内容正文:
专题13 圆中将军饮马
类型一 求直径上一点倒圆上两点距离和最小
1.如图,是⊙O的直径,,,点为弧的中点,点是直径上的一个动点,则的最小值为__________.
【答案】5
【解析】
【分析】
作点B关于直径MN的对称点C,然后连接AC、OA、OC,根据两点之间线段最短及轴对称的性质可得AC即为的最小值,然后利用圆周角、圆心角、弧之间的关系及等边三角形的性质可求解.
【详解】
解:作点B关于直径MN的对称点C,连接AC、OA、OC,根据两点之间线段最短及轴对称的性质可得AC即为的最小值,如图所示:
=,
,
∠AON=40°,
点为弧的中点,
与的度数为20°,
∠CON=20°,
∠AOC=60°,
OA=OC,
△AOC是等边三角形,
MN=10,
AC=OA=5,
即的最小值为5,
故答案为5.
【点睛】
本题主要考查最短路径及圆的基本性质,熟练掌握圆心角、圆周角及弧的等量关系是解题的关键.
2.如图,MN是⊙O的直径,MN=4,∠AMN=30°,点B为弧AN的中点,点P是直径MN上的一个动点,则PA+PB的最小值为( )
A.4 B.4 C.2 D.2
【答案】C
【解析】
【分析】
作点B关于MN的对称点C,连接AC交MN于点P,则P点就是所求的点,连接OA,OC,根据圆周角定理与垂径定理得到∠AOC=90°,进而求得AC的长.
【详解】
解:如图,作点B关于MN的对称点C,连接AC交MN于点P,则P点就是所求的点,此时PA+PB最小,且等于AC的长.
连接OA,OC,根据题意得弧AN的度数是60°,
则弧BN的度数是30°,
根据垂径定理得弧CN的度数是30°,
则∠AOC=90°,
又∵OA=OC=MN=2,
则AC=2.
故选C.
【点睛】
本题主要考查圆周角定理与垂径定理,最短路径问题,解此题的关键在于熟练掌握其知识点.
3.如图,MN是半径为1的⊙O的直径,点A在⊙O上,∠AMN=30°,B为AN弧的中点,P是直径MN上一动点,则PA+PB的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】B
【解析】
【分析】
首先利用在直线L上的同侧有两个点A、B,在直线L上有到A、B的距离之和最短的点存在,可以通过轴对称来确定,即作出其中一点关于直线L的对称点,对称点与另一点的连线与直线L的交点就是所要找的点P的位置,然后根据弧的度数发现一个等腰直角三角形计算.
【详解】
作点B关于MN的对称点C,连接AC交MN于点P,则P点就是所
求作的点.
此时PA+PB最小,且等于AC的长.
连接OA,OC,根据题意得:
∵∠AMN=30°,
∴弧AN的度数是60°,
∵B为AN弧的中点,
∴弧BN的度数是30°,
∵NO⊥BC,
∴弧BN=弧CN,
∴弧CN的度数是30°,
∴弧AC+弧AN+弧CN=90°
∴∠AOC=90°,
又∵OA=OC=1,
∴AC=.
即PA+PB的最小值为:,
故选B.
【点睛】
此题考查轴对称求最短路线问题,解答此题的关键是找到点B的对称点,把题目的问题转化为两点之间线段最短解答.
4.如图,MN是⊙O的直径,∠AMN=40°,点B为弧AN的中点,点P是直径MN上的一个动点,如果PA+PB的最小值为,那么⊙O的直径等于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【解析】
【分析】
首先利用在直线L上的同侧有两个点A、B,在直线L上有到A、B的距离之和最短的点存在,可以通过轴对称来确定,即作出其中一点关于直线L的对称点,对称点与另一点的连线与直线L的交点就是所要找的点P的位置,然后根据弧的度数发现一个等腰直角三角形计算.
【详解】
解:作点B关于MN的对称点C,连接AC交MN于点P,则P点就是所求作的点.
此时PA+PB最小,且等于AC的长.
连接OA,OC,
∵∠AMN=40°,
∴∠AON=80°,
的度数是80°,
则的度数是40°,
根据垂径定理得的度数是40°,
则∠AOC=120°,
作OQ⊥AC于点Q,
则∠AOQ=60°,AQ=AC= ,
∴OA=1,
∴MN=2OA=2,
故选A.
【点睛】
此题主要考查了轴对称-最短路线问题,垂径定理,直角三角形的性质等,确定点P的位置是本题的关键.
5.如图,MN是⊙O的直径,点A是半圆上的三等分点,点B是劣弧AN的中点,点P是直径MN上一动点.若MN=2,AB=1,则△PAB周长的最小值是( )
A.2+1 B.+1 C.2 D.3
【答案】D
【解析】
【分析】
作点A关于MN的对称点A′,连接A′B,交MN于点P,连接OA′,OA,OB,PA,AA′.所以点A与A′关于MN对称,点A是半圆上的一个三等分点,所以∠A′ON=∠AON=60°,PA=PA′,OA=OA′=,因为点B是弧AN的中点,