内容正文:
培优专题8 辅助圆问题
[与辅助圆相关的辅助线作法见《精准讲解》P62]
1.定角定高如图,在△ABC中,∠BAC=30°,AH⊥BC于点H,AH=6,则△ABC的最小面积为 .
第1题图
2.点圆最值如图,等边三角形ABC和等边三角形ADE,N,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 .
第2题图
3.对称+点圆最值如图,矩形ABCD的边AB=8,AD=6,M为BC的中点,P是矩形内部一动点,且满足∠ADP=∠PAB,N为边CD上的一个动点,连接PN,MN,则PN+MN的最小值为 .
第3题图
4.阿氏圆如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=9,BC=4,以点C为圆心,3为半径作☉C,分别交AC,BC于D,E两点,点P是☉C上一个动点,则PA+PB的最小值为 .
第4题图
5.瓜豆圆如图,☉O的直径AB=2,C为☉O上动点,连接CB,将CB绕点C逆时针旋转90°得到CD,连接OD,则OD的最大值为 .
第5题图
6.最大张角如图,在正方形ABCD中,AB=4,M是AD的中点,点P是CD上一个动点,当∠APM的度数最大时,CP的长为 .
第6题图
7.对角互补构造辅助圆如图,在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,∠ACD=30°,AD=2,E是AC的中点,连接DE,则线段DE长度的最小值为 .
第7题图
8.定边定角如图,在△ABC中,∠C=120°,AB=10,试判断△ABC的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由.
第8题图
1.6 2.5
3.7 【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=90°.∵∠ADP=∠PAB,∴∠ADP+∠PAD=∠PAB+∠PAD=∠BAD=90°,∴点P的运动路线为以AD为直径的圆.如答图,作以AD为直径的☉O,作点M关于直线DC的对称点M',连接OM'交☉O于点P',连接M'N,OP,则OP=OP'=3,M'N=MN,∴PN+MN=PN+M'N=PN+M'N+OP-OP'≥OM'-OP'=OM'-3,∴PN+MN的最小值为OM'-3.连接OM,∵四边形ABCD是矩形,O是AD的中点,M为BC的中点,∴OD=AD=BC=CM=3,OD∥CM,∠ODC=90°,∴四边形OMCD是矩形,∴OM=DC=AB=8.∵点M关于直线DC的对称点为M',∴M'M=2MC=6.由勾股定理得OM'==10,∴PN+MN的最小值为OM'-3=7.
第3题答图
4. 【解析】如答图,在AC上截取CQ=1,连接CP,PQ,BQ.∵AC=9,CP=3,∴=.∵CP=3,CQ=1,∴=,∴△ACP∽△PCQ,∴PQ=AP,∴PA+PB=PQ+PB≥BQ,当B,Q,P三点共线时,PA+PB的值最小.在Rt△BCQ中,BC=4,CQ=1,∴QB=,∴PA+PB的最小值为.
第4题答图
5.+1 【解析】如答图,以OB为边在AB的下方作等腰直角三角形OBE,连接CE,BD.由旋转的性质得BC=CD,∠DCB=90°,∴∠DBC=45°,BD=BC.∵△OBE是等腰直角三角形,∴OE=BE,∠OBE=45°,OB=BE=1,∴BE=OE=.∵∠DBC=∠OBE,∴∠OBD=∠CBE.又∵==,∴△DBO∽△CBE,∴==,∴DO=CE,∴当CE取得最大值时,OD取得最大值.当C,O,E三点共线时,CE取得最大值为1+,∴OD的最大值为+1.
第5题答图
6.4-2 【解析】如答图,过点A,M作☉O与CD相切于点P'.记PM与☉O交于点Q,连接AP',MP',OM,OP',AQ,则∠AP'M=∠AQM>∠APM,∠OP'D=90°,∴当点P运动到点P'时,∠APM的度数最大.作ON⊥AD于点N,则MN=AN=AM.∵四边形ABCD是正方形,∴∠D=90°,∴四边形OP'DN是矩形.∵AB=4,M是AD的中点,∴AM=DM=2,MN=1,∴OM=OP'=DN=DM+MN=3.∵ON==2,∴DP'=ON=2,∴CP'=DC-DP'=4-2,∴当∠APM的度数最大时,CP的长为4-2.
第6题答图
7.-1 【解析】∵∠BAD=∠BCD=90°,∴A,B,C,D四点共圆,且BD为这个圆的直径.如答图,记圆心为O,连接AO,CO,取AO中点F,连接EF,DF.∵∠ACD=30°,∴∠AOD=60°.∵OA=OD,∴△OAD为等边三角形,∴OC=OA=OD=AD=2,∴∠AFD=90°,则DF=.∵EF是△AOC的中位线,∴EF=OC=1.在△DEF中,DF-EF≤DE,当D,E,F三点共线时,DE取得最小值,最小值为-1.
第7题答图
8.解:存在.如答图,作△ABC的外接圆.
∵AB=10,∠ACB=120°都是定值,∴点C在上.
作OM⊥AB于点N,交于点M,CH⊥AB于点H,则AN=BN=AB=5.
当点C与点M重合时,CH取得最大值,最大值为AN·tan 30°=,∴S△ABC的最大值为×10×=.
第8题答图
学科网(北京)股份有限公司
$$