内容正文:
贵哥讲初中数学
第二部分 综合篇之模型篇
第14讲 阿氏圆模型
本讲义整体上难度偏难,题目有一定的分层,题量略大!
一 阿波罗尼斯圆定理
如图,是平面上一动点,是两定点,且 ,则点的轨迹是圆.
证明 作的角平分线交于点,根据角平分线定理,,
故点为定点,即的角平分线交于定点;
作外角平分线交直线于点,根据外角平分线定理,,
故点为定点,即外角平分线交直线于定点;
又,故点轨迹是以为直径的圆.
二 阿氏圆模型
“”型最值问题是初中数学的热点与难点.当时,即可转化为“”之和最短问题,便可用我们常见的“将军饮马”模型来解决.
当时,常规的轴对称思想无法使用.因此我们想要通过转化,把题目变为我们熟悉的模型,在这个过程中产生了两种模型. 当动点在直线上运动的类型称之为“胡不归”模型;点在圆周上运动的类型称之为“阿氏圆”模型.
如下图,⊙O的半径为,点 都在外,是 上一动点,已知, 连接,则当“”的值最小时,点的位置如何确定?
解析 如图1,在线段上截取使 ,则有与 相似(利用对应边成比例),由此可得(转化成功)。
故本题求“”的最小值可以转化为“”的最小值,
故当 三点共线时,“”值最小。如图2.
做题时最关键步骤就是“转化”,即在上找到点,使得。
【题型1】 阿氏圆模型转化为两线段和的技巧
【典题1】 如图,在中,,, 以点为圆心,为半径作圆,分别交于两点,点是圆上一个动点,则的最小值为______.
【题型2】阿氏圆模型 “”()
【典题1】 如图,Rt△ABC,∠ACB=90°,AC=BC=3,以C为顶点的正方形CDEF(C、D、E、F四个顶点按逆时针方向排列)可以绕点C自由转动,且CD=2,连接AF,BD,在正方形CDEF旋转过程中,的最小值为 .
【巩固练习】
1. (★★)如图,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,⊙B的半径为2,P为⊙B上一动点,则的最小值为 .
2. (★★)如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC的中点,以B为圆心,BE为半径作⊙B,点P是⊙B上一动点,连接PD、PC,则PD+PC的最小值为 .
3. (★★★)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D为△ABC内一动点,且满足CD=2,则的最小值为 .
4. (★★★)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 .
5. (★★★)如图所示,在平面直角坐标系中,A(16,0),B(0,12),点C是第一象限的动点且OC=6,线段OC绕点O在第一象限转动;
(1)在转动过程中,求点C到AB的最近距离= ;
(2)试求的最小值= .
6. (★★★★)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=x2+bx+c经过A、C两点,与x轴的另一个交点为B.
(1)求抛物线的解析式及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+PA的值最小为 .(直接写出结果)
【题型3】阿氏圆模型的变形
【典题1】 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=12,AC=9,以点C为圆心,6为半径的圆上有一个动点D.连接AD、BD、CD,则2AD+3BD的最小值是 .
【巩固练习】
1. (★★★)如图,在平面直角坐标系中,A(2,0)、B(0,2)、C(4,0)、D(3,2),P是△AOB外部的第一象限内一动点,且∠BPA=135º,则2PD+PC的最小值是 .
2. (★★★)如图,等边△ABC的边长6,内切圆记为⊙O,P是⊙O上一动点,则2PB+PC的最小值为 .
3. (★★★)如图,边长为4的正方形,内切圆记为圆O,P为圆O上一动点,则PA+PB的最小值为 .
4. (★★★)如图,已知菱形ABCD的边长为8,∠B=60°,圆B的半径为4,点P是圆B上的一个动点,则PD﹣PC的最大值为 .
5. (★★★★)如图1,正方形OABC边长是2,以OA为半径作圆,P为弧AC上的一点,过点P作PM⊥AB交AB于点M,连结PO、PA,设PM=m,PA=n.
(1)求证:∠POA=2∠PAM;
(2)探求m、n的数量关系,并求n﹣m最大值;
(3)如图2:连结PB,设PB=h