阿氏圆(2018中考数学压轴热点)
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阿氏圆整理例题讲解: 例1、如图1,抛物线y =a x2+(a +3)x +3(a ≠0)与x轴交于点A (4,0),与y 轴交于点B ,在x 轴上有一动点E (m ,0)(0<m <4),过点E 作x轴得垂线交直线AB 于点N ,交抛物线于点P ,过点P作PM ⊥A B于点M 、 (1)求a 得值与直线AB 得函数表达式;(2)设△PMN 得周长为C 1,△AEN得周长为C 2,若=,求m 得値;(3)如图2,在(2)得条件下,将线段O E绕点O 逆时针旋转得到OE ′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E ′A 、E ′B ,求E′A +\F (2,3)E ′B 得最小值、解:(1)把点A(4,0)代入y=ax 2+(a +3)x +3,得 16a+4(a +3)+3=0、解得a=-\F(3,4)、∴抛物线得函数表达式为:y =-34x 2+\F(9,4)x +3. 把x =0代入上式,得y=3、 ∴点B 得坐标为(0,3)。
由A (4,0),B (0,3)可得直线AB 得函数表达式为:y =-34x +3. (2)根据题意,得OE =m ,AE =4-m ,AB =5,点P得坐标可表示为(m ,—34m 2+94m +3). ∴PE =-34m 2+94m +3……………………………………………………①∵△AEN ∽△AOB ,∴\F(AN ,AB )=\F(NE ,BO )=错误!.∴错误!=错误!=错误!、 ∴A N=54(4-m ), NE =\F (3,4)(4-m )、 ∵△PM N∽△AEN ,且=,∴\F (PN ,AN )=、∴PN =A N=×54(4-m )=32(4-m ).∴PE =NE +PN =34(4-m )+错误!(4-m )=错误!(4—m )………………………。
② 由①、②,得第28题图1-34m 2+94m+3=94(4-m ). 解得m 1=2,m 2=4(不合题意,舍去). ∴m得値为2。
中考数学压轴题--二次函数第5节阿氏圆求最小值内容导航方法点拨点P 在直线上运动的类型称之为“胡不归”问题;点 P 在圆周上运动的类型称之为“阿氏圆”问题,“阿氏圆”又称“阿波罗尼斯圆”,已知平面上两点 A、B,则所有满足 PA=k·PB(k≠1)的点 P 的轨迹是一个圆,这个轨迹最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称“阿氏圆”。
如图 1 所示,⊙O 的半径为 r,点 A、B 都在⊙O 外,P 为⊙O 上一动点,已知 r=k·OB,连接 PA、PB,则当“PA+k·PB”的值最小时,P 点的位置如何确定?如图2,在线段 OB 上截取 OC 使 OC=k·r,则可说明△BPO 与△PCO 相似,即 k·PB=PC。
故本题求“PA+k·PB”的最小值可以转化为“PA+PC”的最小值,其中与 A 与 C 为定点,P 为动点,故当 A、P、C 三点共线时,“PA+PC”值最小。
如图3所示:【破解策略详细步骤解析】例题演练例1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+4x的顶点为点A(1)求点A的坐标;(2)点B为抛物线上横坐标等于﹣6的点,点M为线段OB的中点,点P为直线OB下方抛物线上的一动点.当△POM的面积最大时,过点P作PC⊥y轴于点C,若在坐标平面内有一动点Q满足PQ=,求OQ+QC的最小值;【解答】解:(1)∵y=x2+4x=(x+2)2﹣4,∴A(﹣2,﹣4);(2)如图1,过P作PH⊥x轴交OB于H,作PG⊥BC于G,过M作MD⊥y轴交y轴于D,∵点B为抛物线上横坐标等于﹣6的点,∴B(﹣6,12),∴直线AB解析式为y=﹣2x设P(m,m2+4m),则H(m,﹣2m),PH=﹣2m﹣(m2+4m)=﹣m2﹣6m∵点M为线段OB的中点,∴M(﹣3,6),∴MD=3∵PH∥y轴∴∠PHG=∠MOD∵PG⊥BC MD⊥y轴∴∠PGH=∠MDO∴△PGH∽△MDO∴=,即PG•MO=PH•MD=3(﹣m2﹣6m)=﹣3m2﹣18m,∴S△POM=PG•MO=﹣9m=﹣(m+3)2+∵﹣<0,∴当m=﹣3时,S△POM的值最大,此时P(﹣3,﹣3),在PC上取点T,使得PT=,连接QT,OT,∵PC=3,PQ=∴==∵∠QPT=∠CPQ∴△QPT∽△CPQ∴==,即TQ=QC,∴OQ+QC=OQ+TQ≥OT∵OT===∴OQ+QC的最小值为;练1.1如图1,抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.(1)求a的值和直线AB的函数表达式;(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,若=,求m的值;(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B,求E′A+E′B的最小值.【解答】解:(1)令y=0,则ax2+(a+3)x+3=0,∴(x+1)(ax+3)=0,∴x=﹣1或﹣,∵抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a≠0)与x轴交于点A(4,0),∴﹣=4,∴a=﹣.∵A(4,0),B(0,3),设直线AB解析式为y=kx+b,则,解得,∴直线AB解析式为y=﹣x+3.(2)如图1中,∵PM⊥AB,PE⊥OA,∴∠PMN=∠AEN,∵∠PNM=∠ANE,∴△PNM∽△ANE,∴=,∵NE∥OB,∴=,∴AN=(4﹣m),∵抛物线解析式为y=﹣x2+x+3,∴PN=﹣m2+m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,∴=,解得m=2或4,经检验x=4是分式方程的增根,∴m=2.(3)如图2中,在y轴上取一点M′使得OM′=,连接AM′,在AM′上取一点E′使得OE′=OE.∵OE′=2,OM′•OB=×3=4,∴OE′2=OM′•OB,∴=,∵∠BOE′=∠M′OE′,∴△M′OE′∽△E′OB,∴==,∴M′E′=BE′,∴AE′+BE′=AE′+E′M′=AM′,此时AE′+BE′最小(两点间线段最短,A、M′、E′共线时),最小值=AM′==.练1.2如图1,抛物线y=ax2﹣6ax+6(a≠0)与x轴交于点A(8,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<8),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.(1)分别求出直线AB和抛物线的函数表达式.(2)设△PMN的面积为S1,△AEN的面积为S2,若S1:S2=36:25,求m的值.(3)如图2,在(2)条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B.①在x轴上找一点Q,使△OQE′∽△OE′A,并求出Q点的坐标.②求BE′+AE′的最小值.【解答】解:(1)把点A(8,0)代入抛物线y=ax2﹣6ax+6,得64a﹣48a+6=0,∴16a=﹣6,a=﹣,∴y=﹣x2+x+6与y轴交点,令x=0,得y=6,∴B(0,6).设AB为y=kx+b过A(8,0),B(0,6),∴,解得:,∴直线AB的解析式为y=﹣x+6.(2)∵E(m,0),∴N(m,﹣m+6),P(m,﹣m2+m+6).∵PE∥OB,∴△ANE∽△ABO,∴=,∴=,解得:AN=.∵PM⊥AB,∴∠PMN=∠NEA=90°.又∵∠PNM=∠ANE,∴△NMP∽△NEA.∵=,∴,∴PM=AN=×=12﹣m.又∵PM=﹣m2+m+6﹣6+m=﹣m2+3m,∴12﹣m=﹣m2+3m,整理得:m2﹣12m+32=0,解得:m=4或m=8.∵0<m<8,∴m=4.(3)①在(2)的条件下,m=4,∴E(4,0),设Q(d,0).由旋转的性质可知OE′=OE=4,若△OQE′∽△OE′A.∴=.∵0°<α<90°,∴d>0,∴=,解得:d=2,∴Q(2,0).②由①可知,当Q为(2,0)时,△OQE′∽△OE′A,且相似比为===,∴AE′=QE′,∴BE′+AE′=BE′+QE′,∴当E′旋转到BQ所在直线上时,BE′+QE′最小,即为BQ长度,∵B(0,6),Q(2,0),∴BQ==2,∴BE′+AE′的最小值为2.练1.3如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B 的右侧),与y轴交于点C,过点C作x轴的平行线交抛物线于点P.连接AC.(1)求点P的坐标及直线AC的解析式;(2)如图2,过点P作x轴的垂线,垂足为E,将线段OE绕点O逆时针旋转得到OF,旋转角为α(0°<α<90°),连接F A、FC.求AF+CF的最小值;【解答】解:(1)在抛物线y=x2+x+3中,当x=0时,y=3,∴C(0,3),当y=3时,x1=0,x2=2,∴P(2,3),当y=0时,x1=﹣4,x2=6,B(﹣4,0),A(6,0),设直线AC的解析式为y=kx+3,将A(6,0)代入,得,k=﹣,∴y AC=﹣x+3,∴点P坐标为P(2,3),直线AC的解析式为y AC=﹣x+3;(2)在OC上取点H(0,),连接HF,AH,则OH=,AH===,∵==,=,且∠HOF=∠FOC,∴△HOF∽△FOC,∴=,∴HF=CF,∴AF+CF=AF+HF≥AH=,∴AF+CF的最小值为;练1.4如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣5x+5与x轴,y轴分别交于A,C两点,抛物线y =x2+bx+c经过A,C两点,与x轴的另一交点为B.(1)求抛物线解析式及B点坐标;(2)若点M为x轴下方抛物线上一动点,连接MA、MB、BC,当点M运动到某一位置时,四边形AMBC面积最大,求此时点M的坐标及四边形AMBC的面积;(3)如图2,若P点是半径为2的⊙B上一动点,连接PC、P A,当点P运动到某一位置时,PC+P A 的值最小,请求出这个最小值,并说明理由.【解答】解:(1)直线y=﹣5x+5,x=0时,y=5∴C(0,5)y=﹣5x+5=0时,解得:x=1∴A(1,0)∵抛物线y=x2+bx+c经过A,C两点∴解得:∴抛物线解析式为y=x2﹣6x+5当y=x2﹣6x+5=0时,解得:x1=1,x2=5∴B(5,0)(2)如图1,过点M作MH⊥x轴于点H∵A(1,0),B(5,0),C(0,5)∴AB=5﹣1=4,OC=5∴S△ABC=AB•OC=×4×5=10∵点M为x轴下方抛物线上的点∴设M(m,m2﹣6m+5)(1<m<5)∴MH=|m2﹣6m+5|=﹣m2+6m﹣5∴S△ABM=AB•MH=×4(﹣m2+6m﹣5)=﹣2m2+12m﹣10=﹣2(m﹣3)2+8∴S四边形AMBC=S△ABC+S△ABM=10+[﹣2(m﹣3)2+8]=﹣2(m﹣3)2+18∴当m=3,即M(3,﹣4)时,四边形AMBC面积最大,最大面积等于18(可以直接利用点M是抛物线的顶点时,面积最大求解)(3)如图2,在x轴上取点D(4,0),连接PD、CD∴BD=5﹣4=1∵AB=4,BP=2∴∵∠PBD=∠ABP∴△PBD∽△ABP∴==,∴PD=AP∴PC+P A=PC+PD∴当点C、P、D在同一直线上时,PC+P A=PC+PD=CD最小∵CD=∴PC+P A的最小值为练1.5如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(,0),B两点(点B在点A的左侧),与y 轴交于点C,且OB=3OA=OC,∠OAC的平分线AD交y轴于点D,过点A且垂直于AD的直线l交y轴于点E,点P是x轴下方抛物线上的一个动点,过点P作PF⊥x轴,垂足为F,交直线AD于点H.(1)求抛物线的解析式;(2)设点P的横坐标为m,当FH=HP时,求m的值;(3)当直线PF为抛物线的对称轴时,以点H为圆心,HC为半径作⊙H,点Q为⊙H上的一个动点,求AQ+EQ的最小值.【解答】解:(1)由题意A(,0),B(﹣3,0),C(0,﹣3),设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣),把C(0,﹣3)代入得到a=.故抛物线的解析式为y=x2+x﹣3.(2)在Rt△AOC中,tan∠OAC==,∴∠OAC=60°,∵AD平分∠OAC,∴∠OAD=30°,∴OD=OA•tan30°=1,∴D(0,﹣1),∴直线AD的解析式为y=x﹣1,由题意P(m,m2+m﹣3),H(m,m﹣1),F(m,0),∵FH=PH,∴1﹣m=m﹣1﹣(m2+m﹣3)解得m=﹣或(舍弃),∴当FH=HP时,m的值为﹣.(3)如图,∵PF是对称轴,∴F(﹣,0),H(﹣,﹣2),∵AH⊥AE,∴∠EAO=60°,∴EO=OA=3,∴E(0,3),∵C(0,﹣3),∴HC==2,AH=2FH=4,∴QH=CH=1,在HA上取一点K,使得HK=,此时K(﹣,﹣),∵HQ2=1,HK•HA=1,∴HQ2=HK•HA,∴=,∵∠QHK=∠AHQ,∴△QHK∽△AHQ,∴==,∴KQ=AQ,∴AQ+QE=KQ+EQ,∴当E、Q、K共线时,AQ+QE的值最小,最小值==.。
--阿氏圆模型专题训练阿氏圆( 阿波罗尼斯圆) :已知平面上两定点A、B,则所有满足PA/PB=k(k 不等于1) 的点P 的轨迹是一个圆,这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称阿氏圆。
在初中的题目中往往利用逆向思维构造斜屁型相似( 也叫母子型相似或美人鱼相似)+ 两点间线段最短解决带系数两线段之和的最值问题。
观察下面的图形,当P 在在圆上运动时,PA、PB的长在不断的发生变化,但它们的比值却始终保持不变。
解决阿氏圆问题,首先要熟练掌握母子型相似三角形的性质和构造方法。
ABD D,使得AD/AB=AB/AC,则此时△∽△ACB如图,在△ABC的边AC上找一点母子型相似(共角共边)BA CD: 我们来看一道基本题目的性质解答带系数的两条线段和的最小值呢?那么如何应用阿氏圆为圆上一动点 . CB=4,CA=6已知∠ACB=90°,,⊙C半径为2,PA1(1) AP 求BP 的最小值为 21AP 求(2) 的最小值为BP3PBC 实战练习:D 1 AB上一动点,,,为切线,AC、BD AC=1BD=2P 为弧,半径为、已知⊙O 1 2的最小值试求PC PDC 2PB AO1 AP),,(、已知点2 A4 0B 上运动,试求的⊙2 在半径为),点,(44 P O BP 的最小值 2yBPxO A-- --1 -- --轴相切,与y 为⊙C 上一动点,且⊙C P,B(0,3 ),C(1,0 ),若点3、已知点A(-3,0)1AP(1)y ; BP 的最小值 4B(2)S 的最小值 .PAB PO CxA4、如图1,在平面直角坐标系xoy 中,半⊙O交x 轴与点A、B(2,0) 两点,AD、BC均为半⊙O 的切线,AD=2,BC=7.(1)求OD的长;(2)如图2,若点P 是半⊙O上的动点,Q为OD的中点 . 连接PO、PQ.①求证:△OPQ∽△ODP;②是否存在点P,使PD 2PC 有最小值,若存在,试求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由 .5、(1)如图1,已知正方形ABC的边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,1 1求PD PC 的最小值和PD PC 的最大值 .2 2(2)如图2,已知正方形ABCD的边长为9,圆B 的半径为6,点P 是圆B 上的一个动点,那么2 2;PD PDPC 的最小值为PC 的最大值为3 3B 上的一个2. 点P 是圆4,已知菱形ABCD的边长为,∠B=60°,圆B 的半径为3(3)如图11PC 的最大值为PC 的最小值为PD PD动点. 那么;22巩固练习:----2----11、如图,在Rt△ABC中,∠ACB﹦90°,CB﹦4,CA﹦6,圆C 半径为2,P 为圆上一动点,连接AP,BP,AP BP2 最小值为()A、37B、6C、2 17D、4APC B2、如图,在△ABC中,∠B﹦90°,AB﹦CB﹦2,以点 B 为圆心作圆B 与AC 相切,点P 为圆B 上任一动点,2.PC 则PA 的最小值是2CPAB3E,在⊙相切于点60,锐角大小为的边长为 2 °,⊙A 与BC3、如图,菱形ABCDPD,则PB A 上任取一点P2的最小值为.PADB E C4、在平面直角坐标系中,A(2,0),B(0,2),C (4,0),D(3 ,2),P 是△AOB 外部的第一象限内一.动点,且∠BPA﹦135°,则2PD﹢PC的最小值是yx----3----12,点4,圆B 的半径为5、(1)如图1,已知正方形ABCD的边长为PC求PDP 是圆B 上的一个动点,21的最小值和PC 的最大值.PD 2上的一个动点,求,点P 是圆B 9,圆B 的半径为6,已知正方2(2)如图2PCPD 的边长为ABCD形3 2的最大值.PC PD 的最小值和3上的一个动是圆B ,2,点P,∠B﹦90°,圆B 的半径为(3)如图3,已知菱形ABCD的边长为41 PC PD点,求21PD 的最小值和PC 的最大值. 2DA D AADPPPBBC C3图1 图2 图套路总结阿氏圆基本解法:构造相似kPD PC 阿氏圆一般解题步骤:OD 、的线段的两个端点分别与圆心相连接)O (将系数不为1 ,则连接OP;第一步:连接动点至圆心OD 长度;、第二步:计算出所连接的这两条线段OP OPm ;第三步:计算这两条线段长度的OD比OM m ;,使OD 第四步:在上取点M OP 得交点即为点,与圆第五步:连接CM O P.----4----1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C 半径为2,P 为圆上一动点,连结AP,BP,AP+BP的最小值为()2.如图,半圆的半径为1,AB 为直径,AC、BD 为切线,P BD=2 AC=1 上一动点,求为,,的最小值.PC+PD5--。
2018中考数学冲刺专题系列班别:九年级内容:日期:姓名:地址:内部讲义费马点问题费马,法国业余数学家,拥有业余数学之王的称号,他是解析几何的发明者之一.费马点——就是到三角形的三个顶点的距离之和最小的点.费马点结论:对于一个各角不超过 120的三角形,费马点是对各边的张角都是 120的点;对于有一个角超过 120的三角形,费马点就是这个内角的顶点.1. “费马点”是指位于三角形内且到三角形三个顶点距离之和最短的点。
若给定一个三角形ABC ∆的话,从这个三角形的费马点P 到三角形的三个顶点A 、B 、C 的距离之和比从其它点算起的都要小。
这个特殊点对于每个给定的三角形都只有一个。
“费马点”作法图形 原理ABC ∆中每一内角都小于120°,在ABC ∆内求一点P ,使PA PB PC ++值最小.所求点为“费马点”,即满足∠APB =∠BPC =∠APC =120°.以AB 、AC 为边向外两点之间线段最短.PA PB PC ++最小值CD =.ABC2. 若三角形3个内角均小于120°,那么3条距离连线正好三等分费马点所在的周角,即该点所对三角形三边的张角相等,均为120°。
所以三角形的费马点也称为三角形的等角中心。
若三角形有一内角大于等于120°,则此钝角的顶点就是距离和最小的点。
下面简单说明如何找点P ,使它到ABC ∆三个顶点的距离之和PC PB PA ++最小?这就是所谓的费马点问题.解析:如图所示,把APC ∆绕点A 逆时针旋转 60,得到''C AP ∆,连接'PP ,则'APP ∆为等边三角形,'PP AP =,''C P PC =, 所以,'''C P PB PP PC PB PA ++=++.点'C 可看成是线段AC 绕点A 逆时针旋转 60而得到的定点,'BC 为定长,所以当''C P P B 、、、四点在同一直线上时,PC PB PA ++最小.这时,.12060180180' =-=∠-=∠APP BPA.12060180180''' =-=∠-=∠=∠APP C AP APC.120120120360360=--=∠-∠-=∠APC BPA BPC因此,当ABC ∆的每一个内角都小于120时,所求的点P 对三角形每边的张角都是120,可按照如上的办法找到点P ;当有一内角大于或等于 120时,所求的P 点就是钝角的顶点.费马问题告诉我们,存在这么一个点到三个定点的距离之和最小,解决问题的方法是运用旋转变换.1(广东中考题)已知正方形ABCD 内一动点E 到C B A 、、三点的距离之和的最小值为62+,求此正方形的边长.解:如图所示,连接AC ,把AEC ∆绕点C 顺时针旋转 60,得到GFC ∆,连接AG BG EF 、、,可知EFC ∆、AGC ∆都是正三角形,则AE FG CE EF ==,,EF BE FG CE BE AE ++=++∴.点B 、点G 为定点(G 为点A 绕C 顺时针旋转 60所得)∴ 线段BG 即为点E 到C B A 、、三点的距离之和的最小值,此时F E 、两点都在BG 上.设正方形的边长为a ,那么a CO BO 22==,a GC 2=,a GO 26=. a a GO BO BG 2622+=+=∴. 点E 到C B A 、、的距离之和的最小值为62+,622622+=+a a ,解得2=a .2(湖州中考题)若点P 为ABC ∆所在平面上一点,且 120=∠=∠=∠CPA BPC APB ,则点P 叫做ABC ∆的费马点.(1)若点P 为锐角ABC ∆的费马点,且 60=∠ABC ,3=PA ,4=PC ,则PB 的值为._______(2)在锐角三角形ABC ∆的外侧作等边'ACB ∆,连接'BB ,求证:'BB 过ABC ∆的费马点P ,且.'PC PB PA BB ++=解:(1)利用相似三角形可求PB 的值为32.(2)设点P 为锐角ABC ∆的费马点,即 120=∠=∠=∠CPA BPC APB如图,把ACP ∆绕点C 顺时针旋转 60到CE B '∆,连接PE ,则EPC ∆为正三角形.120'=∠=∠APC EC B , 60=∠PEC . 180'=∠+∠∴PEC EC B .即'B E P 、、三点在同一直线上. 同理,B E P 、、三点也在同一直线上'B E P B 、、、∴四点在同一直线上,即'BB 过ABC ∆的费马点P .又 'ACB ∆和EPC ∆为等边三角形∴ PC PE =,PA EB ='..''PC PB PA PE PB EB BB ++=++=∴变式训练:(全国初中联赛)如图所示,在ABC ∆中, 60=∠ABC ,点P 是ABC ∆内的一点,使得CPA BPC APB ∠=∠=∠,且8=PA ,6=PC ,则PB 的值为._______2018广州二中二模胡不归问题从前,有一个小伙子在外地学徒,当他获悉在家的老父亲病危的消息后,便立即启程赶路。
专题2.6 阿氏圆阿氏圆问题问题:求解“AP nPB+”类加权线段和最小值方法:①定:定系数,并确定是半径和哪条线段的比值②造:根据线段比,构造母子型相似③算:根据母子型结论,计算定点位置④转:“AP nPB+”问题+”转化为“AP PM关键:①可解性:半径长与圆心到加权线段中定点距离比等于加权系数②系数小于1:内部构造母子型③系数大于1:外部构造母子型【典例1】阅读以下材料,并按要求完成相应的任务.已知平面上两点A、B,则所有符合=k(k>0且k≠1)的点P会组成一个圆.这个结论最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,称阿氏圆.阿氏圆基本解法:构造三角形相似.【问题】如图1,在平面直角坐标系中,在x轴,y轴上分别有点C(m,0),D(0,n),点P是平面内一动点,且OP=r,设=k,求PC+kPD的最小值.阿氏圆的关键解题步骤:第一步:如图1,在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k;第二步:证明kPD=PM;第三步:连接CM,此时CM即为所求的最小值.下面是该题的解答过程(部分):解:在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k,又∵∠POD=∠MOP,∴△POM∽△DOP.任务:(1)将以上解答过程补充完整.(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,D为△ABC内一动点,满足CD=2,利用(1)中的结论,请直接写出AD+BD的最小值.【解答】解(1)在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k,又∵∠POD=∠MOP,∴△POM∽△DOP.∴MP:PD=k,∴MP=kPD,∴PC+kPD=PC+MP,当PC+kPD取最小值时,PC+MP有最小值,即C,P,M三点共线时有最小值,利用勾股定理得.(2)∵AC=m=4,=,在CB上取一点M,使得CM=CD=,∴的最小值为.【变式1-1】如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=9,⊙B的半径为3,点P是⊙B上一点,连接AP,CP,则AP+CP的最小值为 .【答案】【解答】解:连接BP,在BC上截取BQ=1,连接PQ,AQ,∴,,∴,∵∠PBQ=∠CBP,∴△BPQ∽△BCP,∴,∴PQ=CP,∴AP+CP=AP+PQ≥AQ,当A、P、Q三点依次在同一直线上时,AP+CP=AQ=的值最小,故答案为:.【变式1-2】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C半径为2,P为圆上一动点,连接AP,BP,则AP+BP的最小值为( )A.B.6C.2 D.4【答案】A【解答】解:如图1,连接CP,在CB上取点D,使CD=1,则有==,又∵∠PCD=∠BCP,∴△PCD∽△BCP,∴=,∴PD=BP,∴AP+BP=AP+PD.要使AP+BP最小,只要AP+PD最小,当点A,P,D在同一条直线时,AP+PD 最小,即:AP+BP最小值为AD,在Rt△ACD中,CD=1,AC=6,∴AD==,AP+BP的最小值为,故选:A.【变式1-3】如图,在正方形ABCD中.AB=8,点P是正方形ABCD内部的一点,且满足BP=4,则PD+PC的最小值是( )A.6B.8C.10D.12【答案】C【解答】解:在BC边上取一点E,使BE=2,连接DE,如图∵ABCD是正方形,AB=8∴AB=BC=CD=8,∠BCD=90°∵BP=4∴,∴且∠PBC=∠PBC∴△PBE∽△BCP∴∴PE=PC∴PD+PC=PD+PE在Rt△DCE中,CD=8,CE=BC﹣BE=6∴DE==10∵PD+PE≥DE∴PD+PE≥10∴PD+PC的最小值是10故选:C.【变式1-4】如图,已知抛物线y=﹣x2+x+3与x轴交于A,B两点(A在点B 的左侧),与y轴交于点C,⊙O与x轴交于点E(2,0),点P是⊙O上一点,连接CP,BP,求BP+CP的最小值.【解答】解:如图,在OC上取一点T,使得OT=,连接PT,BT,OP.由题意C(0,3),E(2,0),A(﹣1,0),B(4,0)∴OE=2,OC=3,OB=4,OA=1,∴OP2=OT•OB,∴=,∵∠POT=∠COP,∴△POT∽△COP,∴===,∴PT=PC,∴PB+PC=BP+PT≥BT,在Rt△BOT中,OB=4,OT=,∴BT===,∴ABP+PC≥,∴BP+PC的最小值为.【变式1-5】(西峡县期末)如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=4,点E、F分别是边AB、AC的中点,点P是以A为圆心、以AE为半径的圆弧上的动点,则的最小值等于( )A.4B.C.D.【答案】C【解答】解:在AB上截取AQ=1,连接AP,PQ,CQ,∵点E、F分别是边AB、AC的中点,点P是以A为圆心、以AE为半径的圆弧上的动点,∴=,∵AP=2,AQ=1,∴=,∵∠PAQ=∠BAP,∴△APQ∽△ABP,∴PQ=PB,∴=PC+PQ≥CQ,在Rt△ACQ中,AC=4,AQ=1,∴QB==,∴的最小值,故选:C.【变式1-6】(2022春•长顺县月考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC =6,BC=8,D、E分别是边BC、AC上的两个动点,且DE=4,P是DE的中点,连接PA,PB,则PA+PB的最小值为 .【答案】见试题解答内容【解答】解:如图,在CB上取一点F,使得CF=,连接PF,AF.∵∠DCE=90°,DE=4,DP=PE,∴PC=DE=2,∵=,=,∴=,∵∠PCF=∠BCP,∴△PCF∽△BCP,∴==,∴PF=PB,∴PA+PB=PA+PF,∵PA+PF≥AF,AF===,∴PA+PB≥,∴PA+PB的最小值为,故答案为.【变式1-7】(龙凤区期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=9,BC=4,以点C为圆心,3为半径做⊙C,分别交AC,BC于D,E两点,点P是⊙C上一个动点,则PA+PB的最小值为 .【答案】.【解答】解:在AC上截取CQ=1,连接CP,PQ,BQ,∵AC=9,CP=3,∴=,∵CP=3,CQ=1,∴=,∴△ACP∽△PCQ,∴PQ=AP,∴PA+PB=PQ+PB≥BQ,∴当B、Q、P三点共线时,PA+PB的值最小,在Rt△BCQ中,BC=4,CQ=1,∴QB=,∴PA+PB的最小值,故答案为:.【变式1-8】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D为△ABC内一动点,且满足CD=2,则AD+BD的最小值为 .【答案】.【解答】解:如图,在CB上取一点T,使得CT=,连接DT,AT.∵CD=2,CT=,CB=3,∴CD2=CT•CB,∴=,∵∠DCT=∠BCD,∴△DCT∽△BCD,∴==,∴DT=BD,∴AD+BD=AD+DT≥AT,在Rt△ACT中,AC=4,CT=,∴AT===,∴AD+BD≥,∴AD+BD的最小值为.【变式1-9】如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC的中点,以B为圆心,BE为半径作⊙B,点P是⊙B上一动点,连接PD、PC,则PD+PC的最小值为 5 .【答案】5.【解答】解:如图,在BC上取一点T,使得BT=1,连接PB,PT,DT.∵四边形ABCD是正方形,∴∠DCT=90°,∵CD=4,CT=3,∴DT===5,∵PB=2,BT=1,BC=4,∴PB2=BT•BC,∴=,∵∠PBT=∠PBC,∴△PBT∽△CBP,∴==,∴PT=PC,∵PD+PC=PD+PT≥DT=5,∴PD+PC的最小值为5,故答案为:5.【典例2】如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,OA=4,C,D分别为OA,OB的中点,点P是上一点,则2PC+PD的最小值为 .【答案】2.版权所有【解答】解:如图,延长OA使AE=OA,连接ED,EP,OP,∵AO=OB=4,C,D分别是OA,OB的中点,∴OE=8,OP=4,OD=OC=2,∴==,且∠COP=∠EOP,∴△OPE∽△OCP,∴==,∴EP=2DC,∴2PC+PD=PE+PD,∴当点E,点P,点D三点共线时,2PC+PD的值最小,∴2PC+PD最小值==2.【变式2-1】如图,在扇形COD中,∠COD=90°,OC=3,点A是OC中点,OB=2,点P是为CD上一点,则PB+2PA的最小值为 .【答案】【解答】连接OP,延长OC至点E,使得OE=6,则=,,∴,∵∠AOP=∠AOP,∴△AOP∽△POE,∴,即2PA=PE,∴PB+2PA=PB+PE,∴当E、P、B三点共线时,PB+PE最小,∴PB+2PA的最小值为BE==.故答案为:.【变式2-2】(梁溪区校级期中)如图,⊙O与y轴、x轴的正半轴分别相交于点M、点N,⊙O半径为3,点A(0,1),点B(2,0),点P在弧MN上移动,连接PA,PB,则3PA+PB的最小值为 .【答案】.【解答】解:如图,在y轴上取点H(0,9),连接BH,∵点A(0,1),点B(2,0),点H(0,9),∴AO=1,OB=2,OH=9,∵,∠AOP=∠POH,∴△AOP∽△POH,∴,∴HP=3AP,∴3PA+PB=PH+PB,∴当点P在BH上时,3PA+PB有最小值为HB的长,∴BH===,故答案为:.【变式2-3】(溧阳市一模)如图,在⊙O中,点A、点B在⊙O上,∠AOB=90°,OA=6,点C在OA上,且OC=2AC,点D是OB的中点,点M是劣弧AB上的动点,则CM+2DM的最小值为 .【答案】4.【解答】解:延长OB到T,使得BT=OB,连接MT,CT.∵OM=6,OD=DB=3,OT=12,∴OM2=OD•OT,∴=,∵∠MOD=∠TOM,∴△MOD∽△TOM,∴==,∴MT=2DM,∵CM+2DM=CM+MT≥CT,又∵在Rt△OCT中,∠COT=90°,OC=4,OT=12,∴CT===4,∴CM+2DM≥4,∴CM+2DM的最小值为4,∴答案为4.【变式2-4】如图,边长为4的正方形,内切圆记为圆O,P为圆O上一动点,则PA+PB的最小值为 2 .【答案】2【解答】解:设⊙O半径为r,OP=r=BC=2,OB=r=2,取OB的中点I,连接PI,∴OI=IB=,∵,,∴,∠O是公共角,∴△BOP∽△POI,∴,∴PI=PB,∴AP+PB=AP+PI,∴当A、P、I在一条直线上时,AP+PB最小,作IE⊥AB于E,∵∠ABO=45°,∴IE=BE=BI=1,∴AE=AB﹣BE=3,∴AI==,∴AP+PB最小值=AI=,∵PA+PB=(PA+PB),∴PA+PB的最小值是AI==2.故答案是2.。
阿氏圆题型的解题方法和技巧以阿氏圆〔阿波罗尼斯圆〕为背景的几何问题近年来在中考数学中经常出现,对于此类问题的归纳和剖析显得非常重要 .阿氏圆定理〔全称:阿波罗尼斯圆定理〕,具体的描述:一动点P到两定点A、B的距离之比等于定比n〔丰1〕,那么P点的轨迹,是以定比n内分和外分定线段AB的两个分点的连线为直径的圆.这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,该圆称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.定理读起来和理解起来比较枯燥,阿氏圆题型也就是大家经常见到的PA+kPB 〔k丰1〕P点的运动轨迹是圆或者圆弧的题型.PA+kPB,〔k丰1〕P点的运动轨迹是圆或圆弧的题型阿氏圆根本解法:构造母子三角形相似【问题】在平面直角坐标系xOy中,在x轴、y轴分别有点C〔m, 0〕 , D〔0, n〕.点P是平面内一动点,且OP=r,求PC+kPD勺最小值.阿氏圆一般解题步骤:第一步:确定动点的运动轨迹〔圆〕,以点.为圆心、r为半径画圆;〔假设圆已经画出那么可省略这一步〕第二步:连接动点至圆心0〔将系数不为1的线段的固定端点与圆心相连接〕,即连接OR OD第三步:计算出所连接的这两条线段OR OD长度;第四步:计算这两条线段长度的比k;第五步:在OD上取点M,使得OM:OP=OP:OD=k第六步:连接CM与圆.交点即为点P.此时CMgP所求的最小值.一…,括号外边,将其中一条线段的系数化成;,再构造△相似进行计算】习题【旋转隐圆】如图,在Rt A ABC中,/ ACB=90 , D为AC的中点,M为BD的中点,将线段AD绕A点任意旋转(旋转过程中始终保持点M为BD的中点),假设AC=4, BC=3那么在旋转过程中,线段C咔度的取值范围是.1.Rt △ ABC中,/ ACB=90 , AC=4 BC=3 点.为^ ABC内一动点,满足CD=2 贝U AD+2 BD3 的最小值为.2.如图,菱形ABCD勺边长为2,锐角大小为60° , O A与BC相切于点E,在O A上任取一-3……点P,贝U PB+业3 PD的最小值为2【旅转隐圆】第1鞭第2题3.如图,菱形ABCD勺边长为4, / B=60° ,圆B的半径为2, P为圆B上一动点,贝U PD+11 PC的最小值为.24.如图,点A, B在O.上,OA=OB=12,OA OB点C是OA的中点,点D在OB上,OD=10.动.,, …1…点P在③.上,贝U PC+— PD的最小值为.25.如图,等边△ ABC的边长为6,内切圆记为.O P是圆上动点,求2PB+PC勺最小值.第3题第4题第5题6.如图,边长为4的正方形,内切圆记为③ O, P是圆上的动点,求J2PA+PB勺最小值.7.如图,边长为4的正方形,点P 是正方形内部任意一点,且BP=2那么PD+1PC的最小值2为; <2 PD+4PC勺最小值为.8.在平面直角坐标系xOy中,A(2 , 0) , B(0,2) , C(4, 0), D(3, 2) , ?是左AOB7卜部的第象限内一动点,且/ BPA=135 ,贝U 2PD+PC勺最小值是.10.如图,在 Rt△ ABC 中,/ A=30° , AC=8,以 C 为圆心,⑴试判断O C 与AB 的位置关系,并说明理由;⑵点F 是③C 上一动点,点 D 在AC 上且CD=2试说明△ FCL^A ACF 1 ……EF+— FA 的最小值.211.(1)如图1,正方形 ABCD 勺边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,求PD+1 PC 的最小值和PD-1PC 的最大值;22⑵如图2,正方形 ABCD 勺边长为9,圆B 的半径为6,点P 是圆B 上的一个动点,那 ,2,, 一…2…,…么PD+—PC 的最小值为 , PD-—PC 的最大值为 .3 3⑶如图3,菱形 ABCD 勺边长为4, Z B=60° ,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个 动点,那么PD+1PC 的最小值为 , PD-1PC 的最大值为 .22ZABC=60 , O A 的半径为6, P 是O A 上的动点, 连接PB PC,4为半径作O C.9,在^ ABC 中,AB=& BC=8那么3PC+2PB 勺最小值为⑶ 点E 是AB 上任意一点,在(2)的情况下,试求出B•••PD=1BP, ••• AP+1 BP=AP+PD221……,请你完成余下的思考,并直接写出答案:AP+—BP 的最小值为 .2⑵自主探索:在“问题提出〞的条件不变的情况下,-AP+BP 的最小值为 .3⑶ 拓展延伸:扇形 COW, / COD=90 , OC=6 OA=3 OB=5,点P 是弧CD 上一点,求 2PA+PB 的最小值.【二次函数结合阿氏圆题型】13.如图1,抛物线y=ax2+(a+3)x+3 (a丰0)与x 轴交于点 A (4, 0),与y 轴交于点B,在 x 轴上有一动点E (m 0) ( 0v rnK 4),过点E 作x 轴的垂线交直线 AB 于点N,交抛物线 于点P,过点P 作P 机AB 于点M⑴求a 的值和直线AB 的函数表达式;⑵设△ PMN!勺周长为 C1, △ AEN 的周长为 C2, 假设C6,求m 的值; C25⑶如图2,在(2)条件下,将线段 OE 绕点O 逆时针旋转得到 OE',旋转角为a ( 0° Va V90° ),连接E' A 、E' B,求 E' A+2E' B 的最小值.3问题背景:如图1,在^ ABC中,BC=4, AB=2AC问题初探:请写出任意一对满足条件的AB与AC的值:AB=问题再探:如图2,在AC右侧作/ CADW B,交BC的延长线于点问题解决:求△ ABC的面积的最大值.,AC=D,求CD的长.1.小明的数学探究小组进行了系列探究活动.类比定义:类比等腰三角形给出如下定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做邻等四边形.探索理解:⑴如图1,A、B C在格点(小正方形的顶点)上,请你协助小明用两种不同的方法画出格点D,连接DA DC 使四边形ABCC^邻等四边形;r_r T-r -i r ~r~r ~r _r _i尝试体验:⑵如图2,邻等四边形ABCW, AD=CD Z ABC=120 , / ADC=60 , AB=2, BC=1,求四边形ABCD勺面积.解决应用:⑶如图3,邻等四边形ABCW, AD=CD Z ABC=75 , Z ADC=60 , BD=4小明爸爸所在的工厂,需要裁取某种四边形的材料板,这个材料板的形状恰巧是符合如图3条件的邻等四边形, 要求尽可能节约.你能求出这种四边形面积的最小值吗如果能,请求出此时四边形ABCE®积的最小值;如果不能,请说明理由.2.我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形〞.(1)如图1,在四边形ABC/,添加一个条件使得四边形ABCD是“等邻边四边形〞.请写出你添加的一个条件.⑵如图2,等邻边四边形ABCg, AB=AD Z BAD% BCD=90 , AG BD为对角线,AC^2AR试探究BC, BD的数量关系.(3)如图3,等邻边四边形ABC" AB=AD AC=2, / BAD=^ BCD=60 ,求等邻边四边形ABCD 面积的最小值.S'。
中考数学热点模型:阿氏圆的识别与构造及其与几何最值问题
的关系
这是老李最新总结的的初衷数学常见的最值墨子图谱,很好的揭示了模型之间互相的关系及异同。
图形还反应了模型的基本构造方法。
课件来自原创作品《初中数学壹盘清》,原名《中考数学120解题模型三剑客》。
全套作品10个思维导图解题课件,680多集配套视频,且随着教学大纲的调整和中考题型的变化不断升级。
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当定点在园内时:线段的权重大于1,由子母型相似的子三角形构建母三角形,从而找到解题的思路。
学习阿氏圆重点、难点是抓住本质。
当定点在园外时:线段的权重小于1,由子母型相似的母三角形构建子三角形,从而找到解题的思路。
学习阿氏圆重点、难点是抓住本质。
阿氏圆的两种情况,殊途同归,都是构造和利用子母相似转化加权线段,最后利用两点间的线段最短或三角形三边的关系解决问题。
问题分析:“阿氏圆”又称为“阿波罗尼斯圆”.如下图.已知A 、B 两点.点P 满足PA:PB=k (k ≠1).则满足条件的所有的点P 的轨迹构成的图形为圆.这个轨迹最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现.故称“阿氏圆”。
模型展示:如下图.已知A 、B 两点.点P 满足PA :PB=k (k≠1).则满足条件的所有的点P 构成的图形为圆.(1)角平分线定理:如图.在△ABC 中.AD 是△BAC 的角平分线.则AB DBAC DC=.证明:ABD ACDS BD SCD =.ABD ACDSAB DE AB SAC DF AC ⨯==⨯.即AB DBAC DC=(2)外角平分线定理:如图.在△ABC 中.外角CAE 的角平分线AD 交BC 的延长线于点D.则AB DBAC DC=.证明:在BA 延长线上取点E 使得AE=AC.连接BD.则△ACD△△AEDA B POA B POFEDCBAABCDE几何最值之阿氏圆问题方法技巧(SAS ).CD=ED 且AD 平分△BDE.则DB AB DE AE =.即AB DBAC DC=. 接下来开始证明步骤:如图.PA :PB=k .作△APB 的角平分线交AB 于M 点.根据角平分线定理.MA PAk MB PB==.故M 点为定点.即△APB 的角平分线交AB 于定点;作△APB 外角平分线交直线AB 于N 点.根据外角平分线定理.NA PAk NB PB==.故N 点为定点.即△APB 外角平分线交直线AB 于定点;又△MPN=90°.定边对定角.故P 点轨迹是以MN 为直径的圆.模型最值技巧:计算PA k PB +的最小值时.利用两边成比例且夹角相等构造母子型相似三角形问题:在圆上找一点P 使得PA k PB +的值最小.解决步骤具体如下: △ 如图.将系数不为1的线段两端点与圆心相连即OP.OB △ 计算出这两条线段的长度比OPk OB= △ 在OB 上取一点C.使得OC k OP =.即构造△POM△△BOP.则PCk PB=.PC k PB = NM APOPB M△ 则=PA k PB PA PC AC ++≥.当A 、P 、C 三点共线时可得最小值【例1】如图.已知正方ABCD 的边长为4.圆B 的半径为2.点P 是圆B 上的一个动点.则12PD PC -的最大值为_______.【分析】当P 点运动到BC 边上时.此时PC=2.根据题意要求构造12PC .在BC 上取M 使得此时PM=1.则在点P 运动的任意时刻.均有PM=12PC .从而将问题转化为求PD -PM 的最大值.连接PD.对于△PDM.PD -PM <DM.故当D 、M 、P 共线时.PD -PM=DM 为最大值.【详解】解:(1)如图1中.在BC 上取一点G.使得BG=1.AB CDPABCDP MMPDCBAABCDPMMPDC BA题型精讲△212,212====PB BC BG PB △21==PB BC BG PB △△PBG=△PBC. △△PBG△△CBP.△PC PG 21= △PG DP PC DP +=+21△DP+PG≥DG.△当D 、G 、P 共线时.PC DP 21+的值最小.最小值为DG=2234+=5. △PC PD 21-=PD -PG≤DG. 当点P 在DG 的延长线上时.PC PD 21-的值最大(如图2中).最大值为DG=5.【例2】如图.菱形ABCD 的边长为2.锐角大小为60︒.A 与BC 相切于点E .在A 上任取一点P .则3PB 的最小值为___________.37【详解】解:在AD 上截取AH =1.5.连接PH 、AE .过点B 作BF △DA 延长线.垂足为F . △AB =2.△ABC =60°.△BE =AF =1.AE =BF 323AP AD AH AP ==△△P AD =△P AH .△△ADP △△APH .△23DP AD PH AP ==PH 3. 当B 、P 、H 共线时.3PB 的最小.最小值为BH 长. BH 222237(3) 2.5BF FH ++=37【例3】如图.在Rt ABC 中.△C =90°.CA =3.CB =4.C 的半径为2.点P 是C 上一动点.则12AP BP +的最小值______________23+PB PA 的最小值_______10410【详解】△在BC 上取点D .使CD =14BC =1.连接AD .PD .PC .由题意知:PC=2.△12DC PC PC BC ==.△PCD =△BCP .△PDC BPC ∆∆∽.△12PD PB =. 且12PA PB PA PD AD +=+≥.△229110AD AC CD =+=+=.△2PA PB 1+的最小值为10.故答案为:10;△在AC 上取点E .使CE =43.连接PE .BE .PC .△42323CE PC ==.23PC AC =.△23CE PC PC AC ==.且△PCE =△ACP . △PEC APC ∆∆∽.△23PE PC PA AC ==.△23PE PA =.△23PB PA PB PE BE +=+≥. △222244104()33BE BC CE =+=+=.△23+PB PA 的最小值为4103.故答案为:4103.1.如图.矩形ABCD 中.4,2AB AD ==.以B 为圆心.以BC 为半径画圆交边AB 于点E.点P 是弧CE 上的一个动点.连结,PD PA .则12AP DP +的最小值为( )提分作业A 10B 11C 13D 14【答案】C【详解】解:如图.连接BP.取BE 的中点G.连接PG. △2AD BC BP ===.4AB =.△2142BP BA ==.△G 是BE 的中点.△12BG BP =.△BP BGBA BP=. △PBG ABP ∠=∠.△BPGBAP .△12PG BP AP BA ==.△12PG AP =. 则12AP DP PG DP +=+.当P 、D 、G 三点共线时.取最小值.即DG 长. 224913DG AD AG ++C .2.如图.已知菱形ABCD 的边长为4.60B ∠=︒.B 的半径为2.P 为B 上一动点.则12PD PC +的最小值_______.3PC 的最小值_______37111【详解】△如图.在BC 上取一点G .使得BG =1.连接PB 、PG 、GD .作DF △BC 交BC 延长线于F .△221PB BG ==.422BC PB ==.△PB BCBG PB=.△PBG PBC ∠=∠.△PBG CBP ∆∆.△12PG BG PC PB ==.△12PG PC =.△12PD PC DP PG +=+.△DP PG DG +≥.△当D 、P 、G 共线时.PD +12PC 的值最小.最小值为DG . 在Rt △CDF 中.△DCF =60°.CD =4.△DF =CD •sin 3CF =2. 在Rt △GDF 中.DG 22(23)(5)37+=37 △如图.连接BD .在BD 上取一点M .使得BM 3连接PB 、PM 、MC .过M 作MN △BC 于N .△四边形ABCD 是菱形.且60ABC ∠=︒. △AC △BD .△AOB =90︒.△ABO =△CBO =12△ABC =30︒.△AO =12AB =2.BO 22224223AB AO -=-BD =2 BO =433332BM PB ==343PB BD = △3BM PB PB BD ==且△MBP =△PBD .△△MBP ~△PBD .△3PM PB PD BD ==3PM =.△3PC PC PM MC =+≥.△当M 、P 、C 共线时.3PC 的值最小.最小值为CM .在Rt △BMN 中.△CBO =30︒.BM 3MN =12BM 3BN 2212BM MN -=.△CN =4-1722=. △MC 2222111CN MN CN MN ++.△3PC 111. 3.如图.在中.△ACB=90°.BC=12.AC=9.以点C 为圆心.6为半径的圆上有一个动点D .连接AD 、BD 、CD.则2AD+3BD 的最小值是 .ABC ∆【分析】首先对问题作变式2AD+3BD=233AD BD ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.故求23AD BD +最小值即可.考虑到D 点轨迹是圆.A 是定点.且要求构造23AD .条件已经足够明显.当D 点运动到AC 边时.DA=3.此时在线段CD 上取点M 使得DM=2.则在点D 运动过程中.始终存在23DM DA =.问题转化为DM+DB 的最小值.直接连接BM.BM 长度的3倍即为本题答案.【详解】如图.在AC 上取一点M.使CM=4 ∵CDAC CM CD= ABCDMACDD CBAM DCBAM∴∠MCD=∠ACD ∴△DCM ∽△ACD ∴96==AC DC AD MD ∴AD MD 32=在△MDE 中.MD+DB ≥MD ∴MD+DB 最小值为MB 。
阿氏圆题型的解题方法和技巧以阿氏圆(阿波罗尼斯圆)为背景的几何问题近年来在中考数学中经常出现,对于此类问题的归纳和剖析显得非常重要.具体内容如下:阿氏圆定理(全称:阿波罗尼斯圆定理),具体的描述:一动点P 到两定点A 、B 的距离之比等于定比n m (≠1),则P 点的轨迹,是以定比n m内分和外分定线段AB 的两个分点的连线为直径的圆.这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,该圆称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.定理读起来和理解起来比较枯燥,阿氏圆题型也就是大家经常见到的PA+kPB ,(k ≠1)P 点的运动轨迹是圆或者圆弧的题型.PA+kPB,(k ≠1)P 点的运动轨迹是圆或圆弧的题型阿氏圆基本解法:构造母子三角形相似【问题】在平面直角坐标系xOy 中,在x 轴、y 轴分别有点C(m ,0),D(0,n).点P 是平面内一动点,且OP=r ,求PC+kPD 的最小值.阿氏圆一般解题步骤:第一步:确定动点的运动轨迹(圆),以点O 为圆心、r 为半径画圆;(若圆已经画出则可省略这一步) 第二步:连接动点至圆心O(将系数不为1的线段的固定端点与圆心相连接),即连接OP 、OD ; 第三步:计算出所连接的这两条线段OP 、OD 长度; 第四步:计算这两条线段长度的比k ;第五步:在OD 上取点M ,使得OM:OP=OP:OD=k ;第六步:连接CM ,与圆O 交点即为点P .此时CM 即所求的最小值.习题【旋转隐圆】如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,D 为AC 的中点,M 为BD 的中点,将线段AD 绕A 点任意旋转(旋转过程中始终保持点M 为BD 的中点),若AC=4,BC=3,那么在旋转过程中,线段CM 长度的取值范围是___________.1.Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 为△ABC 内一动点,满足CD=2,则AD+32BD 的最小值为_______.2.如图,菱形ABCD 的边长为2,锐角大小为60°,⊙A 与BC 相切于点E ,在⊙A 上任取一点P ,则PB+23PD 的最小值为________.3.如图,已知菱形ABCD 的边长为4,∠B=60°,圆B 的半径为2,P 为圆B 上一动点,则PD+1PC 的最小值为_________.6.如图,边长为47.如图,边长为4的正方形,点P 是正方形内部任意一点,且BP=2,则PD+21PC 的最小值为______;2PD+4PC 的最小值为______.8.在平面直角坐标系xOy 中,A(2,0),B(0,2),C(4,0),D(3,2),P 是△AOB 外部的第一象限内一动点,且∠BPA=135°,则2PD+PC 的最小值是_______.9.在△ABC 中,AB=9,BC=8,∠ABC=60°,⊙A 的半径为6,P 是⊙A 上的动点,连接PB 、PC ,则3PC+2PB 的最小值为_______.10.如图,在Rt △ABC 中,∠A=30°,AC=8,以C 为圆心,4为半径作⊙C . (1)试判断⊙C 与AB 的位置关系,并说明理由;(2)点F 是⊙C 上一动点,点D 在AC 上且CD=2,试说明△FCD ~△ACF ; (3)点E 是AB 上任意一点,在(2)的情况下,试求出EF+21FA 的最小值.11.(1)如图1,已知正方形ABCD 的边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,求PD+21PC 的最小值和PD-21PC 的最大值; (2)如图2,已知正方形ABCD 的边长为9,圆B 的半径为6,点P 是圆B 上的一个动点,那么PD+32PC 的最小值为______,PD-32PC 的最大值为______. (3)如图3,已知菱形ABCD 的边长为4,∠B=60°,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,那么PD+21PC 的最小值为______,PD-21PC 的最大值为________.2PA+PB 的最小值.【二次函数结合阿氏圆题型】13.如图1,抛物线y=ax ²+(a+3)x+3(a ≠0)与x 轴交于点A (4,0),与y 轴交于点B ,在x 轴上有一动点E (m ,0)(0<m <4),过点E 作x 轴的垂线交直线AB 于点N ,交抛物线于点P ,过点P 作PM ⊥AB 于点M .(1)求a 的值和直线AB 的函数表达式; (2)设△PMN 的周长为C1,△AEN 的周长为C2,若5621=C C ,求m 的值; (3)如图2,在(2)条件下,将线段OE 绕点O 逆时针旋转得到OE ′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E ′A 、E ′B ,求E ′A+32E ′B 的最小值.问题背景:如图1,在△ABC中,BC=4,AB=2AC.问题初探:请写出任意一对满足条件的AB与AC的值:AB=_____,AC=_______.问题再探:如图2,在AC右侧作∠CAD=∠B,交BC的延长线于点D,求CD的长.问题解决:求△ABC的面积的最大值.1.小明的数学探究小组进行了系列探究活动.类比定义:类比等腰三角形给出如下定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做邻等四边形.探索理解:(1)如图1,已知A、B、C在格点(小正方形的顶点)上,请你协助小明用两种不同的方法画出格点D,连接DA、DC,使四边形ABCD为邻等四边形;尝试体验:(2)如图2,邻等四边形ABCD中,AD=CD,∠ABC=120°,∠ADC=60°,AB=2,BC=1,求四边形ABCD的面积.解决应用:(3)如图3,邻等四边形ABCD中,AD=CD,∠ABC=75°,∠ADC=60°,BD=4.小明爸爸所在的工厂,需要裁取某种四边形的材料板,这个材料板的形状恰巧是符合如图3条件的邻等四边形,要求尽可能节约.你能求出这种四边形面积的最小值吗?如果能,请求出此时四边形ABCD面积的最小值;如果不能,请说明理由.2.我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”.(1)如图1,在四边形ABCD中,添加一个条件使得四边形ABCD是“等邻边四边形”.请写出你添加的一个条件.(2)如图2,等邻边四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD+∠BCD=90°,AC、BD为对角线,AC=2 AB,试探究BC,BD的数量关系.(3)如图3,等邻边四边形ABCD中,AB=AD,AC=2,∠BAD=2∠BCD=60°,求等邻边四边形ABCD 面积的最小值.。
中考选填压轴系列之阿氏圆
定义:一动点P 到两定点A 、B 的距离的比值等于定比m:n ,则P 的轨迹是以定比m:n 内分和外分线段AB 的两个分点连线为直径的圆。
(古希腊阿波尼斯)。
1.在直角三角形ABC 中,∠C=90度,CB=4,CA=6,圆C 半径为2,P 为圆上一动点,连
接AP 、BP ,求AP+BP/2的最小值。
2.求AP/3+BP 的最小值。
3.在等边三角形ABC 中,AB=4, CB=4,CA=6
3接CP
、BP ,求BP+CP/2的最小值
4.点P 在边长为2的正方形内切圆上运动,求BP+ CP 2
5.在三角形ABC 中,∠ABC=60度,CB=8,BA=9,圆A 半径为6,P 为圆上一动点,连接CP 、BP ,求3CP+2BP 的最小值。
6.在直角三角形ABC 中,∠C=90度,CB=3,CA=4, P 为圆上一动点,连接满足CP=2,求AP+2BP/3的最小值。
7.已知圆O 半径为2,C (-2,2),D (2,4).P 为圆上动点,求PD+
CP
的最小值
1
2
8. 正方形边长为4,圆B 半径为2, P 为圆上动点,求4PC+ DP 的最小值。
29.已知圆C 半径为,C (2,5),A (7,0).P 为圆上动点,求PO+AP 的最小值
105
510.已知扇形COD 中,∠COD=90度,OC=6,OA=3,OB=5,P 是弧CD 上一点,求2PA+PB 的最小值。
精心整理
阿氏圆(阿波罗尼斯圆):
已知平面上两定点A 、B ,则所有满足PA/PB=k(k 不等于1)的点P 的轨迹是一个圆,这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称阿氏圆。
在初中的题目中往往利用逆向思维构造"斜A"型相似(也叫"母子型相似"或"美人鱼相似")+两点间线段最短解决带系数两线段之和的最值问题。
观察下面的图形,当P 在在圆上运动时,PA 、PB 的长在不断的发生变化,但它们的比值却始终保持不变。
(1)14AP BP +(2)PAB S V 的最小值.
4、如图1轴与点A 、B(2,0)两点,AD 、BC 均为半⊙O 的切线,AD=2,BC=7.
(1)求OD 的长;
(2)如图2,若点P 是半⊙O 上的动点,Q 为OD 的中点.连接PO 、PQ.
①求证:△OPQ ∽△ODP;
②是否存在点P ,使2PD PC +有最小值,若存在,试求出点P 的坐标; 若不存在,请说明理由. 5、(1)如图1,已知正方形ABC 的边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,求12
PD PC +的最小值和12
PD PC -的最大值. (2)如图2,已知正方形ABCD 的边长为9,圆B 的半径为6,点P 是圆B 上的一个动点,那么23
PD PC +的最小值为;23
PD PC -的最大值为 (3)如图3,已知菱形ABCD 的边长为4,∠B=60°,圆B 的半径为2.点P 是圆B 上的一个动点.
那么12PD PC +的最小值为;12
PD PC -的最大值为 巩固练习:
1、如图,在Rt △ABC 中,∠ACB ﹦90°,CB ﹦4,CA ﹦6,圆C 半径为2,P 为圆上一动点,连接AP ,
BP ,12
AP BP +最小值为() A 、37B 、6C 、217D 、4
2、如图,在△ABC 中,∠B ﹦90°,AB ﹦CB ﹦2,以点B 为圆心作圆B 与AC 相切,点P 为圆B 上任一动点,则22
PA PC +的最小值是. 3、如图,菱形ABCD 的边长为2,锐角大小为60°,⊙A 与BC 相切于点E ,在⊙A 上任取一点P ,则32
PB PD +的最小值为. 4、在平面直角坐标系中,A (2,0),B (0,2),C (4,0),D (3,2),P 是△AOB 外部的第一象限内一动点,且∠BPA ﹦135°,则2PD ﹢PC 的最小值是.
5、(1)如图1,已知正方形ABCD 的边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,求12
PD PC +的最小值和12
PD PC -的最大值. (2)如图2,已知正方形ABCD 的边长为9,圆B 的半径为6,点P 是圆B 上的一个动点,求23
PD PC +的最小值和23
PD PC -的最大值. (3)如图3,已知菱形ABCD 的边长为4,∠B ﹦90°,圆B 的半径为,2,点P 是圆B 上的一个动点,
求12PD PC +的最小值和12
PD PC -的最大值. 图1图2图3
套路总结
阿氏圆基本解法:构造相似
阿氏圆一般解题步骤:PC kPD +
y x
第一步:连接动点至圆心O(将系数不为1的线段的两个端点分别与圆心相连接),则连接OP、OD;
第二步:计算出所连接的这两条线段OP、OD长度;
第三步:计算这两条线段长度的比OP
m OD
=;
第四步:在OD上取点M,使得OM
m OP
=;
第五步:连接CM,与圆O交点即为点P.
1.
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,⊙C半径为2,P为圆上一动点,连结AP,BP,AP+BP的最小值为()
2.如图,半圆的半径为1,AB为直径,AC、BD为切线,AC=1,BD=2,P为上一动点,求PC+PD 的最小值.。