内容正文:
第七讲 “胡不归问题和阿氏圆”求线段最值问题(压轴题专题讲义)
内容提要
【胡不归问题】
【阿氏圆问题】
知识点拓展详解
【胡不归问题】
【模型建立】
【问题】点A为直线l上一定点,点B为直线外一定点,P为直线l上一动点,要使AP+BP最小.
【作法】过点 A 作∠NAP=45°,过点 P 作 PE⊥AN,在直角三角形中将AP 转化为 PE,使得AP+BP=PE+BP,然后利用“两点之间线段最短”将“折”变“直”,再利用“垂线段最短”转化为求 BF 的长度.
【解题关键】
在求形如“PA+kPB”的式子的最值问题中,关键是构造与kPB相等的线段,将“PA+kPB”型问题转化为“PA+PC”型.
注意:而这里的PB必须是一条方向不变的线段,方能构造定角利用三角函数得到kPB的等线段.
【阿氏圆问题】
【模型建立】
【问题】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,求AP+BP的最小值.
【作法】连接CP,在CB上取点D,使CD=1,则有,或者先构造比例,再求出CD的长,两种方法只不过是条件互换,其实质都是构造共角的子母相似三角形,得到PD=BP,因此有AP+BP=AP+PD,然后利用“两点之间线段最短”将“折”变“直”,再利用“垂线段最短”转化为求AD的长度.
【解题关键】
在求形如“PA+kPB”的式子的最值问题中,关键是构造共角的子母相似三角形,将“PA+kPB”型问题转化为“PA+PC”型.
注意:而这里的P的运动轨迹是一个圆,根据相似可以得到kPB的等线段.
强化同步练习
一.选择题(共8小题)
1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,则AB=2BC.请在这一结论的基础上继续思考:若AC=2,点D是AB的中点,P为边CD上一动点,则AP+CP的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
2.如图,在等边△ABC中,AB=6,点E为AC中点,D是BE上的一个动点,则的最小值是( )
A.3 B. C.6 D.
3.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,E是边BC的中点,P是对角线BD上的一个动点,连接AE,AP,若AP+BP的最小值恰好等于图中某条线段的长,则这条线段是( )
A.AB B.AE C.BD D.BE
4.如图,△ABC中,AB=AC=10,BE⊥AC于点E,BE=2AE,D是线段BE上的一个动点,则CD+BD的最小值是( )
A.2 B.4 C.5 D.10
5.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+3x﹣4的图象与x轴交于A、C两点,与y轴交于点B,若P是x轴上一动点,点Q(0,2)在y轴上,连接PQ,则PQ+PC的最小值是( )
A.6 B.2+ C.2+3 D.3
6.如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=4,点E、F分别是边AB、AC的中点,点P是以A为圆心、以AE为半径的圆弧上的动点,则的最小值等于( )
A.4 B. C. D.
7.如图,△ABC中,AB=AC=15,tanA=2,BE⊥AC于点E,D是线段BE上的一个动点,则CD+BD的最小值是( )
A.3 B.6 C.5 D.10
8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=与x轴的正半轴交于点A,B点为抛物线的顶点,C点为该抛物线对称轴上一点,则3BC+5AC的最小值为( )
A.24 B.25 C.30 D.36
二.填空题(共4小题)
9.如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=4,点E、F分别是边AB、AC的中点,点P是以A为圆心、以AE为半径的圆弧上的动点,则的最小值为 .
10.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=9,BC=4,以点C为圆心,3为半径做⊙C,分别交AC,BC于D,E两点,点P是⊙C上一个动点,则PA+PB的最小值为 .
11.【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 .
12.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,D、E分别是边BC、AC上的两个动点,且DE=4,P是DE的中点,连接PA,PB,则PA+PB的最小值为 .
三.解答题(共6小题)
13.(1)如图,锐角△ABC中,AB=6,AC=4,∠BAC=60°.在△ABC的外部找一点D,使得点D在∠BAC的平分线上,且∠BDC+∠BAC=180°,请用尺规作图的方法确定点D的位置(保留作图痕迹,不需写出作法);求出线段AD的长;
(2)如图2,将△ABC放在每个小正方形的边长为1的网格中,点A、B、C均落