内容正文:
模型十 主从联动
1.(2021•广元)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,点D是BC边的中点,点P是AC边上一个动点,连接PD,以PD为边在PD的下方作等边三角形PDQ,连接CQ.则CQ的最小值是( )
A. B.1 C. D.
【答案】B
【解答】解:解法一:如图在CD的下方作等边△CDT,作射线TQ.
∵∠CDT=∠QDP=60°,DP=DQ,DC=DT,
∴∠CDP=∠QDT,
在△CDP和△TDQ中,
,
∴△CDP≌△TDQ(SAS),
∴∠DCP=∠DTQ=90°,
∵∠CTD=60°,
∴∠CTQ=30°,
∴点Q在射线TQ上运动(点T是定点,∠CTQ是定值),
当CQ⊥TQ时,CQ的值最小,最小值=CT=CD=BC=1,
解法二:如图,CD的上方,作等边△CDM,连接PM,过点M作MH⊥CB于H.
∵△DPQ,△DCM都是等边三角形,
∴∠CDM=∠PDQ=60°,
∵DP=DQ,DM=DC,
∴△DPM≌△DQC(SAS),
∴PM=CQ,
∴PM的值最小时,CQ的值最小,
当PM⊥MH时,PM的最小值=CH=CD=1,
∴CQ的最小值为1.
故选:B.
2.(2021•泰安)如图,在矩形ABCD中,AB=5,BC=5,点P在线段BC上运动(含B、C两点),连接AP,以点A为中心,将线段AP逆时针旋转60°到AQ,连接DQ,则线段DQ的最小值为( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【解答】解:如图,以AB为边向右作等边△ABF,作射线FQ交AD于点E,过点D作DH⊥QE于H.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABP=∠BAD=90°,
∵△ABF,△APQ都是等边三角形,
∴∠BAF=∠PAQ=60°,BA=FA,PA=QA,
∴∠BAP=∠FAQ,
在△BAP和△FAQ中,
,
∴△BAP≌△FAQ(SAS),
∴∠ABP=∠AFQ=90°,
∵∠FAE=90°﹣60°=30°,
∴∠AEF=90°﹣30°=60°,
∵AB=AF=5,AE=AF÷cos30°=,
∴点Q在射线FE上运动,
∵AD=BC=5,
∴DE=AD﹣AE=,
∵DH⊥EF,∠DEH=∠AEF=60°,
∴DH=DE•sin60°=×=,
根据垂线段最短可知,当点Q与H重合时,DQ的值最小,最小值为,
故选:A.
3.(2021•宜宾)如图,⊙O的直径AB=4,P为⊙O上的动点,连结AP,Q为AP的中点,若点P在圆上运动一周,则点Q经过的路径长是 .
【答案】2π
【解答】解:如图,连接OQ,
∵AB=4,
∴AO=2,
∵Q为AP的中点,
∴OQ⊥AP,
∴∠AQO=90°,
∴点Q在以AO为直径的圆上运动,
∴点Q经过的路径长为2π,
故答案为:2π.
4.(2021•十堰)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,点P是平面内一个动点,且AP=3,Q为BP的中点,在P点运动过程中,设线段CQ的长度为m,则m的取值范围是 .
【答案】≤m≤
【解答】解:如图,取AB的中点M,连接QM,CM,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,
∴AB=10,
∵点M是AB的中点,
∴AM=BM=CM=AB=5,
∵点Q是PB的中点,点M是AB的中点,
∴QM是△APB的中位线,
∴QM=AP=,
在△CMQ中,CM﹣MQ<CQ<CM+MQ,
∴<m<,
∵点C,点M是定点,点Q是动点,且点Q以点M为圆心,QM长为半径的圆上运动,
∴当点C,M,Q三点共线,且点Q在线段CM上时,m取得最小值,
当点C,M,Q三点共线,且点Q在射线CM上时,m取得最大值,
综上,m的取值范围为:≤m≤.
故答案为:≤m≤.
5.(2021•遵义)点A是半径为2的⊙O上一动点,点B是⊙O外一定点,OB=6.连接OA,AB.
(1)【阅读感知】如图①,当△ABC是等边三角形时,连接OC,求OC的最大值;
将下列解答过程补充完整.
解:将线段OB绕点B顺时针旋转60°到O′B,连接OO′,CO′.
由旋转的性质知:∠OBO′=60°,BO′=BO=6,即△OBO′是等边三角形.
∴OO′=BO=6
又∵△ABC是等边三角形
∴∠ABC=60°,AB=BC
∴∠OBO′=∠ABC=60°
∴∠OBA=∠O′BC
在△OBA和△O′BC中,
∴ (SAS)
∴OA=O′C
在△OO′C中,OC<OO′+O′C
当O,O′,C三点共线,且点C在OO′的延长线上时,OC=OO′+O′C
即OC≤OO′+O′C
∴当O,O′,C三点共线,且点C在OO′的延长线上时,OC取最大值,最大值是 .
(2)【类比探究】如图②,当四边形ABCD是正方形时,连接OC,求OC的最