内容正文:
专题8 隐圆问题
模型一 定点+定长
基本模型
模型解读 在☉O中,OA=OB=OC=OD. 若有AB=AC=AD,则B,
C,D三点在以点A为圆心,
AB为半径的圆上.
例1:如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=44°,点D是△ABC外
一点,且AD=AC,则∠BDC的度数为 .
22°
[变式1](1)如图,在矩形ABCD中,已知AB=3,BC=4,点P是边BC
上一动点(点P不与点B,C重合),连接AP,作点B关于直线AP的对称
点M,则线段MC的最小值为( A )
A. 2 B. C. 3 D.
第(1)题图
A
(2)如图,MN是一把靠在墙上的梯子,且MN=4,∠ABC=90°,点E
为MN的中点,点D到BA,BC的距离分别为4和2,当梯子下滑的时
候,DE的最小值为 .
第(2)题图
2 -2
模型二 直角对直径
基本模型
模型解读 在☉O中,若AB是直径,点
C在圆上,则∠ACB=90°. 若有AB是固定线段,点C为
动点,且总有∠ACB=
90°,则点C在以AB为直径
的圆上.
例2:如图,在Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=6,BC=4,点P是
△ABC内部的一个动点,且满足∠PAB=∠PBC,则线段CP长的最小
值为 .
2
[变式2](1)(2024·天水模拟)如图,AB是半圆O的直径,点C在半圆上,
AB=5,AC=4,点D是 上的一个动点,连接AD. 过点C作
CE⊥AD于点E,连接BE,则BE的最小值是 .
-2
(2)如图,在正方形ABCD中,动点E,F分别在边DC,CB上移动,且
满足DE=CF,连接AE和DF,交于点P,连接CP.
①请写出AE与DF的位置关系,并说明理由;
解:①AE⊥DF. 理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD,∠ADE=∠DCF=90°.
在△ADE和△DCF中,
∴△ADE≌△DCF(SAS).∴∠DAE=∠CDF. ∵∠ADE=90°,
∴∠ADP+∠CDF=90°.∴∠ADP+∠DAE=90°.
∴∠APD=180°-90°=90°.∴AE⊥DF.
解:①AE⊥DF. 理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD,∠ADE=∠DCF=90°.
在△ADE和△DCF中,
∴△ADE≌△DCF(SAS).∴∠DAE=∠CDF. ∵∠ADE=90°,
∴∠ADP+∠CDF=90°.∴∠ADP+∠DAE=90°.
∴∠APD=180°-90°=90°.∴AE⊥DF.
(2)如图,在正方形ABCD中,动点E,F分别在边DC,CB上移动,且
满足DE=CF,连接AE和DF,交于点P,连接CP.
②由于点E,F的移动,使得点P也随之运动.若AD=10,请求出线段
CP的最小值,并求出点P的运动路径长.
解:②如图,∵点P在运动中保持∠APD=90°,设正方形ABCD的中
心为点O,
∴点P的运动路径是以AD为直径的圆的 (去除端点D,O).
设AD的中点为G.
连接CG交圆弧于点P,此时CP最小.
∵四边形ABCD是正方形,AD=10,
∴CD=AD=10,DG= AD=5.
在Rt△CDG中,CG= =5 ,
∴CP=CG-GP=5 -5,即CP的最小值为5 -5.
解:②如图,∵点P在运动中保持∠APD=90°,设正方形ABCD的中
心为点O,
∴点P的运动路径是以AD为直径的圆的 (去除端点D,O).
设AD的中点为G.
连接CG交圆弧于点P,此时CP最小.
∵四边形ABCD是正方形,AD=10,
∴CD=AD=10,DG= AD=5.
在Rt△CDG中,CG= =5 ,
∴CP=CG-GP=5 -5,即CP的最小值为5 -5.
∵点P的运动轨迹为 ,∴ = = π,
即点P的运动路径长为 π.
∵点P的运动轨迹为 ,∴ = = π,
即点P的运动路径长为 π.
模型三 定弦+定角
基本模型
模型解读 在☉O中,若弦AB长度固
定,则弦AB所对的圆周角都
相等(注意:弦AB在劣弧上也
有圆周角,需要根据题目灵活
运用). 若有固定线段AB,线段AB
所对的∠C已知,根据圆的
知识可知点C并不是唯一固
定的点,点C只要在☉O的
优弧ACB上即可.
例3:如图,△ABC为等边三角形,AB=3,若点P为△ABC内一动点,
且满足∠PAB=∠ACP,则线段PB长度的最小值为 .
[变式3]在△ABC中,∠ABC=90°,AB=2,BC=3.点D为平面上一
个动点,∠ADB=45°,则线段CD长度的最小值为 .
-
模型四 四点共圆
基本模型
模型解读 直径所对的圆周角为直角;反过来,两个共斜边的直角三角形的四个顶点定在以斜边为直径的圆上. 圆的内接四边形的对角互补;反过来,若四边形的对角互补,则它的四个顶点共圆,圆心为任意两边的垂直平分线的交点.
例4:如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=6,射线
CM⊥BC,点D是边BC上一动点,连接AD,过点A作AE⊥AD交射
线CM于点E,连接DE. 若BD=1,求AE的长.
解:∵CM⊥BC,AE⊥AD,
∴∠DAE=∠DCE=90°.
∴A,C,D,E四点共圆.
∴∠AED=∠ACD.
∴tan∠AED=tan∠ACD.
∴ = = .
∵AD= = = ,
∴AE=2 .
解:∵CM⊥BC,AE⊥AD,
∴∠DAE=∠DCE=90°.
∴A,C,D,E四点共圆.
∴∠AED=∠ACD.
∴tan∠AED=tan∠ACD.
∴ = = .
∵AD= = = ,
∴AE=2 .
[变式4]如图,在正方形ABCD中,点E,N分别为边BC,AB的中点,
且AE与DN相交于点F,连接CF,求tan∠CFE的值.
解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD=BC,∠B=∠BAD=90°.
∵点E,N分别为边BC,AB的中点,
∴AN= AB,BE= BC. ∴AN=BE.
在△ABE和△DAN中,
∴△ABE≌△DAN(SAS).∴∠AEB=∠DNA,
即∠AEB=∠ANF.
∴∠NAF+∠AEB=∠NAF+∠ANF=90°.
解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD=BC,∠B=∠BAD=90°.
∵点E,N分别为边BC,AB的中点,
∴AN= AB,BE= BC. ∴AN=BE.
在△ABE和△DAN中,
∴△ABE≌△DAN(SAS).∴∠AEB=∠DNA,
即∠AEB=∠ANF.
∴∠NAF+∠AEB=∠NAF+∠ANF=90°.
∴∠NFA=90°.∴∠EFD=90°.∵∠DCE=90°,
∴C,D,F,E四点共圆.
如图,连接DE,则∠CFE=∠CDE.
∴tan∠CFE=tan∠CDE= = .
∴∠NFA=90°.∴∠EFD=90°.∵∠DCE=90°,
∴C,D,F,E四点共圆.
如图,连接DE,则∠CFE=∠CDE.
∴tan∠CFE=tan∠CDE= = .
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