最值模型:隐圆问题复习讲义-2026年中考数学二轮复习
2026-05-21
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2份
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41页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.79 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | ZYSZYSZYSZYS |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57964914.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中数学中考复习讲义聚焦隐圆问题,覆盖定点定长、直角型、定弦定角三大必考模型,结合常用圆性质构建知识体系。通过“找定条件-判模型-画轨迹-用性质”四步解题思路,搭配中考真题讲解与分层训练,帮助学生系统突破几何最值等难点。
亮点在于“模型识别+动态转化”教学策略,如通过例1旋转问题将动点轨迹转化为隐圆,培养几何直观与推理能力。设置例题、变式、实战三级训练,配合5分钟模型应用限时练,确保学生快速掌握转化方法,教师可据此精准把控复习节奏,提升备考效率。
内容正文:
最值模型:隐圆问题复习讲义
最值模型:隐圆问题复习讲义
知识点解析
一、核心知识点(初中必考3大模型)
模型1 定点定长隐圆
条件:动点到一个定点距离始终不变
结论:动点轨迹是圆
口诀:定点定长走圆周
模型2 直角型隐圆(直径圆)
条件:动点与线段两端点连线夹角恒为90°
结论:动点在以这条线段为直径的圆上
定理:直径所对圆周角是直角
模型3 定弦定角隐圆(中考重难点)
条件:定线段不动,动点对定线段张角为定角
结论:动点在同一段圆弧上运动
· 定角为锐角→动点在优弧
· 定角为钝角→动点在劣弧
常用圆性质
1. 同圆半径相等
1. 圆外一点到圆上点:最远=圆心距+半径,最近=圆心距−半径
1. 同弧所对圆周角相等
1. 圆中最长弦为直径
二、解题原理
题目没有画出圆,根据角度、长度固定关系,判断动点隐藏在圆弧上运动,把几何最值、取值范围、角度问题,转化为圆的基本性质解题。
三、标准解题思路
1. 找定点、定线段、固定角度
1. 判断属于哪一类隐圆模型,确定隐藏圆心和半径
1. 画出隐藏圆弧,确定动点运动轨迹(圆弧而非整圆)
1. 利用圆最值、圆周角、半径相等求解
1. 注意取舍端点、不符合题意的位置
四、常考题型用法
1. 求线段最值
找点到圆心距离,加减半径直接求最大最小值
1. 求角度定值/范围
利用同弧圆周角相等快速转化
1. 求动点路径长
算出圆弧圆心角,用弧长公式计算
1. 证明线段相等
利用同圆半径相等证明
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.(2025·安徽合肥·一模)如图,矩形中,,,点E是边上一点,且,点F是边上任一点,把沿翻折,点B的对应点为,连接、,则以下结论正确的是( )
①当与相似时,;②的最小值是;③点到距离的最小值是;④取的中点P,连接,则的最大值是.
A.①③④ B.②③④ C.②③ D.②④
例3.(2026·江苏淮安·一模)如图,矩形中,,.点E在线段上由D向A方向匀速运动,点F在线段上由B向C方向匀速运动.点E与点F同时开始运动,点F的运动速度为点E运动速度的3倍.当点F到达C点时,点E也停止运动.将矩形沿翻折,点C、点D的对应点分别为点P、点Q,连接.在运动过程中,当最小时,的值为__________.
例4.(2026·江苏泰州·一模)如图,在四边形中,P、Q分别为、上的动点,点P以每秒3个单位长度的速度由A向D运动,同时,点Q以每秒2个单位长度的速度由C向B运动,过点D作,垂足为点G,则的最大值为________.
例5.(2026·山东聊城·二模)【学习心得】
数学兴趣小组成员在学习完“圆”这一章内容后,感觉到一些几何图形如果添加辅助圆(隐形圆),运用圆的知识解决,可以使问题变得非常容易.
(1)如图1,在中,,,是外一点,且,若以点为圆心,为半径作,则点,必在上,是的圆心角,而是圆周角.
①求的度数;
②若点也在上,且点与点在弦(与,不重合)的两侧,求的度数.
【问题解决】
(2)如图2,在四边形中,,连接,,若,求的度数.
【问题拓展】
(3)如图3,,是正方形的边上的两个动点,满足.连接交于点,连接交于点.若正方形的边长为4,则线段长度的最小值是________(直接写出答案).
例6.(25-26九年级下·吉林长春·期中)综合探究
【直接运用】
(1)如图1,在中,,,以为直径的半圆交于D,P是弧上的一个动点,连接,则的最小值是 ;
【构造运用】
(2)如图2,在平行四边形中,,,,点F、点N分别为、的中点,点E在边上运动,将沿折叠,使得点D落在处,连接,点M为中点,求的最小值;
【灵活运用】
(3)如图3,已知正方形的边长为6,点M、N分别从点B、C同时出发,以相同的速度沿边、方向向终点C和D运动,连接和交于点P,求点P到点C的最短距离,并说明理由.
变式训练
变式1.(24-25九年级上·湖北武汉·月考)如图,的半径为4,弦的长为,点P为优弧上一动点,交直线于点C,则的面积的最大值是( )
A. B. C. D.
变式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. C. D.
变式3.(25-26九年级上·吉林长春·期末)如图,在边长为2的正方形中,对角线、相交于点.点在线段上,连接,作于点,交于点.给出下面四个结论:
①;②;③当时,;④点与点之间的距离的最小值为.
上述结论中,正确结论的序号有_____.
变式4.(25-26九年级上·福建福州·期中)如图,在中,,,将射线绕点顺时针旋转到,在射线上取一点,连接,使得面积为9,连结,则的最大值是________.
变式5.(2026·重庆·模拟预测)在中,,点为线段上一点,点为平面内一点.
(1)如图1,若,且,,连接,若,求(用含的式子表示);
(2)如图2,连接,,满足且,取的中点,连接,若,猜想与之间的数量关系并证明;
(3)如图3,,,点与点位于直线的异侧,连接,,,满足,且最大,连接,求当取到最大值时,的面积.
变式6.(2026·福建福州·模拟预测)在中,.
(1)如图1,若,,求的面积;
(2)如图2,D为上一点,,F为延长线上一点,连接并延长至点G,使得,连接,过点C作交延长线于E,若,请证明:;
(3)如图3,,,D为线段上一动点,将关于对称得到,连接,将绕E顺时针旋转得到,连接,直接写出的最小值.
实战演练
1.(2025·广东梅州·模拟预测)如图,在Rt和Rt中,,,AB=AE=5.连接BD,CE,将△绕点A旋转一周,在旋转的过程中当最大时,△ACE的面积为( ).
A.6 B. C.9 D.
2.(25-26九年级上·四川成都·期中)如图,中,,,点在射线上,且,则的最小值为______.
3.(2026·安徽六安·一模)在矩形中,,,点在上,点在上,连接,将矩形沿折叠,点的对应点分别为点.
(1)如图,当点落在边上时,连接.
①求的值;
②若,求的长;
(2)如图,若保持,点在上移动(可与点重合),试确定的长度范围.
2
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$最值模型:隐圆问题复习讲义
最值模型:隐圆问题复习讲义
知识点解析
一、核心知识点(初中必考3大模型)
模型1 定点定长隐圆
条件:动点到一个定点距离始终不变
结论:动点轨迹是圆
口诀:定点定长走圆周
模型2 直角型隐圆(直径圆)
条件:动点与线段两端点连线夹角恒为90°
结论:动点在以这条线段为直径的圆上
定理:直径所对圆周角是直角
模型3 定弦定角隐圆(中考重难点)
条件:定线段不动,动点对定线段张角为定角
结论:动点在同一段圆弧上运动
· 定角为锐角→动点在优弧
· 定角为钝角→动点在劣弧
常用圆性质
1. 同圆半径相等
1. 圆外一点到圆上点:最远=圆心距+半径,最近=圆心距−半径
1. 同弧所对圆周角相等
1. 圆中最长弦为直径
二、解题原理
题目没有画出圆,根据角度、长度固定关系,判断动点隐藏在圆弧上运动,把几何最值、取值范围、角度问题,转化为圆的基本性质解题。
三、标准解题思路
1. 找定点、定线段、固定角度
1. 判断属于哪一类隐圆模型,确定隐藏圆心和半径
1. 画出隐藏圆弧,确定动点运动轨迹(圆弧而非整圆)
1. 利用圆最值、圆周角、半径相等求解
1. 注意取舍端点、不符合题意的位置
四、常考题型用法
1. 求线段最值
找点到圆心距离,加减半径直接求最大最小值
1. 求角度定值/范围
利用同弧圆周角相等快速转化
1. 求动点路径长
算出圆弧圆心角,用弧长公式计算
1. 证明线段相等
利用同圆半径相等证明
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.(2025·安徽合肥·一模)如图,矩形中,,,点E是边上一点,且,点F是边上任一点,把沿翻折,点B的对应点为,连接、,则以下结论正确的是( )
①当与相似时,;②的最小值是;③点到距离的最小值是;④取的中点P,连接,则的最大值是.
A.①③④ B.②③④ C.②③ D.②④
【答案】B
【分析】本题考查相似三角形的判定与性质、三角形的中位线性质、勾股定理、圆的基本性质,熟练掌握隐形圆上的点到定点和定直线的距离问题是解答的关键.利用相似三角形的性质可判断①;②由折叠性质得,则点在以点E为圆心,1为半径的圆上运动,如图,连接,当C、、E共线时,有最小值,最小值为,利用勾股定理求解即可判断②;过E作于G,当、、共线时,最小,即点到距离的最小,最小值为的长度,利用三角形的面积公式求得,进而求得可判断③;取的中点,连接、,利用三角形的中位线求得,则点P在以点O为圆心,为半径的圆上运动,当点P在的延长线上时,最大,最大值为,利用相似三角形的判定与性质和勾股定理求得即可判断④,进而可得答案.
【详解】解:∵矩形中,,,
∴,,
∵,
∴,
①当时,则,即,
解得;
当时,则,即,
解得,
综上,当与相似时,或,故①错误;
②由折叠性质得,则点在以点E为圆心,1为半径的圆上运动,如图,连接,当C、、E共线时,有最小值,最小值为,
在中,,
∴的最小值为,故②正确;
③过E作于G,当、、共线时,最小,即点到距离的最小,最小值为的长度,
由得,
∴,
∴点到距离的最小值为,故③正确;
④取的中点,连接、,
∵点P是的中点,
∴是的中位线,
∴,
∴点P在以点O为圆心,为半径的圆上运动,当点P在的延长线上时,最大,最大值为,
过O作于H,则,又,
∴,
∴,
∴,,
∴在中,,
∴的最大值是,故④正确,
综上,结论正确的是②③④,
故选:B.
例3.(2026·江苏淮安·一模)如图,矩形中,,.点E在线段上由D向A方向匀速运动,点F在线段上由B向C方向匀速运动.点E与点F同时开始运动,点F的运动速度为点E运动速度的3倍.当点F到达C点时,点E也停止运动.将矩形沿翻折,点C、点D的对应点分别为点P、点Q,连接.在运动过程中,当最小时,的值为__________.
【答案】
【分析】本题考查矩形翻折问题中的动点轨迹与最值问题.解题的关键在于利用相似三角形发现折痕与对角线的交点为定点,进而利用翻折的对称性得出点在以为圆心的定圆上运动,最后利用圆外一点到圆上点的距离最值求解.
【详解】解:设,
∵ 点的运动速度为点运动速度的倍,
∴ ,
∵ 四边形为矩形,
∴ ,
设 直线与交于点,连接,
∴ ,
∴ ,
∴ 点为上的定点,且,
∵ 矩形沿翻折,点的对应点为点,
∴垂直平分,
∵ 点在上,
∴ ,
∴ 点在以为圆心、为半径的定圆上运动,
∵为定点到定点的距离,
∴ 当点落在线段上时,最小,此时、、三点共线,
∴ ,
过点作于点,于点,
∵ 在上,,
∴ ,
∴ ,
∵ ,,
∴ ,,
∴ ,
在中,,
∴ ,
∴ .
例4.(2026·江苏泰州·一模)如图,在四边形中,P、Q分别为、上的动点,点P以每秒3个单位长度的速度由A向D运动,同时,点Q以每秒2个单位长度的速度由C向B运动,过点D作,垂足为点G,则的最大值为________.
【答案】
【分析】连接交于点,利用平行和与的比值得到必过的交点,所以为定长,因为 ,得到,定角对定长,点的运动轨迹是以为直径的圆,从而求解.
【详解】解:如图所示,连接交于点,
,
∵,
∴,
在中,,
∵点P以每秒3个单位长度的速度由A向D运动,点Q以每秒2个单位长度的速度由C向B运动,
设运动时间为,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴线段必过点,
∵,
∴,
∵,所对的边为定长,
∴点的运动轨迹是以为直径的圆,
点到圆上的最大长度要过圆心,
∴与重合时,取得最大值,
∵,
∴,
即的最大值为.
例5.(2026·山东聊城·二模)【学习心得】
数学兴趣小组成员在学习完“圆”这一章内容后,感觉到一些几何图形如果添加辅助圆(隐形圆),运用圆的知识解决,可以使问题变得非常容易.
(1)如图1,在中,,,是外一点,且,若以点为圆心,为半径作,则点,必在上,是的圆心角,而是圆周角.
①求的度数;
②若点也在上,且点与点在弦(与,不重合)的两侧,求的度数.
【问题解决】
(2)如图2,在四边形中,,连接,,若,求的度数.
【问题拓展】
(3)如图3,,是正方形的边上的两个动点,满足.连接交于点,连接交于点.若正方形的边长为4,则线段长度的最小值是________(直接写出答案).
【答案】(1)①;②;
(2);
(3).
【分析】(1)①可知、、三点在以为圆心、为半径的圆上,根据圆周角定理求解即可;
②利用圆内接四边形对角互补求解即可;
(2)由,取斜边的中点,可得,于是、、、四点共圆,且为直径,再利用圆周角定理推论求解即可;
(3)通过两次全等证明,确定动点在以为直径的圆上,最后将“最小值”转化为圆外一点到圆上一点的最短距离问题即可.
【详解】(1)解:①如图1,
,,
,,都在以为圆心,为半径的上,
;
②在圆内接四边形中,,
.
(2)解:如图2,取的中点,连接,,
,,
,
,,,在以为直径的上,
.
(3)解:如图3:
,,,
,
,
,,,
,
,
,
,
,
,
取的中点O,连接,
,
在以为直径的圆上,,,三点共线时最小,
在中,,
的最小值是.
例6.(25-26九年级下·吉林长春·期中)综合探究
【直接运用】
(1)如图1,在中,,,以为直径的半圆交于D,P是弧上的一个动点,连接,则的最小值是 ;
【构造运用】
(2)如图2,在平行四边形中,,,,点F、点N分别为、的中点,点E在边上运动,将沿折叠,使得点D落在处,连接,点M为中点,求的最小值;
【灵活运用】
(3)如图3,已知正方形的边长为6,点M、N分别从点B、C同时出发,以相同的速度沿边、方向向终点C和D运动,连接和交于点P,求点P到点C的最短距离,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3),理由见解析
【分析】(1)根据点圆最值问题的解题思路,圆外一点与圆上一点所成线段的最小值时,圆上的点为圆外点与圆心所在直线与圆的交点(靠近圆外点的交点)处,作答即可;
(2)连接,由题意可知为的中位线,故,根据折叠的性质,由定点定长,可以判断出点的运动轨迹为以F为圆心,为半径的圆,根据点圆最值问题的解题思路,求出的最小值,即可得到的最小值;
(3)由题意,可知,借助正方形的性质,利用可以证明,从而得到,利用定长直角,可以判断出点P的运动轨迹为以为直径的圆,根据点圆最值问题的解题思路,求出的最小值即可.
【详解】(1)解:如图,取的中点O,连接,
则当点A、P、O在同一直线上时,的值最小,
∵,
∴,
由勾股定理得:,
∴的最小值;
(2)解:如图,连接,,
∵点N为的中点,点M为的中点,
∴为的中位线,
∴,
∴当最小时,最小,
∵F为的中点,四边形为平行四边形,
∴,
由折叠的性质可得:,
∴点在以F为圆心,以为半径的圆上运动,且点在平行四边形内部,
∵,
∴当A、、F共线时,最小,即为的值,
作于H,
∵四边形为平行四边形,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴的最小值,
∴的最小值;
(3)解:如图,取的中点O,连接、、,
∵点M、N分别从点B、C同时出发,以相同的速度沿边、方向向终点C和D运动,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点P在以为直径的上运动,
∵,
∴,
∵,
∴的最小值为,
∴点P到点C的最短距离为.
变式训练
变式1.(24-25九年级上·湖北武汉·月考)如图,的半径为4,弦的长为,点P为优弧上一动点,交直线于点C,则的面积的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如图,选取圆心,连接,,过点O作于点D.证明,判断出点C在以为圆心,为半径的圆上运动可得结论.
【详解】解:如图,选取圆心,连接,,过点O作于点D.
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点C在以为圆心,为半径的圆上运动,
当点在的垂直平分线上时,的面积最大,
∵,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∴面积的最大值.
故选:C.
变式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. C. 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.
变式3.(25-26九年级上·吉林长春·期末)如图,在边长为2的正方形中,对角线、相交于点.点在线段上,连接,作于点,交于点.给出下面四个结论:
①;②;③当时,;④点与点之间的距离的最小值为.
上述结论中,正确结论的序号有_____.
【答案】①②④
【分析】根据正方形的性质可得,结合,可得,故①符合题意;证明,可得,故②符合题意;当时,,可得,,可得,故③不符合题意;如图,取的中点,连接,可得在以为圆心,为直径的圆上,当共线时,最小,再进一步可判断④.
【详解】解:∵正方形,
∴,,,,
∵,
∴,
∵,
∴,故①符合题意;
∵,,
∴,
∴,故②符合题意;
当时,,
∴,,
∴,故③不符合题意;
如图,取的中点,连接,
∵,
∴在以为圆心,为直径的圆上,
当共线时,最小,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点与点之间的距离的最小值为.故④符合题意;
故答案为:①②④.
变式4.(25-26九年级上·福建福州·期中)如图,在中,,,将射线绕点顺时针旋转到,在射线上取一点,连接,使得面积为9,连结,则的最大值是________.
【答案】
【分析】过点D作,根据面积为9可取定长为6即可构造,从而得出,这样即确定了点D的轨迹圆心位置,再根据勾股定理求出长度,结合点D轨迹,在三点共线时有最大值即可求得答案.
【详解】解:如图,过点D作连接使得,取中点为点F,连接、,以点F为圆心,半径为3作,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
由题意得,
,
即点D轨迹为以线段为直径的圆,
,
当且仅当点B、F、D三点共线时取等,
在中,
,
解得,
,
,
最大值为.
故答案为:.
变式5.(2026·重庆·模拟预测)在中,,点为线段上一点,点为平面内一点.
(1)如图1,若,且,,连接,若,求(用含的式子表示);
(2)如图2,连接,,满足且,取的中点,连接,若,猜想与之间的数量关系并证明;
(3)如图3,,,点与点位于直线的异侧,连接,,,满足,且最大,连接,求当取到最大值时,的面积.
【答案】(1),见详解
(2),证明见详解
(3),证明见详解
【分析】(1)首先通过证明表示出,然后借助表示出,进而求解;
(2)通过观察和测量可以猜想出.先延长到点,使 ,连接,把问题转化为证明;然后延长到点,使 ,连接并延长,交于点,进一步把问题转化为证明即可;
(3)先确定最大时点D的位置,然后利用相似求出的长,再确定出取最大值时点A的位置,最后利用解直角三角形求出面积即可.
【详解】(1)解: ,
.
在 和 中,
,
,
.
,
,
;
(2)解:,
证明:如图1,延长到点,使 ,连接;延长到点,使,连接,连接并延长,交于点.
设,则由条件易知,,
,.
,
,
,
.
,
,
,
,即为等腰直角三角形.
,
.
的外角,
.
,
,
, ,
.
,,
,,
.
,
.
,
,
,
.
(3)解: 如图 2,过点,点作,当与相切,且为切点时 最大.
假设位于处,连接,,其中与交于,连接.
由圆周角定理可知 ,
由三角形外角性质可知 ,
,
当为切点时, 最大.
延长交 于 ,连接,由条件易知
,,
.
又 ,
,
,
,
.
如图3,由题意可知点A在以为直径的 上运动,圆心 为中点.
连接并延长,交 于点 ,此时最大.
过点作于,过点 作 于 ,
在 中,,,
则 ,.
由条件易知 ,
,
,
.
在 中,,。
,
.
变式6.(2026·福建福州·模拟预测)在中,.
(1)如图1,若,,求的面积;
(2)如图2,D为上一点,,F为延长线上一点,连接并延长至点G,使得,连接,过点C作交延长线于E,若,请证明:;
(3)如图3,,,D为线段上一动点,将关于对称得到,连接,将绕E顺时针旋转得到,连接,直接写出的最小值.
【答案】(1)2
(2)证明见解析
(3)的最小值为
【分析】本题综合性较强,主要考查了等腰三角形的性质与判定,相似三角形的判定与性质以及几何最值问题.
(1)过点B作交延长线于点E.先求出,再求出的长,最后运用三角形面积计算公式,求得的面积即可;
(2)延长至H,使得,连接.先证,,再通过推导角的数量关系,证得,,从而得到,
导角得,即有,故可证
;
(3)取中点G,连接、、.先证明,再证,从而证得,得到,即当最小时,取得最小值.考虑到,得出E在以点B为圆心,1为半径的圆上运动,当B、G、E三点共线,且G在之间时,取得最小值.通过求的最小值,最终求得的最小值.
【详解】(1)解:如图,过点B作交延长线于点E.
∴在中,
,
∴.
∵,
∴,
∴的面积为2;
(2)证明:延长至H,使得,连接.
∵在中,
,,
∴,,
∴.
∵,
∴,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
∴,
即;
(3)解:的最小值为,理由如下:
取中点G,连接、、.
∵,,
∴,
∴,
∴.
∵,G为中点,
∴,,
∵,,
∴.
∵绕E顺时针旋转得到,
∴,,
∴,
∴,
∴.
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当最小时,取得最小值.
∵,
∴E在以点B为圆心,1为半径的圆上运动,
当B、G、E三点共线,且G在之间时,取得最小值.
∵,
∴,
∴.
实战演练
1.(2025·广东梅州·模拟预测)如图,在Rt和Rt中,,,AB=AE=5.连接BD,CE,将△绕点A旋转一周,在旋转的过程中当最大时,△ACE的面积为( ).
A.6 B. C.9 D.
【答案】A
【分析】先分析出D的轨迹为以A为圆心AD的长为半径的圆,当BD与该圆相切时,∠DBA最大,过C作CF⊥AE于F,由勾股定理及三角函数计算出BD、CF的长,代入面积公式求解即可.
【详解】解:由题意知,D点轨迹为以A为圆心AD的长为半径的圆,
当BD与D点的轨迹圆相切时,∠DBA取最大值,此时∠BDA=90°,如图所示,
过C作CF⊥AE于F,
∵∠DAE=90°,∠BAC=90°,
∴∠CAF=∠BAD,
在Rt△ABD中,由勾股定理得:BD=,
∴由sin∠CAF=sin∠BAD得:
,
即,
解得:CF=,
∴此时三角形ACE的面积==6,
故选:A.
2.(25-26九年级上·四川成都·期中)如图,中,,,点在射线上,且,则的最小值为______.
【答案】3
【分析】本题考查了“相似三角形的判定与性质”,根据比例关系构造出相似三角形,找到点的运动轨迹是解题关键.在上方,以为边,构造与相似的三角形,利用相似三角形的性质可以得出,所构造相似三角形中的点A的对应点为定点,从而确定点P的运动轨迹为圆弧,根据点圆最值的确定方法,即可求出的最小值.
【详解】解:如图,在上方,以为边,构造.
∴,,.
∴,.
∴点在以为直径的上运动,点为中点.
∴.
连接,与的交点即为取得最小值时,点的位置.
∴.
∴此时,即的最小值为3.
故答案为: 3.
3.(2026·安徽六安·一模)在矩形中,,,点在上,点在上,连接,将矩形沿折叠,点的对应点分别为点.
(1)如图,当点落在边上时,连接.
①求的值;
②若,求的长;
(2)如图,若保持,点在上移动(可与点重合),试确定的长度范围.
【答案】(1)①;②的长为;
(2).
【分析】(1)①过点作,交于点,交于点,结合矩形的性质推导出四边形为平行四边形,利用平行四边形的性质推导出,再运用相似的性质即可求解;
②连接,,根据折叠求出,,根据矩形性质求出,,,再根据勾股定理求出的值,最后设,根据,列出方程求解即可;
(2)由(定值),将的运动转化为“圆上的动点”问题,根据当点在一条直线上时,最小求解,根据当点与点重合时,最大求解.
【详解】(1)①如图,过点作,交于点,交于点.
∵四边形为矩形,
∴.
∵,
∴四边形为平行四边形.
∴.
∵点关于直线对称,
∴.
∴.
∴.
∵.
∴.
又∵,
∴.
∴,即.
②如图,连接,.
∵点关于直线对称,
∴,.
∵四边形为矩形,
∴,,,
∴.
∴.
∴.
设,则.
由,得.
解得.
∴的长为.
(2)当点在上移动时,点在以点为圆心,的长为半径的圆弧上.
如图,当点在一条直线上时,最小.
∴.
如图,当点与点重合时,最大.
∵点关于直线对称,
∴.
∴.
∴的长度范围是.
2
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