内容正文:
41s
21
4,根据圆外的点到圆上的点距离最大时,需经过
圆心,当点P与点B重合,且点Q也在线段AB上时,
P0取得最大值1=
4,Q的最大值和最小值之积
为39x17663
416
D
F P
B
小专题培优9隐形圆(辅助圆)模型
例12√13-2【解析】如解图,连接CE.·P是直线AB
上的一个动点,AE=2,AE=EF=2,点F在以点E为
圆心,AE为半径的圆上运动,当点F在线段EC上时,FC
取得最小值..·在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,.CD=AB=
4,AD=BC=8,.DE=AD-AE=8-2=6.在Rt△CDE中,由
勾股定理得CE=√DE+CD=√6+4=2√3,.FC的
最小值为CE-EF=2√13-2.
B
针对训练1100°【解析】:AB=AC=AD,.B,C,D三点
都在以点A为圆心,AB长为半径的圆上.:∠CBD=20°,
∠BDC=30°,∠CAD=2∠CBD=40°,∠BAC=2∠BDC=
60°,∴.∠BAD=∠BAC+∠CAD=100°.
针对训练25或√13【解析】由条件可知点P的运动轨
迹是以点A为圆心,1为半径的圆,.当BP与⊙A相切
时,∠ABP最大.如解图1,当点P在AB左侧时,根据题意
得,AE=AP=1,BP⊥AP.AB=√I0,.BP=√AB-AP=3,
过点P作PH⊥CB,交CB的延长线于点H,PH∥AB,
.∠BPH=∠ABP.又∠APB=∠H=90°,.△BHP
013Bm=3V0
△m0即0
10
0CW=Bc+-1g丽在AP巾
PH=9
CP=√PT+C严=5;如解图2,当点P在AB右侧时,过点
P作PH⊥BC于点A,同理可得BH=0,PM=9V0
10
.CH=BC-BH-710
10
CP=√PI+C=√3.综上
所述,CP的长为5或√13
H B
B H
解图1
解图2
例2D【解析】如解图,取AC的中点O,连接OP,BO.
PA+PC2=AC2,∠APC=90°,.点P在以AC为直径
的半圆上运动.在△BPO中,BP≥BO-OP,.当点P在线
段B0上时,BP有最小值.O是AC的中点,∠APC=
26
0.P0=AO=CO=7AC=3.tm LBOC=3
5
.∠B0C=60°,.△C0P是等边三角形,.SAcm=
3
4
.0A=0C,∴.S△Ac=2S△cr=
3w3
2
B
C
针对训练3√5-1【解析】在正方形ABCD中,AB=BC,
(AB=BC,
∠ABC=∠BCD.在△ABE和△BCF中,了∠ABE=∠BCF,
BE=CF.
△ABE≌△BCF(SAS),∠BAE=∠CBF.∠CBF+
∠ABF=90°,.∠BAE+∠ABF=90°,.∠APB=90°,.点
P在以AB为直径的半圆上运动.取AB的中点O,由图形
可知当O,P,D三点在同一直线上时,PD有最小值,如解
图.在正方形ABCD中,AB=2,.A0=OP=1.在
Rt△0AD中,0D=√AD+A0=√2+下=√5,.PD=0D
-0P=√5-1.
针对训练4片【解析△ABC为等边三角形∠ABC马
∠BAC=60°,AC=AB=2..·∠PAB=∠ACP,.∠PAC+
∠ACP=60°,∠APC=120°,.点P的运动轨迹是AC,
如解图,过点P作PD⊥AC于点D,当O,P,B三点共线
时,PD长度最大,即△APC的面积最大,.PA=PC,AD=
AC=L,∠PAC=∠ACP=30°,PD=AD:tan300=V3
1
3,
2x2x3
六△1C面积的最大值为4C,Pm=子×。
33
B
例3C【解析】:四边形ABCD是矩形,∴.∠BAE=90°.
OE⊥BD,.∠BOE=90°,.四边形AB0E对角互补,
∴.A,B,0,E四点共圆,.∠AOE=∠ABE=20°
针对训练5D【解析】AD,BE,CF为△ABC的三条高,
易知B,C,E,F四点共圆,∠BEF=∠BCF.又LAEF+
∠BEF=90°,∠FBC+∠BCF=90°,.∠AEF=∠FBC
AF EF 3
又∠EAF=∠BAC,△AEF∽△ABC,÷ACBC-5,
3
4
即cos∠BAC=
5,sin LBAC=5在胜△ABE中,
BE=AB·sin∠BMC=6x4=24
55
针对训练610w√3:25√3【解析】如解图,作△ABC的外接
圆⊙0.连接OA,OB,OC,过点0作OH⊥AC于点H.
.∠ABC=120°,∴.∠A0C=2×(180°-120°)=120°,
·∠A0H=
2∠A0C=60°,∠0AH=30°.设⊙0的半径
为,0B≥0M+BDr≥乞+5,解得r≥10,AC≥10
√5,.AC的最小值为10√3,.△ABC的面积的最小值为
2×5x10w5=255.
针对训练7605【解析】如解图,作直线BC,在点B的
左侧取点E,使得BE=AB,在点C的右侧取点F,使得
CF=AC,连接AE,AF.作△AEF的外接圆⊙O,连接OA
OE,OF,过点O作OM⊥EF于点M,过点A作AH⊥EF于
点H.设⊙0的半径为T,易知∠EAF=2∠BAC=120°,
.∠E0F=2×(180°-120)=120°,∴.∠E0M=60°,∴.0M=
,BF=501≥+0M.r≥30+乞,解得r≥60,
1
.EF=√3r≥605,:△ABC的周长的最小值为605.
针对训练820√3【解析】如解图,取MN的中点F,过点
F作FE⊥OB于点E,以MN为直径作⊙F.MN=2OM=
40m,F是MN的中点,.MF=FN=20m,OF=40m
∠A0B=30°,FE⊥0B,.FE=20m,0E=√3FE=20W5m,
.FE=MF.又FE⊥OB,FE为⊙F的半径,.OB是⊙F
的切线,切点为E,.当点P与点E重合时,观景视角
∠MPN最大,此时OP=20√3m
0
B
PE
小专题培优10几何图形(直线型)中的最值问题
例15
针对训练1号
【解析】如解图,连接AP.在△ABC中,
AB=6,AC=8,BC=10,∴.BC2=AB2+AC2,.△ABC为直角
三角形,且∠BAC=90°.·PE⊥AB,PF⊥AC,∴.∠AEP=
∠AFP=90°,.四边形PEAF是矩形,.AP=EF,当AP
最小时,EF也最小当AP1CB时,AP最小~B·
AC=宁C·AAP-LC-F的最小值
BC
例22√3【解析】如解图,连接CE交AD于点F'..:EF+
CF≥EF+CF'=CE,.当点F与点F'重合时,EF+CF有最
小值,且最小值为线段CE的长..AB=4,AE=2,由等边
三角形的性质可知CE⊥AB,.CE=√AC-AE=2W5,即
EF+CF的最小值为2√5
D
针对训练2
3
2
【解析】在矩形ABCD中,AD=4,MD=
1,·.AM=3.如解图,连接MO并延长交BC于点P,此时
PM-PO取得最大值,最大值为OM的长.:AM∥CP,
∠MA0=∠PCO.又.AO=C0,∠AOM=∠C0P,.△AOM
≌△COP(ASA),.OM=OP,AM=CP=3,.PB=1.过点
M作MN⊥BC于点N,则四边形MNCD是矩形,.MN
CD,CN=DM,.PN=4-1-1=2,.MP=√32+22=√3,
·0M=3
、)PM-PO的最大值为3
M
D
B P
N C
例3√3【解析】如解图,连接AN,PE.由题意得,EF垂直
平分AB,.AN=BN,由题意,得AB=BN,AN=AB=BN=
2,.△ABN为等边三角形,.∠ABW=60°.H是BW的
中点,E为AB的中点,由折叠可知PH=PE,.点P与
点Q重合时,PW+PH的值最小,此时PN+PH=PW+PE=
EN.EN=VBN-BE=2-(22)=3,.PN+PH
的最小值是√3
针对训练312【解析】如解图,连接AP,AH.AB=AC=
13,△ABC的周长为36,.BC=36-2×13=10.:H是BC的
中点Bm=子C=5:△MBC是等膜三角形,AM1BC.
.AH=√AB-BΠ=√I3-5=12:MN是线段AB的垂
直平分线点B关于直线MN的对称点为点A,PA=PB,
.PB+PH=PA+PH≥AH,AH的长为PB+PH的最小值,
.PB+PH的最小值为12
27小专题培优9隐形圆(辅助圆)模型
(2025.23)
模型1定点定长
构造思路
若动点到平面内某定,点的距离始终为定值,则其轨迹是圆或圆孤
有共端点的三条等线段(如
如图,E为定点,F为线段BC上的动
图,OA=0B=OC)
点(不含点B),将△BEF沿EF折叠
情形
得到△B'EF,则B'E=BE,点B'的运动
轨迹为以点E为圆心,BE长为半径的
一段圆孤
理论依据
平面内到定,点的距离等于定值的所有,点构成的集合(圆的定义)
例1如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,P是直线AB上的一个动点,AE=2,△APE沿PE
翻折形成△FPE,连接FC,则FC的最小值为
针对训练1如图,在四边形ABCD中,AB=AC=AD,∠CBD=20°,∠BDC=30°,则∠BAD的
度数为
B
B
针对训练1题图
针对训练2题图
针对训练2
(2025廊坊安次区模拟)如图,在正方形ABCD中,AB=√10,点E在边AD上,AE=
1,将线段AE绕点A旋转,得到线段AP,连接BP,CP,当∠ABP最大时,CP的长为
模型2定弦对定角(2025.23)
若C为动点,∠ACB的大小和AB的长固定,则点C的运动轨迹是以AB为弦的圆(或
构造思路
圆孤)
当∠C<90°时,点C在优孤
当∠C>90°时,点C在劣
当∠C=90°时,点C在半圆
情形
ACB上运动(不与点A,B重
上运动(不与点A,B重合)
孤AB上运动(不与,点A,
合)
B重合)
图示
(1)在同圆或等圆中,同孤或等孤所对的圆周角相等;
理论依据
(2)90°的圆周角所对的弦是直径(圆周角定理及其推论)
18
例2如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=2V3,BC=3.点P为△ABC内一点,且满足
PA+PC2=AC2.当PB的长度最小时,△ACP的面积是
A.3
B.3W3
c.33
4
n35
2
针对训练3如图,正方形ABCD的边长为2,E,F分别是直线BC,CD上的动点,且满足
BE=CF,连接AE,BF,交点为P,连接PD,则PD的最小值为
P
B方
针对训练3题图
针对训练4题图
针对训练4
如图,△ABC为等边三角形,AB=2,点P为△ABC内一动点,且满足∠PAB=
∠ACP,则△APC面积的最大值是
模型3四点共圆
若∠ACB+∠ADB=180°,则A,B,C,D四
构造思路
若∠ACB=∠ADB,则A,B,C,D四,点共圆
点共圆
图示
理论依据
圆内接四边形的对角互补
同孤所对的圆周角相等
例3如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,过点O作OE⊥BD,交AD于点E,连接BE,若
∠ABE=20°,则∠AOE的度数是
()
A.10°
B.15°
C.20
D.30
例3题图
针对训练5题图
针对训练5
如图,AD,BE,CF为△ABC的三条高,且AB=6,BC=5,EF=3,则线段BE的长
为
()
21
24
B.4
C.
5
D.
19
拓展模型4定角定高
背景
∠APB=a(定角),点P到直线AB的距离PD=h(定高)
D
图示
结论
当AP=BP时,AB的长最小,△ABP的面积最小.口诀:定角又定高,等腰是最小
设⊙0是△ABP的外接圆,半径为r.过点O作OE⊥AB于点E,连接OA,OB,OP,则∠AOE=
∠BOE=
2∠A0B=∠APB=a,BE=r·sina,0E=r·cosa,AB=2BE=2r·sina.OP+
证明
OE≥h(当P,0,E三,点共线时取“=”),∴.r+r·cosa≥h,.r
1t+0sa当P,0,E三点共
线时r最小,此时AB的长最小,易知,此时△ABP的面积也最小
【技巧点拨】若证明△ABP的周长最小,则需要进行转化:在BA的延长线上取,点E,使得AE=AP,
在AB的延长线上取点F,使得BF=BP,则△ABP的周长=EF的长,∠EPF=90+2&,又转化为定
角定高求EF的最小值问题
针对训练6如图,在△ABC中,∠ABC=120°,BD⊥AC于点D,BD=5,则AC的最小值
为
,△ABC的面积的最小值为
针对训练6题图
针对训练7题图
针对训练7如图,在△ABC中,点A到边BC的距离为30,∠BAC=60°,则△ABC的周长的
最小值为
拓展模型⑤最大张角
已知点A,B是∠MOW的边ON上的两个定点,点C是边OM上的动
问题
点,当点C在何处时,∠ACB最大
M
结论
当且仅当△ABC的外接圆⊙P与边OM相切于点C时,∠ACB最大
设C'是边OM上不同于,点C的任意一点,连接AC',BC',BC'交⊙P于
点D,连接AD,由圆周角定理可知∠ACB=∠ADB.由三角形内外角关
证明
0
B
系可知∠ADB>∠AC'B,.∠ACB>∠ACB,.当⊙P与边OM相切时,
∠ACB最大
针对训练8
如图,某雕塑MN位于河段OA上,游客P在步道上由点O
出发沿OB方向行走.已知∠A0B=30°,MW=20M=40m,当观景视
角∠MPN最大时,游客P行走的距离OP为
m.
20