内容正文:
隐圆问题复习讲义
隐圆问题复习讲义
知识点解析
一、核心解题原理:判定点的轨迹为圆的基本依据
所有隐圆问题的本质,都是满足“到定点的距离为定长” 或其等价条件,以下是4类最常见的隐圆判定定理(几何条件→轨迹为圆),是挖掘隐圆的关键:
判定类型
核心几何条件
轨迹结论
补充说明
定距型(最基础)
动点P到定点O的距离为定长r
点P的轨迹是以O为圆心、r为半径的圆
直接贴合圆的定义,易识别
定角对定边型(圆周角定理逆用)
动点P对定线段AB的张角为定角∠APB=θ(0°<θ<180°)
点P的轨迹是以AB为弦的圆弧(不包括A、B两点);若θ=90°,则轨迹为以AB为直径的圆(直径所对圆周角为直角)
1. 定角为锐角/钝角时,轨迹是两段优弧/劣弧;2. 需注意动点的位置范围(避免漏弧/多弧)
对角互补型(圆内接四边形性质逆用)
四边形ABCD中,∠A+∠C=180°(或∠B+∠D=180°)
四点A、B、C、D共圆(点D在以ABC为顶点的圆上)
常结合三角形内角和、平行线性质推导对角互补
到两定点距离的平方和为定值
动点P(x,y)到两定点A(x₁,y₁)、B(x₂,y₂)的距离满足PA²+PB²=k(k为定值,且k>AB²)
点P的轨迹为圆(坐标法推导:展开后消去一次项,得圆的一般方程)
解析几何中常用,几何意义:由中线定理PA²+PB²=2PO²+2AO²(O为AB中点),可推导出PO为定长,回归定距型
补充推导(中线定理证平方和型):
设O为AB中点,由中线定理得 ,若(定值),则(定值),即P到O的距离为定长,轨迹为圆。
二、通用处理思路:四步走挖掘隐圆并解题
隐圆问题的关键是先找圆,再用圆的性质,步骤可概括为:定条件→挖隐圆→画图形→用性质,每一步的操作要点如下:
步骤1:分析题干,锁定“动点+定条件”
从题目中找出唯一动点(或核心动点),以及约束动点的定量条件(定线段、定角、定值平方和、对角互补等),排除所有定点、定长、定角,聚焦动点的约束关系。
例:△ABC中,AB=4(定线段),∠ACB=60°(定角),C为动点→核心条件:动点C对定线段AB的张角为60°。
步骤2:根据定条件,判定隐圆类型并确定圆的基本要素
结合上述4类判定定理,判断隐圆类型,进而求出圆的圆心、半径、轨迹范围(整圆/圆弧),这是最核心的一步,不同类型的要素求法:
1. 定距型:直接找定点(圆心)、定长(半径);
2. 定角对定边型:
- 若∠APB=90°:圆心为AB中点,半径=½AB(直径);
- 若∠APB=θ≠90°:先作AB的垂直平分线,再根据圆周角与圆心角的关系(圆心角=2θ),确定圆心位置,半径由弦长公式得;
3. 对角互补型:找三点确定圆(不共线三点定圆),圆心为三边垂直平分线的交点,半径为圆心到定点的距离;
4. 平方和型:先找两定点的中点O,再由中线定理求PO的定长(圆心O,半径PO)。
步骤3:画出隐圆图形,标注已知条件与轨迹范围
将挖掘出的隐圆(或圆弧)画在原图中,标注定点、定长、定角、圆心、半径,重点标注动点的轨迹范围(如“不包括A、B两点”“仅在AB上方的圆弧”),避免因范围错误导致答案偏差。
步骤4:结合圆的几何性质,解决所求问题
隐圆画出后,问题转化为常规圆的几何问题,根据所求(角度、长度、最值、面积),选用对应的圆的性质,常见应用场景及对应性质:
所求问题
常用圆的性质
角度计算/证明
圆周角定理(同弧所对圆周角相等)、圆心角与圆周角的关系、圆内接四边形的对角互补/外角等于内对角
线段长度计算
垂径定理(垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的弧)、勾股定理(半径、弦心距、半弦长构成直角三角形)、切线长定理
最值问题(最常考)
1. 点到圆的距离最值:圆外一点P到圆O上动点Q的距离,,;
2. 线段和/差最值:结合圆的对称性、两点之间线段最短转化;
3. 角度最值:同弧所对的圆周角为定值,弦切角为最值
面积最值
结合线段最值,如△APB的面积=高,AB为定长时,高的最值对应面积最值(高的最值为圆上点到AB的距离最值)
三、典型题型分类解析(附解题技巧)
隐圆问题的考法集中在定角对定边型(含90°定角) 和最值型,以下是两类高频题型的解题技巧和示例:
题型1:90°定角对定边(直径型隐圆)
核心特征:动点对定线段的张角为90°,轨迹为以定线段为直径的圆(去掉端点);
解题技巧:直接找定线段中点为圆心,半长为半径画圆,再用圆的性质解题。
题型2:非90°定角对定边(圆弧型隐圆)
核心特征:动点对定线段的张角为定值θ(≠90°),轨迹为以定线段为弦的圆弧;
解题技巧:先作定线段的垂直平分线,再构造圆心角2θ确定圆心,注意轨迹的两个圆弧(上下/左右),根据题干条件取舍。
题型3:隐圆中的最值问题(高频压轴)
核心特征:结合“点到圆的距离最值”,是隐圆问题的核心考法;
解题技巧:先定隐圆,再找圆外/圆内定点,利用“定点到圆心的距离±半径”求最值,口诀:圆外点,和为最大,差为最小;圆内点,和为最小,差为最大。
通用结论:设圆O的半径为r,定点P到圆心O的距离为d,则:
- 若P在圆外:圆上动点Q到P的距离,,;
- 若P在圆内:,;
- 若P在圆上:PQ的最值为2r(直径)和0。
例题分析
例1.(2026·江苏苏州·模拟预测)矩形中,,,点为矩形内一点,使得.将绕点顺时针旋转,得到,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆周角定理,勾股定理,矩形的性质,旋转的性质.取的中点,连接,先判断出点在上运动,当共线时,有最小值,据此求解即可.
【详解】解:取的中点,连接,
由旋转的性质知:,
∴点在上运动,
∴当共线时,有最小值,
由旋转的性质知:,,
∴,,
∴,
∴的最小值为,
故选:A.
例2.(24-25九年级下·广东广州·开学考试)如图,在菱形中,,点E在边上,且,F是边上一动点,将沿直线折叠,点D落在点N处,当点N在四边形内部(含边界)时,的长度的最大值是( )
A. B. B. D.
【答案】A
【分析】根据题意可知,点在以为圆心,长为半径的圆上运动.由此可找出临界点,当点落在上时,最短,当点落在边上时,最长.根据轴对称的性质分别求解,可得出的取值,进而得最大值.
【详解】解:根据题意可知,点在以为圆心,长为半径的圆上运动,
如图所示:
当点正好落在边上时,
,
是等边三角形,
,
最短,
此时;
当点落在边上时,最长,
过点作于点,分别过点作的垂线,交的延长线于点.
四边形是矩形,
在菱形中,,,
点在边上,且,
,,,,
,
,
,,,
在中,,,
,
,
,
设,则,,
在中,
由勾股定理可知,,
即,
解得,
,
故答案为:A.
例3.(25-26九年级上·江苏盐城·期末)如图,在矩形中,,,点是边上的动点,将沿直线翻折得到,过点作,垂足为,点是线段上一点,且,当点从点运动到点时,点运动的路径长是____________.
【答案】
【分析】本题考查矩形与折叠,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,解直角三角形,求弧长,熟练掌握相关知识点,添加辅助线构造相似三角形,确定点的运动轨迹,是解题的关键.
作 ,交于点,以为直径画,证明,推出点在以为直径的运动,并求出半径,再连接,推出点运动的路径长为,然后根据三角形函数和圆周角定理解出,最后运用弧长公式求解即可.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∵将沿直线翻折得到,
∴,
作 ,交于点,以为直径画,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴点在以为直径的运动,
∵点从点运动到点,
∴连接,点运动的路径长为,
∵,,,
∴,
∴,
∵折叠,
∴,
∵,
∴,
∴的弧长为.
∴点的运动路径总长为:.
故答案为:.
例4.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)已知正方形边长为2,点E是正方形边上的动点,点F在边上,,线段相交于点M,连接,则点E从点A运动到点B的过程中,线段扫过的面积是_______.
【答案】
【分析】先证明≌得到,进而证得,利用圆周角定理得到点M在以AD为直径的圆上运动,如图,设圆心为N,连接相交于O,连接,利用正方形的性质和圆周角定理得到点O在圆N上,根据图形结合已知得到在点E从点A运动到点B的过程中,点M在劣弧上运动,点F在上运动,由线段扫过的面积求解即可.
【详解】解:正方形边长为2,
,,
在和中,
,
≌,
,
,
,
,
点M在以为直径的圆弧上运动,
如图,连接相交于O,设圆心为N,连接,则,,,
,
点O在圆N上,
,,
,,
当点E在点A处时,点F在点B处,这时点M在点A处,当点E在点B处时,点F在点C处,这时点M在点O处,
在点E从点A运动到点B的过程中,点M在劣弧上运动,点F在上运动,
线段FM扫过的面积是,
故答案为:.
例 5.(2025·陕西西安·模拟预测)(1)如图1,已知线段,平面内有一动点,且,则的最小值为______.
(2)如图2,中,,点为的中点,点为内一动点,,连接,过点作,且,连接,求的长.
(3)某工厂计划加工如图3所示的零件,要求分米,,在上有一点,连接,请你帮工人师傅计算是否存在最小值,若存在,请求出的最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)3 (2) (3)存在,
【分析】(1)C在以A为圆心,为半径的圆上运动,根据点圆最值求解即可;
(2)连接,由等腰直角三角形的性质和三角函数可得 ,进而可证,再由相似的性质求解即可;
(3)如图3,在下方作,使得,,证明得到,故作的外接圆,圆心为点O,则当点P在线段上时,最小,利用圆周角定理和等边三角形的判定与性质证明是等边三角形得到,,利用三角形的内角和定理和角度的运算得到,利用勾股定理求得,进而求得由求解即可.
【详解】解:(1)以A为圆心,为半径,交于,则,
当C与重合时,的值最小,,
故答案为:3;
(2)连接,
,点为的中点,
在 中,,
,
在中,,
,
,
,
,
;
(3)存在.
如图3,在下方作,使得,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴作的外接圆,圆心为点O,则当点P在线段上时,最小,
如图,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故的最小值为.
变式训练
变式1.(2025·山东泰安·模拟预测)如图,四边形为矩形,,.点P是线段上一动点,点M为线段上一点.,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】证明,得出点M在O点为圆心,以AO为半径的圆上,从而计算出答案.
【详解】设AD的中点为O,以O点为圆心,AO为半径画圆
∵四边形为矩形
∴
∵
∴
∴
∴点M在O点为圆心,以AO为半径的圆上
连接OB交圆O与点N
∵点B为圆O外一点
∴当直线BM过圆心O时,BM最短
∵,
∴
∴
∵
故选:D.
变式2.(25-26九年级上·浙江金华·月考)如图,正方形的边长为4,点E是正方形内的动点,点P是边上的动点,且.连结,,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先证明,即可得点E在以为直径的半圆上移动,设的中点为O,作正方形关于直线对称的正方形,则点D的对应点是F,连接交于P,交半圆O于E,根据对称性有:,则有:,则线段的长即为的长度最小值,问题随之得解.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点E在以为直径的半圆上移动,
如图,设的中点为O,
作正方形关于直线对称的正方形,
则点D的对应点是F,
连接交于P,交半圆O于E,
根据对称性有:,
则有:,
则线段的长即为的长度最小值,E
∵,,
∴,,
∴,
∴,
故的长度最小值为,
故选:A.
变式3.(2025·河南周口·二模)如图,正方形的边长为2,在平面内有一点P,始终保证,连接,设的中点为E,连接,则线段的最小值为__________,最大值为__________.
【答案】 / /
【分析】本题考查圆的定义、三角形的中位线性质、正方形的性质,解答的关键是构造三角形的中位线和得到点P的运动轨迹,属于中考填空题的常考压轴题.
延长至T,使得,连接,根据三角形的中位线性质得到,即只需求的最大值和最小值;根据圆的定义可得点P在以A为圆心,为半径的圆上运动,如图,连接并延长,交该圆于,,利用正方形的性质和勾股定理求得,进而求得的最小值和最大值即可求解.
【详解】解:延长至T,使得,连接,
∵的中点为E,
∴是的中位线,
∴,即只需求的最大值和最小值;
∵始终保证,
∴点P在以A为圆心,为半径的圆上运动,如图,连接并延长,交该圆于,,
∵,,
∴,
∴,,
∴的最小值为,的最大值为,
∴的最小值为,的最大值为,
故答案为:,.
变式4.(2025·陕西·模拟预测)如图,在菱形中,,,点分别在边和上,且.当的面积最大时,的面积为___________.
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质、垂径定理、锐角三角函数、隐形圆求最值问题等知识,利用圆的相关知识得到的面积最大是解答的关键.作的外接圆,设圆心为O,过O作于H,过A作于P,由,当A、O、H共线时取等号,此时最大,点P、H重合,,则的面积最大;设、相交于,由菱形的性质和锐角三角函数分别求得,再由垂径定理和等腰三角形的性质证得点A、O、P、、C共线,进而求得,则,然后利用三角形的面积公式求解即可.
【详解】解:∵,,
∴作的外接圆,设圆心为O,过O作于H,过A作于P,如图,则,
∴,当A、O、H共线时取等号,此时最大,点P、H重合,,
∵,
∴最大时,的面积最大;
如图1,设、相交于,
∵四边形是菱形,,
∴,,,
∴,
又∵,,
∴,,
∴点A、O、P、、C共线,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
变式5.(25-26九年级上·辽宁沈阳·月考)1.问题发现
图(1),在和中,,,,连接,交于点M.
①的值为______;②的度数为_______.
(2)类比探究
图(2),在和中,,,连接,交的延长线于点M,请计算的值及的度数;
(3)拓展延伸
在(2)的条件下,若,,将绕点O在平面内旋转一周.
①当直线经过点B且点C在线段上时,求的长;
②请直接写出运动过程中M点到直线距离的最大值.
【答案】(1)①1;②;(2),;(3)①的长为;②M点到直线距离的最大值为
【分析】(1)直接根据两个共顶点的等腰三角形证明,可以证明,最后在和中导角直接可以求解.
(2)改变三角形结构,直接通过判定和相似,同样可以用第一问的方式证明,根据相似比,求线段比例,最后在和中导角直接可以求解的度数.
(3)深度理解题意,本质上问的就是当B,C,D,三点共线时,求的长,在利用,对应边成比例求的长,最值的求解,先找到点和点的轨迹,可以发现是在两个圆弧上运动,再利用最大时,则M点到直线距离的最大,直接求解即可.
【详解】(1)①∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
②设与交于点F,
由①知,,
∴,
∵,
,
∴,
故答案为:;
(2)如下图,在和中,设与交于点;
∵∠,,
∴;
∵,
即,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,.
(3)①如下图所示,当直线经过点B且点C在线段上时;
在中,,;
过点O作的垂线,垂足为;
∴;
∵;
∴;
∴,;
在中,由勾股定理得;
;
∴;
∵;
∴;
即;
②如下图所示,∵,;
∴点M的轨迹是圆弧,即点M在圆P上运动,且;
要想求出点到直线的最大值,动点距离直线越远越好,
从下图可以看出,点的轨迹也是圆,点运动极限位置取决于的最大值;
∵,;
∴的最大值取得当且仅当时;
即在中;
;
∴;
过点作的垂线,垂足为;
∴;
即线段即为所求;
在中;
;
∵;
∴;
∵;
∴;
;
∴;
∴M点到直线距离的最大值为.
实战演练
1.(2026·陕西西安·模拟预测)问题探究
(1)如图①,是的中位线,点在上,,连接并延长,与的延长线相交于点.若,则线段的长为___________.
(2)如图②,在中,,,,是内部的一个动点,且满足,求线段的最小值.
问题解决
(3)如图③,某学校规划一块矩形劳动实践基地,用于班级种植,是两个工具房,分别在,边上,且,沿铺设一条运送通道,再从点铺设一条垂直于的小路,在点处修一个肥料存放点,点处是基地水房,为方便参加劳动实践的同学取水后能最快到达点处获取肥料,需要沿铺设一条小路,要求尽可能的短,已知,.请问是否存在最小值?若存在,求出的最小值;若不存在,请说明理由.(工具房、肥料存放点、水房的大小均忽略不计)
【答案】(1)
(2)
(3)存在最小值,为
【分析】(1)根据三角形中位线定理,可得,,从而可得,进而可求,计算即可求出;
(2)根据,,易得,则可得动点的运动轨迹是圆弧,以的中点为圆心,为半径画圆弧交于点,连接,交圆弧于一点,即为点,此时线段的值最小,再根据勾股定理,计算即可求解;
(3)延长、相交于点,连接,点是的中点,作,以点为圆心,为直径作圆弧,连接,交圆弧于点,此时的值最小,利用相似三角形的判定和性质,易求,再根据勾股定理,得,则,利用垂径定理,得,最后根据勾股定理,求得,,计算即可.
【详解】(1)解:是的中位线,,
,,
,
,
,
,
,
;
(2)解:,
,即,
,
,
,
则动点是在以的中点为圆心,的长为直径的圆上,且在内部的圆弧上,
如图②,以的中点为圆心,为半径画圆弧交于点,连接,交圆弧于一点,即为点,此时线段的值最小,
,
,
在,,,
,
则线段的最小值为;
(3)存在最小值,
如图③,延长、相交于点,连接,点是的中点,作,
矩形,
,,
,
,
,
,即,
,即,
动点的运动轨迹是以点为圆心,为直径的圆弧上,
以点为圆心,为直径作圆弧,连接,交圆弧于一点,即为点,此时的值最小,
在中,,,
,
,
,
,
在中,,
,
在中,
,
,
则存在最小值,最小值为.
2.(25-26九年级上·重庆·期中)在中,,是延长线上一点,,是线段上一动点,连接,过点作于点,交于点.
(1)如图1,过点作于点,交于点,证明:;
(2)在(1)的条件下,如图2,在线段上截取,连接,若,,试猜想线段、、之间的数量关系,并证明;
(3)如图3,连接,将关于对称得到,连接,以为斜边在左侧作等腰,连接,若,,当最小时,直接写出的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据与,结合四边形对角互补即可证明全等;
(2)结合第一问全等性质能够证明,再利用题干角度关系,得出,从而确定等腰,根据,得出,倍长构造,从而将转换到,得出等腰,再尝试将推导至,通过证明可得出,从而在等腰中,可以得出;
(3)根据轴对称与定长得出点P轨迹,再根据等腰直角的形状,同方向构造等腰,从而得出,因此可确定点Q轨迹,再考虑最小时的位置,通过,分别求出与两三角面积进而可求解出答案.
【详解】(1)证明:,,
,
,
,,
,
,
,
,
在与中,
,
;
(2)解:,理由如下,
如图,连接,延长至点N使得,连接,
,
,,
在与中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,,
,
在与中,
,
,
,
,,
,
,
,,
,
在与中,
,
,
,
在与中,
,
,
,,
,
,,
,
,
;
(3)解:如图,以为斜边在左侧作等腰,连接,
由题意得,
当点E在线段上运动时,点P在以点C为圆心,长为半径的半圆上运动,
与为等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
,
,,
,,
,
点Q在以G为圆心,长为半径的半圆上运动,
如图,当点G、Q、F三点共线时,最小,
如图,连接,过点G作于点J,过点C作于点L,在上取点O,使得,在上取点R,使得,过点O作,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
设,
则,,,
,
解得,
在中,
,
解得,
,
,
,
,
,
,
,
,
综上所述,当最小时,面积为.
2
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$隐圆问题复习讲义
隐圆问题复习讲义
知识点解析
一、核心解题原理:判定点的轨迹为圆的基本依据
所有隐圆问题的本质,都是满足“到定点的距离为定长” 或其等价条件,以下是4类最常见的隐圆判定定理(几何条件→轨迹为圆),是挖掘隐圆的关键:
判定类型
核心几何条件
轨迹结论
补充说明
定距型(最基础)
动点P到定点O的距离为定长r
点P的轨迹是以O为圆心、r为半径的圆
直接贴合圆的定义,易识别
定角对定边型(圆周角定理逆用)
动点P对定线段AB的张角为定角∠APB=θ(0°<θ<180°)
点P的轨迹是以AB为弦的圆弧(不包括A、B两点);若θ=90°,则轨迹为以AB为直径的圆(直径所对圆周角为直角)
1. 定角为锐角/钝角时,轨迹是两段优弧/劣弧;2. 需注意动点的位置范围(避免漏弧/多弧)
对角互补型(圆内接四边形性质逆用)
四边形ABCD中,∠A+∠C=180°(或∠B+∠D=180°)
四点A、B、C、D共圆(点D在以ABC为顶点的圆上)
常结合三角形内角和、平行线性质推导对角互补
到两定点距离的平方和为定值
动点P(x,y)到两定点A(x₁,y₁)、B(x₂,y₂)的距离满足PA²+PB²=k(k为定值,且k>AB²)
点P的轨迹为圆(坐标法推导:展开后消去一次项,得圆的一般方程)
解析几何中常用,几何意义:由中线定理PA²+PB²=2PO²+2AO²(O为AB中点),可推导出PO为定长,回归定距型
补充推导(中线定理证平方和型):
设O为AB中点,由中线定理得 ,若(定值),则(定值),即P到O的距离为定长,轨迹为圆。
二、通用处理思路:四步走挖掘隐圆并解题
隐圆问题的关键是先找圆,再用圆的性质,步骤可概括为:定条件→挖隐圆→画图形→用性质,每一步的操作要点如下:
步骤1:分析题干,锁定“动点+定条件”
从题目中找出唯一动点(或核心动点),以及约束动点的定量条件(定线段、定角、定值平方和、对角互补等),排除所有定点、定长、定角,聚焦动点的约束关系。
例:△ABC中,AB=4(定线段),∠ACB=60°(定角),C为动点→核心条件:动点C对定线段AB的张角为60°。
步骤2:根据定条件,判定隐圆类型并确定圆的基本要素
结合上述4类判定定理,判断隐圆类型,进而求出圆的圆心、半径、轨迹范围(整圆/圆弧),这是最核心的一步,不同类型的要素求法:
1. 定距型:直接找定点(圆心)、定长(半径);
2. 定角对定边型:
- 若∠APB=90°:圆心为AB中点,半径=½AB(直径);
- 若∠APB=θ≠90°:先作AB的垂直平分线,再根据圆周角与圆心角的关系(圆心角=2θ),确定圆心位置,半径由弦长公式得;
3. 对角互补型:找三点确定圆(不共线三点定圆),圆心为三边垂直平分线的交点,半径为圆心到定点的距离;
4. 平方和型:先找两定点的中点O,再由中线定理求PO的定长(圆心O,半径PO)。
步骤3:画出隐圆图形,标注已知条件与轨迹范围
将挖掘出的隐圆(或圆弧)画在原图中,标注定点、定长、定角、圆心、半径,重点标注动点的轨迹范围(如“不包括A、B两点”“仅在AB上方的圆弧”),避免因范围错误导致答案偏差。
步骤4:结合圆的几何性质,解决所求问题
隐圆画出后,问题转化为常规圆的几何问题,根据所求(角度、长度、最值、面积),选用对应的圆的性质,常见应用场景及对应性质:
所求问题
常用圆的性质
角度计算/证明
圆周角定理(同弧所对圆周角相等)、圆心角与圆周角的关系、圆内接四边形的对角互补/外角等于内对角
线段长度计算
垂径定理(垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的弧)、勾股定理(半径、弦心距、半弦长构成直角三角形)、切线长定理
最值问题(最常考)
1. 点到圆的距离最值:圆外一点P到圆O上动点Q的距离,,;
2. 线段和/差最值:结合圆的对称性、两点之间线段最短转化;
3. 角度最值:同弧所对的圆周角为定值,弦切角为最值
面积最值
结合线段最值,如△APB的面积=高,AB为定长时,高的最值对应面积最值(高的最值为圆上点到AB的距离最值)
三、典型题型分类解析(附解题技巧)
隐圆问题的考法集中在定角对定边型(含90°定角) 和最值型,以下是两类高频题型的解题技巧和示例:
题型1:90°定角对定边(直径型隐圆)
核心特征:动点对定线段的张角为90°,轨迹为以定线段为直径的圆(去掉端点);
解题技巧:直接找定线段中点为圆心,半长为半径画圆,再用圆的性质解题。
题型2:非90°定角对定边(圆弧型隐圆)
核心特征:动点对定线段的张角为定值θ(≠90°),轨迹为以定线段为弦的圆弧;
解题技巧:先作定线段的垂直平分线,再构造圆心角2θ确定圆心,注意轨迹的两个圆弧(上下/左右),根据题干条件取舍。
题型3:隐圆中的最值问题(高频压轴)
核心特征:结合“点到圆的距离最值”,是隐圆问题的核心考法;
解题技巧:先定隐圆,再找圆外/圆内定点,利用“定点到圆心的距离±半径”求最值,口诀:圆外点,和为最大,差为最小;圆内点,和为最小,差为最大。
通用结论:设圆O的半径为r,定点P到圆心O的距离为d,则:
- 若P在圆外:圆上动点Q到P的距离,,;
- 若P在圆内:,;
- 若P在圆上:PQ的最值为2r(直径)和0。
例题分析
例1.(2026·江苏苏州·模拟预测)矩形中,,,点为矩形内一点,使得.将绕点顺时针旋转,得到,则的最小值为( )
A. B. C. D.
例2.(24-25九年级下·广东广州·开学考试)如图,在菱形中,,点E在边上,且,F是边上一动点,将沿直线折叠,点D落在点N处,当点N在四边形内部(含边界)时,的长度的最大值是( )
A. B. B. D.
例3.(25-26九年级上·江苏盐城·期末)如图,在矩形中,,,点是边上的动点,将沿直线翻折得到,过点作,垂足为,点是线段上一点,且,当点从点运动到点时,点运动的路径长是____________.
例4.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)已知正方形边长为2,点E是正方形边上的动点,点F在边上,,线段相交于点M,连接,则点E从点A运动到点B的过程中,线段扫过的面积是_______.
例 5.(2025·陕西西安·模拟预测)(1)如图1,已知线段,平面内有一动点,且,则的最小值为______.
(2)如图2,中,,点为的中点,点为内一动点,,连接,过点作,且,连接,求的长.
(3)某工厂计划加工如图3所示的零件,要求分米,,在上有一点,连接,请你帮工人师傅计算是否存在最小值,若存在,请求出的最小值;若不存在,请说明理由.
变式训练
变式1.(2025·山东泰安·模拟预测)如图,四边形为矩形,,.点P是线段上一动点,点M为线段上一点.,则的最小值为( )
A. B. C. D.
变式2.(25-26九年级上·浙江金华·月考)如图,正方形的边长为4,点E是正方形内的动点,点P是边上的动点,且.连结,,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
变式3.(2025·河南周口·二模)如图,正方形的边长为2,在平面内有一点P,始终保证,连接,设的中点为E,连接,则线段的最小值为__________,最大值为__________.
变式4.(2025·陕西·模拟预测)如图,在菱形中,,,点分别在边和上,且.当的面积最大时,的面积为___________.
变式5.(25-26九年级上·辽宁沈阳·月考)1.问题发现
图(1),在和中,,,,连接,交于点M.
①的值为______;②的度数为_______.
(2)类比探究
图(2),在和中,,,连接,交的延长线于点M,请计算的值及的度数;
(3)拓展延伸
在(2)的条件下,若,,将绕点O在平面内旋转一周.
①当直线经过点B且点C在线段上时,求的长;
②请直接写出运动过程中M点到直线距离的最大值.
实战演练
1.(2026·陕西西安·模拟预测)问题探究
(1)如图①,是的中位线,点在上,,连接并延长,与的延长线相交于点.若,则线段的长为___________.
(2)如图②,在中,,,,是内部的一个动点,且满足,求线段的最小值.
问题解决
(3)如图③,某学校规划一块矩形劳动实践基地,用于班级种植,是两个工具房,分别在,边上,且,沿铺设一条运送通道,再从点铺设一条垂直于的小路,在点处修一个肥料存放点,点处是基地水房,为方便参加劳动实践的同学取水后能最快到达点处获取肥料,需要沿铺设一条小路,要求尽可能的短,已知,.请问是否存在最小值?若存在,求出的最小值;若不存在,请说明理由.(工具房、肥料存放点、水房的大小均忽略不计)
2.(25-26九年级上·重庆·期中)在中,,是延长线上一点,,是线段上一动点,连接,过点作于点,交于点.
(1)如图1,过点作于点,交于点,证明:;
(2)在(1)的条件下,如图2,在线段上截取,连接,若,,试猜想线段、、之间的数量关系,并证明;
(3)如图3,连接,将关于对称得到,连接,以为斜边在左侧作等腰,连接,若,,当最小时,直接写出的面积.
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