内容正文:
重难点03 辅助圆中常见的几何模型综合训练
中考数学中《辅助圆中常见的几何模型综合训练》部分主要考向分为三类:
一、辅助圆之定点定长模型
二、辅助圆之90°圆周角模型
三、辅助圆之四点共圆模型
圆在四川中考中是常考题型,往往出现在几何压轴题位置,辅助圆是我们在解此类题型中常见的辅助线模型,掌握这几类常见的模型能大大降低压轴圆的难度,此小节主要是讲解常见的几种辅助圆的解题思路,帮助广大考试解决此类型题目。
考向一:辅助圆之定点定长模型
题型分析:当题目出现共端点、等线段时,可以构建辅助圆进行求解。
如图所示OA=OB=OC,则点A、点B、点C在以O为圆心、OA为半径的圆上;
其他结论:∠BOC=2∠BAC,∠AOC=2∠BAC,∠AOB=2∠ACB;
1.如图,矩形中,.点P是边上一动点,点M为线段上一动点.,则的最小值为( ).
A.2 B. C. D.
2.如图,矩形中,,,动点E,F分别从点A,C同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿,向终点B,D运动,过点E,F作直线l,过点A作直线l的垂线,垂足为G,则的最大值为( )
A. B. C.2 D.1
3.如图,在平面直角坐标系中,为原点,,点为平面内一动点,,连接,点是线段上的一点,且满足.当线段取最大值时,点的坐标是( )
A. B.
C. D.
4.如图,在正方形中,,点E在边上,,将线段绕点A旋转,得到线段,连接,,当最大时,的长为 .
5.如图,在中,,,,点是边上的一动点,连接,作于点,连接,则的最小值为 .
6.如图,正三角形和的边长分别是、,点是中点,将正三角形绕点旋转,在旋转过程中,的面积的取值范围是 .
7.如图,等腰中,,点为斜边中点,点在上且,将绕点在平面内旋转,点的对应点为点,连接.则的最小值为 ,最大值为 .
8.如图,在中,,将△ABC绕点顺时针旋转得到,是的中点,是的中点,连接,若,,则线段长度的最大值是 .
考向二:辅助圆之90°圆周角模型
题型分析:在△ABC中,∠C=90°,点C为动点,则点C的轨迹为以AB为直径的圆上(A、B除外)。通过构造辅助圆,把动态问题转换为圆的性质问题。
解题步骤
①识别直角:明确题目中是否存在或隐含90°角条件(如垂直、直角三角形等);
②确定直径:将90°角的对边视为圆的直径,构造辅助圆;
③几何转化:利用圆心、半径、圆周角等性质,结合勾股定理、相似三角形等方法解题
1.如图,△ABC中,,,,,过点C作的垂线,与的延长线交于点Q,则的最大值是().
A.5 B. C. D.
2.如图,正方形的边长为,点与点分别为射线,射线上一点,且,连接,并交于点,点为边上一点,,连接,则线段长度的最小值为( )
A. B. C. D.
3.如图,四边形是矩形,分别是边,上的动点(不与端点重合),且,过点作直线的垂线,垂足为,连接.设,,的最大值为.给出下面三个结论:①;②;③.上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.① B.②③ C.①③ D.①②③
4.如图,已知两条平行线、,点A是上的定点,于点B,点C、D分别是、上的动点,且满足,连接交线段于点E,于点H,则当最大时,的值为 .
5.如图,为矩形外一点,,,,则的最大值为 .
6.在中,,,,直线l经过△ABC的内心O,过点C作,垂足为D,连接,则的最小值是 .
7.如图,已知两条平行线,,是上的定点,于点,点,分别是,上的动点,且满足,连接交线段于点,于点.则,的数量关系为 ;当最大时,的值为 .
8.如图,正方形中,,点P为直线上的动点,连接、,Q为上一动点,连接,使,在点P运动过程中,的最小值为
9.如图,等腰三角形中,,,点为平面内一点,且,连接,则的最小值为 ,最大值 .
10.如图,已知正方形的边长为2,点O是边的中点,G为正方形内一动点,且.点P是边上另一动点,连接、,则的最小值为 .
11.如图,在边长为2的正方形中,,分别是边,上的动点,且始终满足,,交于点.
(1)的度数为 ;
(2)连接,线段的最小值为 .
12.如图,正方形的边长为4,M,N为线段上的两个动点,,交对角线于点E,连接,交于点F,连接,则线段的最小值为 .
13.如图,在矩形中,为矩形内一点,连接,,,,,,则的最小值为 .
考向三:辅助圆之四点共圆模型
①对角互补型四点共圆
题型分析:(1)如图1所示在四边形ABCD中,∠A+∠C=180°,则A、B、C、D四点在同一个圆上,称为四点共圆。
(2)如图3所示BA、CD的延长线相较于点P,PA×PB=PD×PC,所以A、B、C、D四点共圆。
②定边对定角四点共圆
题型分析:(1)如图1,平面上A、B、C、D四点满足∠ADB=∠ACB,则A、B、C、D四点共圆;
(2)如图2,AC、BD相较于点E,AE×CE=DE×BE,则A、B、C、D四点共圆;
③定边对双直角四点共圆
题型分析:如图1图2所示,∠ABC=∠ADC=90°,则A、B、C、D四点共圆。
1.如图,正方形中,点分别是和边的点,满足,连接,过点作,连接是上一点,且,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,在△ABC中,,将△ABC绕点逆时针旋转,得到,和的对应点分别是和,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.A,C,D三点在一条直线上
3.如图,正方形的边长为4,点是正方形外一动点,且点在的右侧,,为的中点,当运动时,线段的最大值为( )
A. B. C. D.
4.如图,在正方形中,对角线与相交于点,点为边的中点,于点,,交的延长线于点,则的值为( )
A. B. C. D.
5.如图,正方形的边长为4,点E从点A出发沿着线段向点D运动(点E不与点A,点D重合),同时,点F从点D出发沿着线段向点C运动(点F不与点D,点C重合),点E与点F的运动速度相同,与相交于点G,则有下列结论:
①;②;③当点F运动到的中点时,;④当时,四边形的面积为;其中正确结论的个数有( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
6.如图,菱形中,,点是边上的点,,,点是上的一点,是以点为直角顶点,为角的直角三角形,连结.当点在直线上运动时,线段的最小值是( )
A.2 B. C. D.4
7.如图,△ABC中,,, ,点P是上一动点,于D,于E,在点P的运动过程中,线段的最小值为( )
A. B. C. D.
8.如图,△ABC中,,.分别以△ABC三边为底边向外作等腰直角三角形,连结.若与△ABC面积比为,则的值是( )
A. B. C. D.
9.如图,在等腰△ABC中,,,点是延长线上的一个动点,过点分别作于点,于点,连接,则的最小值为 .
10.如图,在中,,点是△ABC内部的一个动点,连接,且满足,过点作交于点.当线段最短时,的面积为 .
11.如图,在△ABC中,,点D为边上一动点,连接,以为斜边在右侧作,,连接,随着点D的运动,的最小值为 .
12.如图,在四边形中,,且,则的度数为 .
13.如图,在中,,,平分交于点,是延长线上的点,是的中点,连接、,若△CPM是等腰三角形,则 .
(建议用时:90分钟)
1.如图,在正方形中,,点E是对角线上的一个动点,且不与端点B、D重合,连接,过点B作,垂足为F,连接.则的最小值是( )
A. B.3 C. D.
2.如图,中,,是△ABC内部的一个动点,且满足则线段的最小值为( )
A. B.2 C. D.
3.如图,在中,,将△ABC绕顶点逆时针旋转得到,是的中点,是的中点,连接,若,,则线段的最大值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.如图,矩形中,,,点是矩形内一动点,且,连接,,则面积的最小值为( )
A. B.4 C.3 D.
5.如图,E,F是正方形的边上两个动点,满足.连接交于点G,连接交于点H.若正方形的边长为2,则线段长度的最小值是( )
A. B. C. D.
6.如图,点,的坐标分别为,,点为坐标平面内一点,,点为线段的中点,连接,则的最大值为( )
A. B. C. D.
7.如图,矩形中,,,动点分别从点同时出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿向终点运动,过点作直线l,过点A作直线l的垂线,垂足为G,则的最大值为( )
A. B. C.5 D.3
8.如图,正方形的边长为4,点与点是线段与线段上的两个动点,在运动过程中线段与始终保持垂直,则线段的最小值是( )
A. B.2 C. D.
9.如图,在矩形中,,动点E从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿向右运动,同时动点F从点D出发、以每秒4个单位长度的速度沿向左运动,当点F到达点A时运动停止,连接,过点C作于点G,则的最大值为 .
10.如图,在△ABC中,,,.点是边上一动点,过点作,交的延长线于点,当最大时,的长为 .
11.如图,在正方形中,,点是边的中点,点在对角线上,且不与点,重合,连接交于点.若,则线段的长为 .
12.如图,在矩形中,、分别在、上运动(不与端点重合),、,交于点,且满足.连接,若,,则的最小值为 .
13.如图,在中,,,,E为边的中点,F为边上的一动点,将沿翻折得,连接,.则点C到的距离为 ,面积的最小值为 .
14.如图,在矩形中,,,点在对角线上,点、分别在边、上,且,与互补,则四边形周长的最小值为 .
15.如图, 已知正方形的边长为3, P是中点, 点F在上且满足,延长分别交于点M,交的延长线于点E,则 的长为 .
16.如图,在矩形中,,点E在对角线上,连接,作,垂足为E,直线交线段于点F,则 .
17.如图,在矩形中,,,F是对角线上的动点,连接,将直线绕点F顺时针旋转使,且过B作,连接,则最小值为 .
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重难点03 辅助圆中常见的几何模型综合训练
中考数学中《辅助圆中常见的几何模型综合训练》部分主要考向分为三类:
一、辅助圆之定点定长模型
二、辅助圆之90°圆周角模型
三、辅助圆之四点共圆模型
圆在四川中考中是常考题型,往往出现在几何压轴题位置,辅助圆是我们在解此类题型中常见的辅助线模型,掌握这几类常见的模型能大大降低压轴圆的难度,此小节主要是讲解常见的几种辅助圆的解题思路,帮助广大考试解决此类型题目。
考向一:辅助圆之定点定长模型
题型分析:当题目出现共端点、等线段时,可以构建辅助圆进行求解。
如图所示OA=OB=OC,则点A、点B、点C在以O为圆心、OA为半径的圆上;
其他结论:∠BOC=2∠BAC,∠AOC=2∠BAC,∠AOB=2∠ACB;
1.如图,矩形中,.点P是边上一动点,点M为线段上一动点.,则的最小值为( ).
A.2 B. C. D.
【答案】A
【详解】解:设的中点为,连接,
∵四边形为矩形,
,
,
,
,
,
,
,
∴点在点为圆心,4为半径的圆上.
,
,
∵的最小值为2.
故选:A.
2.如图,矩形中,,,动点E,F分别从点A,C同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿,向终点B,D运动,过点E,F作直线l,过点A作直线l的垂线,垂足为G,则的最大值为( )
A. B. C.2 D.1
【答案】D
【详解】解:连接,交于点,取中点,连接,如图所示:
∵四边形是矩形,
∴,,,
∴在中,,
∴,
∵,
,
在与中,
,
,
,,共线,
,是中点,
∴在中,,
的轨迹为以为圆心,为半径即为直径的圆弧.
∴的最大值为的长,即.
故选:D.
3.如图,在平面直角坐标系中,为原点,,点为平面内一动点,,连接,点是线段上的一点,且满足.当线段取最大值时,点的坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:如图1,在上取一点,使得,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和△ABC中,
,
∴,
∴,
∴,
∴点在以点为圆心、长为半径的圆上运动,
∴如图2,当点共线,且点在点中间时,的长取最大值,
延长交轴于点,过点作轴于点,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
解得,
∴,
∵,
∴,
在中,,,
又∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
在中,,,
∴,,
∴当线段的长取最大值时,点的坐标为,
故选:D.
4.如图,在正方形中,,点E在边上,,将线段绕点A旋转,得到线段,连接,,当最大时,的长为 .
【答案】或
【详解】解:∵点E在边上,,将线段绕点A旋转,得到线段,
∴点P的运动轨迹是以点A为圆心,1为半径长的圆,
∴当与相切时,最大
如解图1,当点P在左侧时,
根据题意得,,,
∵
过点P作,交的延长线于点H,
∴
∴,
又∵
,即
,
;
如解图2,当点P在右侧时,
同理,可得,
.
综上所述,的长为或.
故答案为:或.
5.如图,在中,,,,点是边上的一动点,连接,作于点,连接,则的最小值为 .
【答案】4
【详解】解:如下图,取的中点,连接、,
∵,,,
∴,
∵,为的中点,
∴,
由于点,可得点在以为圆心,半径为的圆上运动,
当三点在同一直线上时,最短,
此时,
∴,即的最小值为4.
故答案为:4.
6.如图,正三角形和的边长分别是、,点是中点,将正三角形绕点旋转,在旋转过程中,的面积的取值范围是 .
【答案】
【详解】解:如图,连接,
∵△ABC是等边三角形,点是中点,
∴,,
∴,,
∵在△ABC绕点的旋转过程中,,
∴点的轨迹为以点为圆心,半径长为的圆,
过点作于点,
利用直线到圆上一点的距离可知,
当、、依次共线时,最小,此时点为如图的点;
当、、依次共线时,最大,此时点为如图的点;
∵△ADE是等边三角形,,
∴,
∴,,
∴,
,
∴点到的距离的取值范围,
∵的面积,
∴,
故答案为:.
7.如图,等腰中,,点为斜边中点,点在上且,将绕点在平面内旋转,点的对应点为点,连接.则的最小值为 ,最大值为 .
【答案】 1 3
【详解】解: 等腰中,,点为斜边中点,
,
绕点在平面内旋转,,
如图,以点为圆心,为半径作圆,连接并延长,交于点和,
点在以点为圆心,为半径的圆上,
当点、、三点共线,的最小值为,的最大值为,
8.如图,在中,,将△ABC绕点顺时针旋转得到,是的中点,是的中点,连接,若,,则线段长度的最大值是 .
【答案】6
【详解】解:如图,连接,
∵在中,,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴,
由旋转的性质得:,
∵是的中点,
∴,
∴在绕点旋转的过程中,点的运动轨迹是在以点为圆心、长为半径的圆上,
由圆的性质可知,当点共线,且点在的中间时,线段的长度最大,最大值为,
即线段长度的最大值是6,
故答案为:6.
考向二:辅助圆之90°圆周角模型
题型分析:在△ABC中,∠C=90°,点C为动点,则点C的轨迹为以AB为直径的圆上(A、B除外)。通过构造辅助圆,把动态问题转换为圆的性质问题。
解题步骤
①识别直角:明确题目中是否存在或隐含90°角条件(如垂直、直角三角形等);
②确定直径:将90°角的对边视为圆的直径,构造辅助圆;
③几何转化:利用圆心、半径、圆周角等性质,结合勾股定理、相似三角形等方法解题
1.如图,△ABC中,,,,,过点C作的垂线,与的延长线交于点Q,则的最大值是().
A.5 B. C. D.
【答案】C
【详解】解:,
,
∴当有最大值时,有最大值,
,
∴点,点,点,点四点共圆,
∴最大值为直径,
,
∴是直径,
∴的最大值为,
∴的最大值为,
故选:C.
2.如图,正方形的边长为,点与点分别为射线,射线上一点,且,连接,并交于点,点为边上一点,,连接,则线段长度的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:如图,取的中点,
四边形是正方形,
,,
点是的中点,
,
,,
,
,
,
,
点在以为直径的圆上运动,连接,当点在上时,线段长度的值最小,
,
过作于,
,,
,
,
,
即线段长度的最小值为,
故选:C.
3.如图,四边形是矩形,分别是边,上的动点(不与端点重合),且,过点作直线的垂线,垂足为,连接.设,,的最大值为.给出下面三个结论:①;②;③.上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.① B.②③ C.①③ D.①②③
【答案】C
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
如图所示,连接,交与点,取的中点为,连接,
∴,
∵分别是边,上的动点(不与端点重合),且,
∴,即,
当点在中点时,则点在中点,
∴,且,,
∴四边形和四边形是矩形,
∴,,
∴,故①正确;
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,即点是的中点,
∵,
∴,
当点运动时,点在以为直径,点为圆心的上运动,
∴当点与点重合时,为的直径,此时的最大值为,
∴,故②错误;
在中,,即,
∵,
∴,
∴在中,,
即,
∴,
当点三点共线时,取到等号,
∴,
∴,故③正确;
综上所述,正确的有①③,
故选:C .
4.如图,已知两条平行线、,点A是上的定点,于点B,点C、D分别是、上的动点,且满足,连接交线段于点E,于点H,则当最大时,的值为 .
【答案】
【详解】解:∵两条平行线、,点A是上的定点,于点B,
∴点B为定点,的长度为定值,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点H在以为直径的圆上运动,
如图,取线段的中点O,以点O为圆心,为半径画圆,
则点在上运动,
∴当与相切时最大,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
5.如图,为矩形外一点,,,,则的最大值为 .
【答案】/
【详解】解:如图,取的中点,连接,
∵,
∴点在上运动,
∵,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
即点共线时,取最大值,最大值为,
故答案为:.
6.在中,,,,直线l经过△ABC的内心O,过点C作,垂足为D,连接,则的最小值是 .
【答案】
【解答】解:如图,圆O与三边的切点分别为E,F,G,连接,,,
∵圆O是的内切圆,,,,
∴,,,,
∴四边形是正方形,
设正方形的边长为x,
则,,
根据题意,得,
解得,
∴,
∵,
∴,
∴点D在以为直径的圆Q上,如图,
连接,过点Q作于点P,
当点D运动到线段上时,取得最小值,
∴,
∴,圆Q的半径,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:.
7.如图,已知两条平行线,,是上的定点,于点,点,分别是,上的动点,且满足,连接交线段于点,于点.则,的数量关系为 ;当最大时,的值为 .
【答案】
【详解】解:两条平行线,,是上的定点,于点,
点为定点,的长度为定值,
,,
,
,
,
,
,
,
点在以为直径的圆上运动,
如图,取线段的中点,以点为圆心,为半径画圆,
则点在上运动,
当与相切时最大,
,
,
,
,
;
故答案为:,
8.如图,正方形中,,点P为直线上的动点,连接、,Q为上一动点,连接,使,在点P运动过程中,的最小值为
【答案】/
【详解】解:连接,取中点E,连接,,
∵,,
∴,
∴,
∵正方形中,,
∴,,
∴,
又,
∴,
∴,
∴点Q在以为直径的圆上运动,
∴当B、Q、E三点共线,且Q在线段上时,最小,最小值为,
∵E为中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即的最小值为,
故答案为:.
9.如图,等腰三角形中,,,点为平面内一点,且,连接,则的最小值为 ,最大值 .
【答案】 / /
【详解】解:根据题意,得,,
∴点D的运动轨迹是以为直径的,且的半径为2,
连接,并延长交于点E,F,
∵,
∴,,
∴,
∴,,
∴当点D与点E重合时,由最小值,当点D与点F重合时,由最大值,
故答案为:,.
故答案为:;.
10.如图,已知正方形的边长为2,点O是边的中点,G为正方形内一动点,且.点P是边上另一动点,连接、,则的最小值为 .
【答案】/
【详解】解:正方形的边长为2,点O是边的中点,
,,,
如图,作点关于直线的对称点,连接,以为圆心,长为半径作圆,点在圆上运动,与与交于点、,
则,,,
,
当点、在、位置时,此时点、、、四点共线,有最小值为长,
过点作于点,则四边形是矩形,
,,
,
,
的最小值为,
的最小值为,即,
故答案为:.
11.如图,在边长为2的正方形中,,分别是边,上的动点,且始终满足,,交于点.
(1)的度数为 ;
(2)连接,线段的最小值为 .
【答案】 /
【详解】解:四边形 是正方形,
,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
由于点P在运动中保持,
∴点P的路径是一段以为直径的弧,
取的中点Q,连接,此时的长度最小,
则,
在中,根据勾股定理得,,
所以,.
故答案为:;.
12.如图,正方形的边长为4,M,N为线段上的两个动点,,交对角线于点E,连接,交于点F,连接,则线段的最小值为 .
【答案】
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,
,
∵
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点F在以为直径的圆的圆上运动,设圆心为O,连接交于点,此时最小,
∴,
∴线段的最小值为,
故答案为:.
13.如图,在矩形中,为矩形内一点,连接,,,,,,则的最小值为 .
【答案】4
【详解】解:以的中点O为圆心,长为半径作圆,连接交于点,如图,
∵,
∴点P在圆上,
∴当点P在的位置时,取得最小值,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:4.
考向三:辅助圆之四点共圆模型
①对角互补型四点共圆
题型分析:(1)如图1所示在四边形ABCD中,∠A+∠C=180°,则A、B、C、D四点在同一个圆上,称为四点共圆。
(2)如图3所示BA、CD的延长线相较于点P,PA×PB=PD×PC,所以A、B、C、D四点共圆。
②定边对定角四点共圆
题型分析:(1)如图1,平面上A、B、C、D四点满足∠ADB=∠ACB,则A、B、C、D四点共圆;
(2)如图2,AC、BD相较于点E,AE×CE=DE×BE,则A、B、C、D四点共圆;
③定边对双直角四点共圆
题型分析:如图1图2所示,∠ABC=∠ADC=90°,则A、B、C、D四点共圆。
1.如图,正方形中,点分别是和边的点,满足,连接,过点作,连接是上一点,且,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点D、C、F、G四点共圆,且为直径,由可知点H为圆心,如图所示,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴;
故选C.
2.如图,在△ABC中,,将△ABC绕点逆时针旋转,得到,和的对应点分别是和,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.A,C,D三点在一条直线上
【答案】D
【详解】解:连接,
将△ABC绕点逆时针旋转,得到,
,,,,,
,
,
点,点,点,点四点共圆,
,
,
点,点,点三点共线,
故选:D.
3.如图,正方形的边长为4,点是正方形外一动点,且点在的右侧,,为的中点,当运动时,线段的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵四边形是正方形,如图所示,连接交于点,
∴点四边共圆,即在上,为直径,
∴,根据同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等可得,点在上,
∵正方形的边长为,即,
∴,
如图所示,连接,
∵点是中点,点是中点,
∴,
∵点在上,
∴,
当点三点共线时,的值最大,
∴,
故选:D.
4.如图,在正方形中,对角线与相交于点,点为边的中点,于点,,交的延长线于点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图所示:过点作于点,
设,
为边的中点,
,
四边形是正方形,
,
在中,由勾股定理得:
,
,
的面积,
,
,
,
的面积,
,
,
,
,
在中,,
,
,
,,,四点共圆,
,
,
故选:B.
5.如图,正方形的边长为4,点E从点A出发沿着线段向点D运动(点E不与点A,点D重合),同时,点F从点D出发沿着线段向点C运动(点F不与点D,点C重合),点E与点F的运动速度相同,与相交于点G,则有下列结论:
①;②;③当点F运动到的中点时,;④当时,四边形的面积为;其中正确结论的个数有( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
【答案】D
【详解】解:由题意得,,
∵四边形是正方形,
∴,,
在中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,故①正确;
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,故②正确;
连接,
当点F运动到的中点时,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
∴四点共圆,
∴,
∴,
∴,
∴,故③正确;
∵由结论①正确可知,,
∴,
∴,
若,即,
∵在中,,
∴,则,
∴,
∴四边形的面积是,故结论④正确;
∴正确的个数为4,
故选:D.
6.如图,菱形中,,点是边上的点,,,点是上的一点,是以点为直角顶点,为角的直角三角形,连结.当点在直线上运动时,线段的最小值是( )
A.2 B. C. D.4
【答案】C
【详解】解:如图,过E作于点M,作于点H,作于点I,
∵,
∴点E、M、F、G四点共圆,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴最小值是.
故选:C.
7.如图,△ABC中,,, ,点P是上一动点,于D,于E,在点P的运动过程中,线段的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵于D,于E,
∴,
∴,
∴A、D、P、E四点共圆,且直径为,
∵,是定值,所以直径最小时,所对的弦最小,此时,
在中,
∴是等腰直角三角形,,
∴△APE也是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,,
则,
∵,
∴,
过D作于M,
∴,,
∴,
∴,
由勾股定理得:,
∴,
∴,
则线段的最小值为
故选:D.
8.如图,△ABC中,,.分别以△ABC三边为底边向外作等腰直角三角形,连结.若与△ABC面积比为,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:在等腰直角三角形中,
,
设,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴四点共圆.
连接,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
∴到的距离相等,到的距离相等,
∴是以为底的,高相等的三角形;都是以为底的,高相等的三角形,
∴,,
∴
,
∵,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
令,
∴,
∴,
∴,,
∵,
即,
∴,
∴,
∴.
故答案为:B.
9.如图,在等腰△ABC中,,,点是延长线上的一个动点,过点分别作于点,于点,连接,则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:如图,过点作于点,
在等腰中,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
连接,取的中点,连接,,
∵于点,于点.
∴,
∴,、、四点共圆.
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴求的最小值,即求的最小值
,当时.最小,此时的值最小,
∴的最小值为,
故答案为:.
10.如图,在中,,点是△ABC内部的一个动点,连接,且满足,过点作交于点.当线段最短时,的面积为 .
【答案】
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点在以为直径的位于三角形内部的一段圆弧上运动,
如图,记的中点为,连接,交于,此时线段最短,
由题意知,,
由勾股定理得,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得,,
∴,
故答案为:.
11.如图,在△ABC中,,点D为边上一动点,连接,以为斜边在右侧作,,连接,随着点D的运动,的最小值为 .
【答案】
【详解】解:如图:过C作于H,
∵,
∴,,,
∴为等腰直角三角形,
如图:取的中点O,连接,
∴,
∴点C、D、H、E四点共圆,
∵,
∴,
∴点E在过H且与夹角为的直线上,记该直线为l,
∴
当时,取最小值,则,
∴,
∴.
故答案为:.
12.如图,在四边形中,,且,则的度数为 .
【答案】
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴四点共圆,
∴,
∴,
故答案为:.
13.如图,在中,,,平分交于点,是延长线上的点,是的中点,连接、,若△CPM是等腰三角形,则 .
【答案】或或
【详解】解:若△CPM是等腰三角形,存在三种情况:
①当时,如图1,过作于,于,连接,
平分,
,
是等腰直角三角形,
,
,,
四边形为矩形,
,
是的中点,
,
、、、四点共圆,
,
,
,
设,则,,
,解得,
,
;
②当时,如图2,
在中,,,
,
是的中点,
;
③当时,如图3,作的中垂线交于,则,
过作于,
由①知:根据三线合一,可得点为的中点,,
,
,,
,
,
,,
综上所述,的长是或或,
故答案为:或或.
(建议用时:90分钟)
1.如图,在正方形中,,点E是对角线上的一个动点,且不与端点B、D重合,连接,过点B作,垂足为F,连接.则的最小值是( )
A. B.3 C. D.
【答案】C
【详解】解:如图所示,取的中点,连接,
∵
∴,
∴在以为直径的上运动,
∵在正方形中,,
∴,
∴,
∵,
∴的最小值为,
故选:C.
2.如图,中,,是△ABC内部的一个动点,且满足则线段的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【详解】解:,
,
,
,
,
如图,取的中点O,
由直角三角形斜边中线等于斜边一半,
,
∴点P在以为直径的上,连接交于点P,此时最小,
在中,
,
,
,
最小值为2.
故选:B.
3.如图,在中,,将△ABC绕顶点逆时针旋转得到,是的中点,是的中点,连接,若,,则线段的最大值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】解:如图,连接,
∵在中,,,,是的中点,
∴,,
由旋转的性质得:,
∵是的中点,
∴,
∴在△ABC绕顶点逆时针旋转的过程中,点的运动轨迹是在以点为圆心、长为半径的圆上,
∴当点共线,且点位于点中间时,线段的值最大,最大值是,
故选:C.
4.如图,矩形中,,,点是矩形内一动点,且,连接,,则面积的最小值为( )
A. B.4 C.3 D.
【答案】B
【详解】解:,点是矩形内一动点,
点在为直径,在矩形内的半圆上运动,
矩形中,,,
,
如图所示,取的中点,则
点到的最短距离为,
面积的最小值为,
故选:B.
5.如图,E,F是正方形的边上两个动点,满足.连接交于点G,连接交于点H.若正方形的边长为2,则线段长度的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:延长交于,如图1
∵四边形是正方形,
,,,
,,,
,
且,,
,
且,
且,,
,
,
,
,即,
点是以为直径的圆上一点.
如图2,取中点,连接,,
,是中点,
,
在中,,
,
,
的最小值为.
故选:C.
6.如图,点,的坐标分别为,,点为坐标平面内一点,,点为线段的中点,连接,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】如图所示,取的中点,,连接,延长交于点,连接,取的中点,连接;
∵点为坐标平面内一点,,
∴
∴在为直径的圆上运动,
当点C与点F重合时,最长,即为
∵点,的坐标分别为,,是的中点,是的中点
当最大时,即最大,而,,三点共线时,当在的延长线上时,最大,
∴,
∴
∴
即点与点重合时,最大,最大值为
故选:D.
7.如图,矩形中,,,动点分别从点同时出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿向终点运动,过点作直线l,过点A作直线l的垂线,垂足为G,则的最大值为( )
A. B. C.5 D.3
【答案】A
【详解】连接交于点,取中点为,连接,如图所示,
四边形为矩形,
,
在中,,
,
,
,
在与中,
,
≌,
,
三点共线,
,是的中点,
在中,,
的轨迹为以为圆心,为半径即为直径的圆弧,
的最大值为的长,即.
8.如图,正方形的边长为4,点与点是线段与线段上的两个动点,在运动过程中线段与始终保持垂直,则线段的最小值是( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【详解】解:于,
点在以为直径的圆上,如图,设的中点为,当点,,共线时线段的值最小,
正方形的边长为4,
,,
,
,
线段的最小值是,
故选:D.
9.如图,在矩形中,,动点E从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿向右运动,同时动点F从点D出发、以每秒4个单位长度的速度沿向左运动,当点F到达点A时运动停止,连接,过点C作于点G,则的最大值为 .
【答案】
【详解】解:连接交于点M,取中点,连接,
∵四边形是矩形,,
∴,,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,即得到点M为定点,
∵,
∴,
∴点G在以为直径的圆上运动,即点G在上运动,
当重合时,有最大值,最大值为的长,此时,过点M作于点H,如图,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴的最大值为.
故答案为:.
10.如图,在△ABC中,,,.点是边上一动点,过点作,交的延长线于点,当最大时,的长为 .
【答案】5
【详解】解:∵,,,
∴,
∵,
∴,
∴在以为直径的圆上,
连接交于,当时,最小,
由垂径定理得到,
∵,
∴,
∵,
∴的最大值为,
∵,,
∴∽,
∴,
∵,的最大值是,
∴的最大值为,
∵,,
∴,
∴,
故答案为:.
11.如图,在正方形中,,点是边的中点,点在对角线上,且不与点,重合,连接交于点.若,则线段的长为 .
【答案】/
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,,,
∴,,
∴,
∵点是边的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四点共圆,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
12.如图,在矩形中,、分别在、上运动(不与端点重合),、,交于点,且满足.连接,若,,则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,又,
∴,
∴即
∴,
∴
∴
∴,
∴,又,
∴,
∴,
∴点在以为直径的圆周上,设为中点,连接,与圆交于,
即此时最短,
∴,
∴,
∴此时,
故答案为:.
13.如图,在中,,,,E为边的中点,F为边上的一动点,将沿翻折得,连接,.则点C到的距离为 ,面积的最小值为 .
【答案】 /
【详解】解:在中,,,
,,
,
E为边的中点,
,
将沿翻折得,
,
点在以E为圆心,4为半径的圆上运动,
如图,过C作于N,过E作交延长线于M,交圆E于,此时到边的距离最短,最小值为的长,此时面积最小,
,
,
在中,,,
,
,
,
面积的最小值为:,
故答案为:,.
14.如图,在矩形中,,,点在对角线上,点、分别在边、上,且,与互补,则四边形周长的最小值为 .
【答案】18
【详解】解:过点F作于点P,连接
∵四边形为矩形,
∴,
∴
∵与互补,
∴与互补,
∴四点共圆,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵
∴
∴,
同理,
∴,
∴,
∴四边形周长为,
∴当最小时,四边形周长,
∴当,即点重合时,最小,即为,
∵,,,
∴由勾股定理得:,
∵,
∴,
而,
∴,
∴四边形周长为:,
故答案为:18.
15.如图, 已知正方形的边长为3, P是中点, 点F在上且满足,延长分别交于点M,交的延长线于点E,则 的长为 .
【答案】
【详解】解:如图,连接,过作于,交于,
∵正方形,
∴四边形,四边形为矩形,,
,,
∴,,
∵P是中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四点在同一个圆上,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
设,则,
∴,
解得:,(舍去),
∴,,
∵,
∴,
解得:,经检验符合题意;
∵,,
同理:,
∴,
∴,
∴;
故答案为:
16.如图,在矩形中,,点E在对角线上,连接,作,垂足为E,直线交线段于点F,则 .
【答案】/
【详解】解:如图,连接,取的中点,连接.
∵四边形是矩形,,
∴四边形对角互补,
∴四点共圆,
∴,
∵,
∴,
∴四点在以为圆心的圆上,
∴,
∴,
∴.
故答案为:
17.如图,在矩形中,,,F是对角线上的动点,连接,将直线绕点F顺时针旋转使,且过B作,连接,则最小值为 .
【答案】
【详解】解:如图,过点B作于点H,连接,
∵,
∴E,B,F,H四点共圆,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴定值,
∴点E在射线上运动,
∴当时,的值最小,
∵四边形是矩形,,,
∴,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的最小值.
故答案为:.
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