内容正文:
最值系列——“阿氏圆”学习学案班级:_______ 姓名:___________
0.复习:将军饮马问题
在平面直角坐标系中,A (1,2) ,B (5,1),点P是x轴上一个动点,连接PA,PB。则PA+PB最小值为 ;
此时,点P的位置在哪里?
“将军饮马”问题方法归纳:
求“河流”同侧两条线段和最小值:
(1)将所求线段 对称 到“河流线”的 两侧 ;(“河流线”指动点所在的线)
(2)化折为直,利用的原理有: ①两定点之间线段最短;②垂线段最短 ;
(3)求最短线段长:常用方法有 将所求线段放进Rt△中,使用勾股定理、三角函数;或相似、面积法。
一、巡径得法
1.如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,CB=4,CA=6,☉C的半径为2 , P为圆上一动点,连接AP、BP,则AP+ 的最小值为_____
【解析】连接CP,在CB上取一点Q,使得,∴,CQ=1;
∵,∴,且∠QCP=∠PCB,∴△QCP∽△PCB;
∴,∴PQ = PB
∴AP+ =AP+PQ≥AQ,AQ=
∴最小值
2. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=9,BC=4,以点C为圆心,3为半径作☉C,分别交AC、BC于点D、E两点,点P是☉C上一个动点,则的最小值_________。
【解析】连接CP,在CA上取一点Q,使得,∴,CQ=1;
∵,∴,且∠QCP=∠PCA,∴△QCP∽△PCA;
∴,∴PQ = PA
∴ PB=PQ+PB≥BQ,BQ=
∴最小值
【“阿氏圆”模型识别】
求形如的最值问题,且动点的轨迹为 圆 ;
【“阿氏圆”问题解法】
①定“取点”位置的原则:保证转化后,求和的两条线段位于_“河流线”两侧_,这里的“河流线”是动点P所在的轨迹圆;
②由“k”出发,如图在CB上取一点Q,使得成立;
由此,构造“子母型”的相似,转化kPB= PQ ,这里的相似比为 ;
②化折为直:使用两定点之间线段最短来找最小线段长;
③求最值线段长,常用方法:勾股定理、三角函数、面积法、相似
二、固本强基
3.如图,在平面直角坐标系中,直线y=-5x+5于x轴、y轴分别交于A、C两点,抛物线经过A、C两点,与x轴的另一个交点为B。若P点是半径为2的☉B上一个动点,连接PC、PA,则PC+ PA最小值为__________.
【解析】由直线y=-5x+5可求C(0,5), A(1,0).
由此可求抛物线解析式为,可求B(5,0)
在AB上取点Q,使得,∴,BQ=1;
∵,∴,且∠QBP=∠PBA,∴△QBP∽△PBA;
∴,∴PQ = PA
∴ PC=PC+PQ ≥ CQ,CQ=
∴最小值
3. 如图,半圆的半径为1,AB为直径,AC、BD为切线,AC=1,BD=2,P为弧AB上一动点,则 PC+PD的最小值为 __________.
【解析】连接OC,OP,DQ在OC上取点Q,使得,∴,OQ= ;
∵,∴,且∠QOP=∠POC,∴△QOP∽△POC;
∴,∴PQ = PC
∴ PC=PQ ≥ DQ,
过点Q作QE⊥AB于E,作QF⊥BD于F, DQ=
Rt△OCA中,可求OC=,∵OQ=,所以Q为OC中点
易证QE∥AC,∴E为OA中点,OE=,QE= AC= ;
易证矩形BEQF,∴BF=QE= ,QF=BE=1+ = ,DF=BD-BF=2- =
∴DQ=,∴最小值
三、通变致用
5.如图,在⊙O中,点A、点B在⊙O上,∠AOB=90°,OA=6,点C在OA上,且OC=2AC,点D是OB的中点,点M是劣弧AB上的动点,则CM+2DM的最小值为 .
【解析】延长OB至点N,使得,∴,ON=12。
连接MN,CN,易求OC=4。
∵,∴,且∠MOD=∠NOM,∴△MOD∽△NOM;
∴,∴MN = DM
∴ CM+2DM=CM+MN ≥ CN, CN=,最小值为
6.如图,已知菱形ABCD的边长为8,∠B=60°,圆B的半径为4,点P是圆B上的一个动点,则PDPC的最大值为 .
【解析】 连接PB,在BC上取点Q,使得
∴. 连接PQ,DQ
∵,∴,且∠PBQ=∠CBP,∴△PBQ∽△CBP;
∴,∴PQ= PC
∴PDPC=PDPQ ≤ DQ,
过点D作DE⊥BC延长线于E,Rt△DEC中,∠DCB=∠ABC=60°,CD=8
∴CE=4,DE=4,QE=BC+CE-BQ=8+4-2=10
Rt△DQE中,DQ=,最小值为
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