内容正文:
专项42 阿氏圆
阿氏圆问题
问题:求解“”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:“”转化为“”问题
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
【典例分析】
【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.
【变式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 .
【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 .
【变式2-1】如图,扇形AOB中,∠AOB=90°,OA=6,C是OA的中点,D是OB上一点,OD=5,P是上一动点,则PC+PD的最小值为 .
【变式2-2】如图,△ABC为等边三角形,AB=6,将边AB绕点A顺时针旋转θ(0°<θ<120°)得到线段AD,连接CD,∠BAD的平分线交CD于点E,点F为CD上一点,且DF=2CF,连接BF.
(1)如图①,当θ=60°时,求EF的长;
(2)如图②,连接AF,求BF+AF的最小值.
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,连接AP,BP,则AP+BP的最小值为( )
A. B.6 C.2 D.4
2.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.6 B.8 C.10 D.12
3.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 .
4.【新知探究】新定义:平面内两定点A,B,所有满足=k(k为定值)的P点形成的图形是圆,我们把这种圆称之为“阿氏圆”
【问题解决】如图,在△ABC中,CB=4,AB=2AC,则△ABC面积的最大值为 .
5.如图①,在正方形ABCD中,AB=1,点E,F为AD边上的两点,且AE=DF,连接CF交BD于点G,连接AG交BE于点H.
(1)求证:AG⊥BE;
(2)如图②,点M为DC的中点,连接DH,M,求DH+HM的最小值;
(3)连接BM,当点E与点F重合时,求tan∠EBM的值.
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6.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.
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专项42 阿氏圆
阿氏圆问题
问题:求解“”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:“”转化为“”问题
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
【典例分析】
【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=