内容正文:
专题 十: 隐形圆
一:基础知识储备
【点圆最值模型】如图,A为圆外一点,点 P 为圆O 上一动点, 求 AP 的最小值和最大值?
分析:如图,连接 OP,连接 OA 延长交圆于 P1、P2,在△AOP中, AO-OP ≤ PA ≤ AO+ OP, ∴ PA 的最小值为 AO - OP = AP1,PA 的最大值为 AO + OP= AP2.
结论:AP2 为穿心线,一边交点(P1)取最小,另一边 (P2) 交点取最大 .
【隐形圆中考常考模型】
隐形圆模型
“隐形圆”类型
内容
定义法
动点到定点距离等于定长
直径的性质(属于定边定角的一种)
直角所对的弦是直径
定边定角
同弧所对的圆周角相等
四点共圆
圆的内接四边形对角互补
一、定点定长模型
(1)若点 O 是定点,点 A 是动点,且点 A 到点 O 的距离为定值,则点 A 的运动轨迹是圆;
(2)折叠出定点定长,如图下图,四边形 ABCD 是矩形,M 是 AD 的中点,F 是 AB 上动点,将 △AMF 沿 MF折叠得到 △MFE,则点 E 在以点 M 为圆心,MA 为半径的圆上.
(3) 隐形圆三要素:1. 定点 (圆心),2. 动点 (运动轨迹);3. 动定(距离始终保持不变).
二、定边对直角模型
知识回顾: 直径所对的圆周角是直角,90° 圆周角所对的弦是直径。
构造思路:一条定边所对的角始终为直角,则直角顶点轨迹是以该定边为直径的圆或圆弧;如上图,若 AB 是一条定线段, 且 ∠APB = 90°, 则P点轨迹是以AB为直径的圆。
三、定边对定角模型
定义:在一个三角形中,若一条边的长度固定(定边),这条边所对的角的大小也固定(定角),这个角的顶点是一个动点,则称此三角形符合定边定角模型;
特点与性质:(1) 轨迹为圆弧, 定边所对的顶点的轨迹是一个圆. 当定角为直角时,定边是圆的直径;当定角为锐角时,圆心在三角形外;当定角为钝角时,圆心在三角形内;(2) 通常这个定角为特殊角,比如 30°、45°、 60°、90°、120° ,下面分别作对应的轨迹.
(1) 若 ∠P = 30° ,以 AB 为边,同侧构造等边三角形AOB,O 即为圆心 .
原理:根据同弧所对的圆心角等于圆周角的两倍可知 ∠AOB = 60° ,因为 OA = OB(半径),所以在 ∠P 的同侧构造等边三角形 AOB,点O即为圆心.
(2) 若 ∠P = 45° ,以 AB 为斜边,同侧构造等腰直角三角形AOB,O 即为圆心.
原理:根据同弧所对的圆心角等于圆周角的两倍可知 ∠AOB = 90° ,因为OA = OB(半径),所以在 ∠P 的同侧构造等腰直角三角形 AOB,点O即为圆心.
(3) 若 ∠P = 60° ,以 AB 为底,同侧构造顶角为 120° 的等腰三角形 AOB,O 即为圆心.
原理:根据同弧所对的圆心角等于圆周角的两倍可知 ∠AOB = 120° ,因为 OA = OB(半径),所以在 ∠P 的同侧构造顶角为120°的等腰三角形 AOB,点 O 即为圆心.
(4) 若 ∠P = 90° ,因为 90° 圆周角所对的弦是直径,所以 AB 中点为圆心,这也是上面所讲的定边对直角.
原理:根据同弧所对的圆心角等于圆周角的两倍可知 ∠AOB = 180° ,所以 AB 为直径,AB 中点即为圆心.
(5) 若 ∠P = 120° ,以 AB 为底,异侧为边构造顶角为 120° 的等腰三角形 AOB,O 即为圆心.
原理:根据同弧所对的圆心角等于圆周角的两倍可知 ∠AOB = 240° ,因为 OA = OB(半径),所以在 ∠P 的异侧构造顶角为 120° 的等腰三角形 AOB,点 O 即为圆心.
四、四点共圆模型
四点共圆模型① : 若动角 ∠A + 动角 ∠C = 180° , 则 A、B、C、D 四点共圆原理:圆内接四边形对角互补(备注:点 A 与点 C 在线段 BD 异侧)
四点共圆模型② : 固定线段 AB 所对同侧动角 ∠D = ∠C, 则 A、B、C、D 四点共圆
原理: 弦 AB 所对同侧圆周角恒相等(备注:点 D 与点 C 需在线段 AB 同侧)
总结:四点共圆条件:同侧角相等,异侧角互补。
二:典型例题分析
例题1:如图,在RtΔABC 中,∠C = 90°,AC = 6,BC = 8,点 F 在边 AC 上,并且 CF = 2,点E 为边BC 上的动点,将 ΔCEF 沿直线EF 翻折,点 C 落在点P 处,则点P 到边AB 距离的最小值是 .
答案:
例题2:如图,RtΔABC 中,AB 丄 BC,AB = 6 ,BC = 4 ,P是 ΔABC内部的一个动点,且满足 ∠PAB = ∠PBC,则线段 CP 长的最小值为 。
答案:2
例题3:在 ΔABC 中,∠ABC = 90°,AB = 2,BC = 3 .点D 为平面上一个动点,∠ADB = 45°,则线段 CD 长度的最小值为 。
答案:
例题4:如图,已知 △ABC 中,AB = 2,AC = 3,BC = ,动点D 在边BC 上运动,过点D 作DE 丄AB,DF 丄AC,垂足分别为E、F,则EF 的最小值为 。
答案:
三:巩固练习
练习1:如图,在RtΔABC 中,∠ABC = 90°,BC = 2,点D 在 AC 边上运动,将 ΔBCD 沿BD 翻折,点 C 的对应点为 C,,在点D 从点 C 到点A 的动过程中,点 C, 运动的路径长为 。
答案:2Π
练习2:如图,在 ΔABC 中,∠C = 90° , AC = 8,AB = 10,D 是AC 上一点,且 CD = 2,E 是BC 边上一点,将ΔDCE 沿DE 折叠,使点 C 落在点F 处,连接BF,则BF 的最小值为 .
答案:
练习3:如图,在边长为 2 的菱形 ABCD 中,∠A = 60° , M 是 AD 边的中点,N 是 AB 边上一动点,将 △AMN沿MN所在的直线翻折得到 △A′MN,连接A′C,则A′C 长度的最小值是 。
答案:
练习4:如图,在矩形 ABCD 中,已知 AB = 3,BC = 4,点 P 是 BC 边上一动点(点 P 不与B,C 重合),连接AP,作点B 关于直线AP 的对称点M,则线段MC 的最小值为 .
答案:2
练习5:如图,矩形 ABCD 中,AB = 4,BC = 8,P,Q 分别是直线BC,AB 上的两个动点,AE = 2,△AEQ沿EQ 翻折形成 △FEQ,连接PF,PD,则PF + PD 的最小值是 。
答案:8
练习6:有一架竖直靠在直角墙面的梯子正在下滑,一只猫紧紧盯住位于梯子正中间的老鼠,等待与老鼠距离最小时扑捉.把墙面、梯子、猫和老鼠都理想化为同一平面内的线或点,模型如图,∠ABC = 90° ,点M,N 分别在射线BA,BC 上,MN长度始终保持不变,MN = 4,E 为MN 的中点,点D 到BA,BC 的距离分别为4 和2 .在此滑动过程中,猫与老鼠的距离DE 的最小值为 .
答案:
练习7:如图,点 A,B 的坐标分别为 A(2,0),B(0,2),点 C 为坐标平面内一点,BC = 1,点M为线段 AC 的中点,连接 OM,则 OM 的最大值为 .
答案:
练习8:如图,在正方形 ABCD 中,点 E、F 分别是 DC、AD 边上的动点,且 AE 丄 BF,垂足为 P,连接 CP.若正方形的边长为 1,则线段 CP 的最小值为 .
答案:
练习9:如图,在正方形 ABCD 中,AB = 4 2 ,E,F 分别为 BC,AD 上的点,过点 E,F 的直线将正方形ABCD 的面积分为相等的两部分,过点A 作AG 丄 EF 于点 G,连接DG,则线段DG 的最小值为 .
答案:
练习10:如图,RtΔABC 中,AC = ,∠CAB = 30° ,点D 和点B 分别在线段 AC 的异侧,且 7ADC = 30° ,连BD,则BD 的最大值为 .
答案:
练习11:如图,在边长为 6 的等边 ΔABC 中,点E,F 分别是边 AC,BC 上的动点,且 AE = CF,连接BE,AF交于点P,连接 CP,则 CP 的最小值为 .
答案:
练习12:如图,在矩形 ABCD 中,AD = 5,AB = ,点 E 在 AB 上 ,在矩形内找一点 P,使得∠BPE = 60° ,则线段PD 的最小值为 .
答案:
练习13:如图,在矩形 ABCD 中,AB = 5,AD = 4,M 是边 AB 上一动点 )不含端点(,将 ΔADM沿直线 DM 对折,得到 ΔNDM .当射线 CN 交线段 AB 于点 P 时,连接 DP,则 ΔCDP 的面积为 ; DP 的最大值为 .
答案:10;
练习14:如图,在菱形 ABCD 中,∠BAD = 60° , AB =,E,F 分别是边 AD,BD 上的两个动点,满足 AE = DF,AF 与 BE 交于点P . ∠APE 的度数为 ;当 ∠PCB 最大时,线段 CP 的长是 .
答案:60°;
练习15:在矩形 ABCD 中,AB = 10,AD = 8,点N是线段BC 的中点,点E,G 分别为射线DA,线段AB 上的动点,CE 交以DE 为直径的圆于点M,则 GM + GN 的最小值为 .
答案:8
练习16:如图,在 ΔABC 中,AB = 2,BD 是高.若BDAC,则BC 的长的最小值为 .
答案:
练习17:如图,在 RtΔABC 中,∠ACB = 90° , CA = CB = 3,线段 CD 绕点 C 在平面内旋转,过点B 作AD 的垂线,交射线AD 于点E .若 CD = 1,则AE 的最大值为 ,最小值为 .
答案:
练习18:如图,已知两条平行线 l1、l2,点 A 是 l1 上的定点,AB ⊥ l2 于点B,点 C、D 分别是 l1,l2上的动点,且满足 AC = BD ,连接 CD 交线段 AB 于点 E ,BH ⊥ CD 于点 H ,则当 ∠BAH 最大时, sin∠BAH 的值为 .
答案:
练习19:如图,在正方形 ABCD 中,AB = 8 3 ,点 E 为边 AD 上一点,连接BE,点 G 在BE 上,以 GE 为边作等边 △EFG,点 F 落在 CD 上,M 为 GF 中点,连接 CM,则 CM 的最小值为 .
答案:
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专题 十: 隐形圆
一:基础知识储备
【点圆最值模型】如图,A为圆外一点,点 P 为圆O 上一动点, 求 AP 的最小值和最大值?
分析:如图,连接 OP,连接 OA 延长交圆于 P1、P2,在△AOP中, AO-OP ≤ PA ≤ AO+ OP, ∴ PA 的最小值为 AO - OP = AP1,PA 的最大值为 AO + OP= AP2.
结论:AP2 为穿心线,一边交点(P1)取最小,另一边 (P2) 交点取最大 .
【隐形圆中考常考模型】
隐形圆模型
“隐形圆”类型
内容
定义法
动点到定点距离等于定长
直径的性质(属于定边定角的一种)
直角所对的弦是直径
定边定角
同弧所对的圆周角相等
四点共圆
圆的内接四边形对角互补
一、定点定长模型
(1)若点 O 是定点,点 A 是动点,且点 A 到点 O 的距离为定值,则点 A 的运动轨迹是圆;
(2)折叠出定点定长,如图下图,四边形 ABCD 是矩形,M 是 AD 的中点,F 是 AB 上动点,将 △AMF 沿 MF折叠得到 △MFE,则点 E 在以点 M 为圆心,MA 为半径的圆上.
(3) 隐形圆三要素:1. 定点 (圆心),2. 动点 (运动轨迹);3. 动定(距离始终保持不变).
二、定边对直角模型
知识回顾: 直径所对的圆周角是直角,90° 圆周角所对的弦是直径。
构造思路:一条定边所对的角始终为直角,则直角顶点轨迹是以该定边为直径的圆或圆弧;如上图,若 AB 是一条定线段, 且 ∠APB = 90°, 则P点轨迹是以AB为直径的圆。
三、定边对定角模型
定义:在一个三角形中,若一条边的长度固定(定边),这条边所对的角的大小也固定(定角),这个角的顶点是一个动点,则称此三角形符合定边定角模型;
特点与性质:(1) 轨迹为圆弧, 定边所对的顶点的轨迹是一个圆. 当定角为直角时,定边是圆的直径;当定角为锐角时,圆心在三角形外;当定角为钝角时,圆心在三角形内;(2) 通常这个定角为特殊角,比如 30°、45°、 60°、90°、120° ,下面分别作对应的轨迹.
(1) 若 ∠P = 30° ,以 AB 为边,同侧构造等边三角形AOB,O 即为圆心 .
原理:根据同弧所对的圆心角等于圆周角的两倍可知 ∠AOB = 60° ,因为 OA = OB(半径),所以在 ∠P 的同侧构造等边三角形 AOB,点O即为圆心.
(2) 若 ∠P = 45° ,以 AB 为斜边,同侧构造等腰直角三角形AOB,O 即为圆心.
原理:根据同弧所对的圆心角等于圆周角的两倍可知 ∠AOB = 90° ,因为OA = OB(半径),所以在 ∠P 的同侧构造等腰直角三角形 AOB,点O即为圆心.
(3) 若 ∠P = 60° ,以 AB 为底,同侧构造顶角为 120° 的等腰三角形 AOB,O 即为圆心.
原理:根据同弧所对的圆心角等于圆周角的两倍可知 ∠AOB = 120° ,因为 OA = OB(半径),所以在 ∠P 的同侧构造顶角为120°的等腰三角形 AOB,点 O 即为圆心.
(4) 若 ∠P = 90° ,因为 90° 圆周角所对的弦是直径,所以 AB 中点为圆心,这也是上面所讲的定边对直角.
原理:根据同弧所对的圆心角等于圆周角的两倍可知 ∠AOB = 180° ,所以 AB 为直径,AB 中点即为圆心.
(5) 若 ∠P = 120° ,以 AB 为底,异侧为边构造顶角为 120° 的等腰三角形 AOB,O 即为圆心.
原理:根据同弧所对的圆心角等于圆周角的两倍可知 ∠AOB = 240° ,因为 OA = OB(半径),所以在 ∠P 的异侧构造顶角为 120° 的等腰三角形 AOB,点 O 即为圆心.
四、四点共圆模型
四点共圆模型① : 若动角 ∠A + 动角 ∠C = 180° , 则 A、B、C、D 四点共圆原理:圆内接四边形对角互补(备注:点 A 与点 C 在线段 BD 异侧)
四点共圆模型② : 固定线段 AB 所对同侧动角 ∠D = ∠C, 则 A、B、C、D 四点共圆
原理: 弦 AB 所对同侧圆周角恒相等(备注:点 D 与点 C 需在线段 AB 同侧)
总结:四点共圆条件:同侧角相等,异侧角互补。
二:典型例题分析
例题1:如图,在RtΔABC 中,∠C = 90°,AC = 6,BC = 8,点 F 在边 AC 上,并且 CF = 2,点E 为边BC 上的动点,将 ΔCEF 沿直线EF 翻折,点 C 落在点P 处,则点P 到边AB 距离的最小值是 .
例题2:如图,RtΔABC 中,AB 丄 BC,AB = 6 ,BC = 4 ,P是 ΔABC内部的一个动点,且满足 ∠PAB = ∠PBC,则线段 CP 长的最小值为 。
例题3:在 ΔABC 中,∠ABC = 90°,AB = 2,BC = 3 .点D 为平面上一个动点,∠ADB = 45°,则线段 CD 长度的最小值为 。
例题4:如图,已知 △ABC 中,AB = 2,AC = 3,BC = ,动点D 在边BC 上运动,过点D 作DE 丄AB,DF 丄AC,垂足分别为E、F,则EF 的最小值为 。
三:巩固练习
练习1:如图,在RtΔABC 中,∠ABC = 90°,BC = 2,点D 在 AC 边上运动,将 ΔBCD 沿BD 翻折,点 C 的对应点为 C,,在点D 从点 C 到点A 的动过程中,点 C, 运动的路径长为 。
练习2:如图,在 ΔABC 中,∠C = 90° , AC = 8,AB = 10,D 是AC 上一点,且 CD = 2,E 是BC 边上一点,将ΔDCE 沿DE 折叠,使点 C 落在点F 处,连接BF,则BF 的最小值为 .
练习3:如图,在边长为 2 的菱形 ABCD 中,∠A = 60° , M 是 AD 边的中点,N 是 AB 边上一动点,将 △AMN沿MN所在的直线翻折得到 △A′MN,连接A′C,则A′C 长度的最小值是 。
练习4:如图,在矩形 ABCD 中,已知 AB = 3,BC = 4,点 P 是 BC 边上一动点(点 P 不与B,C 重合),连接AP,作点B 关于直线AP 的对称点M,则线段MC 的最小值为 .
练习5:如图,矩形 ABCD 中,AB = 4,BC = 8,P,Q 分别是直线BC,AB 上的两个动点,AE = 2,△AEQ沿EQ 翻折形成 △FEQ,连接PF,PD,则PF + PD 的最小值是 。
练习6:有一架竖直靠在直角墙面的梯子正在下滑,一只猫紧紧盯住位于梯子正中间的老鼠,等待与老鼠距离最小时扑捉.把墙面、梯子、猫和老鼠都理想化为同一平面内的线或点,模型如图,∠ABC = 90° ,点M,N 分别在射线BA,BC 上,MN长度始终保持不变,MN = 4,E 为MN 的中点,点D 到BA,BC 的距离分别为4 和2 .在此滑动过程中,猫与老鼠的距离DE 的最小值为 .
练习7:如图,点 A,B 的坐标分别为 A(2,0),B(0,2),点 C 为坐标平面内一点,BC = 1,点M为线段 AC 的中点,连接 OM,则 OM 的最大值为 .
练习8:如图,在正方形 ABCD 中,点 E、F 分别是 DC、AD 边上的动点,且 AE 丄 BF,垂足为 P,连接 CP.若正方形的边长为 1,则线段 CP 的最小值为 .
练习9:如图,在正方形 ABCD 中,AB = 4 2 ,E,F 分别为 BC,AD 上的点,过点 E,F 的直线将正方形ABCD 的面积分为相等的两部分,过点A 作AG 丄 EF 于点 G,连接DG,则线段DG 的最小值为 .
练习10:如图,RtΔABC 中,AC = ,∠CAB = 30° ,点D 和点B 分别在线段 AC 的异侧,且 7ADC = 30° ,连BD,则BD 的最大值为 .
练习11:如图,在边长为 6 的等边 ΔABC 中,点E,F 分别是边 AC,BC 上的动点,且 AE = CF,连接BE,AF交于点P,连接 CP,则 CP 的最小值为 .
练习12:如图,在矩形 ABCD 中,AD = 5,AB = ,点 E 在 AB 上 ,在矩形内找一点 P,使得∠BPE = 60° ,则线段PD 的最小值为 .
练习13:如图,在矩形 ABCD 中,AB = 5,AD = 4,M 是边 AB 上一动点 )不含端点(,将 ΔADM沿直线 DM 对折,得到 ΔNDM .当射线 CN 交线段 AB 于点 P 时,连接 DP,则 ΔCDP 的面积为 ; DP 的最大值为 .
练习14:如图,在菱形 ABCD 中,∠BAD = 60° , AB =,E,F 分别是边 AD,BD 上的两个动点,满足 AE = DF,AF 与 BE 交于点P . ∠APE 的度数为 ;当 ∠PCB 最大时,线段 CP 的长是 .
练习15:在矩形 ABCD 中,AB = 10,AD = 8,点N是线段BC 的中点,点E,G 分别为射线DA,线段AB 上的动点,CE 交以DE 为直径的圆于点M,则 GM + GN 的最小值为 .
练习16:如图,在 ΔABC 中,AB = 2,BD 是高.若BDAC,则BC 的长的最小值为 .
练习17:如图,在 RtΔABC 中,∠ACB = 90° , CA = CB = 3,线段 CD 绕点 C 在平面内旋转,过点B 作AD 的垂线,交射线AD 于点E .若 CD = 1,则AE 的最大值为 ,最小值为 .
练习18:如图,已知两条平行线 l1、l2,点 A 是 l1 上的定点,AB ⊥ l2 于点B,点 C、D 分别是 l1,l2上的动点,且满足 AC = BD ,连接 CD 交线段 AB 于点 E ,BH ⊥ CD 于点 H ,则当 ∠BAH 最大时, sin∠BAH 的值为 .
练习19:如图,在正方形 ABCD 中,AB = 8 3 ,点 E 为边 AD 上一点,连接BE,点 G 在BE 上,以 GE 为边作等边 △EFG,点 F 落在 CD 上,M 为 GF 中点,连接 CM,则 CM 的最小值为 .
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