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专题03最值模型:胡不归、阿氏圆34种综合题型全归纳
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题型一二次函数+胡不归最值+锐角三角函数+点线最值
题型二二次函数+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型三一次函数背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型四等腰三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型五等边三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型六平行四边形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型七直角三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型八等腰三角形+圆背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型九等腰直角三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数+线段差形式
题型十等腰直角三角形+胡不归最值+三定一动+双特殊系数
题型十一等腰直角三角形+反比例函数背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型十二等边三角形+圆背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型十三胡不归最值+锐角三角函数+点线最值
题型十四二次函数+平行四边形+胡不归最值+平移
题型十五二次函数+旋转+胡不归最值+代数综合压轴
题型十六菱形+对角线+胡不归最值+点线最值
题型十七菱形+对角线+特殊角度+胡不归最值+点线最值
题型十八二次函数+阿氏圆最值+三角形背景+定弦定圆
题型十九二次函数+圆+阿氏圆最值+动点轨迹
题型二十二次函数+阿氏圆最值+坐标变换+定比线段
题型二十一直角三角形+圆+阿氏圆最值+定比线段构造
题型二十二直角三角形+圆+阿氏圆最值+动态半径
题型二十三圆+切线+阿氏圆最值+定角定距
题型二十四直角三角形+圆+阿氏圆最值+母子型相似构造
题型二十五二次函数+圆+阿氏圆最值+定比线段
题型二十六直角三角形+隐形圆+阿氏圆最值+定比线段
题型二十七三角形+隐形圆+胡不归最值+定角定弦
题型二十八等腰直角三角形+扇形弧+阿氏圆最值+中点
题型二十九圆+切线+阿氏圆最值+中点
题型三十直角三角形+圆+阿氏圆最值+定比线段
题型三十一三角形+定角+阿氏圆最值+双目标表达式
题型三十二扇形+弧+阿氏圆最值+中点
题型三十三正方形+圆+阿氏圆最值+中点
题型三十四几何综合+胡不归最值+阿氏圆最值
题型一二次函数+胡不归最值+锐角三角函数+点线最值
1.(2025·四川眉山·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线关于直线对称,与x轴交于、B两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线对称轴上一点,连接,将线段绕点P逆时针旋转,使点B的对应点D恰好落在抛物线上,求此时点P的坐标;
(3)在线段上是否存在点Q,使存在最小值?若存在,请直接写出点Q的坐标及最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在,,的最小值为
【分析】(1)对称性求出点坐标,两点式写出函数解析式即可;
(2)设对称轴与轴交于点,设,,分点在轴上方和点在轴下方两种情况进行讨论求解即可;
(3)在轴上取点,连接,过点作于点,交轴于,过点作于点,易得为等腰直角三角形,进而得到,推出,得到当点与点重合时,的值最小为的长,等积法求出的长,证明为等腰直角三角形,求出点坐标即可.
【详解】(1)解:∵抛物线关于直线对称,与x轴交于、B两点,
∴,
∴抛物线的解析式为:;
(2)∵点在对称轴上,设对称轴与轴交于点
∴设,;
∵旋转,
∴,
当点在轴上方时,
∵关于对称轴对称,
∴,
∴当时,满足题意,此时点与点重合,,
∵,,
∴,
∴,
∴;
当点在轴下方时,如图,作对称轴于点,则:,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
把代入,得:,
解得:或(舍去);
∴;
综上:或;
(3)存在;
在轴上取点,连接,过点作于点,交轴于,过点作于点,则:,,
∵,
∴当时,,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴当点与点重合时,的值最小为的长,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴的最小值为,
在中,,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴;
综上:,的最小值为.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,旋转的性质,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判断和性质,勾股定理等知识点,熟练掌握相关知识点,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键.
题型二二次函数+胡不归最值+两定一动+特殊系数
2.(2025·江苏无锡·三模)如图,抛物线与轴交于点,,顶点为,点为对称轴上一动点,的最小值为( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数与坐标轴交点问题,解直角三角形,连接,,过点作,连接,过点作于点,设对称轴与轴交于点,得,进而可得当重合时,此时取得最小值,根据等面积法求得,即可求解.
【详解】解:如图,连接,,过点作,连接,过点作于点,设对称轴与轴交于点,
∵抛物线与轴交于点,,顶点为,
∴,
当时
解得:
∴,
∴,
∴
∴
∴
∴
∴
当重合时,此时取得最小值,
∵
∴,即的最小值,
故选:A.
3.(2024·四川德阳·中考真题)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,求的函数值的取值范围;
(3)将拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,点为抛物线的对称轴上一动点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)的最小值为:
【分析】(1)直接利用待定系数法求解二次函数的解析式即可;
(2)求解的对称轴为直线,而,再利用二次函数的性质可得答案;
(3)求解,,可得,求解直线为,及,证明在直线上,如图,过作于,连接,过作于,可得,,证明,可得,可得,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:∵的对称轴为直线,而,
∴函数最小值为:,
当时,,
当时,,
∴函数值的范围为:;
(3)解:∵,
当时,,
∴,
当时,
解得:,,
∴,
∴,
设直线为,
∴,
∴,
∴直线为,
∵拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,而顶点为,
∴,
∴在直线上,
如图,过作于,连接,过作于,
∵,,
∴,,
∵对称轴与轴平行,
∴,
∴,
∴,
由抛物线的对称性可得:,,
∴,
当三点共线时取等号,
∴,
∴,
∴,
即的最小值为:.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,二次函数的性质,利用轴对称的性质求解线段和的最小值,锐角三角函数的应用,做出合适的辅助线是解本题的关键.
题型三一次函数背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
4.(2025·广东惠州·三模)在平面直角坐标系中,已知点P的坐标为,点Q为直线上一动点,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了一次函数的性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理.作轴于点,求得,推出,当共线,且轴时,有最小值,据此求解即可.
【详解】解:作轴于点,
∵点Q为直线上一动点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当共线,且轴时,有最小值,
∵点P的坐标为,
∴,即的最小值为2,
∴的最小值为,
故选:D.
题型四等腰三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
5.(2025·四川自贡·二模)等腰中,,于,点是线段上一个动点.则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查解直角三角形的有关计算,画出图形,过作于,过作于,根据结合求出,,得到,则,得到,再根据面积求出,得到的最小值为.
【详解】解:如图,过作于,过作于,
∵,于,
∴,
∴,
∵,,
∴,
解得(负值舍去),
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴的最小值为,
故选:A.
题型五等边三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
6.(2025·山西晋中·三模)如图,为等边三角形,平分,点为上一动点,连接,当取最小值时,的长为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了含角的直角三角形的性质、勾股定理、等边三角形的性质等知识,得到的最小值为的长是解决本题的关键.
过A作于F,过点E作于P,故,得到的最小值为的长,求出此时的的长即可.
【详解】解:过A作于F,过点E作于P,
∵为等边三角形,平分,
∴,
∴,
∴,即的最小值为的长,
∵,
∴,
∴,
∴的最小值为.
此时点E是和的交点,如图,
∵,为等边三角形,平分,
∴,,
∴,
∵
∴,
解得(负值已舍去)
故选:C.
题型六平行四边形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
7.(2025·黑龙江佳木斯·一模)如图,平行四边形中,,,,为边上的一动点,则最小值等于.
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的性质,平行线的性质,锐角三角形函数的应用,垂线段最短等知识,根据题意添加合适的辅助线是解题的关键.
过点作,交的延长线于点,由锐角三角函数可得,即,则当点,点,点三点共线,且时,有最小值,即最小值为.
【详解】解:如图,过点作,交的延长线于点,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴当点,点,点三点共线,且时,有最小值,即最小值为,
∵,
∴,
故答案为:.
题型七直角三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
8.(2025·吉林·二模)【问题原型】如图①,在中,是线段上任意一点,试探究的最小值.
【问题探究】如图②,小明首先以为一边作.然后,作,由三角函数的定义,将转化为.于是求的最小值就转化为求的最小值.当点A、P、H在一条直线上时,即可求出的最小值.
以下是小明的部分求解过程:
由【问题探究】的作法可知
过点作射线使,作于
在中,
求解过程缺失
请补全剩余的求解过程;
【问题应用】如图③,在中,为边CD上的一动点,直接写出的最小值____________.并用圆规和无刻度的直尺在图③中确定点的位置(保留作图痕迹);
【问题迁移】小明在此基础上想求解的最小值,请构造合理的数学模型,并借助模型直接写出最小值____________.
【答案】[问题探究]见解析;[问题应用],尺规作图见解析;[问题迁移]
【分析】本题考查了平行四边形的性质,垂线段最短,解直角三角形,勾股定理,掌握用转化的思想思考问题是关键.
[问题探究]按照题中思路将过程补充完整即可解答;
[问题应用]过点作,交的延长线于点,有锐角三角函数可得,即,则当点,点,点三点共线且时,有最小值,即最小值为;
[问题迁移]根据题意画出图形求解即可,
【详解】[问题探究]解:过点作射线使,作于
在中,
,
,
,
当点A、P、H在一条直线上时,有最小值,
此时;
[问题应用]解:如图,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,
,
,
故答案为:;
尺规作图如下:
以点为顶点作,则,与的交点即为点,
;
[问题迁移]解:如图,,,
,
令,
根据勾股定理可得,
,,
,
求的最小值,即求的最小值,
当三点共线时,的值最小,为的长度,
连接,
,
,
,
根据勾股定理可得,
,
即的最小值为,
故答案为:.
题型八等腰三角形+圆背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
9.(2025·北京·模拟预测)如图,在中,,以为直径作,交于点D,过点D作,垂足为E.
(1)求证:是的切线;
(2)若,.
①求的长;
②点P为上一点,连接,是否有最小值?若有,请直接写出这个最小值;若没有,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;
(2)①;②的最小值为.
【分析】本题考查与圆的性质概念,与圆有关的位置关系,相似三角形的判定和性质,熟练掌握以上性质并正确作出辅助线是解题关键.
(1)连接、,由“直径所对的圆周角是直角”得,即有,由已知、根据“等腰三角形三线合一”得,从而得出:是△ABC的中位线,由三角形中位线定理得,由已知、“一条直线垂直于两条平行线中的一条,那么它也垂直于另一条得,根据切线的判定定理得证;
(2)①由题意证明,求出,从而得出结论;
②在中,由边角关系可以求出,从而得出:,,过点P作于点G,则由“直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半”得,延长到点F,使,则由线段垂直平分线的性质可知:上任意一点P到点A与点F的距离都相等,即总有,由“两点之间,线段最短”可知:当点F在直线上时,的长最小,从而的长最小,最小值为线段的长,此时,在中,由边角关系即可求出最小值.
【详解】(1)证明:连接、,如图:
∵是的直径,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线.
(2)解:①若,,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即的长为.
②点P为上一点,连接,有最小值,
在中,,,
∴,
∴,
∴,
过点P作于点G,则,
延长到点F,使,则上任意一点P到点A与点F的距离都相等,即总有,
由两点之间,线段最短可知:当点F在直线上时,的长最小,从而的长最小,最小值为线段的长,
此时,在中,,
,
即的最小值为.
题型九等腰直角三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数+线段差形式
10.(2025·重庆开州·二模)在中,,,点在边上,连接.
(1)如图1,若,,求;
(2)如图2,若,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,点为的中点,连接,请探究并证明线段与之间的关系;
(3)如图3,若,,点在边上,连接,,在边上有一点,当取得最小值时,直接写出的最小值.
【答案】(1)
(2)且,证明见解析
(3)
【分析】(1)设,由,,可得,,则,再根据正切定义即可求解;
(2)延长至,使得,连接,,先证明,得,,可知,由题意可知,,,则,,由旋转可知,,则,进而证得,得,,再证,则,结合等腰三角形的性质,解直角三角形即可得结论;
(3)由题意可知,,过点作,且,则,可证明,得,则,当点在上时,取得等号,即当取得最小值时,点在上,此时,可知,得,则,过点作于点,则,在上取,连接,则,,得,,过点作,求得,过点作,则,可知,当点与点重合时,取等号,此时有最小值,最小值为.
【详解】(1)解:设,
∵,,
∴,,则,
在中,;
(2)且,
证明:延长至,使得,连接,,
∵点为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
由题意可知,,,则,,
由旋转可知,,则,
∴,
∴,
∴,,
∵,则,
∴,则,
∵,
∴,,
∴;
(3)由题意可知,,
∴,
过点作,且,则,
∵,
∴,
∴,
则,当点在上时,取得等号,
即当取得最小值时,点在上,此时,
∴,
∴,则,
过点作于点,则,
在上取,连接,则,,
∴,,
过点作,
∵,则
∴,
过点作,则,
∴,当点与点重合时,取等号,
此时有最小值,最小值为.
【点睛】本题考查解直角三角形,全等三角形的判定及性质,等腰三角形的性质,旋转的性质,垂线段最短等知识点,添加辅助线构造全等三角形及直角三角形是解决问题的关键.
题型十等腰直角三角形+胡不归最值+三定一动+双特殊系数
11.(2025·重庆·三模)在等腰中,,,在线段上取一点D,连接.过点B作交于点G.
(1)如图1,当点D是的中点,时,求的长度;
(2)如图2,当为的角平分线时,过点C作的垂线交的延长线于点E,交的延长线于点F,过点B作,求证:
(3)在内部有一点P,连接、、,设Q为线段上的动点,当取得最小值时,请直接写出的最小值.
【答案】(1)
(2)证明过程见解析
(3)
【分析】(1)根据勾股定理求得,再用等面积法即可求得;
(2)连接,证明,得,继而可证明,得,证明,由,从而证明;
(3)作,使,作,使,连接,,作,交的延长线于点,可得,,得,当四点共线时,PA取得最小值,设,则,从而可得,,,求得,作于,证明,求得,进而可求,,,作于,求得,在下方作,作于,当最小时,的值最小,求得相关线段的长即可求解.
【详解】(1)解:点D是的中点,
,
在中,,
,
,
;
(2)证明:连接,
中,,,
,
为的角平分线,
,
,
,,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,,,
,
,
,,
,
,
,
即;
(3)解:作,使,作,使,连接,,作,交的延长线于点,
,
即,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
当四点共线时,取得最小值,如图所示:
中,,,
,
,
,
,
,
,
设,则,
,
同理可求,
,
在中,,
作于,
,
,
,
,即,
,
,
,
,
,
作于,
,
即,
,
,
在下方作,作于,
,
,
当最小时,的值最小,当共线且时最小,
,,
,
,
,,
,
.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定及性质,三角形相似的判定及性质,解直角三角形的相关知识,勾股定理,翻折的性质,动点线段和最小问题等,掌握相关的判定方法及性质,并会根据题意作出辅助线是解题的关键.
题型十一等腰直角三角形+反比例函数背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
12.(2024·四川广元·二模)如图,在等腰三角形中,,,点在反比例函数的图象上.
(1)求反比例函数的解析式,并证明为直角三角形;
(2)在x轴上求作一点P,使的值最小,写出点P的坐标并求出最小值.
【答案】(1);理由见解析
(2);最小值是
【分析】(1)过点A作轴于点E,过点B作轴于点D,通过证明,得到A,B两点的坐标,用待定系数法求出反比例函数解析式,通过全等得到,进而得到,从而得到结论;
(2)过点C在x轴下方作射线,使,过点B作,垂足为M,交x轴于点P,则,根据解直角三角形求出,根据“垂线段最短”可知,此时的值最小,过点B作轴,垂足为F,根据解直角三角形求出P点坐标,进而求出的长度,进而得出答案.
【详解】(1)解:如图1,过点A作轴于点E,过点B作轴于点D,
则,
∵点,,,
,
,
,
,
,
∴点B的坐标是,
∵点在反比例函数的图象上,
,解得,
∴点A的坐标是,点B的坐标是,
,
∴反比例函数的解析式是,
,
,
又,
,
,
为直角三角形;
(2)如图2,过点C在x轴下方作射线,使,过点B作,垂足为M,交x轴于点P,则,
,
,
根据“垂线段最短”可知,此时的值最小,
过点B作轴,垂足为F,
,
,
,
,
,
,
综上可知,点使的值最小,最小值是.
【点睛】本题考查了求反比例函数综合,待定系数法求反比例函数解析式,全等三角形的判定与性质,解直角三角形的应用,垂线段最短,正确作出辅助线构造直角三角形,是解题关键.
题型十二等边三角形+圆背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
13.(2023·湖南湘西·中考真题)如图,是等边三角形的外接圆,其半径为4.过点B作于点E,点P为线段上一动点(点P不与B,E重合),则的最小值为.
【答案】6
【分析】过点P作,连接并延长交于点F,连接,根据等边三角形的性质和圆内接三角形的性质得到,,然后利用含角直角三角形的性质得到,进而求出,然后利用代入求解即可.
【详解】如图所示,过点P作,连接并延长交于点F,连接
∵是等边三角形,
∴
∵是等边三角形的外接圆,其半径为4
∴,,
∴
∴
∵
∴
∴
∵,
∴
∴
∴的最小值为的长度
∵是等边三角形,,
∴
∴的最小值为6.
故答案为:6.
【点睛】此题考查了圆内接三角形的性质,等边三角形的性质,含角直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
题型十三胡不归最值+锐角三角函数+点线最值
14.(2025甘州区模拟)如图,在中,,,,交于点.点为线段上的动点,则的最小值为.
【答案】
【分析】过点P作PH⊥AB于点H,由题意易得BD=4,则有AD=3,然后可得,进而可得即为,若使的值为最小,也就相当于为最小,则有当点C、P、H三点共线时,的值为最小,最后问题可求解.
【详解】解:过点P作PH⊥AB于点H,如图所示:
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
若使的值为最小,也就相当于为最小,
∴当点C、P、H三点共线时,的值为最小,如图所示:
∵,
∴,
∴的最小值为;
故答案为.
【点睛】本题主要考查三角函数及勾股定理,解题的关键是利用“胡不归”模型找到最小值的情况,然后进行求解即可.
题型十四二次函数+平行四边形+胡不归最值+平移
15.(2025新疆维吾尔自治区三模)如图,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点,其顶点为点D,连接.
(1)求这条抛物线所对应的二次函数的表达式及顶点D的坐标;
(2)在抛物线的对称轴上取一点E,点F为抛物线上一动点,使得以点A,C,E,F为顶点,为边的四边形为平行四边形,求点F的坐标;
(3)在(2)的条件下,将点D向下平移5个单位得到点M,点P为抛物线的对称轴上一动点,求的最小值.
【答案】(1),顶点D的坐标为
(2)或
(3)
【分析】(1)用待定系数法求解二次函数解析式,再化成顶点式即可得出顶点坐标;
(2)先用待定系数法求直线解析式为,再过点F作于点G,证,得,设F点的坐标为,则G点的坐标为,所以,即可求出或,从而求得点F坐标;
(3)由题意,点M的坐标为,则(2)知点与点关于对称轴对称,连结,对称轴于点H,连结、,过点作于点N,交对称轴于点P,则,,.在中,,则在中,,所以,所以为最小值,根据,所以,即可求出.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,,,
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为:,
∴顶点D的坐标为;
(2)解:设直线的解析式为:,
把点,代入得:,,
∴直线解析式为:,
过点F作于点G,
∵以A、C、E、F四点为顶点的四边形是以为边的平行四边形,
∴,,
又∵,
∴
∴,
∴,
设F点的坐标为,
则G点的坐标为,
∴,
∴或,当时,,
∴,
当时,
∴,
∴或;
(3)解:由题意,得点M的坐标为,
由题意知:点与点关于对称轴对称,
连结,对称轴于点H,连结、,过点作于点N,交对称轴于点P,则,,.
在中,,
则在中,
∴,
又∵
∴为最小值,
又∵,
∴,
即:,
∴,
∴的最小值为.
【点睛】本题考查用待定系数法求函数解析式,二次函数图象性质,平行四边形的性质,解直角三角形,利用轴对称求最小值,本题属二次函数综合题目,掌握二交次函数图象性质和灵活运用是解题的关键.
题型十五二次函数+旋转+胡不归最值+代数综合压轴
16.(2024广安市模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点和,交轴于点,抛物线的对称轴交轴于点,交抛物线于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将线段绕着点沿顺时针方向旋转得到线段,旋转角为,连接,,求的最小值.
(3)为平面直角坐标系中一点,在抛物线上是否存在一点,使得以,,,为顶点的四边形为矩形?若存在,请直接写出点的横坐标;若不存在,请说明理由;
【答案】(1);(2);(3)存在,点的横坐标分别为:2,,或.
【分析】(1)待定系数法求二次函数解析式,设解析式为将,两点代入求得,c的值即可;
(2)胡不归问题,要求的值,将折线化为直线,构造相似三角形将转化为,再利用三角形两边之和大于第三边求得最值;
(3)分2种情形讨论:①AB为矩形的一条边,利用等腰直角三角形三角形的性质可以求得N点的坐标;
②AB为矩形的对角线,设R为AB的中点,RN=AB,利用两点距离公式求解方程可得N点的坐标.
【详解】解:(1)∵过,
∴
∴,
∴抛物线的解析式为:
(2)在上取一点,使得,连接,
∵
对称轴.
∴,
,
∴,
∴
∴
∴
当,,三点在同一点直线上时,最小为.
在中,,
∴
即最小值为.
(3)情形①如图,AB为矩形的一条边时,
联立
得
是等腰,
分别过两点作的垂线,交于点,
过作轴,轴,
,也是等腰直角三角形
设,则,所以
代入,解得,(不符题意,舍)
同理,设,则,所以
代入,解得,(不符题意,舍)
②AB为矩形的对角线,设R为AB的中点,则
,
设,则
整理得:
解得:(不符题意,舍),(不符题意,舍),
,
综上所述:点的横坐标分别为:2,,或.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,待定系数法求解析式,三角形相似,勾股定理,二次函数与一次函数交点,矩形的性质,等腰直角三角形性质,平面直角坐标系中两点距离计算等知识,能正确做出辅助线,找到相似三角形是解题的关键.
题型十六菱形+对角线+胡不归最值+点线最值
17.(24-25九年级下·黑龙江绥化·月考)如图,在菱形中,,,对角线,相交于点,点在线段上,且.点为线段上的一个动点,则的最小值为.
【答案】
【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质,菱形的性质,解直角三角形,熟练掌握各自的性质,合理做出辅助线是解本题的关键.
过点作于点M,由菱形,,得到为平分线,求出,在中,利用角所对的直角边等于斜边的一半,得到,故,求出的最小值即为所求最小值,当、、三点共线时最小,求出即可.
【详解】解:过点作于点M,
在菱形中,,
,,
∴为等边三角形,,
∵在中,,
,
当、、三点共线时,取得最小值,
,,
,
在中,,
则的最小值为.
题型十七菱形+对角线+特殊角度+胡不归最值+点线最值
18.(20-21九年级上·陕西西安·月考)如图,已知菱形的面积为,,对角线、交于点,若点为对角线上一点,则的最小值是.
【答案】
【分析】根据菱形的性质作PM⊥AB,先将进行转化,再利用轴对称最短路径构造,作DQ⊥AB,DQ的长度即为的最小值,再利用三角函数解三角形即可.
【详解】如图,作PM⊥AB,
∵,结合菱形的性质可得:∠BAO=30°,
∴sin∠BAO=sin30°=,即:,
∴求的最小值,即为求的最小值,
此时,根据菱形的性质,将B对称至D,作DQ⊥AB,
DQ即为的最小值,
设菱形的边长为a,则DQ==,
根据菱形面积可得:,
即:,解得:,
∴,即:的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,含30度角直角三角形的性质,解直角三角形等知识,学会添加常用辅助线,构造含30度角的直角三角形是解题的关键.
题型十八二次函数+阿氏圆最值+三角形背景+定弦定圆
19.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,抛物线的图象交x轴于点、,交y轴于点C.以下结论:①;②;③当以点A、B、C为顶点的三角形是等腰三角形时,;④当时,在内有一动点P,若,则的最小值为.其中正确结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】根据抛物线图象经过点,可得当时,,据此可判断①;根据对称轴计算公式求出,进而推出,则,再根据抛物线开口向下,即可判断②;对称轴为直线,则,求出,,再分当时, 当时,两种情况求出对应的c的值即可判断③;当时,,则,取点,连接,则,可证明,由相似三角形的性质可得,则,故当点P在线段上时,的值最小,即此时的值最小,最小值为线段的长,利用勾股定理求出即可判断④.
【详解】解:∵抛物线的图象经过点,
∴当时,,故①正确;
∵抛物线的图象交x轴于点、,
∴抛物线对称轴为直线,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴,故②正确;
∵对称轴为直线,
∴;
∵、,
∴,
∴;
在中,当时,,
∴,
∴,
当时,则由勾股定理得,
∴,
∴或(舍去);
同理当时,可得;
综上所述,当以点A、B、C为顶点的三角形是等腰三角形时,或,故③错误;
当时,,则,
如图所示,取点,连接,则,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当点P在线段上时,的值最小,即此时的值最小,最小值为线段的长,
在中,由勾股定理得,故④正确,
∴正确的有3个,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了二次函数图象的性质,相似三角形的性质与判定,勾股定理,等腰三角形的定义,熟练掌握二次函数的相关知识是解题的关键.
题型十九二次函数+圆+阿氏圆最值+动点轨迹
20.(2025·陕西汉中·模拟预测)抛物线 的图像与x轴交于点和,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点,以点B为圆心,半径长为2画圆,点P是上一动点.连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出二次函数的解析式,再求出对称轴,代入解析式求出,然后取点,连接,求出,,因为以点B为圆心,半径长为2画圆,点P是上一动点.得,整理得,因为,得,即, 得,由两点之间,线段最短,得出当三点共线时,则最小,即最小值为,运用勾股定理算出,即可作答.
【详解】解:∵的图像与x轴交于点和,
∴,
解得,
∴,
对称轴为,
把代入,得,
即,
过点D作轴,如图所示:
取点,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵以点B为圆心,半径长为2画圆,点P是上一动点.
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
由两点之间,线段最短,得出当三点共线时,则最小,即最小值为,
∴,
即的最小值为,
故选:A.
【点睛】本题考查了二次函数的解析式,相似三角形的判定与性质,求二次函数的解析式,勾股定理,两点之间线段最短,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
题型二十二次函数+阿氏圆最值+坐标变换+定比线段
21.(2025·广东广州·二模)已知抛物线C:的最小值为.
(1)求a的值;
(2)已知直线l:,记,求的最小值(用k表示);
(3)如图,为抛物线C上一点,,直线过点,在抛物线上取一点P,使得,若,求的最小值.
【答案】(1)2
(2)
(3)5
【分析】(1)由抛物线C的解析式可知对称轴为直线,进而可得时,从而可解得a;
(2)先求出直线l:过定点,且在抛物线C:的图象上,令,可得,求出方程的另一个解为,故,再根据k的不同取值展开分类讨论求m(x)最小值即可;
(3)连接,求出,则,,得到,易证,推出,进而得到,再求出,即可得到的最小值为5.
【详解】(1)解:∵抛物线C的解析式为,
∴抛物线C的图象与x轴的交点坐标为,
∴抛物线C图象的对称轴为直线,
∴时,函数的最小值为,
∴;
(2)解:∵,
当时,则,
∴直线l:过定点,
将代入抛物线C:中,则,
∴在抛物线C:的图象上,
令,可得,
设方程的解为,
∴,
∵是方程的一个解,
∴方程的另一个解为;
故,
当时,一次函数的函数值y随x的增大而减小,即时,的最小值为6;
当时,,即;
当时,一次函数的函数值y随x的增大而增大,即时,的最小值为;
∵抛物线的对称轴为直线,
当时,直线,
故此时的最小值为在抛物线顶点处取得,即最小值为.
综上,;
(3)解:如图所示,连接,
由题意可得,
则,
又,
故,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,即的最小值为5.
【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,包括对称轴,最值,一次函数的图象和性质,根系关系,相似三角形的判定和性质,勾股定理,三角形三边关系,熟练掌握以上内容综合分析是解题关键.
题型二十一直角三角形+圆+阿氏圆最值+定比线段构造
22.(2024昆山市模拟预测)问题提出:如图1,在中,,,,的半径为2,P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D,使,连接,则.又因为,所以,所以.所以.所以.请你完成余下的思考,并求出的最小值;
(2)自主探案: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,已知在扇形中,,,,,P是上一点,求的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)13
【分析】此题考查了相似三角形的判定和性质、勾股定理、圆的性质等知识,熟练掌握相似三角形的判定和性质是关键.
(1)连接,得到当点A,P,D在同一条直线上时,最小,即的最小值为的长.求出的长即可;
(2)连接,在上取点D,使,连接,,证明.得到.则.当点B,P,D在同一直线上时,的值最小,即的最小值为的长,进一步求出的长即可;
(3)延长到点E,使,连接,.证明.得到..当E,P,B三点共线时,取得最小值,即的最小值为的长.进一步求出的长即可.
【详解】(1)解:如图,连接,
,要使最小,即最小.
当点A,P,D在同一条直线上时,最小,即的最小值为的长.
在中,,,.
的最小值为.
(2)如图,连接,在上取点D,使,连接,,.
,
.
.
.
.
当点B,P,D在同一直线上时,的值最小,即的最小值为的长,
在中,.
的最小值为.
(3)如图,延长到点E,使,连接,.
.
,,
.
,
.
.
.
.
当E,P,B三点共线时,取得最小值,即的最小值为的长.
在中,.
的最值为13.
题型二十二直角三角形+圆+阿氏圆最值+动态半径
23.(2025·广西梧州·二模)在中,,,,点是线段上的一个动点,以为直径作圆.
(1)当时,如图1,求证:圆与相切;
(2)如图2,连接,与圆相交于点,连接,请你求出的最小值并说明理由;
(3)如图3,,若点是圆上的一个动点,且点在内,连接、,请你直接写出的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)最小值为,理由见解析
(3)
【分析】(1)过点O作与点,易证,求出,即可证明结论;
(2)连接,取中点为,以为直径作圆弧交于点G,连接,易得点在上运动,当三点共线时,有最小值,利用勾股定理即可求解;
(3)在上取点,使得,且位于点O上方,连接,证明,推出,当三点共线时,有最小值,即有最小值,最小值为的长,利用勾股定理即可求解.
【详解】(1)证明:过点O作与点,
在中,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点H在上,且,
∴圆与相切;
(2)解:最小值为,理由如下:
连接,取中点为,以为直径作圆弧交于点G,连接,
∵,
∴,
∴点在上运动,
当三点共线时,有最小值,
此时,∵,
∴,
∴最小值为;
(3)解:在上取点,使得,且位于点O上方,连接,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
当三点共线时,有最小值,即有最小值,最小值为的长,
此时,,
∴.
【点睛】本题主要考查点到圆上的最值问题,切线的判定,勾股定理,相似三角形的判定与性质等知识,构造三角形相似是解题的关键.
题型二十三圆+切线+阿氏圆最值+定角定距
24.(2024·广东广州·三模)已知,如图1,为的割线,直线与有公共点C,且.
(1)求证:①;
②直线是的切线;
(2)如图2,作弦,使,连接、,,若,,求的半径;
(3)如图3,若的半径为,,,,上是否存在一点Q,使得有最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)存在,最小值为
【分析】(1)①根据已知条件得到,推出,根据相似三角形的性质得到;②作直径,连接,则,得到,过直径的一端点,于是得到结论;
(2)作直径,连接、.则,推出,得到,根据勾股定理得到,于是得到结论;
(3)取中点,连接与的交点就是符合条件的点,连接、,得到,根据相似三角形的性质得到,求得,根据两点之间线段最短,即可得到结论.
【详解】(1)证明:①,
,
,
,
;
②作直径,连接,
则,
,
,,
,
经过直径的一端点,
直线是的切线;
(2)解:作直径,连接、.
则,
,
,
∴,
,
,
,
在中,由勾股定理得:
,
,
;
(3)解:取中点,连接与的交点就是符合条件的点,
连接、,
,
,
的半径,
,
,
,
,
,
,
根据两点之间线段最短,
此时最小,
最小值为.
∴存在,最小值为.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,切线的判定,线段最短,圆周角定理,勾股定理,正确的作出辅助线是解题的关键.
题型二十四直角三角形+圆+阿氏圆最值+母子型相似构造
25.(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
【分析】本题主要考查了圆的有关性质,相似三角形的判定与性质,直角三角形的性质,勾股定理,两点之间,线段最短,本题是阅读型题目,熟练掌握题干中的方法并熟练应用是解题的关键.
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,利用相似三角形的判定与性质求得,则当A、P、M三点共线时最小,利用勾股定理解答即可;
模型探究:利用相似三角形的判定与性质解答即可;
模型应用:延长至点E使,连接,利用相似三角形的判定与性质得到,则,当点E,P,B在一条直线上时,为线段,利用勾股定理解答即可得出结论.
【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.
题型二十五二次函数+圆+阿氏圆最值+定比线段
26.(2024·湖北·模拟预测)若抛物线交x轴于交y轴于
(1)请求出抛物线的解析式并直接写出的解集.
(2)在抛物线对称轴上有一点P.当三角形为直角三角形时请求出P点的坐标.
(3)以B为圆心2为半径做圆,上有一点M,连接.请求出的最小值.
【答案】(1),
(2)当的坐标为、、或时三角形为直角三角形
(3)
【分析】(1)将、、代入即可求解;由图象可知当时,;据此即可求解;
(2由题意得其对称轴,设 ,分别求出直线、直线、直线的解析式,分类讨论、、三种情况即可求解;
(3) 在上做一点,使,可证,推出,即可求解;
【详解】(1)解:抛物线过、、
可得方程组
解得
由图象可知:当时,;
∴的解集为
(2)解: ∵
抛物线的对称轴为直线
设 ,
∵、
∴,,
当时,,
即:
解得;
当时,有,
即:
解得 ;
当时,有;
即:
解得、 ;
当的坐标为、、或时三角形为直角三角形
(3)解:在上做一点,使,连TC,TM,MB
在与中,
,
,
,
,
,
的最小值为,
的最小值为即
【点睛】本题考查了二次函数综合问题,涉及了二次函数与不等式的关系、待定系数法、二次函数与特殊三角形综合、相似三角形的判定与性质等知识点,掌握相关函数性质是解题关键.
题型二十六直角三角形+隐形圆+阿氏圆最值+定比线段
27.(2024·浙江·模拟预测)如图,在中,,D,E为上的动点,且,P为的中点.
(1)若,求的长.
(2)在线段的运动过程中,的长由2到,求这一变化过程中,点 P运动的路程.
(3)连结,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)先利用勾股定理求出,根据,证明,利用相似三角形的性质即可求解;
(2)连接,根据直角三角形斜边的中线等于斜边的一半求出,再根据当时,为等边三角形,;当时,,得到弧的圆心角为,利用弧长公式即可求解;
(3)在 上取一点F,使得,连接,,利用相似三角形的性质证明,根据,利用勾股定理求出即可解决问题.
【详解】(1)解:在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴;
(2)解:连接,
∵,P为的中点,,
∴,
∴点P运动的路线是以C为圆心,2为半径的一段圆弧,
当时,为等边三角形,;
当时,,得到弧的圆心角为,
则 P运动的路程即为圆心角为的弧的长度,即为;
(3)解:如图,在上取一点F,使得,连接,,
∵,,,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴的最小值为.
【点睛】本题考查阿氏圆问题,勾股定理,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题.
题型二十七三角形+隐形圆+胡不归最值+定角定弦
28.(2024·四川广元·中考真题)如图,在中,,,则的最大值为 .
【答案】
【分析】过点作,垂足为,如图所示,利用三角函数定义得到,延长到,使,连接,如图所示,从而确定,,再由辅助圆-定弦定角模型得到点在上运动,是的弦,求的最大值就是求弦的最大值,即是直径时,取到最大值,由圆周角定理及勾股定理求解即可得到答案.
【详解】解:过点作,垂足为,如图所示:
,
在中,设,则,由勾股定理可得,
,即,
,
延长到,使,连接,如图所示:
,
,,
是等腰直角三角形,则,
在中,,,由辅助圆-定弦定角模型,作的外接圆,如图所示:
由圆周角定理可知,点在上运动,是的弦,求的最大值就是求弦的最大值,根据圆的性质可知,当弦过圆心,即是直径时,弦最大,如图所示:
是的直径,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,则由勾股定理可得,即的最大值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查动点最值问题,涉及解三角形、勾股定理、等腰直角三角形的判定与性质、圆的性质、圆周角定理、动点最值问题-定弦定角模型等知识,熟练掌握动点最值问题-定弦定角模型的解法是解决问题的关键.
题型二十八等腰直角三角形+扇形弧+阿氏圆最值+中点
29.(20241萧山区一模)如图,在Rt△ABC中,AB=AC=8,点E,F分别是AB,AC的中点,点P是扇形AEF的弧EF上任意一点,连接BP,CP,则BP+CP的最小值是 .
【答案】2
【分析】在AB上取一点T,使得AT=2,连接PT,PA,CT,构造出△PAT∽△BAP,从而有PB+CP=CP+PT,即三点共线时和最小,求CT的值即可.
【详解】解:在AB上取一点T,使得AT=2,连接PT,PA,CT,
∵PA=4.AT=2,AB=8,
∴PA2=AT•AB,
∴,
∵∠PAT=∠PAB,
∴△PAT∽△BAP,
∴,
∴PT=PB,
∴PB+CP=CP+PT,
∵PC+PT≥TC,
在Rt△ACT中,∵∠CAT=90°,AT=2,AC=8,
∴,
∴PB+PC≥2,
∴PB+PC的最小值为2,
故答案为:2.
【点睛】本题主要考查了三角形相似的判定与性质、线段和最小等知识,构造出相似三角形将BP转化为PT是解决问题的关键.
题型二十九圆+切线+阿氏圆最值+中点
30.(2025玉环市模拟)如图,在中,直径切于点,且,点分别是的中点,点是上一动点,连结,则的最小值是 .
【答案】
【分析】本题考查的是相似三角形判定与性质、切线的性质及勾股定理的应用,熟练掌握相似三角形判定与性质是解题关键,延长到点F,使,连接,证明,得出,得出当点P落在线段上时,取最小值,最小值即线段值,作,垂足为点H,证明求出,再利用勾股定理求出结论即可.
【详解】解:延长到点F,使,连接,
在中,直径,则,
点C是中点,
,
,
,
,
,
当点P落在线段上时,取最小值,最小值即线段值,
作,垂足为点H,
切于点,
,
,
,
,
,
点E是中点,
,
,
,
在中,,
,
则的最小值是,
故答案为:.
题型三十直角三角形+圆+阿氏圆最值+定比线段
31.(2024·江苏苏州·模拟预测)如图,在中,,,,以点为圆心,6为半径的圆上有一动点,连接、、,则的最小值是
【答案】
【分析】本题考查求最值问题,在上取一点,使得,先证,将转化为,从而求得的最小值.解题关键是构造出由性质转换等量关系.
【详解】解:如图,在上取一点,使得,
∵,,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴最小值为的长度,
∴的最小值等于的长度,
在中,,
∴的最小值.
故答案为:.
题型三十一三角形+定角+阿氏圆最值+双目标表达式
32.(2020九年级·全国·专题练习)在中,AB=9,BC=8,∠ABC=60°,⊙A的半径为6,P是上一动点,连接PB,PC,则的最小值 的最小值
【答案】
【分析】①连接AP,在AB上取点Q,使AQ=4,连接CQ,利用相似三角形的判定和性质得到,推出,当三点共线时,的值最小,最小值为的长,再利用特殊角的三角函数值以及勾股定理即可求解;
②在AC上取点G,使AG=,连接PG,BG,同①得到当三点共线时,的值最小,最小值为的长,再利用特殊角的三角函数值以及勾股定理即可求解.
【详解】①连接AP,在AB上取点Q,使AQ=4,连接CQ,
∵⊙A的半径为6,即AP=6,
∴,又,
且,
∴,
∴,
∴,
∴,
当三点共线时,的值最小,最小值为的长,
过C作CI⊥AB于I,
∴,
在Rt△CIB中,∵,BC=8,
,
∴,
∴,
,
在Rt△CIQ中,,
∴的最小值为;
故答案为:;
②连接AP,
由①得:在Rt△CIA中,,
在AC上取点G,使AG=,连接PG,BG,
∴,
∵,
∴,
且,
∴,
∴,
∴,
∴,
当三点共线时,的值最小,最小值为的长,
过G作GH⊥AB于H,
∴,
在Rt△CIA中,,
在Rt△GAH中,
,
∴,
∴,
,
在Rt△GHB中,,
∴的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题是圆的综合题,主要考查了圆的有关知识,勾股定理,相似三角形的判定和性质,解直角三角形,解本题的关键是构造出相似三角形,也是解本题的难点.
题型三十二扇形+弧+阿氏圆最值+中点
33.如图,在扇形中,,,D为的中点,P为弧上一动点(不与C,B重合),则的最小值为( )
A. B. C.10 D.
【答案】D
【分析】本题考查了轴对称-最短距离问题,相似三角形的判定和性质,勾股定理,如图,作,使,连接,,则,推出,得到,于是得到,根据勾股定理得到,求得,于是得到结论.
【详解】解:如图,作,使,连接,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
过点作,交的延长线于点,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为,
故选:D.
34.(2020九年级·全国·专题练习)如图点A,B在上,,点C是的中点,D在上,,点P是上一动点,则的最小值 ,的最小值 .
【答案】 26 15.6
【分析】如图1,延长OA到E,使OA=AE,连接PE、OP,证明△OCP∽△OPE,得到PE=2PC, ,进而得到当E、P、D三点共线时,有最小值,根据勾股定理即可求解;如图2,延长OB到F,使OF=,连接PF、OP,证明△ODP∽△OPF,
得到PF=PD,,进而得到当C、P、F三点共线时,有最小值,根据勾股定理即可求解.
【详解】解:如图1,延长OA到E,使OA=AE,连接PE、OP,
∵OA=OP,C为OA中点,
∴,,
∴,
∵∠COP=∠POE,
∴△OCP∽△OPE,
∴,
∴PE=2PC,
∴,
即当E、P、D三点共线时,有最小值,
最小值为;
如图2,延长OB到F,使OF=,连接PF、OP,
∵OD=10,OP==OA=12,
∴,
∵∠DOP=∠POF,
∴△ODP∽△OPF,
∴,
∴PF=PD,
∴,
即当C、P、F三点共线时,有最小值,
最小值为.
故答案为:26;15.6
【点睛】本题考查了胡不归与阿氏圆问题,根据题意添加适当辅助线,构造相似三角形进行线段转化是解题问题关键.
题型三十三正方形+圆+阿氏圆最值+中点
35.(2022九年级上·浙江·专题练习)如图,正方形的边长为4,为的中点,以为圆心,为半径作,点是上一动点,连接、,则的最小值为 .
【答案】5
【分析】在上取一点,使得,连接,,.可得,根据,,,可得,即有,即可得,则有,即可得,进而可得,问题随之得解.
【详解】解:如图,在上取一点,使得,连接,,.
四边形是正方形,
,
,
,
,
,,,
,
,
,
,
,
,
,(D、P、T三点共线时取等号)
的最小值为5,
故答案为:5.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定与性质,做辅助线,构造是解答本题的关键.
题型三十四几何综合+胡不归最值+阿氏圆最值
36.(2025·渭南·预测)[问题发现]
(1)如图1,已知线段和,,,则线段的最小值为______.
[问题探究]
(2)如图2,矩形中,,,P为矩形内部一点,分别连接、、,且,延长交于点F,若,求的值;
[问题解决]
(3)如图3是某街心花园的一角,在扇形AOB中,,米,在矮围墙和上分别有两个入口C和D,米,D为的中点,现要在上找一个出口E,沿、从入口到出口铺设两条景观小路.已知铺设小路所用的普通石材每米的造价是200元,铺设小路所用的景观石材每米的造价是400元,则在上是否存在点E,使铺设小路和的总造价最低?若存在,求出最低总造价和出口E距直线的距离;若不存在,请说明理由.(小路的宽度忽略不计)
【答案】(1)3;(2);(3)铺设小路和的总造价最低为元,出口E距直线的距离为米.
【分析】(1)由线段的和差直接求出答案即可;
(2)证明△ABP∽△PBF,由相似三角形的性质得出PF=AP,由勾股定理可求出答案;
(3)铺设小路CE和DE的总造价为200CE+400DE=200(CE+2DE),连接OE,延长OB到点Q,使BQ=OB=12,连接EQ,推出QE=2DE,所以CE+2DE=CE+QE,问题转化为求CE+QE的最小值,连接CQ,交弧AB于点E′,此时CE+QE取得最小值为CQ,可求出CQ的长度及总造价最小值;作E′H⊥OB,垂足为H,连接OE′,设E′H=x,则QH=3x,由勾股定理可求出x的值,即出口E距直线OB的距离.
【详解】解:(1) ,,
当点A在线段上时,线段的最小值为,
故答案为:3;
(2) ,,,
,
又 ,
,
,
;
(3)如图,连接,延长到点Q,使,连接,
在和中,,且,
,
,
即.
铺设小路和的总造价为,则求的最小值即可,
连接,交于点,当点E与重合时,取得最小值为.
在中,,,
,
故总造价的最小值为元.
过点作,垂足为H,连接,
,
故设(米),则(米),
,
,
解得,(舍去),
铺设小路和的总造价最低为元,出口E距直线的距离为米.
【点睛】本题是圆的综合题,考查了相似三角形的判定与性质,圆的有关概念及性质,最大面积、最低造价等,解题关键是能够将最小周长、最小造价等转化为两点之间线段最短的问题.
$专题03最值模型:胡不归、阿氏圆34种综合题型全归纳
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题型一二次函数+胡不归最值+锐角三角函数+点线最值
题型二二次函数+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型三一次函数背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型四等腰三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型五等边三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型六平行四边形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型七直角三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型八等腰三角形+圆背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型九等腰直角三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数+线段差形式
题型十等腰直角三角形+胡不归最值+三定一动+双特殊系数
题型十一等腰直角三角形+反比例函数背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型十二等边三角形+圆背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
题型十三胡不归最值+锐角三角函数+点线最值
题型十四二次函数+平行四边形+胡不归最值+平移
题型十五二次函数+旋转+胡不归最值+代数综合压轴
题型十六菱形+对角线+胡不归最值+点线最值
题型十七菱形+对角线+特殊角度+胡不归最值+点线最值
题型十八二次函数+阿氏圆最值+三角形背景+定弦定圆
题型十九二次函数+圆+阿氏圆最值+动点轨迹
题型二十二次函数+阿氏圆最值+坐标变换+定比线段
题型二十一直角三角形+圆+阿氏圆最值+定比线段构造
题型二十二直角三角形+圆+阿氏圆最值+动态半径
题型二十三圆+切线+阿氏圆最值+定角定距
题型二十四直角三角形+圆+阿氏圆最值+母子型相似构造
题型二十五二次函数+圆+阿氏圆最值+定比线段
题型二十六直角三角形+隐形圆+阿氏圆最值+定比线段
题型二十七三角形+隐形圆+胡不归最值+定角定弦
题型二十八等腰直角三角形+扇形弧+阿氏圆最值+中点
题型二十九圆+切线+阿氏圆最值+中点
题型三十直角三角形+圆+阿氏圆最值+定比线段
题型三十一三角形+定角+阿氏圆最值+双目标表达式
题型三十二扇形+弧+阿氏圆最值+中点
题型三十三正方形+圆+阿氏圆最值+中点
题型三十四几何综合+胡不归最值+阿氏圆最值
题型一二次函数+胡不归最值+锐角三角函数+点线最值
1.(2025·四川眉山·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线关于直线对称,与x轴交于、B两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线对称轴上一点,连接,将线段绕点P逆时针旋转,使点B的对应点D恰好落在抛物线上,求此时点P的坐标;
(3)在线段上是否存在点Q,使存在最小值?若存在,请直接写出点Q的坐标及最小值;若不存在,请说明理由.
题型二二次函数+胡不归最值+两定一动+特殊系数
2.(2025·江苏无锡·三模)如图,抛物线与轴交于点,,顶点为,点为对称轴上一动点,的最小值为( )
A. B. C. D.1
3.(2024·四川德阳·中考真题)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,求的函数值的取值范围;
(3)将拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,点为抛物线的对称轴上一动点,求的最小值.
题型三一次函数背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
4.(2025·广东惠州·三模)在平面直角坐标系中,已知点P的坐标为,点Q为直线上一动点,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
题型四等腰三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
5.(2025·四川自贡·二模)等腰中,,于,点是线段上一个动点.则的最小值为( )
A. B. C. D.
题型五等边三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
6.(2025·山西晋中·三模)如图,为等边三角形,平分,点为上一动点,连接,当取最小值时,的长为( )
A.1 B. C. D.
题型六平行四边形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
7.(2025·黑龙江佳木斯·一模)如图,平行四边形中,,,,为边上的一动点,则最小值等于.
题型七直角三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数
8.(2025·吉林·二模)【问题原型】如图①,在中,是线段上任意一点,试探究的最小值.
【问题探究】如图②,小明首先以为一边作.然后,作,由三角函数的定义,将转化为.于是求的最小值就转化为求的最小值.当点A、P、H在一条直线上时,即可求出的最小值.
以下是小明的部分求解过程:
由【问题探究】的作法可知
过点作射线使,作于
在中,
求解过程缺失
请补全剩余的求解过程;
【问题应用】如图③,在中,为边CD上的一动点,直接写出的最小值____________.并用圆规和无刻度的直尺在图③中确定点的位置(保留作图痕迹);
【问题迁移】小明在此基础上想求解的最小值,请构造合理的数学模型,并借助模型直接写出最小值____________.
题型八等腰三角形+圆背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
9.(2025·北京·模拟预测)如图,在中,,以为直径作,交于点D,过点D作,垂足为E.
(1)求证:是的切线;
(2)若,.
①求的长;
②点P为上一点,连接,是否有最小值?若有,请直接写出这个最小值;若没有,请说明理由.
题型九等腰直角三角形+胡不归最值+两定一动+特殊系数+线段差形式
10.(2025·重庆开州·二模)在中,,,点在边上,连接.
(1)如图1,若,,求;
(2)如图2,若,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,点为的中点,连接,请探究并证明线段与之间的关系;
(3)如图3,若,,点在边上,连接,,在边上有一点,当取得最小值时,直接写出的最小值.
题型十等腰直角三角形+胡不归最值+三定一动+双特殊系数
11.(2025·重庆·三模)在等腰中,,,在线段上取一点D,连接.过点B作交于点G.
(1)如图1,当点D是的中点,时,求的长度;
(2)如图2,当为的角平分线时,过点C作的垂线交的延长线于点E,交的延长线于点F,过点B作,求证:
(3)在内部有一点P,连接、、,设Q为线段上的动点,当取得最小值时,请直接写出的最小值.
题型十一等腰直角三角形+反比例函数背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
12.(2024·四川广元·二模)如图,在等腰三角形中,,,点在反比例函数的图象上.
(1)求反比例函数的解析式,并证明为直角三角形;
(2)在x轴上求作一点P,使的值最小,写出点P的坐标并求出最小值.
题型十二等边三角形+圆背景+胡不归最值+两定一动+特殊系数
13.(2023·湖南湘西·中考真题)如图,是等边三角形的外接圆,其半径为4.过点B作于点E,点P为线段上一动点(点P不与B,E重合),则的最小值为.
题型十三胡不归最值+锐角三角函数+点线最值
14.(2025甘州区模拟)如图,在中,,,,交于点.点为线段上的动点,则的最小值为.
题型十四二次函数+平行四边形+胡不归最值+平移
15.(2025新疆维吾尔自治区三模)如图,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点,其顶点为点D,连接.
(1)求这条抛物线所对应的二次函数的表达式及顶点D的坐标;
(2)在抛物线的对称轴上取一点E,点F为抛物线上一动点,使得以点A,C,E,F为顶点,为边的四边形为平行四边形,求点F的坐标;
(3)在(2)的条件下,将点D向下平移5个单位得到点M,点P为抛物线的对称轴上一动点,求的最小值.
题型十五二次函数+旋转+胡不归最值+代数综合压轴
16.(2024广安市模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点和,交轴于点,抛物线的对称轴交轴于点,交抛物线于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将线段绕着点沿顺时针方向旋转得到线段,旋转角为,连接,,求的最小值.
(3)为平面直角坐标系中一点,在抛物线上是否存在一点,使得以,,,为顶点的四边形为矩形?若存在,请直接写出点的横坐标;若不存在,请说明理由;
题型十六菱形+对角线+胡不归最值+点线最值
17.(24-25九年级下·黑龙江绥化·月考)如图,在菱形中,,,对角线,相交于点,点在线段上,且.点为线段上的一个动点,则的最小值为.
题型十七菱形+对角线+特殊角度+胡不归最值+点线最值
18.(20-21九年级上·陕西西安·月考)如图,已知菱形的面积为,,对角线、交于点,若点为对角线上一点,则的最小值是.
题型十八二次函数+阿氏圆最值+三角形背景+定弦定圆
19.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,抛物线的图象交x轴于点、,交y轴于点C.以下结论:①;②;③当以点A、B、C为顶点的三角形是等腰三角形时,;④当时,在内有一动点P,若,则的最小值为.其中正确结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
题型十九二次函数+圆+阿氏圆最值+动点轨迹
20.(2025·陕西汉中·模拟预测)抛物线 的图像与x轴交于点和,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点,以点B为圆心,半径长为2画圆,点P是上一动点.连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
题型二十二次函数+阿氏圆最值+坐标变换+定比线段
21.(2025·广东广州·二模)已知抛物线C:的最小值为.
(1)求a的值;
(2)已知直线l:,记,求的最小值(用k表示);
(3)如图,为抛物线C上一点,,直线过点,在抛物线上取一点P,使得,若,求的最小值.
题型二十一直角三角形+圆+阿氏圆最值+定比线段构造
22.(2024昆山市模拟预测)问题提出:如图1,在中,,,,的半径为2,P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D,使,连接,则.又因为,所以,所以.所以.所以.请你完成余下的思考,并求出的最小值;
(2)自主探案: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,已知在扇形中,,,,,P是上一点,求的最小值.
题型二十二直角三角形+圆+阿氏圆最值+动态半径
23.(2025·广西梧州·二模)在中,,,,点是线段上的一个动点,以为直径作圆.
(1)当时,如图1,求证:圆与相切;
(2)如图2,连接,与圆相交于点,连接,请你求出的最小值并说明理由;
(3)如图3,,若点是圆上的一个动点,且点在内,连接、,请你直接写出的最小值.
题型二十三圆+切线+阿氏圆最值+定角定距
24.(2024·广东广州·三模)已知,如图1,为的割线,直线与有公共点C,且.
(1)求证:①;
②直线是的切线;
(2)如图2,作弦,使,连接、,,若,,求的半径;
(3)如图3,若的半径为,,,,上是否存在一点Q,使得有最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,说明理由.
题型二十四直角三角形+圆+阿氏圆最值+母子型相似构造
25.(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______.
题型二十五二次函数+圆+阿氏圆最值+定比线段
26.(2024·湖北·模拟预测)若抛物线交x轴于交y轴于
(1)请求出抛物线的解析式并直接写出的解集.
(2)在抛物线对称轴上有一点P.当三角形为直角三角形时请求出P点的坐标.
(3)以B为圆心2为半径做圆,上有一点M,连接.请求出的最小值.
题型二十六直角三角形+隐形圆+阿氏圆最值+定比线段
27.(2024·浙江·模拟预测)如图,在中,,D,E为上的动点,且,P为的中点.
(1)若,求的长.
(2)在线段的运动过程中,的长由2到,求这一变化过程中,点 P运动的路程.
(3)连结,求的最小值.
题型二十七三角形+隐形圆+胡不归最值+定角定弦
28.(2024·四川广元·中考真题)如图,在中,,,则的最大值为 .
题型二十八等腰直角三角形+扇形弧+阿氏圆最值+中点
29.(20241萧山区一模)如图,在Rt△ABC中,AB=AC=8,点E,F分别是AB,AC的中点,点P是扇形AEF的弧EF上任意一点,连接BP,CP,则BP+CP的最小值是 .
题型二十九圆+切线+阿氏圆最值+中点
30.(2025玉环市模拟)如图,在中,直径切于点,且,点分别是的中点,点是上一动点,连结,则的最小值是 .
题型三十直角三角形+圆+阿氏圆最值+定比线段
31.(2024·江苏苏州·模拟预测)如图,在中,,,,以点为圆心,6为半径的圆上有一动点,连接、、,则的最小值是
题型三十一三角形+定角+阿氏圆最值+双目标表达式
32.(2020九年级·全国·专题练习)在中,AB=9,BC=8,∠ABC=60°,⊙A的半径为6,P是上一动点,连接PB,PC,则的最小值 的最小值
题型三十二扇形+弧+阿氏圆最值+中点
33.如图,在扇形中,,,D为的中点,P为弧上一动点(不与C,B重合),则的最小值为( )
A. B. C.10 D.
34.(2020九年级·全国·专题练习)如图点A,B在上,,点C是的中点,D在上,,点P是上一动点,则的最小值 ,的最小值 .
题型三十三正方形+圆+阿氏圆最值+中点
35.(2022九年级上·浙江·专题练习)如图,正方形的边长为4,为的中点,以为圆心,为半径作,点是上一动点,连接、,则的最小值为 .
题型三十四几何综合+胡不归最值+阿氏圆最值
36.(2025·渭南·预测)[问题发现]
(1)如图1,已知线段和,,,则线段的最小值为______.
[问题探究]
(2)如图2,矩形中,,,P为矩形内部一点,分别连接、、,且,延长交于点F,若,求的值;
[问题解决]
(3)如图3是某街心花园的一角,在扇形AOB中,,米,在矮围墙和上分别有两个入口C和D,米,D为的中点,现要在上找一个出口E,沿、从入口到出口铺设两条景观小路.已知铺设小路所用的普通石材每米的造价是200元,铺设小路所用的景观石材每米的造价是400元,则在上是否存在点E,使铺设小路和的总造价最低?若存在,求出最低总造价和出口E距直线的距离;若不存在,请说明理由.(小路的宽度忽略不计)
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