内容正文:
中考数学几何模型:隐圆模型
名师点睛 拨开云雾 开门见山
【点睛1】触发隐圆模型的类型
(1)动点定长模型
若P为动点,但AB=AC=AP 原理:圆A中,AB=AC=AP
则B、C、P三点共圆,A圆心,AB半径 备注:常转全等或相似证明出定长
(2)直角圆周角模型
固定线段AB所对动角∠C恒为90° 原理:圆O中,圆周角为90°所对弦是直径
则A、B、C三点共圆,AB为直径 备注:常通过互余转换等证明出动角恒为直角
(3)定弦定角模型
固定线段AB所对动角∠P为定值 原理:弦AB所对同侧圆周角恒相等
则点P运动轨迹为过A、B、C三点的圆 备注:点P在优弧、劣弧上运动皆可
(4)四点共圆模型①
若动角∠A+动角∠C=180° 原理:圆内接四边形对角互补
则A、B、C、D四点共圆 备注:点A与点C在线段AB异侧
(5)四点共圆模型②
固定线段AB所对同侧动角∠P=∠C 原理:弦AB所对同侧圆周角恒相等
则A、B、C、P四点共圆 备注:点P与点C需在线段AB同侧
【点睛2】圆中旋转最值问题
条件:线段AB绕点O旋转一周,点M是线段AB上的一动点,点C是定点
(1)求CM最小值与最大值
(2)求线段AB扫过的面积
(3)求最大值与最小值
作法:如图建立三个同心圆,作OM⊥AB,B、A、M运动路径分别为大圆、中圆、小圆
结论:①CM1最小,CM3最大
②线段AB扫过面积为大圆与小圆组成的圆环面积
③最小值以AB为底,CM1为高;最大值以AB为底,CM2为高
典题探究 启迪思维 探究重点
例题1. 如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上的一动点,将△AMN沿MN所在直线翻折得到△A`MN,连接A`C,则A`C长度的最小值是__________.
【分析】考虑△AMN沿MN所在直线翻折得到△A’MN,可得MA’=MA=1,所以A’轨迹是以M点为圆心,MA为半径的圆弧.连接CM,与圆的交点即为所求的A’,此时A’C的值最小.构造直角△MHC,勾股定理求CM,再减去A’M即可,答案为.
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1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点F在边AC上,并且CF=2,点E为边BC上的动点,将△CEF沿直线EF翻折,点C落在点P处,则点P到边AB距离的最小值是__________.
【分析】考虑到将△FCE沿EF翻折得到△FPE,可得P点轨迹是以F点为圆心,FC为半径的圆弧.过F点作FH⊥AB,与圆的交点即为所求P点,此时点P到AB的距离最小.由相似先求FH,再减去FP,即可得到PH.答案为1.2.
例题2. 如图,已知圆C的半径为3,圆外一定点O满足OC=5,点P为圆C上一动点,经过点O的直线l上有两点A、B,且OA=OB,∠APB=90°,l不经过点C,则AB的最小值为________.
【分析】连接OP,根据△APB为直角三角形且O是斜边AB中点,可得OP是AB的一半,若AB最小,则OP最小即可.连接OC,与圆C交点即为所求点P,此时OP最小,AB也取到最小值.答案为4.
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2.如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=8,P、Q分别是直线BC、AB上的两个动点,AE=2,△AEQ沿EQ翻折形成△FEQ,连接PF、PD,则PF+PD的最小值是_________.
答案为8.
【分析】F点轨迹是以E点为圆心,EA为半径的圆,作点D关于BC对称点D’,连接PD’,PF+PD化为PF+PD’.连接ED’,与圆的交点为所求F点,与BC交点为所求P点,勾股定理先求ED‘,再减去EF即可.
例题3. 如图,E、F是正方形ABCD的边AD上的两个动