内容正文:
数 学
甘肃
题型突破册
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甘肃中考方法提炼
微专题六 隐形圆问题
一阶 构造隐形圆
二阶 利用隐形圆求最值
综合训练
一阶 构造隐形圆
模型一 定点定长模型
条件 线段AB长度为定值,点A为定点,
点B为动点 OA=OB=OC
图示
结论 点B的运动轨迹是以点A为圆心,线
段AB长为半径的圆 点A,B,C均在☉O上
1. 如图,在四边形ABCD中,AB=AC=AD,连接BD,若∠CAD=
84°,则∠CBD的度数为 .
42°
2. 如图,一根长为2米的木棒AB斜靠在墙角处,此时BC为1米,当A点下
滑至A'处并且A'C=1米时,木棒AB的中点P运动的路径长为 米.
【解析】如图,连接CP,CP'.∵∠ACB=90°,BC=1米,AB=2米,∴∠BAC=30°,∵P是木棒AB的中点,∴PC=PA=1米,∴∠PCA=30°,同理求出∠B'CP'=30°,则∠PCP'=30°,∴木棒AB的中点P运动的路径长为×2π×1=米.
模型二 定弦定角模型
条件 在△ABC中,AB为定长,∠ACB的度数为定值
图示
∠ACB<90°
∠ACB=90°
∠ACB>90°
结论 ∠ACB= ∠AOB,
点C的运动轨迹为优
弧ACB(不与点A,B
重合) AB为直径,点
C的运动轨迹为
☉O(不与点
A,B重合) ∠AOB+∠ACB=
180°,点C的运动轨迹为
劣弧ACB(不与点A,B重
合)
3. 如图,正方形ABCD的边长为2,P是边AB上一动点,过点B作直线
CP的垂线,垂足为Q,当点P从点A运动到点B时,点Q的运动路径长
为 .
【解析】如图,∵PC⊥BQ,∴∠CQB=90°,∴点Q在以BC为直径的圆上运动,当点P从点A运动到点B时,运动路径的圆心角为90°,∵四边形ABCD是正方形,AB=2,∴BC=2,∴OB=1,∴点Q的运动路径的长为=.
模型三 四点共圆模型
条件 ∠C=∠D=90° ∠D+∠B=180°
图示
结论 A,B,C,D四点共圆 A,B,C,D四点共圆,∠A+
∠C=180°
4. 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= .
20°
5. 如图,已知△ABC,D为平面内一动点,且AD平分∠CAB,连接
BD,CD.若∠ABD+∠ACD=180°,BD=3,则CD的长为 .
3
二阶 利用隐形圆求最值
类型一 点圆最值
已知平面内一定点D和☉O,点E是☉O上一点,当D,O,E三点共线
时,线段DE有最大(小)值(依据:直径是圆中最长的弦),设点O与点D之
间的距离为d,☉O的半径为r.
位置关系 点D在☉O内 点D在☉O上 点D在☉O外
图示
DE的最大值 d+r 2r d+r
此时点E的位置 连接DO并延长交☉O于点E
DE的最小值 r-d 0 d-r
此时点E的位置 连接OD并延长
交☉O于点E 点E与点D重合 连接OD交☉O于
点E
6. 如图,在矩形ABCD中,E是矩形内部的一个动点,且AE⊥BE,若
AB=4,BC=6,求线段CE的最小值.
解:如图,
∵AE⊥BE,
∴点E在以AB为直径的半☉O上,
连接CO交☉O于点E',
∴当点E位于点E'位置时,线段CE取得最小值,
∵AB=4,
∴OA=OB=OE'=2,
∵BC=6,
∴OC= = =2 ,
∴CE'=OC-OE'=2 -2.
7. 如图,点A,B的坐标分别为A(3,0),B(0,3),点C为坐标平面内的
一点,且BC=2,点M为线段AC的中点,连接OM,求OM的最大值.
解:如图,作点A关于点O的对称点A'(-3,0),
则点O是AA'的中点,
又∵点M是AC的中点,
∴OM是△AA'C的中位线,
∴OM= A'C,
∴当A'C最大时,OM最大,
∵点C为坐标平面内的一点,且BC=2,
∴点C在以点B为圆心,2为半径的☉B上运动,
∴当A'C经过圆心B时,A'C最大,即点C在图中点C'的位置.
此时A'C'=A'B+BC'=3 +2.
∴OM的最大值为 +1.
∴OM的最大值为 +1.
类型二 线圆最值
已知☉O及直线l,☉O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,点Q为
☉O上一点.
位置关系 直线l与☉O相离 直线l与☉O相切 直线l与☉O相交
图示
点Q到直线
l距离的最大值 d+r 2r d+r
此时点Q的
位置 过点O作直线l的垂线,垂线与☉O的交点中距离直线l较
远的交点即为点Q
点Q到直线l的距离的最小值 d-r 0 0
此时点Q
的位置 过点O作直线l的垂线,垂线与☉O的交点中距离直线l较近的交点即为点Q 直线l与☉O的交点
即为点Q
8. 如图,在△ABC中,BC=2,点A为平面内一动点,在点A运动的过程
中始终有∠BAC=45°,则△ABC面积的最大值为 .
+1
【解析】如图,作△ABC的外接圆☉O,连接OB,OC,∵∠BAC=45°,∴∠BOC=2∠BAC=2×45°=90°,过点O作OD⊥BC,垂足为D,∵OB=OC,∴BD=CD=BC=1,∵∠BOC=90°,OD⊥BC,∴OD=BC=1,∴OB==,∵BC=2保持不变,∴BC边上的高越大,则△ABC的面积越大,当高过圆心时,最大,此时BC边上的高为+1,∴△ABC的最大面积是×2×(+1)=+1.
9. 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=4,
CD⊥AB,垂足为D,E是边BC上的动点(0<CE<3),若点P在线段DE
上,且∠CDP+∠CBP=60°,求点P到直线AC距离的最小值.
解:∵∠ACB=90°,∠A=30°,BC=4,
∴∠ABC=60°,AB=2BC=8,
∵CD⊥AB,
∴∠ABC+∠BCD=90°,
∴∠BCD=30°,
∴BD= BC=2,
∵∠BED=∠BCD+∠CDP,∠BPD=∠BED+∠CBP,
∴∠BPD=∠BCD+∠CDP+∠CBP,
∵∠CDP+∠CBP=60°,
∴∠BPD=30°+60°=90°,
∴点P在以BD为直径的圆上,
如图,设BD的中点为O,则BO=DO=1,即以BD为直径的☉O的半
径OP为1,
∴AO=AB-BO=7,
过点O作OF⊥AC,垂足为F,交☉O于点P,此时点P到AC的距离最
小,
∵∠AFO=∠ACB=90°,∠A=∠A,
∴△AFO∽△ACB,
∴AO∶AB=OF∶BC,
即7∶8=OF∶4,解得OF=3.5,
∴PF=OF-OP=3.5-1=2.5,
∴点P到直线AC距离的最小值为2.5.
∴点P到直线AC距离的最小值为2.5.
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