内容正文:
辅助圆在解题中的应用
课前热身
1. 如图,在四边形ABCD中,AB=AC=AD,∠BDC=22°,则∠BAC=____.
44°
2.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=2,M是边AD的中点,N是边AB上的动点,将△AMN沿MN所在的直线折叠,得到△A′MN,连接A′C,则A′C的长的最小值
问题:解答过程中用到了哪些知识?
“圆”来如此
辅助圆概念:
根据问题的需要,通过利用圆的特征添加进题目的圆。也叫隐形圆,它能够帮助我们简化复杂的问题,使求解过程更为直观和简单。
基本思路:把“隐圆”化为“显圆”
知识储备 一
圆的定义:在同一平面内到定点的距离等于定长的所有点组成的图形.
特点:存在定点(圆心)、过定点且长度一定的线段(半径).
知识储备 一
基本模型:如图①,已知平面内一定点A和一动点B,若AB长度固定,则动点B的轨迹是以点A为圆心,AB长为半径的圆.
静态问题(可视为定点定长类问题):
如图②,AB=AC=AD,则B,C,D三点共圆,常借助圆周角定理来解决角度问题.
知识储备 一
动态问题:如图3,在旋转或折叠问题中,利用“定点定长作圆”模型确定动点的运动轨迹.
知识储备 二
圆周角定理:圆周角的度数等于它所对的圆心角度数的一半。
圆周角定理的推论:同弧或等弧所对的圆周角相等.
知识储备 三
点圆距离:圆外一点P,连接PO与圆交于A,B两点,设PO=d,半径为r,则PA为P到圆上最远距离d+r,PB为P到圆上最短距离d-r.
有“圆”来相会
定点定长构造圆
例1.如图,在四边形ABCD,AB=AC=AD=3,∠DBC=15°,
∠BDC=30°.
(1)画出B,C,D所在的圆;
(2)求点A到BD的距离.
有“圆”来相会
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解:(1)如图,以A为圆心,AB为半径画圆.
(2)∵AB=AC=AD=3,
∴点B,C,D在以A为圆心,AB长为半径的圆上.
∴∠BAC=2∠BDC=60°,
∠DAC=2∠DBC=30°.
∴∠BAD=90°.
∴△BAD是等腰直角三角形.
变式训练
1.如图,在△ABC内有一点D,使得DA=DB=DC,若∠DAB=20°,则∠ACB = .
70°
变式训练
2.(2023厦门思明区月考)如图,四边形ABCD中,AB=AC=AD,
∠CBD=20°,∠BDC=30°,则∠BAD=_________.
100°
变式训练
3.如图,△ABC是等腰直角三角形,AD是其底边BC上的高,点E是AD上的一点,以CE为边向上作等边△CEF,连接BF.则∠CBF的度数为____.
有“圆”来相会
例2.如图,在矩形ABCD中,E是边AB的中点,点F是边AD上一动点,将△AEF沿EF所在直线折叠得到△A′EF,请你在图中画出点A′的运动轨迹.
折叠——构造辅助圆
变式训练
1.如图,正方形ABCD的边长为2,点E在边BC上,沿AE将正方形进行折叠,使点B落在正方形ABCD内部的点P处,则CP长的最小值是( C )
C
有“圆”来相会
例3.如图,∠ABC=90°,点M,N分别在射线BA,BC上(初始时,MN⊥BC),MN的长度始终保持不变,MN=4,E为MN的中点,请你在图中画出点E的运动轨迹.
解:点E的运动轨迹如解图所示.
旋转----构造辅助圆
变式训练
1. 如图,一长2米的梯子AB竖直放墙角(∠ACB=90°),P为AB的中点,若梯子AB沿墙下滑至水平放置,则在下滑的过程中,点P移动的路径长度为 .
变式训练
G'
10
2.如图,在矩形ABCD中,E是AB的中点,F是BC的中点,连接EF,G是EF的中点,连接DG.在△BEF中,BE=2,∠BFE=30°
,若将△BEF绕点B逆时针旋转,则在旋转的过程中,线段DG长的最大值为___.
巩固练习
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1.如图,D是△ABC三边垂直平分线的交点,若∠A=54°,则∠D=_____度.
108
当堂训练
巩固练习
2. 如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BC=2,D为AC边上一动点,将△BCD沿BD翻折,点C的对应点为点C′,则点D从点C运动到点A时,点C′经过的路径长为___.
2π
当堂训练
巩固练习
3.如图,在四边形ABCD,AB∥CD,AB=AC=AD=5,BC=6,则BD的长为 .
8
E
5
6
当堂训练
巩固练习
4.如图,将一个含45°角的三角板绕它直角顶点C逆时针旋转一定角度α(0°<α<90°)后得到△DEC,设CD与AB交于点F,连接AD,若AF=AD,AC=3,则点A运动到点D处时的路径长为__.
当堂训练
巩固练习
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5.如图,△ABC中,AB=AC=5,BC=2,以AC为边在△ABC外作等边三角形ACD,连接BD,则