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专题06最值必会模型之阿氏圆精讲练
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考 点 精 讲
“PA+k·PB”型的最值问题是近几年中考考查的热点更是难点。
1.当k值为1时,即可转化为“PA+PB”之和最短问题,就可用我们常见的“饮马问题”模型来处理,即可以转化为轴对称问题来处理;
2.当k取任意不为1的正数时,若再以常规的轴对称思想来解决问题,则无法进行,因此必须转换思路。
此类问题的处理通常以动点P所在图像的不同来分类,一般分为2类研究。即点P在直线上运动和点P在圆上运动。
点P在圆周上运动的类型称之为“阿氏圆”问题。
模型建立:
PA+kPB的最小值。
阿氏圆钥匙:
构造母子三角形相似
阿氏圆口诀:
两定一动阿氏圆,母子相似很简单。
第一步:确动点的运动轨迹(圆),
以点0为圆心、r为半径画圆;
(若圆已经画出则可省略这一步)
第二步:连接动点至圆心0
(将系数不为1的线段的固定端点
与圆心相连接),即连接OP,OB。
第三步:计算这两条线段长度的比k;
第四步:在0B上取点C,使得OC= k∙OP ; =k, ∠O= ∠O,
可得△ POC ∽ △ BOP
可得: =k, PC=k ∙PB
第五步:则PA+kPB ≥PA+PC ≥AC,即当A,P,C 三点共线时可得最小值。
[提升:若能直接构造△相似计算的,直接计算,不能直接构造△相似计算的,先把k提到 括号外边,将其中一条线段的系数化成,再构造△相似进行计算.]
典例
如图,在Rt△ABC中,AB=AC=4,点E,F分别是AB,AC的中点,点P是扇形AEF的上任意一点,连接BP,CP,则BP+CP的最小值是 .
思路引领:在AB上取一点T,使得AT=1,连接PT,PA,CT.证明△PAT∽△BAP,推出,推出PTPB,推出PB+CP=CP+PT,根据PC+PT≥TC,求出CT即可解决问题.
答案详解:在AB上取一点T,使得AT=1,连接PT,PA,CT.
∵PA=2.AT=1,AB=4,
∴PA2=AT•AB,
∴,
∵∠PAT=∠PAB,
∴△PAT∽△BAP,
∴,
∴PTPB,
∴PB+CP=CP+PT,
∵PC+PT≥TC,
在Rt△ACT中,∵∠CAT=90°,AT=1,AC=4,
∴CT,
∴PB+PC,
∴PB+PC的最小值为.
故答案为.
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一、填空题
1.如图,正方形的边长为4,的半径为2,为上的动点,则的最大值是 .
2.如图,边长为4的正方形,内切圆记为⊙O,P是⊙O上一动点,则PA+PB的最小值为 .
3.如图,在 中,,,,D、E分别是边、上的两个动点,且,P是的中点,连接,,则的最小值为 .
4.如图,与轴、轴的正半轴分别相交于点、点,半径为3,点,点,点在弧上移动,连接,,则的最小值为 .
5.如图,已知正方形ABCD的边长为4,⊙B的半径为2,点P是⊙B上的一个动点,则PD﹣PC的最大值为 .
6.如图,在中,,,,以点为圆心,6为半径的圆上有一个动点.连接、、,则的最小值是 .
7.如图所示的平面直角坐标系中,,,是第一象限内一动点,,连接、,则的最小值是 .
8.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 .
二、解答题
9.问题提出:如图,在中,,,,的半径为,为圆上一动点,连接,求的最小值.
(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图,连接,在上取一点,使,则.又,所以.所以.所以,所以.请你完成余下的思考,并直接写出答案:的最小值为 ;
(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的前提下,求的最小值;
(3)拓展延伸:如图,已知在扇形COD中,,,,,是上一点,求的最小值.
10.如图1,抛物线与轴交于两点,与轴交于点,其中点的坐标为,抛物线的对称轴是直线.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点是直线下方的抛物线上一个动点,是否存在点使四边形的面积为16,若存在,求出点的坐标若不存在,请说明理由;
(3)如图2,过点作交抛物线的对称轴于点,以点为圆心,2为半径作,点为上的一个动点,求的最小值.
11.如图,Rt△ABC,∠ACB=90°,AC=BC=2,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=,连接AF,BD
(1)求证:△BDC≌△AFC
(2)当正方形CDEF有顶点在线段AB上时,直接写出BD+AD的值;
(3)直接写出正方形CDEF旋转过程