中考数学二轮复习几何模型专题19 瓜豆原理中动点轨迹圆或圆弧型最值问题(2份打包,原卷版+教师版)
展开【知识精讲】
如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,Q为AP中点.
考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?
【分析】观察动图可知点Q轨迹是个圆,而我们还需确定的是此圆与圆O有什么关系?
考虑到Q点始终为AP中点,连接AO,取AO中点M,则M点即为Q点轨迹圆圆心,半径MQ是OP一半,任意时刻,均有△AMQ∽△AOP,QM:PO=AQ:AP=1:2.
【小结】确定Q点轨迹圆即确定其圆心与半径,
由A、Q、P始终共线可得:A、M、O三点共线,由Q为AP中点可得:AM=1/2AO.
Q点轨迹相当于是P点轨迹成比例缩放.
根据动点之间的相对位置关系【分析】圆心的相对位置关系;
根据动点之间的数量关系【分析】轨迹圆半径数量关系.
如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,作AQ⊥AP且AQ=AP.
考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?
【分析】Q点轨迹是个圆,可理解为将AP绕点A逆时针旋转90°得AQ,故Q点轨迹与P点轨迹都是圆.接下来确定圆心与半径.
考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;
考虑AP=AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM=AO,且可得半径MQ=PO.
即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO≌△AQM.
如图,△APQ是直角三角形,∠PAQ=90°且AP=2AQ,当P在圆O运动时,Q点轨迹是?
【分析】考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;
考虑AP:AQ=2:1,可得Q点轨迹圆圆心M满足AO:AM=2:1.
即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO∽△AQM,且相似比为2.
【模型总结】
为了便于区分动点P、Q,可称点P为“主动点”,点Q为“从动点”.
此类问题的必要条件:两个定量
主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠PAQ是定值);
主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP:AQ是定值).
【结论】(1)主、从动点与定点连线的夹角等于两圆心与定点连线的夹角:
∠PAQ=∠OAM;
(2)主、从动点与定点的距离之比等于两圆心到定点的距离之比:
AP:AQ=AO:AM,也等于两圆半径之比.
按以上两点即可确定从动点轨迹圆,Q与P的关系相当于旋转+伸缩.
古人云:种瓜得瓜,种豆得豆.“种”圆得圆,“种”线得线,谓之“瓜豆原理”.
【例题】
1、如图,在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点O是AB的三等分点,半圆O与AC相切,M,N分别是BC与半圆弧上的动点,则MN的最小值和最大值之和是( )
A.5B.6C.7D.8
2、如图,在矩形纸片ABCD中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点E是AB的中点,点F是AD边上的一个动点,将 SKIPIF 1 < 0 沿EF所在直线翻折,得到 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的长的最小值是 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
A. SKIPIF 1 < 0 B.3C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
3、如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,BC=2 ,△ADC与△ABC关于AC对
称,点E、F分别是边DC、BC上的任意一点,且DE=CF,BE、DF相交于点P,则CP的最小值为( )
A.1B.C.D.2
4、如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,E是AB边的中点,F是线段BC上的动点,将ΔEBF沿EF所在直线折叠得到ΔEB' F,连接B' D,则B' D的最小值是_____.
5、如图, SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 内部的一个动点,且满足 SKIPIF 1 < 0 ,则线段 SKIPIF 1 < 0 长的最小值为________.
6、如图,点 SKIPIF 1 < 0 在半圆 SKIPIF 1 < 0 上,半径 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在弧 SKIPIF 1 < 0 上移动,连接 SKIPIF 1 < 0 ,作 SKIPIF 1 < 0 ,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在移动的过程中, SKIPIF 1 < 0 的最小值是______.
7、如图,过抛物线上一点A作轴的平行线,交抛物线于另一点B,交轴于点C,已知点A的横坐标为.
(1)求抛物线的对称轴和点B的坐标;
(2)在AB上任取一点P,连结OP,作点C关于直线OP的对称点D;
①连结BD,求BD的最小值;
②当点D落在抛物线的对称轴上,且在轴上方时,求直线PD的函数表达式.
【解析】(1)由题意A(﹣2,5),对称轴x=﹣=4,∵A、B关于对称轴对称,∴B(10,5).
(2)①如图1中,
由题意点D在以O为圆心OC为半径的圆上,
∴当O、D、B共线时,BD的最小值=OB﹣OD=.
②如图2中,
图2
当点D在对称轴上时,在Rt△ODE中,OD=OC=5,OE=4,
∴DE==3,∴点D的坐标为(4,3).
设PC=PD=x,在Rt△PDK中,x2=(4﹣x)2+22,∴x=,∴P(,5),
∴直线PD的解析式为y=﹣x+.动点的轨迹为定圆时,可利用:“一定点与圆上的动点距离最大值为定点到圆心的距离与半径之和,最小值为定点到圆心的距离与半径之差”的性质求解。
确定动点轨迹为圆或者圆弧型的方法:
动点到定点的距离不变,则点的轨迹是圆或者圆弧。
当某条边与该边所对的角是定值时,该角的顶点的轨迹是圆,具体运用如下;
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①见直角,找斜边,想直径,定外心,现圆形
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②见定角,找对边,想周角,转心角,现圆形
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