内容正文:
提分微课(十)
隐圆问题
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类型 定点
定长型 定边对定角型 四点共圆
原理 圆的定义 圆周
角所对的
弦是直径 定弦
定角 圆内接四边形
对角互补 同弧所对
的圆周角
相等
图示 ________
2
类型 定点定长型 定边对定角型 四点共圆
解题
方法 点圆最值
(一箭穿心
法) _____________
如图,点 在圆外,则点到圆 的最短距离为 ,最长距离为 _____________________
如图,点在圆内,则点 到
圆的最短距离为 ,最长距
离为
续表
3
类型 定点定长型 定边对定角型 四点共圆
解题
方法 线圆最值
(过圆心向
已知直线作
垂线,
最值点线距 半径 ) _______________________________________________
点在 上时,圆上点到 的最大距离为
;点在 上时,圆
上点到 的最大距离为 _______________________________________
圆上点到直线 的最小距离为
,
最大距离为
续表
4
分类精析
类型一
“定点定长”型问题
例1 如图W10-1,在中,, ,是
外一点,且,则 的度数为____.
图W10-1
5
[解析] , 点,,在以点为圆心, 长为半径
的圆上,如图,
.
6
变式1 如图W10-2,在边长为4的菱形中, ,是 边
的中点,是边上一动点,将沿 所在的直线翻折得到
,连接,则线段 长度的最小值是_________.
图W10-2
[思路分析]沿所在直线
翻折得到 ,可得,
即点在以点为圆心, 的长
为半径的圆弧上运动.转化
为圆外一点到圆的最短距离问题.
7
[解析] 如图所示,
在点的运动过程中, 是定长,
点在以点为圆心, 长为半径的圆弧上运动,
当长度取最小值时,点在 上.
过点作交延长线于点 .
在边长为4的菱形中, ,为 中点,
, . .
,,
在中, .
的最小值 .
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图W10-3
变式2 [2024烟台] 如图W10-3,在 中,
,,为边 的中
点,为边上的一动点,将沿 翻折得
,连接,,则 面积的最小
值为___________.
[解析] 在中, , ,
,, .
为边的中点, .
沿翻折得到, ,
9
点在以点 为圆心,4为半径的半圆上运动,
如图,过点作交的延长线于点 ,
交圆于点.当点在点处时,到 的距
离最短,最小值为的长,此时 的面
积最小,
过点作于点, .
在中,, ,
,
,
面积的最小值为 .
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类型二
“定弦定角”型问题
例2 如图W10-4,正方形的边长为6,动点,分别从点, 同时
出发,以相同速度向各自终点,移动,连接,交于点 ,连接
,则 的最小值为_________.
图W10-4
[思路分析]始终有,
利用角的关系推出 ,
为定线段, 点在以 为
直径的圆弧上运动.转化为圆外一点到
圆的最短距离问题.
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[解析] 以的中点为圆心,长为半径作半圆.连接 ,如图.
由题可知,, ,
.
,
. .
点在以 为直径的圆弧上运动.
当点落在线段与半圆的交点处时, 长最小.
在中,由勾股定理可知 ,
的最小值为 .
12
图W10-5
变式 [2023菏泽] 如图W10-5,在四边形 中, ,
, ,,点在线段上运动,点在线段 上,
,则线段 的最小值为_________.
13
[解析] 如图,设的中点为,以为直径画圆,连接交 于点
, ,
, , 点 在以为直径的
半圆上运动.当点运动到与的交点 处时,线段 有最小值.
,,
,
线段的最小值为 .
14
例3 (定角定高型)如图W10-6,某园林单位要在一个绿化带内开挖一
个的工作面,使得 ,是边上的高,且 ,
则 面积的最小值是______.
图W10-6
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[解析] 如图,作的外接圆,连接, ,
,作于点,设 .
, , .
, ,
, .
, . .
,, .
的最小值为2.的最小值为 .
的最小值 .
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类型三
“四点共圆”型问题
图W10-7
例4 如图W10-7,在中, ,,,为
中点,为边上一动点.若点 在边上且,则 的最小值
为___.
5
17
连接 ,如图.由勾股定理得
.
在中,为 的中点,
.
由直径为圆中最长的弦可知 ,
故的最小值为5,此时 也为直径.
[解析] ,
,,,四点共圆,动线段 为直径,此圆为动圆,
EF的中点 即为圆心.
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巩固训练
图W10-8
1. 如图W10-8,为线段的中点,点,,
到点的距离相等.若 ,则 的度
数是( )
B
A. B. C. D.
[解析] 由题意可知点A,B,C,D在以点为圆心,
为直径的圆上,作出圆 ,如图所示,
.
, .
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图W10-9
2. 如图W10-9, ,若 ,
则 ____.
[解析] ,
点,, 在以点为圆心,长为
半径的圆上,四边形 是菱形.
, .
.
20
3. 一题多变 如图W10-10,在中, , ,
,为内部一动点,且,连接,则 的最
小值为_________.
图W10-10
21
[解析] , .
, . .
点在以为直径的 上,
半径 .
如图,连接交于点,此时 最小.
在中, ,, ,
.
的最小值为 .
22
图W10-11
变式1 如图W10-11,在等腰直角三角形 中,
,,为等腰直角三角形
所在平面内一点,且满足,连接,则
的取值范围为_____________________.
[解析] 设的中点为,以点为圆心, 长为半
径作圆,由题意知点在此圆上.连接 并延长分别
交于点,,如图.最小, 最大,所
以的取值范围为
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变式2 如图W10-12,中, , ,
为内一点,且满足.当 的长度最小
时, 的面积是_ ____.
图W10-12
24
[解析] 由,得 ,
点在以为直径的 上运动,如图.
当为线段与的交点时, 的长度最小.
,, ,
., .
的面积为 .
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4. 在中,, ,,则 长的取值范围是
_ _____________.
[解析] 作 的外接圆,如图所示.
,
当 ,是直径时, 最长.
,, .
当时,是等边三角形, .
,
长的取值范围是 .
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5. 在中,若, ,则 面积的最大值为
_________.
[解析] 如图,以 为斜边向上作等腰直角三角形 .
, .
以为圆心, 为半径画圆,
由于,则点在上.
过点 作,垂足为 ,
.
当点在的延长线上时, 的面积最大,最大面积为
.
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6. 如图W10-13,在边长为6的等边三角形中,,分别是边 ,
上的动点,且,连接,交于点,连接,则 的最
小值为______.
图W10-13
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[解析] 是等边三角形, , .
又, . .
. .
如图,过,,三点作,连接, ,, ,
易得点在 上运动.
, .
.
.
, ,
垂直平分 .
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.
, .
, .
,当点在上时, 有最小值.
的最小值 .
图W10-14
7. [2024德阳T12改编] 一次折纸实践活动中,小
王同学准备了一张边长为4(单位: )的正方
形纸片,他在边和上分别取点 和点
,使,,又在线段 上任取
一点(点可与端点重合),再将沿
所在直线折叠得到,随后连接 ,小王
同学通过多次实践得到以下结论:
①当点在线段上运动时,点在以 为圆心的圆弧上运动;
②当达到最大值时,点到直线 的距离达到最大;
31
③的最小值为 ;
④达到最小值时, .
你认为小王同学得到的结论正确的是________.(填序号)
①②③
图W10-14
32
[解析] ,
点在以 为圆心,2为半径
的圆弧上运动,如图①.
故①正确;
在中, ,
,
随着 的增大而增大.
,
最大时,有最大值,有最大值,此时,点与点
重合.
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过点作于点,作于点 ,如图②.
又 , 四边形 是矩形, .
当取得最大值时, 也取得最大值.
,
有最小值,
在中, 有最大值,
即 有最大值,
点到 的距离最大.
故②正确;
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当,,三点共线时,最小,
在 中,由勾股定理可求
得,
的最小值为 .故③正确;
当达到最小值时,如图③,
可得 ,
可求得 ,
.
故④错误.
8. 如图W10-15,等边三角形中,,为 边上一动点,
,,垂足分别为,,则 的最小值为__.
图W10-15
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[解析] 如图,连接,设中点为,连接, .
,
,,,四点共圆,为直径,
为圆心(如图中的 ).
设半径 . ,
.
要使最小,则的半径最小,故直径 最小.
当时,, .
.
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9. 如图W10-16,正方形的边长是4,是 边上一动点,连接
,过点作于点,是边上另一动点,则 的最
小值为__________.
图W10-16
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[解析] 且是定线段,故点
在以中点为圆心、 为直径的圆弧上.考
虑是折线段,作点关于 的对称点
,如图,化为,当 ,
,四点共线时, 取到最小值.易知
,所以 .
所以的最小值为 .
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10. [2024达州T10改编] 如图W10-17, 是等腰直角三角形,
,,点,分别在,边上运动,连接 ,
交于点,且始终满足,求 的最小值.
图W10-17
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解:是等腰直角三角形, , ,
, .
由勾股定理,得 ,
.
,, .
又 , ,
,
,
.
41
以为斜边在 外侧构造等腰直
角三角形,作 的外接圆
过点作于点 ,过点
作交的延长线于点 ,连
接交于点,如图,则 的半
径为 .
, , 点在 上运动,
当点与点重合时,最小,最小值为线段 的长.
42
,, ,
四边形为矩形,, .
.
在中,由勾股定理,得 ,
,
即的最小值是 .
$$