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文档简介

专题34最值模型之阿氏圆模型

最值问题在中考数学常以压轴题的形式考查,“阿氏圆”又称“阿波罗尼斯圆”,主要考查转化与化归等的

数学思想。在各类考试中都以高档题为主,中考说明中曾多处涉及。本专题就最值模型中的阿氏圆问题进

行梳理及对应试题分析,方便掌握。

目录导航]

例题讲模型]

........................................................................................................................................................1

模型1.阿氏圆模型.......................................................................................................................................................1

习题练模型]

.......................................................................................................................................................12

例题讲模型]

模型1.阿氏圆模型

模型解读

动点到两定点距离之比为定值(即:平面上两点A、B,动点尸满足PA/PB=k(左为常数,且厚1)),

那么动点的轨迹就是圆,因这个结论最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现的,故称这个圆称为阿波罗尼斯

圆,简称为阿氏圆。

模型证明

如图1所示,。。的半径为广,点A、8都在。O夕卜,P为。。上一动点,已知(即1=左),连

0B

接PA、PB,则当“PA+hP8”的值最小时,尸点的位置如何确定?最小值是多少呢?

OPOBOBOP

VZPOC=ZBOP,C.KPOC^LBOP,.•.生=左,IPk-PB=PCo

PB

故本题求“PA+kPB”的最小值可以转化为“PA+P。'的最小值。

其中与A与C为定点,尸为动点,故当A、P、C三点共线时,“P4+PC,值最小,如图3所示。

阿氏圆求最值的本质就是通过构造母子相似,化去比例系数,转化为两定一动将军饮马型求最值,难点在

于如何构造母子相似。

阿氏圆最值问题常见考法:点在圆外:向内取点(系数小于1);点在圆内:向外取点(系数大于1);一内

一外:提系数;隐圆型阿氏圆等。

注意区分胡不归模型和阿氏圆模型:在前面的“胡不归”问题中,我们见识了“八力+尸8”最值问题,其中P点

轨迹是直线,而当P点轨迹变为圆时,即通常我们所说的“阿氏圆”问题.

模型运用

例1.(2024・安徽合肥•二模)在44BC中,ZACB=90°,AC=6,3c=8,点。是平面上一点,且CD=4,

连接AD、BD,则下列说法正确的是()

A.4。长度的最大值是9B.|AD+如的最小值是

C.ZCBD=30°D.△ABD面积的最大值是40

【答案】B

【分析】本题考查了相似三角形判定与性质、勾股定理、点和圆的位置关系等知识,牢记相关性质是解题

关键,根据点和圆的位置关系直接判断A、C、D,根据相似三角形判定与性质及勾股定理、两点之间线段

最短判断B即可.

【详解】解:A、•.•AC=6,点。是平面上一点,且CD=4,

.,.点A、C、。在同一直线上且。在AC延长线上时,AD长度的最大值是6+4=10,故本选项不符合题意;

1ECD?DCA.-.△CDE^AC4D\-=—=-\DE=-AD

CDCA3ADCD33

22

\mAD+BD=DE+BD?BE:.当B、D、E共线时§AD+BD最小,

此时,|AD+BD=BE=^|^+8?=当普,故本选项符合题意;

C、•点。是平面上一点,且CD=4,.:。点在以点C为圆心,4为半径的圆上,

.•.NCBD随着点。的变化而变化,故本选项不符合题意;

D、•.•。点在以点C为圆心,4为半径的圆上,

如下图,当。C所在直线垂直于AB时,△ABD面积的最大,

在AABC中,ZACB=90°,AC=6,BC=8,AB=^62+82=10-

\5.0=1仓68=1仓巾0CH,\CH-4.8,\D”=4.8+4=8.8,

△/iDc22

\反钻°=!创。8.8=44,面积的最大值是44,故本选项不符合题意;故选:B.

例2.(2024・广东•模拟预测)如图,已知正方ABCD的边长为6,圆B的半径为3,点P是圆B上的一个动

点,则PD--PC的最大值为.

2

AD

【答案】—

2

13

【解析】当P点运动到BC边上时,此时PC=3,根据题意要求构造—PC,在BC上取M使得此时PM=—,

22

则在点P运动的任意时刻,均有PM=-PC,从而将问题转化为求PD-PM的最大值.连接PD,对于APDM,

2

PD-PM<DM,故当D、M、P共线时,PD-PM=DM为最大值”.

一2

例3.(2023•北京•九年级专题练习)如图,边长为4的正方形,内切圆记为。。,尸是。。上一动点,则夜

PA+PB的最小值为.

【答案】2指

【分析】及PA+PB=6(PA+与PB),利用相似三角形构造乎即可解答.

【详解】解:设。O半径为r,

DC

OP=r=gBC=2,0B=&r=2金,取。8的中点/,连接P/,:.OI=IB=也,

:等釜=&,型=述=应,:.多=嗡,NO是公共角,:.△BOPS^POI,

01,2OP2OIOP

;.£L=2L=丝,:.PI=J3LPB,:.AP+显PB=AP+PI,

PBOP222

...当A、P、/在一条直线上时,AP+变PB最小,作于E,

2

万

:NA8O=45°,;.IE=BE==BI=l,:.AE=AB-BE=3,

2

:.AI=yj32+l2=710,;♦AP+4PB最小值=A/=Vio,

6

,:亚PA+PB=^(/?4+—PB),.•.0必+必的最小值是04/=0*历=2宕.故答案是2君.

2

【点睛】本题是“阿氏圆''问题,解决问题的关键是构造相似三角形.

例4.(2024•江苏・无锡市九年级期中)如图,。。与y轴、x轴的正半轴分别相交于点〃、点N,。。半径

为3,点A(0,1),点B(2,0),点P在弧MN上移动,连接%,PB,则3E4+PB的最小值为一.

【答案】每

r)AApi

【分析】如图,在y轴上取一点C(0,9),连接尸C,根据器=器=;,/4OP是公共角,可得AAOPS4

POC,得尸C=3必,当民C,尸三点共线时,3B4+PB的值最小为BC,利用勾股定理求出BC的长即可得答案.

【详解】如图,在y轴上取一点C(0,9),连接PC,

:。。半径为3,点A(0,1),点3(2,0),:.OP=3,OA=1,OB=2,OC=9,

QAQp1

NA。尸是公共角,:.△NOPSXPOC,:.PC=3PA,

?)PA+PB=PC+PB,:.当B,C,P三点共线时,3PA+PB最小值为BC,

二BC=Sc?+OB。=也2”=屈,,3必+尸2的最小值为屈•故答案为:底

【点睛】本题主要考查相似三角形的判定与性质及最小值问题,正确理解C、P、B三点在同一条直线上时

3PA+PB有最小值,熟练掌握相似三角形的判定定理是解题关键.

例5.(2024•山东•模拟预测)如图,在AABC中,ZABC=90°,AB=2BC=6,BD=1,尸在以3为圆心

3为半径的圆上,则AP+6PD的最小值为.

【解答】解:在上取点E,使=-.-AB=2BC=6,

2ABBP2

PFBP11

・・・ZPBE=ZABP,「.APB石SA4s尸,—=一=_,:.PE=—PA,

PAAB22

在BD延长线上取叱=9,・・・BD=1,则生="=3,

PBBD

PFPR

5L-:ZPBD^ZFBP,:.^PBD^\FBP,—=——=3,:.PF=3PD,

PDBD

1

:.PA+6PD=2(-PA+3PD)=2(PE+PF),

.•.当「为跖和圆的交点时PE+PF最小,即P4+6PD最小,且值为2EF,

...EF=4BE2+BF。=J(|y+9?=,.•.P4+6PD的最小值为2EF=3庖,故答案为:3历.

例6.(2024・广东•模拟预测)如图,在RtAABC中,ZACB=90°,AC=6,BC=8,D、E分别是边3C、

AC上的两个动点,且DE=4,尸是DE的中点,连接上4,PB,则PA+’PB的最小值为

4

【解答】解:如图,在8上取一点八使得bj连接尸尸,

1CF1cp1CFCP

XDCE=90°,DE=4,DP=PE,PC=—DE=2,=—,—=—,

2CP4CB4CP-CB

PFCF111

­.•ZPCF=ZBCP,:."CFs独CP,..——=—=-,:.PF=-PB,PA+-PB=PA+PF,

PBCP444

\-PA+PF..AF,AF=yJCF2+AC2=

2

・警一的最小值为半

例7.(2024・福建・校考一模)如图,在边长为6的正方形ABCD中,M为AB上一点,且即1=2,N为边BC

上一动点.连接肱V,将ABMN沿M2V翻折得到APMN,点尸与点8对应,连接弘PC,贝UR4+2尸C的

最小值为•

【答案】6H

【分析】由折叠的性质可得,点尸在以加为圆心,以2为半径的圆上,在线段处上取一点E,使得旌=1,

利用相似三角形的性质得到PE=^PA,从而得到尸A+2PC=2^PA+PC^=2(PE+PC)>2CE,当且仅当

P、C、E三点共线时,取得最小值2CE,即可求解.

【详解】解:由题意可得:PM=BM=2.••点尸在以M为圆心,以2为半径的圆上,

MPME1

在线段网上取一点E,使得ME=1,贝!J3E=3':AM=AB-BM=4,MP=2:.——=——=-

AMPM2

PEME]]

又ZEMP=ZPMA:.AEMP^APMA:.—=——=不'PE=彳PA

PAPA/22

PA+2PC=2^PA+尸C)=2(PE+PC)>2CE

如下图所示,当且仅当P、C、E三点共线时,取得最小值2CE

CE=BE1+BC2=36,,PA+2PC的最小值为:6卡

例8.(2024.广东•校考二模)(1)初步研究:如图1,在△E4B中,已知B4=2,42=4,。为AB上一点且AQ=1,

证明:PB=2PQ;(2)结论运用:如图2,已知正方形4BCD的边长为4,的半径为2,点P是。A上的

一个动点,求2PC+PB的最小值;(3)拓展推广:如图3,已知菱形48C。的边长为4,ZA=60°,。4的

半径为2,点P是。A上的一个动点,求2PC-P8的最大值.

图1图2图3

【答案】(1)见解析;(2)10;(3)2后

【分析】(1)证明△B4QSAA4P,根据相似三角形的性质即可证明尸氏2尸。;

(2)在AB上取一点0,使得AQ=1,由(1)得PB=2PQ,推出当点C、P、。三点共线时,PC+P。的值

最小,再利用勾股定理即可求得2PC+PB的最小值;(3)作出如图的辅助线,同(2)法推出当点尸在C0

交。A的点P时,PC-P。的值最大,再利用勾股定理即可求得2PC-P8的最大值.

PAAB

【详解】解:(1)证明::B4=2,AB=4,AQ=1,:.PA2=AQ-AB=4..

AQrA

PQpA1

又,.・NA=NA,LPAQ^LBAP.=——.:.PB=2PQ;

PBAB2

(2)如图,在上取一点Q,使得4。=1,连接AP,PQ,CQ.

:.AP=2,AB=4,AQ=l.由(1)得PB=2PQ,:.2PC+PB=2PC+2PQ=2(PC+PQ).

•:PC+PQ>QC,当点C、P、。三点共线时,尸C+尸。的值最小.

':QC=^QB2+BC2=5,2PC+PB=2(PC+PQ)>10.的最小值为10.

DC

(3)如图,在AB上取一点Q,使得AQ=1,连接4P,PQ,CQ,延长CQ交。A于点P,过点C作C7/垂

直A2的延长线于点和易得AP=2,AB=4,AQ=1.

由⑴得尸B=2PQ,:.2PC-PB=2PC-2PQ=2(PC-PQ),

•••PC-PQ<QC,,当点P在C。交。A的点P时,PC-PQ的值最大.

QC=4QH2+CH2=国,:.2PC-PB=2(PC-PQ)及用....2PC-P2的最大值为2折'.

【点睛】本题考查了圆有关的性质,正方形的性质,菱形的性质,相似三角形的判定和性质、两点之间线

段最短等知识,解题的关键是学会构建相似三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,把问题转化为

两点之间线段最短解决.

例9.(2023・山东烟台・统考中考真题)如图,抛物线、=依2+法+5与x轴交于两点,与>轴交于点

C,AB=4.抛物线的对称轴尤=3与经过点A的直线y=依-1交于点。,与x轴交于点E.

(1)求直线AD及抛物线的表达式;(2)在抛物线上是否存在点",使得"DM是以AD为直角边的直角三角

形?若存在,求出所有点M的坐标;若不存在,请说明理由;(3)以点8为圆心,画半径为2的圆,点、P为OB

上一个动点,请求出尸C+;尸4的最小值.

【答案】(1)直线AD的解析式为y=xT;抛物线解析式为y=f-6x+5

(2)存在,点M的坐标为(4,-3)或(0,5)或(5,0)(3)历

【分析】(1)根据对称轴x=3,AB=4,得到点A及8的坐标,再利用待定系数法求解析式即可;

(2)先求出点。的坐标,再分两种情况:①当NZM"=90。时,求出直线A4的解析式为解方

程组厂2,<,即可得到点M的坐标;②当NAZ)M=90。时,求出直线DM的解析式为y=-x+5,

=x-ox+5

fy=-x+5BFPB

解方程组2u〈,即可得到点M的坐标;(3)在AB上取点尸,使叱=1,连接CF,证得二=2,

=尤+5PBAB

又ZPBF=ZABP,得到APBFSAABP,推出P尸=gE4,进而得到当点C、P、/三点共线时,PC+;PA的

值最小,即为线段C尸的长,利用勾股定理求出CF即可.

【详解】(1)解::抛物线的对称轴尤=3,AB=4,.-.A(l,0),5(5,0),

将A(l,0)代入直线、=辰-1,得左—1=0,解得左=1,.•.直线AD的解析式为y=x-l;

a+b+5=0a=l

将A(l,0),5(5,0)代入y=ax2+bx+5,解得

25a+5Z?+5=0b=-6

:.抛物线的解析式为y=Y-6x+5;

(2)存在点M,,・,直线AT)的解析式为y=%-1,抛物线对称轴%=3与x轴交于点£.

・,•当%=3时,y=x-l=2,/.£)(3,2),

①当NZMM=90。时,设直线AM的解析式为y=-x+J将点A坐标代入,

得-1+。=0,解得。=1,・,•直线AM的解析式为y=-%+1,

y=—x+1/"一I或x=4

解方程组2?・••点M的坐标为(4,一3);

y=x-6x+5信y=0y=-3'

②当NADM=90。时,设直线DM的解析式为y=r+d,将。(3,2)代入,

得-3+d=2,解得d=5,「・直线DM的解析式为y=—%+5,

Iy=—x+5[x=0\x=5/、/、

解方程组J;=d_6x+5,解得Jy=5或jy=0'•••点河的坐标为(0,5)或(5,0)

综上,点M的坐标为(4,-3)或(0,5)或(5,0);

(3)如图,在A3上取点尸,使砥=1,连接CF,

..DD_O.竺」..型.B^_PB

PB2AB42PBAB

PFBF11

XVZPBF=ZABP:・APBFS^ABP,;.==gpPF=-PA,

9PAPB22

.•・PC+《PA=PC+P尸NCF,.•.当点C、P、/三点共线时,尸C+工厚的值最小,即为线段C厂的长,

22

2222

VOC=5,OF=OB-1=5-1=4,:.(jF=^QC+OF=75+4=A/41>;•PC+g/M的最小值为百.

【点睛】此题是一次函数,二次函数及圆的综合题,掌握待定系数法求函数解析式,直角三角形的性质,

勾股定理,相似三角形的判定和性质,求两图象的交点坐标,正确掌握各知识点是解题的关键.

习题练模型]

1.(2024・安徽六安•模拟预测)如图,在矩形A8CD中,已知AB=3,BC=6,E为AD边上一动点,将△ME

沿BE翻折到AEBE的位置,点A与点尸重合,连接DECF,则。的最小值为()

【答案】D

【分析】本题考查了矩形的性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理等知识,找到最小距离是解题的关

31

键.在3c上取点G,使3G=—,连接PG,DG,证明一》0£8尸,可得出FG=—CF,贝lj

22

DF+^FC=DF+GF>DG,当。、F、G三点共线时,DF+gFC最小,在RtaCDG中,利用勾股定理

求出DG即可.

3

【详解】解:如图,在BC上取点G,使BG=],连接bG,DG.

•.・△ME沿BE边翻折到△出E,:.BF=AB=3,XvBC=6,=空=!,;.器,,

nr2nC2ornC

GFBF11

又ZFBG=NCBF,.△FBG^CBF,「.——=——=-,/.FG=-CF,

CFBC22

:.DF+-FC^DF+GF>DG,当。、F、G三点共线时,。尸+工尸C最小,

22

在RtACDG中,CD=AB=3,CG=BC-BG=4.5,/BCD=90。,

DG=Vcn2+CG2=,即。P+工PC的最小值为3叵.

222

2.(2024年广东深圳中考模拟试题)如图,矩形ABCD中AB=8,4)=6,点E是矩形ABCD内部一个动

点,且£B=4,连接CE,则DE+三分之二CE的最小值为()

A.8B.—C.—D.9

33

【答案】B

【分析】根据题意可得:点E在以B为圆心,4为半径的圆弧上运动,在上取一点F,使8尸=|,连接

102

EF,由矩形的性质可得BC=AZ>=6,6=帖=8,推出。尸=—,证明45砂6/^8。£,得到£尸二—。石,

33

22

推出。£+]。£=。£+瓦"即当。、E、尸共线时,+取最小值,最小值为。尸,最后根据勾股

定理求出。尸,即可求解.

【详解】解:根据题意可得:点E在以B为圆心,4为半径的圆弧上运动,在BC上取一点歹,使8尸=|,

Q1Q

连接跖,•.,矩形A3CD中,AB=8,AD=6,ABC=AD=6,CD=AB=8,ACF=BC-BF=6--=—,

BEBF2FF22

EB=4,「•,又丁NB=/R,/\BEFsLBCE,--fEF=—CE,

22

DE+-CE^DE+EF,.•.当£)、E、尸共线时,DE+§CE取最小值,最小值为。尸,

DF=A/CF2+C£>2+82=y,故选:B.

【点睛】本题考查了矩形的性质,相似三角形的判定与性质,圆的性质,勾股定理,线段和最短问题,解

题的关键是正确作出辅助线.

3.(2024・安徽六安.模拟预测)如图,在矩形ABCD中,己知AB=3,BC=6,E为AD边上一动点,将AME

沿班翻折到△降的位置,点A与点"重合,连接小,CF,则江+”的最小值为()

A.2B.姮C.4D.迪

222

【答案】D

【分析】本题考查了矩形的性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理等知识,找到最小距离是解题的关

31

键.在BC上取点G,使3G=5,连接尸G,DG,证明AFBGSACB?,可得出FG=/CF,贝lj

DF+}-FC=DF+GF>DG,当。、F、G三点共线时,+最小,在Rt^CDG中,利用勾股定理

22

求出。G即可.

3

【详解】解:如图,在BC上取点G,使BG=5,连接FG,DG.

•・•△A&E沿3右边翻折到△冲石,:.BF=AB=3,又・.・3C=6,..■!?=!,器;=3,:.第=三,

Dr2nC2orDC

DE11|j

又ZFBG=NCBF,.^FBG^^CBF,/.-=—=:.FG=—CF,DF+-FC=DF+GF>DG,

CFBC222

当。、F、G三点共线时,。尸最小,在RtzXCDG中,CD=AB=3,

CG=BC-BG=4.5,ZBCD=90。,DG=ylCD2+CG2=,即。F的最〃、值为^.故选:D.

222

4.(2024.山东泰安•二模)如图,在RAABC中,ZACB=90°,CB=2及,AC=9,以C为圆心,3为半

径作。C,尸为。C上一动点,连接转、BP,则《AP+3尸的最小值为()

A

C.3D.4

【答案】c

【分析】本题考查相似三角形的判定与性质,解直角三角形;懂得依题意作辅助线构造相似三角形是解题

的关键.在C4上截取CAf,使得CN=1,连接PM,PC,BM.利用相似三角形的性质证明加尸=:上4,

可得;AP+BP=PM+PBNBM,利用勾股定理求出8M即可解决问题.

【详解】解:如图,在C4上截取CM,使得CM=1,连接尸M,PC,BM.

.PCCM

CA=9,:2

.PC=CMCA,'^A~~CP

PMPC111

VZPCM=ZACP,:.^PCM^^ACP,:.——=—=-,/.MP=-PA,:.-AP+BP=PM+PB>BM,

PAAC333

VPM+PB>BM,在3△BCM中,ABCM=90°,CM=1,CB=2立,

BM=yJCM2+CB2=J12+(2V2)2=3,:.^AP+BP>3,,gaP+BP的最小值为3.故选:C.

5.(2024•陕西西安・模拟预测)如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=9,点P为边CO的中点,点E在边AD

上,连接3尸,点尸为3尸上的动点,则所+叵所的最小值为.

10

【答案】6

【分析】本题考查了矩形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理.作FC8c于点G,证明

△BFG^ABPC,求得FG=叵BF,当E,F,G三点共线时,所+叵BF有最小值,最小值为EG的长,

1010

据此求解即可.

【详解】解::矩形ABC。中,AB=6,AD=9,点P为边CO的中点,

2222

ACP=|CZ)=|AB=3,Bp=yjBC+CP=79+3=3710-

作FG_LBC于点G,AFG//CP,:.Z^BFG^^BPC,

/.FG=—BF,AEF+—BF=EF+FG,

1010

当E,F,G三点共线时,功+巫B尸有最小值,最小值为EG的长,

10

此时EG=Afi=6,£/+亚8尸的最小值为6,故答案为:6.

10

6.(2024•安徽合肥•模拟预测)如图所示,正方形ABCD边长为8,M为BC中点,E为AC上的动点,F为

BE上的点,且班1=3,连接DE,贝!I2MF+DE的最小值是()

A.屈B.3币C.2714D.2V17

【答案】D

【分析】本题考查了正方形的性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理,取CM的中点N,连接EN,证

明ABFMS^BNE,得出NE=2FM,从而得出2MF+DE=NE+DE,连接DN交AC于E,当。、E、N

在同一直线上时,NE+DE最小,即2MR+DE最小,最小为ON,再由勾股定理求出DN的长即可.

【详解】解:取CM的中点N,连接EN,

AD

丁四边形ABC。为正方形,边长为8,M为3C中点,ABC=CD=8,BM=CM=4,4c0=90。,

为AC上的动点,:.BE=BC=8,:.BE=2BM,

BNBE

为CM中点,Z.MN=CN=2,:.BN=BM+MN=6,,:BF=3,:.BN=2BF,:.—=——=2,

BFBM

NE

■:NFBM=NNBE,:.ABFM^ABNE,:.——=2,/.NE=2FM,:.2MF+DE=NE+DE,

FM

连接。N交AC于£,当。、E、N在同一直线上时,NE+DE最小,即2Mp+/)E最小,最小为CN,

,*,DN=y/cif+CN2=2717»,2MR+DE最小值为2比7,故选:D.

7.(2024•江苏镇江•二模)如图,边长为2的正方形A3CD中,E、E分别为3C、CD上的动点,BE=CF,

连接AE、BF交于点P,则PD+%C的最小值为一.

【分析】证明AABE丝ABCF(SAS),则NA4E=NCBHZAPB=180°-(ZS4E+ZABP)=90°,如图,记

的中点为。,则尸在以。为圆心,A3为直径的圆上,如图,连接OPOC,由勾股定理得,OC=君,如

图,在。C上取点G使。G=好,则CG=S5,连接尸G,GD,证明AGOPSAP。。,则变.=」!,即

55PC5

PG=—PC,由尸。+苴PC=PG+P£>,可得当G、P、。三点共线时,P£>+且PC的值最小,为GD,如图,

555

CH1

「HCR-----=----

作于则GH〃BC,NCGH=NOCB,sinZCGH=sinZOCB,则亍==,即4石也,

CGOC-----

5

可得CH=:,即£>//=:,由勾股定理得,GH=|,根据DG7DH2+GH2,计算求解即可.

【详解】解::正方形A3CD,AAB=BC=CD=2,ZABC=ZBCD=90°,

又,/BE=CF,:.AABE'BCF(SAS),ZBAE=ZCBF,

ZBAE+ZABP=ZCBF+ZABP=90°,:.ZAPS=18O°-(ZBAE+ZABP)=9O°,

如图,记AB的中点为。,则P在以。为圆心,为直径的圆上,

如图,连接。尸,OC,由勾股定理得,OC=^BC1+OB2=A/5>

如图,在OC上取点G使。G=且,则CG=±5,连接PG,GD,

55

V—=^=—,NGOP=NPOC,:.AGOPSROC,;.”=好,即尸G=@PC,

OP5OCPC55

PD+*PC=PG+PD,.•.当G、P、D三点共线时,PD+(PC的值最小,为GD,

如图,作G"_LCD于H,:.GH//BC,:.NCGH=NOCB,:.sinZCGH=sinZOCB,

CH_1

.•.栗=黑,即而=有,解得Of",.•.OH="

CGCJC--—55

由勾股定理得,GH=y/CG2-CH2=|,由勾股定理得,DG=-JDH-+GH2=2>故答案为:2.

【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,90。圆周角所对的弦为直径,相

似三角形的判定与性质,正弦等知识.熟练掌握正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,90°

圆周角所对的弦为直径,相似三角形的判定与性质,正弦是解题的关键.

8.(2024•浙江温州.模拟预测)如图,在正方形A3。中,点N分别在边A3,2C上(不与顶点重合),

且满足AM=3N,连接AN,DM交于点、P.E,F分别是边AB,BC的中点,连结接尸E,PF.若正方

形的边长为8,则尸E+厂的最小值为.

2

DC

【分析】由四边形ABCD是正方形,得=ZABC=ZBAD=90°,证明AAD扬名ABANeAS),根据

性质得出/APD=90。,点M、N无论在何处,均有/APD=90。,即点尸在以A£>中点为圆心,AD为直径

的圆上,用点G表示AD的中点,连接GB,用点H表示G尸的中点,用点。表示GH的中点,连接

EH、QE、PG、PQ,以G为圆心,AG为半径画”圆,然后证明AGQP~AGPP,则更=些=d=!,

4PFGPGF2

故尸E+〈P尸的最小值也就是尸E+Q尸的最小值,当点尸、E、Q三点共线时,PE+QP最小,最小值为线段

E。的长度,最后由勾股定理即可求解.

【详解】•.,四边形ABCD是正方形,=ZABC=ZBAD=90°,

X'.'AD=BA,:.^ADM^^BAN(SAS),:.ZADM=ZBAN,

VZBAN+ZDAN=90°,:.ADAN+ZADM=90°,:.ZAPD=90°,

...点M、N无论在何处,均有/APD=90。,即点P在以AD中点为圆心,AD为直径的圆上,用点G表示AD

的中点,连接GF,用点”表示G尸的中点,用点。表示GH的中点,连接班、QE、PG、PQ,以G为圆

心,AG为半径画(圆,如图中的A//,

:M在A3上运动且不与43重合,.•.点尸的轨迹就是不与A、〃重合,

VGP=GH=AG=-AD=4,GQ=-GH=2,GF=2GH=8,

22

.GQ_2_\GP_4_j_.GQGP

**GP-4-2?GF-8-2?••不一而‘

•:NPGQ=NFGP,:.AGQP~AGPF,==—=-,

~PFGPGF2

PE+^PF的最小值也就是PE+QP的最小值,

•..点P在AH上,,当点P、E、Q三点共线时,PE+QP最小,最小值为线段石。的长度,

:点G、尸分别是正方形ABC。边AD、3c的中点,,四边形G4B厂是矩形,

;点E、”分别是矩形G4放边AB、GP的中点,,四边形AEHG是矩形,E”=AG=4,ZEHQ=90°,

■:QH=GQ=^GH=2,:.在RuEHQ中,由勾股定理得EQ=^EH2+QH2=^42+22=2—,

即:PE+;尸厂的最小值为2石,故答案为:26.

【点睛】本题考查了正方形的性质,矩形的判定与性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,圆周角定

理,两点之间线段最短,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.

9.(2024・广西•一模)图所示,在半径为6的扇形ABC中,NB4c=60。,点、D,E分别在半径AB,

3

AC±,且5D=CE=2,点尸是弧5C上的动点,连接OF,EF,则OF+—E/的最小值为

2

【答案】国

3

【分析】连结AF,延长AC到G使CG=3,连结GF,过G作AH±AB于H,先证△胡EsAGAF,得出尸G二^跖,

3

根据两点间距离最短得出尸G+尸DNGD,即ED+gEFNOG,当点G,尸,£)三点在同一直线上时G尸+尸。最

31Q

短即即+]跖最短=Z)G,然后利用30。直角三角形先证求出AH=5AG=5,利用锐角三角函数求出

G居AGcos30o=9xXI=2叵,利用勾股定理求解即可.

22

【详解】解:连结AR延长AC到G使CG=3,连结G凡过G作于从

..AE_4_2AF_6_2.AE_AF_2

:.AG=AC+CG=6+3=9,CE=2,AE=AC-CE=4,

*AF-6-3AG-9-3*AF-AG-3

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