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文档简介
压轴专题11阿氏圆模型
背:技法全归纳
知识考点与解题策略
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"为常数,且际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。
如图1所示,。。的半径为r,点4、5都在。0外,P为。。上一动点,已知片小。3(即竺=上),连
0B
接PA、PB,则当的值最小时,P点的位置如何确定?最小值是多少呢?
如图2,在线段06上截取。。使OC=k♦r(即9£=攵),・.•丝=%,・・.”=",
OPOBOBOP
PC
VZPOC=ZBOP,:ZOCsxBOP,:.土=k,BPk-PB=PC.
PB
故本题求“PA+hPB”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“胡不归响题中,我们见识了“hR4+P5”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.
可典题固基础
例题1如图1,在R7A42C中,ZACB=90°,CB=4,C4=6,圆C的半径为2,点尸为圆上一动点,连
接AP,BP,求:
©AP+-BP,
2
@2AP+BP,
(3)^AP+BP,
④AP+33P的最小值.
S新题型特3
1.如图,在RdABC中,ZACB=90°,CB=7,AC=9,以C为圆心、3为半径作。C,尸为。C上一动点,
连接AP、BP,则的最小值为()
A
c.4+VioD.25/13
2.(23-24九年级上•江苏徐州•期中)如图,已知正方形ABCD的边长为2,点。是边的中点,G为正
方形内一动点,且GO=1.点P是边上另一动点,连接尸G、PA,则B4+PG的最小值为
3.(2020・江苏常州•一模)如图,在。。中,点A、点B在。。上,=90°,。4=6,点C在。4上,
且0c=2AC,点。是02的中点,点M是劣弧4B上的动点,则CM+2OW的最小值为
4.如图,边长为4的正方形,内切圆记为。。,尸是。。上一动点,则友必十尸8的最小值为
5.如图所示,ZACB=60°,半径为2的圆。内切于-1CB.尸为圆。上一动点,过点尸作PM、PN分别
垂直于2CB的两边,垂足为M、N,则PM+2PN的取值范围为.
A
CNB
6.如图所示的平面直角坐标系中,A(0,4),8(4,0),尸是第一象限内一动点,OP=2,连接心、BP,则
7.如图,在VABC中,ZB=9O°,AB=CB=2,以点8为圆心作圆2与AC相切,点尸为圆B上任一动点,
则PA+1pC的最小值是
2
8.如图,在RtVABC中,AB=AC=4,点E,尸分别是AB,AC的中点,点P是扇形的用上任意一
点,连接BP,CP,则^BP+CP的最小值是.
--------------------------
9.(2020.江苏南京•二模)如图,在AABC中,ZACB=90°,BC=12,AC=9,以点C为圆心,6为半径的
圆上有一个动点。连接A。、BD、CD,则2AD+38O的最小值是.
10.如图,已知正方ABC。的边长为6,圆8的半径为3,点尸是圆8上的一个动点,则PD-gpC的最大
值为.
11.如图,在边长为4的正方形ABC。内有一动点尸,且BP=6.连接CP,将线段PC绕点尸逆时针旋
转90。得到线段尸Q.连接CQ、DQ,则goQ+CQ的最小值为
【答案】5
12.(20-21九年级上•江苏宿迁・期末)问题提出:如图①,在&AABC中,ZC=90°,CB=4,CA=6,QC
的半径为2,尸为圆上一动点,连接AP、BP,求AP+12尸的最小值.
2
图①图①备用图图②
(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图①,连接CP,在CB上取一点O,使C/A1,
CDCP1PDCD11
则==大^=彳.又/PCANBCP,所以△PCEA45CP.所以二二不二7.所以=所以
CrCB2BPCr22
A尸+;BP=AP+P。.请你完成余下的思考,并直接写出答案:+尸的最小值为二
(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的前提下,求gAP+BP的最小值;
(3)拓展延伸:如图②,已知在扇形C。。中,ZCOD=^0°,0C=6,04=3,OB=5,P是CD上一点,求
2上4+PB的最小值.
13.(九年级下•江苏盐城•阶段练习)如图1,抛物线>=依2+(4+3)》+3(。工0)与无轴交于点4(4,。),与y
轴交于点8,在x轴上有一动点E(〃?,0)(0<加<4),过点E作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于
(1)求a的值和直线AB的函数表达式:
C,6
(2)设APA/N的周长为C-AAEN的周长为a,若射二不求相的值.
(3)如图2,在(2)的条件下,将线段。£绕点。逆时针旋转得到OE',旋转角为a(00<a<90°),连接
2
EA、E'B,求石公+百石》的最小值.
14.已知ACDE与VABC有公共顶点C,ACDE为等边三角形,在VABC中,ZBAC=120°.
⑴如图1,当点E与点8重合时,连接AD,已知四边形ABDC的面积为2代,求钻+AC的值;
⑵如图2,AB=AC,A、E、。三点共线,连接AE、BE,取BE中点连接AM,求证:AD=2AM-,
(3汝口图3,AB=AC=4,CE=2,将ACDE以C为旋转中心旋转,取DE中点尸,当8歹+立A歹的值最小
4
时,求tan/AB尸的值.
15.如图1,抛物线>=〃/+法一4与x轴交于A、5两点,与,轴交于点C,其中点A的坐标为(-1,。),抛
图1图2
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点尸是直线BC下方的抛物线上一个动点,是否存在点尸使四边形ABPC的面积为16,若存在,求出点
P的坐标若不存在,请说明理由;
(3)如图2,过点8作8斤,3c交抛物线的对称轴于点尸,以点C为圆心,2为半径作。C,点。为上的
一个动点,求正BQ+FQ的最小值.
4
16.如图,RtAABC,ZACB=90°,AC=BC=2,以C为顶点的正方形CDEF(C、D、E、尸四个顶点按
逆时针方向排列)可以绕点c自由转动,且CO=V^,连接A凡BD
(1)求证:△BDC出LAFC
(2)当正方形CAM有顶点在线段A8上时,直接写出且A。的值;
2
(3)直接写出正方形8所旋转过程中,且的最小值.
2
17.如图,点A、8在0。上,且。4=08=6,且OALO8,点C是。1的中点,点。在08上,且。。=
4,动点尸在。。上.求2PC+PO的最小值.
18.如图1所示,。0的半径为r,点A、8都在。。外,P为。。上的动点,已知r=kOB.连接PA,
PB,则当“小+七尸8”的值最小时,P点的位置如何确定?
A
A
图1
19.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=x?+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、PA,当点P运动到某一位置时,PC+gPA的
值最小,请求出这个最小值,并说明理由.
压轴专题11阿氏圆模型
技法全归纳
知识考点与解题策略
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("为常数,且际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。
如图1所示,。。的半径为r,点A、5都在。。外,P为。。上一动点,已知片左。3(即&=k),连
0B
接PA、PB,则当“PA+hPB”的值最小时,P点的位置如何确定?最小值是多少呢?
OPOBOBOP
,:ZPOC=ZBOP,:.APOC^ABOP,二二=左,BPk-PB=PC.
PB
故本题求“PA+hP3”的最小值可以转化为“PA+PO,的最小值。
其中与A与C为定点,尸为动点,故当A、尸、C三点共线时,“PA+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);-
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“hB4+P3”最值问题,其中P
点轨迹是直线,而当尸点轨迹变为圆时,即通常我们所说的“阿氏圆”问题.
曾典题固基.
例题1如图1,在RT/kABC中,ZACB^9Q°,CB=4,C4=6,圆C的半径为2,点尸为圆上一动点,连
接AP,BP,求:
@AP+-BP,
2
©2AP+BP,
(3)|AP+BP,
④AP+33P的最小值.
【答案】①回;②2曲;③冬暑;④2历.
【分析】①在CB上取点。,使C£>=1,连接CP、DP、AD根据作图结合题意易证AOCP~APCB,即可
得出=从而推出+=尸。,说明当A、尸、O三点共线时,AP+BD最小,最小值即
为AD长.最后在此△AC。中,利用勾股定理求出A。的长即可;
②由2AP+BP=2(A尸+ggP),即可求出结果;
21
③在C4上取点E,使CE=q,连接CP.EP.BE.根据作图结合题意易证△ECP~AP0L,即可得出砂=:AP,
从而推出:AP+BP=EP+BP,说明当2、P、E三点共线时,EP+3P最小,最小值即为8E长.最后在RfABCE
中,利用勾股定理求出BE的长即可;
④由AP+3BP=3(gAP+BP),即可求出结果.
【详解】解:①如图,在CB上取点。,使8=1,连接CP、DP、AD.
A
•;CD=1,CP=2,CB=4,
.CDCP1
^~CP~~CB~2'
又:ZDCP=NPCB,
"DCP〜APCB,
即
BP22
AP+-BP=AP+PD,
2
...当A、尸、D三点共线时,AP+PD最小,最小值即为AZ)长.
:在放△AC。中,AD=yiAC1+CDl=762+12-
,4尸+;8尸的最小值为而';
②2AP+BP=2(AP+-BP),
2AP+3尸的最小值为2义庖=2庖;
2
③如图,在CA上取点E,使CE=§,连接。尸、EP、BE.
•:CE=-CP=2,C4=6,
39
.CECP
**CP-CA-3*
又•:/ECP=NPCA,
:•小ECP”PCA,
ppii
即放」AP,
AP33
-AP+BP=EP+BP,
3
,当5、P、E三点共线时,EP+3P最小,最小值即为防长.
•・•在中,BE=dBC、CE2=业+守=笠^.
gAP+BP的最小值为零;
④AP+3BP=3(|AP+BP),
AP+33尸的最小值为3x2亘=2历.
3
【点睛】本题考查圆的基本性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理.正确的作出辅助线,并且理解三
点共线时线段最短是解答本题的关键.
练新题型特训
1.如图,在放AABC中,ZACB=9Q°,CB=1,AC=9,以C为圆心、3为半径作。C,P为。C上一动点,
连接AP、BP,贝QAP+BP的最小值为()
C.4+V10D.2年
【答案】B
【详解】思路引领:如图,在。1上截取CM,使得CM=1,连接PM,PC,BM.利用相似三角形的性质
证明BJWIAP+BP=PM+PB>BM,利用勾股定理求出BM即可解决问题.
答案详解:如图,在CA上截取CM,使得CM=1,连接PM,PC,BM.
■:PC=3,CM=\,CA=9,
:.PC2=CM-CA,
.PCCM
••一,
CACP
•.*ZPCM=AACP,
.PMPC_1
•>-PA-AC-3
:.PM=-PA,
3
-AP+BP=PM+PB,
3
":PM+PB>BM,
在RtABCM中,VZBCM=90°,CM=1,BC=1,
:.BM7f+7。=5夜,
:.^AP+BP>5y/2,
的最小值为5啦.
故选:B.
2.(23-24九年级上•江苏徐州•期中)如图,已知正方形A3。的边长为2,点。是BC边的中点,G为正
方形内一动点,且G9=l.点P是CD边上另一动点,连接PG、PA,则PA+PG的最小值为.
【答案】V13-1/-1+A/13
【分析】本题考查了轴对称求最短线段,矩形和正方形的性质,圆的定义,勾股定理等知识,利用对称的
性质作线段的等量转移是解题关键.作点A关于直线。的对称点A,连接OA,以。为圆心,OG长为半
径作圆,点G在圆上运动,OA、CD与。。交于点G'、P',则=AD=AL>=2,G'O=GO=1,
当点G、P在G'、尸,位置时,此时点0、G、P、4四点共线,RL+PG+GO有最小值为OA长,过点。
作OELAD于点E,求出。4=历,即可求解.
【详解】解:,•・正方形的边长为2,点。是BC边的中点,
AD=BC=CD=2,OC=1,NBCD=NCDA=90。,
如图,作点A关于直线C。的对称点AI连接OA,以。为圆心,OG长为半径作圆,点G在圆上运动,OA'
与CD与。。交于点P、G,
则上4=24',AD=AD=2,G'O=GO=1,
..PA+PG+GO=PA'+PG+G'O>OA',
当点G、尸在G'、户位置时,此时点0、G'、P'、4四点共线,丛+PG+GO有最小值为OA长,
过点。作OE_LAD于点E,则四边形OCDE是矩形,
,-.DE=OC=l,OE=CD=2,
:.AE=3,
OA!=4OE~+A!E2=V13,
尸A+PG+GO的最小值为屈,
.•.R4+PG的最小值为屈-GO,即屈-1,
故答案为:V13-1.
AE~二D二二予.A'
3.(2020•江苏常州•一模)如图,在。。中,点A、点B在。。上,/AO8=90。,。4=6,点C在。4上,
且OC=2AC,点。是03的中点,点M是劣弧4B上的动点,则CM+200的最小值为
【答案】4A/10
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,勾股定理,两点之间线段最短,解题的关键是学会添加常用
辅助线,构造相似三角形解决问题.延长到T,使得3T=03,连接MT,CT.利用相似三角形的性
质证明=,求CM+2DM的最小值问题转化为求O0+MT的最小值.利用两点之间线段最短得到
CM+MT>CT,利用勾股定理求出CT即可解题.
【详解】解:延长02到T,使得37=03,连接MT,CT.
・・•点。是05的中点,
,OD=DB=3,OT=12,
「•OM2=ODOT,
.0M_OT
'~6D~~6M'
•・,ZMOD=ZTOM,
AMODSROM,
'HT~~OT~2,
MT=2DM,
..CM+2DM=CM+MT>CT,
•・,OC=2ACf
・•.OC=4,
又・・•在RtZXOCT中,ZCOT=90°,OT=129
CT=y]0C2+0T2=V42+122=4A/10,
CM+2DM>4^10,
CM+2DM的最小值为,
故答案为:45710.
4.如图,边长为4的正方形,内切圆记为。0,尸是。。上一动点,则&B4+PB的最小值为
【答案】2号
【分析】也PA+PB=&(丛+与PB),利用相似三角形构造PB即可解答.
【详解】解:设。。半径为厂,
DC
0P=r=;BC=2,0B=&r=26,
取OB的中点/,连接P/,
OI=lB=yH,
OP2
BE日嘉乎3,
:•条器,NO是公共角,
:.△BOPs^poi,
•.•—PI=O1=—,
PBOP2
;.Pl=^lpB,
2
:.AP+—PB=AP+PI,
2
...当A、P、/在一条直线上时,AP+立尸8最小,
2
作IELAB于E,
・・・NA5O=45。,
:.1E=BE=—BI=\,
2
:.AE=AB-BE=3,
.•.A/=732+I2=Vio>
:.AP+也PB最小值=A/=A/10,
2
•;gPA+PB=e(理+惇PB),
;•忘%+P8的最小值是&4/=血*加=2班.
故答案是25行.
【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.
5.如图所示,ZACB=60°,半径为2的圆0内切于—ACB.尸为圆。上一动点,过点尸作尸”、PN分别
垂直于—ACB的两边,垂足为“、N,则R0+2PN的取值范围为.
【答案】6-26VpM+2PNV6+2石
【分析】本题考查了切线的性质,解直角三角形;方法一,PM+2PN=2^PM+PN^,作MHLPN,
=,确定HN的最大值和最小值.方法二,延长〃尸交CB于点E,求得NEPN=60°,得至UPE=2PN,
PM+2PN=PM+PE=ME,当ME与。。相切时,取得最大和最小,据此求解即可.
【详解】解:方法一,作于H,作MF_LBC于尸,
:.NPMC=NPNC=90。,
:.ZMPN=30—NPMC—/PNC—NC=120。,
:.ZMPH=180°-NMPN=60°,
HP=PMcosZMPH=PM?cos60°=-PM,
2
PN+-PM=PN+HP=NH,
2
•:MF=NH,
当MP与。。相切时,MR取得最大和最小,
如图1,
A
FNB
图1
连接。尸,OG,OC,
可得:四边形OPMG是正方形,
:.MG=OP=2,
在MACOG中,
CG=OGtan60°=273,
:.CM=CG+GM=2+2.,
在.RNCMF中,
MF=CM-smZACB=(2+2^)x^-=3+y/j,
2
:.HN=MF=3+y/3,
PM+2PN=2(gpM+PN)=2HN=6+26,
如图2,
图2
由上知:CG=26,MG=2,
CM=26-2,
:.HM=Q^fxq=3-6,
:.PM+2PN=2(gpM+/W)=2fflV=6—25
:.6-2J3<PM+2PN<6+2.y/3.
故答案为:6-2^3<PM+2PN<6+2.
、PN分别垂直于ZACB的两边,
/.ZAffW=120°,
ZEPN=60°,
:.PE=2PN,
:.PM+2PN=PM+PE=ME,
...当ME与。。相切时,ME取得最大和最小,
连接。尸,作。
可得:四边形0PMD是正方形,
;.MD=OP=2,
在Rt^CO。中,ZDOC=^AOB=30°,CD=2^3,
:.CM=CD+DM=2+2y/3,
;•ME的最大值为V§CM=2百+6,
故答案为:6-2A/3<PM+2PA^<6+2A/3.
6.如图所示的平面直角坐标系中,4。,4),3(4,0),尸是第一象限内一动点,OP=2,连接转、BP,则
BP+^AP的最小值是
【答案】行
0PnA
【分析】取点TQ1),连接尸T,BT.根据。尸2=OT.Q4,有金=荒,即可证明APOTSAA。尸,即有,
进而可得尸T=:PA,则有PB+:PA=PB+PT,利用勾股定理可得W=炉工=旧,则有
小三尸2折,问题得解.
【详解】解:如图,取点T(O,D,连接PT,BT.
8(4,0),
■:OP=2,
.'.OP2=OTOA,
.OPOA
一而一而‘
♦;/POT=ZAOP,
..△POTSAAOP,
PT=-PA,
2
:.PB+-PA=PB+PT,
2
BT=712+42=#7>
:.PB+PT>y/ll,
:.BP+^AP>4n,(当B、P、T三点共线时取等号)
.•.台尸+:2台的最小值为而'.
故答案为:厉.
【点睛】本题考查阿氏圆问题,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用
辅助线,构造相似三角形解决问题.
7.如图,在VABC中,ZB=90°,AB=CB=2,以点8为圆心作圆2与AC相切,点尸为圆B上任一动点,
则PA+显PC的最小值是.
2
【答案】V5
【分析】作8“,AC于",取8C的中点。,连接PD,如图,根据切线的性质得为。B的半径,再根
据等腰直角三角形的性质得到BH=1-AC=V2,接着证明仆BPDSABCP得到尸。=曰PC,所以出+gpC
=PA+PD,而PA+PD>AD(当且仅当A、P、。共线时取等号),从而计算出A。得到以+变尸C的最小值.
2
【详解】解:作8HLAC于H,取BC的中点。,连接PD,如图,
;AC为切线,
为。B的半径,
VZABC=90°,AB=CB=2,
:.AC=0BA=2近,
;.BH=gAC=④,
:.BP=y[2,
..PBy/2BD1近
'BP~sj2~2
而NPBD=NCBP,
:.△BPDsMCP,
.PD_PB
:.PD=JiPC,
2
:.PA+^±PC=PA+PD,
2
而心+尸。沙。(当且仅当A、P、。共线时取等号),
而小>=后不=6,
,%+P。的最小值为
即以+[PC的最小值为右.
故答案为:5
【点睛】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.解决问题的关键是利用相似比确定线
段PO=1pc.也考查了等腰直角三角形的性质.
2
8.如图,在RtVABC中,AB=AC=4,点E,尸分别是48,AC的中点,点P是扇形AEF的用上任意一
点,连接BP,CP,则[BP+CP的最小值是.
【答案]
【分析】在AB上取一点T,使得连接口叫CT.证明△尸Ai如‘推出篝=冬=?
推出PT=gP5,推出/P8+CP=C尸+PT,根据尸C+尸mTC,求出CT即可解决问题.
【详解】解:在A8上取一点T,使得AT=1,连接尸T,PA,CT.
*:PA=2.AT=1,AB=4,
・••唐2=4=ATMS
.PAAB
*'AT-PA?
':APAT=ZPAB,
:.^PAT^^BAP,
,PT_API
••尸3—5,
:.PT=WPB,
:.^PB+CP=CP+PT,
':PC+PT>TC,
在RjACT中,
':ZCAT=9Q°,AT=1,AC=4,
CT=yjAT2+AC2=#7,
:.^PB+pc>Jr/,
1PB+PC的最小值为V17.
故答案为后.
【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,三角形相似的判定与性质,勾股定理的应用,三角形的三边关
系,圆的基本性质,掌握以上知识是解题的关键.
9.(2020•江苏南京•二模)如图,在△ABC中,ZACB=9Q°,BC=12,AC=9,以点C为圆心,6为半径的
圆上有一个动点。连接A。、BD、CD,则240+32。的最小值是.
【答案】12^0
2
【分析】如下图,在CA上取一点E,使得CE=4,先证ADCEsaACD,将转化为DE,从而求得
2
-AD+BD的最小距离,进而得出2AD+3BD的最小值.
【详解】如下图,在CA上取一点E,使得CE=4
CDAC
~CE~^D
ZECD=ZACD
△DCE^AACD
EDDC_6
AD-AC-9
2
ED二一AQ
3
在^EDB中,ED+DB>EB
.,.ED+DB最小为EB,即ED+DB=EB
:.-AD+DB=EB
3
在RtAECB中,EB=7122+42=4a
:.-AD+DB=4s/10
3
.•.2AD+3DB=12V10
故答案为:12^/10.
【点睛】本题考查求最值问题,解题关键是构造出△DCEs/XACD.
10.如图,已知正方ABCD的边长为6,圆8的半径为3,点尸是圆B上的一个动点,则尸PC的最大
值为.
【答案】y
3
【分析】如图,连接在上取一点使得3M=5,进而证明43尸则在点尸运动的任
意时刻,均有尸M=gpc,从而将问题转化为求的最大值.连接PD,在APAM中,PD-PM<DM,
故当M、尸共线时,为最大值,勾股定理即可求得
3
【详解】如图,连接取,在2C上取一点M,使得.二,
AD
3
BP31
BM_2_1>
BC62
BMBP
\-ZPBM=ZCBP
LBPMsABCP
.MPBM\
,PC~BP~2
:.MP=-PC
2
:.PD--PC=PD-MD
2
在小PDM中,PD-PM<DM,
当。、M,P共线时,为最大值,
四边形MCD是正方形
NC=90°
在HtACDM中,DM=SC+MC?=卜+=y
故答案为:—■
【点睛】本题考查了圆的性质,相似三角形的性质与判定,勾股定理,构造[PC是解题的关键.
11.如图,在边长为4的正方形ABC。内有一动点P,且8P=&.连接CP,将线段PC绕点尸逆时针旋
转90。得到线段尸。.连接CQ、DQ,则《QQ+CQ的最小值为
【答案】5
【分析】连接AC.AQ,先证明△BCPs△AC。得丝="即AQ=2,在AO上取AE=1,证明△QA£s^DAQ
BP2
得EQ=;QD,故g£)2+C2=E2+C9CE,求出CE即可.
【详解】解:如图,连接AC、AQ,
1/四边形ABCD是正方形,PC绕点P逆时针旋转90。得到线段PQ,
:.NACB=NPCQ=45。,
:.ZBCP=ZACQ,cosZACB=—=—,cosZPCQ=—=—,
AC2QC2
・•・ZACB=ZPCO,
:.XBCPSXNCQ,
.AQ拒
••-
BP2
,:BP=6,
:.AQ=2,
,。在以A为圆心,A。为半径的圆上,
在A£>上取AE=1,
AE_1
~AQ~2
:./\QAE^/\DAQ,
嘲J即叫”,
•••^DQ+CQ=EQ+CQ>CE,
连接CE,
CE=ylDE、Clf=5,
•••1DQ+C。的最小值为5.
故答案为:5.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,旋转的性质,相似三角形的性质与判定,三角函数,解题的关键
在于能够连接AC、AQ,证明两对相似三角形求解.
12.(20-21九年级上•江苏宿迁・期末)问题提出:如图①,在R〃ABC中,ZC=90°,CB=4,G4=6,QC
的半径为2,尸为圆上一动点,连接AP、BP,求+的最小值.
2
图①图①备用图图②
(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图①,连接CP,在CB上取一点。,使CA1,
CDCP1PDCD11
贝!J==育又NPCD=ZBCP,所以△PCD^ABCP.所以====7.所以=所以
CrCn2orCr22
AP+^BP=AP+PD.请你完成余下的思考,并直接写出答案:4尸+38尸的最小值为二
(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的前提下,求《AP+研的最小值;
(3)拓展延伸:如图②,已知在扇形CO。中,NCOD=90°,0C=6,(24=3,OB=5,P是CD上一点,求
2R4+PB的最小值.
【答案】(1)后
Q呼
(3)13
【分析】(1)利用勾股定理即可求得本题答案;
2CDCP11
(2)连接CP,在C4上取点£>,使CD=w,则有/3二二二不,可证APCDSAACP,得到=
即,AP+BP=BP+尸。,从而;AP+3P的最小值为2D;
33
(3)延长0A到点E,使CE=6,连接PE,。尸,可证^OAP^OPE,得到EP=2PA,得到2上4+PB=EP+PB,
当E,P,B三点共线时,得到最小值.
【详解】(1)解:如图连接AD,
VAP+-BP=AP+PD,要使4尸+工2尸最〃、,
22
...当AP+AD最小,当点AP,。在同一条直线时,AP+AD最小,
AP+:3尸的最小值为AD,
在吊2X40)中,CD=1,AC=6,
AD=y/AC2+CD2=屈'
A尸+:8尸的最小值为历,
故答案为:历;
2
(2)解:如图连接CP,在C4上取点。,使
.CDCP
…而一演—5'
,:ZPCD=ZACP,
:.APCDS^ACP,
:.PD=-AP
3f
:.-AP+BP=BP+PD,
3
[AP+BP的最小值为BD=JBC?+CD?=2y,
33
故答案为:零;
(3)解:如图延长Q4到点E,使CE=6,
OE=OC-^-CE=12f
连接尸EOP,
•・・Q4=3,OB=5,
.OAOP
''~OP~~OE~^'
ZAOP=ZAOPf
:•△OAPsQPE,
AP1
•・•—_―,
EP2
/.EP=2PA,
2PA+PB=EP+PB,
.•.当E,P,8三点共线时,取得最小值:BE=^OB2+OE2=13-
故答案为:13.
【点睛】本题考查勾股定理,相似三角形判定及性质,最值得确定.
13.(九年级下•江苏盐城•阶段练习)如图1,抛物线>=加+(。+3户+3(4工0)与无轴交于点A(4,0),与y
轴交于点8,在x轴上有一动点E("40)(0<〃z<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作于点
(1)求a的值和直线AB的函数表达式:
(2)设△PMN的周长为C-AAEN的周长为G,若m=5'求机的值.
(3)如图2,在(2)的条件下,将线段0E绕点。逆时针旋转得到OE',旋转角为a(0°<a<90°),连接
E'A.E'B,求+的最小值.
【答案】(1)。=-:3.直线AB解析式为产-;3x+3;
4-4
(2)2
⑶也
3
【分析】(1)令产0,求出抛物线与冗轴交点,列出方程即可求出〃,根据待定系数法可以确定直线A8解
析式;
PN6
(2)由APNMs^ANE,推出丁=—,列出方程即可解决问题;
AN5
42
(3)在y轴上取一点M使得0%=1,构造相似三角形,可以证明AM就是的最小值.
【详解】(1)令y=0,贝!J〃/+(〃+3)x+3=0,
(x+1)(ax+3)=0,
•一十3
a
•抛物线产"2+(。+3)x+3(存0)与x轴交于点A(4,0),
VA(4,0),B(0,3),
设直线A3解析式为广质+。,则,:;:b=0,
「b7-____3
解得,4,
b=3
3
・・・直线A3解析式为广qx+3;
9
\PM.LABfPE±OA,
:./PMN=/AEN,
,:NPNM=NANE,
:•丛PNMS^ANE,
..O
,G5
.PN_6
••=一,
AN5
■:NE//OB,
.AN_AE
••商一质’
AN=—(4-m),
4
3o
v抛物线解析式为y=-+:x+3,
44
3933
PN=——m2+—m+3-(——m+3)=——m2+3m,
4444
32;
——m+3m(
・_A___=9
*,55,
解得m=2或4,
经检验x=4是分式方程的增根,
m=2;
4
(3)如图2,在y轴上取一点的使得连接AM,在AM上取一点E使得OF=OE.
2
此时AE'+^BE'最小(两点间线段最短,A、M\E共线时),
【点睛】本题为二次函数综合题,主要考查相似三角形的判定和性质、待定系数法、最小值问题等知识,
2
解题的关键是构造相似三角形,找到线段AM就是+的最小值.
14.已知ACDE与VABC有公共顶点C,ACDE为等边三角形,在VABC中,/B4c=120。.
⑴如图1,当点E与点8重合时,连接A。,已知四边形ABQC的面积为26,求AB+AC的值;
⑵如图2,AB=AC,A、E、。三点共线,连接AE、BE,取BE中点连接AM,求证:AD=2AM^
(3)如图3,AB=AC=4,CE=2,将ACDE以C为旋转中心旋转,取DE中点F,当8歹+走A歹的值最小
4
时,求tan/ABP的值.
【答案】(1)2后
(2)见解析
小136
45
【分析】(1)延长AC到T,使得CT=54连接DT,过点。做DN,AT于N,证明AABD^TCD(SAS),
得出ZM=DT,ZADB=NTDC,证明A/MT为等边三角形,设AN=TN=x,得出
SGAT=次.DN=必=26,求出x的值即可得出答案;
(2)延长54到〃使得=连接以7、CH,证明AACD丝AHCE(SAS),得出=证明40
为ABHE的中位线,得出“石=24欣=加,即可证明结论;
(3)连接CP,过点A作AG,3c于点G,以点C为圆心,CT为半径作圆,在AC上截取CM,
4
连接MF,证明AC™SAC4F,得出必.=空=走,即句0=立人尸,得出8尸+立人尸=8/+根,连
AFCF444
接与G)C交于一点,当点/在此点时,M+RVf最小,即3尸+且A/最小,过点M作肱V,3c于点N,
4
过点A作于点。,求出AQ,8。即可得出答案.
【详解】(1)解:延长AC到T,使得CT=B4连接DT,过点。做ONLAT于M如图所示:
•.,△CDE为等边三角形,ZB4c=120。,
DB=DC,NBDC=60°,
四边形ABAC中,/3DC+/OC4+/C4B+/ABD=360。,
ZABD+ZACD=ZDCT+ZACD=180°,
:.ZABD
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