ∠=︒,求出BD ,推出BDC ∆的面积是定值,要使得四边形ABCD 的面积最大,只要ABD ∆的面积最大即可,因为BD 为定值,A ∠为定角60=︒,推出当ABD ∆是等边三角形时,求出四边形ABCD 的面积最大值,然后再求出90MDE ∠=︒,构建方程解决问题即可.【解答】解:(1)如图①,CD 平分ABC ∆的面积,AD DB ∴=,8AC BC == ,CD AB ∴⊥,1602ACD BCD ACB ∠=∠=∠=︒,cos 8cos 604CD AC ACD ∴=∠=︒=,CD ∴的长度为4,故答案为:4;(2)存在.如图②,10AB = ,120ACB ∠=︒都是定值,∴点C 在AB 上,并且当点C 在 AB 的中点时,ABC ∆的面积最大;连接OC 交AB 于点D ,则CD AB ⊥,152AD BD AB ===,1602ACD ACB ∠=∠=︒,∴tan AD ACD CD ∠=,53tan 603AD CD ==︒,∴125323ABC S AB CD ∆=⋅=,答:ABC ∆(3)存在.如图③,连接DM ,BD ,M 是BC 的中点,13002CM BC ∴==,CM CD ∴=,又60C ∠=︒ ,CMD ∴∆是等边三角形,60MDC CMD ∴∠=∠=︒,CM DM BM ==,30CBD MDB ∴∠=∠=︒,90BDC ∴∠=︒,tan 60BD CD ∴=⋅︒=米,在ABD ∆中,BD =60A ∠=︒为定值,由(2)可知当AB AD =时,即ABD ∆为等边三角形时ABD ∆的面积最大,此时也为四边形ABCD 的最大值(BDC ∆的面积不变),21330024max BDC BDA S S S ∆∆=+=⨯⨯=;ABD ∆ 是等边三角形,60ADB ∴∠=︒,90ADM ADB BDM ∴∠=∠+∠=︒,由12EMD CDM max S S S ∆∆+=,得:21130030022DE ⨯+=⨯解得:DE =,AE AD DE ∴=-==),答:点A 距出口的距离AE 的长为米.【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.3.(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30APB ∠=︒的点P 有无数个;(2)若点P 在y 轴上,且30APB ∠=︒,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30APB ∠=︒,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1P 、2P .在优弧1APB 上任取一点P ,如图1,则11603022APB ACB ∠=∠=⨯︒=︒.∴使30APB ∠=︒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(1,0)A ,点(5,0)B ,1OA ∴=,5OB =.4AB ∴=.点C 为圆心,CG AB ⊥,122AG BG AB ∴===.3OG OA AG ∴=+=.ABC ∆ 是等边三角形,4AC BC AB ∴===.CG ∴===∴点C 的坐标为(3,.过点C 作CD y ⊥轴,垂足为D ,连接2CP ,如图1,点C 的坐标为(3,,3CD ∴=,OD =1P 、2P 是C 与y 轴的交点,1230APB AP B ∴∠=∠=︒.24CP CA == ,3CD =,2DP ∴== 点C 为圆心,12CD PP ⊥,12PD P D ∴==2(0P ∴,-.1(0P ,+.②当点P 在y 轴的负半轴上时,同理可得:3(0,P -.4(0,P -.综上所述:满足条件的点P 的坐标有:(0,-、(0,、(0,--、(0,-+.(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2sin AEH AE∠=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 ⊥,90EPO POH EHO ∴∠=∠=∠=︒.∴四边形OPEH 是矩形.OP EH ∴=,3PE OH ==.3EA ∴=.90EHA ∠=︒ ,2AH =,3EA =,EH ∴===OP ∴P ∴.②当点P 在y 轴的负半轴上时,同理可得:(0,P .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AMN ∆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 的坐标为和(0,.【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1.(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ABC∆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12EQ FQ PC PQ CQ====,(依据1)点E,F,P,C四点共圆,180FCP FEP∴∠+∠=︒.(依据2)又180ACP ABP∠+∠=︒,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180FEP DEP∠+∠=︒,可证明结论;(3)连接PA,PB,PC,利用HL证明Rt PBD Rt PCF∆≅∆,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12EQ FQ PC PQ CQ ====,∴点E,F,P,C四点共圆,180FCP FEP∴∠+∠=︒,又180ACP ABP∠+∠=︒,FEP ABP∴∠=∠,同上可得点B,D,P,E四点共圆,DBP DEP∴∠=∠,180ABP DBP∠+∠=︒,180FEP DEP∴∠+∠=︒,∴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,∴ BPPC =,BP PC ∴=,PAD PAC ∠=∠,又PD AD ⊥ ,PF AC ⊥,PD PF ∴=,Rt PBD Rt PCF(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 PBD Rt PCF ∆≅∆是解题的关键.2.(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ABC ∆中,AB AC =,90BAC ∠=︒,D 是ABC ∆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,90BAD BCD ∠=∠=︒,25BDC ∠=︒,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ABE ∆和DCF ∆全等,根据全等三角形对应角相等可得12∠=∠,利用“SAS ”证明ADG ∆和CDG ∆全等,根据全等三角形对应角相等可得23∠=∠,从而得到13∠=∠,然后求出90AHB ∠=︒,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112OH AB ==,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,1452BDC BAC ∴∠=∠=︒,故答案为:45;(2)如图2,取BD 的中点O ,连接AO 、CO .90BAD BCD ∠=∠=︒ ,∴点A 、B 、C 、D 共圆,BDC BAC ∴∠=∠,25BDC ∠=︒ ,25BAC ∴∠=︒,(3)如图3,在正方形ABCD 中,AB AD CD ==,BAD CDA ∠=∠,ADG CDG ∠=∠,在ABE ∆和DCF ∆中,AB CD BAD CDA AE DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ABE DCF SAS ∴∆≅∆,12∴∠=∠,在ADG ∆和CDG ∆中,AD CD ADG CDG DG DG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ADG CDG SAS ∴∆≅∆,23∴∠=∠,13∴∠=∠,390BAH BAD ∠+∠=∠=︒ ,190BAH ∴∠+∠=︒,1809090AHB ∴∠=︒-︒=︒,取AB 的中点O ,连接OH 、OD ,则112OH AO AB ===,在Rt AOD ∆中,OD ===,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1OD OH =-=.(解法二:可以理解为点H 是在Rt AHB ∆,AB 直径的半圆 AB 上运动当O 、H 、D 三点共线时,DH 长度最小)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.3.(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90BAC ∠=︒,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,90BAC BDC ∠=∠=︒,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ABD ∆面积取得最大值时,请直接写AD 的长.【分析】(1)由90BAC ∠=︒,且AB AC =,可得45ACB ABC ∠=∠=︒,由90BAC BDC ∠=∠=︒,推出A 、B 、C 、D 四点共圆,所以45ADB ACB ∠=∠=︒;由题意知EAB DAC ∆≅∆,所以BE CD =,由AE AD =,90EAD ∠=︒,可知ADE ∆是等腰直角三角形,推出2CD DB EB BD DE +=+==;(2)如图2,将AD 绕点A 顺时针旋转90︒交直线l 于点E .易证()EAB DAC SAS ∆≅∆,则BE CD =,由AE AD =,90EAD ∠=︒,所以ADE ∆是等腰直角三角形,则2DE =,由BD CD BD BE DE -=-=,推出BD CD-=;(3)当点D在线段AB的垂直平分线上且在AB的左侧时,ABD∆的面积最大.【解答】解:(1)①如图,在图1中.=,,且AB AC∠=︒90BACACB ABC∴∠=∠=︒,45,∠=∠=︒90BAC BDC∴、B、C、D四点共圆,A∴∠=∠=︒;45ADB ACB②由题意可知,90∠=∠=︒,EAD BAC∴∠=∠,EAB DAC又AE AD=,AB AC=,EAB DAC SAS∴∆≅∆,()∴=,BE CD,90AE AD=∠=︒,EAD∴∆是等腰直角三角形,ADE∴=,DE,+=+=CD DB EB BD DE∴+=;CD DB故答案为45︒,CD DB+=;(2)线段AD,BD,CD的数量关系会变化,数量关系为BD CD-=.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90∠=∠=︒,DAE CAB∴∠=∠,DAC EAB又AD AE=,AC AB=,EAB DAC SAS∴∆≅∆,()∴=,BE CD,90AE AD=∠=︒,EAD∴∆是等腰直角三角形,ADE∴=,2DE,-=-=BD CD BD BE DE∴-=;2BD CD(3)由(2)知,CDA BEA∆≅∆,∴∠=∠,CDA AEB,∠=︒DEA45∴∠=︒-︒=︒,AEB18045135∴∠=∠=︒,135CDA AEB∴∠+∠=︒+︒=︒,13545180CDA ABC∴、B、C、D四点共圆,A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ABD∆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1CD DH ==,45ADB ACB ∠=∠=︒ ,22.5GDB ∴∠=︒,67.5DBG ∠=︒,67.54522.5DBC ∴∠=︒-︒=︒,4522.522.5HCB DHC HBC ∠=∠-∠=︒-︒=︒,HCB HBC ∴∠=∠,HB CH ∴==,1AD BD DH BH ∴==+=.【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.。
中考数学几何专项练习:最值问题之隐圆【答案】634【分析】取AD 的中点O ,连接取AD 的中点O ,连接OM ,过点G ,则OM ME OF ,∵AB CD ,60DAB ,AD 120ADC ,∵AD CD ,4,4【答案】【分析】根据题意可知:点C在半径为的中位线,即得出OM=12CD,即当线上时,OM最大,根据勾股定理求出∵AM=CM,OD=OA,∴OM是△ACD的中位线,∴OM=12CD,∴即当OM最大时,CD最大,而D,∵OB=OD=6,∠BOD=90°,∴BD=62,【答案】933【分析】由ABD △与ACE △角形的性质得到ADC ABE 120BOC ,如图,当PO【点睛】本题考查了三角形的外接圆与外心,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.6.如图,正方形ABCD的边长为【答案】5【分析】因为DG=12EF从而得出GI=12CG,然后根据三角形三边关系,得出【详解】解:如图,当点E恰好在线段PD上,此时DE的长度取得最小值,∵3【答案】2:接OC,交☉O于点P,此时的∵AB=6,【详解】∵∠ABC=90°,∴∠ABP+∠PBC=90°,中,∵∠OBC=90°,BC=5,OB=4,二、解答题17.如图,在正方形ABCD中,点E在直线AD右侧,且1AE ,以DE为边作正方形DEFG,射线DF与边BC交于点M,连接ME、MG.∵对角线DF是正方形∴ME MG;(2)如图2,①当G、C、M三点共线时,∵AD DC,DE DG∵12AD BD ,12DE DF ADE EDB BDF ∴ADE BDF ∽△△,∴21BF BD AE AD ,∵1AE ,(1)如图①,当30OAM 时,求点O 的坐标;(2)如图②,连接 CO ,当CO AM ∥时.①求点M 的坐标;②连接OB ,求AO M △与AOB 重叠部分的面积;(3)当点M 在线段OC (不包括端点)上运动时,请直接写出线段()60,OAO OAO ⅱ\Ð=°V 是等边三角形,6,OO AO ¢\==90,AOM Ð=°Q 903060OMQ \Ð=°-°=°AM OO ¢^Q ,由①得:tan AO AMO OM 设,CE x 则3,ME x O ¢=-(1)求a的值;(2)点D是该抛物线的顶点,点P(m,n)是第三象限内抛物线上的一个点,分别连接当∠PBA=∠CBD时,求m的值;(3)点K为坐标平面内一点,DK=2,点M为线段BK的中点,连接【答案】(1)1(2)4 3223(1)y x x x ∵(1,4)D3,0,3,0B C ∵22112,CD BCQM 是BDK 的中位线112QM DK 根据题意点K 在以D 为圆心,2(3,0),(1,4)B D ∵1340(,)22Q 即 2,2Q (1,0),(2,2)A Q ∵设直线AM 的解析式为y 即022k d k d2。
A09巧用隐圆 妙解最值模型背诵隐圆一:定弦定角,隐圆正好。
AB 的长度固定不变(定弦),∠ABC=α不变(定角)。
这样的图形就是我们所谓的“定弦定角模型”。
隐圆一特殊:若∠ACB=90°,则AB 为三点所在圆的直径。
(可以解决动点轨迹。
)隐圆二:等弦对等角,隐圆可以找。
(可以利用四点共圆证相似,角相等)若∠ADC=∠ABC ,则A,B,C,D 四点共圆。
在半角模型中,证四点共圆,主要利用了这类隐圆.隐圆二特殊.若∠ABC=∠ADC=90°,则A,B,C,D 四点共圆,且AC 为直径。
隐圆三:对角互补,四点共圆.若∠ADC+∠ABC=180°,则A,B,C,D 四点共圆。
隐圆三特殊:若∠ABC=∠ADC=90°,则A,B,C,D 四点共圆,且AC为直径。
隐圆四:定点定长,隐圆必现。
CA=CB=CP隐圆五、瓜豆原理之种圆得圆。
若Q为AP的中点,当P沿⊙O运动一周,则Q的运动轨迹为以 AO 中点M为圆心的圆。
(P为“主动点”,点Q为“从动点。
)典例分析如图11,点P(3,4),圆P半径为2,A(2.8,0),B(5.6,0),点M是圆P上的动点,点C是MB的中点,则AC的最小值是_______.【点睛】图12,M点为主动点,C点为从动点,B点为定点.考虑C是BM中点,可知C点轨迹:取BP 中点O,以O为圆心,OC为半径作圆,即为点C轨迹.图13:当A、C、O三点共线且点C在线段OA上时,AC取到最小值,根据B、P坐标求O,利用两点间距离公式求得OA,再减去OC即可.实战训练一.选择题(共8小题)1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°且AB=10,点P为△ABC的内心,点O为AB边中点,将BO绕点B 顺时针旋转90°得到线段BD,连接DP,则DP长的最小值为()A.5√5−5√2B.52C.3√5−3√2D.5√2−522.已知抛物线y=−316(x−1)(x−9)与x轴交于A,B两点,对称轴与x轴交于点D,点C为抛物线的顶OyxA BCMPOOyxA BCMPOPMCBA xyO图11图12图13点,以C 点为圆心的⊙C 半径为2,点G 为⊙C 上一动点,点P 为AG 的中点,则DP 的最大值与最小值和为( )A .72B .2√3C .√412D .53.如图,矩形ABCD 中,AB =4,BC =6,点P 是矩形ABCD 内一点,连接P A ,PC ,PD ,若P A ⊥PD ,则PC 的最小值为( )A .2√13−4B .2√10−3C .2D .44.如图,在矩形ABCD 中,已知AB =3,BC =4,点P 是BC 边上一动点(点P 不与B ,C 重合),连接AP ,作点B 关于直线AP 的对称点M ,则线段MC 的最小值为( )A .2B .52C .3D .√105.如图,AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,其中AB =4,∠AOC =120°,P 为⊙O 上的动点,连接AP ,取AP 中点Q ,连接CQ ,则线段CQ 的最大值为( )A .3B .1+√6C .1+3√2D .1+√76.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 7.如图,在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =8,BC =12,D 为AC 边上的一个动点,连接BD ,E 为BD 上的一个动点,连接AE ,CE ,当∠ABD =∠BCE 时,线段AE 的最小值是( )A .3B .4C .5D .68.如图,已知在矩形ABCD 中,AB =1,BC =√3,点P 是AD 边上的一个动点,连接BP ,点C 关于直线BP 的对称点为C 1,当点P 运动时,点C 1也随之运动.若点P 从点A 运动到点D ,则线段CC 1扫过的区域的面积是( )A .πB .π+3√34C .3√32D .2π二.填空题(共12小题)9.如图,等边三角形ABC 和等边三角形ADE ,点N ,点M 分别为BC ,DE 的中点,AB =6,AD =4,△ADE 绕点A 旋转过程中,MN 的最大值为 .10.如图,正方形ABCD中,AB=4,动点E从点A出发向点D运动,同时动点F从点D出发向点C运动,点E、F运动的速度相同,当它们到达各自终点时停止运动,运动过程中线段AF、BE相交于点P,M是线段BC上任意一点,则MD+MP的最小值为√.11.如图,在锐角三角形ABC中,BC=8,sin A=45,BN⊥AC于点N,CM⊥AB于点M,连接MN,则△AMN面积的最大值是.12.在△ABC中,AB=4,∠C=45°,则√2AC+BC的最大值为.13.如图,四边形ABCD中,AB=AC=AD,∠CBD=15°,BD=√3AB,则∠BDC=.14.如图,等边△ABC中,AB=6,点D、点E分别在BC和AC上,且BD=CE,连接AD、BE交于点F,则CF的最小值为.15.如图,正方形ABCD中,AB=2,动点E从点A出发向点D运动,同时动点F从点D出发向点C运动,点E、F运动的速度相同,当它们到达各自终点时停止运动,运动过程中线段AF、BE相交于点P,M是线段BC上任意一点,则MD+MP的最小值为.16.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=60°,AB=4,点P是BC边上的动点,过点C作直线AP的垂线,垂足为Q,当点P从点C运动到点B时,点Q的运动路径长为.17.如图,在平面直角坐标系中,有一条长为10的线段AB,其端点A、点B分别在y轴、x轴上滑动,点C为以AB为直径的⊙D上一点(C始终在第一象限),且tan∠BAC=12.则当点A从A0(0,10)滑动到O(0,0),B从O(0,0)滑动到B0(10,0)的过程中,点C运动的路径长为.18.如图,等边△ABC的边长为6,D为BC边上的中点,P为直线BC上方的一个动点,且满足∠P AD=∠PDB,则线段CP长的最大值为.19.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.20.如图,在矩形ABCD中,AB=1,AD=√3,P为AD上一个动点,连接BP,线段BA与线段BQ关于BP所在的直线对称,连接PQ,当点P从点A运动到点D时,线段PQ在平面内扫过的面积为.三.解答题(共3小题)21.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 =.如图,Rt△ABC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.22.阅读下列材料,回答问题.材料:求圆外一定点到圆上距离最小值是安徽省中考数学较为常见的一种题型,此类题型试题有时出题者将圆隐藏,故又称为“隐圆问题”.解决这类问题,关键是要找到动点的运动轨迹,即该动点是绕哪一个定点旋转,且能保持旋转半径不变.从而找到动点所在的隐藏圆,进而转换成圆外一点到圆心的距离减半径,求得最小值.解决问题:(1)如图①,圆O的半径为1,圆外一点A到圆心的距离为3,圆上一动点B,当A、O、B满足条件时,AB有最小值为.(2)如图②,等腰△ABC两腰长为5,底边长为6,以A为圆心,2为半径作圆,圆上动点P到BC的距离最小值为.(3)如图③,OA⊥OB,P、Q分别是射线OA、OB上两个动点,C是线段PQ的中点,且PQ=4,则在线段PQ滑动的过程中,求点C运动形成的路径长,并说明理由.(4)如图④,在矩形ABCD中,AB=4,AD=8,点E是AB中点,点F是BC上一点,把△BEF沿着EF翻折,点B落在点B'处,求DB'的最小值,并说明理由.(5)如图⑤,在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,以边AB中点O为圆心,作半圆与AC相切,点P,Q分别是边BC和半圆上的动点,连接PQ,求PQ长的最小值,并说明理由.23.在矩形ABCD中,BC=√3CD,点E、F分别是边AD、BC上的动点,且AE=CF,连接EF,将矩形ABCD沿EF折叠,点C落在点G处,点D落在点H处.(1)如图1,当EH与线段BC交于点P时,求证:PE=PF;(2)如图2,当点P在线段CB的延长线上时,GH交AB于点M,求证:点M在线段EF的垂直平分线上;(3)当AB=5时,在点E由点A移动到AD中点的过程中,计算出点G运动的路线长.。
2025年中考数学二轮复习专题:隐圆专题练习一、四点共圆1.如图,在△ABC中,过点C作CD⊥AB,垂足为点D,过点D分别作DE⊥AC,DF⊥BC,垂足分别为E,F.连接EF交线段CD于点O,若CO=2,CD=3,求EO •FO的值.2.如图,△ABC中,∠ACB=90°,点D为边AB的中点,△ADC沿直线CD翻折至△ABC所在平面内得△A′DC,AA′与CD交于点E.若,,求点A′到AB 的距离.3.如图,△ABC中,∠BAC=60°,AD平分∠BAC,∠BDC=120°,连接BD,CD并延长分别交AC,AB于点E和点F,若DE=6,,求BD的长.4.如图,AB=AD=6,∠A=60°,点C在∠DAB内部且∠C=120°,求CB+CD的最大值.5.在△ABC中,∠B=60°,∠BCA=20°,∠DAC=20°,∠BCA的平分线交AB于E,连DE,求∠BDE.6.如图,在等腰三角形纸片ABC中,AB=AC,将该纸片翻折,使得点C落在边AB的F 处,折痕为DE,D,E分别在边BC,AC上,∠AFD=∠DEF,若DE=4,BD=9,求DF及△ABC的面积.7.如图,AB⊥BC,AB=5,点E、F分别是线段AB、射线BC上的动点,以EF为斜边向上作等腰Rt△DEF,∠EDF=90°,连接AD,求AD的最小值.8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=2,BC=4,AE=3,连接BE,以BE为斜边在BE的右侧作等腰直角△BDE,P是AE边上的一点,连接PC和CD,当∠PCD=45°,求PE长.9.如图,点E在正方形ABCD的AD边上(不与点A,D重合),连接EC,将△DEC沿EC 翻折,使点D落在点F处,作射线DF交CE于点M,交AB于点N,连接BF.(1)求证:△ADN≌△DCE;(2)过点A作AH∥BF交射线DN于点H.①求∠AHF的度数;②直接写出线段AH与FM之间的数量关系.10.已知:AD,CE都是锐角△ABC的高.(1)如图1,求证:∠B=∠CAD+∠ACE;(2)如图2,延长CE至F,使CF=AB,连接AF,BF,过点C作CG⊥BF于点G,在CG上取点M,使CM=BF,连接FM,求证:AF=FM;(3)如图3,在(2)的条件下,过点A作AN⊥GM于点N,若AN=14,CN﹣BG=8,求线段MN的长.二、定点加定长1.如图,四边形ABCD中,AB=AC=AD,∠CBD=20°,∠BDC=30°,则∠BAD=.2.如图,四边形ABCD中,AB=AC=AD,∠CBD=15°,BD=AB,则∠BDC=.3.如图,已知四边形ABCD中,AB∥CD,AB=AC=AD=3,BC=2,则BD=.4.如图,已知:AB=AC=AD,∠BAC=50°,∠DAC=30°,则∠BDC=.5.如图,在Rt△ACB中,∠BAC=30°,CB=2,点E是斜边AB的中点,把Rt△ABC绕点A顺时针旋转,得Rt△AFD,点C,点B旋转后的对应点分别是点D,点F,连接CF,EF,CE,在旋转的过程中,△CEF面积的最大值是.6.如图,等边三角形ABC和等边三角形ADE,点N,点M分别为BC,DE的中点,AB=6,AD=4,△ADE绕点A旋转过程中,MN的最大值为.7.如图1,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,M,N分别是AB边和BC的中点,若线段MN绕点M逆时针旋转得到线段MN′,连接BN′,如图2所示.(1)当线段MN绕点M逆时针旋转90°时,线段BN′的长=cm;(2)如图3,连接DN′,则DN′长度的最小值是cm.8.如图,点A,B的坐标分别为A(4,0),B(0,4),C为坐标平面内一点,BC=2,点M为线段AC的中点,连接OM,求OM的最大值.9.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,点E是AC的中点,点F 是斜边AB上任意一点,连接EF,将△AEF沿EF对折得到△DEF,连接DB,求△BDF 周长的最小值.三、定长加定角1.如图,AB是⊙O的直径,AB=4,C为的三等分点(更靠近A点),点P是⊙O上个动点,取弦AP的中点D,则线段CD的最大值为()A.2B.C.D.2.如图,矩形ABCD的边AB=8,AD=6,M为BC的中点,P是矩形内部一动点,且满足∠ADP=∠P AB,N为边CD上的一个动点,连接PN,MN,则PN+MN的最小值为.3.如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,P是矩形内部的一个动点,且∠APD=90°,连接CP并延长交AB于E,则AE的最大值为.4.如图,半径为4的⊙O中,CD为直径,弦AB⊥CD且过半径OD的中点,点E为⊙O 上一动点,CF⊥AE于点F.当点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长为.5.如图,在矩形ABCD中,AD=5,AB=3,点E在AB上,=,在矩形内找一点P,使得∠BPE=60°,求线段PD的最小值.6.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BC=4,AB=8,P为AC边上的一个动点,D为PB 上的一个动点,连接AD,当∠CBP=∠BAD时,求线段CD的最小值.7.如图,在等边△ABC中,AB=6,点D,E分别在边BC,AC上,且BD=CE,连接AD,BE交于点F,连接CF,则∠AFB=,CF的最小值是.8.如图,等边△ABC中,AB=6,点D、点E分别在BC和AC上,且BD=CE,连接AD、BE交于点F,求CF的最小值.四、对角互补1.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.2.如图,△ABC为等边三角形,点P是线段AC上一动点(点P不与A,C重合),连接BP,过点A作直线BP的垂线段,垂足为点D,将线段AD绕点A逆时针旋转60°得到线段AE,连接DE,CE.(1)求证:BD=CE;(2)延长ED交BC于点F,求证:F为BC的中点;(3)若△ABC的边长为1,直接写出EF的最大值.3.如图,正方形ABCD中,AD=1,点E是对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥ED,交AB于点F,连接DF,交AC于点G,将△EFG沿EF翻折,得到△EFM,连接DM,交EF于点N,若点F是AB的中点,求FM及tan∠MDE的值4.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=5,点E在对角线AC上,连接BE,作EF⊥BE,垂足为E,直线EF交线段DC于点F,求的值。
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.。
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 。
类型一:定点到动点定长点A为定点,点B为动点,AB为定长,则点B的轨迹为圆心为点A,半径为AB的圆。
【经典例题1】如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,E是AB边的中点,F 是线段BC边上的动点,将△EBF沿EF所在直线折叠得到△EB′F,连接B′D,则B′D的最小值是___.【解析】如图所示:当∠BFE=∠B′EF,点B′在DE上时,此时B′D的值最小,根据折叠的性质,△EBF≌△EB′F,∴EB′⊥B′F,∴EB′=EB,∵E是AB边的中点,AB=4,∴AE=EB′=2,∵AD=6,∴DE=1022622=+,∴B′D=102−2.练习1-1如图③,矩形ABCD 中,AB=3,BC=4,点E 是AB 边上一点,且AE=2,点F 是BC 边上的任意一点,把△BEF 沿EF 翻折,点B 的对应点为G ,连接AG 、CG ,四边形AGCD 的面积是否存在最小值,若存在,求这个最小值及此时BF 的长度。
若不存在,请说明理由。
【解析】(3)如图3,△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 =21AD×CD+21AC×h=21×4×3+21×5×h=25h+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,由折叠知△EGF=△ABC=90°,延长EG 交AC 于H ,则EH△AC ,在Rt△ABC 中,sin△BAC=AC BC =54, 在Rt△AEH 中,AE=2,sin△BAC=AE EH =54, △EH=54AE=58,△h=EH -EG=58-1=53 △S 四边形AGCD 最小=25h+6=25×53+6=215. 练习1-2如图,等边△ABC 的边AB=8,D 是AB 上一点,BD=3,P 是AC 边上一动点,将△ADP 沿直线DP 折叠,A 的对应点为A',则CA'的长度最小值是 .【解析】2练习1-3如图,在平行四边形ABCD 中,△BCD =30°,BC =4,CD=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△AMN ,连接A'C ,则A'C 长度的最小值是 .【解析】如图,连接MC ;过点M 作ME△CD ,交CD 的延长线于点E ;△四边形ABCD 为平行四边形,△AD△BC ,AD=BC=4,△点M 为AD 的中点,△BCD=30△,△DM=MA=2,△MDE=△BCD=30△, △ME=21DM=1,DE=3, △CE=CD+DE=43,由勾股定理得:CM 2=ME 2+CE 2,第4题图AB C DA'M N△CM=7;由翻折变换的性质得:MA′=MA=2,显然,当折线MA′C 与线段MC 重合时,线段A′C 的长度最短,此时A′C=7−2=5,故答案为5.练习1-4如图,在边长为2的菱形ABCD 中,∠A=60∘,点M 是AD 边的中点,点N 是AB 边上一动点,将△AMN 沿MN 所在的直线翻折得到△A′MN ,连结A′C ,则A′C 长度的最小值是( ) A. 7 B. 7−1 C. 3 D. 2【解析】如图所示:∵MA′是定值,A′C 长度取最小值时,即A′在MC 上时, 过点M 作MF ⊥DC 于点F ,∵在边长为2的菱形ABCD 中,∠A=60∘,M 为AD 中点,∴2MD=AD=CD=2,∠FDM=60∘,∴∠FMD=30∘,∴FD=21MD=21,∴FM=DM×cos30∘=23, ∴MC=722=+CF FM ,∴A′C=MC−MA′=7−1.故选:B.变式: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_____解题思路:同上题,不难看出点P 的运动轨迹为以点F 为圆心,PF 为半径的圆上运动,求点P 到AB 的距离最小,可过点F 作AB 的垂线于点M ,交圆 F 于点P ,此时,最小值为PM 。
中考数学复习隐形圆问题大全一定点+定长1.依据:到定点的距离等于定长的点的集合是以定点为圆心定长为半径的圆。
2.应用:(1)如图,四边形ABCD中,AB=AC=AD=2,BC=1,AB∥CD,求BD的长。
简析:因AB=AC=AD=2,知B、C、D在以A为圆2为半径的圆上,由AB∥CD 得DE=BC=1,易求BD=15。
(2)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,E是AB边的中点,F是线段BC 边上的动点,将△EBF沿EF所在直线折叠得到△EB′F,连接B′D,则B′D的最小值是.简析:E为定点,EB′为定长,B′点路径为以E为圆心EB′为半径的圆,作穿心线DE得最小值为210。
(3)ΔABC中,AB=4,AC=2,以BC为边在ΔABC外作正方形BCDE,BD、CE 交于点O,则线段AO的最大值为.简析:先确定A、B点的位置,因AC=2,所以C点在以A为圆心,2为半径的圆上;因点O是点C以点B为中心顺时针旋转45度并1:√2缩小而得,所以把圆A旋转45度再1:2缩小即得O点路径。
如下图,转化为求定点A到定圆F的最长路径,即AF+FO=32。
二定线+定角1.依据:与一条定线的两端夹角一定的动点路径是以定线为弦,定角为圆周角的弧。
2.应用:(1)矩形ABCD中,AB=10,AD=4,点P是CD上的动点,当∠APB=90°时求DP的长.简析:AB为定线,∠APB为定角(90°),P点路径为以AB为弦(直径)的弧,如下图,易得DP为2或8。
(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.简析:AB为定线,∠XOY为定角,O点路径为以AB为弦所含圆周角为45°的弧,如下图,转化为求定点C到定圆M的最长路径,即CM+MO=3+1+2。
(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_____.简析:作ΔABC的处接圆M,当∠ACB最大时,圆心角∠AMB最大,当圆M 半径最小时∠AMB最大,即当圆M与y轴相切时∠ACB最大。
2.应用:(1)如图,四边形ABCD二定线+定角1.依据:与一条定线的两端夹角一定的动点路径是以定线为弦,定角为圆周角的弧。
2.应用:(1)矩形ABCD中,AB=10,AD=4,点P是CD上的动点,当∠APB=90°时求DP的长.简析:AB为定线,∠APB为定角(90°),P点路径为以AB为弦(直径)的弧,如下图,易得DP为2或8。
(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.简析:作ΔABC的处接圆(4)如图,在平面直角坐标系中三三点定圆1.依据:不在同一直线上的三点确定一个圆。
2.应用:ΔABC中,∠A=45°,AD⊥BC于D,BD=4,CD=6,求AD的长。
简析:作ΔABC的外接圆,如下图,易得AD=7+5=12。
四四点共圆1.依据:对角互补的四边形四个顶点共圆(或一边所对两个角相等)。
2.应用:如图,在矩形ABCD中, AB=6,AD=8,P、E分别是线段AC、BC上的点,四边形PEFD为矩形,若AP=2,求CF的长。
简析:因∠PEF=∠PDF=∠DCE=90°,知D、F、C、E、P共圆,如下图,由∠1=∠2、∠4=∠5,易得ΔAPD∼ΔDCF,CF:AP=CD:AD,得CF=1.5。
五旋转生圆1.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_____ 。
简析:CD旋转一周扫过的图形可以用两点确定,一是最远点距离为PC,二是最近点距离为P到直线CD的垂线段,从而确定两个圆,CD即为两圆之间的圆环,如下图。
2.如图,在ΔABC中,∠BAC=90°,AB=5cm,AC=2cm,将ΔABC绕顶点C按顺时针方向旋转至ΔA'B'C的位置,则线段AB扫过区域的面积为_____。
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。
隐圆专题
1、几个点到某个定点距离相等可用圆
(定点为圆心,相等距离为半径)
例1:如图,若AB=OA=OB=OC,则∠ACB的大小是_______
练习:如图,已知AB=AC=AD,∠CBD=2∠BDC,∠BAC=44°,则∠CAD的度数为__________
2、动点到定点距离保持不变的可用圆
(先确定定点,定点为圆心,动点到定点的距离为半径)
例1:木杆AB斜靠在墙壁上,当木杆的上端A沿墙壁NO竖直下滑时,木杆的底端B也随
之沿着射线OM方向滑动.下列图中用虚线画出木杆中点P随之下落的路线,其中正确的是
()
练习: 1、如图,矩形ABCD 中,AB=2,AD=3,点E 、F 分别为AD 、DC 边上的点,且EF=2,点G 为EF 的中点,点P 为BC 上一动点,则PA+PG 的最小值为___________
2、如图,在ABC ∆中,32AB AC ==,,当B ∠最大时,BC 的长是( )
A .1
B .
C
D .5
3、如图,已知△ABC 为等腰直角三角形,∠BAC =90∘,AC =2,以点C 为圆心,1为半径作圆,点P 为⊙C 上一动点,连结AP ,并绕点A 顺时针旋转90∘得到AP ′,连结CP ′,则CP ′的取值范围是____________.
4、如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90∘,AC =4,BC =3,点D 是平面内的一个动点,且AD =2,M 为BD 的中点,在D 点运动过程中,线段CM 长度的取值范围是_________.
3、过定点做折叠的可用圆
(定点为圆心,对应点到定点的距离为半径)
例1、如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,P是AB边上的动点(不与点B重合),将△BCP沿CP所在的直线翻折,得到△B′CP,连接B′A,则B′A长度的最小值是.
练习:1、如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,E是AB边的中点,F是线段BC边上的动点,将△EBF沿EF所在直线折叠得到△EB’F,连接B’D,则B’D 的最小值是____________
2、如图,在Rt△ABC中,∠B=60∘,BC=3,D为BC边上的三等分点,BD=2CD,E为AB 边上一动点,将△DBE沿DE折叠到△DB′E的位置,连接AB′,则线段AB′的最小值为:__________.
4、90o的圆周角所对的弦为直径
(动态问题中一般会出现多个直角,往往会有一个直角所对斜边是固定不变的,选取该斜边中点为圆心,斜边中线为半径)
例1:等腰直角△ABC中,∠C=90°,AC=BC=4,D为线段AC上一动点,连接BD,过点
C作CH⊥BD于H,连接AH,则AH的最小值为.
练习:1、如图,在正方形ABCD中,动点E、F分别从D、C两点同时出发,以相同的速度在边DC、CB上移动,连接AE和DF交于点P,由于点E、F的移动,使得点P也随之运动.若,线段CP的最小值是_____________
例1题图练习1图
2、(2016·安徽)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_________.
3、如图,在平面直角坐标系xOy中,A(﹣2,0),B(0,2),⊙O的半径为1,点C为⊙O上一动点,过点B作BP⊥直线AC,垂足为点P,则P点纵坐标的最大值为()A.B.C.2 D.
4、如图,矩形OABC 的边OA 、OC 分别在x 轴、y 轴上,点B 的坐标为(7,3),
点H 的运动路径长为______.
5、如图,半圆的半径BC 为2,O 是圆心,A 是半圆上的一个动点,连接AB ,M 是AB 的中点,连接CM 并延长交半圆于点D ,连接BD ,则BD 的最大值为____________
第4题图 第5题图
6、(2016黄冈模拟)如图,在△ABC 中,∠C =90∘,点D 是BC 边上一动点,过点B 作BE ⊥AD 交AD 的延长线于E. 若AC =6,BC =8,则DE
AD
的最大值为( ) A.
12 B. 13 C. 3
4
D. 2
D
O
M
C
B
A
D
E
C
B
A
5、对角互补的四边形可用圆
角度存在一半关系的可用圆
例1、如图,已知平面直角坐标系中,直线y=kx(k≠0)经过点(a,3a)(a >0).线段BC的两个端点分别在x轴与直线y=kx上(B、C均与原点O不重合)滑动,且BC=2,分别作BP⊥x轴,CP⊥直线y=kx,交点为P,经探究在整个滑动过程中,P、O两点间的距离为定值_____________.
例2、平面内有四个点A、O、B、C,其中∠AOB=120°,∠ACB=60°,AO=BO=2,则满足题意的OC长度为整数的值可以是___________
练习、如图,AB为直径,AB=4,C、D为圆上两个动点,N为CD中点,CM⊥AB于M,当C、D在圆上运动时保持∠CMN=30°,则CD的长()
A.随C、D的运动位置而变化,且最大值为4
B.随C、D的运动位置而变化,且最小值为2
C.随C、D的运动位置长度保持不变,等于2
D.随C、D的运动位置而变化,没有最值
6、一边固定及其所对角不变可用圆(定弦定角角)
(圆心在弦的垂直平分线上且和弦的两端点形成的圆心角等于圆周角的两倍) 例1:已知在ABC ∆中,=2AC ,=45o ABC ∠,则ABC ∆的最大面积为_____________ 例2:已知边长为23的等边ABC ∆,D E 、为AB BC 、上的动点,满足=AD BE ,
AE 与CD 交于点P ,连接BP ,则BP 的最小值为__________:
练习1、如图,的半径为1,弦
,点P 为优弧AB 上一动点,
交
直线PB 于点C,则的最大面积是___________
2、在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,A 、B 、C 三点的坐标为(3,0)、(33,0)、(0,5),点D 在第一象限,且∠ADB =60º,则线段CD 的长的最小值为 .
3在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,A 、B. C 三点的坐标分别为A (2,0),B (4,0),C (0,5),点D 在第一象限内,且∠ADB =45∘.线段CD 的长的最小值为________.此时D 点坐标为_______ 4、如图,半径为
,圆心角为
的扇形OAB 的
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
的内心为I ,当点P 在
上从点A 运动到点B 时,内心I 所经过的路径长为
E P
D
C
B
A
5、如图,以正方形ABCD 的边BC 为一边向内部做一等腰BCE ∆,BE BC =,过E 做
EH BC ⊥,点P 是Rt BEH ∆的内心,连接AP ,若2AB =,则AP 的最小值为___________
第4题图 第5题图
6、在□ABOC 中,AO ⊥BO ,且AO =BO .以AO 、BO 所在直线为坐标轴建立如图所示的平面直角坐标系,已知B(-6,0),直线y =3x +b 过点C 且与x 轴交于点D .
(1)求点D 的坐标;
(2)点E 为y 轴正半轴上一点,当∠BED =45°时,求直线EC 的解析式;
6、讨论直角三角形的存在性可用圆
例1、用尺规作图在直线CD 找一点P ,使得ABP ∆是直角三角形
E
P
D
C
H
B
A
例2、在平面直角坐标系中,已知点P (-2,-1)、A (-1,-3),点A 关于点P 的对称点为B ,在坐标轴上找一点C ,使得△ABC 为直角三角形,这样的点C 共有( )个。
A.5
B.6
C.7
D.8
例3、如下图,在Rt △ABC 中,∠ABC 是直角,AB=3,BC=4,P 是BC 边上的动点,设BP=x ,若能在AC 边上找到一点Q ,使∠BQP=90°,则x 的取值范围是 _________ .
练习:、如图,在
Rt ABC ∆中,=90A ο∠,1AB AC ==,点P 是边AB 上的一动点,
PQ PC ⊥交BC 于Q ,则线段QC 长度的最小值______________.
7、寻找特殊点和线段两端点形成特殊角
例1:如图,ABC ∆为正三角形,做ABC ∆的外接圆
D
C
B
A
(1)D 为优弧AB 上一点,则ADB ∠=
(2)已知线段AB 和直线l ,请用尺规作图在直线l 上找一点P ,使得60APB ο∠=.(可改成30ο,45ο)
练习:1、如图,ABC ∆为正三角形,做ABC ∆的外接圆
D
C
B
A l
B
A
l
B A
l
B
A
(1)D 为劣弧AB 上一点,则ADB ∠=
(2)若三角形的3个内角均小于120°,三角形存在一点P ,使得PA 、PB 、PC 的夹角均为120°,我们称点P 为ABC ∆的费马点。
①请用尺规作图作出以P 为费马点的ABC ∆。
②请用尺规作图作出ABC ∆费马点。
练习2:有一山庄,它的平面图为如右图的五边形ABCDE ,山庄保卫人员想在线段CD 上选一点M 安装监控装置,用来监视边AB ,现只要使
大约为
C
P
C
B
A
,就可以让监控装置的效果达到最佳,已知,,,,,问在线段CD上是否存在点M,使若存在,请求出符合条件的DM的长;若不存在,请说明理由.。