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化隐圆为显圆,“圆”来如此简单——例谈构造辅助圆的若干思路(原卷版)
名师指导:一些“直线型”的问题,表面看来好像与圆毫无关系,但仔细揣摩,就会发现隐含着圆的知识.若能恰当地构造出辅助圆,则能“化隐圆为显圆”,再充分利用圆的性质,你就会发现问题将变得如此简单.本文精选一些实例,请同学们认真感悟老师构造辅助圆的一些思路.
第1部分 典例精析+变式训练
类型一 圆,一中同长也
(一)利用一定点到几个点的距离相等构造辅助圆
【典例1】(威海中考)如图,已知AB=AC=AD,∠CBD=2∠BDC,∠BAC=44°,则∠CAD的度数为( )
A.68° B.88° C.90° D.112°
【变式训练】
1.如图,O为线段BC的中点,点A,C,D到点O的距离相等.则∠A与∠C的数量关系为( )
A.∠A=∠C B.∠A=2∠C C.∠A﹣∠C=90° D.∠A+∠C=180°
(二)翻折产生隐圆
【典例2】如图△ABC的面积为22,AB=11,AC=5,点P在边AB上(点P与点A不重合),连结CP,作点A关于直线CP的对称点A′,连结A′P、A′C.
(1)点C到直线AB的距离是 .(2)设点A′与点B的距离为d,则d的最小值为 .
【变式训练】
1.(鄂州中考真题)如图,菱形ABCD的边AB=8,∠B=60°,P是AB上一点,BP=3,Q是CD边上一动点,将梯形APQD沿直线PQ折叠,A的对应点A′.当CA′的长度最小时,CQ的长为( )
A.5 B.7 C.8 D.
(3) 旋转产生隐圆(主从联动)
【典例3】如图,在Rt△ACB中,∠BAC=30°,CB=2,点E是斜边AB的中点,把Rt△ABC绕点A顺时针旋转,得Rt△AFD,点C,点B旋转后的对应点分别是点D,点F,连接CF,EF,CE,在旋转的过程中,△CEF面积的最大值是 .
【变式训练】
1.如图,等边三角形ABC和等边三角形ADE,点N,点M分别为BC,DE的中点,AB=6,AD=4,△ADE绕点A旋转过程中,MN的最大值为 .
2.如图,AB是⊙O的直径,AB=4,C为的三等分点(更靠近A点),点P是⊙O上个动点,取弦AP的中点D,则线段CD的最大值为( )
A.2 B. C. D.
3.如图1,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,M,N分别是AB边和BC的中点,若线段MN绕点M逆时针旋转得到线段MN′,连接BN′,如图2所示.
(1)当线段MN绕点M逆时针旋转90°时,线段BN′的长= cm;
(2)如图3,连接DN′,则DN′长度的最小值是 cm.
类型二 利用定角对定弦构造圆
(一)直角对定边(此时定边即为直径)
【典例4】如图,正方形ABCD的边长为6,点E是边BC上一动点,点F在边CD上,BF⊥AE,则CG的最小值为 .
【变式训练】
1.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=6,点P在矩形的内部,连接PA,PB,PC,若∠PBC=∠PAB,则PC的最小值是( )
A.6 B.3 C.24 D.44
2.如图,已知A(2,6)、B(8,﹣2),C为坐标轴上一点,且△ABC是直角三角形,则满足条件的C点有( )个.
A.6 B.7 C.8 D.9
3.【问题提出】
(1)如图1,在Rt△ABC中,点D为边BC的中点,连接AD,若BC=8,则AD= ;
【问题探究】
(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E为边BC上一点,连接AE,过点D作DF⊥AE于点F,连接BF,求线段BF的最小值;
【问题解决】
(3)在▱ABCD中,∠ABC=60°,AB=4,BC=6,E为BC边上一点,连接AE,过点D作DF⊥AE于点E取AF的中点为G,点H为边BC上一点,且BC=3BH,连接GH,求线段GH长度的最小值.
(二)任意角对定边
【典例5】如图,△ABC为等边三角形,AB=3.若P为△ABC内一动点,且满足∠PAB=∠ACP,则线段PB长度的最小值为( )
A.1.5 B. C. D.2
【变式训练】
1.在平面直角坐标系中,已知A(3,0),B(﹣1,0),点C是y轴上一动点,当∠BCA=45°时,点C的坐标为 .
2.在直角坐标系xOy中,点O(0,0),动点A(t,t)在第一象限,动点B(0,m)在y轴上.当AB=4时,△OAB面积的最大值为( )
A.8 B. C. D.
3.题型探究:
(1)如图①,四边形ABCD为正方形,请在射线CD上找一点P,使△BCP的面积恰好等于四边形ABCD的面积;
(2)如图②,在矩形ABCD中,AB,BC=4.请在直线BC上方找一点Q,使得△BQC是以BC为底的