内容正文:
专题09 圆中的最值模型之阿氏圆模型
最值问题在中考数学常以压轴题的形式考查,“阿氏圆”又称“阿波罗尼斯圆”,主要考查转化与化归等的数学思想。在各类考试中都以高档题为主,中考说明中曾多处涉及。本专题就最值模型中的阿氏圆问题进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
1
模型来源 1
真题现模型 2
提炼模型 3
模型运用 4
模型1.阿氏圆模型 4
13
动点到两定点距离之比为定值(即:平面上两点A、B,动点P满足 PA/PB=k(k为常数,且k≠1)),那么动点的轨迹就是圆,因这个结论最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现的,故称这个圆称为阿波罗尼斯圆,简称为阿氏圆。
(2025·吉林长春·二模)【模型认知】“阿氏圆”,是阿波罗尼斯圆的简称,已知在平面内两点A、B,则所有满足的点P的轨迹是一个圆,这个轨迹最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称“阿氏圆”.如图①,在中,,⊙C的半径为2,P为圆上一动点,求最小值.
第一步:如图②,连结圆心C与动点P;
第二步:以半径为公共边,构造“母子”型相似.
第三步:计算的长度,由可得,即.
第四步:,如图③,当A、P、M三点共线时最小,此时 ______.
【模型探究】如图④,在中, ,D为上一点,小明同学认为当时,的长是长的一半,于是给出如下证明:
∵,∴
证明过程缺失
∴;∴
请补全缺失的证明过程.
【模型应用】如图⑤,在扇形中, ,点P为扇形上一动点,则的最小值为______.
如图 1 所示,⊙O的半径为 r,点 A、B都在⊙O 外,P为⊙O上一动点,已知r=k·OB(即), 连接PA、PB,则当“PA+k·PB”的值最小时,P点的位置如何确定?最小值是多少呢?
如图2,在线段OB上截取OC使OC=k·r(即),∵,∴,
∵∠POC=∠BOP,∴△POC∽△BOP,∴,即k·PB=PC。
故本题求“PA+k·PB”的最小值可以转化为 “PA+PC”的最小值。
其中与A与C为定点,P为动点,故当A、P、C三点共线时,“PA+PC”值最小,如图3所示。
阿氏圆求最值的本质就是通过构造母子相似,化去比例系数,转化为两定一动将军饮马型求最值,难点在于如何构造母子相似。
阿氏圆最值问题常见考法:
两定点在圆外:向内取点(系数小于1);
两定点在圆内:向外取点(系数大于1);
两定一内一外:提系数;
隐圆型阿氏圆(即动点轨迹没有直接给出,但可以证明动点轨迹为圆)等。
注意区分胡不归模型和阿氏圆模型:在前面的“胡不归”、“逆等线”问题中,我们见识了“k·PA+PB”最值问题,其中P点轨迹是直线;而当P点轨迹变为圆时,即通常我们所说的“阿氏圆”问题。
模型1.阿氏圆模型
例1(2025·山东·校考二模)如图,在中,,,,以为圆心,为半径作,为上一动点,连接、,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例2(2025·安徽六安·模拟预测)已知圆是正方形的内切圆,为圆上任一点,为的中点,连接.(1)如图1, ;(2)如图2,连接,若,则的最大值为 .
例3(2025·浙江·模拟预测)已知扇形中,,,点P是弧上一点,的最小值为
例4(2025·山东·模拟预测)如图,在中,,,,在以为圆心3为半径的圆上,则的最小值为 .
例5(24-25·福建·九年级校考期中)如图,正方形边长为4,是的中点,在上,的最大值是 ,的最小值是 .
例6(2025·黑龙江·中考真题)如图,已知中,,,,点M是内部一点,连接、、,若,则的最小值为 .
例7(2025·重庆·模拟预测)正方形ABCD中,AB=2,点M是BC中点,点P是正方形内一点,连接PC,PM,当点P移动时,始终保持∠MPC=45°,连接BP,点E,F分别是AB,BP中点,求3BP+2EF的最小值为 .
例8(24-25·重庆·九年级专题练习)(1)如图1,已知正方形ABCD的边长为9,圆B的半径为6,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为__,PD﹣的最大值为__.
(2)如图2,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为__,PD﹣的最大值为__.
1.(2025·安徽·校考一模)在中,,点D是平面上一点,且,连接,则下列说法正确的是( )
A.长度的最大值是9 B.的最小值是
C. D.面积的最大值是40
2.(2025·浙江宁波·模拟预测)如图,在扇形CAB中,CA=4,∠CAB=120°,D为CA的中点,P为弧BC上一动点(不与C,B重合),则2PD+PB的最小值为( )
A. B. C.10 D.
3.(2025·湖北武汉·模拟预测)【新知探究】新定义:平面内两定点 A, B ,所有满足 k ( k 为定值)的 P 点形成的图形是圆,我们把这种圆称之为“阿氏圆”,
【问题解决】如图,在△ABC 中,CB 4 , AB 2AC ,则△ABC 面积的最大值为_____.
4.(24-25九年级下·江苏·期末)如图,正方形的边长为9,点E在边上,且,点F为平面内一动点,且,连接,则的最小值是 .
5.(24-25九年级上·陕西西安·月考)如图,在中,,,,点D为内一动点,且满足,则的最小值为 .
6.(2025九年级下·江苏·专题练习)如图,,,圆O的半径为,P是圆O上一动点,的最小值为 .
7.(25-26九年级上·江苏苏州·月考)如图,在平面直角坐标系中,以点为圆心,以为半径作,点P是上一动点,点B的坐标为,则的最小值为 .
8.(24-25九年级下·江苏苏州·自主招生)如图,四边形是边长为4的正方形,圆是正方形的内切圆,为圆上一点,连接、,则的最小值为 .
9.(24-25八年级下·河北沧州·月考)如图1,平行四边形中,,,,P为边上的一动点,设的值为,如图2,是正方形的内切圆,,点P是上一个动点,设的值为b,如图3,,,.点O是内一点,设点O到三个顶点的距离和的值为c,则的最小值为 .
10.(24-25九年级上·江苏宿迁·期末)如图,正方形的边长为8,的半径为4,点P是上一个动点,则的最小值为 .
11.(24-25·湖北·九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,以点为圆心,为半径的圆与两坐标轴分别交于A,B两点,D是弧上一动点,则的最小值 .
12.(25-26·江苏·九年级专题练习)如图,已知菱形的边长为8,,圆的半径为4,点是圆上的一个动点,则的最大值为 .
13.(24-25九年级·浙江·专题练习)如图抛物线与x轴交于点A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于C点,过A,B,C三点,P是上一动点,连接则的最小值 .
14.(24-25九年级·浙江·专题练习)如图,在平面坐标系中,,以O为圆心,为半径画圆,P为上一动点,则的最小值
15.(24-25九年级上·江苏宿迁·期末)问题提出:如图①,在中,,,,的半径为,为圆上一动点,连接,求的最小值.
(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图①,连接,在上取一点,使,则.又,所以.所以.所以,所以.请你完成余下的思考,并直接写出答案:的最小值为 ;
(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的前提下,求的最小值;
(3)拓展延伸:如图②,已知在扇形COD中,,,,,是上一点,求的最小值.
16.(25-26九年级上·浙江金华·自主招生)(1)如图1,在平面直角坐标系中,的半径为2,,C是上的一个动点.①求的最小值;②求最小值.
(2)如图2,在平面直角坐标系中,,P是第一象限的一个动点,,求最小值.
17.(24-25九年级上·湖南岳阳·期中)探究:
(1)如图一,若,求证:;(2)如图二,若,,求的长;(3)如图三,在等腰直角中,,P是平面内任意 一点,且,求的最小值.
18.(2025·广东潮州·模拟预测)如图,抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点C,连接.
(1)求抛物线的表达式;(2)点P是抛物线上的一动点,当时,求点P的坐标;
(3)点D是线段上一点,且的面积是12.①求点D的坐标;②将线段绕点O逆时针旋转得到,旋转角为,连接,求的最小值.
19.(2025·广东深圳·模拟预测)【模型由来】“阿氏圆”又称“阿波罗尼斯圆”,已知平面上两点A、B,则所有满足(且)的点的轨迹是一个圆,这个轨迹最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称“阿氏圆”.
【模型建立】如图1所示,圆O的半径为r,点A、B都在圆O外,P为圆O上一动点,已知,连接PA、PB,则当“”的值最小时,P点的位置如何确定?
第1步:一般将含有k的线段PB两端点分别与圆心O相连,即连接OB、OP;
第2步:在OB上取点C,使得,即,构造母子型相似∽(图2);
第3步:连接AC,与圆O的交点即为点P(图3).
【问题解决】如图,与y轴、x轴的正半轴分别相交于点M、点N,半径为3,点,点,点P在弧MN上移动,连接PA,PB.
(1)的最小值是多少?(2)请求出(1)条件下,点P的坐标.
1 / 13
学科网(北京)股份有限公司
$
专题09 圆中的最值模型之阿氏圆模型
最值问题在中考数学常以压轴题的形式考查,“阿氏圆”又称“阿波罗尼斯圆”,主要考查转化与化归等的数学思想。在各类考试中都以高档题为主,中考说明中曾多处涉及。本专题就最值模型中的阿氏圆问题进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
1
模型来源 1
真题现模型 2
提炼模型 3
模型运用 4
模型1.阿氏圆模型 4
13
动点到两定点距离之比为定值(即:平面上两点A、B,动点P满足 PA/PB=k(k为常数,且k≠1)),那么动点的轨迹就是圆,因这个结论最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现的,故称这个圆称为阿波罗尼斯圆,简称为阿氏圆。
(2025·吉林长春·二模)【模型认知】“阿氏圆”,是阿波罗尼斯圆的简称,已知在平面内两点A、B,则所有满足的点P的轨迹是一个圆,这个轨迹最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称“阿氏圆”.如图①,在中,,⊙C的半径为2,P为圆上一动点,求最小值.
第一步:如图②,连结圆心C与动点P;
第二步:以半径为公共边,构造“母子”型相似.
第三步:计算的长度,由可得,即.
第四步:,如图③,当A、P、M三点共线时最小,此时 ______.
【模型探究】如图④,在中, ,D为上一点,小明同学认为当时,的长是长的一半,于是给出如下证明:
∵,∴
证明过程缺失
∴;∴
请补全缺失的证明过程.
【模型应用】如图⑤,在扇形中, ,点P为扇形上一动点,则的最小值为______.
【答案】【模型认知】;【模型探究】见解析;【模型应用】13
【详解】解:模型认知:连结圆心C与动点P,以半径为公共边,构造“母子”型相似,如图,∵,∴,∴,
∵,∴∴.∴,
∴当A、P、M三点共线时最小,如图,
∵,此时.故答案为:;
模型探究:证明:∵,∴∴,
又,∴,∴,∴.
模型应用:解:延长至点E使,连接,如图,
则,∵,∴,∴,
∵,∴,∴,∴,∴.
∴当点E,P,B在一条直线上时,最短为线段,
∴的最小值.∴的最小值为13.故答案为:13.
如图 1 所示,⊙O的半径为 r,点 A、B都在⊙O 外,P为⊙O上一动点,已知r=k·OB(即), 连接PA、PB,则当“PA+k·PB”的值最小时,P点的位置如何确定?最小值是多少呢?
如图2,在线段OB上截取OC使OC=k·r(即),∵,∴,
∵∠POC=∠BOP,∴△POC∽△BOP,∴,即k·PB=PC。
故本题求“PA+k·PB”的最小值可以转化为 “PA+PC”的最小值。
其中与A与C为定点,P为动点,故当A、P、C三点共线时,“PA+PC”值最小,如图3所示。
阿氏圆求最值的本质就是通过构造母子相似,化去比例系数,转化为两定一动将军饮马型求最值,难点在于如何构造母子相似。
阿氏圆最值问题常见考法:
两定点在圆外:向内取点(系数小于1);
两定点在圆内:向外取点(系数大于1);
两定一内一外:提系数;
隐圆型阿氏圆(即动点轨迹没有直接给出,但可以证明动点轨迹为圆)等。
注意区分胡不归模型和阿氏圆模型:在前面的“胡不归”、“逆等线”问题中,我们见识了“k·PA+PB”最值问题,其中P点轨迹是直线;而当P点轨迹变为圆时,即通常我们所说的“阿氏圆”问题。
模型1.阿氏圆模型
例1(2025·山东·校考二模)如图,在中,,,,以为圆心,为半径作,为上一动点,连接、,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】解:如图,在上截取,使得,连接,,.
∵,,,∴,∴,
∵,∴,∴,
∴,∴,
∵ ,在中,,,,
∴,∴,∴的最小值为.故选:C.
例2(2025·安徽六安·模拟预测)已知圆是正方形的内切圆,为圆上任一点,为的中点,连接.(1)如图1, ;(2)如图2,连接,若,则的最大值为 .
【答案】
【详解】解:(1)如图1,过点作,垂足为.设圆半径为,则,,
为的中点,,,,
又,,,故答案为:;
(2)由(1)可知,,,
当在的延长线上时,即点、、三点共线时,有最大值,最大值为的长,
如图2,过点作,垂足为,,,,
,,,,
,的最大值为,
的最大值为,的最大值为.故答案为:.
例3(2025·浙江·模拟预测)已知扇形中,,,点P是弧上一点,的最小值为
【答案】13
【详解】解:如图所示,延长到E,使得,连接,∴,
∴,又∵,∴,
∴,∴,∴,
∴当B、P、E三点共线时,有最小值,
∴,∴的最小值为13.故答案为:.
例4(2025·山东·模拟预测)如图,在中,,,,在以为圆心3为半径的圆上,则的最小值为 .
【解答】解:在上取点,使,,,
,,,,
在延长线上取,,则,
又,,,,
,
当为和圆的交点时最小,即最小,且值为,
,的最小值为,故答案为:.
例5(24-25·福建·九年级校考期中)如图,正方形边长为4,是的中点,在上,的最大值是 ,的最小值是 .
【解答】解:(1)如图,连接,,交于点,连接,,,
四边形是正方形,,,,,,
,,,,
,,
当、、在一条直线上时,,.
(2)延长CD至点H,使CH=2CD 显然,由(1)可知
∴ 由勾股定理可得,,故.
例6(2025·黑龙江·中考真题)如图,已知中,,,,点M是内部一点,连接、、,若,则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:在上取点,使,
又∵,,∴,又∵,∴,
∴,∴,∴,
∵,∴,
即当在上时,取最小值,为.故答案为.
例7(2025·重庆·模拟预测)正方形ABCD中,AB=2,点M是BC中点,点P是正方形内一点,连接PC,PM,当点P移动时,始终保持∠MPC=45°,连接BP,点E,F分别是AB,BP中点,求3BP+2EF的最小值为 .
【答案】2
∵正方形ABCD中AB=,M为中点∴CM=BM=,∵∠MPC=45°∴半径为1
作辅助线:连接OA,在OA上取N使得ON=OP,连接AP,OP,PN,如图2:
根据题意正方形对角线AC=4,所以OA=3=3OP,∴,∠NOP=∠AOP∴△OPN∽△OAP
∴即PN=PA∴3BP+2EF=3BP+AP=3(BP+AP)=3(BP+PN)
连接BN,交圆弧于P点,此时B、P、N三点共线,
即BP+PN取得最小值,过G作NG⊥BC交BC于G,
如图所示:∵CN=OC+CN=1+=,∴NG=CG=,∴BG=,
根据勾股定理可得,BN=,∴3BP+2EF=3(BP+PN)=3BN=.故答案为:.
例8(24-25·重庆·九年级专题练习)(1)如图1,已知正方形ABCD的边长为9,圆B的半径为6,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为__,PD﹣的最大值为__.
(2)如图2,已知菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,圆B的半径为2,点P是圆B上的一个动点,那么PD+的最小值为__,PD﹣的最大值为__.
【答案】
【详解】(1)如图3中,在上取一点,使得,
,,,
,,,,
(当且仅当、、共线时取等号),的最小值为,
的最小值为,,
的最大值为,故答案为:,;
(2)如图4中,在上取一点,使得,作交于点,
,,,
,,,,
(当且仅当、、共线时取等号),
的最小值为, 的最小值为,
在中,,,,,
在中,,的最小值为,
,的最大值为,故答案为:,.
1.(2025·安徽·校考一模)在中,,点D是平面上一点,且,连接,则下列说法正确的是( )
A.长度的最大值是9 B.的最小值是
C. D.面积的最大值是40
【答案】B
【详解】解:A、,点D是平面上一点,且,
点A、C、D在同一直线上且D在延长线上时,长度的最大值是,故本选项不符合题意;
B、在上取点E,使,连接,
当B、D、E共线时最小,
此时,,故本选项符合题意;
C、点D是平面上一点,且,点在以点C为圆心,4为半径的圆上,
随着点D 的变化而变化,故本选项不符合题意;
D、点在以点C为圆心,4为半径的圆上,
如下图,当所在直线垂直于时,面积的最大,
在中,,,
,,,
,面积的最大值是44,故本选项不符合题意;故选:B.
2.(2025·浙江宁波·模拟预测)如图,在扇形CAB中,CA=4,∠CAB=120°,D为CA的中点,P为弧BC上一动点(不与C,B重合),则2PD+PB的最小值为( )
A. B. C.10 D.
【答案】D
【详解】如图,作∥∠PAP′=120°,则AP′=2AB=8,连接PP′,BP′,则∠1=∠2,
∵=2,∴△APD∽△ABP′,∴BP′=2PD,∴2PD+PB=BP′+PB≥PP′,
∴PP′=,∴2PD+PB≥4,∴2PD+PB的最小值为4,故选D.
3.(2025·湖北武汉·模拟预测)【新知探究】新定义:平面内两定点 A, B ,所有满足 k ( k 为定值)的 P 点形成的图形是圆,我们把这种圆称之为“阿氏圆”,
【问题解决】如图,在△ABC 中,CB 4 , AB 2AC ,则△ABC 面积的最大值为_____.
【答案】
【详解】解:以A为顶点,AC为边,在△ABC外部作∠CAP=∠ABC,AP与BC的延长线交于点P,
∵∠APC=∠BPA, AB 2AC∴△APC∽△BPA,∴∴BP=2AP,CP=AP
∵BP-CP=BC=4∴2AP-AP=4解得:AP=∴BP=,CP=,即点P为定点
∴点A的轨迹为以点P为圆心,为半径的圆上,如下图所示,过点P作BC的垂线,交圆P于点A1,此时A1到BC的距离最大,即△ABC的面积最大
S△A1BC=BC·A1P=×4×=即△ABC面积的最大值为故答案为:.
4.(24-25九年级下·江苏·期末)如图,正方形的边长为9,点E在边上,且,点F为平面内一动点,且,连接,则的最小值是 .
【答案】
【详解】解:在上取点M,使,连接,
正方形的边长为9,,,,
,,,,
点F为平面内一动点,且,∴点F在以C为圆心,3为半径的圆上运动,
∴当在同一直线上,且点F在线段上的点处时,取最小值,
在正方形中,,
,,,
则的最小值是.故答案为:.
5.(24-25九年级上·陕西西安·月考)如图,在中,,,,点D为内一动点,且满足,则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:如图,在上取一点,使得,连接,,
,,,,,
,,,,
,在中,,,
,,
的最小值为,故答案为:.
6.(2025九年级下·江苏·专题练习)如图,,,圆O的半径为,P是圆O上一动点,的最小值为 .
【答案】
【详解】解:延长到,使,连接,如图,∴
又,.∴,∵,∴,
∴,∴,∵
∴,∴,
∴的最小值为,故答案为:.
7.(25-26九年级上·江苏苏州·月考)如图,在平面直角坐标系中,以点为圆心,以为半径作,点P是上一动点,点B的坐标为,则的最小值为 .
【答案】10
【详解】解:连接,,在上取C,使,连接,如图:
∵, ∴,∵半径为,∴,
又∵,∴,而,∴,
∴,∴,∵,∴,
故取最小值,即是取最小值,此时B、P、C共线,的最小值即为,如图:
∵,∴直线为,由,知,
∴,设,则,
∴(负值已舍去),即,∴,
∴的最小值为10,故答案为:10.
8.(24-25九年级下·江苏苏州·自主招生)如图,四边形是边长为4的正方形,圆是正方形的内切圆,为圆上一点,连接、,则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:设半径为r,
∵圆是正方形的内切圆,∴,,
取的中点I,连接,∴,
∵, ,∴ ,是公共角,
∴,∴,∴,∴,
∴当A、P、I在一条直线上时,最小,作于E,
∵,∴,∴,
∴,∴最小值,
∵,∴的最小值是.故答案是.
9.(24-25八年级下·河北沧州·月考)如图1,平行四边形中,,,,P为边上的一动点,设的值为,如图2,是正方形的内切圆,,点P是上一个动点,设的值为b,如图3,,,.点O是内一点,设点O到三个顶点的距离和的值为c,则的最小值为 .
【答案】/
【详解】解:①如图1中,过点作,交的延长线于点,
,,
∵∴∴,∴,∴,
∴当点,点,点三点共线且时,有最小值,即最小值为,
∵,∴,∴的最小值为,
②如图2中,连,,,在上取一点,使,连,.
∵,,∴,,∴,
∴,∴,∴,
,即的最小值为,∴的最小值为,
如图3中:以为边作等边三角形,以为边作等边.连接,作,交的延长线于.∵和是等边三角形,
∴,,,∴,
在和中,,∴,
∴,∴,
∴当、、、四点共线时,值最小,
∵,,∴,∴,
∵,∴,∴,
∴,
∴的最小值为,∴的最小值为,故答案为:.
10.(24-25九年级上·江苏宿迁·期末)如图,正方形的边长为8,的半径为4,点P是上一个动点,则的最小值为 .
【答案】10
【详解】解:如图,连接,在上截取,
∵正方形的边长为8,的半径为4,则,
∴,∵,∴,
∴,∴,∴,
∴当点D、P、E共线时,最小,
∵,∴的最小值为10,故答案为:10.
11.(24-25·湖北·九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,以点为圆心,为半径的圆与两坐标轴分别交于A,B两点,D是弧上一动点,则的最小值 .
【答案】
【详解】解:连接CO并延长至点P使,连接DP、CD、BP、CB,
∵C点坐为,∴OC=,∵CD=∴=,∴CP=,∴OP=
∵∠AOP=45°,∴P点坐标为()∵∠DCO=∠DCP,,∴△CDO∽△CPD,
∴,∴PD=OD,当B、D、P共线时,=BD+DP=BP,此时最小,
设点B的坐标为(0,n),∵C点坐标为,∴
解得,n1=3,n2=-1,由图可知点B坐标为(0,3)
由P点坐标(),B坐标(0,3)可得;故答案为:.
12.(25-26·江苏·九年级专题练习)如图,已知菱形的边长为8,,圆的半径为4,点是圆上的一个动点,则的最大值为 .
【答案】
【详解】解:连接,在上取一点,使得,连接,,过点作交的延长线于.,,,,,,
,,,,
四边形是菱形,,,
,,即,
,,,
,(当P、G、D三点共线时取等号)
,的最大值为.故答案为:.
13.(24-25九年级·浙江·专题练习)如图抛物线与x轴交于点A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于C点,过A,B,C三点,P是上一动点,连接则的最小值 .
【答案】
【详解】解:如图所示,连接DA,DB,过点D作DE⊥AB交AB于E,
∵抛物线与x轴交于点A,B两点(A在B的左侧),
又∵,
故由二次函数的交点式可知A点的坐标为(-1,0),B点的坐标为(3,0),
∵过A,B两点,∴由圆的垂径定理可知E点的横坐标为1,D点的坐标为(1,y),
又∵CD=BD,,,
∴即,
∴,∴y=1,∴D点的坐标为(1,1).
∴,
∵P在圆上,∴.延长DO到F使得,连接PF,PO
∵直线DF经过点D(1,1)、O(0,0)、F(x,y)∴直线DF的解析式是y=x,
解得∴点F的坐标为
∴,∴,∴,
∴,∴,∴=,
∴当P、C、F三点共线时取最小值,∴==,
故答案为:.
14.(24-25九年级·浙江·专题练习)如图,在平面坐标系中,,以O为圆心,为半径画圆,P为上一动点,则的最小值
【答案】
【详解】如图所示,在轴负半轴上取D(,0),则OD=
因为A(-2,0)∴OA=2在上任取一点P’,连接OP’,AP’,P’D
∴OP’=OC=3∴,∴
∵∠P’OA=∠DOP’∴△P’OA∽△DOP’∴∴P’D=P’A
∴求P’A+P’B的最小值即求P’D+P’B的最小值
连接BD交于点P,此时PD+PB最小,最小值为BD的长
∴即最小值为故答案为
15.(24-25九年级上·江苏宿迁·期末)问题提出:如图①,在中,,,,的半径为,为圆上一动点,连接,求的最小值.
(1)尝试解决:为了解决这个问题,下面给出一种解题思路:如图①,连接,在上取一点,使,则.又,所以.所以.所以,所以.请你完成余下的思考,并直接写出答案:的最小值为 ;
(2)自主探索:在“问题提出”的条件不变的前提下,求的最小值;
(3)拓展延伸:如图②,已知在扇形COD中,,,,,是上一点,求的最小值.
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)解:如图连接,∵,要使最小,
∴当最小,当点在同一条直线时,最小,∴的最小值为,
在中,,,∴,
∴的最小值为,故答案为:;
(2)解:如图连接,在上取点,使,∴,
∵,∴,∴,∴,
∴的最小值为,故答案为:;
(3)解:如图延长到点,使,
∴,连接,∵,,∴,
∵,∴,∴,∴,∴,
∴当三点共线时,取得最小值:,故答案为:.
16.(25-26九年级上·浙江金华·自主招生)(1)如图1,在平面直角坐标系中,的半径为2,,C是上的一个动点.①求的最小值;②求最小值.
(2)如图2,在平面直角坐标系中,,P是第一象限的一个动点,,求最小值.
【答案】(1)①,②;(2)
【详解】(1)①如答图1,连接,在上取一点M,使,连接,,
∵,,∴,∴,∴,
∴,即的最小值是;
②如答图,连接,在上取一点N,使,连接,.
∵,,∴,∴,
∴,∴,即的最小值是.
(2)如答图3,以O为圆心,以为半径作,连接,在x轴的正半轴上取一点T,使,连接∵,,∴,
∴点P在以O为圆心,以为半径的上,∴,
∵,,∴,∴,
∴,∴, 即的最小值是.
17.(24-25九年级上·湖南岳阳·期中)探究:
(1)如图一,若,求证:;(2)如图二,若,,求的长;(3)如图三,在等腰直角中,,P是平面内任意 一点,且,求的最小值.
【答案】(1)见解析(2)(3)5
【详解】(1)解:∵,,∴,∴,∴;
(2)作平分,则:,∵,∴,
又∵,∴,∴,∴,
∵平分,∴点到距离相等,设点到距离均为,∴,
又∵(同高三角形的面积比等于底边比),
∴,∴,∴,即:,∴;
(3)在上截取,连接,则:,
∵,∴,∵,∴,∴,
∴,∴,∴当三点共线时,的值最小为的长,
在中,,∴,∴的最小值为5.
18.(2025·广东潮州·模拟预测)如图,抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点C,连接.
(1)求抛物线的表达式;(2)点P是抛物线上的一动点,当时,求点P的坐标;
(3)点D是线段上一点,且的面积是12.①求点D的坐标;②将线段绕点O逆时针旋转得到,旋转角为,连接,求的最小值.
【答案】(1)(2)点的坐标为或
(3)①;②的最小值
【详解】(1)解:抛物线与轴交于两点,与轴交于点,
,解得.抛物线的表达式为;
(2)解:∵抛物线的表达式为,∴,
①当点在上方时,如图2,,∵点的纵坐标相等,
点的纵坐标为4,令,则,解得:(舍)或,;
②当点在下方时,如图3,设交轴于点,
,.设,,
在中,,,解得:,,.
设直线的解析式为,,解得:..
,解得:(舍),,.
综上:点的坐标为或.
(3)解:①,,,,
②如图,在轴上取一点使得,连接,在上取一点使得.
,,,
又,,.
.,
此时最小(两点间线段最短,共线时),
的最小值.
19.(2025·广东深圳·模拟预测)【模型由来】“阿氏圆”又称“阿波罗尼斯圆”,已知平面上两点A、B,则所有满足(且)的点的轨迹是一个圆,这个轨迹最早由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称“阿氏圆”.
【模型建立】如图1所示,圆O的半径为r,点A、B都在圆O外,P为圆O上一动点,已知,连接PA、PB,则当“”的值最小时,P点的位置如何确定?
第1步:一般将含有k的线段PB两端点分别与圆心O相连,即连接OB、OP;
第2步:在OB上取点C,使得,即,构造母子型相似∽(图2);
第3步:连接AC,与圆O的交点即为点P(图3).
【问题解决】如图,与y轴、x轴的正半轴分别相交于点M、点N,半径为3,点,点,点P在弧MN上移动,连接PA,PB.
(1)的最小值是多少?(2)请求出(1)条件下,点P的坐标.
【答案】(1)(2)
【详解】(1)解:如图,在x轴上取点,连接,
∵点,点,∴,
∵,,∴,
∴,∴,∴,
当点P在上时,取得最小值,
∴,故最小值为;
(2)∵,,∴设直线的解析式为,将点代入得:
,解得,∴,设,
∵半径为3,∴,解得:(负值舍去),
∴,∴ .
1 / 13
学科网(北京)股份有限公司
$