内容正文:
数学
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二、常考模型、方法分类提升练
专题八 曲线型最值——辅助圆问题
(除2025,其余每年必考)
3
利用圆定义——定点定长辅助圆(2024.15;2023,
2020.23;2022,2019.15)
例1 [2022河南15题改编]如图,在等腰直角三角形中,为斜边 的
中点,点在上,将绕点在平面内旋转,点的对应点为点 ,根据
题意确定当 时点 的位置.
例1题图
4
【点拨】绕点在平面内旋转在以为圆心, 长为半径的圆上;
为的中点, , 为等腰直角三角形
, 点在射线 上;
③射线与的交点为 .
解:点 的位置如解图所示.
例1题解图
5
练1 多解法 [2020河南23题改编]如图,将正方形的边绕点 逆时
针旋转至,记旋转角为 ,连接,过点作垂直 的延长线于
,连接, .#1
练1题图
6
练1题图
(1)当 ,点在正方形内时,____ ;
45
【点拨】解法,,在以为圆心, 长为半径的圆上,进而可推得
.
解法2:易得 , ,进而可推得答案.
7
【解析】解法1:如解图①,由题意得点,,在以为圆心, 长为
半径的圆上, .
练1题解图
解法2:如解图②,连接,,
,,
, , ,
.
8
练1题图
(2)当点在正方形外时,____ .
45
【点拨】解法同(1)理.
9
练2 如图,在墙角放置一个“”形钢尺,已知钢尺的一边, 是
的中点,,沿墙壁边向下滑动,在运动过程中,点到点
的最大距离为____.#2
练2题图
13
10
【解析】如解图,连接、,, 当、、 三
点共线时,有最大值,最大值是, 为直角三角形,
为斜边的中点,, ,即
点到点 的最大距离为13.
练2题解图
11
练3题图
练3 [2025中原名校联盟卷一模]如图,在中,, 为平面内
一点且满足,为的中点,则 的取值范围是_ __________.
【相关知识链接见分层作业本《见到中点咋思考》】
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练3题解图
【解析】如解图,取的中点,连接, 点为的中点,点 为
的中点,是的中位线,, 点在以点
为圆心,为半径的圆上.则当点在点处时,取得最大值;当点 在
点处时,取得最小值.又, ,
,
, .
13
模型解读
模型认识:如图,在平面内,为定点,为动点,且为定长,则点 的
轨迹是以点为圆心, 长为半径的圆.
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(一)等距成圆: ,则点,,在以为圆心, 为半径
的圆上.
图示:
(二)折叠成圆(链接本册P17)
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(三)斜边中点轨迹成圆:是斜边中点,,滑动,则点 在
以为圆心, 长为半径的圆上.
图示:
16
(四)圆上动点与定点的中点轨迹:在平面内,为定点,为 上一动
点,是中点,是中点,点在以为圆心,长为半径的 上
图示:
17
四点共圆(2024.9,15,23;2019,2018.22)
例2 [2024河南15题改编]如图,在和 中,
,,连接,则____ .#1
例2题图
45
18
练4题图
练4 如图,在四边形中, ,对角线
,交于点,为的中点,若,,则 _____.#2
19
练4题解图
【解析】,,,, 四点共圆,如解图,由圆周
角定理的推论得, , ,
, ,为的中点, ,
,, ,
,解得 (负值已舍去).
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模型解读
(一)双 型#3.1
__________________________________________________________________________________
,
点,,,共圆,圆心是的中点,半径长是
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(二)定线段同侧两角相等#3.2
____________________________________
,在同侧, ,
点,,, 共圆
(三)对角互补【链接本册P24】#3.3
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利用圆周角定理——定角定弦辅助圆
例3 如图,在平面直角坐标系中,点,点,点是 轴右侧
平面内一点.在图中作 ,这样的点唯一吗?点 的位置有什
么特征?
例3题图
23
解:点不唯一,其轨迹是以为直径,在 右侧的半圆,如解图.
例3题解图
24
练5题图
练5 [2024河师大附中模拟改编]如图,在矩形中, ,
,是直线上一点,过点作于点,连接 ,则
面积的最大值为____, 的最小值为___.
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4
【点拨】 ,则点在以 为直径的圆上,再结合点圆最值解题.
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练5题解图
【解析】 四边形是矩形, ,如解图,取 的中点
,连接,, , ,
, 点在以 为圆心,半径为6的圆上运动
(点,除外), 当点位于的中点时, 的面积最大,最大
为;,
当,, 三点共线时,的值最小, ,
, 的最小值为
.
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模型解读
模型认识:如图,为定长, 为定角,此模型称为“定角定弦模型”.#1.1
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模型总结:
__________________________________
半径为 _____________________________
半径为
28
_______________________________
半径为 ____________________________
半径为
续表
29
模型应用
_______________________________________
过圆心且时, 最
大, 最大 ________________________________
为直径且时, 最大,
最大
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1. 在中, ,,点绕点 在平面内
旋转,其对应点为点,点到点 的最小距离为1,最大距离为7,则当
以,,为顶点的三角形是直角三角形时, 的长为_______.
或5
【点拨】分类讨论:的长度未知,则分和 两种情况.
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【解析】当时,如解图, 点绕点在平面内旋转, 点 在
以点为圆心,长为半径的圆上运动,, 当点到点 的最小
距离为1时,,点到点 的最大距离为7,符合题意,
,,当 时, 与相切,
在中, ;当 时,
.当时,点到 的最小距离
为1,,,此时点到 的最
大距离为5,与题干不符,舍去,综上所述,
的长为 或5.
第1题解图
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2.[2023河南23题改编]如图,在正方形中,、分别是、 的中
点.延长、交于点,连接交于点,连接,则、、、
这四个点是否在同一个圆上,说明理由.#2
第2题图
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解:在同一圆上.理由:
为的中点, ,
四边形 是正方形,
,, ,
,
,
, ,
,即是 的中点,
第2题图
34
,
、分别是、的中点, ,
又 , ,
, .
, ,
, ,
,
,,,在以为圆心, 长为半径的圆上.
第2题图
3.新定义 [2024河南23题改编]我们知道,如果一个四边形的四个顶点在同
一个圆上,那么这个四边形叫作这个圆的内接四边形.我们规定:若圆的内
接四边形有一组邻边相等,则称这个四边形是这个圆的“邻等内接四边形”.
如图,四边形是邻等内接四边形,且 , ,
.求四边形 的面积.#3
第3题图
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解: ,, ,
,
四边形是邻等内接四边形, ,
,,,四点共圆,且 为直径,
如解图,设圆心为,连接,,相交于点,则为 的中点,
, ,
设,则 ,
,, ,
,
第3题解图
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即,解得 ,
, ,
,
是的直径, ,
,
,
,
.
第3题解图
$